CN206378155U - 带自检装置的光幕 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种带自检装置的光幕，其包括光幕发射端、光幕接收端和自检装置；所述光幕发射端与所述光幕接收端分别通过电缆与控制器连接；所述光幕发射端与所述光幕接收端两侧相对设置；所述光幕发射端包括发射电路板；所述光幕接收端包括接收电路板；所述自检装置包括自检接收端一、自检接收端二、自检发射端一和自检发射端二；所述自检接收端一与自检发射端二分别设置在发射电路板的两端，所述自检发射端一与自检接收端二相应的设置在接收电路板的两端。本实用新型提供的带自检装置的光幕，其通过采用自检装置对周围环境的稳定性进行检测，通过灯罩对发射光进行聚光，减少损耗，通过编码器和解码器实现对其他干扰光的区别。

Description

带自检装置的光幕

技术领域

本实用新型属于光电感应保护装置技术领域，具体涉及一种带自检装置的光幕。

背景技术

光电保护器是安全生产不可或缺的设备，已大量应用于工业现场，保护人身和设备安全。现有的安全光幕由发光器、受光器、连接发受光器的信号电缆和受光器输出的控制信号电缆组成。发光器的发光阵列和受光器的受光阵列在同步扫描时序控制下形成光幕。当光幕中的光线被遮挡时，受光器相应的光路接收不到光信号，控制电路就发出设备动作的控制信号。该种类的光幕存在以下缺陷：光幕的光路在相应的扫描时刻同步发光和接收，但无法识别光路接收光的合法性，无法区别是本路的合法发光还是其它的干扰光；光幕接收的光损耗大；当光幕所处环境复杂，设备不稳定时对光幕的信号接收产生影响。以上缺陷会影响光幕的安全控制可靠性。

CN201510180138.9公开一种无线安全光幕检测方法及其光幕，光幕由主传感器扫描阵列和从传感器扫描阵列组成，每个传感器扫描阵列交叉排列发光和受光器件，整个光幕的扫描光线在两个传感器阵列之间交叉传输组成交叉光幕，光路采用光脉冲的编码通信方式发射和接收，各个光路使用不同的地址编码。该光幕抗干扰性高，但对光幕接收光源的损耗没有得到解决，对光幕所处环境的稳定情况无法自检，存在一定的局限性。

CN201620044325.4公开一种电梯光幕失效自检装置，所述装置包括电梯控制系统、光幕发射端、光幕接收端、轿厢通讯板和光幕检测开关元件，所述电梯控制系统与轿厢通讯板连接，所述轿厢通讯板与光幕接收端连接，所述光幕检测开关元件分别与轿厢通讯板和光幕发射端连接；所述电梯控制系统，用于检测当前电梯的状态，以及判断是否有光幕阻挡信号；所述光幕发射端发射光束至光幕接收端，用于检测电梯轿门之间是否有阻挡物；所述轿厢通讯板，用于根据电梯控制系统的命令断开或复位光幕检测开关元件，以及传输光幕状态信号；所述光幕检测开关元件，用于检测光幕是否失效。该光幕失效自检装置通过预检测的方式及时得知光幕的工作情况，但没有解决光幕区别其他干扰光的问题，也没有对光幕接收光源损耗进行解决，具有一定的局限性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种带自检装置的光幕，其通过采用自检装置对周围环境的稳定性进行检测，通过灯罩对发射光进行聚光，减少损耗，通过编码器和解码器实现对其他干扰光的区别。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：带自检装置的光幕，其包括光幕发射端、光幕接收端和自检装置；所述光幕发射端与所述光幕接收端分别通过电缆与控制器连接；所述光幕发射端与所述光幕接收端两侧相对设置；所述光幕发射端包括发射电路板；所述发射电路板设置有发射单片机、编码器、发射位移寄存器、若干发射信号放大驱动电路、若干发射灯、和发射电源电路；所述发射单片机通过编码器与发射位移寄存器电性连接；所述发射位移寄存器与发射信号放大驱动电路电性连接；所述发射信号放大驱动电路与发射灯对应电性连接；所述发射单片机与发射电源电路连接；所述光幕接收端包括接收电路板；所述接收电路板设置有接收单片机、解码器、接收位移寄存器、接收电子开关、若干接收信号放大驱动电路、若干接收灯、接收信号输出端和接收电源电路；所述接收信号输出端与接收单片机连接；所述接收单片机通过解码器与接收位移寄存器电性连接；所述接收位移寄存器通过接收电子开关与接收信号放大驱动电路电性连接；所述接收信号放大驱动电路与接收灯对应电性连接；所述接收单片机与接收电源电路电性连接；所述自检装置包括自检输出口一和自检输出口二、自检接收端一、自检接收端二、自检发射端一和自检发射端二；所述自检接收端一与自检发射端二分别设置在发射电路板的两端，且通过自检输出口一与发射单片机电性连接；所述自检发射端一与自检接收端二相应的设置在接收电路板的两端，且通过自检输出口二与接收单片机电性连接；所述自检发射端一与自检接收端一配合使用；所述自检接收端二与自检发射端二配合使用。

所述发射灯设置有发射灯罩，所述发射灯罩包括发射灯支架和发射光学镜头，所述发射灯支架为圆柱型或长方体型，所述发射光学镜头设置在发射灯支架上方；所述发射灯罩设置在发射电路板上。所述发射灯支架的正面为漩涡状结构。

所述接收灯设置有接收灯罩，所述接收灯罩包括接收灯支架和接收光学镜头，所述接收灯支架为圆柱型或长方体型，所述接收光学镜头设置在接收灯支架上方；所述接收灯罩设置在接收电路板上。所述接收灯支架的正面为漩涡状结构。

所述光幕发射端包括发射壳体、发射遮光片、发射端盖和发射接头；所述发射电路板通过发射接头和发射端盖固定在发射壳体内，所述发射遮光片设置在发射壳体正面。

所述光幕接收端包括接收壳体、接收遮光片、接收端盖和接收接头；所述接收电路板通过接收接头和接收端盖固定在接收壳体内，所述接收遮光片设置在接收壳体正面。

所述发射电源电路和接收电源电路均为DC-DC开关电源电路。

所述接收信号放大驱动电路、接收灯、发射信号放大驱动电路、发射灯均为20个；所述接收信号放大驱动电路之间、接收灯之间、发射信号放大驱动电路之间、发射灯之间的距离为20mm～40mm。

进一步地，所述发射壳体和接收壳体为柱状体，所述发射端盖和接收端盖上设置有安装件，所述安装件上设置有安装孔。

进一步地，所述安装孔排布为三角形形状。安装孔的排布形状为三角形形状，使得光幕的安装固定稳定。

进一步地，所述发射接头和发射端盖与发射壳体之间设置有垫圈，用于防水，有效保护光幕发射端。

进一步地，所述接收接头和接收端盖与接收壳体之间设置有垫圈，用于防水，有效保护光幕接收端。

光幕开始工作前接通电源后，先通过自检装置的自检发射端一发射信号，自检接收端一接收信号后，再通过自检发射端二发射信号，自检接收端二接收信号，确定光幕的工作环境稳定，并将信号通过自检输出口一和自检输出口二输出，通知发射单片机开始工作。

所述发射单片机发出信号，编码器对信号进行编码，通过发射位移寄存器确定具体是发射位置后，相应位置的发射信号放大驱动电路驱动相应位置的发射灯发射信号。所述接收灯接收信号后驱动接收信号放大驱动电路发出信号，接收信号放大驱动电路接收信号后，接收电子开关接通，接收位移寄存器接收到具体位置信息，并通过解码器解码后，接收单片机接收解码的信号并将其通过接收信号输出端输出低电平。若有物体阻挡接收灯接收相应的信号，接收灯无法接收到信号，接收单片机通过接收信号输出端输出高电平，并将信号反馈至控制器，实现其相应的功能。

通过发射遮光片和接收遮光片，排除日常可见光其他波段光线的干扰；通过编码器和解码器对特定频率和波长的信号进行编码和解码，排除其他同频率信号的干扰；通过设置发射灯罩和接收灯罩，可实现聚光，减少光线的损耗，也能有效隔绝相邻的发射灯发射的信号的干扰。

通过增加自检功能，通过光幕两端的自检装置对光幕工作环境的稳定性进行测试判断，若自检装置无法正常工作，则判断光幕处于复杂的环境，光幕无法正常工作，及时通过报警装置进行故障报警，利于作出相应的处理；若自检装置能够正常工作，则判断光幕正常，可以开始工作，从而增强安全性，稳定性，确认环境的稳定，保护设备的正常工作。

本实用新型的有益效果：

本实用新型提供一种带有自检装置的光幕，其具有如下优势：

通过发射遮光片和接收遮光片，排除日常可见光其他波段光线的干扰；

通过编码器和解码器对特定频率和波长的信号进行编码和解码，排除其他同频率信号的干扰；

通过设置发射灯罩和接收灯罩，可实现聚光，减少光线的损耗，也能有效隔绝相邻的发射灯发射的信号的干扰；

通过增加自检功能，通过光幕两端的自检装置对光幕工作环境的稳定性进行测试判断，若自检装置无法正常工作，则判断光幕处于复杂的环境，光幕无法正常工作，及时通过报警装置进行故障报警，利于作出相应的处理；若自检装置能够正常工作，则判断光幕正常，可以开始工作，从而增强光幕工作的安全性，稳定性，确认环境的稳定，保护设备的正常工作。

本实用新型提供的待自检装置的光幕，能及时确认光幕工作的环境的稳定性，延长光幕的寿命，抗干扰性高，可维护性高，结构简单，安装方便稳固。

附图说明

图1是本实用新型优选实施例光幕发射端的结构示意图；

图2是本实用新型优选实施例光幕接收端的结构示意图；

图3是本实用新型优选实施例发射灯罩及灯的结构示意图；

图4是本实用新型优选实施例工作原理结构简图；

图5是本实用新型优选实施例发射灯支架的俯视的结构示意图。

具体实施方式

下面以具体实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型不受下述实施例的限定。

实施例1

如图1～2所示，本实用新型提供一种带自检装置的光幕，其包括光幕发射端1、光幕接收端2和自检装置；所述光幕发射端1与所述光幕接收端2分别通过电缆与控制器连接；所述光幕发射端与所述光幕接收端两侧相对设置；所述光幕发射端1包括发射电路板11；所述发射电路板11设置有发射单片机111、编码器112、发射位移寄存器113、若干发射信号放大驱动电路115、若干发射灯114、和发射电源电路116；所述发射单片机111通过编码器112与发射位移寄存器113电性连接；所述发射位移寄存器113与发射信号放大驱动电路115电性连接；所述发射信号放大驱动电路115与发射灯114对应电性连接；所述发射单片机111与发射电源电路116连接；所述光幕接收端2包括接收电路板21；所述接收电路板21设置有接收单片机211、解码器212、接收位移寄存器213、接收电子开关217、若干接收信号放大驱动电路215、若干接收灯214、接收信号输出端218和接收电源电路216；所述接收信号输出端218与接收单片机211连接；所述接收单片机211通过解码器212与接收位移寄存器213电性连接；所述接收位移寄存器213通过接收电子开关217与接收信号放大驱动电路215电性连接；所述接收信号放大驱动电路215与接收灯214对应电性连接；所述接收单片机211与接收电源电路216电性连接；所述自检装置包括自检输出口一32和自检输出口二42、自检接收端一31、自检接收端二43、自检发射端一41和自检发射端二33；所述自检接收端一31与自检发射端二33分别设置在发射电路板11的两端，且通过自检输出口一32与发射单片机111电性连接；所述自检发射端一41与自检接收端二43相应的设置在接收电路板21的两端，且通过自检输出口二42与接收单片机211电性连接；所述自检发射端一41与自检接收端一31配合使用；所述自检接收端二43与自检发射端二33配合使用。从图1和图2可以看出，自检接收端一31设置在发射电路板11的底端，自检发射端一41相应的设置在接收电路板21的底端。通过编码器112和解码器212对特定频率和波长的信号进行编码和解码，排除其他同频率信号的干扰。通过增加自检装置，实现自检功能，通过光幕两端的自检装置对光幕工作环境的稳定性进行测试判断，若自检装置无法正常工作，则判断光幕处于复杂的环境，光幕无法正常工作，及时通过报警装置进行故障报警，利于作出相应的处理；若自检装置能够正常工作，则判断光幕正常，可以开始工作，从而增强安全性，稳定性，确认环境的稳定，保护设备的正常工作。发射灯114、自检发射端一41和自检发射端二33均发射红外光，接收灯214、自检接收端一31和自检接收端二43接收红外光。

如图3所示，所述发射灯114设置有发射灯罩，所述发射灯罩包括发射灯支架1141和发射光学镜头1142，所述发射灯支架1141为圆柱型或长方体型，所述发射光学镜头1142设置在发射灯支架1141上方；所述发射灯罩设置在发射电路板11上。如图5所示，所述发射灯支架1141的正面为漩涡状结构。

所述接收灯214设置有接收灯罩，所述接收灯罩包括接收灯支架和接收光学镜头，所述接收灯支架为圆柱型或长方体型，所述接收光学镜头设置在接收灯支架上方；所述接收灯罩设置在接收电路板21上。接收灯罩具有如图3所示的发射灯罩相同的结构。通过设置发射灯罩和接收灯罩，可实现聚光，减少光线的损耗，也能有效隔绝相邻的发射灯发射的信号的干扰。所述接收灯支架的正面为漩涡状结构。

所述光幕发射端1包括发射壳体13、发射遮光片14、发射端盖15和发射接头12；所述发射电路板11通过发射接头12和发射端盖15固定在发射壳体13内，所述发射遮光片14设置在发射壳体13正面。

所述光幕接收端2包括接收壳体23、接收遮光片24、接收端盖25和接收接头22；所述接收电路板21通过接收接头22和接收端盖25固定在接收壳体23内，所述接收遮光片24设置在接收壳体23正面。通过发射遮光片14和接收遮光片24，排除日常可见光其他波段光线的干扰。

所述发射电源电路116和接收电源电路216均为DC-DC开关电源电路。

所述接收信号放大驱动电路215、接收灯214、发射信号放大驱动电路115、发射灯114均为20个；所述接收信号放大驱动电路215之间、接收灯214之间、发射信号放大驱动电路115之间、发射灯114之间的距离为20mm～40mm。

进一步地，所述发射壳体13和接收壳体23为柱状体，所述发射端盖15和接收端盖25上设置有安装件16、26，所述安装件16、26上设置有安装孔。

进一步地，所述安装孔排布为三角形形状。安装孔的排布形状为三角形形状，使得光幕的安装固定稳定。

进一步地，所述发射接头12和发射端盖15与发射壳体13之间设置有垫圈，用于防水，有效保护光幕发射端。

进一步地，所述接收接头22和接收端盖25与接收壳体23之间设置有垫圈，用于防水，有效保护光幕接收端。

工作原理：

如图4所示，光幕开始工作前接通电源后，先通过自检装置的自检发射端一41发射信号，自检接收端一31接收信号后，再通过自检发射端二33发射信号，自检接收端二43接收信号，确定光幕的工作环境稳定，并将信号通过自检输出口一32和自检输出口二42输出，通知发射单片机111开始工作。

所述发射单片机111发出信号，编码器112对信号进行编码，通过发射位移寄存器113确定具体是发射位置后，相应位置的发射信号放大驱动电路115驱动相应位置的发射灯114发射红外信号。所述接收灯214接收信号后驱动接收信号放大驱动电路215发出信号，接收信号放大驱动电路215接收信号后，接收电子开关217接通，接收位移寄存器213接收到具体位置信息，并通过解码器212解码后，接收单片机211接收解码的信号并将其通过接收信号输出端218输出低电平。若有物体阻挡接收灯214接收相应的信号，接收灯214无法接收到信号，接收单片机211通过接收信号输出端218输出高电平，并将信号反馈至控制器，实现其相应的功能。

本实用新型提供一种带有自检装置的光幕，通过发射遮光片和接收遮光片，排除日常可见光其他波段光线的干扰；通过编码器和解码器对特定频率和波长的信号进行编码和解码，排除其他同频率信号的干扰；通过设置发射灯罩和接收灯罩，可实现聚光，减少光线的损耗，也能有效隔绝相邻的发射灯发射的信号的干扰；通过增加自检功能，通过光幕两端的自检装置对光幕工作环境的稳定性进行测试判断，若自检装置无法正常工作，则判断光幕处于复杂的环境，光幕无法正常工作，及时通过报警装置进行故障报警，利于作出相应的处理；若自检装置能够正常工作，则判断光幕正常，可以开始工作，从而增强光幕工作的安全性，稳定性，确认环境的稳定，保护设备的正常工作。

本实用新型提供的待自检装置的光幕，能及时确认光幕工作的环境的稳定性，延长光幕的寿命，抗干扰性高，可维护性高，结构简单，安装方便稳固。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.带自检装置的光幕，其特征在于，包括光幕发射端、光幕接收端和自检装置；所述光幕发射端与所述光幕接收端分别通过电缆与控制器连接；所述光幕发射端与所述光幕接收端两侧相对设置；所述光幕发射端包括发射电路板；所述发射电路板设置有发射单片机、编码器、发射位移寄存器、若干发射信号放大驱动电路、若干发射灯、和发射电源电路；所述发射单片机通过编码器与发射位移寄存器电性连接；所述发射位移寄存器与发射信号放大驱动电路电性连接；所述发射信号放大驱动电路与发射灯对应电性连接；所述发射单片机与发射电源电路连接；所述光幕接收端包括接收电路板；所述接收电路板设置有接收单片机、解码器、接收位移寄存器、接收电子开关、若干接收信号放大驱动电路、若干接收灯、接收信号输出端和接收电源电路；所述接收信号输出端与接收单片机连接；所述接收单片机通过解码器与接收位移寄存器电性连接；所述接收位移寄存器通过接收电子开关与接收信号放大驱动电路电性连接；所述接收信号放大驱动电路与接收灯对应电性连接；所述接收单片机与接收电源电路电性连接；所述自检装置包括自检输出口一和自检输出口二、自检接收端一、自检接收端二、自检发射端一和自检发射端二；所述自检接收端一与自检发射端二分别设置在发射电路板的两端，且通过自检输出口一与发射单片机电性连接；所述自检发射端一与自检接收端二相应的设置在接收电路板的两端，且通过自检输出口二与接收单片机电性连接；所述自检发射端一与自检接收端一配合使用；所述自检接收端二与自检发射端二配合使用。

2.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述发射灯设置有发射灯罩，所述发射灯罩包括发射灯支架和发射光学镜头，所述发射灯支架为圆柱型或长方体型，所述发射光学镜头设置在发射灯支架上方；所述发射灯罩设置在发射电路板上。

3.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述接收灯设置有接收灯罩，所述接收灯罩包括接收灯支架和接收光学镜头，所述接收灯支架为圆柱型或长方体型，所述接收光学镜头设置在接收灯支架上方；所述接收灯罩设置在接收电路板上。

4.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述光幕发射端包括发射壳体、发射遮光片、发射端盖和发射接头；所述发射电路板通过发射接头和发射端盖固定在发射壳体内，所述发射遮光片设置在发射壳体正面。

5.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述光幕接收端包括接收壳体、接收遮光片、接收端盖和接收接头；所述接收电路板通过接收接头和接收端盖固定在接收壳体内，所述接收遮光片设置在接收壳体正面。

6.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述发射电源电路和接收电源电路均为DC-DC开关电源电路。

7.根据权利要求1所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述接收信号放大驱动电路、接收灯、发射信号放大驱动电路、发射灯均为20个；所述接收信号放大驱动电路之间、接收灯之间、发射信号放大驱动电路之间、发射灯之间的距离为20mm～40mm。

8.根据权利要求4或5所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述发射壳体和接收壳体为柱状体，所述发射端盖和接收端盖上设置有安装件，所述安装件上设置有安装孔。

9.根据权利要求8所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述安装孔排布为三角形形状。

10.根据权利要求4或5所述的带自检装置的光幕，其特征在于，所述发射接头和发射端盖与发射壳体之间设置有垫圈，

所述接收接头和接收端盖与接收壳体之间设置有垫圈。