一种用于生产线设备的光电防护装置的制作方法

1.本技术涉及短纤生产领域，具体涉及一种用于生产线设备的光电防护装置。


背景技术：

2.在短纤生产中分为前纺车间和后纺车间，后纺车间主生产工艺流程，从集束架
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上下导丝眼
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导丝机
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浸油槽
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第一牵伸机
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水浴牵伸槽
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第二牵伸机
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蒸汽加热箱
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紧张热定型
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上油装置
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第三牵伸机
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叠丝机
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三辊机牵引机
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张力架
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蒸汽预热箱
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卷曲机
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铺丝机
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上油装置
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松弛热定型
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曳引张力机
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切断机
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打包机
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成包输送装置。后纺生产设备特性，高温、高压、噪音、牵伸机辊筒裸露、车速快，生产线长等特点，由于目前短纤生产设备随着产量越来越大，设备也越来越大型，辊筒长导致在正常操作有一定难度。生产过程中时经常出现绕辊缠丝或断丝现象出现，出现此现象时操作规程要求停车方能接近设备处理。
3.现有生产设备从上下导丝眼设备开始到卷曲机设备截止，只设置紧急停车线一条，主设备4-5个停车按钮以及急停按钮，当出现异常或事故时，拉下紧急停车线或拍急停后需要5-10s时间才能完全设备静止。但操作人员时有不遵守操作规程作业，导致安全事故频发。由于以上被动性停车都是在事后才采取的措施，对生产作业人员安全保护没有任何作用，现有设备未能警示作业人员作业安全，导致安全事故时有发生，给个人、家庭、企业造成不可挽回痛苦和损失。


技术实现要素：

4.鉴于上述问题，本技术提供了一种用于生产线设备的光电防护装置，解决了由于被动性急停的生产线设备工作模式，导致安全事故频发的问题。
5.为实现上述目的，本技术提供了一种用于生产线设备的光电防护装置，包括发射组件以及接收组件，发射组件设置在生产线设备的一端，发射组件用于发射信号；接收组件对应设置在生产线设备的另一端，接收组件用于接收发射组件发射的信号并根据接收到的信号控制生产线设备的关闭。
6.在一些实施例中，发射组件包括第一支架以及发射件，发射件设置在第一支架上。
7.在一些实施例中，发射件包括光电发射装置。
8.在一些实施例中，接收组件包括第二支架、接收件以及控制模块，接收件设置在第二支架上，且接收件与发射件对应设置；接收件与控制模块连接，控制模块通过接收件接收的信号控制生产线设备运行状态。
9.在一些实施例中，发射件设置有两个以上，接收件与发射件一一对应。
10.在一些实施例中，用于生产线设备的光电防护装置还包括反射组件，反射组件用于反射发射组件发出的信号。
11.在一些实施例中，反射组件包括第三支架与反射镜，第三支架设置在第一支架与第二支架之间，反射镜设置在第三支架上。
12.在一些实施例中，控制模块包括中间继电器，中间继电器包括电磁铁以及开关。
13.在一些实施例中，用于生产线设备的光电防护装置还包括控制电路，控制电路包括正极以及负极；发射件的输入端与正极连接，发射件的输出端与负极连接；
14.接收件包括第一输出端以及第二输出端，接收件的输入端与正极连接，第一输出端与负极连接，第二输出端与电磁铁的输入端连接，电磁铁的输出端与负极连接；开关与急停信号串联。
15.在一些实施例中，控制电路还包括光电屏蔽按钮；光电屏蔽按钮串联设置在正极与接收件的输入端之间；或者，光电屏蔽按钮串联设置在第二输出端与电磁铁的输入端之间。
16.区别于现有技术，上述技术方案通过对现有生产线设备增加一套光电防护装置，杜绝了人员在生产线设备运行时靠近生产装置的情况，当生产线出现缠辊、断丝时，人员处理必须停车操作，同时主动防止设备运行期间人员靠近设备，提醒人员在设备高速运行禁止靠近。有效保护了人员的安全性，杜绝了安全事故的发生。
17.上述实用新型内容相关记载仅是本技术技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本技术的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本技术的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本技术的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
18.附图仅用于示出本技术具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本技术的限制。
19.在说明书附图中：
20.图1为具体实施方式所述用于生产线设备的光电防护装置的实施例正视图；
21.图2为具体实施方式所述用于生产线设备的光电防护装置的实施例正视图；
22.图3为具体实施方式所述用于生产线设备的光电防护装置的实施例俯视图；
23.图4为具体实施方式所述用于生产线设备的光电防护装置的实施例正视图；
24.图5为具体实施方式所述用于生产线设备的光电防护装置的控制电路图。
25.上述各附图中涉及的附图标记说明如下：
26.1、生产线设备；
27.11、卷曲机；
28.12、第一牵伸线导丝机；
29.2、发射组件；
30.21、第一支架；
31.22、发射件；
32.3、接收组件；
33.31、第二支架；
34.32、接收件；
35.321、第一输出端；
36.322、第二输出端；
37.33、中间继电器；
38.4、反射组件；
39.41、第三支架；
40.42、反射镜；
41.5、急停信号；
42.6、光电屏蔽按钮。
具体实施方式
43.为详细说明本技术可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本技术的保护范围。
44.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本技术中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
45.除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本技术所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本技术。
46.在本技术的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如a和/或b，表示：存在a，存在b，以及同时存在a和b这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
47.在本技术中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
48.在没有更多限制的情况下，在本技术中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
49.与《审查指南》中的理解相同，在本技术中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本技术实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
50.在本技术实施例的描述中，所使用的与空间相关的表述，诸如“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“垂直”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等，所指示的方位或位置关系是基于具体实施例或附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术的具体实施例或便于读者理
解，而不是指示或暗示所指的装置或部件必须具有特定的位置、特定的方位、或以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本技术实施例的限制。
51.除非另有明确的规定或限定，在本技术实施例的描述中，所使用的“安装”“相连”“连接”“固定”“设置”等用语应做广义理解。例如，所述“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体设置；其可以是机械连接，也可以是电连接，也可以是通信连接；其可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连；其可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本技术所属技术领域的技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用语在本技术实施例中的具体含义。
52.请参阅图1，本实施例涉及一种用于生产线设备1的光电防护装置，包括发射组件2以及接收组件3，发射组件2设置在生产线设备1的一端，发射组件2用于发射信号；接收组件3对应设置在生产线设备1的另一端，接收组件3用于接收发射组件2发射的信号并根据接收到的信号控制生产线设备的关闭。
53.生产线设备1上设有多个设备，包括集束架
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上下导丝眼
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导丝机
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浸油槽
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第一牵伸机
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水浴牵伸槽
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第二牵伸机
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蒸汽加热箱
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紧张热定型
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上油装置
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第三牵伸机
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叠丝机
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三辊机牵引机
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张力架
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蒸汽预热箱
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卷曲机11
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铺丝机
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上油装置
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松弛热定型
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曳引张力机
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切断机
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打包机
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成包输送装置。发射组件2设置在生产线设备1的一端，接收组件3设置在生产线设备1的另一端，发射组件2与接收组件3之间的距离即为防护距离。
54.其工作原理为：在发射组件2与接收组件3之间的防护距离范围内，若有人员进入生产线设备1中，人员将阻断发射组件2与接收组件3之间的信号通路，当接收组件3无法接收到发射组件2的信号时，接收组件3将关闭运行中的设备，避免人员接触运行中的生产线设备，发生安全事故。
55.在一些优选的实施例中，发射组件2设置在第一牵伸线导丝机12的一端，接收组件3设置在卷曲机11的一端，用于避免从第一牵伸线导丝机12至卷曲机11之间有员工在设备运行期间违规进入的问题。可选地，可以根据生产线设备1上事故易发生的部分分段设置发射组件2与接收组件3，更好地防止人员误入正在运行的生产线设备1中，避免发生安全事故。
56.通过对现有生产线设备1设备增加光电防护装置，杜绝了人员在生产线设备1运行时靠近生产装置的情况，当生产线出现缠辊、断丝时，人员处理必须停车操作，同时主动防止设备运行期间人员靠近设备，提醒人员在设备高速运行禁止靠近。有效保护了人员的安全性，杜绝了安全事故的发生。
57.在一些实施例中，发射组件2包括第一支架21以及发射件22，发射件22设置在第一支架21上。
58.第一支架21用于固定发射件22，例如，第一支架21可以是单根铝型材，在型材的侧面固定发射件22即可；第一支架21还可以是工字钢、圆管或者方管等制成。可选地，第一支架21上可以增设滑槽，发射件22通过滑槽固定在第一支架21上，便于调节发射件22在第一支架21上的位置。在一些优选的实施例中，发射件22距离地面的高度为400mm，能够避免人员跨过发射信号，违规进入运行中的生产线设备1，从而发生事故的情况。通过设置第一支架21以及发射件22，可以调节发射件22在第一支架21上的位置，达到有效防止人员违规操
作的效果。
59.在一些实施例中，发射件22包括光电发射装置。
60.发射件22用于发射信号，可以选用光电发射装置，光电发射装置可以是市售对射式光电开关，对射式光电开关由发射器和接收器组成，其工作原理是：通过发射器发出的光线直接进入接收器，当被检测物体经过发射器和接收器之间阻断光线时，光电开关就产生开关信号。发射器即为发射件22，用于发射光电信号。通过光电发射装置，能够检测出人员违规进入的状态，及时反馈至接收组件3处，接收组件3针对光电信号的变化，对运行中的设备进行关闭处理。
61.在一些实施例中，接收组件3包括第二支架31、接收件32以及控制模块，接收件32设置在第二支架31上，且接收件32与发射件22对应设置；接收件32与控制模块连接，控制模块通过接收件32接收的信号控制生产线设备运行状态。
62.第二支架31用于固定接收件32，例如，第二支架31可以是单根铝型材，在型材的侧面固定接收件32即可；第二支架31还可以是工字钢、圆管或者方管等制成。可选地，第二支架31上可以增设滑槽，接收件32通过滑槽固定在第二支架31上，便于调节接收件32在第二支架31上的位置。接收件32与发射件22对应设置，使得接收件32能准确接收到发射件22的信号。
63.控制模块固定在外部，例如，可以集成在生产线设备1中的相关设备上，还可以集成在专有的电气柜中，控制模块通过电缆与接收件32连接，可选地，电缆长度为200-300米，便于调节控制模块相对接收件32的距离。
64.其工作原理为：控制模块实时接收接收件32的信号，当接收件32的信号出现变化时，控制模块立即发出对应的控制信号，将控制信号发送至设备控制器中，设备控制器控制设备进行停止或者恢复运行等动作。
65.通过控制模块与接收件32的配合，当有人员违规进入生产线设备1中时，发射件22所发出的信号被阻挡，则该信号状态变为中断，接收件32无法接收到信号，控制模块对应发出停止运行该设备的信号，使得该设备急停，实现对人员违规操作的保护措施，增加了人员操作时的安全性，避免了人员违规操作时，设备还在运行的状态，从而进一步降低了安全事故的发生率。
66.请参考图2，在一些实施例中，发射件22设置有两个以上，接收件32与发射件22一一对应。
67.当发射件22设置两个以上时，能够增加光电发射装置在竖直方向上的检测范围，例如，发射件22设置为两个，其中一个发射件22距离地面的高度为700mm，另一个发射件22距离地面的高度为400mm，则当有人员在高度范围为700mm或400mm处进入光电防护装置，发射件22的信号会被阻挡，触发控制模块的停止运行信号。发射件22与接收件32的数量可以根据需要设置多个，例如，在第一支架21上等间距设置五个发射件22，在第二支架31上等间距对应设置五个接收件32，能够有效避免出现人员在发射件22与接收件32的覆盖范围内进入生产线设备1。
68.通过设置多个发射件22与接收件32，能够增加光电防护装置在竖直方向上的检测范围，有效杜绝人员违规跨入或躲避光电防护装置的情况，从而进一步降低了安全事故的发生率。
69.请参考图3以及图4，在一些实施例中，用于生产线设备1的光电防护装置还包括反射组件4，反射组件4用于反射发射组件2发出的信号。
70.光电防护装置设置在生产线设备1的一侧，由于生产线设备1上的设备形状不规则，为了避免发射件22与接收件32之间的信号通路被设备上的部件阻挡，光电防护装置距离生产线设备1有一定距离，可选地，光电防护装置距离生产线设备1的距离为500mm。则，将存在人员从光电防护装置与生产线设备1之间穿过的可能性，因此，增设反射组件4。
71.反射组件4可以固定在靠近生产线设备1的位置，在一些优选的实施例中，反射组件4还可以固定在设备的侧面。反射组件4设置在发射件22与接收件32之间，调整发射件22的发射角度，使发射件22的光电信号发送至反射组件4，反射组件4再将光电信号反射至接收件32，接收件32接收光电信号。
72.如图4所示，增加了反射组件4后的光电防护装置，在光电防护装置与生产线设备1之间的距离中，也覆盖了一段检测距离，则当人员绕过光电防护装置的发射件22与接收件32，进入生产线设备1与光电防护装置之间的间隙时，人员将阻断发射件22至反射组件4之间的信号通路，或阻断反射组件4与接收件32之间的信号通路，则接收件32将检测到信号通路的状态变化，从而使控制模块发出停止运行的信号，设备根据停止信号由运行改为停止运行状态，进而避免了人员接触运行中的设备，降低了安全事故的发生率。
73.通过增设反射组件4，进一步扩大了光电防护装置的防护范围，降低了人员违规操作的可能性，提高了生产作业的安全性。
74.在一些实施例中，反射组件4包括第三支架41与反射镜42，第三支架41设置在第一支架21与第二支架31之间，反射镜42设置在第三支架41上。
75.第三支架41用于固定反射镜42，例如，第三支架41可以是单根铝型材，在型材的侧面固定反射镜42即可；第三支架41还可以是工字钢、圆管或者方管等制成。可选地，第三支架41上可以增设滑槽，反射镜42通过滑槽固定在第三支架41上，便于调节反射镜42在第三支架41上的位置。根据生产线设备1以及第一支架21与第二支架31的位置，合理调整第三支架41在第一支架21与第二支架31之间的位置，使其固定的反射镜42能够反射最大范围的光电信号。例如，设置在第一支架21与第二支架31之间的中心位置。
76.反射镜42用于反射发射件22的信号，反射镜42的形状可以是矩形，也可以是圆形。在一些优选的实施例中，反射镜42的形状为矩形，矩形的长度根据发射件22与接收件32覆盖的范围来确定。例如，当发射件22的数量为三个时，矩形反射镜42的长度应能够使反射镜42满足竖直方向上位于最低位的发射件22发射出的光电信号的反射，以及竖直方向上位于最高位的发射件22发射出的光电信号的反射。
77.通过设置第三支架41以及反射镜42，能够反射出发射件22的光电信号，从而扩大光电防护装置的检测范围。
78.在一些实施例中，控制模块包括中间继电器33，中间继电器33包括电磁铁以及开关。
79.中间继电器33用于对接收件32的信号状态变化进行判断，例如，中间继电器33采用常开触点式中间继电器33时，当接收件32处于正常接收信号状态时，中间继电器33为断开状态；当接收件32接收不到信号时，中间继电器33将变为闭合状态，使其通电。中间继电器33包括电磁铁以及开关，电磁铁用于检测接收件32的信号状态，电磁铁控制开关的闭合
与断开，实现电路的通断。
80.通过增设中间继电器33，能够对接收件32的信号状态变化进行判断，实现电路的闭合通断，具备控制逻辑。
81.请参考图5，在一些实施例中，用于生产线设备1的光电防护装置还包括控制电路，控制电路包括正极以及负极；发射件22的输入端与正极连接，发射件22的输出端与负极连接；接收件32包括第一输出端321以及第二输出端322，接收件32的输入端与正极连接，第一输出端321与负极连接，第二输出端322与电磁铁的输入端连接，电磁铁的输出端与负极连接；开关与急停信号5串联。
82.其工作原理为：发射件22通电即可发射光电信号，接收件32通电后可接收到光电信号，电磁铁用于检测接收件32所接收到的信号状态，无人员阻挡信号时，光电防护装置为正常工作状态。在正常状态下，电磁铁未通入电流，急停信号5无电流导通。当发射件22与接收件32之间的信号通路被阻断时，即为非正常状态，接收件32接收不到光电信号，将输出一个24v的高电平通入电磁铁，急停信号5有电流导通，急停信号5被发送至设备控制器，设备控制器根据急停信号5，停止设备的运行，实现光电防护的效果。
83.通过该控制电路，当有人员从光电防护装置覆盖的防护范围内违规进入运行中的生产线设备1时，控制电路根据信号状态变化，及时停止设备的运行，能够有效对人员进行警示，防止人员在设备运行进入该区域作业，保护人员在巡检的安全区域范围，实现安全防护效果。
84.在一些实施例中，控制电路还包括光电屏蔽按钮6；光电屏蔽按钮6串联设置在正极与接收件32的输入端之间；或者，光电屏蔽按钮6串联设置在第二输出端322与电磁铁的输入端之间。
85.在短纤生头工序中，需要多组人员靠近设备配合操作，但是设备需继续保持运行状态，则此时需要对光电防护装置的功能进行屏蔽。因此，增加光电信号屏蔽按钮。
86.在本实施例中，光电屏蔽按钮6串联设置在正极与接收件32的输入端之间，即，光电屏蔽按钮6的输入端与正极连接，光电屏蔽按钮6的输出端与接收件32的输入端连接。
87.其工作原理为：光电屏蔽按钮6为常闭开关，在光电屏蔽按钮6未按下时，常闭开关为导通状态，接收件32为有电状态，接收件32能够正常接收到光电信号。当按下光电屏蔽按钮6时，常闭开关为断开状态，接收件32与正极之间产生断路，使得接收件32失电，则电磁铁也处于失电状态，无法发出任何电信号，实现光电防护装置的屏蔽效果。
88.或者，在另一些实施例中，光电屏蔽按钮6串联设置在第二输出端与电磁铁的输入端之间，即，光电屏蔽按钮6的输入端与接收件32的第二输出端连接，光电屏蔽按钮6的输出端与电磁铁的输入端连接，电磁铁的输出端与负极连接。
89.请参考图5，其工作原理为：光电屏蔽按钮6为常闭开关，在光电屏蔽按钮6未按下时，接收件32能够正常接收到光电信号，常闭开关为导通状态，因此接收件32与电磁铁之间的通路为导通状态，电磁铁的通电状态根据接收件32所接收到的信号切换，即，当发射件22与接收件32为正常工作状态时，电磁铁没有电流通过。当光电屏蔽按钮6按下时，常闭开关为断开状态，电磁铁失电，无法导通电流，则在此时，接收件32与发射件22的工作状态无法影响到电磁铁，实现了光电屏蔽的效果。
90.光电屏蔽按钮6可以集成在总操作台上，由一个人员到操作台按下屏蔽按钮光电
信号，其他作业人员进入生产线设备1对应设备作业，此时操作台的人员负责监测生头工序中其他作业人员的工作状态，负责其他作业人员的人生安全，当出现异常或者危险时，按下设备的急停按钮，停止设备运行，保护对应操作人员的人身安全，当操作完成时，等所有操作人员离开设备运行区域，退到安全区域后，操作台负责监测的人员松开按下的光电屏蔽按钮6，即可恢复光电防护装置的正常防护状态。
91.通过增设光电屏蔽按钮6，使得光电防护装置的防护效果更贴合实际生产线设备1的需求，对光电防护装置的控制具备灵活性，将被动防护变为主动防护，警示所有作业人员禁止靠近运转设备，杜绝设备高速运行时作业人员的违章操作，降低生产事故隐患。
92.上述技术方案通过对现有生产线设备1设备增加一套光电防护装置，杜绝了人员在生产线设备1运行时靠近生产装置的情况，当生产线出现缠辊、断丝时，人员处理必须停车操作，同时主动防止设备运行期间人员靠近设备，提醒人员在设备高速运行禁止靠近。有效保护了人员的安全性，杜绝了安全事故的发生。
93.最后需要说明的是，尽管在本技术的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本技术的专利保护范围。凡是基于本技术的实质理念，利用本技术说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本技术的专利保护范围之内。