CN204664838U - 能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，包括电源、控制器、发射光栅、接收光栅和继电器，控制器包括控制板、控制输出电路、功能切换开关、扫描模块和储存模块；发射光栅和接收光栅与控制板的输入端连接，控制板通过控制输出电路与继电器连接；功能切换开关分别与控制输出电路和扫描模块连接；扫描模块的输入端与发射光栅和接收光栅连接，输出端与储存模块连接；储存模块与控制板连接。本实用新型的安全光栅利用扫描模块记录特定状态下的发射光栅和接收光栅的工作状态，并将结果记录在储存模块，控制板会根据储存模块中的信息判断是否执行保护动作，即实现了自由设定光点屏蔽的目的。

Description

能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅

技术领域

本实用新型属于光电保护设备领域，涉及一种安全保护光栅。

背景技术

在现代化工厂里，人与机器协同工作，自动化程度越高，潜在的危险系数越大，在一些具有潜在危险的机器设备上，如冲床、剪切设备、金属切削设备、自动化生产线、自动化装配线、机械传送搬运设备、危险工作区域(有毒、高压、高温等)，容易造成作业人员的人身伤害，对企业和员工都形成无法弥补的损失。在一些特定的危险区域加装安全光栅可以有效避免事故发生。

安全光栅,也称安全光幕、安全保护器、冲床保护器、红外安全保护装置,是一种光电安全保护装置。安全光栅通过发射红外线，产生防护光幕，当光幕被遮挡时，装置发出报警，控制具有潜在危险的机械设备立即停止工作。安装安全光栅可避免安全事故的发生，避免操作工人及第三方的危险，减少事故综合成本，有利于员工、公司和社会。

但是安全光栅在使用中，存在一个重要的问题：在加工异常工件或剪切冲压板材时，工件会触发安全光栅，此时安全光栅会发生误报。为了避免这种误报，会暂时关闭安全光栅，或者暂时切断安全光栅对外部设备的控制功能仅保留报警功能，此时操作工人需要人为判断报警的正误，安全光栅实际上失去了保护功能。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能够自由设定光点屏蔽，适用范围广且可靠性高的保护光栅。

为实现上述目的，本实用新型提供一种能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，包括电源、控制器、发射光栅、接收光栅和用于控制外部设备开关的继电器，所述发射光栅上设有多个等间距排列的红外线发射装置，所述接收光栅上设有多个等间距排列的红外线接收装置；所述控制器包括供电电路、控制板、控制输出电路、功能切换开关、用于检测红外线发射装置和红外线接收装置的工作状态的扫描模块和用于储存扫描模块的检测结果的储存模块；所述电源通过控制器的供电电路分别与发射光栅和接收光栅电连接，所述发射光栅和接收光栅与控制板的输入端电连接，所述控制板的输出端通过控制输出电路与继电器电连接；所述功能切换开关分别与控制输出电路和扫描模块电连接；所述扫描模块的输入端与所有的红外线发射装置以及红外线接收装置连接，扫描模块的输出端与储存模块连接，所述储存模块与控制板连接。

其中，所述控制器的控制输出电路包括相互独立的第一控制输出电路和第二控制输出电路，所述第一控制输出电路和第二控制输出电路一方面分别与控制板的两个输出接口连接，另一方面分别与继电器电连接。

其中，所述第一控制输出电路和第二控制输出电路均为晶体管输出电路。

其中，所述控制器上设有用于清除储存模块中的记录信息的复位电路，所述复位电路与储存模块连接。

其中，所述控制器还包括用于检测控制板工作参数的自检测电路，所述自检测电路与控制板电连接。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，在功能切换开关的控制下，安全光栅可以在正常工作状态和光点屏蔽设定状态两种模式之间切换：在正常工作状态下，控制器能够根据发射光栅和接收光栅的工作状态，利用继电器控制外部设备的开关实现保护作用；在光点屏蔽设定状态下，扫描模块能够记录特定状态下的发射光栅和接收光栅的工作状态，扫描结果记录在储存模块中。在设定完成后，切换至正常工作状态，控制板会根据储存模块中信息判断是否执行保护动作，即实现了自由设定光点屏蔽的目的，扩大了安全光栅的应用范围，并提高了安全光栅工作的可靠性。

附图说明

图1为本实用新型的高可靠性安全光栅的结构方框图；

图2为本实用新型的高可靠性安全光栅的接线图。

主要元件符号说明如下：

11、电源            12、控制器

13、发射光栅        14、接收光栅

15、继电器          16、外部设备

121、控制板         122、供电电路

123、控制输出电路   124、功能切换开关

125、扫描模块       126、储存模块。

具体实施方式

参阅图1和图2，本实用新型提供的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，包括电源11、控制器12、发射光栅13、接收光栅14和用于控制外部设备16开关的继电器15，发射光栅13上设有多个等间距排列的红外线发射装置，接收光栅14上设有多个等间距排列的红外线接收装置；控制器12包括控制板121、供电电路122、控制输出电路123、功能切换开关124、用于检测红外线发射装置和红外线接收装置的工作状态的扫描模块125和用于储存扫描模块125的检测结果的储存模块126；电源11通过控制器12的供电电路122分别与发射光栅13和接收光栅14电连接，发射光栅13和接收光栅14与控制板121的输入端电连接，控制板121的输出端通过控制输出电路123与继电器15电连接；功能切换开关124分别与控制输出电路123和扫描模块125电连接；扫描模块125的输入端与所有的红外线发射装置以及红外线接收装置连接，扫描模块125的输出端与储存模块126连接，储存模块126与控制板121连接。

本实用新型提供的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，其工作原理如下：

电源11通过供电电路122为发射光栅13和接收光栅14供电，发射光栅13向接收光栅14发射红外线，控制器12一方面控制发射光栅13和接收光栅14的工作，另一方面根据接收光栅14的工作状态利用控制输出电路123来输出控制信号；

当功能切换开关124导通控制输出电路123而断开扫描模块125时，安全光栅处于正常工作状态；控制器12通过接收光栅14的工作状态来控制继电器15，具体来说，当发射光栅13发出的红外线被人体遮挡时，接收光栅14无法接收到相应的红外线，此时控制板121控制继电器15断开外部设备16开关，以起到保护作用；

当功能切换开关124断开控制输出电路123而导通扫描模块125时，安全光栅处于光点屏蔽设定状态；具体来说，在启动供电电路122之前将功能切换开关124切换完成，将机器需要屏蔽的工作状态保持，在导通供电电路122，扫描模块125对此时的每一个发射和接收光点进行逐点扫描，并自动存储记录各点的工作状态，并将上述工作状态信息储存至储存模块126，即完成了设定工作；当功能切换开关124重新切换至正常工作状态时，控制板121会调取储存模块126的信息，根据上述信息来输出控制继电器15。

相较于现有技术，本实用新型提供的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，在功能切换开关124的控制下，安全光栅可以在正常工作状态和光点屏蔽设定状态两种模式之间切换：在正常工作状态下，控制器12能够根据发射光栅13和接收光栅14的工作状态，利用继电器15控制外部设备16的开关实现保护作用；在光点屏蔽设定状态下，扫描模块125能够记录特定状态下的发射光栅13和接收光栅14的工作状态，扫描结果记录在储存模块126中。在设定完成后，切换至正常工作状态，控制板121会根据储存模块126中信息判断是否执行保护动作，即实现了自由设定光点屏蔽的目的，扩大了安全光栅的应用范围，并提高了安全光栅工作的可靠性。

在本实施例中，为了进一步提高安全光栅工作的可靠性，控制器12的控制输出电路123包括相互独立的第一控制输出电路和第二控制输出电路，第一控制输出电路和第二控制输出电路一方面分别与控制板121的两个输出接口连接，另一方面分别与继电器15电连接。控制器12为双独立控制输出方式，由两个控制输出电路123各自独立控制输出，相互之间不影响，其输出状态冗余备份，起到双保险的作用。

具体来说，第一控制输出电路和第二控制输出电路均为晶体管输出电路。晶体管输出电路具有短路、过载保护功能和极性保护功能，能够进一步提高安全光栅的安全性能。

在本实施例中，控制器12上设有用于清除储存模块126中的记录信息的复位电路，复位电路与储存模块126连接。复位电路能够很快捷的清除储存模块126中的记录信息，一方面可方便下次设定，另一方面能够快速回复至没有屏蔽点的工作模式，能够满足不同的工件加工需求，提高安全光栅的实用性。

在本实施例中，控制器12还包括用于检测控制板121工作参数的自检测电路，自检测电路与控制板121电连接。自检测电路能够对控制板121的关键参数进行周期性扫描监控，一旦发现信号异常，就进行报警并显示错误代码，以方便安全光栅的维护和故障排除，并保证安全光栅系统处于安全工作状态。

以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，包括电源、控制器、发射光栅、接收光栅和用于控制外部设备开关的继电器，所述发射光栅上设有多个等间距排列的红外线发射装置，所述接收光栅上设有多个等间距排列的红外线接收装置；其特征在于，所述控制器包括供电电路、控制板、控制输出电路、功能切换开关、用于检测红外线发射装置和红外线接收装置的工作状态的扫描模块和用于储存扫描模块的检测结果的储存模块；所述电源通过控制器的供电电路分别与发射光栅和接收光栅电连接，所述发射光栅和接收光栅与控制板的输入端电连接，所述控制板的输出端通过控制输出电路与继电器电连接；所述功能切换开关分别与控制输出电路和扫描模块电连接；所述扫描模块的输入端与所有的红外线发射装置以及红外线接收装置连接，扫描模块的输出端与储存模块连接，所述储存模块与控制板连接。

2.根据权利要求1所述的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，其特征在于，所述控制器的控制输出电路包括相互独立的第一控制输出电路和第二控制输出电路，所述第一控制输出电路和第二控制输出电路一方面分别与控制板的两个输出接口连接，另一方面分别与继电器电连接。

3.根据权利要求2所述的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，其特征在于，所述第一控制输出电路和第二控制输出电路均为晶体管输出电路。

4.根据权利要求1所述的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，其特征在于，所述控制器上设有用于清除储存模块中的记录信息的复位电路，所述复位电路与储存模块连接。

5.根据权利要求1所述的能够自由设定光点屏蔽的高可靠性安全光栅，其特征在于，所述控制器还包括用于检测控制板工作参数的自检测电路，所述自检测电路与控制板电连接。