专利名称：编码式安全光幕的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于物流、生产装配线和自控设备的信号采集或报警 的保护装置，特别是一种编码式安全光幕。
背景技术：
在物流、生产装备线和自控设备的信号釆集或报警中，通常会使用安全光 幕作为保护装置，防止机械设备对搡作人员的意外伤害。 一般的安全光幕是通 过发射端发出的红外线直射到接收端，形成保护光栅，当光栅被遮挡时，接收 端产生一遮挡信号，通过信号电缆传输到控制器，控制器将此信号进行处理， 产生一控制信号，控制具有潜在危险的机械设备停止工作或控制其它设备的报 警装置，以降低操作人员在工作环境中受到伤害的可能性。但是，传统的安全光幕存在以下问题①发射端与接收端需要有若干连接 线，这些连接线给安全光幕在某些场合的安装带来不便；②保护光栅自身有问 题时也会发出报警，但不能查明具体的损坏部位；③对于遮挡物体体积较小的 情况，检测困难；④安全光幕的检测距离较短，难以满足生产的要求。实用新型内容有鉴于此，本实用新型的主要目的在于提供一种编码式安全光幕，检测距 离大、光轴间距小、安装方便。为达到上述目的，本实用新型编码式安全光幕的技术方案是这样实现的 一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，所述发射端内部含有 为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光東 的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第 一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信 号。所述接收端的输出端有两个，第一输出端为PNP输出，第二输出端为NPN 输出。所述发射端与接收端底部分别有红色、黄色和绿色三组LED显示灯。所述接收端的输出端与被监控设备之间设置有开关电源。所述开关电源为PLC或继电器。所述电源与所述发射端之间连接有控制开关。所述接收端顶部具有红色LED显示灯。所述发射端与所述接收端外壳均包括光幕本体且由下述部件构成 所述光幕本体开口端插有压克力板，且所述压克力板两侧与所述光幕本体 之间有密封橡胶条，所述光幕本体内部设置有插槽，所述插槽上插有经由连接 器连接的两块PCB板，所述PCB板的凹槽上安装有透镜壳，透镜固定于所述 透镜壳中，所述光幕本体两端分别固定有前盖和后盖，所述前盖和后盖上分别 固定有用于与被监控设备固定的金属片。本实用新型提供的编码式安全光幕具有以下优点1) 釆用光学透镜聚焦，使红外线发射更远，检测的距离更长。本实用新型 中的仪表型号根据侦测距离、光轴数、光轴距的不同分为多种。光轴距最小 20mm,侦测距离最大10m,能够灵敏地检测小物体遮挡和满足生产中远距离检 测的需要。2) 编程设计有错位自检步骤，对安装结果进行检测，如果发现安装错误， 则自检不通过并发出报警信号，必须正确安装后才能使用，避免了因不正确安 装带来的隐患。3) 通过软件程序设定每组光幕的编码，当某组光幕损坏或者被遮挡时，编 码式安全光幕发出报警，通过警示灯显示能够清楚的了解报警光幕的位置，节 省查找时间。4) 接收端与发射端各自独立，无需导线连接，安装方便。
图1为本实用新型的机械结构图；图2为本实用新型警示灯分布示意图；图3为本实用新型一种实施例的电路连接示意图。
具体实施方式
本实用新型的机械结构如图1所示，其中五彩螺丝组2与铜直花螺母3将 两侧固定片1与前盖4固定，后盖14的固定方式与前盖4一样。前盖4和后盖 14从两端伸入光幕本体10的部分有螺丝孔，在光幕本体IO侧面对应有四个孔， 用螺丝将前后盖与光幕本体10固定，连接器7将PCB板6和13相连，并固定 在光幕本体10内部的插槽上，透镜壳11安装在PCB板6的槽中，透镜12安 装在透镜壳ll中，橡胶条5插在光幕本体10开口端相应的插槽上，压克力板 8插在两个橡胶条5中间，光幕零件固定在压克力板8上，自攻螺钉9穿过光 幕本体10两侧对应的孔，将光幕本体10与前盖4和后盖14锁紧。编码式安全光幕分为发射端和接收端两部分，两部分均由上述部件组成， 外观略有差别，接收端后盖14上安装有四芯接头15,从四芯接头15上引出四 根导线，分别是接收端的两个输入端和两个输出端。如图2所示，左图A为发 射端，电源指示灯201为绿色LED,接电后，此灯持续亮；自检指示灯202为 黄色LED，如果自检通过此灯会亮l秒至2秒后自动熄灭，否则此灯持续亮， 表明安装出现错误，需要重新安装；工作状态指示灯203为红色LED，分为八 组，八道光束工作状态正常时全亮，如果某東光有问题或损坏，对应的红色LED 灯熄灭。右图B为接收端，电源指示灯204为绿色LED,接电后，此灯持续亮； 自检指示灯205为黄色LED,如果通电后没有接收到发射端的信号则此灯亮， 反之熄灭；工作状态指示灯206为红色LED，当有物体通过或者光幕被遮挡时此灯亮，反之熄灭；顶端警示灯207为三个红色LED，当有物体通过或光幕被 遮挡时灯闪烁，反之熄灭。如图3所示，机械系统变压器301提供的电压，经过整流器302后，转化
为24伏特的直流电，作为编码式安全光幕的供电电源。控制器303是手动控制 开关，在编码式安全光幕电路出现问题，不能正常工作时，通过人工控制确保其他设备的正常运行。虛线框304内是电源的整流部分，采用独立的电源组能 够提供更稳定的直流电源。控制开关303 —端电连接电源正极，控制开关303 与发射端A连接的节点为Pl,电源接地的节点为P，发射端A通过节点P2连 接节点P。 Rl和R2是接收端的输出端，其中R1为PNP输出，R2为NPN输出。接收端B的四芯接头引出的四根线分别是第一输出端、第二输端、电源 连接端和接地端。Rl —端连接接收端B的第一输出端，另一端为节点Ql, Ql 与P1连接，Ql另连接接收端B引出的电源节点Q。 R2—端连接接收端B的 第二输出端，另一端为节点Q2， Q2与P2电连接，共同连接电源的接地点P， 同时Q2连接接收端B的接地点。被监控的设备控制信号有PNP或NPN两种， 根据需要选择将被监控设备接入R1或者R2中一个。这样能够满足控制信号不 同的设备的需要。同时在Rl和R2处设有开关电源，采用可编程逻辑控制器 (PLC, Programmable Logic Controller)或者继电器。本实用新型的工作原理是需要被监控的设备连接编码式安全光幕接收端 的输出端，安装完毕后上电，编码式安全光幕进行自检，如果安装出现问题， 发射端的黄色LED灯会持续亮，需要检查并重新安装；如果没有问题，自检通 过，发射端的黄色LED灯会亮一两秒钟后，自动熄灭。发射端内部电路含有单 片机，通过软件编程给发射端的每个光轴编码，光轴数以8的倍数增加，最少 8東，最多64東，发射端每个光轴发射两次光東，增加抗干扰的能力。接收端 内部电路也有一个单片机，负责测试接收到的光束，如果有物体遮挡住红外线 的发射，使接收端接收不到红外线，此时，接收端的单片机会检测出是哪一路 光東被遮挡，继而通过开关电源将被监控设备断开，避免意外事故，同时向顶 端三个红色LED灯发出报警命令，红色LED灯接到命令后，会闪烁报警。本实用新型的接收端输出开关量控制信号，输出一种或同时输出两种信号 可供选择，接收端四芯接头的引出线釆用不同颜色的导线用以区别，发射端的
电源引出线采用对应的颜色以方便安装。以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型 的保护范围。
权利要求1、一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，其特征在于所述发射端内部含有为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光束的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信号。
2、 根据权利要求l所述的编码式安全光幕，其特征在于所述接收端的输 出端有两个，第一输出端为PNP输出，第二输出端为NPN输出。
3、 根据权利要求l所述的编码式安全光幕，其特征在于所述发射端与接 收端底部分别有红色、黄色和绿色三组LED显示灯。
4、 根据权利要求l所述的编码式安全光幕，其特征在于所述接收端的输 出端与被监控设备之间设置有开关电源。
5、 根据权利要求4所述的编码式安全光幕，其特征在于所述开关电源为 PLC或继电器。
6、 根据权利要求l所述的编码式安全光幕，其特征在于所述电源与所述 发射端之间连接有控制开关。
7、 根据权利要求l所述的编码式安全光幕，其特征在于所述接收端顶部 具有红色LED显示灯。
8、 根据权利要求1至6中任一项所述的编码式安全光幕，其特征在于所 述发射端与所述接收端外壳均包括光幕本体且由下述部件构成所述光幕本体开口端插有压克力板，且所述压克力板两侧与所述光幕本体 之间有密封橡胶条，所述光幕本体内部设置有插槽，所述插槽上插有经由连接 器连接的两块PCB板，所述PCB板的凹槽上安装有透镜壳，透镜固定于所述透镜壳中，所述光幕本体两端分别固定有前盖和后盖，所述前盖和后盖上分别 固定有用于与被监控设备固定的金属片。
专利摘要本实用新型公开了一种编码式安全光幕，包括电源、发射端和接收端，所述发射端内部含有为发射的红外线光束编码的单片机，接收端内部含有检测所接收的红外线光束的单片机；所述发射端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端第一输入端连接电源，第二输入端接地；所述接收端的输出端输出开关量控制信号。本实用新型具有安装方便，监测距离长，光轴间距小，通过编码准确识别报警光束的位置的优点。
文档编号G08C23/04GK201035751SQ20072014337
公开日2008年3月12日 申请日期2007年4月20日 优先权日2007年4月20日
发明者陈柏年 申请人:瑞达电子股份有限公司