CN102997029A

CN102997029A - 一种雕刻机的安全防护装置

Info

Publication number: CN102997029A
Application number: CN2012105861582A
Authority: CN
Inventors: 罗群; 罗亮
Original assignee: ANHUI SUDA NUMERICAL CONTROL EQUIPMENT Co Ltd
Current assignee: ANHUI SUDA NUMERICAL CONTROL EQUIPMENT Co Ltd
Priority date: 2012-12-30
Filing date: 2012-12-30
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2032-12-30
Also published as: CN102997029B

Abstract

本发明属于雕刻机附属配件领域，具体涉及一种雕刻机的安全防护装置。本发明包括用于固定加工材料的主机工作台以及布置于主机工作台上方的用于驱动雕刻头作空间动作的坐标滑移组件，所述安全防护装置还包括安全防护组件，所述安全防护组件包括布置于坐标滑移组件上的防撞部，所述防撞部向坐标滑移组件的动作方向所在端面处顺延且凸设于相应端面设置，防撞部可沿其动作方向作往复位移动作；所述安全防护组件还包括感应防撞部位移并作出相应启和/或闭机动作的感应部。本发明整体结构简单而工作可靠安全，可有效避免工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近所可能发生的人身安全问题。

Description

一种雕刻机的安全防护装置

技术领域

本发明属于雕刻机附属配件领域，具体涉及一种雕刻机的安全防护装置。

背景技术

雕刻机，是通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版，并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串)，控制雕刻机主机生成X、Y、Z三轴的雕刻走刀路基径的一种装置；此时，雕刻机上的高速旋转雕刻头，通过按加工材质配置的刀具，对固定于主机工作台上的加工材料进行切削，即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字。由于主机工作台通常为水平结构，而高速旋转雕刻头所赖以动作的机械臂也都横跨式固定于主机工作台两旁侧以构成雕刻头的动作基体；每当雕刻机工作时，由于机械臂始终在不断沿主机工作台的指定方向作指定动作以驱动高速旋转雕刻头雕刻，此时如工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近的话，就易于发生机械臂与工作人员的意外碰撞现象，从而给工作人员的人身安全带来极大隐患。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单的雕刻机的安全防护装置，其可有效避免工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近所可能发生的人身安全问题，以确保其工作可靠安全。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种雕刻机的安全防护装置，包括用于固定加工材料的主机工作台以及布置于主机工作台上方的用于驱动雕刻头作空间动作的坐标滑移组件，所述安全防护装置还包括安全防护组件，所述安全防护组件包括布置于坐标滑移组件上的防撞部，所述防撞部向坐标滑移组件的动作方向所在端面处顺延且凸设于相应端面设置，防撞部可沿其动作方向作往复位移动作；所述安全防护组件还包括感应防撞部位移并作出相应启和/或闭机动作的感应部。

本发明的有益效果在于：通过上述可位移的机械式防撞部以及与防撞部间形成开关式配合的感应部，从而实现对于坐标滑移组件的动作监控目的；由于防撞部至少在正常工作状态时凸设于坐标滑移组件的动作方向所在端面，也就是说，一旦某个外力碰触到防撞部并达到其指定位移压力时，防撞部即开始沿其位移路径产生位移动作，此时感应部即可相应捕捉到防撞部的上述动作并发出使雕刻机启和/或闭机信号，从而实现雕刻机的动作监控目的；其感应部或可为传统机械式的行程开关，亦或为电子带动式的红外位移传感器等，以实现其对于防撞部的位移监控效果。本发明整体结构简单而工作可靠安全，可有效避免工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近所可能发生的人身安全问题。

附图说明

图1为本发明装配后的雕刻机整机结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为图2的结构俯视图；

图4为防撞部的正面结构示意图；

图5为导轨部的侧面结构示意图；

图6为挡位块的正面结构示意图；

图7为图6的侧视图。

具体实施方式

一种雕刻机的安全防护装置，包括用于固定加工材料的主机工作台10以及布置于主机工作台10上方的用于驱动雕刻头作空间动作的坐标滑移组件20，所述安全防护装置还包括安全防护组件，所述安全防护组件包括布置于坐标滑移组件20上的防撞部31，所述防撞部31向坐标滑移组件20的动作方向所在端面处顺延且凸设于相应端面设置，防撞部31可沿其动作方向作往复位移动作；所述安全防护组件还包括感应防撞部31位移并作出相应启和/或闭机动作的感应部32。

其实际结构如图1-7所示，通过上述可位移的机械式防撞部31以及与防撞部31间形成开关式配合的感应部32，从而即可实现对于坐标滑移组件20的动作监控目的。由于防撞部31至少在正常工作状态时凸设于坐标滑移组件20的动作方向所在端面；也就是说，一旦某个外力碰触到防撞部31并达到其指定位移压力时，防撞部31即开始沿其位移路径产生位移动作，此时感应部32即可相应捕捉到防撞部31的上述动作并发出使雕刻机启和/或闭机信号，从而实现雕刻机的动作监控目的。防撞部31的具体结构可以是凸设于坐标滑移组件20的动作方向所在端面外的防撞杆，亦可设置成悬置于坐标滑移组件20相应端面外的其他机械部件；而感应部32或可为传统机械式的行程开关，亦或为电子带动式的红外位移传感器等，以通过上述红外位移传感器或行程开关来检监测上述机械部件的位移量，来实现基于防撞部31的位移监控效果。本发明整体结构简单而工作可靠安全，一旦开启机器后即可进入工作状态，通过预先设置防撞部31突出坐标滑移组件相应端面外的悬伸量，此时如工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近而碰触到防撞部31时，感应部32即可感应防撞部31位移时一并向系统发出相应关机信号，从而有效避免因工作人员站立在主机工作台旁侧或离其过近所可能发生的人身安全问题。

进一步的，所述坐标滑移组件20外形呈龙门状且其两脚端横跨固接于主机工作台10两侧部处设置，坐标滑移组件20可沿主机工作台10作往复直线动作；所述防撞部31为两个且分别呈悬臂状顺延凸设于坐标滑移组件20脚端的两运动方向所在端面处；所述坐标滑移组件20外侧壁布置有导轨部21，所述防撞部31呈滑杆状且与导轨部21间构成导向配合；感应部32为行程开关，防撞部31上相应设置有与感应部32的感应端间形成卡位配合的挡位块31a，其具体结构参照图2-3所示。实际操作时，坐标滑移组件20本身作为承载雕刻头的基体，以带动雕刻头作出相应的X、Y、Z轴方向动作；其具体结构通常包括位于最下层的X轴导轨以及逐层位于其上的Y轴导轨乃至Z轴导轨构成，也即X轴导轨通常都是作为其最原始的承载基体而横跨固接于坐标滑移组件20外侧壁处，如图2所示。在实际工作中，Y轴导轨乃至Z轴导轨都埋设于坐标滑移组件20内，而X轴导轨沿工作平台10的往复滑移动作往往是造成工作人员撞击伤害的罪魁祸首。此处通过将防撞部31凸设于坐标滑移组件20脚端的两运动方向所在端面处，从而起到安全防护的目的。而滑杆滑轨式的导向配合与行程开关间的组合状态，则以其简单而实用的结构来实现感应部32对于防撞部31的位移量的准确监控效果。

进一步的，所述两防撞部31轴线同轴布置且其两临近端相接合形成一体式的撞击单元，所述挡位块31a呈凹形槽状的布置于撞击单元上，凹形槽状挡位块31a的凹部形成用于卡嵌感应部32的感应端头的卡嵌槽，凹形槽状挡位块31a的卡嵌槽开设方向垂直防撞部31杆长方向设置。实际结构的挡位块31a如图6-7所示，更具体则为所述防撞部31为光轴结构，凹形槽状挡位块31a的底部呈与防撞部31的弧形外缘适配的半圆弧状，两者间螺钉固接。这样，依靠挡位块31a上的卡嵌槽与感应部32也即行程开关间的配合关系，从而实现防撞部31动作-挡位块31a相应动作-行程开关的感应端被挡位块31a的卡嵌槽拨动-系统感应到信号并发出关机指令等等一系列动作流程；而当机器停机且工作人员离开防撞部31工作范围后，人工或自动复位防撞部31至原始位置，挡位块31a的卡嵌槽的槽壁再次拨动行程开关感应端复位，雕刻机即可再次自行启动；其整体工作可靠稳定，实现精度高。感应部32的布置方向可参考图2所示，也即感应部32铅垂布置，而挡位块31a槽口呈凹弧状且朝上设置，其布置方向及卡嵌位置亦可采用其他同理结构，以实现其基本挡位拨动功能为准，此处就不再一一赘述。

更进一步的，所述安全防护装置还包括用于使防撞部31回复原位的弹性回复单元33；所述弹性回复单元33为弹簧部，所述弹性回复单元33套设于防撞部31杆身上且一端与导轨部21端部固接设置，其另一端沿防撞部31杆身顺延并由弹簧挡片34固定于防撞部31杆身处；挡位块31a与两弹性回复单元33间均处于避让位置；所述弹性回复单元33为对应防撞部31布置的两个且两弹性回复单元33沿两防撞部31的中心对称面呈面对称布置同时，各弹性回复单元33均位于防撞部31上的位于导轨部21内的一侧杆身布置；挡位块31a布置于撞击单元中段杆体处。

之所以设置上述弹性回复单元33，一方面是通过弹性回复单元33本身的弹性力，从而确保在防撞部31发生位移量且机器相应停机后，防撞部31可自行依靠弹性回复单元33回复原位，从而免去繁复的人工复位操作；而更重要的是，由于上述挡位块31a形成的是两边均有槽壁的卡嵌槽结构，在工作人员不小心进入防撞部31的安全防护范围而导致防撞部31位移，最终致使机器停机后，只需工作人员再远离防撞部31的安全防护范围，由于防撞部31在弹性回复单元33作用下自动复位，此时位于其上的挡位块31a也即自动复位，从而带动感应部32的感应端复位，机器此时由停机状态再次自动启动，从而实现整个工作过程的全自动化，响应效率极高。

更进一步的，如图2-5所示，所述导轨部21外形呈垂直防撞部31杆长方向布置的条块状，防撞部31贯穿条块状导轨部21上端部并与其构成导向配合；安全防护装置还包括辅助导向杆35，所述辅助导向杆35对应各防撞部31平行设置，辅助导向杆35贯穿条块状导轨部21下端部并与其构成导向配合，所述防撞部31以及辅助导向杆35的位于导轨部21外的一端端头由导杆连接块36一体固接布置；所述导杆连接块36外形呈条块状，其长度方向垂直防撞部31长度方向且其与防撞部31位于同一平面布置；导杆连接块36上包覆有缓冲层。实际上，基于主导轨而采用的辅助导向导轨的导向技术，在领域内业已普遍，此处就不再一一赘述；而为保证对于防撞部31与辅助导向杆35的连接目的，避免其突兀的伸出坐标滑移组件20相应端面而导致的员工意外撞伤状况，此处通过布置条块状导杆连接快36，以确保其使用安全目的。

Claims

1.一种雕刻机的安全防护装置，包括用于固定加工材料的主机工作台（10）以及布置于主机工作台（10）上方的用于驱动雕刻头作空间动作的坐标滑移组件（20），其特征在于：所述安全防护装置还包括安全防护组件，所述安全防护组件包括布置于坐标滑移组件（20）上的防撞部（31），所述防撞部（31）向坐标滑移组件（20）的动作方向所在端面处顺延且凸设于相应端面设置，防撞部（31）可沿其动作方向作往复位移动作；所述安全防护组件还包括感应防撞部（31）位移并作出相应启和/或闭机动作的感应部（32）。

2.根据权利要求1所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述坐标滑移组件（20）外形呈龙门状且其两脚端横跨固接于主机工作台（10）两侧部处设置，坐标滑移组件（20）可沿主机工作台（10）作往复直线动作；所述防撞部（31）为两个且分别呈悬臂状顺延凸设于坐标滑移组件（20）脚端的两运动方向所在端面处。

3.根据权利要求2所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述坐标滑移组件（20）外侧壁布置有导轨部（21），所述防撞部（31）呈滑杆状且与导轨部（21）间构成导向配合；感应部（32）为行程开关，防撞部（31）上相应设置有与感应部（32）的感应端间形成卡位配合的挡位块（31a）。

4.根据权利要求1或2或3所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述两防撞部（31）轴线同轴布置且其两临近端相接合形成一体式的撞击单元，所述挡位块（31a）呈凹形槽状的布置于撞击单元上，凹形槽状挡位块（31a）的凹部形成用于卡嵌感应部（32）的感应端头的卡嵌槽，凹形槽状挡位块（31a）的卡嵌槽开设方向垂直防撞部（31）杆长方向设置。

5.根据权利要求4所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述安全防护装置还包括用于使防撞部（31）回复原位的弹性回复单元（33）；所述弹性回复单元（33）为弹簧部，所述弹性回复单元（33）套设于防撞部（31）杆身上且一端与导轨部（21）端部固接设置，其另一端沿防撞部（31）杆身顺延并由弹簧挡片（34）固定于防撞部（31）杆身处；挡位块（31a）与两弹性回复单元（33）间均处于避让位置。

6.根据权利要求5所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述弹性回复单元（33）为对应防撞部（31）布置的两个且两弹性回复单元（33）沿两防撞部（31）的中心对称面呈面对称布置。

7.根据权利要求6所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：各弹性回复单元（33）均位于防撞部（31）上的位于导轨部（21）内的一侧杆身布置；挡位块（31a）布置于撞击单元中段杆体处。

8.根据权利要求1或2或3所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述导轨部（21）外形呈垂直防撞部（31）杆长方向布置的条块状，防撞部（31）贯穿条块状导轨部（21）上端部并与其构成导向配合；安全防护装置还包括辅助导向杆（35），所述辅助导向杆（35）对应各防撞部（31）平行设置，辅助导向杆（35）贯穿条块状导轨部（21）下端部并与其构成导向配合，所述防撞部（31）以及辅助导向杆（35）的位于导轨部（21）外的一端端头由导杆连接块（36）一体固接布置。

9.根据权利要求8所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述导杆连接块（36）外形呈条块状，其长度方向垂直防撞部（31）长度方向且其与防撞部（31）位于同一平面布置；导杆连接块（36）上包覆有缓冲层。

10.根据权利要求4所述的雕刻机的安全防护装置，其特征在于：所述防撞部（31）为光轴结构，凹形槽状挡位块（31a）的底部呈与防撞部（31）的弧形外缘适配的半圆弧状，两者间螺钉固接。