CN107030300A - 一种车床主轴安全防护装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种车床主轴安全防护装置，包括安全电路和与车床卡盘扳手配合的扳手固定座；安全电路与机床驱动电路相连；扳手固定座处设有感应机构；感应机构包括多个与安全电路相连的行程开关；行程开关的触头指向扳手固定座处的扳手收纳区；当扳手未固定于扳手收纳区时，所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态；当扳手容置于扳手收纳区时，行程开关触头均被扳手触动使行程开关通断状态均发生改变；当所有行程开关的通断状态均与开关闲置态不同时，安全电路允许机床驱动电路工作，当有任一行程开关的通断状态处于开关闲置态时，安全电路禁止机床驱动电路工作；本发明能把卡盘扳手的归位状态做为机床启动的验证机制以提升安全性。

Description

一种车床主轴安全防护装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及机械领域，尤其是一种车床主轴安全防护装置及其使用方法。

背景技术

工人在操作机床时，经常在装夹完工件了忘记取下卡盘扳手便启动机床，这存在极大的安全隐患，现有技术中有存在采用光电感应器检测把手位置来防护车床的装置，由于车间环境相对比较差， 粉尘、油污比较多，采用光电传感器进行信号的反馈容易影响，存在误判的可能，市场上对机床卡盘扳手的防护操作装置结构较为单一，使用效果差，不能起到人性化控制效果，而且通用性差，不能适用于各种不同长度的卡盘扳手。

发明内容

本发明提出一种车床主轴安全防护装置及其使用方法，能把卡盘扳手的归位状态做为机床启动的验证机制以提升安全性。

本发明采用以下技术方案。

一种车床主轴安全防护装置，所述安全防护装置包括安全电路和与车床卡盘扳手配合的扳手固定座；所述安全电路与机床驱动电路相连；所述扳手固定座处设有感应机构；所述感应机构包括多个与安全电路相连的行程开关；所述行程开关的触头指向扳手固定座处的扳手收纳区；当扳手未固定于扳手收纳区时，所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态；当扳手容置于扳手收纳区时，所有行程开关触头均被扳手触动使行程开关通断状态均发生改变；当所有行程开关的通断状态均与开关闲置态不同时，安全电路允许机床驱动电路工作，当有任一行程开关的通断状态处于开关闲置态时，安全电路禁止机床驱动电路工作。

所述机床驱动电路与车床主轴机构相连，当机床驱动电路工作时，车床主轴机构可以启动，当机床驱动电路不工作时，车床主轴机构无法启动。

所述行程开关的触头均为按钮式触头，按钮式触头指向容置状态的扳手边沿，所述按钮式触头所在位置与容置状态的扳手具备专有特征的边沿部位匹配，沿扳手周边容置3~5个行程开关的触头。

所述安全防护装置还包括应急开关和应急电路，当应急开关触发时，应急电路触发，所述安全电路被屏蔽，应急电路允许机床驱动电路工作。

所述安全电路采用24V直流电供电。

所述扳手上端两侧设置有横向的把手，所述扳手收纳区处设有与扳手相配合的定位插孔；所述扳手固定座以紧固件固定于车床机壳处。

所述行程开关和应急开关内均设有常开触点和常闭触点，所述应急开关使安全电路与应急电路互锁。

所述的一种车床主轴安全防护装置，其使用方法包括以下几种；

A1、使用者在使用完车床卡盘扳手后，把车床卡盘扳手放回扳手固定座处的扳手收纳区；扳手边沿压迫感应机构行程开关使所有行程开关的通断状态均发生变化，安全电路允许机床驱动电路工作，机床主轴可以启动；

A2、当车床卡盘扳手不在扳手固定座处的扳手收纳区时，扳手收纳区处所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A3、当把其它车床的卡盘扳手放入扳手固定座时，由于其它车床的卡盘扳手的边沿形状与感应机构行程开关所在位置不匹配，感应机构行程开关无法全部触发，部分行程开关的通断状态仍处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A4、当感应机构行程开关中的一部分损坏时，且损坏的行程开关无法被扳手边沿压迫触发时，使用者按下应急开关，触发应急电路，屏蔽安全电路，使机床驱动电路可以工作以启动机床主轴；

A5、为了更好的确保卡盘扳手放回扳手固定座处，用户可以根据卡盘扳手的外轮廓形状选择扳手固定座，确保扳手固定座和卡板扳手导向、吻合作用，确保该装置的安全防护作用。

本发明结构简单，设计合理，通用性好，安装、拆卸操作简单快捷，调整方便，可以进一步规范工人进行安全操作，杜绝、预防安全事故，避免安全事故的发生。

本发明中，以多个行程开关形成包围在扳手边沿形成感应面，其感应原理基于机械方式，能适应车间的复杂环境，不易损坏，而且可以根据扳手边沿的较具特征的区域来设置行程开关位置以形成特定的感应面，使得此感应机构能与车床具备相同外形特征的多个扳手之间具有关联性，让感应机构能兼容同个车床的多个扳手；而外部车床的扳手即使误放入，因扳手的形态不同，无法触发所有行程开关，因此也不会造成感应机构的误判。

本发明中，所述安全防护装置还包括应急开关和应急电路，当应急开关触发时，应急电路触发，所述安全电路被屏蔽，应急电路允许机床驱动电路工作；所述行程开关和应急开关内均设有常开触点和常闭触点，所述应急开关使安全电路与应急电路互锁；该设计能以电路互锁机制进一步提升装置的安全性。

本发明中，所述扳手上端两侧设置有横向的把手，所述扳手收纳区处设有与扳手相配合的定位插孔；该设计具有良好的导向、定位的作用，可以有效防止操作者把扳手以错误姿态放置而造成装置误判。

本发明中，所述安全电路采用24V直流电供电；由于安全电路与扳手收纳区紧邻，因此采用低压供电，可以防止触电危险，保障使用者在放置扳手时的安全性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步详细的说明：

附图1是本发明的示意图；

附图2是本发明的扳手收纳区的定位插孔的示意图；

附图3是本发明的安全电路及应急电路的电路示意图；

附图4是本发明在车床上的安装示意图；

图中：1-车床机壳；2-卡盘扳手；3-扳手固定座；4-紧固件；5-行程开关固定块；6-导线；7-行程开关；8-指示灯；9-应急开关；10-定位插孔；11-常开触点；12-常闭触点；13-机床驱动电路；14-行程开关的触头；15-扳手收纳区；SB1-应急开关触点；SB2-行程开关触点；SB3-行程开关触点；SB4-行程开关触点。

具体实施方式

如图1-4所示，一种车床主轴安全防护装置，所述安全防护装置包括安全电路和与车床卡盘扳手2配合的扳手固定座3；所述安全电路与机床驱动电路相连；所述扳手固定座处设有感应机构；所述感应机构包括多个与安全电路相连的行程开关7；所述行程开关7的触头14指向扳手固定座处的扳手收纳区15；当扳手2未固定于扳手收纳区15时，所有行程开关7的通断状态均处于开关闲置态；当扳手2容置于扳手收纳区15时，所有行程开关触头14均被扳手触动使行程开关通断状态均发生改变；当所有行程开关的通断状态均与开关闲置态不同时，安全电路允许机床驱动电路工作，当有任一行程开关的通断状态处于开关闲置态时，安全电路禁止机床驱动电路13工作。

所述机床驱动电路与车床主轴机构相连，当机床驱动电路工作时，车床主轴机构可以启动，当机床驱动电路不工作时，车床主轴机构无法启动。

所述行程开关的触头14均为按钮式触头，按钮式触头指向容置状态的扳手边沿，所述按钮式触头所在位置与容置状态的扳手具备专有特征的边沿部位匹配，沿扳手周边容置3~5个行程开关的触头。

所述安全防护装置还包括应急开关9和应急电路，当应急开关9触发时，应急电路触发，所述安全电路被屏蔽，应急电路允许机床驱动电路13工作。

所述安全电路采用24V直流电供电。

所述扳手上端两侧设置有横向的把手，所述扳手收纳区处设有与扳手相配合的定位插孔10；所述扳手固定座以紧固件4固定于车床机壳1处。

所述行程开关7和应急开关9内均设有常开触点11和常闭触点12，所述应急开关使安全电路与应急电路互锁。

所述的一种车床主轴安全防护装置，其使用方法包括以下几种；

A1、使用者在使用完车床卡盘扳手后，把车床卡盘扳手放回扳手固定座处的扳手收纳区；扳手边沿压迫感应机构行程开关使所有行程开关的通断状态均发生变化，安全电路允许机床驱动电路工作，机床主轴可以启动；

A2、当车床卡盘扳手不在扳手固定座处的扳手收纳区时，扳手收纳区处所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A3、当把其它车床的卡盘扳手放入扳手固定座时，由于其它车床的卡盘扳手的边沿形状与感应机构行程开关所在位置不匹配，感应机构行程开关无法全部触发，部分行程开关的通断状态仍处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A4、当感应机构行程开关中的一部分损坏时，且损坏的行程开关无法被扳手边沿压迫触发时，使用者按下应急开关，触发应急电路，屏蔽安全电路，使机床驱动电路可以工作以启动机床主轴；

A5、为了更好的确保卡盘扳手放回扳手固定座处，用户可以根据卡盘扳手的外轮廓形状选择扳手固定座，确保扳手固定座和卡板扳手导向、吻合作用，确保该装置的安全防护作用。

实施例：

车床机壳的扳手固定座处以行程开关固定块5固定3个行程开关7，每个行程开关7有导线6连接；壳体内部设有导线6连接的安全电路和机床驱动电路，安全电路上设置有应急开关9和指示灯8，在安全电路感应到扳手未正确放置于扳手收纳区时，如果再启动机床电机驱动电路将发出报警。

当卡盘扳手2插入扳手固定座3时，接触到左右两侧的2个行程开关和底部的1个行程开关接触，3个行程开关触点SB2、SB3、SB4吸合，机床驱动电路上触点接触配合，指示灯8显示为绿色，机床就可以正常的工作，当卡盘扳手2没有插入扳手固定座3时，3个行程开关断开，机床驱动电路上的触点没有接触，指示灯8显示为红色，机床主轴无法启动，这样就可以正确提示工人正确地使用机床，保证工人不会为取下卡盘上的卡盘扳手2便启动机床，确保工人操作机床的安全性。

若扳手2正确的插入扳手固定座3而机床主轴无法正常启动，机床3个行程开关可能有损坏，为了不影响机床的使用，可临时使用应急开关9解除安全电路，使应急开关9处于常开状态，机床主轴可以正常使用。

图4的电路中，应急开关9触点SB1包括常开触点和常闭触点，行程开关触点SB2、SB3、SB4也包括常开触点和常闭触点，应急开关9触点SB1的常开、常闭触点分别位于安全电路和应急电路中，使安全电路和应急电路互锁。

机床驱动电路处设有直流24V继电器KM1线圈，当直流24V继电器KM1线圈得电后，KM1的常开触点吸合，使得车床主轴机构所用的220V电源能向主轴电机供电，机床主轴才能工作。

Claims (8)

1.一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述安全防护装置包括安全电路和与车床卡盘扳手配合的扳手固定座；所述安全电路与机床驱动电路相连；所述扳手固定座处设有感应机构；所述感应机构包括多个与安全电路相连的行程开关；所述行程开关的触头指向扳手固定座处的扳手收纳区；当扳手未固定于扳手收纳区时，所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态；当扳手容置于扳手收纳区时，所有行程开关触头均被扳手触动使行程开关通断状态均发生改变；当所有行程开关的通断状态均与开关闲置态不同时，安全电路允许机床驱动电路工作，当有任一行程开关的通断状态处于开关闲置态时，安全电路禁止机床驱动电路工作。

2.根据权利要求1所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述机床驱动电路与车床主轴机构相连，当机床驱动电路工作时，车床主轴机构可以启动，当机床驱动电路不工作时，车床主轴机构无法启动。

3.根据权利要求2所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述行程开关的触头均为按钮式触头，按钮式触头指向容置状态的扳手边沿，所述按钮式触头所在位置与容置状态的扳手具备专有特征的边沿部位匹配，沿扳手周边容置3~5个行程开关的触头。

4.根据权利要求3所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述安全防护装置还包括应急开关和应急电路，当应急开关触发时，应急电路触发，所述安全电路被屏蔽，应急电路允许机床驱动电路工作。

5.根据权利要求4所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述安全电路采用24V直流电供电。

6.根据权利要求5所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述扳手上端两侧设置有横向的把手，所述扳手收纳区处设有与扳手相配合的定位插孔；所述扳手固定座以紧固件固定于车床机壳处。

7.根据权利要求6所述的一种车床主轴安全防护装置，其特征在于：所述行程开关和应急开关内均设有常开触点和常闭触点，所述应急开关使安全电路与应急电路互锁。

8.一种车床主轴安全防护装置使用方法，其特征在于：根据权利要求4所述的一种车床主轴安全防护装置，其使用方法包括以下几种；

A1、使用者在使用完车床卡盘扳手后，把车床卡盘扳手放回扳手固定座处的扳手收纳区；扳手边沿压迫感应机构行程开关使所有行程开关的通断状态均发生变化，安全电路允许机床驱动电路工作，机床主轴可以启动；

A2、当车床卡盘扳手不在扳手固定座处的扳手收纳区时，扳手收纳区处所有行程开关的通断状态均处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A3、当把其它车床的卡盘扳手放入扳手固定座时，由于其它车床的卡盘扳手的边沿形状与感应机构行程开关所在位置不匹配，感应机构行程开关无法全部触发，部分行程开关的通断状态仍处于开关闲置态，安全电路禁止机床驱动电路工作，机床主轴无法启动；

A4、当感应机构行程开关中的一部分损坏时，且损坏的行程开关无法被扳手边沿压迫触发时，使用者按下应急开关，触发应急电路，屏蔽安全电路，使机床驱动电路可以工作以启动机床主轴；

A5、为了更好的确保卡盘扳手放回扳手固定座处，用户可以根据卡盘扳手的外轮廓形状选择扳手固定座，确保扳手固定座和卡板扳手导向、吻合作用，确保该装置的安全防护作用。