CN206104752U - 一种逻辑电路式冲床安全保护器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种逻辑电路式冲床安全保护器，包括光电耦合传感单元，用于感应物体进入保护区域，产生物理电信号；逻辑单元，用于对所述光电耦合传感单元输入的各路红外电信号进行逻辑解析，形成逻辑结果；状态锁存单元，用于对所述逻辑单元的解析输出信号需要状态锁存，即一旦不安全信号出现，需将该状态锁存，直至人工解锁复位；驱动单元，用于对所述状态锁存单元输出的电信号进行放大，并驱动冲床工作或停止，以及发出报警提示；电源供电单元，用于给所述光电耦合传感单元、逻辑单元、状态锁存单元和驱动单元供电。本实用新型能够实现在冲床遇到异常操作时自动停车的保护功能，且具有响应速度快的特点。

Description

一种逻辑电路式冲床安全保护器

技术领域

本实用新型涉及一种冲床安全保护器，具体涉及一种逻辑电路式冲床安全保护器。

背景技术

冲床就是一台冲压式压力机。采用不同的模具，可以加工不同材料和形状的介质，由于冲压工艺相比于传统机械加工来说有节约材料和能源，效率高，对操作者技术要求不高及通过各种模具应用可以做出机械加工所无法达到的产品这些优点，因而它的用途越来越广泛。

冲床设备由于其本身结构和功能特点，运行中具有明显的危险性。为提升冲床的安全性，目前普遍运用的是单片机控制器，由单片机接受到光-电信号后按预定的逻辑程序运行后输出驱动电信号，执行冲床异常停车保护。由于单片机的程序运作易受外界环境及电网的干扰，存在干扰因素的不安全隐患，且响应速度较慢。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种逻辑电路式冲床安全保护器，能够实现在冲床遇到异常操作时自动停车的保护功能，且具有响应速度快的特点。

为达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案是：一种逻辑电路式冲床安全保护器，包括：

光电耦合传感单元，所述光电耦合传感单元用于感应物体进入保护区域，产生物理电信号；

逻辑单元，所述逻辑单元用于对所述光电耦合传感单元输入的各路红外电信号进行逻辑解析，形成逻辑结果；

状态锁存单元，所述状态锁存单元用于对所述逻辑单元的解析输出信号需要状态锁存，即一旦不安全信号出现，需将该状态锁存，直至人工解锁复位；

驱动单元，所述驱动单元用于对所述状态锁存单元输出的电信号进行放大，并驱动冲床工作或停止，以及发出报警提示；

电源供电单元，所述电源供电单元用于给所述光电耦合传感单元、逻辑单元、状态锁存单元和驱动单元供电。

进一步地，所述光电耦合传感单元包括红外线发射器群和接收器群，形成感应区域。

进一步地，所述逻辑单元包括第一非门,第一三端或非门,第二非门和第二三端或非门，所述第一非门的输出端连接所述第一三端或非门的输入端，所述第一三端或非门的输出端连接所述第二非门的输入端，所述第二非门的输出端连接所述第二三端或非门的输入端。

进一步地，所述状态锁存单元包括D触发锁存器和复位开关，所述D触发锁存器的使能端E与所述复位开关并联后通过限流电阻连接到电压源。

进一步地，所述驱动单元包括第一执行继电器模块和第二执行继电器模块，所述第一执行继电器模块的输出端连接报警模块以作声光报警，所述第二执行继电器模块的输出端连接交流接触器以切断冲床工作电源。

进一步地，所述电源供电单元包括线性直流电源或开关直流电源，所述线性直流电源包括市电输入端和变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述初级绕组连接到所述市电输入端，所述第一次级绕组上并联有第一稳压模块和第二稳压模块，对应所述第一稳压模块和第二稳压模块分别设有第一电源输出端和第二电源输出端，所述第二次级绕组上设有第三电源输出端；所述开关直流电源则输出与所述线性直流电源相同的直流电压和电流。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

本实用新型的光电耦合传感单元输出的电信号通过逻辑单元门电路的解析，再将解析电平逻辑信号输入状态锁存单元锁存，驱动单元驱动执行继电器模块和交流接触器工作使冲床工作或停止，并发出报警提示，能够实现在冲床遇到异常操作时自动停车的保护功能，且响应速度快。

附图说明

图1是实施例一中本实用新型的冲床保护器框图。

图2是实施例一中本实用新型的电路结构示意图。

图3是非门逻辑真值表。

图4是三端或非门逻辑真值表。

图5是D触发锁存器逻辑真值表。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例一：

参见图1和2所示，一种逻辑电路式冲床安全保护器，包括：

光电耦合传感单元，用于感应物体进入保护区域，产生物理电信号，所述光电耦合传感单元包括红外线发射器群和接收器群，形成感应区域，红外线发射器群与接收器群安装于保护区域入口，红外线发射器群发出的红外光在无遮挡的情况下被接收器群接收，使之输出逻辑“1”(高电平)，一旦有物体进入保护区域入口，遮挡住红外光路，则接收器群输出逻辑“0”(低电平)，由此完成物品进入冲床保护区域光电物理量转换，将电信号输出，而红外光接收可以由多个接收器群组成，送入逻辑单元，形成接收带域；

逻辑单元，用于对所述光电耦合传感单元输入的各路红外电信号进行逻辑解析，形成逻辑结果送状态锁存单元锁存，所述逻辑单元包括第一非门IC1、第一三端或非门IC2、第二非门和第二三端或非门，所述第一非门IC1的输入端连接所述接收器群的输出端，所述第一非门IC1的输出端连接所述第一三端或非门IC2的输入端，所述第一三端或非门IC2的输出端连接所述第二非门的输入端，所述第二非门的输出端连接所述第二三端或非门的输入端，参见图3和4所示，当三端或非门输入端全部为“0”时，其输出为逻辑“1”，最多可有6路红外电信号可解析为“1”输出，即全部输入为逻辑“0”时，逻辑单元输出为逻辑“1”，当其中一路或一路以上输出逻辑“0”时，即可输出解析信号逻辑“0”，该逻辑信号随输入的红外电信号状态改变而改变；

状态锁存单元，用于对所述逻辑单元的解析输出信号需要状态锁存，即一旦不安全信号出现，需将该状态锁存，直至人工解锁复位，所述状态锁存单元包括D触发锁存器IC3和复位开关N，所述D触发锁存器的使能端E和所述复位开关并联后通过限流电阻连接到电压源，所述D触发锁存器的触发端D连接所述第二三端或非门的输出端，所述状态锁存单元，参见图5所示，当使能端E置“1”，Q端跟随触发端D逻辑，Q非端逻辑反相触发端D；当触发端D输入来自逻辑单元解析信号“1”时，Q非端输出为“0”，Q端输出为“1”，第二执行继电器模块J2动作，使冲床工作；而触发端D输入为“0”时，Q非端输出为“1”，第一执行继电器模块J1工作吸合；使能端E为“0”时，D触发锁存器IC3状态锁存，直到不安全信号消失，触发端D输入为“1”并且按下复位按钮N，使使能端E置“0”，使能开启，D触发锁存器IC3状态跟随触发端D“1”信号输出Q非“0”信号，释放第一执行继电器模块J1，吸合第二执行继电器模块J2，使冲床不安全解锁，重新进入工作状态；

驱动单元，所述驱动单元包括第一执行继电器模块J1和第二执行继电器模块J2，所述第一执行继电器模块J1的输出端连接报警模块以作声光报警，所述第二执行继电器模块J2的输出端连接交流接触器以切断冲床工作电源，所述驱动单元用于对所述状态锁存单元输出的电信号进行放大，并驱动冲床工作或停止，以及发出报警提示；

电源供电单元，所述电源供电单元包括线性直流电源或开关直流电源，所述线性直流电源包括市电输入端和变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述初级绕组连接到所述市电输入端，所述第一次级绕组上并联有第一稳压模块IC4和第二稳压模块IC5，对应所述第一稳压模块IC4和第二稳压模块IC5分别设有第一电源输出端和第二电源输出端，所述第二次级绕组上设有第三电源输出端，其中，所述第一电源输出端为+12V稳压线性电源，用于给驱动单元供电，所述第二电源输出端为+5V稳压线性电源，用于给逻辑单元和状态锁存单元供电，所述第三电源输出端为B+5V普通电源，用于给光电耦合传感单元供电。若选用开关直流电源，则所述开关直流电源则输出与所述线性直流电源相同的直流电压和电流。

本实用新型采用通用门电路对红外线光-电传感器输出的电信号进行逻辑解析与锁存，去驱动执行继电器模块和交流接触器发出声光报警和冲床停车动作，达到安全保护的功能。

Claims (5)

1.一种逻辑电路式冲床安全保护器，其特征在于，包括：

光电耦合传感单元，所述光电耦合传感单元用于感应物体进入保护区域，产生物理电信号；

逻辑单元，所述逻辑单元用于对所述光电耦合传感单元输入的各路红外电信号进行逻辑解析，形成逻辑结果；

状态锁存单元，所述状态锁存单元用于对所述逻辑单元的解析输出信号需要状态锁存，即一旦不安全信号出现，需将该状态锁存，直至人工解锁复位；

驱动单元，所述驱动单元用于对所述状态锁存单元输出的电信号进行放大，并驱动冲床工作或停止，以及发出报警提示；

电源供电单元，所述电源供电单元用于给所述光电耦合传感单元、逻辑单元、状态锁存单元和驱动单元供电。

2.根据权利要求1所述的逻辑电路式冲床安全保护器，其特征在于：所述光电耦合传感单元包括红外线发射器群和接收器群，形成感应区域。

3.根据权利要求1所述的逻辑电路式冲床安全保护器，其特征在于：所述逻辑单元包括第一复位开关，所述D触发锁存器的使能端E与所述复位开关并联后通过限流电阻连接到电压源。

4.根据权利要求1所述的逻辑电路式冲床安全保护器，其特征在于：所述驱动单元包括第一执行继电器模块和第二执行继电器模块，所述第一执行继电器模块的输出端连接报警模块以作声光报警，所述第二执行继电器模块的输出端连接交流接触器以切断冲床工作电源。

5.根据权利要求1所述的逻辑电路式冲床安全保护器，其特征在于：所述电源供电单元包括线性直流电源或开关直流电源，所述线性直流电源包括市电输入端和变压器，所述变压器包括初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组，所述初级绕组连接到所述市电输入端，所述第一次级绕组上并联有第一稳压模块和第二稳压模块，对应所述第一稳压模块和第二稳压模块分别设有第一电源输出端和第二电源输出端，所述第二次级绕组上设有第三电源输出端；所述开关直流电源则输出与所述线性直流电源相同的直流电压和电流。