用於注塑機安全門的電子報警開關的製作方法
2023-12-10 18:32:12 1
專利名稱：用於注塑機安全門的電子報警開關的製作方法
技術領域：
本發明涉及電子報警開關，尤其涉及用於注塑機安全門的電子報警開關。
塑料注射成型機已經發展到使用電腦控制的技術水平，而塑料注射成型機的安全門開關還停留在選用機械行程開關的現狀。雖然任何一種普通電子感應開關都具有上述機械行程開關的功能，而且壽命比機械行程開關要長。但對於安全門來說，這種普通電子感應開關一方面在自身出現故障而不能輸出電流時，安全門實際卻還是安全的，另一方面還有可能發生輸出電流不能截止的故障，且不易發覺，影響到安全門的正常使用，甚至導致事故的發生。而現有的注塑機安全門開關檢測判斷多是通過採用安裝在注塑機架上的限位開關是否閉合來實現，此種方法安全性和可靠性都比較差；這是因為注塑機操作者容易非法模擬行程開關信號，甚至機械行程開關失靈的狀態處於觸點粘連時，造成注塑機安全門關閉的假象，從而導致事故的經常發生。但是，機械行程開關失靈時處於觸點粘連狀態的概率卻很小。所以一直以來，機械行程開關是注塑機安全門開關的首選產品，從而影響塑料注射成型機安全門開關的智能化發展。
本發明所要解決的另一個技術問題是提供可防止誤觸發並對特定檢測目標進行可靠檢測的用於注塑機安全門的電子報警開關。
本發明解決上述技術問題所採用的技術方案為用於注塑機安全門的電子報警開關，包括設置在注塑機安全門體上的感應源，及設置在注塑機安全門門框上並與所述感應源相對配合的甲受感器，該甲受感器輸出端經甲放大器放大輸出連接受控設備，採取的措施還包括a.與所述甲受感器相併列還間距設置有乙受感器，該乙受感器位於所述甲受感器後，也與所述感應源相對配合，並且其輸出端經乙放大器輸出連接有聲光報警器；b.所述的甲放大器輸出還連接所述的乙放大器的負電源。
為優化上述技術方案，所採取的措施還包括上述的感應源為一磁塊，所述的甲、乙受感器對應為甲、乙受磁感器。
上述的甲、乙受磁感器為甲、乙霍爾元件或幹簧管，其都具有磁控功能，都能可靠用於本設計方案。
最好選用霍爾元件，由於其技術成熟，工藝可靠，價格低廉，易於採購，上述的甲霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R2並有第一端引腳分別經電阻R1接正電源、經穩壓管Z3接負電源並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的甲放大器輸入端的三極體N1的基極；所述的乙霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R10並有第一端引腳分別經電阻R9接正電源、經穩壓管Z4接所述的乙放大器三極體N3的發射極並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的乙放大器輸入端的三極體N3的基極。
為使信號流程按設計要求更可靠地運行，上述的甲放大器輸出端與所述的乙放大器負電源端連接一隔離二極體D5。
為進一步擴展本方案的功能，上述的甲放大器輸出端經包含有丙放大器的副檢測器接入檢測目標。為實現檢測非法正電源的誤觸發對控制電路的影響，使受檢測目標無論帶有正或負極性電源，均能報警，上述的甲放大器輸出端與上述的檢測目標之間跨接有相串接的二極體D6、穩壓管Z2和電阻R19，其中穩壓管Z2和電阻R19的接點經穩壓管Z1連接所述的副檢測器，並通過該副檢測器中的電阻R18接所述的副檢測器丙放大器三極體N4的基極，該三極體N4的集電極經二極體D1接正電源、經二極體D2接乙放大器負電源，三極體N4的發射極經二極體D8接負電源。由於該副檢測點包含一個反向電路，如果副檢測點檢測到的是″-″電源，就直接通到乙放大電路的″-″電源，實施報警；如果檢測到的是″+″電源，必需經反向電路反向成″-″電後才能通到乙放大電路的″-″電源，實施報警。
為實現同一個注塑機的多門控制，受控設備為順序接入的另外至少一個需控制的注塑機安全門的電源負極，位於終端的注塑機安全門受控設備則作為目的受控設備，使本方案可滿足不同型號的注塑機的要求。
與現有技術相比，本發明利用感應原理及電子電路的優勢，通過感應源先後感應相併列並有間距設置在一起的甲、乙受感器，並經過所對應設置的在感應後所產生兩種相反反應甲、乙放大器作用，使得在安全門開啟關閉時，無需觸碰即可用報警的方式即時監測注塑機安全門開啟關閉情況。其可靠配合電腦工作，並可檢測報警部件是否完好；同時可防止誤觸發並對特定檢測目標進行可靠檢測。其設計精巧，準確可靠，易於推廣。
圖1所示，用於注塑機安全門的電子報警開關，包括設置在注塑機安全門體上的感應源，及設置在注塑機安全門門框上並與所述感應源相對配合的甲受感器，該甲受感器輸出端經甲放大器放大輸出連接受控設備，與甲受感器相併列還間距設置有乙受感器，該乙受感器位於甲受感器後也與感應源相對配合，並且其輸出端經乙放大器輸出連接有聲光報警器；甲放大器輸出還連接乙放大器的負電源。
圖2所示，為實現同一個注塑機的多門控制，上述的受控設備為順序接入的另外至少一個需控制的注塑機安全門的電源負極，位於終端的注塑機安全門受控設備則作為目的受控設備，使本方案可滿足不同型號的注塑機的要求。
圖3所示，用於注塑機安全門的電子報警開關，包括設置在注塑機安全門體上的感應源，該感應源為磁塊，最簡易的材料為磁鐵即可，還包括組裝在一塊印刷板上，經外殼包裝後安裝在注塑機安全門門框軌道側邊並與磁鐵位置相配合的甲、乙受磁感器，甲、乙受磁感器相併列並有間距設置，乙受磁感器位於甲受磁感器之後，間距選定範圍5mm至30mm為佳，甲、乙受磁感器為霍爾元件或幹簧管，當然磁敏二極體或磁敏三極體或磁阻元件也可滿足，上述所列元件都具有磁控功能，都能可靠用於本設計方案；在本實施例中最好選用甲霍爾元件HAL1、乙霍爾元件HAL2，因其具有技術成熟，工藝可靠，價格低廉，易於採購的優點；該乙霍爾元件HAL2輸出端經含有一三極體N3的乙放大器輸出連接有聲光報警器，選擇普通的發音蜂鳴器及發光二極體即可；甲霍爾元件HAL1輸出端經甲放大器中含有兩三極體N1、N2放大，由三極體N2的集電極輸出分別連接受控設備，當然還可連接顯示器；受控設備採用負觸發的專用電腦，所以甲放大器接入負電源，用以可靠滿足專用電腦的使用；甲放大器三極體N2的集電極輸出還連接乙放大器的負電源端；甲霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R2並有第一端引腳分別經電阻R1接正電源、經穩壓管Z3接負電源並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的甲放大器輸入端的三極體N1的基極；所述的乙霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R10並有第一端引腳分別經電阻R9接正電源、經穩壓管Z4接所述的乙放大器三極體N3的發射極並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的乙放大器輸入端的三極體N3的基極；甲放大器輸出端與所述的乙放大器負電源端連接一隔離二極體D5，可使信號流程按設計要求更可靠地運行；甲放大器輸出端經包含有丙放大器的副檢測器接入檢測目標。為實現檢測非法正電源對控制電路的影響，使受檢測目標無論帶有正或負極性電源，均能報警；上述的甲放大器輸出端與所述的檢測目標之間跨接有相串接的二極體D6、穩壓管Z2和電阻R19，其中穩壓管Z2和電阻R19的接點經穩壓管Z1、副檢測器中的電阻R18接所述的副檢測器丙放大器三極體N4的基極，該三極體N4的集電極經二極體D1接正電源、經二極體D2接乙放大器負電源，三極體N4的發射極經二極體D8接負電源。檢測目標經電阻R19後分兩路，當有負電源時，一路經穩壓管Z1加到三極體N4基極為負壓三極體N4處於截止狀態，另一路經穩壓管Z2，當超過其閥值時而穿透導通，經二極體D6使乙放大器工作而報警；當有正電源時，由於二極體D6的隔離，超過穩壓管Z1閥值時而穿透導通加電到三極體N4處於導通狀態，其負電源分別經二極體D8、三極體N4的發射極e、集電極c、二極體D2加到乙放大器使其工作報警。前述可知，由於該副檢測點包含一個反向電路，如果副檢測點檢測到的是″-″電源，就直接通到乙放大電路的″-″電源，實施報警；如果檢測到的是″+″電源，必需經反向電路反向成″-″電後才能通到乙放大電路的″-″電源，實施報警。
本發明的工作過程當安全門關閉時，磁塊先後覆蓋甲、乙霍爾元件HAL1，HAL2，由於甲、乙霍爾元件HAL1、HAL2略有間距，先感應甲霍爾元件HAL1使其輸出為低電平，N1截止集電極c變為高電平，N2導通集電極c成為負輸出，此時發光管L1工作，N2的集電極c與發射極e同電位，輸出負觸發至受控設備，保證注塑機運行，符合注塑機專用電腦為負觸發的要求；同時提供負電壓至乙電路作電源，經隔離二極體D5與乙電路的負極導通使乙霍爾元件HAL2及N3工作，由於此瞬間磁塊尚未覆蓋HAL2，HAL2輸出為高電平，N3的c、e兩極導通，所以聲光報警器報警中的蜂鳴器B1與發光管L2工作。
當安全門關到位後，磁塊同時覆蓋甲、乙霍爾元件HAL1、HAL2，乙霍爾元件HAL2受到感應，輸出變為低電平，N3的c、e兩極截止報警停止。被感應後電路被抑制，停止運作，不能報警。此極短的報警聲，說明甲、乙二組電路工作正常，電源控制信號已送出發光管L1有顯示，報警部件完好；當安全門閉合後，若甲、乙霍爾元件HAL1、HAL2同時受感應，電子報警開關就輸出負觸發給受控設備，注塑機正常運行，乙電路雖然已得到負電源，但由於受感後電路被抑制而不會亂報警。
安全門打開時，磁塊先離開霍爾元件HAL2，HAL2輸出使其改變為高電平，因此時磁塊覆蓋著霍爾元件HAL1，D5仍輸出負電源，N3的c、e兩極導通，發出報警聲及發光。安全門繼續移動，磁塊離開霍爾元件HAL1，N2的c、e兩極之間截止，D5處無輸出，報警聲停止。說明甲、乙兩電路工作正常，電源控制信號已切斷；而乙霍爾元件HAL2輸出為高電平仍可隨時工作的待命狀態；若此時甲電路故障，輸出不能截止或有電源誤導入該受控設備，乙電路因得到負電源就立即啟動報警，所以負電源輸出點也就是主檢測點。
R19為檢測源的輸入端，當安全門打開時，有無誤觸發電源錯誤導入檢測處。且電源超過Z2閾值的負電壓，則通過隔離二極體D6使乙電路工作發出報警聲；當檢測到超過Z1閾值的正電壓，則通過Z1使N4的c、e兩極導通，負電源通過隔離二極體D2，使乙電路工作，報警器報警。安全門關閉狀態時，霍爾元件HAL2受到感應，輸出為低電平，即使有上述二種電壓，亦不會報警。
前述可知，無論安全門開和閉，甲、乙電路的感應先後有一個時間差，即在安全門移閉到位前，先感應甲電路，使輸出負電壓，乙電路得此電後立即報警，安全門繼續前移，隨即感應到乙電路，報警止；這個時間差使報警聲僅發出短促的一聲″嘟″。安全門打開時向反方向移，乙電路先″擺脫″感應，所以時間差又使報警聲發出短促的一聲「嘟」後，甲電路「擺脫」了感應後輸出電流截止，報警又止，就這樣每開或閉門一次，對電路進行一次檢測，「嘟」聲及伴隨的閃光就是對檢測的回應。
雖然本發明已通過參考優選的實施例進行了圖示和描述，但是，本專業普通技術人員應當了解，在權利要求書的範圍內，可作形式和細節上的各種各樣變化。
權利要求
1.用於注塑機安全門的電子報警開關，包括設置在注塑機安全門體上的感應源，及設置在注塑機安全門門框上並與所述感應源相對配合的甲受感器，該甲受感器輸出端經甲放大器放大輸出連接受控設備，其特徵是a.與所述甲受感器相併列還間距設置有乙受感器，該乙受感器位於所述甲受感器後，也與所述感應源相對配合，並且其輸出端經乙放大器輸出連接有聲光報警器；b.所述的甲放大器輸出還連接所述的乙放大器的負電源。
2.根據權利要求1所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的感應源為一磁塊，所述的甲、乙受感器對應為甲、乙受磁感器。
3.根據權利要求2所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的甲、乙受磁感器對應為甲、乙霍爾元件或幹簧管。
4.根據權利要求3所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的甲霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R2並有第一端引腳分別經電阻R1接正電源、經穩壓管Z3接負電源並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的甲放大器輸入端的三極體N1的基極；所述的乙霍爾元件的三端引腳中，第一、三兩端的引腳接有電阻R10並有第一端引腳分別經電阻R9接正電源、經穩壓管Z4接所述的乙放大器三極體N3的發射極並連接第二端引腳，並有第三端引腳接作為所述的乙放大器輸入端的三極體N3的基極。
5.根據權利要求4所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的甲放大器輸出端與所述的乙放大器負電源端連接一隔離二極體D5。
6.根據權利要求1至5任一權利要求所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的甲放大器輸出端經包含有丙放大器的副檢測器接入檢測目標。
7.根據權利要求5所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的甲放大器輸出端與所述的檢測目標之間跨接有相串接的二極體D6、穩壓管Z2和電阻R19，其中穩壓管Z2和電阻R19的接點經穩壓管Z1連接所述的副檢測器，並通過該副檢測器中的電阻R18接所述的副檢測器丙放大器三極體N4的基極，該三極體N4的集電極經二極體D1接正電源、經二極體D2接乙放大器負電源，三極體N4的發射極經二極體D8接負電源。
8.根據權利要求6所述的用於注塑機安全門的電子報警開關，其特徵是所述的受控設備為順序接入的另外至少一個需控制的注塑機安全門的電源負極，位於終端的注塑機安全門受控設備則作為目的受控設備。
全文摘要
本發明公開了用於注塑機安全門的電子報警開關，包括設置在注塑機安全門體上的感應源，及設置在注塑機安全門門框上並與所述感應源相對配合的甲受感器，該甲受感器輸出端經甲放大器放大輸出連接受控設備，與甲受感器相併列還間距設置有乙受感器，該乙受感器位於甲受感器後也與感應源相對配合，並且其輸出端經乙放大器輸出連接有聲光報警器；甲放大器輸出還連接乙放大器的負電源。其通過感應源先後感應相甲、乙受感器，並經過所對應設置的在感應後所產生兩種相反反應甲、乙放大器作用，使得在安全門開啟關閉時，無需觸碰即可用報警的方式即時監測注塑機安全門開啟關閉情況。
文檔編號H03K17/95GK1474506SQ0314217
公開日2004年2月11日 申請日期2003年8月12日 優先權日2003年8月12日
發明者梅南雄 申請人:梅南雄