CN107457443A - 一种安全可靠的智能的剪板机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种安全可靠的智能的剪板机，包括机体以及设置在机体上的支板、信号处理电路和防护单元，防护单元包括第二液压缸、第一支杆、支撑环和防护机构，防护机构包括第二支杆和圆齿轮，该安全可靠的智能的剪板机，信号处理电路中由第一液压缸驱动刀片支架下移实现切割，而防护机构可以紧急时刻开启，从刀片支架底部将其顶住，顶住的同时使用于驱动刀片支架的第一液压缸与刀片支架分离，避免了因液压系统紧急制动不及时引起的安全事故，为企业的安全生产提高了保障，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

Description

一种安全可靠的智能的剪板机

技术领域

本发明涉及剪板机领域，特别涉及一种安全可靠的智能的剪板机。

背景技术

剪板机是用一个刀片相对另一刀片作往复直线运动剪切板材的机器。是借于运动的上刀片和固定的下刀片，采用合理的刀片间隙，对各种厚度的金属板材施加剪切力，使板材按所需要的尺寸断裂分离。

现有的的剪板机多采用电机带动凸轮驱动或者是液压驱动，由于剪板机涉及到锋利的刀口，因此操作起来具有一定的危险性，现有的剪板机大多缺少安全可靠的防护机制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种安全可靠的智能的剪板机。

本发明解决问题所采用的技术方案是：一种安全可靠的智能的剪板机，包括机体以及设置在机体上的支板、信号处理电路和防护单元；

所述支板水平设置在机体内，所述支板的上端面设有下刀片，所述信号处理电路位于支板的上方；

所述信号处理电路包括集成电路U1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，所述集成电路U1的型号为1B31，所述集成电路U1的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路U1的输入端与电桥电路连接，所述集成电路U1的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路U1的负电源端分别通过第一电容C1和第二电容C2接地，所述集成电路U1的公共端接地，所述集成电路U1的电源端外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的基准端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的阀值端通过第五电阻R5与集成电路U1的333.3倍阀值端连接，所述集成电路U1的桥激励输出调节端通过第六电阻R6和第七电阻R7组成的串联电路与集成电路U1的可调端连接；

该电路把传感器的测量信号变换为0—1OV电压输出。加上电源后，内部基准电压预置为1OV，桥激励输出调节端连接到集成电路U1的可调端时增大桥激励输出电压，若减小桥激励电压输出，则在集成电路U1的阀值端和333.3倍阀值端之间接入电阻。桥测量电桥输出信号通过集成电路U1的正输入端和负输入端送至集成电路U1内部的仪器放大器。放大器增益由集成电路U1的桥激励输出调节端和可调端之间的电阻决定，调节第七电阻R7，即调节放大器的增益。

所述防护单元包括第二液压缸、第一支杆、支撑环和防护机构，所述第二液压缸位于支板的下方，所述第二液压缸的输出轴竖直向上设置，所述第二液压缸的输出轴穿过支板，所述第二液压缸的输出轴与第一支杆同轴设置，所述支撑环套设在第一支杆上，所述支撑环与第一支杆固定连接，所述第一支杆的一侧设有第一齿条，所述刀片支架的底部设有第二通孔，所述第一支杆位于第二通孔内，所述第一支杆的一端位于刀片支架内，所述第一支杆的另一端位于刀片支架外，所述支撑环位于刀片支架的下方，所述第一通孔位于第二通孔和上刀片之间；

所述防护机构位于刀片支架内，所述防护机构包括第二支杆和圆齿轮，所述第二支杆水平设置，所述第二支杆的一端位于刀片支架内，所述第二支杆的另一端位于第一通孔内，所述第二支杆的下端面设有第二齿条，所述圆齿轮位于第二支杆的下方，所述第一支杆位于圆齿轮与第一通孔之间，所述第一齿条和第二齿条均与圆齿轮啮合，所述防护单元有两个，两个防护单元关于弹簧对称。

作为优选，为了使第一液压缸能控制刀片支架的升降，所述第一液压缸的输出轴的底部套设有第一限位环，所述第一通孔内设有第二限位环，所述第一限位环的外径大于第二限位环的内径，所述第一限位环位于第二限位环的下方。当第一液压缸的输出轴下压时，其与第二支杆抵靠并将其下压，从而带动刀片支架下降，当第一液压缸的输出轴收缩时，通过第一限位环将第二限位环卡住，并使刀片支架上升。

作为优选，为了提高上下刀片切割的精确度和稳定性，所述刀片支架的两侧均设有导向柱，所述导向柱水平设置，所述支板上设有导向槽，所述导向槽竖向设置，所述导向槽有两个，两个导向槽分别位于刀片支架的两侧，两个导向槽关于刀片支架对称，所述导向柱位于导向槽内。

作为优选，所述电桥电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述集成电路U1的传感器电源端分别通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路、第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的正输入端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的负输入端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接。

作为优选，为了使防护单元更具智能性，所述刀片支架上设有红外线传感器，所述第一液压缸和第二液压缸均与红外线传感器电连接。当红外线传感器感应到人体处于危险范围内时，使第一液压缸停止下压，同时第二液压缸的输出轴顶出，开启防护功能。

作为优选，为了增加危险报警功能，所述机体上设有警报器，所述警报器与红外线传感器电连接。

作为优选，为了能使液压系统更好地控制刀片的切割力，所述刀片支架上设有压力传感器。

本发明的有益效果是，该安全可靠的智能的剪板机设计巧妙，可行性高，具有很高的安全性，信号处理电路中由第一液压缸驱动刀片支架下移实现切割，而防护机构可以紧急时刻开启，第二液压缸从刀片支架底部将其顶住，顶住的同时使用于驱动刀片支架的第一液压缸与刀片支架分离，避免了因液压系统紧急制动不及时引起的安全事故，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的结构示意图。

图2是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的刀片支架的俯视图。

图3是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的刀片支架的仰视图。

图4是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的防护单元的结构示意图。

图5是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的第一齿条和第二齿条与圆齿轮的连接示意图。

图6是本发明的一种安全可靠的智能的剪板机的第一限位环和第二限位环的连接示意图。

图中：1. 机体，2. 支板，3. 下刀片，4. 第一液压缸，5. 刀片支架，6. 上刀片，7.弹簧，8. 第一通孔，9. 第二液压缸，10. 第一支杆，11. 支撑环，12. 第一齿条，13. 第二通孔，14. 第二支杆，15. 圆齿轮，16. 第二齿条，17. 第一限位环，18. 第二限位环，19.导向柱，20. 导向槽，21. 限位块，22. 红外线传感器，23. 警报器，24. 压力传感器。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1-6所示，一种安全可靠的智能的剪板机，包括机体1以及设置在机体1上的支板2、信号处理电路和防护单元；

所述支板2水平设置在机体1内，所述支板2的上端面设有下刀片3，所述信号处理电路位于支板2的上方；

所述信号处理电路包括集成电路U1、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3，所述集成电路U1的型号为1B31，所述集成电路U1的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路U1的输入端与电桥电路连接，所述集成电路U1的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路U1的负电源端分别通过第一电容C1和第二电容C2接地，所述集成电路U1的公共端接地，所述集成电路U1的电源端外接15V直流电压电源，所述集成电路U1的基准端通过第三电容C3接地，所述集成电路U1的阀值端通过第五电阻R5与集成电路U1的333.3倍阀值端连接，所述集成电路U1的桥激励输出调节端通过第六电阻R6和第七电阻R7组成的串联电路与集成电路U1的可调端连接；

该电路把传感器的测量信号变换为0—1OV电压输出。加上电源后，内部基准电压预置为1OV，桥激励输出调节端连接到集成电路U1的可调端时增大桥激励输出电压，若减小桥激励电压输出，则在集成电路U1的阀值端和333.3倍阀值端之间接入电阻。桥测量电桥输出信号通过集成电路U1的正输入端和负输入端送至集成电路U1内部的仪器放大器。放大器增益由集成电路U1的桥激励输出调节端和可调端之间的电阻决定，调节第七电阻R7，即调节放大器的增益。

所述防护单元包括第二液压缸9、第一支杆10、支撑环11和防护机构，所述第二液压缸9位于支板2的下方，所述第二液压缸9的输出轴竖直向上设置，所述第二液压缸9的输出轴穿过支板2，所述第二液压缸9的输出轴与第一支杆10同轴设置，所述支撑环11套设在第一支杆10上，所述支撑环11与第一支杆10固定连接，所述第一支杆10的一侧设有第一齿条12，所述刀片支架5的底部设有第二通孔13，所述第一支杆10位于第二通孔13内，所述第一支杆10的一端位于刀片支架5内，所述第一支杆10的另一端位于刀片支架5外，所述支撑环11位于刀片支架5的下方，所述第一通孔8位于第二通孔13和上刀片6之间；

所述防护机构位于刀片支架5内，所述防护机构包括第二支杆14和圆齿轮15，所述第二支杆14水平设置，所述第二支杆14的一端位于刀片支架5内，所述第二支杆14的另一端位于第一通孔8内，所述第二支杆14的下端面设有第二齿条16，所述圆齿轮15位于第二支杆14的下方，所述第一支杆10位于圆齿轮15与第一通孔8之间，所述第一齿条12和第二齿条16均与圆齿轮15啮合，所述防护单元有两个，两个防护单元关于弹簧7对称。

作为优选，为了使第一液压缸4能控制刀片支架5的升降，所述第一液压缸4的输出轴的底部套设有第一限位环17，所述第一通孔8内设有第二限位环18，所述第一限位环17的外径大于第二限位环18的内径，所述第一限位环17位于第二限位环18的下方。当第一液压缸4的输出轴下压时，其与第二支杆14抵靠并将其下压，从而带动刀片支架5下降，当第一液压缸4的输出轴收缩时，通过第一限位环17将第二限位环18卡住，并使刀片支架5上升。

作为优选，为了提高上下刀片切割的精确度和稳定性，所述刀片支架5的两侧均设有导向柱19，所述导向柱19水平设置，所述支板2上设有导向槽20，所述导向槽20竖向设置，所述导向槽20有两个，两个导向槽20分别位于刀片支架5的两侧，两个导向槽20关于刀片支架5对称，所述导向柱19位于导向槽20内。

作为优选，所述电桥电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述集成电路U1的传感器电源端分别通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路、第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的正输入端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的负输入端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接。

作为优选，为了使防护单元更具智能性，所述刀片支架5上设有红外线传感器22，所述第一液压缸4和第二液压缸9均与红外线传感器22电连接。当红外线传感器22感应到人体处于危险范围内时，使第一液压缸4停止下压，同时第二液压缸9的输出轴顶出，启动防护功能。

作为优选，为了增加危险报警功能，所述机体1上设有警报器23，所述警报器23与红外线传感器22电连接。

作为优选，为了能使液压系统更好地控制刀片的切割力，所述刀片支架5上设有压力传感器24。

该安全可靠的智能的剪板机中，信号处理电路的工作原理为：初始状态时，水平设置的第二支杆14的一端位于第一通孔8内，刀片支架5通过弹簧7连接在机体1上，第一液压缸4的输出轴位于第一通孔8内，剪切作业开时时，由第一液压缸4通过挤压第二支杆14使整个刀片支架5下移，完成剪切工作。防护机构的工作原理为：第二液压缸9顶出，使第一支杆10伸入刀片支架5内，设置在第一支杆10上的第一齿条12带动圆齿轮15转动，从而带轮第二齿条16移动，从而使第二支杆14收入刀片支架内，此时第一液压缸4的输出轴与通孔8滑动连接，对于刀片支架5的驱动力消失，与此同时，支撑环11支撑住刀片支架5，防止其继续下坠。

与现有技术相比，该安全可靠的智能的剪板机设计巧妙，可行性高，具有很高的安全性，信号处理电路中由第一液压缸4驱动刀片支架5下移实现切割，而防护机构可以紧急时刻开启，第二液压缸9从刀片支架5底部将其顶住，顶住的同时使用于驱动刀片支架5的第一液压缸4与刀片支架5分离，避免了因液压系统紧急制动不及时引起的安全事故，信号处理电路具有增益可调的作用，能够满足不同等级的输入信号的采集，提高了信号处理电路的可靠性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (7)

1.一种安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，包括机体（1）以及设置在机体（1）上的支板（2）、信号处理电路和防护单元；

所述支板（2）水平设置在机体（1）内，所述支板（2）的上端面设有下刀片（3），所述信号处理电路位于支板（2）的上方；

所述信号处理电路包括集成电路（U1）、第五电阻（R5）、第六电阻（R6）、第七电阻（R7）、第一电容（C1）、第二电容（C2）和第三电容（C3），所述集成电路（U1）的型号为1B31，所述集成电路（U1）的传感器电源端通过电桥电路接地，所述集成电路（U1）的输入端与电桥电路连接，所述集成电路（U1）的负电源端外接-15V直流电压电源，所述集成电路（U1）的负电源端分别通过第一电容（C1）和第二电容（C2）接地，所述集成电路（U1）的公共端接地，所述集成电路（U1）的电源端外接15V直流电压电源，所述集成电路（U1）的基准端通过第三电容（C3）接地，所述集成电路（U1）的阀值端通过第五电阻（R5）与集成电路（U1）的333.3倍阀值端连接，所述集成电路（U1）的桥激励输出调节端通过第六电阻（R6）和第七电阻（R7）组成的串联电路与集成电路（U1）的可调端连接；

所述防护单元包括第二液压缸（9）、第一支杆（10）、支撑环（11）和防护机构，所述第二液压缸（9）位于支板（2）的下方，所述第二液压缸（9）的输出轴竖直向上设置，所述第二液压缸（9）的输出轴穿过支板（2），所述第二液压缸（9）的输出轴与第一支杆（10）同轴设置，所述支撑环（11）套设在第一支杆（10）上，所述支撑环（11）与第一支杆（10）固定连接，所述第一支杆（10）的一侧设有第一齿条（12），所述刀片支架（5）的底部设有第二通孔（13），所述第一支杆（10）位于第二通孔（13）内，所述第一支杆（10）的一端位于刀片支架（5）内，所述第一支杆（10）的另一端位于刀片支架（5）外，所述支撑环（11）位于刀片支架（5）的下方，所述第一通孔（8）位于第二通孔（13）和上刀片（6）之间；

所述防护机构位于刀片支架（5）内，所述防护机构包括第二支杆（14）和圆齿轮（15），所述第二支杆（14）水平设置，所述第二支杆（14）的一端位于刀片支架（5）内，所述第二支杆（14）的另一端位于第一通孔（8）内，所述第二支杆（14）的下端面设有第二齿条（16），所述圆齿轮（15）位于第二支杆（14）的下方，所述第一支杆（10）位于圆齿轮（15）与第一通孔（8）之间，所述第一齿条（12）和第二齿条（16）均与圆齿轮（15）啮合，所述防护单元有两个，两个防护单元关于弹簧（7）对称。

2.如权利要求1所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述第一液压缸（4）的输出轴的底部套设有第一限位环（17），所述第一通孔（8）内设有第二限位环（18），所述第一限位环（17）的外径大于第二限位环（18）的内径，所述第一限位环（17）位于第二限位环（18）的下方。

3.如权利要求1所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述刀片支架（5）的两侧均设有导向柱（19），所述导向柱（19）水平设置，所述支板（2）上设有导向槽（20），所述导向槽（20）竖向设置，所述导向槽（20）有两个，两个导向槽（20）分别位于刀片支架（5）的两侧，两个导向槽（20）关于刀片支架（5）对称，所述导向柱（19）位于导向槽（20）内。

4.如权利要求3所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述所述电桥电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4，所述集成电路U1的传感器电源端分别通过第一电阻R1和第二电阻R2组成的串联电路、第三电阻R3和第四电阻R4组成的串联电路接地，所述集成电路U1的正输入端分别与第一电阻R1和第二电阻R2连接，所述集成电路U1的负输入端分别与第三电阻R3和第四电阻R4连接。

5.如权利要求1所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述刀片支架（5）上设有红外线传感器（22），所述第一液压缸（4）和第二液压缸（9）均与红外线传感器（22）电连接。

6.如权利要求5所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述机体（1）上设有警报器（23），所述警报器（23）与红外线传感器（22）电连接。

7.如权利要求1所述的安全可靠的智能的剪板机，其特征在于，所述刀片支架（5）上设有压力传感器（24）。