CN107283215A - 一种机床安全防护门锁系统 - Google Patents

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陈国良
张瑞
侯灵
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Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
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Xian Aircraft Industry Group Co Ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00—Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/08—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards
    • B23Q11/0891—Protective coverings for parts of machine tools; Splash guards arranged between the working area and the operator
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Abstract

一种机床安全防护门锁系统，含有一个对机床主轴进行速度检测的速度检测单元、速度监控器、一组逻辑控制继电器、受逻辑控制继电器控制的气缸电磁阀和吹屑电磁阀，与气缸电磁阀连接的动力气路和气缸，与吹屑电磁阀连接的动力气路和风枪。速度检测单元将机床主轴的旋转信号通过速度监控器传递给逻辑控制继电器，当机床主轴转速高于预定速度时，逻辑控制继电器触发气缸电磁阀和吹屑电磁阀工作，吹屑电磁阀接通动力气路使风枪工作，气缸电磁阀接通动另一个动力气路控制气缸实现防护门的关闭和打开。

Description

一种机床安全防护门锁系统
技术领域
本申请涉及一种机床的防护门和机床主轴的联锁装置，特别适用于机械主轴机床实现门机联锁功能。
背景技术
机床在工作时工件或刀具高速旋转，存在着很高的安全隐患。当机床发生断刀、闷车、碰撞等故障时，如果机床防护门未可靠关闭，工件或刀具就会飞出机床工作区域而发生安全事故，因此高速旋转的设备必须加装有安全防护门。为了切实保证生产的安全性和可靠性，安装防护门需要针对设备的使用情况实现主轴和安全门的门机联锁功能。
现有的门机联锁控制原理基于机床PLC和数控系统，要实现数控机床的门机联锁首先要研究机床PLC和数控系统，十分困难，而在普通设备上实现门机联锁尚没有先例。目前具有门机联锁功能的数控设备没有考虑到操作人员找正工件的需求，给操作人员的操作带来了极大不便，操作人员经常违规对门锁开关进行短接，导致门机联锁未起到安全功能。另一方面，由于移动轨道上有切屑堆积，造成机床安全防护门轨道和滚轮的损坏，甚至脱落，存在着重大安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于，针对实际生产需求，设计一种独立封装的机床安全防护门锁系统。
一种机床安全防护门锁系统，其特征在于，含有一个对机床主轴进行速度检测的速度检测单元、对信号进行处理的速度监控器、一组逻辑控制继电器、受逻辑控制继电器控制的气缸电磁阀和吹屑电磁阀，与气缸电磁阀连接的动力气路和气缸，与吹屑电磁阀连接的动力气路和风枪。速度检测单元将机床主轴的旋转信号通过速度监控器传递给逻辑控制继电器，当机床主轴转速高于预定速度时，逻辑控制继电器触发气缸电磁阀和吹屑电磁阀工作，吹屑电磁阀接通动力气路使风枪工作，气缸电磁阀接通动另一个动力气路控制气缸实现防护门的关闭和打开。
本发明的优点在于：该套系统独立封装、安装方便，行程可调节的双作用气缸可满足多种防护门规格，由于基于继电器逻辑控制，该系统具有广泛的通用性，可用于普通机床实现门机联锁功能，同时又有效解决了生产中操作人员工件找正与门机联锁功能之间的矛盾和切屑堆积造成机床安全防护门轨道和滚轮的损坏的难题。
以下结合实施例附图对本申请作进一步详细描述。
附图说明
图1是机床安全防护门锁系统原理框图
图2是机床安全防护门锁系统关门逻辑关系图
图3是机床安全防护门锁系统开门逻辑关系图
图4是机床安全防护门锁系统电气控制原理图
图5是机床安全防护门锁系统动力气路原理图
图中标号说明：1风枪、2气缸。
具体实施方式
参见附图，本申请的机床安全防护门锁系统主要由速度检测单元、速度监控器、手动开关门按键、逻辑控制继电器组、检测开关，用于驱动防护门的气缸2，以及用以清除防护门轨道上积屑的气枪1和吹屑电磁阀、气缸电磁阀、控制电路和动力气路组成。
依据附图，由霍尔式转速传感器和一个六齿感应用钢环组成的速度检测单元用来检测主轴转速，感应用钢环和主轴同轴连接，当机床主轴发生旋转时，感应用钢环同步转动，霍尔式速度传感器会检测到机床主轴发生了旋转，并且发出与转速成正比例的频率和幅值的电信号给速度监控器；速度监控器对这一信号进行监视，预先设定好其触发极限，也就是机床主轴的预定速度，当主轴速度大于50rpm时，速度监控器的输出被触发，导通直流24V电源给逻辑控制继电器组，逻辑控制继电器组含有继电器KA1、继电器KA2、继电器KA3、继电器KA4、继电器KA5、继电器KT1。当条件满足时，使能继电器KA1通电，系统开始工作，吹屑继电器KA4吸合使得吹屑电磁阀YV3接通动力气路，控制气枪1吹气清除机床防护门轨道上的切屑，同时延时继电器KT1延时三秒后关闭，继电器KA2吸合，使电磁阀YV1接通另一路动力气路，控制气缸2向前运动，推动机床防护门关闭。强调的是气缸2是一种双作用气缸，不仅控制关门，同时还可以控制开门。当机床防护门关闭到位时，门上的关门到位检测开关SQ1断开，电磁阀YV1和吹屑电磁阀YV3失电，气缸2不再前行，电磁阀的中位机能使得气缸2保持现有状态，同时门锁继电器KA5吸合，机床保护门锁死。当加工完成时，待主轴完全停止后，操作人员按下开门开关按键SB2，吹屑电磁阀YV3再次得电控制气枪吹屑，延时继电器KT2计时3秒后开门继电器KA3吸合，门锁继电器KA5失电，此时气缸2回退电磁阀YV2得电，气缸2回退控制机床保护门自动打开。当机床防护门打开到位时，门上的开门到位检测开关SQ2断开，回退电磁阀YV2和吹屑电磁阀YV3失电，气缸2回退到位，机床门自动打开完成。在整个过程中，若有需要，操作人员在任意时间按下手动按键SB1，机床防护门都将会自动关闭。

Claims (3)

1.一种机床安全防护门锁系统，其特征在于，含有一个对机床主轴进行速度检测的速度检测单元、对信号进行处理的速度监控器、一组逻辑控制继电器、受逻辑控制继电器控制的气缸电磁阀和吹屑电磁阀，与气缸电磁阀连接的动力气路和气缸，与吹屑电磁阀连接的动力气路和风枪。速度检测单元将机床主轴的旋转信号通过速度监控器传递给逻辑控制继电器，当机床主轴转速高于预定速度时，逻辑控制继电器触发气缸电磁阀和吹屑电磁阀工作，吹屑电磁阀接通动力气路使风枪工作，气缸电磁阀接通动另一个动力气路控制气缸实现防护门的关闭和打开。
2.如权利要求1所述的机床安全防护门锁系统，其特征在于，所述的逻辑控制继电器还与一个手动开门按键和一个手动关门按键连接。
3.如权利要求1所述的机床安全防护门锁系统，其特征在于，在机床的安全防护门上还设有一个检测开关。
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