CN107470973A - 数控机床防护装置及应用该装置的数控机床 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种数控机床防护装置及应用该装置的数控机床，其中的数控机床防护装置包括检测器、控制器和防护气囊；所述检测器与所述控制器电连接，并将检测得到的检测信号传送给所述控制器，由所述控制器根据所述检测信号控制所述防护气囊的工作状态。由此本发明实现了只有在确实存在危险前的瞬间才自动进行开启，由此不仅实现了有效的防护，而且还在没有发生任何危险时处于收纳状态，不会在平常状态下对操作人员的视野造成遮挡，也不会对数控机床的工作台的移动行程造成限制。

Description

数控机床防护装置及应用该装置的数控机床
技术领域
本发明涉及数控机床领域，特别是涉及一种数控机床防护装置及应用该装置的数控机床。
背景技术
数控机床是数字控制机床(Computer numerical control machine tools)的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其它符号指令规定的程序，并将其译码，用代码化的数字表示，通过信息载体输入数控装置。经运算处理由数控装置发出的各种控制信号，控制机床的动作，按照图纸要求的形成和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床能够较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件技工问题，是一种柔性的、高效能的自动化机床，代表了现代机床控制技术的发展方向，是一种典型的机电一体化产品。
但是，目前的数控机床还是会存在安全问题，而为解决该问题，目前采用了数控机床防护罩实现防护，以为数控操作人员带来良好的安全保障。而现有数控机床防护罩一般是一种固定于工作台周围的结构，由此，在数控机床的工作过程中，其工作台都会被防护罩遮挡，数控操作人员难以查看数控机床对工件的加工状态。
为解决上述数控操作人员难以查看数控机床对工件的加工状态的问题，目前在防护子罩设置有一视察窗，从而通过视察窗对工件的加工状态进行查看。但是，由于视察窗的大小有限，数控操作人员的视野仍然会被遮挡，比较狭隘。同时，由于防护罩是围设于数控机床的机架外围的，则必然对数控机床的工作台的移动行程造成限制。
发明内容
为解决上述现有技术的缺点和不足，本发明提供了一种数控机床防护装置，只有在确实存在危险前的瞬间才自动进行开启，由此不仅实现了有效的防护，而且还在没有发生任何危险时处于收纳状态，不会在平常状态下对操作人员的视野造成遮挡，也不会对数控机床的工作台的移动行程造成限制。另外，本发明的另一目的是提供一种包含上述数控机床防护装置的数控机床。
为达到本发明的第一目的，本发明提供了一种数控机床防护装置，其包括检测器、控制器和防护气囊；所述检测器与所述控制器电连接，并将检测得到的检测信号传送给所述控制器，由所述控制器根据所述检测信号控制所述防护气囊的工作状态。由此通过检测器在检测到人体过于靠近工作台时，即可通过控制器控制所述防护气囊工作而充满气体实现防护；而在未检测到人体过于靠近工作台时，控制器不控制防护气囊充气而保持防护气囊处于收纳状态，不会对操作人员的视野造成阻挡，也不会对数控机床的工作台的移动行程造成限制。故通过上述技术方案，本发明实现了只有在确实存在危险前的瞬间才自动进行开启，由此不仅实现了有效的防护，而且还在没有发生任何危险时处于收纳状态，不会在平常状态下对操作人员的视野造成遮挡，也不会对数控机床的工作台的移动行程造成限制。另外，本发明的另一目的是提供一种包含上述数控机床防护装置的数控机床。
进一步，所述检测器包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中长度方向上的侧边处的第一检测器，及所述防护气囊包括第一防护气囊；所述第一防护气囊沿数控机床的工作台的长度方向安装于数控机床的机架上，其包括设有进气口和出气口的第一气囊本体、以及充气口与第一气囊本体的进气口密封连通相接的第一气体发生器；所述第一气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器检测所得的第一检测信号控制其工作状态。通过此处限定，有利于防护气囊的快速方便使用，具有较高的响应速度和充气速度。
进一步，所述检测器包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中长度方向上的侧边处第一检测器，及所述防护气囊包括第一防护气囊；所述第一防护气囊沿数控机床的工作台的长度方向安装于数控机床的机架上，其包括设有进气口和出气口的第一气囊本体、以及第一抽气充气两用泵；所述第一抽气充气两用泵的充气口与所述第一气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与所述第一气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第一抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器检测所得的第一检测信号控制其工作状态。通过此处利用另一种结构的第一防护气囊，有利于第一防护气囊的重复利用，保护环境且减小废品产生，具有更低的成本。
进一步，所述检测器还包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处第二检测器，及所述防护气囊还包括第二防护气囊；所述第二防护气囊沿数控机床的工作台的宽度方向安装于工作台的外侧面，其包括设有进气口和出气口的第二气囊本体、以及充气口与第二气囊本体的进气口密封连通相接的第二气体发生器；所述第二气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器检测所得的第二检测信号控制其工作状态。通过此处限定，有利于进一步完善数控机床的防护装置的防护效果，从而保证数控机床中向外敞开的危险部分都能够被防护，进一步提高防护装置的防护性能。
进一步，所述检测器还包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处第二检测器，及所述防护气囊还包括第二防护气囊；所述第二防护气囊沿数控机床的工作台的宽度方向安装于工作台的外侧面，其包括设有进气口和出气口的第二气囊本体、以及第二抽气充气两用泵；所述第二抽气充气两用泵的充气口与所述第二气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与第二气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第二抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器检测所得的第二检测信号控制其工作状态。通过此处限定，有利于进一步完善数控机床的防护装置的防护效果，从而保证数控机床中向外敞开的危险部分都能够被防护，进一步提高防护装置的防护性能；同时通过此处利用另一种结构的第二防护气囊，有利于第二防护气囊的重复利用，保护环境且减小废品产生，具有更低的成本。
进一步，所述第一检测器和第二检测器都为热释电红外传感器，且所述第一检测器和所述第二检测器的最大探测距离为10cm。通过此处限定，保证了只有在人体足够靠近工作台而会存在危险时，第一检测器和第二检测器才能探测到有效信号，进一步提高了防护准确率。
进一步，所述第一检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台中长度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器；及所述第二检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器。通过此处限定，有效地避免了在检测上发生的疏漏，从而进一步提高防护性能。
进一步，数控机床防护装置还包括与所述控制器电连接的报警器。通过此处限定，有利于在进行防护措施的同时提醒误入危险区的人员注意危险，从而更好地避免安全事故发生。
为达到本发明的另一目的，本发明还提供了一种包含上述任一项所述的数控机床防护装置的数控机床。由于本发明的数控机床包括上述任一项的数控机床防护装置，则本发明的数控机床也具有上述任一项的数控机床防护装置的技术效果，故在此不再赘述。
进一步，本发明的数控机床的机架上设有用于容纳所述防护气囊的容置槽、及用于封闭所述容置槽的开口的盖板；所述盖板包括分别与容置槽开口两侧内壁铰接的两板体；当所述防护气囊处于未充气状态时，所述两盖板覆盖所述容置槽的开口，封闭所述容置槽；当所述防护气囊处于充气状态且其体积大于所述容置槽时，防护气囊顶开所述两盖板并伸出容置槽外。通过此处限定，不仅有利于数控机床的美观，而且还对防护气囊进行保护，避免防护气囊遭受外部环境的影响而发生变形。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
附图说明
图1为本发明的数控机床防护装置收纳时的数控机床的结构示意图；
图2为本发明的数控机床防护装置防护时的数控机床的结构示意图；
图3为图2中的数控机床进一步改进后的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1和图2，本发明提供了一种数控机床，其包括机架1、设置于机架1上的X轴向移动机构、通过X轴向移动机构设置在机座上的工作台、设置在机架1上的Z轴向移动机构、与Z轴向移动机构连接的加工刀具机构、设置于工作台2上的Y轴向移动机构、通过Y轴向移动机构设置在工作台2上的夹具机构、以及设置在机架1上的数控机床防护装置3。
在本发明中，机架1的基本结构、X向轴移动机构、工作台2、Z轴向移动机构、加工刀具机构、Y向轴移动机构和夹具机构的结构与现有技术的数控机床相应的结构相同，故在此不再赘述。
具体地，所述数控机床防护装置3包括检测器、控制器和防护气囊。所述检测器与所述控制器电连接，并将检测得到的检测信号传送给所述控制器，由所述控制器根据所述检测信号控制所述防护气囊的工作状态。
由此，通过上述技术方案，当检测器在其探测范围内检测到人体时，会输入一个有效的检测信号至所述控制器，则控制器在接收到该有效信号后即会控制所述防护气囊充气而实现防护；否则，也即当检测器在其探测范围内未检测到人体时，其不会输入有效信号至控制器，则控制器不会接收到有效信号，则会控制所述防护气囊保持未充有气体时的状态，实现防护气囊保持收纳状态而不对操作人员的视野造成阻挡。
具体地，数控机床的机架1上设有用于容纳所述防护气囊的容置槽11、及用于封闭所述容置槽11的开口的盖板；所述盖板包括分别与容置槽11开口两侧内壁铰接的两板体(12和13)；当所述防护气囊处于未充气状态时，所述两盖板覆盖所述容置槽11的开口，封闭所述容置槽11；当所述防护气囊处于充气状态且其体积大于所述容置槽11时，防护气囊顶开所述两盖板并伸出容置槽11外。
进一步，所述检测器包括与控制器电连接并安装于数控机床的工作台2中长度方向上的侧边处的第一检测器311，及所述防护气囊包括第一防护气囊。所述第一防护气囊沿数控机床的工作台2的长度方向即X轴方向安装于数控机床的机架1上，其包括设有进气口和出气口的第一气囊本体331、以及充气口与第一气囊本体331的进气口密封连通相接的第一气体发生器；所述第一气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器311检测所得的第一检测信号控制其工作状态。
在本实施例中，第一防护气囊设置于所述容置槽11内。
第一防护气囊进行防护使用后，其内的气体会从其进气口逐渐排出，重新变瘪。此时，需要更换新的第一防护气囊，以作为下一次的防护使用。
为了进一步提高数控机床防护装置3的防护性能，作为一种更优的技术方案，请参阅图3，所述检测器还包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台2中宽度方向即Y轴方向上的侧边处第二检测器312，及所述防护气囊还包括第二防护气囊。所述第二防护气囊沿数控机床的工作台2的宽度方向安装于工作台2的外侧面，其包括设有进气口和出气口的第二气囊本体332、以及充气口与第二气囊本体332的进气口密封连通相接的第二气体发生器；所述第二气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器312检测所得的第二检测信号控制其工作状态。
第二防护气囊进行防护使用后，其内的气体会从其进气口逐渐排出，重新变瘪。此时，需要更换新的第二防护气囊，以作为下一次的防护使用。
为进一步提高防护准确率，作为一种更优的技术方案，所述第一检测器311和第二检测器312都为热释电红外传感器，且所述第一检测器311和所述第二检测器312的最大探测距离为10cm。
另外，本发明还具有其它变形实施例，例如：
1)改变第一防护气囊的结构，也即，结构改变后的第一防护气囊包括设有进气口和出气口的第一气囊本体、以及第一抽气充气两用泵；所述第一抽气充气两用泵的充气口与所述第一气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与所述第一气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第一抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器检测所得的第一检测信号控制其工作状态。则在当所述第一检测器在其探测距离内检测到有人体存在时，输出一表示人体存在的第一检测信号至所述控制器，所述控制器根据该第一检测信号控制第一抽气充气两用泵为所述第一气囊本体充气；当所述第一检测器在其探测距离内未检测到有人体存在，则不输入有效信号至所述控制器，所述控制器此时控制第一抽气充气两用泵不执行任何操作，或者，在第一气囊本体已经充满气体的情况下，控制第一抽气充气两用泵对第一气囊本体进行抽气。
进一步，所述第一气囊本体的进气口和出气口都分别设有一单向阀门，且第一气囊本体的进气口的单向阀门只有在第一抽气充气两用泵对第一气囊本体充气时才打开，及第一气囊本体的出口气的单向阀门只有在第一抽气抽气两用泵对第一气囊本体抽气时才打开。
2)改变第二防护气囊的结构，也即，结构改变后的第二防护气囊包括设有进气口和出气口的第二气囊本体、以及第二抽气充气两用泵；所述第二抽气充气两用泵的充气口与所述第二气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与第二气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第二抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器检测所得的第二检测信号控制其工作状态。则在当所述第二检测器在其探测距离内检测到有人体存在时，输出一表示人体存在的第二检测信号至所述控制器，所述控制器根据该第二检测信号控制第二抽气充气两用泵为所述第二气囊本体充气；当所述第二检测器在其探测距离内未检测到有人体存在，则不输入有效信号至所述控制器，所述控制器此时控制第二抽气充气两用泵不执行任何操作，或者，在第二气囊本体已经充满气体的情况下，控制第二抽气充气两用泵对第二气囊本体进行抽气。
进一步，所述第二气囊本体的进气口和出气口都分别设有一单向阀门，且第二气囊本体的进气口的单向阀门只有在第二抽气充气两用泵对第二气囊本体充气时才打开，及第二气囊本体的出口气的单向阀门只有在第二抽气抽气两用泵对第二气囊本体抽气时才打开。
3)不在机架1上设置容置槽11和盖板，直接让防护装置外漏于机架1外。
4)改变第一检测器的结构，第一检测器为光电传感器。
5)改变第二检测器的结果，第二检测器为光电传感器。
6)为进一步提高防护性能，在其它变形实施例中，所述第一检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台2中长度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器；及所述第二检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台2中宽度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器。只要任一热释红外传感器检测到人体，则控制器都会控制相应的气体发生器为与其相应的气囊本体充电而实现防护。
7)为提高误入危险区的人员的警惕性，在其它变形实施例中，所述数控机床防护装置3还包括与所述控制器电连接的报警器，所述控制器根据所述检测器的检测信号控制所述报警器报警或不报警。
8)改变工作台2的结构，在工作台2设置有用于容纳所述第二防护气囊的容置槽和封闭容置槽的开口的盖板。
相对于现有技术，本发明数控机床防护装置及应用该装置的数控机床实现了只有在确实存在危险前的瞬间才自动进行开启，由此不仅实现了有效的防护，而且还在没有发生任何危险时处于收纳状态，不会在平常状态下对操作人员的视野造成遮挡，也不会对数控机床的工作台的移动行程造成限制。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种数控机床防护装置，其特征在于：包括检测器、控制器和防护气囊；所述检测器与所述控制器电连接，并将检测得到的检测信号传送给所述控制器，由所述控制器根据所述检测信号控制所述防护气囊的工作状态。
2.根据权利要求1所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述检测器包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中长度方向上的侧边处的第一检测器，及所述防护气囊包括第一防护气囊；所述第一防护气囊沿数控机床的工作台的长度方向安装于数控机床的机架上，其包括设有进气口和出气口的第一气囊本体、以及充气口与第一气囊本体的进气口密封连通相接的第一气体发生器；所述第一气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器检测所得的第一检测信号控制其工作状态。
3.根据权利要求1所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述检测器包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中长度方向上的侧边处第一检测器，及所述防护气囊包括第一防护气囊；所述第一防护气囊沿数控机床的工作台的长度方向安装于数控机床的机架上，其包括设有进气口和出气口的第一气囊本体、以及第一抽气充气两用泵；所述第一抽气充气两用泵的充气口与所述第一气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与所述第一气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第一抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第一检测器检测所得的第一检测信号控制其工作状态。
4.根据权利要求2或3所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述检测器还包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处第二检测器，及所述防护气囊还包括第二防护气囊；所述第二防护气囊沿数控机床的工作台的宽度方向安装于工作台的外侧面，其包括设有进气口和出气口的第二气囊本体、以及充气口与第二气囊本体的进气口密封连通相接的第二气体发生器；所述第二气体发生器与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器检测所得的第二检测信号控制其工作状态。
5.根据权利要求2或3所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述检测器还包括与控制器电连接并用于安装于数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处第二检测器，及所述防护气囊还包括第二防护气囊；所述第二防护气囊沿数控机床的工作台的宽度方向安装于工作台的外侧面，其包括设有进气口和出气口的第二气囊本体、以及第二抽气充气两用泵；所述第二抽气充气两用泵的充气口与所述第二气囊本体的进气口密封连通相接，及其抽气口与第二气囊本体的出气口密封连通相接，且所述第二抽气充气两用泵与所述控制器电连接，并由所述控制器根据所述第二检测器检测所得的第二检测信号控制其工作状态。
6.根据权利要求4或5所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述第一检测器和第二检测器都为热释电红外传感器，且所述第一检测器和所述第二检测器的最大探测距离为10cm。
7.根据权利要求4或5所述的数控机床防护装置，其特征在于：所述第一检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台中长度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器；及所述第二检测器包括均匀设置于所述数控机床的工作台中宽度方向上的侧边处并与所述控制器电连接的多个热释红外传感器。
8.根据权利要求1所述的数控机床防护装置，其特征在于：还包括与所述控制器电连接的报警器。
9.一种数控机床，其特征在于：包括权利要求1～8任一项所述的数控机床防护装置。
10.根据权利要求9所述的数控机床，其特征在于：该数控机床的机架上设有用于容纳所述防护气囊的容置槽、及用于封闭所述容置槽的开口的盖板；所述盖板包括分别与容置槽开口两侧内壁铰接的两板体；当所述防护气囊处于未充气状态时，所述两盖板覆盖所述容置槽的开口，封闭所述容置槽；当所述防护气囊处于充气状态且其体积大于所述容置槽时，防护气囊顶开所述两盖板并伸出容置槽外。
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