专利名称：机械式时序同步光电脉冲发生器的制作方法
技术领域：
本发明提供了一种机械式时序同步光电脉冲发生器，它是用于实现定频定相接收的光信号发生器，具体地说是一种应用于制造新型时序脉冲矩形光幕冲床安全装置和其它仪器、设备的光电脉冲发生器。
当前现有的时序脉冲光源是以多谐震荡器、脉冲分配器、脉冲功率放大器、红外发射管、直流稳压电源等电子部件组成的红外时序脉冲光源。现有的时序同步脉冲电流发生器也是由多种元器件构成的复杂电子部件。
在国外，经多年发展，八十年代初出现了商品化的时序脉冲矩形光栅(幕)冲床安全装置。由于采用红外时序脉冲光源和时序同步脉冲电流控制接收器，工作安全可靠，实践证明，它能有效防止冲床事故，故需求迫切，各国厂商正竞相制造。例如日本东京理研透镜工业公司的SE型系列光线式冲床安全装置;日本名古屋市东洋电气株式会社的TSp型系列光线式冲床安全装置。但其价格过高已是一大障碍，例如从日本进口的光线式冲床安全装置，有的价格超过冲床本身。
本发明的目的是以一种大为简化的结构，取代现有内部结构复杂的红外时序脉冲光源及时序同步脉冲电流发生器，制造出价格低，性能优，宜于普及的新型时序脉冲矩形冲床安全装置及其它仪器、设备。
本发明的技术解决方案应用机械切光原理，同时发生光、电脉冲，构成机械式时序同步光电脉冲发生器，并应用此种机械式时序同步光电脉冲发生器，作成时序脉冲矩形光幕冲床安全装置(包括投射式和反射式两种系列)及其它仪器、设备。
在固定支架上安装有成一排直线的多个固定发光源，在圆筒上正对每一个固定发光源的正前方开一层窗孔，且各层窗孔层次逐一错开，圆筒侧面外正对每一层窗孔固定一排光敏元件。
下面以
图1、图2来描述机械式时序同步光电脉冲发生器的结构和原理。
在一个整体的固定支架1上(也可以是若干分立的固定支架上)前后安装两排发光源3(也可以是一排发光源)，并将固定支架1用螺钉通过孔2将其固定。电机6拖动旋转圆筒4(图1所示为整体圆筒，也可以是分为若干段，在同一根轴上旋转的圆筒)。在圆筒4上正对每一只发光源3开一层间距相等的窗孔5，窗孔5逐层依次错开，当圆筒旋转时，从上到下各层窗孔5依层次序列一个个经过一只只亮着的发光源3，使发光源3从上到下按层次顺序轮流闪亮(也可以将各层窗孔相互位置排列为超越层次，上下跳跃，逐一闪亮，形成多种顺序的时序光脉冲)。
发光源3功率不限，前后两排也可以不同，具体依对发光强度的需要选定。这样当发光源通电、电机转动、圆筒旋转就形成了严格依时间顺序逐一闪亮的时序脉冲光。这种时序脉冲光具有固定频率(由电机转速和每层窗孔数决定)，固定波形(由窗口尺寸、形状和间距决定)。向前发光的发光源用于射向接收器，形成时序脉冲矩形光栅，向后发光的发光源用于射向予置后部的光敏元件7(亦可用向前发光源的侧射光直接照射光敏元件7)。由于每层光敏元件予先固定的位置正好是该层发光源向前方闪射光线时，被通过其它窗孔的闪光照射，两种闪光是同时发生同时消失的，所以产生同步时序脉冲电流。
本发明的优点是新光源比原有红外时序脉冲光源大为简化，因而光源成本大为下降。光信号强，增加了安全装置的性能，使防护距离加长了，同时又减低了对接收器灵敏度的要求，使接收器中关键件-放大器大为简化。同步控制脉冲电流发生器简化到每条通道只用一只光敏元件，成本亦大为下降。总之减少这样一批电子元器件后，生产、调试工时下降，维修方便，同时因整机元件少，可靠性亦提高了。特别是由于所用发光源的功率是不限的，可以作成其它方法不能作到的特强时序脉冲光栅，开辟了多种新的用途。
下面结合图3对机械式时序同步光电脉冲发生器用于制造时序脉冲矩形光幕冲床安全装置给予详细描述电机6带动开好窗孔5的圆筒6旋转，各层窗孔先后顺层次经过向前发光的发光源3，这排发光源已固定在支架1上，支架1通过孔2，用螺钉3系定在机壳上，这排发光源依次闪亮射出的光线经透镜8聚集成光束，投向对面接收器10上的透镜11中，形成防护用矩形光栅(幕)13，予先设定的后排发光源的位置刚好使各层窗口经过前排发光源前方时，正好同时有窗口经过后排发光源，其闪光照射予置于后部的一排光敏元件7产生光电流，由于前后两排发光源是同时闪亮的，所以前排与后排产生的光电信号是同步出现和同步消失的，这一同步脉冲电流经多芯电缆9传送到接收器10中去，控制接收器10中的各受光单元，实现同步接收。
时序同步接收的原理是这样的，当第一只发光源射来亮光的同时，第一只受光单元正好被第一只光敏元件发生的同步脉冲电流开启，因而反应来光，而其它各受光单元此时均未开启，不反应任何来光，第二、第三、第四、第五等各层也都是以这种方式工作，这种按层次时序依次同步工作的方式，使受光单元仅仅接收指定发光单元发出的信号，而不受其它光干扰，这使安全装置防护无失误。当人手一旦进入危险区，遮断了一条或几条光线，装置终端控制盒12即发出防护命令，使冲床滑块瞬即停止运动，以保护工人不受伤残。
下面进一步说明本发明的其它用途当本发明提供的机械式时序同步光电脉冲发生器，采用高亮度灯泡时，可以获得特远的控制距离，因而为长距离禁区设置远距监测报警、远距自动控制、远距光脉冲数字信号越空并行传输等场合提供高度可靠的高强度多光束时序脉冲光栅。
如将机械式时序同步光电脉冲发生器扩大尺寸，采用五只高亮度大功率灯泡，令灯泡作“
”形，纵横排列，纵横轴以1∶1斜齿轮传动，使其同步旋转，这就形成光信号特强的互无干扰的“时序脉冲五光束投射光栅”，对面接收器的五个受光元亦成“
”形排列。根据通过车船的阴影，即可判断是否超高或超长，当判断为超长或超高时，前方禁行红灯自动开亮，以便对其作出处理。这就是适用于港口、船闸、水面、公路用的“车船超高超长远程自动监测装置”。
将上述五光束“
形光栅，去掉竖向光源即成为“…”形三光束，特强光时序脉冲光栅，即可作成用于测量公路、铁路车速的简单、价廉、可靠、准确的“远距离车速监测仪”，它可用于代替昂贵的“雷达测速仪”，具有较高精度和可靠性。其原理是来车挡住第一条光束时，开始对时序脉冲计数至挡住第二条光束停止，若电机转速和窗孔数决定其脉冲个数为每秒1万，两光束安装间距为一米，那么脉冲数计为1万，即显示为车速1M/秒，计数1000即显示为车速10M/秒，测量精度万分之一。
另外，来车遮挡第二条光束开始计数至遮挡第三光束停止计数的另一组作参比校正，显示两组测量的误差，随时提醒仪器本身是否需要校正、检查，以保证其工作高度可靠。
权利要求
1.一种由固定支架、发光源、圆筒、窗孔、电机组成的机械式时序同步光电脉冲发生器，其特征是固定支架上安装有成一排直线的多个固定发光源，在圆筒上正对每一个固定发光源的正前方开一层窗孔，且各层窗孔层次逐一错开，圆筒侧面外正对每一层窗孔固定一排光敏元件。
全文摘要
一种机械式时序同步光电脉冲发生器，它以简单的结构，强大的光信号，取代了现有结构复杂、信号较弱的红外时序脉冲光源及较复杂的时序同步脉冲电流发生器，可应用于时序脉冲矩形光幕冲床安全装置、远程监测等领域，该发生器通过在固定支架上安装多个固定发光源，在圆筒上正对每一个固定发光源的正前方开一层窗孔，且各层窗孔依层次逐一错开，圆筒侧面外正对各层窗孔固定一排光敏元件，圆筒定速旋转，就发生一定频率的时序同步光、电脉冲。
文档编号B21D55/00GK1031455SQ8710593
公开日1989年3月1日 申请日期1987年11月19日 优先权日1987年11月19日
发明者刘诗彦 申请人:江苏省劳动保护科学技术研究所