CN104275721B - 防割伤式的台式电锯 - Google Patents

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Abstract

一种防割伤式的台式电锯，包括：一底座；一切割装置；一驱动装置；一检测控制装置；以及一下沉装置。其中，所述下沉装置包括一绝缘联轴器；一第一连杆机构，用于支撑所述切割装置，该第一连杆机构包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器上，所述第二端设置在所述底座上；一第二连杆机构，用于带动所述第一连杆机构运动，该第二连杆机构包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构上，并与该第一连杆机构转动连接；以及一牵引单元，用于牵引所述第四端从而带动所述第一连杆机构运动。

Description

防割伤式的台式电锯
技术领域
本发明涉及一种防割伤式的台式电锯。
背景技术
随着我国现代化进程的逐步加深，在建筑、装修等行业，木工处理木材已逐渐摆脱传统的手拉锯时代，台式电锯在木材加工行业的运用越来越广泛，已成为现代木材加工过程中一个重要的器具。台式电锯是施工现场不可缺少的工具，但由于台式电锯的自身局限性，在安全方面存在着非常大的隐患。尤其是对手指的伤害是十分巨大的，常有因为锯完木料后，材料未分开，作业人员用手靠近锯片进行分离时而造成割伤。现场施工因为锯片伤人造成的工程事故常有发生，每年因为意外而致残的木工人数都非常的高，给项目造成巨大经济损失，给木工带来极大的伤害。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种具有较好安全性能的防割伤式的台式电锯。
一种防割伤式的台式电锯，包括：一底座；一切割装置，包括一锯片及一主轴，所述锯片设置于所述主轴上；一驱动装置，用于驱动所述切割装置绕所述主轴的轴心转动；一检测控制装置，通过所述主轴与所述锯片电连接，用于检测所述锯片的阻抗信号；以及一下沉装置，用于根据所述阻抗信号使所述切割装置下沉。其中，所述下沉装置包括一绝缘联轴器，设置于所述主轴上；一第一连杆机构，用于支撑所述切割装置，该第一连杆机构包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器上，所述第二端设置在所述底座上；一第二连杆机构，用于带动所述第一连杆机构运动，该第二连杆机构包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构上，并与该第一连杆机构转动连接；以及一牵引单元，用于牵引所述第四端沿远离第二端的方向运动，从而带动所述第一连杆机构运动。
一种防割伤式的台式电锯，包括：一底座；一切割装置，包括一锯片及一主轴，所述锯片设置于所述主轴上；一驱动装置，用于驱动所述切割装置绕所述主轴的轴心转动；一检测控制装置，通过所述主轴与所述锯片电连接；以及一下沉装置，使所述切割装置下沉。其中，所述检测控制装置包括依次电连接的：一晶体振荡器，用于产生两路同频、同相、同幅的高频信号f 1 、f 2，其中，一路高频信号f 1通过锯片后记为f3；一减法器，用于接收所述高频信号f 2和f 3，并将所述高频信号f 2和f3做差，从而获得一差值信号△f；一全波精密整流器，用于对所述差值信号△f进行整流；一均值滤波器，用于对整流后的差值信号△f进行均值滤波；一比较器，用于将滤波后的差值信号△f与一给定的阈值电压Vref进行比较；一JK锁存器，用于根据比较结果输出一控制信号；以及一电源切换器，用于根据控制信号切断所述驱动装置的电源并使所述下沉装置下沉。所述下沉装置下沉包括：一绝缘联轴器，设置于所述主轴上；一第一连杆机构，用于支撑所述切割装置，该第一连杆机构包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器上，所述第二端设置在所述底座上；一第二连杆机构，用于带动所述第一连杆机构运动，该第二连杆机构包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构上，并与该第一连杆机构转动连接；以及一牵引单元，用于牵引所述第四端沿远离第二端的方向运动，从而带动所述第一连杆机构运动。
相较于现有技术，本发明提供的防割伤式的台式电锯可以在人体触碰锯片时，使锯片下沉，从而使锯片与人体及时分离，进而有效的防止锯片对人体的伤害。此外，本发明提供的防割伤式的台式电锯中的下沉装置，通过连杆结构的使用，从而可以实现切割装置的快速下沉，从而进一步降低锯片对人体的伤害。最后，本发明提供的防割伤式的台式电锯中的检测控制装置无需价格昂贵的高频数据采集卡，故，可节约成本。另，该差分式均值阻抗检测控制装置还具有安全可靠等优点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的防割伤式的台式电锯的结构示意图。
图2为本发明实施例提供的防割伤式的台式电锯的侧视图。
图3为本发明实施例提供的防割伤式的台式电锯中切割装置的结构示意图。
图4为本发明实施例提供的防割伤式的台式电锯中检测控制装置的示意图。
图5均为本发明实施例中防割伤式的台式电锯中的第一连杆机构的第一种结构示意图。
图6均为本发明实施例中防割伤式的台式电锯中的第一连杆机构的第二种结构示意图。
图7均为本发明实施例中防割伤式的台式电锯中的第一连杆机构的第三种结构示意图。
图8均为本发明实施例中防割伤式的台式电锯中的第一连杆机构的第四种结构示意图。
主要元件符号说明
防割伤式的台式电锯 100
底座 10
切割装置 20
锯片 22
主轴 24
驱动装置 30
电机 32
主动轮 34
从动轮 38
皮带 36
检测控制装置 40
晶体振荡器 41
减法器 42
全波精密整流器 43
均值滤波器 44
比较器 45
JK锁存器 46
电源切换器 47
下沉装置 50
绝缘联轴器 51
第一连杆机构 52
连杆 522
支撑座 524
第二连杆机构 53
牵引单元 54
插销 542
磁铁滑块 544
线圈 546
下滑轨道 55
滚动轴承 56
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
以下将结合附图详细说明本发明实施例提供的防割伤式的台式电锯。
请参阅图1-3，本发明实施例提供一种防割伤式的台式电锯100，包括一底座10、一切割装置20、一驱动装置30、一检测控制装置40以及一下沉装置50。
所述底座10用于承载和设置所述切割装置20、所述驱动装置30、所述检测控制装置40以及所述下沉装置50。
所述切割装置20包括一锯片22及一主轴24。所述锯片22设置于所述主轴24上，并可以在所述主轴24的带动下绕所述主轴24的轴心旋转。
所述驱动装置30用于驱动所述切割装置20转动。该驱动装置30包括一电机32、一套设于所述电机32上的主动轮34、一套设于所述主轴24上的从动轮38以及一套设于所述主动轮34和所述从动轮38之间的皮带36。可以理解，通过控制所述电机32运转可以带动所述主动轮34沿不同方向旋转，该主动轮34的旋转可以通过所述皮带36带动所述从动轮38沿不同方向旋转。由于所述从动轮38套设于所述主轴24上，故，所述主轴24可以在所述驱动装置30的驱动下绕其轴心旋转。
所述检测控制装置40通过所述主轴24与所述锯片22电连接，用于检测所述锯片22的一阻抗信号。当所述阻抗信号大于某一阈值时，所述检测控制装置40会分别向所述驱动装置30和所述下沉装置50发送一控制信号，进而控制所述驱动装置30停止运行并使所述下沉装置50下沉。所述检测控制装置40的种类不限，只要能检测到人体触碰所述锯片22时产生的电信号即可。请参阅图4，本实施例中，所述检测控制装置40为一差分式均值阻抗检测控制装置，包括依次电连接的一晶体振荡器41、一减法器42、一全波精密整流器43、一均值滤波器44、一比较器45、一JK锁存器46以及一电源切换器47。所述晶体振荡器41用于产生两路同频、同相、同幅的高频信号（>10MHz，3.3V）f 1 、f 2，其中，一路高频信号f 1通过锯片22后的信号记为f 3。所述减法器42用于接收所述高频信号f 2和f3，并将所述高频信号f 2和f 3做差，从而获得所述高频信号f 2和f 3的差值信号△f。当所述差值信号△f大于给定的阈值时，所述差值信号△f依次进入所述全波精密整流器43及均值滤波器44。所述全波精密整流器43用于对所述差值信号△f进行整流。所述均值滤波器44用于对所述差值信号△f进行均值滤波。所述比较器45用于将滤波后的差值信号△f与一给定的阈值电压Vref进行比较。所述JK锁存器用于输出一控制信号。当滤波后的差值信号△f大于阈值电压Vref，记结果为1，用JK锁存器锁存，并输出控制信号A到电源切换器47。所述电源切换器47用于根据控制信号A切断所述驱动装置30的电源并使所述下沉装置50下沉。可以理解，通过差分式均值阻抗检测控制装置的使用，从而可以无需价格昂贵的高频数据采集卡，故，可节约成本；另外，该差分式均值阻抗检测控制装置还具有安全可靠等优点。
所述下沉装置50用于根据所述检测控制装置40的阻抗信号使所述切割装置20下沉。所述下沉装置50包括一绝缘联轴器51、一第一连杆机构52、一第二连杆机构53以及一牵引单元54。所述第一连杆机构52、第二连杆机构53以及牵引单元54之间相互配合，从而实现所述切割装置20的下沉，具体地，所述牵引单元54可以牵引所述第二连杆机构53，从而带动所述所述第一连杆机构52转动，进而使所述切割装置20下沉。
所述绝缘联轴器51设置于所述主轴24上，用于使所述主轴24与所述第一连杆机构52转动连接，并使所述主轴24与所述第一连杆机构52之间相互绝缘。
所述第一连杆机构52用于支撑所述切割装置20，该第一连杆机构52包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器51上，所述第二端设置在所述底座10上。所述第一端可以相对所述第二端运动，从而带动所述切割装置20做下沉和上浮往复运动。所述第一连杆机构52的具体结构，可以请参见图5-8。
图5为一个实施例中第一连杆机构52的结构示意图。其中，所述第一连杆机构52为一单一的连杆522，所述连杆522的一端设置在绝缘联轴器51上，所述连杆522的另一端设置在所述底座10上并与所述底座10转动连接。所述连杆522的另一端可以通过铰链或其他机械结构与所述底座10转动连接。可以理解，所述连杆522的一端可以在所述第二连杆机构53的带动下相对其另一端转动，从而带动所述切割装置20做下沉和上浮往复运动。
图6为另一个实施例中第一连杆机构52的结构示意图。其中，所述第一连杆机构52包括两个连杆522，所述两个连杆522的端部通过铰链转动连接形成一杆状结构。所述杆状结构的一端设置在绝缘联轴器51上，所述杆状结构的另一端设置在所述底座10上并与所述底座10转动连接。由于所述两个连杆522都可以转动，故，通过所述两个连杆522拼接而形成的所述第一连杆机构52可以减少切割装置20做下沉和上浮往复运动轨迹的曲率半径。故，当所述第二连杆机构53移动相同距离时，相对于图5中的第一连杆机构52，图6中的第一连杆机构52可以使所述切割装置20下沉更大距离，从而实现所述切割装置20的快速下沉。可以理解，所述第一连杆机构52也不限于仅由两个转动连接的连杆522拼接而成，可以由多个转动连接的连杆522拼接而成。
图7为另一个实施例中第一连杆机构52的结构示意图。其中，所述第一连杆机构52包括一连杆522以及一用于支撑所述连杆522的支撑座524。所述支撑座524设置于所述底座10上。所述连杆522的一端设置在绝缘联轴器51上，所述连杆522的另一端设置在所述支撑座524上并与所述支撑座524转动连接。可以理解，由于所述连杆522具有较小的转动半径。故，当所述第二连杆机构53移动相同距离时，相对于图5中的第一连杆机构52，图7中的第一连杆机构52也可以使所述切割装置20下沉更大距离，从而实现所述切割装置20的快速下沉。
图8为本实施例中第一连杆机构52的结构示意图。其中，所述第一连杆机构52包括两个连杆522以及一用于支撑所述连杆522的支撑座524。所述两个连杆的端部通过铰链转动连接形成一杆状结构。所述杆状结构的一端设置在绝缘联轴器51上，所述杆状结构的另一端设置在所述支撑座524上并与所述支撑座524转动连接。可以理解，图8中的第一连杆机构52可以进一步减少切割装置20做下沉和上浮往复运动轨迹的曲率半径。故，当所述第二连杆机构53移动相同距离时，相对于图5-7中的第一连杆机构52，图8中的第一连杆机构52可以使所述切割装置20下沉更大距离，进一步实现所述切割装置20的快速下沉。可以理解，所述第一连杆机构52也不限于仅由两个转动连接的连杆522与一支撑座524形成，也可以由多个转动连接的连杆522与一支撑座524形成。
所述第二连杆机构53用于带动所述第一连杆机构52运动，该第二连杆机构53包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构52上，并与该第一连杆机构52转动连接。所述第四端设置在所述牵引单元54上，并与该牵引单元54转动连接。所述第二连杆机构53的结构不限，只要能带动所述第一连杆机构52运动即可。本实施例中，所述第二连杆机构53为一单一的连杆，该连杆的一端设置在所述第一连杆机构52上；该连杆的另一端设置在所述牵引单元54上。
所述牵引单元54，用于牵引所述第二连杆机构53的第四端从而带动所述第一连杆机构52运动。所述牵引单元54的结构不限，只要能带动所述第四端运动即可。本实施例中，所述牵引单元54为一磁力单元，其沿远离所述第二端的方向依次包括一插销542、一磁铁滑块544以及一线圈546；其中，所述第四端固定在所述磁铁滑块544上；所述插销542用于将磁铁滑块544固定在所述底座10上；所述线圈546用于向所述磁铁滑块544提供一沿远离所述第二端方向的磁力。可以理解，相对于通过电、气等产生动力的速度，磁产生的动力速度最快，故，可以进一步实现所述切割装置20的快速下沉。
所述下沉装置50可以进一步包括至少一下滑轨道55，用于与所述第一连杆机构52及第二连杆机构53配合，从而使所述切割装置20下沉。所述切割装置20可以通过一滚动轴承56安装于所述下滑轨道55上。本实施例中，包括两个下滑轨道55，且所述切割装置20通过两个滚动轴承56设置于所述下滑轨道55上。
所述防割伤式的台式电锯100进一步包括一工作台（图中未标示）及一护板（图中未标示），所述工作台、所述护板与所述底座合围形成一封闭空间用于收容所述切割装置20、所述驱动装置30、所述检测控制装置40以及所述下沉装置50。所述工作台具有一矩形开口，用于使所述锯片22从所述封闭空间突起，从而切割木材。
所述防割伤式的台式电锯100，在正常工作状态时，晶体振荡器41产生两路同频、同相、同幅的信号（>10MHz，3.3V）f 1 、f 2，把锯片22加入电路通路当中，高频信号f 1通过锯片22后变为高频信号f 3。因为木工处于正常工作状态，木材为绝缘体信号，通过锯片22后并未发生明显变化。高频信号f 2与高频f 3通过减法器做差，差值为0。电机32带动锯片22正常旋转，切割木料。此时，磁铁滑块544由于插销542的阻挡作用保持静止，第一连杆机构52与第二连杆机构53保持静止；而第一连杆机构52竖直，起支撑切割装置20的作用，保证切割装置20正常切割木材。
所述防割伤式的台式电锯100，在防切割保护状态时，由于人体可以传导微弱电流，故，当人体接触到锯片时，高频信号f3的振幅电压会明显的降低，可降低到0.47V。当振幅电压下降到一定程度时，高频信号f 2与高频信号f 3通过减法器做差。之后进行全波精密整流，再进行均值滤波，并与给定阈值电压Vref比较。滤波后的信号大于阈值电压Vref，结果为1，用JK锁存器锁存，其输出信号为A。并将信号A传送到电源切换器47切断电机32电路断电,并拔插销542。此时，磁铁滑块544向远离第二端的方向运动，并带动第二连杆机构53向远离第二端的方向运动，进一步的，第二连杆机构53带动所述第一连杆机构52的第一端及切割装置20快速下沉，使锯片22与人体及时分离，从而有效的防止了对人体的割伤。
另外，本发明实施例中的防割伤式的台式电锯100采用的下沉装置50，在防护时该下沉装置50本身没有出现受力变形的问题，可以多次持久防护。因为下沉装置50在整个防割伤式的台式电锯100的内部，下次防护时只需将防割伤式的台式电锯100复位即可，避免了繁重的防护罩所带来的多次重复安装问题。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种防割伤式的台式电锯，包括：
一底座；
一切割装置，包括一锯片及一主轴，所述锯片设置于所述主轴上；
一驱动装置，用于驱动所述切割装置绕所述主轴的轴心转动；
一检测控制装置，通过所述主轴与所述锯片电连接，用于检测所述锯片的阻抗信号；以及
一下沉装置，用于根据所述阻抗信号使所述切割装置下沉，其特征在于，包括：
一绝缘联轴器，设置于所述主轴上；
一第一连杆机构，用于支撑所述切割装置，该第一连杆机构包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器上，所述第二端设置在所述底座上；
一第二连杆机构，用于带动所述第一连杆机构运动，该第二连杆机构包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构上，并与该第一连杆机构转动连接；以及
一牵引单元，用于牵引所述第四端沿远离第二端的方向运动，从而带动所述第一连杆机构运动，所述牵引单元为一磁力单元，所述磁力单元沿远离所述第二端方向依次包括一插销、一磁铁滑块以及一线圈；
其中，所述第四端固定在所述磁铁滑块上，所述插销用于将磁铁滑块固定在所述底座上，所述线圈用于向所述磁铁滑块提供一沿远离所述第二端方向的磁力。
2.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述下沉装置进一步包括至少一下滑轨道，所述切割装置通过至少一滚动轴承安装于所述下滑轨道上，且所述下滑轨道与所述第一连杆机构及第二连杆机构配合，用于使所述切割装置下沉。
3.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述第一连杆机构为一连杆，所述连杆的一端设置在绝缘联轴器上，所述连杆的另一端设置在所述底座上，并与所述底座转动连接。
4.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述第一连杆机构包括至少两个连杆，所述至少两个连杆的端部通过铰链转动连接形成一杆状结构，所述杆状结构的一端设置在所述绝缘联轴器上，所述杆状结构的另一端设置在所述底座上并与所述底座转动连接。
5.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述第一连杆机构包括一连杆以及一支撑座，所述支撑座固定设置于所述底座上，所述连杆的一端设置在绝缘联轴器上，所述连杆的另一端设置在所述支撑座上，并与所述支撑座转动连接。
6.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述第一连杆机构包括至少两个连杆以及一支撑座，所述支撑座固定设置于所述底座上，所述至少两个连杆的端部通过铰链转动连接形成一杆状结构，所述杆状结构的一端设置在所述绝缘联轴器上，所述杆状结构的另一端设置在所述支撑座上并与所述支撑座转动连接。
7.如权利要求1所述的防割伤式的台式电锯，其特征在于，所述检测控制装置包括依次电连接的一晶体振荡器、一减法器、一全波精密整流器、一均值滤波器、一比较器、一JK锁存器以及一电源切换器。
8.一种防割伤式的台式电锯，其特征在于，包括：
一底座；
一切割装置，包括一锯片及一主轴，所述锯片设置于所述主轴上；
一驱动装置，用于驱动所述切割装置绕所述主轴的轴心转动；
一检测控制装置，通过所述主轴与所述锯片电连接，所述检测控制装置包括依次电连接的：
一晶体振荡器，用于产生两路同频、同相、同幅的高频信号f1、f2，其中，一路高频信号f1通过锯片后记为f3；
一减法器，用于接收所述高频信号f2和f3，并将所述高频信号f2和f3做差，从而获得一差值信号△f；
一全波精密整流器，用于对所述差值信号△f进行整流；
一均值滤波器，用于对整流后的差值信号△f进行均值滤波；
一比较器，用于将滤波后的差值信号△f与一给定的阈值电压Vref进行比较；
一JK锁存器，用于根据比较结果输出一控制信号；以及
一电源切换器，用于根据控制信号切断所述驱动装置的电源并使下沉装置下沉；以及
一下沉装置，用于根据所述控制信号使所述切割装置下沉，包括：
一绝缘联轴器，设置于所述主轴上；
一第一连杆机构，用于支撑所述切割装置，该第一连杆机构包括一第一端和一第二端，所述第一端设置在绝缘联轴器上，所述第二端设置在所述底座上；
一第二连杆机构，用于带动所述第一连杆机构运动，该第二连杆机构包括一第三端和一第四端，所述第三端设置在所述第一连杆机构上，并与该第一连杆机构转动连接；以及
一牵引单元，用于牵引所述第四端沿远离第二端的方向运动，从而带动所述第一连杆机构运动。
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