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1、(10)申请公布号 CN 102305259 A (43)申请公布日 2012.01.04 CN 102305259 A *CN102305259A* (21)申请号 201110130393.4 (22)申请日 2011.05.19 F16F 7/00(2006.01) G01S 17/08(2006.01) (71)申请人 沈阳祺盛机械有限公司 地址 110172 辽宁省沈阳市东陵区汪北村 698-1 号 (72)发明人 杨万成 (74)专利代理机构 沈阳科威专利代理有限责任 公司 21101 代理人 杨滨 (54) 发明名称 智能缓冲器 (57) 摘要 一种智能缓冲器， 它包括安装底座、。
2、 连接骨架 和缓冲体， 其技术要点是 ： 在安装底座上设置有 激光测距控制器， 该激光测距控制器在缓冲器冲 击工作面方向设置有激光发射窗和激光窄带过滤 接收窗， 激光测距控制器包括有位置敏感检测传 感器、 激光发射器和中心处理器， 激光测距控制器 与上位计算机或执行处理器相连。本发明不再仅 是一单纯的机械结构装置， 通过激光测距控制器 和其内的软件组成的控制系统， 使其具有对工作 环境进行判断的能力， 其测距功能可更好的预防 和避免使用设备发生冲击碰撞， 减少使用设备的 损坏， 而且无需在其附近再安装与之配套的限位 开关或光电测距开关等控制设备， 避免了普通缓 冲器因冲击造成损坏后， 无法查找。
3、其损坏原因的 弊病。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 5 页 CN 102305265 A1/1 页 2 1. 一种智能缓冲器， 它包括安装底座、 连接骨架和缓冲体， 其特征是 ： 在安装底座上设 置有激光测距控制器， 该激光测距控制器在缓冲器冲击工作面方向设置有激光发射窗和激 光窄带过滤接收窗， 激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、 激光发射器和中心处理 器， 激光测距控制器与上位计算机或执行处理器相连。 2. 根据权利要求 1 所述的智能缓冲器， 其特征是 ： 在缓冲器工作面所对应的冲击设备 。
4、位置上安装有激光反射板。 3. 根据权利要求 1 所述的智能缓冲器， 其特征是 ： 所述的中心处理器上带有 A/D 输入 接口、 D/A 输出接口、 激光驱动输出接口、 通讯 / 控制输出接口， A/D 输入接口和 D/A 输出接 口通过平衡调节电路和前置放大电路连接位置敏感检测传感器， 激光驱动输出接口连接激 光发射器， 通讯 / 控制输出接口与上位计算机或执行处理器相连。 权 利 要 求 书 CN 102305259 A CN 102305265 A1/3 页 3 智能缓冲器 技术领域 0001 本发明涉及一种机械设备使用的重要安全防护装置， 具体地说是一种智能缓冲 器。 背景技术 000。
5、2 众所周知， 缓冲器是起重机、 电梯等机械的重要安全防护装置， 目的是通过缓冲器 的保护， 降低甚至避免机械连接主体的损伤， 保障机械设备的安全运行。 缓冲器作为重要安 全防护装置， 广泛应用于冶金、 矿山、 机械制造、 电力、 港口、 风力发电、 高铁等各行业。 0003 缓冲器在使用时， 为提高设备的安全性， 同时要在缓冲器附近， 安装与之配套的限 位开关或光电测距开关， 在设备即将发生碰撞接触时， 及时提示操作人员或直接采取措施， 防止设备发生更大的破坏。而这些配套开关与缓冲器是相互独立的设备， 不能充分发挥出 其更好的工作效能。 发明内容 0004 本发明的目的是在现已经使用的多种缓。
6、冲器上， 加装专为缓冲器设计的激光测距 控制器， 激光测距控制器内的中心处理器有系统控制软件， 使其成为一种具有自动判断缓 冲器受冲击情况， 记录缓冲器受冲击过程时的变化数据， 也可根据用户要求发出预警信号 或直接控制设备避免发生碰撞的智能缓冲器。 0005 本发明的目的是这样实现的 ： 它包括安装底座、 连接骨架和缓冲体， 其特征是 ： 在 安装底座上设置有激光测距控制器， 该激光测距控制器在缓冲器冲击工作面方向设置有激 光发射窗和激光窄带过滤接收窗， 激光测距控制器包括有位置敏感检测传感器、 激光发射 器和中心处理器， 激光测距控制器与上位计算机或执行处理器相连。 0006 在缓冲器工作面。
7、所对应的冲击设备位置上安装有激光反射板。 0007 所述的中心处理器上带有A/D输入接口、 D/A输出接口、 激光驱动输出接口、 通讯/ 控制输出接口， A/D 输入接口和 D/A 输出接口通过平衡调节电路和前置放大电路连接位置 敏感检测传感器， 激光驱动输出接口连接激光发射器， 通讯 / 控制输出接口与上位计算机 或执行处理器相连。 0008 本发明的特点是 ： 该智能缓冲器不再是一单纯的机械结构装置， 通过激光测距控 制器和其内的软件组成的控制系统， 使其具有对工作环境进行判断的能力。它的测距功 能， 为更好的预防和避免使用设备发生冲击碰撞， 减少使用设备的损坏， 创立了所必需的工 作条件。
8、 ； 该智能缓冲器无需在其附近再安装与之配套的限位开关或光电测距开关等控制设 备， 避免使用设备要安装有较多的附属装置的弱点 ； 通过该智能缓冲器的输出数据和控制 信号， 可方便的以有线或无线传输方式传给上位计算机或执行控制器， 满足用户对安全防 护装置在使用过程中的技术要求。该智能缓冲器具有工作数据储存功能， 可随时通过控制 引线将其发生碰撞冲击时的工作数据调出， 避免了普通缓冲器因冲击造成损坏后， 无法查 找其损坏原因的弊病。本发明还具有结构简单合理、 安装调试方便、 安全可靠、 检测数据真 说 明 书 CN 102305259 A CN 102305265 A2/3 页 4 实、 使用寿。
9、命长、 应用范围宽等优点。 附图说明 0009 图 1 是本发明的结构示意简图 ； 图 2 是图 1 中激光测距控制器 2 的结构示意简图 ； 图 3 是图 2 的左视图 ； 图 4 是图 2 的仰视图 ； 图 5 是本发明的使用状态参考图 ； 图 6 是本发明的电路原理图 ； 图 7 是本发明的电路图 ； 图 8 是本发明的工作原理流程图。 0010 下面将结合附图通过实例对本发明作进一步详细说明， 但下述的实例仅仅是本发 明其中的例子而已， 并不代表本发明所限定的权利保护范围， 本发明的权利保护范围以权 利要求书为准。 具体实施方式 0011 如图 1 5 所示， 本发明的主要结构包括安装。
10、底座 1、 连接骨架 3 和缓冲体 4， 在安 装底座1上通过底座安装孔204设置有激光测距控制器2， 该激光测距控制器2在缓冲器冲 击工作面8方向设置有激光发射窗202和激光窄带过滤接收窗201， 激光测距控制器包括有 位置敏感检测传感器、 激光发射器和中心处理器， 激光测距控制器通过通讯控制插座 203 与上位计算机或执行处理器相连。在缓冲器工作面 8 所对应的冲击设备位置上安装有激光 反射板 6。另外， 图中还包括有需要保护的使用设备 5。 0012 如图6所示， 激光测距控制器内的中心处理器上带有A/D输入接口、 D/A输出接口、 激光驱动输出接口、 通讯 / 控制输出接口， A/D 。
11、输入接口和 D/A 输出接口通过平衡调节电路 和前置放大电路连接位置敏感检测传感器， 激光驱动输出接口连接激光发射器， 通讯 / 控 制输出接口与上位计算机或执行处理器相连。 0013 工作原理 ： 按图 5 将智能缓冲器安装在需要保护的使用设备 5 上， 将激光反射板 6 安装在预先设 定的检测范围的距离处， 将与上位计算机或执行控制器连接引线端头插入激光测距控制器 壳体一侧的通讯控制插座 203 内， 将激光测距控制器接通电源及控制端口。 0014 如图 7 8 所示， 电源经接口 J-6， 二极管 D1, 退耦电容 E1, 为整个电路提供 +5V 工作电源， 经三端稳压模块 m1117，。
12、 退耦电容 E2 为中心处理器 U2 提供 3.3V 工作电源， 电阻 R15、 R16， 电容C8为中心处理器U2提供启动脉冲， 写入程序端口J-3， 中心处理器U2按程序 初始化， 中心处理器 U2 再经电阻 R14, 三极管 Q1, 驱动控制激光发射器 De1 是否发出激光 束， 在未发射激光束时， 敏感检测传感器 PSD 的二极管 D2 将背景光信号经电阻 R1、 运算放 大器 U1A、 电阻 R6 送中心处理器 U2， 敏感检测传感器 PSD 的二极管 D3 将背景光信号经电阻 R7， 运算放大器 U1B， 电阻 R12 送中心处理器 U2， 中心处理器 U2 将两路背景光信号分析后。
13、， 控制 D/A2 端口， 经电阻 R13 和退耦电容 C1 退耦后输出平衡电平， 该电平经电阻 R2， R8 分别 调整运算放大器 U1A、 运算放大器 U1B 的调整端电位， 使运算放大器 U1A、 运算放大器 U1B 输 说 明 书 CN 102305259 A CN 102305265 A3/3 页 5 出端电平在中心处理器 U2 可控范围内， 并将此时数据做为背景光数据暂存， 使其工作在最 佳工作状态， 以满足后续的测距要求。 0015 中心处理器 U2 按程序控制经电阻 R14, 三极管 Q1, 驱动激光发射器 De1 发出激光 束， 使激光测距控制器2上显示有红色激光射出， 将激。
14、光反射板6的反射面垂直对准射出的 激光斑， 微调激光反射板的固定角度， 当激光测距控制器发射出断续的激光束， 固定好激光 反射板， 智能缓冲器即可投入使用。 0016 当中心处理器 U2 按程序控制发出激光脉冲时， 敏感检测传感器 PSD 的二极管 D2 将从反射板反射回的激光信号经电阻 R1， 运算放大器 U1A， 电阻 R6 送中心处理器 U2， 敏感 检测传感器 PSD 的二极管 D3 将从反射板反射回的激光信号经电阻 R7， 运算放大器 U1B， 电 阻 R12 送中心处理器 U2， 中心处理器 U2 将两路激光信号分析后转换为差值数据， 中心处理 器 U2 按程序要求将这个差值数据算。
15、出， 得到设备防撞工作面与缓冲器之间的距离数据， 将 距离数据通过接口 J-6 上传给上位计算机或执行控制器， 当两者之间的距离小于控制要求 时， 上位计算机或执行控制器就要发出报警信号或使设备停止运行， 避免事故的发生。 中心 处理器 U2 按时钟间隔将相邻的两组距离数据经分析后， 测算出使用设备的运行速度， 并将 这一数据与数据库内的数据比较， 将最大的速度数据储存在 U2 内部的速度数据库内， 当缓 冲器本体发生压缩时， 中心处理器 U2 将这一过程的速度信号、 压缩距离信号、 压缩时间信 号储存在其内部的缓冲数据库内， 这些数据均可通过接口 J-6 调出查看， 这些数据在中心 处理器 。
16、U2 内能够长期保存， 供用户随时查询。另外， 图 7 中的 C3 是 D2 的退耦电容， 电容 C2、 电阻 R3 5 是运算放大器 U1A 的放大控制阻容回路， C4 是 D3 的退耦电容， 电容 C5、 电 阻 R9 11， 是运算放大器 U1B 的放大控制阻容回路， 电阻 R17 和电容 C7、 电阻 R18 和电容 C6 都是输入滤波电路， E3 是电源的另一退耦电容。综上所述， 实现了本发明的目的。 说 明 书 CN 102305259 A CN 102305265 A1/5 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 102305259 A CN 102305265 A2/5 页 7 图 2 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102305259 A CN 102305265 A3/5 页 8 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 102305259 A CN 102305265 A4/5 页 9 图 7 说 明 书 附 图 CN 102305259 A CN 102305265 A5/5 页 10 图 8 说 明 书 附 图 CN 102305259 A 。