安全光幕系統的製作方法
2023-10-28 19:14:07
安全光幕系統的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種安全光幕系統，包括圍繞危險區域設置的一發光器、一受光器及一光學反射器組合；所述發光器射出的光線沿第一方向射入光學反射器組合，經過光學反射器組合的反射後再沿第二方向射向受光器，發光器發出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區域；該受光器接收經光學反射器組合反射的光線，並在無法接收到光線則發出控制信號使危險區域內的機構停止運作。本發明安全光幕系統可以為設備的危險區域提供多方向的保護，同時具有接線簡單，使用成本低廉的優點。
【專利說明】安全光幕系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種安全光幕系統，特別是涉及一種低成本且可提供多方向安全保護的安全光幕系統。
【背景技術】
[0002]在現代化工廠裡，人與機器協同工作，在一些具有潛在危險的機械設備上，如衝壓機械、剪切設備、金屬切削設備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設備存在危險區域(機械損傷、有毒、高壓、高溫等)。為保護人身安全，在這種設備周圍通常設置有安全光幕(也稱光電安全保護裝置、安全保護器、衝床保護器、紅外線安全保護裝置等)。安全光幕由發光器和受光器兩部分組成。發光器發射出調製的紅外光，由受光器接收，形成了一個保護網，當有物體進入保護網時，光線被物體阻斷，受光器將無法如常接收到紅外光信號，這時受光器通過內部控制線路馬上作出反應，即在輸出部分輸出一個信號用於工具機如衝床，壓力機等緊急剎車，從而防止出現人身傷害事故。
[0003]但是傳統的安全光幕的發光器發出的光是直接由受光器接收，而只能對機械設備的一個方向(或一側)進行安全保護，而當需要對機械設備的多個方向(如前方、左方與後方共三個方向)進行安全保護時，則需要如圖1所示那樣在機械設備的三個方向上設置三組安全光幕1、2、3 ,每組安全光幕均包括一發光器和一受光器，這樣將導致安全光幕的接線複雜與保護成本大幅上升。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題在於，提供一種低成本且可提供多方向安全保護的安全光幕系統。
[0005]為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案:一種安全光幕系統，包括圍繞危險區域設置的一發光器、一受光器及一光學反射器組合；所述發光器射出的光線沿第一方向射入光學反射器組合，經過光學反射器組合的反射後再沿第二方向射向受光器，發光器發出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區域；該受光器接收經光學反射器組合反射的光線，並在無法接收到光線則發出控制信號使危險區域內的機構停止運作。
[0006]進一步地，所述光學反射器組合至少包括一光學反射器，所述光學反射器是平面反射鏡或稜鏡。
[0007]進一步地，所述光學反射器組合包括間隔一段距離設置的第一光學反射器與第二光學反射器，該發光器射出的光線沿第一方向射入第一光學反射器，經過第一光學反射器反射後沿第三方向射出，沿第三方向射出的光線經過第二光學反射器反射後，再沿第二方向射出並被該受光器接收。
[0008]進一步地，所述光學反射器組合進一步包括一第三光學反射器，所述發光器、受光器、第一光學反射器、第二光學反射器以及第三光學反射器排列形成一個四邊形，所述四邊形將危險區域包圍在其中；該發光器與該受光器共同設置在四邊形的一個頂點，而第一光學反射器、第二光學反射器以及第三光學反射器則分別設置在所述四邊形的另外三個頂
[0009]進一步地，所述發光器、受光器、第一光學反射器以及第二光學反射器的連線呈四邊形，該發光器與該受光器分別設置在四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學反射器與第二光學反射器則分別位於所述四邊形的另外兩個頂點。
[0010]進一步地，所述四邊形是矩形，所述第一光學反射器與第二光學反射器相對於入射光線成45度的入射角設置。
[0011]進一步地，該設備具有一工作平臺與設置在該工作平臺上方且面積比工作平臺小的頂板，該頂板在該工作平臺上的投影空間定義出所述危險區域，該發光器、受光器及光學反射器組合設置在該工作平臺的拐角處。
[0012]進一步地，該發光器、受光器及光學反射器組合是一長條型元件，所述長條型元件的底部與該工作平臺的上表面大致齊平，所述長條型元件的頂部高於該設備的頂板的下表面。
[0013]進一步地，該設備是如下加工設備中任意一種:衝壓設備、注塑設備，剪切設備、金屬切削設備；該工作平臺的下方一側設有與危險區域連通的一出料口。
[0014]進一步地，該發光器上設有至少一個光源，其中每個光源均可射出一條光線；該受光器上對應設有至少一個光線感應器，其可對應接收該發光器的各個光源所射出的光線。當發光器射出的全部光線都被該受光器上的光線感應器正常接收時，該設備保持正常運作；而當發光器射出的光線被一意外物體所阻隔，導致受光器不能正常接收到發光器所射出的全部光線時，該受光器將發出控制信號通知設備停止運作和/或發出警報。
[0015]採用上述技術方案後，本發明至少具有如下有益效果:通過將一組發光器、受光器與成本低廉的一光學反射器組合結合使用，即可為設備的危險區域提供多方向的保護，同時具有接線簡單，使用成本低廉的優點。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1是傳統的安全光幕系統與一設備結合應用的立體視圖。
[0017]圖2是本發明安全光幕系統的第一實施例與一設備結合應用的立體視圖。
[0018]圖3是本發明安全光幕系統的第一實施例的光路示意圖。
[0019]圖4是本發明安全光幕系統的第二實施例的光路示意圖。
[0020]圖5是本發明安全光幕系統的第三實施例的光路示意圖。
【具體實施方式】
[0021]需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的技術特徵可相互結合，下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0022]圖2至圖3示出本發明安全光幕系統的第一實施例，該安全光幕系統用於為一設備6的危險區域66提供安全保護。該設備6可以是諸如衝壓設備、注塑設備，剪切設備、金屬切削設備之類的加工設備。
[0023]該設備6具有工作平臺62與設置在該工作平臺62上方且面積比工作平臺62小的頂板64，該頂板64向下投影在該工作平臺62上的投影空間定義出所述的危險區域66，該工作平臺62的下方一側設有與危險區域66下方連通的一出料口 68，該設備6具有危險性的機構在危險區域66內對產品進行加工，加工完成後的產品通過出料口 68流出設備，從而可以減少由人工來取出成品的危險。
[0024]該安全光幕系統包括設置在該危險區域66周邊的一發光器40、一受光器42及一光學反射器組合5 ;該發光器40射出的光線沿第一方向射入光學反射器組合5，經該光學反射器組合5的反射後再沿第二方向射出；該受光器42接收經過該光學反射器組合5反射的光線，並根據接收到的光線發出控制信號來控制設備6的運作。
[0025]具體到本發明的第一實施例，該光學反射器組合5包括一第一光學反射器50以及間隔一段距離設置的一第二光學反射器52。該光學反射器50,52較佳是平面反射鏡或稜鏡；該發光器40上設有多個光源(圖未畫出，較佳是紅外光源)，其中每個光源均可射出一條光線；該受光器42上對應設有多個光線感應器(圖未畫出，較佳是紅外光線感應器)，以對應接收該發光器40上各個光源所發出的多條光線。
[0026]如圖3結合圖2所不,該安全光幕系統的發光器40、受光器42、第一光學反射器50與第二光學反射器52分別固定設置在該工作平臺62的四拐角處，從而排列形成一個直角四邊形，所述直角四邊形將該設備6的危險區域66包圍在其中；該發光器40與該受光器42分別設置在直角四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學反射器50與第二光學反射器52則分別位於所述直角四邊形的另外兩個頂點；並且所述第一光學反射器50與第二光學反射器52較佳為一平面反射鏡，其相對於入射光線成45度的入射角設置。發光器40射出的光線沿第一方向(垂直向下)射入第一光學反射器50，經第一光學反射器50反射後沿第三方向(水平向左)射出，然後再經第二光學反射器52的反射沿第二方向(垂直向上)射出，位於第二光學反射器52垂直上方的受光器42即可接收到發光器40經過該光學反射器組合5反射後的光線。
[0027]本發明第一實施例中的該發光器40、受光器42及第一光學反射器50與第二光學反射器52都是一長條型元件。所述長條型元件的底部與該工作平臺62的上表面大致齊平，所述長條型元件的頂部高於該設備6的頂板64的下表面，從而可以在該設備6的頂板64與工作平臺62之間的危險區域66的前方、左方與右方的整個高度範圍內形成一安全光幕。如果發光器40上的紅外光源所射出的所有光線都被該受光器42上的紅外光線感應器正常接收時，該設備6保持正常的運作。而當任何意外物體(如人手)從上述的三個方向進入該危險區域66前，都需要穿過該安全光幕，意外物體將會阻擋發光器40所發出的部分甚至全部紅外光線，受光器42上的紅外光線感應器將不能正常接收到發光器40的紅外光源所射出的全部紅外光線，此時該受光器42將會發出一控制信號通知設備6停止運作和/或發出警報(如警報鈴聲或閃光信號)，以防止意外事故的發生。本發明第一實施例的安全光幕系統通過使用一組發光器40與受光器42，結合使用兩個價格低廉的光學反射器50、52，即可達到傳統技術中使用三組發光器與受光器的效果，並且其成本低廉，接線簡便。
[0028]如圖4所示的是本發明安全光幕系統的第二實施例，該安全光幕系統的光學反射器組合5除了包括第一光學反射器50與第二光學反射器52以外,進一步包括一第三光學反射器54,所述發光器40、受光器42、第一光學反射器50、第二光學反射器52以及第三光學反射器54排列形成一個直角四邊形，所述直角四邊形將該設備6的危險區域66包圍在其中；該發光器40與該受光器42共同設置在直角四邊形的一個頂點，而第一光學反射器50、第二光學反射器52以及第三光學反射器54則分別設置在所述四邊形的另外三個頂點。其中該發光器40與該受光器42的光軸交錯成90度，發光器40沿第一方向(垂直向下)射出的光線經光學反射器組合5反射後，沿第二方向(水平向右)射入到受光器42上。這種安全光幕系統在應用到設備6時，即可為危險區域66的前方、左方、右方與後方形成一全方位的保護。
[0029]如圖5所示的是本發明安全光幕系統的第三實施例，該安全光幕系統的光學反射器組合5僅包括一個第一光學反射器50。發光器40沿第一方向(垂直向下)射出的光線經光學反射器組合5反射後,沿第二方向(水平向左)射入到受光器42上。這種安全光幕系統在應用到設備6時，即可為危險區域66的前方與右方形成兩方向的保護。值得一提的是，發光器40、光學反射器組合5及受光器42除了排列成如圖3及圖4所示的四邊形，如圖5所示的三角形外，還可以排列成其他多邊形從而提供多個方向的安全保護。
[0030]本發明的主要創新之處在於，通過將一組發光器40、受光器42與光學反射器組合5結合使用，即可為設備6的危險區域66提供多方向的安全保護，同時具有接線簡單，使用成本低廉的優點。
[0031]儘管已經示出和描述了本發明的實施例，對於本領域的普通技術人員而言，在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行各種各樣的變化、修改、替換和變型，所以本發明的範圍應由所附權利要求及其等同範圍限定。
【權利要求】
1.一種安全光幕系統，其特徵在於:其包括圍繞危險區域設置的一發光器、一受光器及一光學反射器組合；所述發光器射出的光線沿第一方向射入光學反射器組合，經過光學反射器組合的反射後再沿第二方向射向受光器，發光器發出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區域；該受光器接收經光學反射器組合反射的光線，並在無法接收到光線則發出控制信號使危險區域內的機構停止運作。
2.根據權利要求1所述的安全光幕系統，其特徵在於:所述光學反射器組合至少包括一光學反射器，所述光學反射器是平面反射鏡或稜鏡。
3.根據權利要求2所述的安全光幕系統，其特徵在於:所述光學反射器組合包括間隔一段距離設置的第一光學反射器與第二光學反射器，該發光器射出的光線沿第一方向射入第一光學反射器，經過第一光學反射器反射後沿第三方向射出，沿第三方向射出的光線經過第二光學反射器反射後，再沿第二方向射出並被該受光器接收。
4.根據權利要求3所述的安全光幕系統，其特徵在於:所述光學反射器組合進一步包括一第三光學反射器，所述發光器、受光器、第一光學反射器、第二光學反射器以及第三光學反射器排列形成一個四邊形，所述四邊形將危險區域包圍在其中；該發光器與該受光器共同設置在四邊形的一個頂點，而第一光學反射器、第二光學反射器以及第三光學反射器則分別設置在所述四邊形的另外三個頂點。
5.根據權利要求3所述的安全光幕系統,其特徵在於，所述發光器、受光器、第一光學反射器以及第二光學反射器的連線呈四邊形，該發光器與該受光器分別設置在四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學反射器與第二光學反射器則分別位於所述四邊形的另外兩個頂
6.根據權利要求5所述的安全光幕系統，其特徵在於，所述四邊形是矩形，所述第一光學反射器與第二光學反射器相對於入射光線成45度的入射角設置。
7.根據權利要求1至6任一項所述的安全光幕系統，其特徵在於:該設備具有一工作平臺與設置在該工作平臺上方且面積比工作平臺小的頂板，該頂板在該工作平臺上的投影空間定義出所述危險區域，該發光器、受光器及光學反射器組合設置在該工作平臺的拐角處。
8.根據權利要求7所述的安全光幕系統，其特徵在於:該發光器、受光器及光學反射器組合是一長條型元件，所述長條型元件的底部與該工作平臺的上表面大致齊平，所述長條型元件的頂部高於該設備的頂板的下表面。
9.根據權利要求7所述的安全光幕系統，其特徵在於:該設備是如下加工設備中任意一種:衝壓設備、注塑設備，剪切設備、金屬切削設備；該工作平臺的下方一側設有與危險區域連通的一出料口。
10.根據權利要求1至6任一項所述的安全光幕系統，其特徵在於:該發光器上設有至少一個光源，其中每個光源均可射出一條光線；該受光器上對應設有至少一個光線感應器，其可對應接收該發光器的各個光源所射出的光線。
【文檔編號】F16P3/14GK103438346SQ201310376424
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月26日 優先權日:2013年8月26日
【發明者】侯立新 申請人:東莞市飛新達精密機械科技有限公司