專利名稱：一種具有警示功能的沖剪機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種機械沖壓設備的安全保護裝置，特別是涉及一種帶有語音警示和強制停機功能的沖剪機。
背景技術：
近年來，沖壓設備中出現的多用途沖剪機，形成了多工位、高效率、連續動作的組合機型。該設備在使用中僅供某一個工位操作，其他工作臺位不允許人員靠近，以保人機安全。該設備的這種多個工位、單一操作的方式、雖增加了實用功能，提高了生產效益，但也帶來了安全方面的隱患。由于沖剪機多工位、速度快、可一次選擇不同的工位連續操作的特點，生產中極易出現人身事故，故沖剪機生產過程中的安全警示和應急控制就顯得尤為重要。目前沖壓設備的安全警示和人身保護，普遍采用機身粘貼警示圖標的方式，即把設備的操作規程和注意事項打印在紙制標簽、且貼在沖壓設備上，以警示人們按正確規程操作，注意人身安全等。實踐證明，這樣安全警示方式效果較差，且存在兩大隱患:一、是不能充分警示操作人員規范操作，如錯誤操作也不能及時停機消除危險；二、是粘貼時間長了，標簽容易脫落。沖壓設備都是用于加工金屬零部件的，在物料裝卡和人工操作中，弄掉標簽的情況時有發生。標簽掉了，事故隱患就會增加。因此，沖壓設備、特別是沖剪機的安全警示和有效控制，已經成為沖壓設備和機加行業一個急待解決的安全問題。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種安全性高、使用方便的具體警示功能的沖剪機。為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案是:一種具有警示功能的沖剪機，其包括機座、設于機座上的I號工作臺、2號工作臺、3號工作臺、通過支點軸安裝在2號工作臺上方的上梁、設于上梁的一側下方的拉臂以及配電箱，所述拉臂的下端借助三角活動架與設置在機座上 的液壓缸連接；其關鍵技術在于:還包括一套設置于沖剪機上的語音報警裝置，所述語音報警裝置包括:用于生成報警觸發控制信號的三組相同的I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路，三組相同的I號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路，防接近選通電路，用于處理報警信號的單片機，用于接收單片機輸出的報警信號并據此發出對應報警語音的語音報警電路，用于接收單片機報警信號并據此控制電源通斷的誤操作停機控制電路，復位電路；所述語音報警采樣電路和防接近選通電路分別接I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路的相應輸出端，其輸出端分別接單片機的相應輸入端，所述單片機的輸出端分別接語音報警電路、誤操作停機電路的相應輸入端，所述復位電路接單片機的相應輸入端。所述I號工作臺啟動及警示電路包括接近開關JJKG1、按鈕開關SWl和指示燈LAP1、LAP2，接近開關JJKGl設于I號工作臺上，所述指示燈LAPl接在接近開關JJKGl的2點和地之間，所述按鈕開關SWl的I點接接近開關JJKGl的2點，所述指示燈LAP2接在按鈕開關SWl的常開節點3和地之間，所述按鈕開關SWl的2點、4點接+12V。所述I號工作臺語音報警采樣電路包括電阻R2和電阻R5，所述電阻R2和電阻R5串聯后接在按鈕開關SWl的3點和地之間；所述單片機Ul芯片型號為STC11F01 ;所述電阻R2和電阻R5的節點接單片機Ul的19腳。所述防接近選通電路包括三個二極管D2、D3、B4,電阻R8和電阻R9，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陰極依次經電阻R8和電阻R9接地，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陽極分別接接近開關JJKGl的BI點、接近開關JJKG2的B2、接近開關JJKG3的B3點，所述電阻R8和電阻R9的節點接單片機Ul的輸入端16腳。所述語音報警電路包括語音芯片U2、驅動電路和喇叭；所述語音芯片U2的型號為PM66，所述驅動電路包括一個三極管Q2，所述三極管Q2的基極接語音芯片U2的13腳，所述電阻R13接在三極管Q2的基極和發射極之間，所述三極管Q2的發射極接地，所述喇叭接在+5V和三極管Q2的基極之間；所述語音芯片U2的輸入端24腳、4腳、9腳分別接單片機Ul的輸入端6腳、7腳、11腳。所述誤操作停機控制電路包括三極管Q1、電阻R12和電阻R14、繼電器、續流二極管D5和電容ClO ;所述三極管Ql的基極經電阻R12接單片機Ul的輸出端8腳，所述三極管的發射極接地，所述繼電器的線包Jl接在三極管Ql的集電極和+12V之間，所述續流二極管D5反接在三極管Ql的集電極和+12V之間；所述繼電器的常開觸點Jl-1接在用于控制沖剪機的電源通斷的開關端子OUT的I點和2點之間，所述電阻R14和電容ClO接在電源開關端子OUT的I點和2點之間。所述復位電路包括電阻RlO和電阻Rl1、按鈕開關SW，所述電阻RlO和電阻RlI串聯后接在按鈕開關SW的2點和地之間，所述電阻RlO和電阻Rll的節點接單片機Ul的輸入端9腳。所述單片機U1、語音芯片U2、l號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路、防接近選通電路，語音報警電路，誤操作停機控制電路和復位電路設置于一個語音裝置盒內，所述語音裝置盒設于I號工作臺右下側，其形狀為階梯形，其第一臺階面與I號工作臺的下表面平行、第二臺階面位于I號工作臺的下方，在第一臺階面上安裝有四方位電動開關操作手柄，側面設有揚聲器出音窗、沖剪機的開機按鈕、急停開關、腳踏開關插口和I號工作臺按鈕開關SWl以及2號工作臺按鈕開關SW2。本實用新型還包括安裝在3號工作臺下面左側的長方形的語音裝置附盒，其內部設置有3號工作臺的按鈕開關SW3、腳踏開關插口以及急停開關，其上面設有四方位電動開關操作手柄。采用上述技術方案所產生的有益效果在于:I)本實用新型設置了語音報警裝置，其中的語音芯片內事先存儲好聲音，在工作過程中，當發生意外事故或危險情況時可發生語音報警，并能通過信號燈提示，從而保證了人身和設備安全，并能逐步提高操作人員的安全意識；2)本實用新型設置了多工作臺位、一機多能、效益高，可降低鈑金制作成本，起到了環保節能的 作用。
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的后視不意圖；圖3是本實用新型語音報警裝置的電路原理框圖；圖4是本實用新型語音報警裝置的電路原理圖(包括I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路);圖5是本實用新型語音報警裝置的電路原理圖(包括I號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路，防接近選通電路，單片機，復位電路，語音報警電路，誤操作停機控制電路)；圖6是語音裝置盒的結構示意圖；圖7是語音裝置附盒的結構示意圖；其中，1、上梁；2、指示燈；3、接近開關；4、3號工作臺按鈕；5、2號工作臺；6、3號工作臺；7、支點軸；8、機座；9、配電箱；10、液壓缸；11、三角活動架；12、語音裝置盒；13、1號工作臺；14、拉臂；15、語音裝置附盒；16、1號工作臺按鈕；17、左端面；18、第二臺階面；19、第一臺階面；20、四方位電動開關操作手柄；21、出音窗；22、右端面；23、2號工作臺按鈕；24、急停開關；25、開機按鈕；26、腳踏開關插口。
具體實施方式

以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。本實用新型包括語音警示裝置和沖剪機兩大部分。其中沖剪機包括一個機座8，機座8上設有I號工作臺、2號工作臺和3號工作臺，各工作臺通過支點軸7連接上梁1，在上梁I的左端部分設有拉臂14，拉臂14下部連接有三角活動架11，三角活動架11的另一端連接液壓缸10，液壓缸10固定在機座8上，通過液壓缸10的抽伸，拉動三角活動架11，帶動拉臂14，拉臂14拉動上梁1，上梁I上安裝的沖頭和剪刃與多工位工作臺凹模刀做上下往復動作，實現沖剪功能。本實用新型沖剪機有兩個工作動力工位利用了杠桿原理:這兩工位動作能量的轉換使沖剪機降耗節能達到50%。支點軸7和上梁I通過拉臂14形成一個杠桿力。三角活動架11和拉臂14通過液壓缸10形成一個杠桿力。本實用新型語音報警裝置包括兩個盒體組成以及一些指示燈、接近開關等。該語音報警裝置具體結構為包括:用于生成報警觸發控制信號的三組相同的I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路，三組相同的I號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路，防接近選通電路，用于處理報警信號的單片機，用于接收單片機輸出的報警信號并據此發出對應報警語音的語音報警電路，用于接收單片機報警信號并據此控制電源通斷的誤操作停機控制電路，復位電路；所述語音報警采樣電路和防接近選通電路分別接I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路的相應輸出端，其輸出端分別接單片機的相應輸入端，所述單片機的輸出端分別接語音報警電路、誤操作停機電路的相應輸入端，所述復位電路接單片機的相應輸入端。所述I號工作臺啟動及警示電路包括接近開關JJKG1、按鈕開關SWl和指示燈LAP1、LAP2，接近開關JJKGl設于I號工作臺上，所述指示燈LAPl接在接近開關JJKGl的2點和地之間，所述按鈕開關SWl的I點接接近開關JJKGl的2點，所述指示燈LAP2接在按鈕開關SWl的常開節點3和地之間，所述按鈕開關SWl的2點、4點接+12V。所述I號工作臺語音報警采樣電路包括電阻R2和電阻R5，所述電阻R2和電阻R5串聯后接在按鈕開關SWl的3點和地之間；所述單片機Ul芯片型號為STC11F01 ;所述電阻R2和電阻R5的節點接單片機Ul的19腳。所述防接近選通電路包括三個二極管D2、D3、B4,電阻R8和電阻R9，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陰極依次經電阻R8和電阻R9接地，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陽極分別接接近開關JJKGl的BI點、接近開關JJKG2的B2、接近開關JJKG3的B3點，所述電阻R8和電阻R9的節點接單片機Ul的輸入端16腳。所述語音報警電路包括語音芯片U2、驅動電路和喇叭；所述語音芯片U2的型號為PM66，所述驅動電路包括一個三極管Q2，所述三極管Q2的基極接語音芯片U2的13腳，所述電阻R13接在三極管Q2的基極和發射極之間，所述三極管Q2的發射極接地，所述喇叭接在+5V和三極管Q2的基極之間；所述語音芯片U2的輸入端24腳、4腳、9腳分別接單片機Ul的輸入端6腳、7腳、11腳。所述誤操作停機控制電路包括三極管Q1、電阻R12和電阻R14、繼電器、續流二極管D5和電容ClO ;所述三極管Ql的基極經電阻R12接單片機Ul的輸出端8腳，所述三極管的發射極接地，所述繼電器的線包Jl接在三極管Ql的集電極和+12V之間，所述續流二極管D5接在三極管Ql的集電極和+12V之間；所述繼電器的常開觸點Jl-1接在用于控制沖剪機的電源通斷的開關端子OUT的I點和2點之間，所述電阻R14和電容ClO接在電源開關端子OUT的I點和2點之間。所述復位電路包括電阻RlO和電阻Rl1、按鈕開關SW，所述電阻RlO和電阻RlI串聯后接在按鈕開關SW的2點和地之間，所述電阻RlO和電阻Rll的節點接單片機Ul的輸入端9腳。所述單片機U1、語音芯片U2、l號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路、防接近選通電路，語音報警電路，誤操作停機控制電路和復位電路設置于一個語音裝置盒12內，所述語音裝置盒12設于I號工作臺13右下側，其形狀為階梯形，其第一臺階面19與I號工作臺13的下表面平行、第二臺階面18位于I號工作臺13的下方，在第一臺階面19上安裝有四方位電動開關操作手柄20，側面設有揚聲器出音窗21、沖剪機的開機按鈕25、急停開關24、腳踏開關插口 26和I號工作臺按鈕開關SWl 17以及2號工作臺按鈕開關SW2 23。進一步的改進還包括一個安裝在3號工作臺6下面左側的長方形的語音裝置附盒27，其內部設置有3號工作臺6的按鈕開關SW3、腳踏開關插口、急停開關以及饋線等，其上面設有四方位電動開關操作手柄。本語音裝置盒12內有兩種功能電器，沖剪機的行程調節開關和四方位點動開關操作手柄。語音裝置盒12是語音警示裝置的總體部裝，內裝語音芯片U2、揚聲器和信號傳輸饋線等。語音芯片U2經過編程處理存入播放程序，通過揚聲器播放開機前的操作規程注意事項，通過語音裝置和輸出饋線連接語音裝置附盒15及多工位工作臺電器件和沖剪機配電箱9，使每個工作臺的按鈕開關、接近開關和指示燈形成語音裝置的功能聯絡，達到語音警示和強制停機的目的。由于沖剪機裝備了語音警示裝置，可使沖剪機在生產操作中通過語音警示和強制停機裝置，實 現下述三種安全保護功能:[0040]I)、具有語音播報操作規程和注意事項的功能。打開設備總電源開機預熱時，語音報警裝置自動播報沖剪機的操作規程和安全注意事項，使操作人員重溫正確的操作方式和安全注意事項，通過安全意識，減少事故隱患；2)、具有錯誤操作時的緊急停機功能。緊急停機可迅速排出事故隱患，保證了人身和設備安全；3)、具有各工作臺的多點狀態顯示功能。各工作臺位均設有安全信號燈顯示，并配有語音警示說明，采用兩種警示方式提示操作人員注意操作安全。下面通過兩個實施例來說明本實用新型的工作過程:實施例1使用時，首先打開本沖剪機電源總開關，語音報警裝置即時工作，播放操作規程注意事項。播放結束后，沖剪機各工作臺信號燈為紅色。如需I號工作臺13開始作業，點動按鈕開關SW1，紅燈變為綠色，解除接近信號，該工作臺進入工作狀態；其余工作臺紅燈亮，警示操作人員禁止接近，處于非工作狀態。語音報警裝置播報:“1號臺工作，2號、3號工作臺人員離開工作臺，清除異物，...............”等語音警示播報。如有違規操作，通過接近開關檢測到違章信號，該信號最終被輸出至沖剪機配電箱9中的繼電器開關強制停機，同時播報:“某工作臺有違規操作?！蓖瑫r停機，排除錯誤操作機器后，復位正常狀態。實施例2 設備使用時，首先打開沖剪機電源總開關，語音警示裝置即時工作，播放操作規程注意事項。播放結束后，多用沖剪機各工作臺信號燈為紅色。如需2號工作臺開始作業，點動按鈕開關SW2，紅燈變為綠色，解除接近信號，該工作臺進入工作狀態；其余工作臺紅燈亮，警示操作人員禁止接近，處于非工作狀態。語音報警裝置播報:“2號臺工作，I號、3號工作臺人員離開工作臺，清除異物”等語音警示播報。如有違規操作，語音報警裝置通過接近開關檢測到違章信號，則進行強制停機，語音報警裝置同時播報:“某工作臺有違規操作。”，排除錯誤操作機器后，復位正常狀態。
權利要求1.一種具有警示功能的沖剪機，其包括機座(8)、設于機座(8)上的I號工作臺(13)、2號工作臺(5)、3號工作臺(6)、通過支點軸(7)安裝在2號工作臺(5)上方的上梁(I)、設于上梁(I)的一側下方的拉臂(14)以及配電箱(9)，所述拉臂(14)的下端借助三角活動架(11)與設置在機座(I)上的液壓缸(8)連接；其特征在于:還包括一套設置于沖剪機上的語音報警裝置，所述語音報警裝置包括:用于生成報警觸發控制信號的三組相同的I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路，三組相同的I號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路，防接近選通電路，用于處理報警信號的單片機，用于接收單片機輸出的報警信號并據此發出對應報警語音的語音報警電路，用于接收單片機報警信號并據此控制電源通斷的誤操作停機控制電路，復位電路；所述語音報警采樣電路和防接近選通電路分別接I號、2號、3號工作臺啟動及警示電路的相應輸出端，其輸出端分別接單片機的相應輸入端，所述單片機的輸出端分別接語音報警電路、誤操作停機電路的相應輸入端，所述復位電路接單片機的相應輸入端。
2.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述I號工作臺啟動及警示電路包括接近開關JJKG1、按鈕開關SWl和指示燈LAP1、LAP2，接近開關JJKGl設于I號工作臺上，所述指示燈LAPl接在接近開關JJKGl的2點和地之間，所述按鈕開關SWl的I點接接近開關JJKGl的2點，所述指示燈LAP2接在按鈕開關SWl的常開節點3和地之間，所述按鈕開關SWl的2點、4點接+12V。
3.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述I號工作臺語音報警采樣電路包括電阻R2和電阻R5，所述電阻R2和電阻R5串聯后接在按鈕開關SWl的3點和地之間；所述單片機Ul芯片型號為STC11F01 ;所述電阻R2和電阻R5的節點接單片機Ul的19腳。
4.根據權利要求3所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述防接近選通電路包括三個二極管D2、D3、B4，電阻R8和電阻R9，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陰極依次經電阻R8和電阻R9接地，所述二極管D2、二極管D3、二極管D4的陽極分別接接近開關JJKGl的BI 點、接近開關JJKG2的B2、接近開關JJKG3的B3點，所述電阻R8和電阻R9的節點接單片機Ul的輸入端16腳。
5.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述語音報警電路包括語音芯片U2、驅動電路和喇叭；所述語音芯片U2的型號為PM66，所述驅動電路包括一個三極管Q2，所述三極管Q2的基極接語音芯片U2的13腳，所述電阻R13接在三極管Q2的基極和發射極之間，所述三極管Q2的發射極接地，所述喇叭接在+5V和三極管Q2的基極之間； 所述語音芯片U2的輸入端24腳、4腳、9腳分別接單片機Ul的輸入端6腳、7腳、11腳。
6.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述誤操作停機控制電路包括三極管Q1、電阻R12和電阻R14、繼電器、續流二極管D5和電容ClO ;所述三極管Ql的基極經電阻R12接單片機Ul的輸出端8腳，所述三極管的發射極接地，所述繼電器的線包Jl接在三極管Ql的集電極和+12V之間，所述續流二極管D5反接在三極管Ql的集電極和+12V之間；所述繼電器的常開觸點Jl-1接在用于控制沖剪機的電源通斷的開關端子OUT的I點和2點之間，所述電阻R14和電容ClO接在電源開關端子OUT的I點和2點之間。
7.根據權利要求3所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述復位電路包括電阻RlO和電阻Rl1、按鈕開關SW，所述電阻RlO和電阻Rl串聯后接在按鈕開關SW的2點和地之間，所述電阻RlO和電阻Rl的節點接單片機Ul的輸入端9腳。
8.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:所述單片機U1、語音芯片U2、l號、2號、3號工作臺語音報警采樣電路、防接近選通電路，語音報警電路，誤操作停機控制電路和復位電路設置于一個語音裝置盒(12)內，所述語音裝置盒(12)設于I號工作臺(13)右下側，其形狀為階梯形，其第一臺階面(19)與I號工作臺(13)的下表面平行、第二臺階面(18)位于I號工作臺(13)的下方，在第一臺階面(19)上安裝有四方位電動開關操作手柄(20)，側面設有揚聲器出音窗(21)、沖剪機的開機按鈕(25)、急停開關(24)、腳踏開關插口(26)和I號工作臺按鈕開關SWl (17)以及2號工作臺按鈕開關SW2 (23)。
9.根據權利要求1所述的具有警示功能的沖剪機，其特征在于:還包括安裝在3號工作臺(6)下面左側的長方形的語音裝置附盒(27)，其內部設置有3號工作臺(6)的按鈕開關SW3、腳踏開 關插口以及急停開關，其上面設有四方位電動開關操作手柄。
專利摘要本實用新型公開了一種具有警示功能的沖剪機，其包括機座、3個工作臺、設于2號工作臺上方的上梁、拉臂,拉臂的下端借助三角活動架與液壓缸連接，還包括一套語音報警裝置，其為三組相同的1號、2號、3號工作臺啟動及警示電路、語音報警采樣電路，防接近選通電路，單片機，語音報警電路，誤操作停機控制電路，復位電路；語音報警采樣電路和防接近選通電路分別接1號、2號、3號工作臺啟動及警示電路的相應輸出端，單片機的輸出端分別接語音報警電路、誤操作停機電路的相應輸入端。本實用新型在工作過程中，當發生意外事故或危險情況時可發生語音報警，并能通過信號燈提示，從而保證了人身和設備安全，并能逐步提高操作人員的安全意識。
文檔編號B21D55/00GK203109108SQ20132006603
公開日2013年8月7日 申請日期2013年2月5日 優先權日2013年2月5日
發明者崔彥達, 崔亞男, 崔老四 申請人:崔老四