安全光幕系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種安全光幕系統(tǒng)，包括圍繞危險區(qū)域設(shè)置的一發(fā)光器、一受光器及一光學(xué)反射器組合；所述發(fā)光器射出的光線沿第一方向射入光學(xué)反射器組合，經(jīng)過光學(xué)反射器組合的反射后再沿第二方向射向受光器，發(fā)光器發(fā)出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區(qū)域；該受光器接收經(jīng)光學(xué)反射器組合反射的光線，并在無法接收到光線則發(fā)出控制信號使危險區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)停止運作。本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)可以為設(shè)備的危險區(qū)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(yōu)點。
【專利說明】安全光幕系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種安全光幕系統(tǒng)，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(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代化工廠里，人與機器協(xié)同工作，在一些具有潛在危險的機械設(shè)備上，如沖壓機械、剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備、自動化裝配線、自動化焊接線、機械傳送搬運設(shè)備存在危險區(qū)域(機械損傷、有毒、高壓、高溫等)。為保護人身安全，在這種設(shè)備周圍通常設(shè)置有安全光幕(也稱光電安全保護裝置、安全保護器、沖床保護器、紅外線安全保護裝置等)。安全光幕由發(fā)光器和受光器兩部分組成。發(fā)光器發(fā)射出調(diào)制的紅外光，由受光器接收，形成了一個保護網(wǎng)，當(dāng)有物體進入保護網(wǎng)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(nèi)部控制線路馬上作出反應(yīng)，即在輸出部分輸出一個信號用于機床如沖床，壓力機等緊急剎車，從而防止出現(xiàn)人身傷害事故。
[0003]但是傳統(tǒng)的安全光幕的發(fā)光器發(fā)出的光是直接由受光器接收，而只能對機械設(shè)備的一個方向(或一側(cè))進行安全保護，而當(dāng)需要對機械設(shè)備的多個方向(如前方、左方與后方共三個方向)進行安全保護時，則需要如圖1所示那樣在機械設(shè)備的三個方向上設(shè)置三組安全光幕1、2、3 ,每組安全光幕均包括一發(fā)光器和一受光器，這樣將導(dǎo)致安全光幕的接線復(fù)雜與保護成本大幅上升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，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(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種安全光幕系統(tǒng)，包括圍繞危險區(qū)域設(shè)置的一發(fā)光器、一受光器及一光學(xué)反射器組合；所述發(fā)光器射出的光線沿第一方向射入光學(xué)反射器組合，經(jīng)過光學(xué)反射器組合的反射后再沿第二方向射向受光器，發(fā)光器發(fā)出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區(qū)域；該受光器接收經(jīng)光學(xué)反射器組合反射的光線，并在無法接收到光線則發(fā)出控制信號使危險區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)停止運作。
[0006]進一步地，所述光學(xué)反射器組合至少包括一光學(xué)反射器，所述光學(xué)反射器是平面反射鏡或棱鏡。
[0007]進一步地，所述光學(xué)反射器組合包括間隔一段距離設(shè)置的第一光學(xué)反射器與第二光學(xué)反射器，該發(fā)光器射出的光線沿第一方向射入第一光學(xué)反射器，經(jīng)過第一光學(xué)反射器反射后沿第三方向射出，沿第三方向射出的光線經(jīng)過第二光學(xué)反射器反射后，再沿第二方向射出并被該受光器接收。
[0008]進一步地，所述光學(xué)反射器組合進一步包括一第三光學(xué)反射器，所述發(fā)光器、受光器、第一光學(xué)反射器、第二光學(xué)反射器以及第三光學(xué)反射器排列形成一個四邊形，所述四邊形將危險區(qū)域包圍在其中；該發(fā)光器與該受光器共同設(shè)置在四邊形的一個頂點，而第一光學(xué)反射器、第二光學(xué)反射器以及第三光學(xué)反射器則分別設(shè)置在所述四邊形的另外三個頂
[0009]進一步地，所述發(fā)光器、受光器、第一光學(xué)反射器以及第二光學(xué)反射器的連線呈四邊形，該發(fā)光器與該受光器分別設(shè)置在四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學(xué)反射器與第二光學(xué)反射器則分別位于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(xué)反射器與第二光學(xué)反射器相對于入射光線成45度的入射角設(shè)置。
[0011]進一步地，該設(shè)備具有一工作平臺與設(shè)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(qū)域，該發(fā)光器、受光器及光學(xué)反射器組合設(shè)置在該工作平臺的拐角處。
[0012]進一步地，該發(fā)光器、受光器及光學(xué)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于該設(shè)備的頂板的下表面。
[0013]進一步地，該設(shè)備是如下加工設(shè)備中任意一種:沖壓設(shè)備、注塑設(shè)備，剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備；該工作平臺的下方一側(cè)設(shè)有與危險區(qū)域連通的一出料口。
[0014]進一步地，該發(fā)光器上設(shè)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(yīng)設(shè)有至少一個光線感應(yīng)器，其可對應(yīng)接收該發(fā)光器的各個光源所射出的光線。當(dāng)發(fā)光器射出的全部光線都被該受光器上的光線感應(yīng)器正常接收時，該設(shè)備保持正常運作；而當(dāng)發(fā)光器射出的光線被一意外物體所阻隔，導(dǎo)致受光器不能正常接收到發(fā)光器所射出的全部光線時，該受光器將發(fā)出控制信號通知設(shè)備停止運作和/或發(fā)出警報。
[0015]采用上述技術(shù)方案后，本發(fā)明至少具有如下有益效果:通過將一組發(fā)光器、受光器與成本低廉的一光學(xué)反射器組合結(jié)合使用，即可為設(shè)備的危險區(qū)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(yōu)點。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1是傳統(tǒng)的安全光幕系統(tǒng)與一設(shè)備結(jié)合應(yīng)用的立體視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第一實施例與一設(shè)備結(jié)合應(yīng)用的立體視圖。
[0018]圖3是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第一實施例的光路示意圖。
[0019]圖4是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第二實施例的光路示意圖。
[0020]圖5是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)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，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的技術(shù)特征可相互結(jié)合，下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細(xì)說明。
[0022]圖2至圖3示出本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第一實施例，該安全光幕系統(tǒng)用于為一設(shè)備6的危險區(qū)域66提供安全保護。該設(shè)備6可以是諸如沖壓設(shè)備、注塑設(shè)備，剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備之類的加工設(shè)備。
[0023]該設(shè)備6具有工作平臺62與設(shè)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(qū)域66，該工作平臺62的下方一側(cè)設(shè)有與危險區(qū)域66下方連通的一出料口 68，該設(shè)備6具有危險性的機構(gòu)在危險區(qū)域66內(nèi)對產(chǎn)品進行加工，加工完成后的產(chǎn)品通過出料口 68流出設(shè)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(tǒng)包括設(shè)置在該危險區(qū)域66周邊的一發(fā)光器40、一受光器42及一光學(xué)反射器組合5 ;該發(fā)光器40射出的光線沿第一方向射入光學(xué)反射器組合5，經(jīng)該光學(xué)反射器組合5的反射后再沿第二方向射出；該受光器42接收經(jīng)過該光學(xué)反射器組合5反射的光線，并根據(jù)接收到的光線發(fā)出控制信號來控制設(shè)備6的運作。
[0025]具體到本發(fā)明的第一實施例，該光學(xué)反射器組合5包括一第一光學(xué)反射器50以及間隔一段距離設(shè)置的一第二光學(xué)反射器52。該光學(xué)反射器50,52較佳是平面反射鏡或棱鏡；該發(fā)光器40上設(shè)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(yīng)設(shè)有多個光線感應(yīng)器(圖未畫出，較佳是紅外光線感應(yīng)器)，以對應(yīng)接收該發(fā)光器40上各個光源所發(fā)出的多條光線。
[0026]如圖3結(jié)合圖2所不,該安全光幕系統(tǒng)的發(fā)光器40、受光器42、第一光學(xué)反射器50與第二光學(xué)反射器52分別固定設(shè)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(shè)備6的危險區(qū)域66包圍在其中；該發(fā)光器40與該受光器42分別設(shè)置在直角四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學(xué)反射器50與第二光學(xué)反射器52則分別位于所述直角四邊形的另外兩個頂點；并且所述第一光學(xué)反射器50與第二光學(xué)反射器52較佳為一平面反射鏡，其相對于入射光線成45度的入射角設(shè)置。發(fā)光器40射出的光線沿第一方向(垂直向下)射入第一光學(xué)反射器50，經(jīng)第一光學(xué)反射器50反射后沿第三方向(水平向左)射出，然后再經(jīng)第二光學(xué)反射器52的反射沿第二方向(垂直向上)射出，位于第二光學(xué)反射器52垂直上方的受光器42即可接收到發(fā)光器40經(jīng)過該光學(xué)反射器組合5反射后的光線。
[0027]本發(fā)明第一實施例中的該發(fā)光器40、受光器42及第一光學(xué)反射器50與第二光學(xué)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于該設(shè)備6的頂板64的下表面，從而可以在該設(shè)備6的頂板64與工作平臺62之間的危險區(qū)域66的前方、左方與右方的整個高度范圍內(nèi)形成一安全光幕。如果發(fā)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(yīng)器正常接收時，該設(shè)備6保持正常的運作。而當(dāng)任何意外物體(如人手)從上述的三個方向進入該危險區(qū)域66前，都需要穿過該安全光幕，意外物體將會阻擋發(fā)光器40所發(fā)出的部分甚至全部紅外光線，受光器42上的紅外光線感應(yīng)器將不能正常接收到發(fā)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(fā)出一控制信號通知設(shè)備6停止運作和/或發(fā)出警報(如警報鈴聲或閃光信號)，以防止意外事故的發(fā)生。本發(fā)明第一實施例的安全光幕系統(tǒng)通過使用一組發(fā)光器40與受光器42，結(jié)合使用兩個價格低廉的光學(xué)反射器50、52，即可達到傳統(tǒng)技術(shù)中使用三組發(fā)光器與受光器的效果，并且其成本低廉，接線簡便。
[0028]如圖4所示的是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第二實施例，該安全光幕系統(tǒng)的光學(xué)反射器組合5除了包括第一光學(xué)反射器50與第二光學(xué)反射器52以外,進一步包括一第三光學(xué)反射器54,所述發(fā)光器40、受光器42、第一光學(xué)反射器50、第二光學(xué)反射器52以及第三光學(xué)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(shè)備6的危險區(qū)域66包圍在其中；該發(fā)光器40與該受光器42共同設(shè)置在直角四邊形的一個頂點，而第一光學(xué)反射器50、第二光學(xué)反射器52以及第三光學(xué)反射器54則分別設(shè)置在所述四邊形的另外三個頂點。其中該發(fā)光器40與該受光器42的光軸交錯成90度，發(fā)光器40沿第一方向(垂直向下)射出的光線經(jīng)光學(xué)反射器組合5反射后，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(tǒng)在應(yīng)用到設(shè)備6時，即可為危險區(qū)域66的前方、左方、右方與后方形成一全方位的保護。
[0029]如圖5所示的是本發(fā)明安全光幕系統(tǒng)的第三實施例，該安全光幕系統(tǒng)的光學(xué)反射器組合5僅包括一個第一光學(xué)反射器50。發(fā)光器40沿第一方向(垂直向下)射出的光線經(jīng)光學(xué)反射器組合5反射后,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(tǒng)在應(yīng)用到設(shè)備6時，即可為危險區(qū)域66的前方與右方形成兩方向的保護。值得一提的是，發(fā)光器40、光學(xué)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(fā)明的主要創(chuàng)新之處在于，通過將一組發(fā)光器40、受光器42與光學(xué)反射器組合5結(jié)合使用，即可為設(shè)備6的危險區(qū)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(yōu)點。
[0031]盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)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(fā)明的范圍應(yīng)由所附權(quán)利要求及其等同范圍限定。
【權(quán)利要求】
1.一種安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:其包括圍繞危險區(qū)域設(shè)置的一發(fā)光器、一受光器及一光學(xué)反射器組合；所述發(fā)光器射出的光線沿第一方向射入光學(xué)反射器組合，經(jīng)過光學(xué)反射器組合的反射后再沿第二方向射向受光器，發(fā)光器發(fā)出的光線的傳播路徑圍繞所述危險區(qū)域；該受光器接收經(jīng)光學(xué)反射器組合反射的光線，并在無法接收到光線則發(fā)出控制信號使危險區(qū)域內(nèi)的機構(gòu)停止運作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:所述光學(xué)反射器組合至少包括一光學(xué)反射器，所述光學(xué)反射器是平面反射鏡或棱鏡。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:所述光學(xué)反射器組合包括間隔一段距離設(shè)置的第一光學(xué)反射器與第二光學(xué)反射器，該發(fā)光器射出的光線沿第一方向射入第一光學(xué)反射器，經(jīng)過第一光學(xué)反射器反射后沿第三方向射出，沿第三方向射出的光線經(jīng)過第二光學(xué)反射器反射后，再沿第二方向射出并被該受光器接收。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:所述光學(xué)反射器組合進一步包括一第三光學(xué)反射器，所述發(fā)光器、受光器、第一光學(xué)反射器、第二光學(xué)反射器以及第三光學(xué)反射器排列形成一個四邊形，所述四邊形將危險區(qū)域包圍在其中；該發(fā)光器與該受光器共同設(shè)置在四邊形的一個頂點，而第一光學(xué)反射器、第二光學(xué)反射器以及第三光學(xué)反射器則分別設(shè)置在所述四邊形的另外三個頂點。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的安全光幕系統(tǒng),其特征在于，所述發(fā)光器、受光器、第一光學(xué)反射器以及第二光學(xué)反射器的連線呈四邊形，該發(fā)光器與該受光器分別設(shè)置在四邊形的相鄰的兩個頂點，而第一光學(xué)反射器與第二光學(xué)反射器則分別位于所述四邊形的另外兩個頂
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于，所述四邊形是矩形，所述第一光學(xué)反射器與第二光學(xué)反射器相對于入射光線成45度的入射角設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:該設(shè)備具有一工作平臺與設(shè)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(qū)域，該發(fā)光器、受光器及光學(xué)反射器組合設(shè)置在該工作平臺的拐角處。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:該發(fā)光器、受光器及光學(xué)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于該設(shè)備的頂板的下表面。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:該設(shè)備是如下加工設(shè)備中任意一種:沖壓設(shè)備、注塑設(shè)備，剪切設(shè)備、金屬切削設(shè)備；該工作平臺的下方一側(cè)設(shè)有與危險區(qū)域連通的一出料口。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項所述的安全光幕系統(tǒng)，其特征在于:該發(fā)光器上設(shè)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(yīng)設(shè)有至少一個光線感應(yīng)器，其可對應(yīng)接收該發(fā)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(yōu)先權(quán)日:2013年8月26日
【發(fā)明者】侯立新 申請人:東莞市飛新達精密機械科技有限公司