CN201035751Y - 编码式安全光幕 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，所述发射端内部含有为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光束的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信号。本实用新型具有安装方便，监测距离长，光轴间距小，通过编码准确识别报警光束的位置的优点。

Description

编码式安全光幕

技术领域

本实用新型涉及一种用于物流、生产装配线和自控设备的信号采集或报警的保护装置，特别是一种编码式安全光幕。

背景技术

在物流、生产装备线和自控设备的信号采集或报警中，通常会使用安全光幕作为保护装置，防止机械设备对操作人员的意外伤害。一般的安全光幕是通过发射端发出的红外线直射到接收端，形成保护光栅，当光栅被遮挡时，接收端产生一遮挡信号，通过信号电缆传输到控制器，控制器将此信号进行处理，产生一控制信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作或控制其它设备的报警装置，以降低操作人员在工作环境中受到伤害的可能性。

但是，传统的安全光幕存在以下问题：①发射端与接收端需要有若干连接线，这些连接线给安全光幕在某些场合的安装带来不便；②保护光栅自身有问题时也会发出报警，但不能查明具体的损坏部位；③对于遮挡物体体积较小的情况，检测困难；④安全光幕的检测距离较短，难以满足生产的要求。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种编码式安全光幕，检测距离大、光轴间距小、安装方便。

为达到上述目的，本实用新型编码式安全光幕的技术方案是这样实现的：

一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，所述发射端内部含有为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光束的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信号。

所述接收端的输出端有两个，第一输出端为PNP输出，第二输出端为NPN输出。

所述发射端与接收端底部分别有红色、黄色和绿色三组LED显示灯。

所述接收端的输出端与被监控设备之间设置有开关电源。

所述开关电源为PLC或继电器。

所述电源与所述发射端之间连接有控制开关。

所述接收端顶部具有红色LED显示灯。

所述发射端与所述接收端外壳均包括光幕本体且由下述部件构成：

所述光幕本体开口端插有压克力板，且所述压克力板两侧与所述光幕本体之间有密封橡胶条，所述光幕本体内部设置有插槽，所述插槽上插有经由连接器连接的两块PCB板，所述PCB板的凹槽上安装有透镜壳，透镜固定于所述透镜壳中，所述光幕本体两端分别固定有前盖和后盖，所述前盖和后盖上分别固定有用于与被监控设备固定的金属片。

本实用新型提供的编码式安全光幕具有以下优点：

1)采用光学透镜聚焦，使红外线发射更远，检测的距离更长。本实用新型中的仪表型号根据侦测距离、光轴数、光轴距的不同分为多种。光轴距最小20mm，侦测距离最大10m，能够灵敏地检测小物体遮挡和满足生产中远距离检测的需要。

2)编程设计有错位自检步骤，对安装结果进行检测，如果发现安装错误，则自检不通过并发出报警信号，必须正确安装后才能使用，避免了因不正确安装带来的隐患。

3)通过软件程序设定每组光幕的编码，当某组光幕损坏或者被遮挡时，编码式安全光幕发出报警，通过警示灯显示能够清楚的了解报警光幕的位置，节省查找时间。

4)接收端与发射端各自独立，无需导线连接，安装方便。

附图说明

图1为本实用新型的机械结构图；

图2为本实用新型警示灯分布示意图；

图3为本实用新型一种实施例的电路连接示意图。

具体实施方式

本实用新型的机械结构如图1所示，其中五彩螺丝组2与铜直花螺母3将两侧固定片1与前盖4固定，后盖14的固定方式与前盖4一样。前盖4和后盖14从两端伸入光幕本体10的部分有螺丝孔，在光幕本体10侧面对应有四个孔，用螺丝将前后盖与光幕本体10固定，连接器7将PCB板6和13相连，并固定在光幕本体10内部的插槽上，透镜壳11安装在PCB板6的槽中，透镜12安装在透镜壳11中，橡胶条5插在光幕本体10开口端相应的插槽上，压克力板8插在两个橡胶条5中间，光幕零件固定在压克力板8上，自攻螺钉9穿过光幕本体10两侧对应的孔，将光幕本体10与前盖4和后盖14锁紧。

编码式安全光幕分为发射端和接收端两部分，两部分均由上述部件组成，外观略有差别，接收端后盖14上安装有四芯接头15，从四芯接头15上引出四根导线，分别是接收端的两个输入端和两个输出端。如图2所示，左图A为发射端，电源指示灯201为绿色LED，接电后，此灯持续亮；自检指示灯202为黄色LED，如果自检通过此灯会亮1秒至2秒后自动熄灭，否则此灯持续亮，表明安装出现错误，需要重新安装；工作状态指示灯203为红色LED，分为八组，八道光束工作状态正常时全亮，如果某束光有问题或损坏，对应的红色LED灯熄灭。右图B为接收端，电源指示灯204为绿色LED，接电后，此灯持续亮；自检指示灯205为黄色LED，如果通电后没有接收到发射端的信号则此灯亮，反之熄灭；工作状态指示灯206为红色LED，当有物体通过或者光幕被遮挡时此灯亮，反之熄灭；顶端警示灯207为三个红色LED，当有物体通过或光幕被遮挡时灯闪烁，反之熄灭。

如图3所示，机械系统变压器301提供的电压，经过整流器302后，转化为24伏特的直流电，作为编码式安全光幕的供电电源。控制器303是手动控制开关，在编码式安全光幕电路出现问题，不能正常工作时，通过人工控制确保其他设备的正常运行。虚线框304内是电源的整流部分，采用独立的电源组能够提供更稳定的直流电源。控制开关303一端电连接电源正极，控制开关303与发射端A连接的节点为P1，电源接地的节点为P，发射端A通过节点P2连接节点P。R1和R2是接收端的输出端，其中R1为PNP输出，R2为NPN输出。

接收端B的四芯接头引出的四根线分别是：第一输出端、第二输端、电源连接端和接地端。R1一端连接接收端B的第一输出端，另一端为节点Q1，Q1与P1连接，Q1另连接接收端B引出的电源节点Q。R2一端连接接收端B的第二输出端，另一端为节点Q2，Q2与P2电连接，共同连接电源的接地点P，同时Q2连接接收端B的接地点。被监控的设备控制信号有PNP或NPN两种，根据需要选择将被监控设备接入R1或者R2中一个。这样能够满足控制信号不同的设备的需要。同时在R1和R2处设有开关电源，采用可编程逻辑控制器(PLC，Programmable Logic Controller)或者继电器。

本实用新型的工作原理是：需要被监控的设备连接编码式安全光幕接收端的输出端，安装完毕后上电，编码式安全光幕进行自检，如果安装出现问题，发射端的黄色LED灯会持续亮，需要检查并重新安装；如果没有问题，自检通过，发射端的黄色LED灯会亮一两秒钟后，自动熄灭。发射端内部电路含有单片机，通过软件编程给发射端的每个光轴编码，光轴数以8的倍数增加，最少8束，最多64束，发射端每个光轴发射两次光束，增加抗干扰的能力。接收端内部电路也有一个单片机，负责测试接收到的光束，如果有物体遮挡住红外线的发射，使接收端接收不到红外线，此时，接收端的单片机会检测出是哪一路光束被遮挡，继而通过开关电源将被监控设备断开，避免意外事故，同时向顶端三个红色LED灯发出报警命令，红色LED灯接到命令后，会闪烁报警。

本实用新型的接收端输出开关量控制信号，输出一种或同时输出两种信号可供选择，接收端四芯接头的引出线采用不同颜色的导线用以区别，发射端的电源引出线采用对应的颜色以方便安装。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，其特征在于：所述发射端内部含有为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光束的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信号。

2.根据权利要求1所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述接收端的输出端有两个，第一输出端为PNP输出，第二输出端为NPN输出。

3.根据权利要求1所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述发射端与接收端底部分别有红色、黄色和绿色三组LED显示灯。

4.根据权利要求1所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述接收端的输出端与被监控设备之间设置有开关电源。

5.根据权利要求4所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述开关电源为PLC或继电器。

6.根据权利要求1所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述电源与所述发射端之间连接有控制开关。

7.根据权利要求1所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述接收端顶部具有红色LED显示灯。

8.根据权利要求1至6中任一项所述的编码式安全光幕，其特征在于：所述发射端与所述接收端外壳均包括光幕本体且由下述部件构成：

所述光幕本体开口端插有压克力板，且所述压克力板两侧与所述光幕本体之间有密封橡胶条，所述光幕本体内部设置有插槽，所述插槽上插有经由连接器连接的两块PCB板，所述PCB板的凹槽上安装有透镜壳，透镜固定于所述透镜壳中，所述光幕本体两端分别固定有前盖和后盖，所述前盖和后盖上分别固定有用于与被监控设备固定的金属片。

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