响应触敏元件的碎纸机控制系统技术方案

本发明专利技术旨在提供一种触敏碎纸机控制系统。触摸功能通过一系列电路实现：从碎纸机入纸通道上的导电触摸面板上获取输入信号，处理该信号，并通过电机驱动电路停止碎纸机的机械部分。该系统具有触摸检测电路单元，其中包括感测导电触摸面板的生物电控制开关电路。生物电控制开关电路能够触发向多功能控制电路单元输出信号的触摸检测电路单元的接地开关电路。控制电路单元随后处理其他保护事宜。碎纸机触摸装置通过自动和实时监测功能保护人和包括宠物在内的各种动物免受伤害。整个控制过程既安全又敏锐。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及办公用碎纸机安全控制装置，尤其涉及对触摸碎纸刀产生响应的触敏 碎纸机控制系统。
技术介绍
现代生活和工作中充满了种类繁多的自动化办公设备，碎纸机是其中最常见的设 备之一。目前，碎纸机已经进入家庭，其中一些带有自动传感器。这些传感器检测插入碎纸 机中的物品，并在抓住物品并准备切碎时向碎纸机发出开始工作的信号。如不切断电源，碎 纸机可能始终处于待机模式。然而，由于碎纸机具有破坏性，如果使用的人在使用时不小 心，就可能造成伤害。目前许多碎纸机都没有设计保护装置来防止物品或肢体进入碎纸机 的入纸通道-这给办公室或家庭带来安全隐患。目前有的碎纸机已采用了接触检测技术来阻止碎纸机的刀片伤害人或宠物。图1 中的电路就是这种技术的一个例示。SW2是极性转换开关，可以交换交流电源的火线头和 地线头。电阻R12和R13，电容器C3和C2，以及二极管Dll、D12、D13、D14、D15和D6组成 继电器的MV电源。二极管D6、D7和电容器Cl组成电压检测集成电路Ul的电源。电源的 正端子是交流电源的火线。继电器开关RLY-1，二极管D2，晶体管Q1，电阻R5、R27、R6和光 耦合器U5组成设备的电源。二极管D1、D8、D21，热控灯(橙色)，晶体管Q4，电阻R4、R14、 Rl 1和电机热控开关组成热控指示电路。熔丝Fl、开关RLYl、电机、功能开关和电机热控开 关组成电机运行电路。旋转方向由功能开关设置决定。电源，电阻1 7、1 1、1 9、1 2、1 8、1 10， 二极管D20、D16、D4、D5、D9、D10，晶体管Q2、Q3和电压检测集成电路的引脚5组成LED (发 光二极管)指示电路。面板的金属部分，电阻1 20、1 19、1 21、1 22，电容器08和二极管019、 D17组成触摸检测电路。当将功能开关设置在“断开”位置上时，机器不工作。当将功能开关设置在其它位 置上并将碎纸筐与机器分开时，机器接通但不能碎纸。当碎纸筐与机器主体分开时，弹簧开 关打开，切断电机的电源。断开弹簧的电路的工作方式如下Ul的引脚1检测到弹簧断开 后，Ul的引脚5变成“高”电平，Q3和Q2断开，电机停止运转。电源指示器和触摸/碎纸筐 分离指示器均接通，因为这两个指示器，R7、R8、D9和电机热控开关形成电流回路。当将功能开关从“断开”位置移开且碎纸筐归位时，机器处于待机状态。电路的工 作顺序如下=Ul的引脚1变成“低”电平且Q3、Q3导通。同时，Ul的引脚6变成“低”电平， Ql接通，继电器RLYl闭合。此时，当功能开关处于“接通”位置时，如果入纸通道内有纸，机 器将粉碎纸张，否则，碎纸机处于待机状态。这种情况下，如果手、金属或动物与入纸通道上 的金属部分接触，交流电源、电路元件(R21、R19、R20)和触点将形成回路，此时由于Ul的引 脚8处在“低”电平上，而Ul的引脚5和6处在“高”电平上，电机断开。更具体地说，由于 Ul的引脚6处在“高”电平上，Ql断开，电机电源断开。当Ul的引脚5处在“高”电平上且 Q2和Q3断开时，触摸保护指示器接通。在接触物从入纸通道移开后，碎纸机恢复正常工作 状态。触摸保护是通过在进纸口上安装导电触摸面板实现的。当触摸导电面板时，人体 的导电性向控制电路提供微弱信号并激活触摸保护。这种情况下，两个2. 2MΩ (兆欧)的 电阻大大地减小了流过人体的电流，因此该电路不会对人体造成伤害。运用这种技术需要 采用敏感电压检测集成电路来实时监测触摸面板的状态。因此，对高度稳定和敏感的集成 电路的需求是显而易见的。因长期使用而引起的电路老化问题将使电路的检测功能降低甚 至丧失。至于阻值很大的两个电阻，它们限制了可能流过人体的电流，但在潮湿环境下可能 丧失性能。此外，人可能直接与交流电源接触，造成触电，甚至危及生命。
技术实现思路
本专利技术通过提供利用生物电的触敏碎纸机控制系统来解决上述缺陷。控制过程既 安全又敏锐。电路性能稳定且应用范围广泛。为了达到上述目的，碎纸机的触摸装置构成 如下。触敏碎纸机控制系统可以包括功能模块、电源模块、导电触摸面板和碎纸机机械 部件。功能模块可以包括触摸检测电路单元、电机倒转检测电路单元、进纸检测电路单元、 过载保护电路单元、控制电路单元和具有接通、断开和倒转三个位置的功能开关。除功能开 关外，功能模块中所有其它单元都可以直接与控制电路单元联接；功能开关与控制电路单 元一起控制电机驱动电路单元，进而控制碎纸机的机械部件。电源模块可以包括交流电源接口开关、安全开关、熔丝、控制开关、控制电路单元 的电源以及电机驱动电路单元。交流电源接口开关、安全开关、熔丝和控制开关可以相互串 联，并通过功能开关的控制与电机驱动电路单元联接。控制开关是继电器开关。流过熔丝 的交流电经整流、滤波和调节后向所有电路单元提供直流电。导电触摸面板可以与触摸检测电路单元联接。触摸检测电路单元由生物电控制开 关电路和接地开关电路组成。生物电控制开关电路可以是带有第一晶体管的晶体管电路， 触摸面板经由第一电阻与第一晶体管的基极联接。第一晶体管的基极经由第二电阻和第一 电容器的并联组合体接地。第一晶体管的发射极经由第三电阻和第二电容器的并联组合体 接地，并与接地开关电路的输入端联接。第一晶体管的集电极并行地驱动电源指示器LED和触摸指示器LED，然后与电源 联接。接地开关电路也是具有第二晶体管的晶体管化开关电路。第二晶体管的基极与生物 电控制开关电路的输出端联接，发射极接地，集电极经由光耦合器与控制电路的输入端联 接，并经由第四电阻与电源联接。进纸检测电路单元也与控制电路单元联接。进纸检测电路单元包括发光二极管和 光敏二极管。前者的发射区与后者的光感部分相对，都安装在入纸通道两相对的侧壁上。过 载保护电路和电机倒转检测电路单元与控制电路单元联接。当人触摸导电触摸面板时，触敏碎纸机控制系统已启用级联电路保证人体安全。 人体的生物电激活生物电控制开关电路，进而启动所有关联电路。控制电路单元禁止碎纸 机的机械部分动作，保证人身安全。即便电源开关已被接通，碎纸机的机械部分也不会工 作。碎纸机实施实时监测。整个控制过程既安全又敏锐。机器性能稳定可靠，操作简便，且 不会因人为疏忽造成危险。在触敏碎纸机控制系统的其它具体实施例中，碎纸刀对来自人或动物的生物电敏 感。当在碎纸刀上检测到生物电时，控制系统作出响应，激活限制器以限制碎纸机的机械部 分，确保碎纸刀无法碎纸。在另外一些具体实施例中，碎纸机电机在限制器被激活之前断 电，从而减小了碎纸刀减速时作用在主动和从动机械元件上的扭矩。附图说明本
技术实现思路
可参考附图如下图1的电路图例示了现有技术中碎纸机控制系统所包含的电子部件；图2为显示本专利技术中触敏碎纸机控制系统内的部件和模块的框图；图3为显示本专利技术中触敏碎纸机控制系统内的电子元件的电路图；图4为另一具体实施例中显示本专利技术中触敏碎纸机控制系统内的电子元件的电 路图；图5为与本专利技术的触敏碎纸机控制系统结合使用的控制程序流程图；图6例示了阻止碎纸机齿轮转动的装置的一个具体实施例；图7为例示本专利技术一个具体实施例的具体操作的流程图；图8为一个具体实施例中根据本专利技术的教导例示的触敏碎纸机控制系统内电子 元件的电路图；图9为另一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种触敏碎纸机控制系统，包含：导电的碎纸元件；碎纸刀；与所述碎纸刀耦合并用于阻止所述碎纸刀工作的碎纸机机械部分；与所述导电的碎纸元件耦合并能够检测人或动物施加于所述导电的碎纸元件的生物电的控制单元，所述控制单元与所述碎纸机机械部分耦合，并能够响应检测到的生物电阻止碎纸刀的运转。

【技术特征摘要】
US 2009-10-9 12/576,4931.一种触敏碎纸机控制系统，包含 导电的碎纸元件；碎纸刀；与所述碎纸刀耦合并用于阻止所述碎纸刀工作的碎纸机机械部分； 与所述导电的碎纸元件耦合并能够检测人或动物施加于所述导电的碎纸元件的生物 电的控制单元，所述控制单元与所述碎纸机机械部分耦合，并能够响应检测到的生物电阻 止碎纸刀的运转。2.根据权利要求1所述的触敏碎纸机控制系统，其中，所述机械部分包含具有离合器 的机械限制器。3.根据权利要求1所述的触敏碎纸机控制系统，进一步包括 耦接到所述碎纸机机械部分和所述碎纸刀的电磁电机，其中所述电机运转驱使所述碎纸刀转动；和在控制单元中耦接到所述电机的电磁制动电路，其中所述控制单元能够引起所述电机 的电磁制动，而且其中所述控制单元对所述导电的碎纸元件与人或动物间的接触实施切实有效的实时 监控，且所述控制单元响应人或动物与所述导电的碎纸元件的接触对所述电机进行电磁制动。4.根据权利要求1所述的触敏碎纸机控制系统，其中 所述碎纸机机械部分包括可倒转的碎纸机电机；所述控制单元包括具有开、关、倒转三个位置的三位开关；而且 当所述三位开关处于接通或倒转位置时，所述控制系统可禁止所述可倒转的碎纸机电 机动作。5.根据权利要求4所述的触敏碎纸机控制系统，其中 继电器开关控制对所述可倒转的碎纸机电机的供电。6.根据权利要求1所述的触敏碎纸机控制系统，其中，所述生物电是所述人或动物产 生的静电荷。7.根据权利要求1所述的触敏碎纸机控制系统，其中，所述生物电是所述人或动物产 生的运动电荷。8.一种触敏碎纸机控制系统，包括 碎纸机电机；带有与碎纸刀耦合的生物传感器的生物电控制开关电路； 耦合在所述生物电控制开关电路与所述碎纸机电机之间的碎纸机控制单元， 其中，当人或动物接触所述生物传感器并对其施加生物电时，所述生物电控制开关电 路与所述碎纸机控制单元协作，使所述碎纸机电机制动。9.根据权利要求8所述的触敏碎纸机控制系统，进一步包括光耦合器，设置在介于所述生物传感器与所述碎纸机控制单元之间的电路中，其中，所 述生物电控制开关电路中的生物电信号通过所述光耦合器耦合激活所述碎纸机控制单元， 使处于工作状态的所述碎纸机电机制动。10.根据权利要求9所述的触敏碎纸机系统，进一步包括耦合的接地开关电路，向所述光耦合器发送从所述生物电控制开关电路接收的生物电信号，其中，所述接地开关电路将 来自所述生物电控制开关电路的所述生物电信号耦接到所述光耦合器。11.根据权利要求10所述的触敏碎纸机系统，其中，所述生物电控制开关电路进一步 包括第一级联晶体管，具有与所述生物传感器耦合的基极、与...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈凯富，蔡崇诗，陈信雄，
申请(专利权)人：上海震旦办公设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]