专利名称：冲床安全控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及机床安全控制装置，尤其涉及一种保护人身安全的冲床安全控制器。
背景技术：
现有冲床大部分采用光电探测装置来保护操作人员的人身安全。一般将光电探测装置的光电头安装在可以直射冲压工作面的地方，利用脚踏开机生产，当人手伸入危险工作面，光电探测装置的光电头所发出的信号就会被人手阻挡，使得冲床的冲压头断电，而停止冲压工作，从而达到保护人身安全的目的。虽然现有的保护装置可以起到一定的保护作用，但当保护装置出现问题，如光电头照射角度错位或光电头被油污遮挡等等，以致保护装置产生误动作，从而对人身产生伤害。现有的保护方法必须依靠对保护装置的良好维护，才能够确保冲压操作的安全。由于人手操作和脚踏开机是分别进行的，一旦设备出现误动作就很难保证人身安全。
实用新型内容本实用新型的目的是要解决现有冲床人手操作和脚踏开机分别进行时，一旦设备出现误动作就很难保证人身安全的技术问题，提出一种必须利用双手同时操作开机，避免设备误动作出现工伤事故的冲床安全控制器。
为解决上述问题，本实用新型的提出的一种冲床安全控制器，其包括单相变压器、与该变压器连接的整流滤波电路、与该整流滤波电路连接的单片机和驱动电路以及设有第一开关和第二开关的按钮输入电路。
其中，所述整流滤波电路的电源输出端经过所述驱动电路中的继电器的线圈与第一三极管的集电极相连，该三极管的发射极接地，该三极管的基极经一电阻与所述单片机的第一输出端口连接；所述电源输出端与单片机的电源输入端口连接；电源输出端经过所述按钮输入电路中的电阻与单片机的第一输入端口连接，电源输出端经电阻和所述按钮输入电路中的第一开关接地；电源输出端经过所述按钮输入电路中的电阻与单片机的第二输入端口连接，电源输出端经电阻和所述按钮输入电路中的第二开关接地。
本实用新型采用两个开机的按钮开关、设置带有控制程序的单片机和驱动电路。当两按钮开关同时一次按下或两按钮开关在很短时间内先后一次按下，按钮将信号输入单片机，经过单片机程序判断，发出指令给驱动电路，经驱动电路驱动来控制冲床的控制电路，从而控制冲床冲压头的工作情况。操作工必须双手几乎同时操作按钮开机，冲床冲压头才能工作，而一只手操作按钮，另一只有可能处于冲床的危险区域，这时经单片机程序判断，而使冲床冲压头的不工作，从而到达保护操作工双手安全的目的。本实用新型操作简单，安全保护可靠，可以有效地防止操作的误动作给人员造成的伤害。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型作详细说明，其中
图1是本实用新型控制原理框图；
图2是本实用新型控制电路的原理框图；图3是本实用新型较佳实施例的电路图。
具体实施方式
如
图1所示，本实用新型采用两个开机的按钮开关SW1和SW2、设置带有控制程序的单片机03和驱动电路07。当按下按钮开关时，按钮将信号输入单片机，经过单片机程序判断，发出指令给驱动电路，经驱动电路驱动来控制冲床的控制回路05，从而控制冲床冲压头06的工作情况。
如图2、图3所示，本实用新型包括单相变压器01，与该变压器连接的整流滤波电路02，与整流滤波电路连接的单片机03、驱动电路07和按钮输入电路08。整流滤波电路02的输出端A输出直流正极电源，所述电源输出端A经过所述驱动电路中的继电器RL1的线圈与第一三极管Q1的集电极相连，该三极管Q1的发射极接地，该三极管Q1的基极经电阻R6与所述单片机03的输出端口PA2连接，接受单片机的指令；所述电源输出端A与单片机03的电源输入端口Vcc连接；电源输出端A经过所述按钮输入电路中的电阻R12、R14与单片机03的输入端口PA5连接，再经过电阻R12、R14和电容C10、C12接地；电源输出端A经过所述按钮输入电路中的电阻R13、R15与单片机03的输入端口PA4连接，再经过电阻R13、R15和电容C21、C15接地；电源输出端A经电阻R12和所述按钮输入电路中的第一开关SW1接地，电源输出端A经电阻R13和所述按钮输入电路中的第二开关SW2接地。
为拓宽所述驱动电路中继电器RL1的选择范围，使得额定电压可以不同于单片机03的电源电压，在所述电源输出端A与单片机03电源输入端Vcc和按钮输入电路之间串接一稳压器04，从而达到分开单片机与驱动电路的供电电源，使单片机有更稳定直流电源。同时使得驱动回路中的继电器有更宽的选择范围。
为增加操作的安全性，可增加一声光报警驱动电路。该报警驱动电路中设有第二三极管Q2和第三三极管Q3，所述的电源输出端A与第三三极管Q3的发射极相连，该三极管Q3的集电极为所述报警驱动电路的输出端3，可发出信号给报警电路，该三极管Q3的基极经一电阻R10与所述第二三极管Q2集电极连接；所述第二三极管Q2发射极接地，同时也连接到报警驱动电路的另一输出端4并接地，该三极管Q2的基极经一电阻R7与所述单片机03的第二输出端口PA3连接，并接受单片机的输出指令。
如图3所示，单相变压器01接单相220V交流电源，变压后为10V的交流电，经整流后为直流供给稳压器04和驱动电路(包括第一驱动电路Output1和第二驱动电路Output2)，经稳压后供给单片机03和按钮输入电路(包括按钮开关SW1和SW2)。本实用新型的工作原理如下1、当两开关SW1和SW2开路时，正5V电源经R12、R14对C10和C12充电；正5V电源经R13、R15对C21和C15充电，使单片机两输入端口PA5和PA4呈高电位，经单片机程序控制，使单片机输出端口PA2和PA3呈低电位。驱动电路的第一驱动电路Output1中的继电器RL1不动着，冲床的控制回路断开，冲压头06不动作。第二驱动电路Output2输出端口呈低电位，与之相连的声光报警电路无声光。
2、当两按钮开关SW1和SW2同时一次按下或两按钮开关在3秒内先后一次按下，电容C10和C12上面的电荷经电阻R14、第一按钮SW1对地放电；电容C21和C15上面的电荷经电阻R15、第二按钮对地放电，使单片机输入端口PA5和PA4呈低电位，经单片机程序控制，使其输出端口PA2成高电位，第一驱动电路Output1中的第一三极管Q1的基电被触发导通，电流经直流电源正极，过继电器RL1线圈和该三极管集电极和发射极接地。继电器动作，其动合触点吸合，冲床电器控制回路接通，冲压头06得电而动作。同时经单片机程序控制，使其输出端口PA3呈低电位；第二驱动电路Output2输出端口呈低电位，声光报警电路无声光。
3、两按钮开关SW1和SW2几乎同时按下后，若其中一个开关松开，单片机的输出端口PA4或PA5一为高电位，另一为低电位。经程序控制使其输出端口PA2为低电位，从而使继电器RL1线圈失电，冲床控制回路断开，冲压头06不动作；同时经程序控制使其输出端口PA3为低电位，第二驱动电路Output-2输出端口呈低电位，声光报警电路无声光。
4、当按下一个按钮开关后，超过3秒钟，另一按钮未按下。即单片机的输出端口PA4、PA5一为高电位，另一为低电位连续时间超过3秒钟，单片机控制程序使其输出端PA2为低电位，使继电器RL1线圈失电，冲床控制回路断开，冲压头06不动作；同时使另一输出端PA3为高电位，第二三极管Q2的基极电位升高，该三极管导通，随之使第三三极管Q3的基极电位降低，该三极管Q3导通，则该三极管Q3的集电极呈高电位，从而使第二驱动电路Output2中的输出端口3呈高电位，近而使得与之相连的声光报警电路发出报警信号，设于外界的报警器发出报警声、光。
5、声光报警电路报警后的复位当操作工误动作引起第一驱动电路Output1无输出(继电器RL1不吸合)，第二驱动电路Output2有输出，使得报警电路报警后，为纠正错误动作，将双手同时按下两按钮开关并保持2秒，即单片机的两输入端口PA4和PA5为低电位持续时间超过2秒，经单片机判断使其输出端口PA3为低电位，第二驱动电路Output2无输出，报警电路不报警；而第一驱动电路Output1有输出，继电器RL1得电吸合，接通冲床控制回路，冲床工作。
权利要求1.一种冲床安全控制器，其特征在于，包括单相变压器(01)，与该变压器连接的整流滤波电路(02)，与该整流滤波电路连接的单片机(03)和驱动电路(07)以及设有第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的按钮输入电路(08)。
2.如权利要求1所述的控制器，其特征在于，所述整流滤波电路(02)的电源输出端(A)经过所述驱动电路(07)中的继电器(RL1)的线圈与第一三极管(Q1)的集电极相连，该三极管的发射极接地，该三极管的基极经一电阻(R6)与所述单片机(03)的第一输出端口(PA2)连接；所述电源输出端(A)与单片机的电源输入端口(Vcc)连接；电源输出端(A)经过所述按钮输入电路(08)中的电阻(R12、R14)与单片机的第一输入端口(PA5)连接，电源输出端(A)经电阻(R12)和所述按钮输入电路中的第一开关(SW1)接地；电源输出端(A)经过所述按钮输入电路中的电阻(R13、R15)与单片机的第二输入端口(PA4)连接，电源输出端(A)经电阻(R13)和所述按钮输入电路中的第二开关(SW2)接地。
3.如权利要求2所述的控制器，其特征在于，所述电源输出端(A)与单片机(03)的电源输入端(Vcc)和按钮输入电路(08)之间串接一稳压器(04)。
4.如权利要求3所述的控制器，其特征在于，还包括设有第二三极管(Q2)和第三三极管(Q3)的声光报警驱动电路，所述的电源输出端A与第三三极管(Q3)的发射极相连，该三极管(Q3)的集电极为所述报警驱动电路的输出端(3)，该三极管(Q3)的基极经一电阻(R10)与所述第二三极管(Q2)集电极连接；所述第二三极管(Q2)发射极接地，同时也连接到报警驱动电路的另一输出端(4)，该三极管(Q2)的基极经一电阻(R7)与所述单片机(03)的第二输出端口(PA3)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种用于冲床安全操作的控制器，其包括单相变压器(01)，与该变压器连接的整流滤波电路(02)，与整流滤波电路连接的单片机(03)、驱动电路和设有第一开关(SW1)和第二开关(SW2)的按钮输入电路。本实用新型操作工必须双手几乎同时操作按钮开机，冲床冲压头才能工作，而一只手操作按钮，另一只有可能处于冲床的危险区域，这时经单片机程序判断，而使冲床冲压头的不工作，从而到达保护操作工双手安全的目的。本实用新型操作简单，安全保护可靠，可以有效地防止操作的误动作给人员造成的伤害。
文档编号B21D55/00GK2707396SQ200420070888
公开日2005年7月6日 申请日期2004年6月21日 优先权日2004年6月21日
发明者陈宣余, 蔡肖哲 申请人:陈宣余