CN203109108U

CN203109108U - 一种具有警示功能的冲剪机

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Publication number: CN203109108U
Application number: CN 201320066031
Authority: CN
Inventors: 崔彦达; 崔亚男; 崔老四
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-02-05
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2023-02-05

Abstract

本实用新型公开了一种具有警示功能的冲剪机，其包括机座、3个工作台、设于2号工作台上方的上梁、拉臂,拉臂的下端借助三角活动架与液压缸连接，还包括一套语音报警装置，其为：三组相同的1号、2号、3号工作台启动及警示电路、语音报警采样电路，防接近选通电路，单片机，语音报警电路，误操作停机控制电路，复位电路；语音报警采样电路和防接近选通电路分别接1号、2号、3号工作台启动及警示电路的相应输出端，单片机的输出端分别接语音报警电路、误操作停机电路的相应输入端。本实用新型在工作过程中，当发生意外事故或危险情况时可发生语音报警，并能通过信号灯提示，从而保证了人身和设备安全，并能逐步提高操作人员的安全意识。

Description

一种具有警示功能的冲剪机

技术领域

本实用新型涉及一种机械冲压设备的安全保护装置，特别是涉及一种带有语音警示和强制停机功能的冲剪机。

背景技术

近年来，冲压设备中出现的多用途冲剪机，形成了多工位、高效率、连续动作的组合机型。该设备在使用中仅供某一个工位操作，其他工作台位不允许人员靠近，以保人机安全。该设备的这种多个工位、单一操作的方式、虽增加了实用功能，提高了生产效益，但也带来了安全方面的隐患。由于冲剪机多工位、速度快、可一次选择不同的工位连续操作的特点，生产中极易出现人身事故，故冲剪机生产过程中的安全警示和应急控制就显得尤为重要。

目前冲压设备的安全警示和人身保护，普遍采用机身粘贴警示图标的方式，即把设备的操作规程和注意事项打印在纸制标签、且贴在冲压设备上，以警示人们按正确规程操作，注意人身安全等。实践证明，这样安全警示方式效果较差，且存在两大隐患：一、是不能充分警示操作人员规范操作，如错误操作也不能及时停机消除危险；二、是粘贴时间长了，标签容易脱落。冲压设备都是用于加工金属零部件的，在物料装卡和人工操作中，弄掉标签的情况时有发生。标签掉了，事故隐患就会增加。因此，冲压设备、特别是冲剪机的安全警示和有效控制，已经成为冲压设备和机加行业一个急待解决的安全问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种安全性高、使用方便的具体警示功能的冲剪机。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种具有警示功能的冲剪机，其包括机座、设于机座上的1号工作台、2号工作台、3号工作台、通过支点轴安装在2号工作台上方的上梁、设于上梁的一侧下方的拉臂以及配电箱，所述拉臂的下端借助三角活动架与设置在机座上的液压缸连接；其关键技术在于：还包括一套设置于冲剪机上的语音报警装置，所述语音报警装置包括：用于生成报警触发控制信号的三组相同的1号、2号、3号工作台启动及警示电路，三组相同的1号、2号、3号工作台语音报警采样电路，防接近选通电路，用于处理报警信号的单片机，用于接收单片机输出的报警信号并据此发出对应报警语音的语音报警电路，用于接收单片机报警信号并据此控制电源通断的误操作停机控制电路，复位电路；所述语音报警采样电路和防接近选通电路分别接1号、2号、3号工作台启动及警示电路的相应输出端，其输出端分别接单片机的相应输入端，所述单片机的输出端分别接语音报警电路、误操作停机电路的相应输入端，所述复位电路接单片机的相应输入端。

所述1号工作台启动及警示电路包括接近开关JJKG1、按钮开关SW1和指示灯LAP1、LAP2，接近开关JJKG1设于1号工作台上，所述指示灯LAP1接在接近开关JJKG1的2点和地之间，所述按钮开关SW1的1点接接近开关JJKG1的2点，所述指示灯LAP2接在按钮开关SW1的常开节点3和地之间，所述按钮开关SW1的2点、4点接+12V。

所述1号工作台语音报警采样电路包括电阻R2和电阻R5，所述电阻R2和电阻R5串联后接在按钮开关SW1的3点和地之间；所述单片机U1芯片型号为STC11F01；所述电阻R2和电阻R5的节点接单片机U1的19脚。

所述防接近选通电路包括三个二极管D2、D3、B4，电阻R8和电阻R9，所述二极管D2、二极管D3、二极管D4的阴极依次经电阻R8和电阻R9接地，所述二极管D2、二极管D3、二极管D4的阳极分别接接近开关JJKG1的B1点、接近开关JJKG2的B2、接近开关JJKG3的B3点，所述电阻R8和电阻R9的节点接单片机U1的输入端16脚。

所述语音报警电路包括语音芯片U2、驱动电路和喇叭；所述语音芯片U2的型号为PM66，所述驱动电路包括一个三极管Q2，所述三极管Q2的基极接语音芯片U2的13脚，所述电阻R13接在三极管Q2的基极和发射极之间，所述三极管Q2的发射极接地，所述喇叭接在+5V和三极管Q2的基极之间；

所述语音芯片U2的输入端24脚、4脚、9脚分别接单片机U1的输入端6脚、7脚、11脚。

所述误操作停机控制电路包括三极管Q1、电阻R12和电阻R14、继电器、续流二极管D5和电容C10；所述三极管Q1的基极经电阻R12接单片机U1的输出端8脚，所述三极管的发射极接地，所述继电器的线包J1接在三极管Q1的集电极和+12V之间，所述续流二极管D5反接在三极管Q1的集电极和+12V之间；所述继电器的常开触点J1-1接在用于控制冲剪机的电源通断的开关端子OUT的1点和2点之间，所述电阻R14和电容C10接在电源开关端子OUT的1点和2点之间。

所述复位电路包括电阻R10和电阻R11、按钮开关SW，所述电阻R10和电阻R11串联后接在按钮开关SW的2点和地之间，所述电阻R10和电阻R11的节点接单片机U1的输入端9脚。

所述单片机U1、语音芯片U2、1号、2号、3号工作台语音报警采样电路、防接近选通电路，语音报警电路，误操作停机控制电路和复位电路设置于一个语音装置盒内，所述语音装置盒设于1号工作台右下侧，其形状为阶梯形，其第一台阶面与1号工作台的下表面平行、第二台阶面位于1号工作台的下方，在第一台阶面上安装有四方位电动开关操作手柄，侧面设有扬声器出音窗、冲剪机的开机按钮、急停开关、脚踏开关插口和1号工作台按钮开关SW1以及2号工作台按钮开关SW2。

本实用新型还包括安装在3号工作台下面左侧的长方形的语音装置附盒，其内部设置有3号工作台的按钮开关SW3、脚踏开关插口以及急停开关，其上面设有四方位电动开关操作手柄。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：

1）本实用新型设置了语音报警装置，其中的语音芯片内事先存储好声音，在工作过程中，当发生意外事故或危险情况时可发生语音报警，并能通过信号灯提示，从而保证了人身和设备安全，并能逐步提高操作人员的安全意识；

2）本实用新型设置了多工作台位、一机多能、效益高，可降低钣金制作成本，起到了环保节能的作用。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是图1的后视示意图；

图3是本实用新型语音报警装置的电路原理框图；

图4是本实用新型语音报警装置的电路原理图（包括1号、2号、3号工作台启动及警示电路）；

图5是本实用新型语音报警装置的电路原理图（包括1号、2号、3号工作台语音报警采样电路，防接近选通电路，单片机，复位电路，语音报警电路，误操作停机控制电路）；

图6是语音装置盒的结构示意图；

图7是语音装置附盒的结构示意图；

其中，1、上梁；2、指示灯；3、接近开关；4、3号工作台按钮；5、2号工作台；6、3号工作台；7、支点轴；8、机座；9、配电箱；10、液压缸； 11、三角活动架；12、语音装置盒；13、1号工作台；14、拉臂；15、语音装置附盒；16、1号工作台按钮；17、左端面；18、第二台阶面；19、第一台阶面；20、四方位电动开关操作手柄；21、出音窗；22、右端面；23、2号工作台按钮； 24、急停开关；25、开机按钮；26、脚踏开关插口。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型包括语音警示装置和冲剪机两大部分。其中冲剪机包括一个机座8，机座8上设有1号工作台、2号工作台和3号工作台，各工作台通过支点轴7连接上梁1，在上梁1的左端部分设有拉臂14，拉臂14下部连接有三角活动架11，三角活动架11的另一端连接液压缸10，液压缸10固定在机座8上，通过液压缸10的抽伸，拉动三角活动架11，带动拉臂14，拉臂14拉动上梁1，上梁1上安装的冲头和剪刃与多工位工作台凹模刀做上下往复动作，实现冲剪功能。

本实用新型冲剪机有两个工作动力工位利用了杠杆原理：这两工位动作能量的转换使冲剪机降耗节能达到50%。支点轴7和上梁1通过拉臂14形成一个杠杆力。三角活动架11和拉臂14通过液压缸10形成一个杠杆力。

本实用新型语音报警装置包括两个盒体组成以及一些指示灯、接近开关等。该语音报警装置具体结构为包括：用于生成报警触发控制信号的三组相同的1号、2号、3号工作台启动及警示电路，三组相同的1号、2号、3号工作台语音报警采样电路，防接近选通电路，用于处理报警信号的单片机，用于接收单片机输出的报警信号并据此发出对应报警语音的语音报警电路，用于接收单片机报警信号并据此控制电源通断的误操作停机控制电路，复位电路；所述语音报警采样电路和防接近选通电路分别接1号、2号、3号工作台启动及警示电路的相应输出端，其输出端分别接单片机的相应输入端，所述单片机的输出端分别接语音报警电路、误操作停机电路的相应输入端，所述复位电路接单片机的相应输入端。

所述误操作停机控制电路包括三极管Q1、电阻R12和电阻R14、继电器、续流二极管D5和电容C10；所述三极管Q1的基极经电阻R12接单片机U1的输出端8脚，所述三极管的发射极接地，所述继电器的线包J1接在三极管Q1的集电极和+12V之间，所述续流二极管D5接在三极管Q1的集电极和+12V之间；所述继电器的常开触点J1-1接在用于控制冲剪机的电源通断的开关端子OUT的1点和2点之间，所述电阻R14和电容C10接在电源开关端子OUT的1点和2点之间。

所述单片机U1、语音芯片U2、1号、2号、3号工作台语音报警采样电路、防接近选通电路，语音报警电路，误操作停机控制电路和复位电路设置于一个语音装置盒12内，所述语音装置盒12设于1号工作台13右下侧，其形状为阶梯形，其第一台阶面19与1号工作台13的下表面平行、第二台阶面18位于1号工作台13的下方，在第一台阶面19上安装有四方位电动开关操作手柄20，侧面设有扬声器出音窗21、冲剪机的开机按钮25、急停开关24、脚踏开关插口26和1号工作台按钮开关SW1 17以及2号工作台按钮开关SW2 23。

进一步的改进还包括一个安装在3号工作台6下面左侧的长方形的语音装置附盒27，其内部设置有3号工作台6的按钮开关SW3、脚踏开关插口、急停开关以及馈线等，其上面设有四方位电动开关操作手柄。

本语音装置盒12内有两种功能电器，冲剪机的行程调节开关和四方位点动开关操作手柄。语音装置盒12是语音警示装置的总体部装，内装语音芯片U2、扬声器和信号传输馈线等。语音芯片U2经过编程处理存入播放程序，通过扬声器播放开机前的操作规程注意事项，通过语音装置和输出馈线连接语音装置附盒15及多工位工作台电器件和冲剪机配电箱9，使每个工作台的按钮开关、接近开关和指示灯形成语音装置的功能联络，达到语音警示和强制停机的目的。由于冲剪机装备了语音警示装置，可使冲剪机在生产操作中通过语音警示和强制停机装置，实现下述三种安全保护功能：

1）、具有语音播报操作规程和注意事项的功能。打开设备总电源开机预热时，语音报警装置自动播报冲剪机的操作规程和安全注意事项，使操作人员重温正确的操作方式和安全注意事项，通过安全意识，减少事故隐患；

2）、具有错误操作时的紧急停机功能。紧急停机可迅速排出事故隐患，保证了人身和设备安全；

3)、具有各工作台的多点状态显示功能。各工作台位均设有安全信号灯显示，并配有语音警示说明，采用两种警示方式提示操作人员注意操作安全。

下面通过两个实施例来说明本实用新型的工作过程：

实施例1

使用时，首先打开本冲剪机电源总开关，语音报警装置即时工作，播放操作规程注意事项。播放结束后，冲剪机各工作台信号灯为红色。

如需1号工作台13开始作业，点动按钮开关SW1,红灯变为绿色，解除接近信号，该工作台进入工作状态；其余工作台红灯亮，警示操作人员禁止接近，处于非工作状态。语音报警装置播报：“1号台工作，2号、3号工作台人员离开工作台，清除异物，...............”等语音警示播报。

如有违规操作，通过接近开关检测到违章信号，该信号最终被输出至冲剪机配电箱9中的继电器开关强制停机，同时播报：“某工作台有违规操作。”同时停机，排除错误操作机器后，复位正常状态。

实施例2

设备使用时，首先打开冲剪机电源总开关，语音警示装置即时工作，播放操作规程注意事项。播放结束后，多用冲剪机各工作台信号灯为红色。

如需2号工作台开始作业，点动按钮开关SW2，红灯变为绿色，解除接近信号，该工作台进入工作状态；其余工作台红灯亮，警示操作人员禁止接近，处于非工作状态。语音报警装置播报：“2号台工作，1号、3号工作台人员离开工作台，清除异物”等语音警示播报。

如有违规操作，语音报警装置通过接近开关检测到违章信号，则进行强制停机，语音报警装置同时播报：“某工作台有违规操作。”，排除错误操作机器后，复位正常状态。

Claims

1.一种具有警示功能的冲剪机，其包括机座（8）、设于机座（8）上的1号工作台（13）、2号工作台（5）、3号工作台（6）、通过支点轴（7）安装在2号工作台（5）上方的上梁（1）、设于上梁（1）的一侧下方的拉臂（14）以及配电箱（9），所述拉臂（14）的下端借助三角活动架（11）与设置在机座（1）上的液压缸（8）连接；其特征在于：还包括一套设置于冲剪机上的语音报警装置，所述语音报警装置包括：用于生成报警触发控制信号的三组相同的1号、2号、3号工作台启动及警示电路，三组相同的1号、2号、3号工作台语音报警采样电路，防接近选通电路，用于处理报警信号的单片机，用于接收单片机输出的报警信号并据此发出对应报警语音的语音报警电路，用于接收单片机报警信号并据此控制电源通断的误操作停机控制电路，复位电路；所述语音报警采样电路和防接近选通电路分别接1号、2号、3号工作台启动及警示电路的相应输出端，其输出端分别接单片机的相应输入端，所述单片机的输出端分别接语音报警电路、误操作停机电路的相应输入端，所述复位电路接单片机的相应输入端。

2.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述1号工作台启动及警示电路包括接近开关JJKG1、按钮开关SW1和指示灯LAP1、LAP2，接近开关JJKG1设于1号工作台上，所述指示灯LAP1接在接近开关JJKG1的2点和地之间，所述按钮开关SW1的1点接接近开关JJKG1的2点，所述指示灯LAP2接在按钮开关SW1的常开节点3和地之间，所述按钮开关SW1的2点、4点接+12V。

3.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述1号工作台语音报警采样电路包括电阻R2和电阻R5，所述电阻R2和电阻R5串联后接在按钮开关SW1的3点和地之间；所述单片机U1芯片型号为STC11F01；所述电阻R2和电阻R5的节点接单片机U1的19脚。

4.根据权利要求3所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述防接近选通电路包括三个二极管D2、D3、B4，电阻R8和电阻R9，所述二极管D2、二极管D3、二极管D4的阴极依次经电阻R8和电阻R9接地，所述二极管D2、二极管D3、二极管D4的阳极分别接接近开关JJKG1的B1点、接近开关JJKG2的B2、接近开关JJKG3的B3点，所述电阻R8和电阻R9的节点接单片机U1的输入端16脚。

5.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述语音报警电路包括语音芯片U2、驱动电路和喇叭；所述语音芯片U2的型号为PM66，所述驱动电路包括一个三极管Q2，所述三极管Q2的基极接语音芯片U2的13脚，所述电阻R13接在三极管Q2的基极和发射极之间，所述三极管Q2的发射极接地，所述喇叭接在+5V和三极管Q2的基极之间；

6.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述误操作停机控制电路包括三极管Q1、电阻R12和电阻R14、继电器、续流二极管D5和电容C10；所述三极管Q1的基极经电阻R12接单片机U1的输出端8脚，所述三极管的发射极接地，所述继电器的线包J1接在三极管Q1的集电极和+12V之间，所述续流二极管D5反接在三极管Q1的集电极和+12V之间；所述继电器的常开触点J1-1接在用于控制冲剪机的电源通断的开关端子OUT的1点和2点之间，所述电阻R14和电容C10接在电源开关端子OUT的1点和2点之间。

7.根据权利要求3所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述复位电路包括电阻R10和电阻R11、按钮开关SW，所述电阻R10和电阻R1串联后接在按钮开关SW的2点和地之间，所述电阻R10和电阻R1的节点接单片机U1的输入端9脚。

8.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：所述单片机U1、语音芯片U2、1号、2号、3号工作台语音报警采样电路、防接近选通电路，语音报警电路，误操作停机控制电路和复位电路设置于一个语音装置盒（12）内，所述语音装置盒（12）设于1号工作台（13）右下侧，其形状为阶梯形，其第一台阶面（19）与1号工作台（13）的下表面平行、第二台阶面（18）位于1号工作台（13）的下方，在第一台阶面（19）上安装有四方位电动开关操作手柄（20），侧面设有扬声器出音窗（21）、冲剪机的开机按钮（25）、急停开关（24）、脚踏开关插口（26）和1号工作台按钮开关SW1(17)以及2号工作台按钮开关SW2(23)。

9.根据权利要求1所述的具有警示功能的冲剪机，其特征在于：还包括安装在3号工作台（6）下面左侧的长方形的语音装置附盒（27），其内部设置有3号工作台（6）的按钮开关SW3、脚踏开关插口以及急停开关，其上面设有四方位电动开关操作手柄。