CN109049593B - 一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，用以解决注塑机紧急停止时伺服转盘紧急停止，容易发生飞车现象的问题，同时，在注塑机的各个安全门加装检测装置，当检测到有安全风险或人为误操作等操作时，将通过上位机以及互锁互联的安全继电器来及时的切断注塑机的硬件回路，从而能够使得注塑机迅速的停止相关动作，避免发生危险事故，提高立式注塑机的安全等级。
Description
技术领域
本发明涉及注塑机机电控制领域，尤其涉及一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路。
背景技术
目前立式注塑机的安全防护等级普遍不如卧式注塑机的安全防护等级高，尤其是当立式注塑机带有伺服转盘时，当立式注塑机的防护门打开后，机器并未及时停止，而且转盘会继续生产转动或是直接的紧急停止，这存在很大的安全故障，若转盘继续生产转动，则容易伤人等，当转盘紧急停止时，则容易发生飞车现象。
公开号为CN106903853A的专利公开了一种用于注塑机伺服转盘的控制方法及系统，所述的方法包括以下步骤：设置伺服转盘需要转动的角度、速度、加速度以及减速度，再配置消除齿轮间隙的时间；在转盘转动命令到达后，就根据设定的消除齿轮间隙的时间，首先进行对两个齿轮之间的间隙进行消除；之后控制器内部对转盘需要转动的角度、速度以及加速度减速度进行计算，得出相应的脉冲数目以及相应的脉冲频率，最后输出给伺服驱动器来对转盘进行精准控制。该方法通过控制注塑机的伺服转盘，只能够对处于工作状态的伺服转盘进行快速、准确的转动，在紧急情况下，仍然会存在紧急停止导致的飞车现象。
发明内容
本发明要解决的技术问题目的在于提供一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，用以解决现有立式注塑机安全等级不高，紧急停止时转盘容易发生飞车现象的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，包括：
防护装置检测安全回路，包括第一安全继电器(KA1)，所述第一安全继电器(KA1)连接有检测回路，所述检测回路用于检测是否有紧急信号，并根据所述紧急信号触发所述第一安全继电器(KA1)的开闭以控制注塑机的工作状态；
互锁安全回路，包括第二安全继电器(KZ5)，所述第二安全继电器(KZ5)的预设引脚与所述第一安全继电器(KA1)的预设引脚连接以使所述第二安全继电器(KZ5)与所述第一安全继电器(KA1)互锁互联；
延时安全继电器互锁回路，包括延时安全继电器(KZ6)，延时安全继电器(KZ6)与所述第一安全继电器(KA1)及急停开关连接，所述延时安全继电器(KZ6)与第二安全继电器(KZ5)、第一安全继电器(KA1)互锁互联，所述急停开关用于触发延时安全继电器(KZ6)，所述延时安全继电器(KZ6)连接有伺服转盘变频器，当所述安全延时安全继电器(KZ6)被触发时，延时相应的时间后控制所述注塑机的伺服转盘变频器的开闭。
进一步的，还包括：上位机安全输入回路，
所述上位机安全输入回路与上位机连接，所述上位机安全输入回路设置有检测开关，用于检测是否有安全故障，若是，则将相应的故障信息发送至所述上位机。
进一步的，所述紧急信号包括尾端防护装置行程开关信号、注射侧防护装置行程开关信号、操作侧光幕信号以及非操作侧防护装置行程开关信号。
进一步的，所述检测回路包括操作侧安全检测电路、非操作侧安全检测电路、尾端防护门安全检测电路以及注射侧防护门安全检测电路，各个电路都设置有相应的继电器，各个继电器串联有相应的行程开关以控制所述继电器的开闭。
进一步的，所述检测回路还设置有继电器(KR11)，所述继电器(KR11)与注塑机的动力单元连接，通过相应的行程开关控制所述继电器(KR11)开闭以控制所述动力单元。
进一步的，所述延时安全继电器(KZ6)设置有多个延时引脚，通过不同的延时引脚互相连接以设置相应的延时时长。
进一步的，所述第一安全继电器(KA1)还连接有所述上位机，当所述第一安全继电器(KA1)被触发时，发送相应的触发信息至所述上位机。
进一步的，所述检测开关包括行程开关及继电器。
进一步的，所述防护装置检测安全回路还包括：
复位回路，所述复位回路的一端与所述第一安全继电器 (KA1)的第十二引脚连接，另一端与所述第一安全继电器(KA1) 的第三十四引脚连接，所述复位回路中设置有继电器(KZ9)以及继电器(KZ10)。
采用本发明，在注塑机的安全门各个面安装检测安全回路，当检测到风险动作或信号时，能够迅速的切断各个继电器，进而控制注塑机的工作状态，防止发生意外事故，同时还能延时控制注塑机的伺服转盘，在紧急情况下，一方面防止转盘发生飞车现象，另一方面能够切断硬件回路，强制控制伺服转盘，防止其继续生产转动。
附图说明
图1是本发明一个实施方式提供的上位机安全输入回路示意图；
图2是本发明一个实施方式提供的防护装置检测安全回路示意图；
图3是本发明一个实施方式提供的互锁安全回路示意图；
图4是本发明一个实施方式提供的延时安全继电器互锁回路示意图。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例一
如图1至图4所示，本实施例提供了一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，包括：
防护装置检测安全回路，包括第一安全继电器KA1，所述第一安全继电器KA1连接有检测回路，所述检测回路用于检测是否有紧急信号，并根据所述紧急信号触发所述第一安全继电器KA1 的开闭以控制注塑机的工作状态；
互锁安全回路，包括第二安全继电器KZ5，所述第二安全继电器KZ5的预设引脚与所述第一安全继电器KA1的预设引脚连接以使所述第二安全继电器KZ5与所述第一安全继电器KA1互锁互联；
延时安全继电器互锁回路，包括延时安全继电器KZ6，延时安全继电器KZ6与所述第一安全继电器KA1及急停开关连接，所述延时安全继电器KZ6与第二安全继电器KZ5、第一安全继电器 KA1互锁互联，所述急停开关用于触发延时安全继电器KZ6，所述延时安全继电器KZ6连接有伺服转盘变频器，当所述安全延时安全继电器KZ6被触发时，延时相应的时间后控制所述注塑机的伺服转盘变频器的开闭。
其中，防护装置检测安全回路如图2所示，图2a中示出了第一安全继电器KA1的电路结构图，在本实施例中，第一安全继电器KA1采用的型号为PILZ X2.8P，其相对于其它继电器型号如 PILZ X2.7P，增加了自动复位的功能且其结构相对简单，可通过将第一安全继电器KA1的引脚S12、S34直接连接来实现自动复位。在本实施例中，第一安全继电器KA1的引脚S12、S34之间连接有复位回路，第一安全继电器KA1的引脚S12即第十二引脚， S34即第三十四引脚，复位回路中还设置有继电器KZ9以及继电器KZ10，用于手动复位。
第一安全继电器KA1的引脚S11与S12之间、S21与S22之间连接有检测回路，检测回路中设置有继电器K48、继电器K49、继电器K53以及继电器KR11。在注塑机正常工作状态时，上述四个继电器为常闭状态，当有紧急信号时，上述相应的继电器会变为常开状态，从而触发第一安全继电器KA1的开闭。
检测回路包括操作侧安全检测电路、非操作侧安全检测电路、尾端防护门安全检测电路以及注射侧防护门安全检测电路，上述的各个电路都设置有相应的继电器，各个继电器串联有相应的行程开关以控制所述继电器的开闭。
以图2b、图2c以及图2d为例，图2b为尾端防护门安全检测电路，图2c为注射侧防护门安全检测电路，图2d为非操作侧安全检测电路，
上述各个电路中各个继电器都串联有相应的行程开关，例如继电器K49串联有行程开关S785以及S786，S785以及S786 为尾端防护门安全开关，即当尾端防护门打开或关闭时，S785以及S786为相应的常开或常闭状态，从而控制继电器K49的开闭，进一步的触发第一安全继电器KA1的开闭。
其中，紧急信号包括尾端防护装置行程开关信号、注射侧防护装置行程开关信号、操作侧光幕信号以及非操作侧防护装置行程开关信号，上述四种信号即检测回路中四个电路开闭时产生的相应信号。
如图2e所示，检测回路还设置有KR11，继电器KR11与注塑机动力单元连接，通过相应的行程开关控制继电器KR11的切断来控制动力单元的开闭。其中，行程开关S783、S784以及S785 在注塑机正常工作状态下为常闭，当检测到安全紧急信号时，例如防护门没有完全关闭时，则会变为常闭开，此时继电器KR11 自动切断，使得注塑机的动力单元停止工作，防止机器误动作，降低安全风险或避免安全事故。
图2a虽未图示，但第一安全继电器KA1还连接有上位机，当第一安全继电器KA1被触发时，发送相应的触发信息至上位机。
第一安全继电器KA1的引脚41、引脚42与上位机连接，将信号发送至上位机，方便上位机及时的了解当前注塑机的安全状况，例如，当防护门没有完全关闭时，第一安全继电器KA1将自动切断，并将防护门没有关闭的信号发送至上位机，从而能够快速及时的获取安全状况，及时的对注塑机进行调整。
如图3所示，图3为互锁安全回路的电路结构示意图，其中，第二安全继电器KZ5的预设引脚为引脚S11以及引脚S12，这两个引脚分别连接至图2中第一安全继电器KA1的预设引脚23以及24。需要了解的是，本实施例中，第二安全继电器KZ5采用与第一安全继电器KA1相同的型号以方便进行互锁互联，也可以采用不同型号的芯片，本实施例不再详细说明。
本申请中，互锁互联指的是通过第一安全继电器KA1来制约第二安全继电器KZ5以及后续讲到的延时安全继电器KZ6，当第一安全继电器KA1切断时，另外两个第二安全继电器KZ5以及延时安全继电器KZ6也将相应的切断。
如图3中，第二安全继电器KZ5的引脚34还连接有液压安全阀D300，当第二安全继电器KZ5被触发切断之后，将会控制液压安全阀打开或关闭，以防止注塑机有风险动作，提高注塑机的安全等级。液压安全阀的另一端还接有C300输入，其用于当机器出现安全风险，第二安全继电器KZ5切断之后，手动的打开或关闭液压安全阀。
第一安全继电器KA1的其余引脚分别控制注塑机的其它动作，例如注射、液压安全阀、合模等，当第一安全继电器KA1断开时，将控制这些动作停止，但本实施例采用的第一安全继电器 KA1的引脚有限，而通过接入第二安全继电器KZ5，从而扩展了第一安全继电器KA1的控制项目，使得第一安全继电器KA1能够控制更多的注塑机的其它动作，需要了解的是，这是在第一安全继电器KA1控制项目足够多且引脚有限的情况下采取的方案，在其它情况下也可以继续增加互锁互联的继电器或去除多余的继电器来达到控制目的。
如图4所示，图4为延时安全继电器互锁回路的电路结构示意图，其中，延时安全继电器KZ6的引脚A1接有急停开关S201-1、 S201-2,急停开关的一端还有接口500C以及接口500B，两个接口分别与第一安全继电器KA1的引脚13、引脚14连接，接口500B 直接与供电接口连接，当第一安全继电器KA1切断时，延时安全继电器KZ6的供电线路被切断，从而达到与第一安全继电器KA1 以及第二安全继电器KZ5互锁互联的作用。
延时安全继电器KZ6的引脚A2、T1、T2以及引脚24都可以与图4中的STO模块相应引脚连接，STO模块控制伺服转盘变频器的动力，当STO模块或延时安全继电器KZ6切断时，伺服转盘失去动力，停止转动。
本实施例中延时安全继电器KZ6采用的型号为BT50T，具有延时切断的功能，当延时安全继电器KZ6的引脚A2与引脚T1短接之后再与STO模块连接时，延时切断的时长为0.5S，当A2与 T2短接之后再与STO模块连接时，延时切断的时长为1S，当A2 与T2短接之后再与STO模块连接时，延时切断的时长为1.5S，需要了解的是，本实施例只对设置延时时长的操作进行说明，并非限定，还可以采用其它的芯片或短接方式来控制延时时长等。
通过延时安全继电器KZ6的延时控制，避免了在注塑机的防护门突然打开或紧急按下急停开关等情况下，转盘突然停止转动而发生的飞车风险，提高了转盘控制的安全性。
图4中，延时安全继电器KZ6还连接有机械保险阀D315，与图3中的液压安全阀类似，当延时安全继电器KZ6被触发切断之后，会相应的控制机械保险阀的开闭，防止注塑机由于油管爆裂导致的合模带来的风险。
如图1所示，图1为上位机安全输入回路电路示意图，上位机安全输入回路与上位机连接，上位机安全输入回路设置有检测开关，用于检测是否有安全故障，若是，则将相应的故障信息发送至所述上位机。
其中，检测开关包括行程开关及继电器。
具体的，图1包括有非操作侧光幕防护、操作侧光幕防护、紧急停止、后安全门、前安全门、尾部防护门开非操作侧光幕、后安全门二、前安全门二等。本实施例以非操作侧光幕防护以及操作侧光幕防护为例，做进一步的进行详细说明，如图1所示，当光幕被遮挡时，将会触发光幕信号，此时说明有人或物体介入到注塑机工作范围内，继电器K52、继电器K53将会自动切断，并将光幕被遮挡的信号传送到上位机，上位机将自动切断机器的某些危险动作，例如注塑、合模等，并将光幕被遮挡的信号显示出来，从而能够使得管理员及时的了解查看，防止发生安全意外，提高立式注塑机的安全等级。
同样，当后安全门、前安全门等没有完全关闭或是突然的打开时，都会触发相应的信号，并上传至上位机来进行控制处理。
图1中，行程开关又成为位置开关，利用生产机械运动部件的碰撞使其触头动作来实现接通或分断控制电路，例如当安全门没有完全关闭时就可能触发行程开关，其不同于继电器K52以及继电器K53，继电器K52、K53由光幕信号来触发切断，通过继电器以及行程开关两种不同的切断方式来，增加了安全防护手段，进一步的保证的立式注塑机的安全等级。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，包括：
防护装置检测安全回路，互锁安全回路以及延时安全继电器互锁回路，
所述防护装置检测安全回路包括第一安全继电器(KA1)，所述第一安全继电器(KA1)连接有检测回路，所述检测回路用于检测是否有紧急信号，并根据所述紧急信号触发所述第一安全继电器(KA1)的开闭以控制注塑机的工作状态；
所述互锁安全回路包括第二安全继电器(KZ5)，所述第二安全继电器(KZ5)的预设引脚与所述第一安全继电器(KA1)的预设引脚连接以使所述第二安全继电器(KZ5)与所述第一安全继电器(KA1)互锁互联；
所述延时安全继电器互锁回路包括延时安全继电器(KZ6)，延时安全继电器(KZ6)与所述第一安全继电器(KA1)及急停开关连接，所述延时安全继电器(KZ6)与第二安全继电器(KZ5)、第一安全继电器(KA1)互锁互联，所述急停开关用于触发延时安全继电器(KZ6)，所述延时安全继电器(KZ6)预设引脚连接有伺服转盘变频器，当所述延时安全继电器(KZ6)被触发时，延时相应的时间后控制所述注塑机的伺服转盘变频器的开闭。
2.根据权利要求1所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，还包括：上位机安全输入回路，
所述上位机安全输入回路与上位机连接，所述上位机安全输入回路设置有检测开关，用于检测注塑机是否有安全故障，若是，则将相应的故障信息发送至所述上位机以控制所述注塑机的工作状态。
3.根据权利要求1所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述紧急信号包括尾端防护装置行程开关信号、注射侧防护装置行程开关信号、操作侧光幕信号以及非操作侧防护装置行程开关信号。
4.根据权利要求1所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述检测回路包括操作侧安全检测电路、非操作侧安全检测电路、尾端防护门安全检测电路以及注射侧防护门安全检测电路，各个电路都设置有相应的第一继电器，各个第一继电器串联有相应的行程开关以控制所述第一继电器的开闭。
5.根据权利要求1或4所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述检测回路还设置有第二继电器(KR11)，所述第二继电器(KR11)与注塑机的动力单元连接，通过相应的行程开关控制所述第二继电器(KR11)开闭以控制所述动力单元。
6.根据权利要求1所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述延时安全继电器(KZ6)设置有多个延时引脚，通过不同的延时引脚互相连接以设置相应的延时时长。
7.根据权利要求2所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述第二安全继电器(KZ5)还连接有所述上位机，当所述第一安全继电器(KA1)、第二安全继电器(KZ5)被触发时，发送相应的触发信息至所述上位机。
8.根据权利要求2所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述检测开关包括行程开关、光幕及继电器。
9.根据权利要求1所述的一种具有伺服转盘的立式注塑机的安全回路，其特征在于，所述防护装置检测安全回路还包括：复位回路，所述复位回路的一端与所述第一安全继电器(KA1)的第十二引脚连接，另一端与所述第一安全继电器(KA1)的第三十四引脚连接，所述复位回路中设置有继电器KZ9以及继电器KZ10。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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