CN109664384A - 一种安全台锯 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种安全台锯，它包括台锯壳、环型锯片、机构腔、弧形滑动槽、弹簧、连杆、气缸、摆板、舵机、单相电机等，当使用者意外触碰到高速旋转的环形锯片时，单相电机反转后断电，环型锯片稳定停转，保护了使用者的安全；舵机偏转，弹簧瞬间弹开，摆板沿着弧形滑动槽快速向下移动，进而使环型锯片完全进入到机构腔中，减少人手后续进一步接触环型锯片造成的伤害风险。另外，在摆板向下移动过程中，气缸推动连杆对摆板运动起到缓冲减震作用，更加提高了安全性，在气缸冲满气后，再次推动连杆，可实现环型锯片的快速复位，方便高效。

Description

一种安全台锯

技术领域

本发明属于台锯技术领域，尤其涉及一种安全台锯。

背景技术

目前对于传统的台锯来说，由于刀具外露，存在安全隐患；使用者在使用过程中很容易因为操作不当而出现切伤手指的情况；国外一种新型台锯——热狗锯专门设计了一种急停技术用来保护使用者的安全，避免使用者因为意外而被切伤；热狗锯利用火药的瞬间爆炸使铝制刹车高速弹入正在旋转的锯片，阻止锯片旋转，从而达到短时间制动；但是锯片会因为刚性碰撞而损坏，每次启动安全刹车系统之后，想要再次使用需拆开机器更换锯片和铝制刹车、填装火药；同时热狗锯的锯片在突发情况下回到桌面以下的途径，是利用锯片自身的角动量实现的，通过改变锯片回位的途径可以提高机构运行的稳定性；另外为了避免这种复杂的拆开机器重新安装锯片、铝制刹车和火药的过程，需要设计一种不需要火药爆炸和不需要更换锯片，且还能保证锯片瞬间稳定停转并快速退回到台面下的安全台锯。

本发明设计一种安全台锯解决如上问题。

发明内容

为解决现有技术中的缺陷，本发明公开一种安全台锯，它是采用以下技术方案来实现的。

一种安全台锯，其特征在于：它包括气缸、万向节、连杆、弧形滑动槽、固定腔、电控箱、摆板、环型锯片、第一皮带、第二皮带、第一带轮、第二带轮、第三带轮、第四带轮、压缩弹簧、舵机、自锁板、单相电机、传动轴、驱动轴、机构腔、台锯壳、第一轴承、第二轴承、第三轴承、第四轴承；其中台锯壳内具有机构腔；固定腔固定在台锯壳的与环型锯片垂直的前后两面板上；固定腔与摆板连接的一侧开有弧形滑动槽和轴孔；传动轴一端固定在固定腔上，另一端套有第一带轮和第二带轮，中间套有摆板；摆板一端套在传动轴上，另一端固定有驱动轴；驱动轴固定在摆板一端，一端固定有环型锯片，另一端套有第三带轮；第一带轮套在传动轴一端；第二带轮套在传动轴上，并与第一带轮固定；第三带轮套在驱动轴一端；第四带轮固定在电机轴上；第一轴承固定在摆板内，中间套有传动轴；第二轴承固定在第一带轮中，中间套有传动轴；第三轴承固定在第二带轮中，中间套有传动轴；第四轴承固定在第三带轮内，中间套有驱动轴；环型锯片固定在驱动轴一端；第一皮带安装在第四带轮上连接第一带轮；第二皮带安装在第二带轮上连接第三带轮；压缩弹簧垂直固定在固定腔水平延伸平面上；舵机固定在固定腔延伸出来的竖直板面上；自锁板安装在舵机轴上；气缸固定在机构腔底部；连杆一端安装在摆板上，另一端通过万向节连接气缸；万向节安装在气缸轴端；单相电机固定在机构腔底部。

作为优选，上述第一带轮与第二带轮相互固定。

作为优选，当压缩弹簧处于压缩状态时，摆板处于水平位置。

作为优选，当压缩弹簧处于压缩状态时，舵机偏转，自锁板处于水平位置，且支撑摆板。

作为优选，当压缩弹簧处于压缩状态时，气缸中大气压为一个标准大气压。

作为优选，上述弧形滑动槽中心与驱动轴轴心重合。

本发明中的弧形滑动槽所在的中心点与驱动轴的轴线相重合的设计在于，当压缩弹簧推动摆板时，摆板可以绕着转动轴的轴线带动驱动轴一起，沿着弧形滑动槽做弧形运动。

单相电机通过电机轴带动第四带轮旋转；第一带轮与第二带轮相固定，第四带轮经第一皮带带动第一带轮与第二带轮旋转；第二带轮经第二皮带带动第三带轮旋转；驱动轴经第四轴承跟随第三带轮旋转；驱动轴带动环型锯片一起旋转；传动轴经第一轴承与摆板固定，经第二轴承、第三轴承与第一带轮、第二带轮固定，且传动轴可以围绕传动轴的轴线旋转；传动轴可以带动摆板绕其轴线做弧形运动。

舵机与压缩弹簧相配合的作用是：当舵机未偏转时，固定在舵机轴末端的自锁板处于摆板正下方并且与之相垂直，此时压缩弹簧与摆板接触，处于压缩状态，自锁板对整个摆板起到支撑作用；当舵机打开偏转角度时，自锁板随舵机轴旋转，对摆板不再起支撑作用，压缩弹簧瞬间释放，进而给摆板一个推力，摆板经驱动轴带动环型锯片绕传动轴的轴线做弧形运动；摆板被推回原位后，令舵机复位，自锁板可以重新支撑住摆板，重新起到自锁作用。这样设计的好处是，摆板和环型锯片的运动和复位只需要控制舵机偏转就可以实现，反应速度快，控制简单方便。

气缸、万向节和连杆相互配合的作用是：连杆一端固定在摆板上，另一端通过万向节与气缸轴末端连接，气缸轴连接着的活塞可以在气缸中做往复运动，形成一个曲柄滑块机构，当压缩弹簧被触发，摆板向下做高速的弧形运动时，将会引起很大的振动和动载荷，此时气缸与外界大气压一致，可以对摆板的高速运动起到缓冲减震作用；当对摆板和环型锯片进行复位时，将气缸充气在推动活塞向上移动时，利用连杆将摆板推回原位，可以实现自动复位的效果。这样设计的好处是，保证了摆板的高速运动能够稳定进行，无需手动复位，方便高效。

当台锯正常工作时，压缩弹簧处于压缩状态，摆板处于水平位置，自锁板位于摆板正下方并支撑着摆板。单相电机经第四带轮、第一皮带、第一带轮、第二带轮、第二皮带、第三带轮带动驱动轴旋转，驱动轴带动环型锯片旋转。

当使用者的手接触到环型锯片的刹那，由于人体本身就是一个电容体的特性，在接触锯片时所产生的电容变化会改变电信号，识别器将电信号传递给电控箱，电控箱分析电信号后，控制单相电机反向转动一段时间后再断电停止，进而使环型锯片稳定停转，与此同时控制舵机偏转，自锁板转动，触发压缩弹簧伸长。在压缩弹簧弹开瞬间，压缩弹簧给摆板一个竖直向下的推力，加上摆板、驱动轴、环型锯片和第三带轮自身的重力加速度，摆板、驱动轴、环型锯片和第三带轮围绕着转动轴的轴线沿着弧形滑动槽向下做高速的弧形运动，在此运动过程中，气缸中有气体存在，活塞向下运动时受到阻力，固定在摆板下方的连杆会给摆板一个向上的推力，使环型锯片能够快速稳定的下降到机构腔中，减小剧烈冲撞对机构造成的伤害。

当摆板停止向下运动后，给气缸充气，推动活塞向上移动，通过气缸轴、万向节推动连杆向上移动，进而推动摆板向上运动，在摆板回到原始位置后，电控箱控制舵机复位，使自锁板复位，重新支撑摆板。等台锯完全恢复正常状态后，使用者再次通过启动单相电机，使得环型锯片继续旋转工作。

相对于传统的台锯，本发明中触发压缩弹簧后，摆板沿着弧形滑动槽向下运动，在连杆与气缸的配合下，使运动稳定进行并及时停止，进而使得环型锯片远离手且快速完全地进入到机构腔中；先控制电机反转后再断电，使得环型锯片快速稳定地停转；环型锯片停止旋转，且环型锯片远离手且完全进入到机构腔中，减少了手进一步接触环型锯片造成的伤害风险，提高了安全性。另外利用连杆和气缸配合使环型锯片复位，方便高效。本发明结构简单，具有较好的安全和使用效果。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1是台锯整体示意图

图2是台锯箱体剖面图示意图

图3是台锯内部机构示意图

图4是环型锯片安装示意图

图5是摆板安装示意图

图6是压缩弹簧和舵机配合示意图

图7是弧形滑动槽结构示意图

图8是第一轴承、第二轴承、第三轴承和第四轴承安装示意图

图9是固定腔安装示意图

图10是连杆、万向节和气缸配合示意图

图11是第一皮带和第二皮带安装示意

图12是自锁板安装示意图

图中标号名称：1、气缸；2、万向节；3、连杆；4、弧形滑动槽；5、固定腔；6、电控箱；7、摆板；8、环型锯片；9、第一皮带；10、第二皮带；11、第一带轮；12、第二带轮；13、第三带轮；14、第四带轮；15、压缩弹簧；16、舵机；17、自锁板；18、单相电机；19、传动轴；20、驱动轴；21、机构腔；22、台锯壳；23、第一轴承；24、第二轴承；25、第三轴承；26、第四轴承。

具体实施方案

如图1、2所示，它包括气缸1、万向节2、连杆3、弧形滑动槽4、固定腔5、电控箱6、摆板7、环型锯片8、第一皮带9、第二皮带10、第一带轮11、第二带轮12、第三带轮13、第四带轮14、压缩弹簧15、舵机16、自锁板17、单相电机18、传动轴19、驱动轴20、机构腔21、台锯壳22、第一轴承23、第二轴承24、第三轴承25、第四轴承26；如图2所示，其中台锯壳22内具有机构腔21；如图7、9所示，固定腔5固定在台锯壳22的前后两面板上，一面开有弧形弧形滑动槽4；如图3、7所示，固定腔5与摆板7连接的一侧开有弧形滑动槽4和轴孔；如图5所示，传动轴19一端固定在固定腔5上，另一端套有第一带轮11和第二带轮12，中间套有摆板7；如图5所示，摆板7一端套在传动轴19上，另一端固定有驱动轴20；驱动轴20固定在摆板7一端，一端固定有环型锯片8，另一端套有第三带轮13；第一带轮11套在传动轴19一端；第二带轮12套在传动轴19上，并与第一带轮11固定；第三带轮套13在驱动轴20一端；第四带轮14固定在电机轴上；如图8所示，第一轴承23固定在摆板7内，中间套有传动轴19；第二轴承24固定在第一带轮11中，中间套有传动轴19；第三轴承25固定在第二带轮12中，中间套有传动轴19；第四轴承26固定在第三带轮13内，中间套有驱动轴20；如图4所示，环型锯片8固定在驱动轴20一端；如图4、11所示，第一皮带9安装在第四带轮14上连接第一带轮11；第二皮带10安装在第二带轮12上连接第三带轮13；压缩弹簧15垂直固定在固定腔5水平延伸平面上；如图6所示，舵机16固定在固定腔延伸出来的竖直板面上；如图12所示，自锁板17安装在舵机轴上；气缸1固定在机构腔21底部；如图10所示，连杆3一端安装在摆板7上，另一端通过万向节2连接气缸1；万向节2安装在气缸轴端；单相电机18固定在机构腔21底部。

上述第一带轮11与第二带轮12相互固定。

上述压缩弹簧15处于压缩状态时，摆板7处于水平位置。

当压缩弹簧15处于压缩状态时，舵机16偏转，自锁板处于水平位置，且支撑摆板。

当压缩弹簧15处于压缩状态时，气缸中大气压为一个标准大气压。

上述弧形滑动槽4中心与驱动轴20轴心重合。

上述转动轴19与驱动轴20的轴线处于同一水平位置。

上述连杆3所在平面与固定腔5侧面平行。

本发明中的弧形滑动槽4所在的中心点与驱动轴20的轴线相重合的设计在于，当压缩弹簧15弹开时，驱动轴20可以绕着转动轴19的轴线带动摆板7一起，沿着弧形滑动槽4做弧形运动。

单向电机18通过电机轴带动第四带轮14旋转；第一带轮11与第二带轮12相固定，第四带轮14经第一皮带9带动第一带轮11与第二带轮12旋转；第二带轮12经第二皮带10带动第三带轮13旋转；驱动轴20经第四轴承26跟随第三带轮13旋转；驱动轴20带动环型锯片8一起旋转；传动轴19经第一轴承23与摆板7固定，经第二轴承24、第三轴承25与第一带轮11、第二带轮12固定，且传动轴19可以围绕传动轴19的轴线旋转；传动轴19可以带动摆板7绕其轴线做弧形运动。

如图6所示，舵机16与压缩弹簧15相配合的作用是：当舵机16未偏转时，固定在舵机轴末端的自锁板17处于摆板正下方并且与之相垂直，此时压缩弹簧15与摆板7接触，处于压缩状态，自锁板17对整个摆板7起到支撑作用；当舵机16打开偏转角度时，自锁板17随舵机轴旋转，对摆板7不再起支撑作用，压缩弹簧15瞬间释放，进而给摆板7一个推力，摆板7经驱动轴20带动环型锯片8绕传动轴19的轴线做弧形运动；摆板7被推回原位后，令舵机16复位，自锁板17可以重新支撑住摆板7，重新起到自锁作用。这样设计的好处是，摆板7和环型锯片8的运动和复位只需要控制舵机16偏转就可以实现，反应速度快，控制简单方便。

气缸1、万向节2和连杆3相互配合的作用是：连杆1一端固定在摆板7上，另一端通过万向节2与气缸轴末端连接，气缸轴连接着的活塞可以在气缸1中做往复运动，形成一个曲柄滑块机构，当压缩弹簧15被触发，摆板7向下做高速的弧形运动时，将会引起很大的振动和动载荷，此时气缸1与外界大气压一致，可以对摆板7的高速运动起到缓冲减震作用；当对摆板7和环型锯片8进行复位时，将气缸1充气在推动活塞向上移动时，利用连杆3将摆板7推回原位，可以实现自动复位的效果。这样设计的好处是，保证了摆板7的高速运动能够稳定进行，无需手动复位，方便高效。

当台锯正常工作时，压缩弹簧15处于压缩状态，摆板7处于水平位置，自锁板17位于摆板7正下方并支撑着摆板。单相电机18经第四带轮14、第一皮带9、第一带轮11、第二带轮12、第二皮带10、第三带轮13带动驱动轴20旋转，驱动轴20带动环型锯片8旋转。

当使用者的手接触到环型锯片8的刹那，由于人体本身就是一个电容体的特性，在接触锯片时所产生的电容变化会改变电信号，识别器将电信号传递给电控箱6，电控箱6分析电信号后，控制单相电机18反向转动后再断电停止，进而使环型锯片8稳定停转，与此同时控制舵机16偏转，自锁板17转动，触发压缩弹簧15的释放。在压缩弹簧15弹开瞬间，压缩弹簧15给摆板7一个竖直向下的推力，加上摆板7、驱动轴20、环型锯片8和第三带轮13自身的重力加速度，摆板7、驱动轴20、环型锯片8和第三带轮13围绕着转动轴19的轴线沿着弧形滑动槽4向下做高速的弧形运动，在此运动过程中，气缸1中有气体存在，活塞向下运动时受到阻力，固定在摆板7下方的连杆会给摆板7一个向上的推力，起到缓冲减震作用，使环型锯片8能够快速稳定的下降到机构腔21中，更好的保护了使用者的安全。

当摆板7停止向下运动后，给气缸1充气，推动活塞向上移动，通过气缸轴、万向节2推动连杆向上移动，进而推动摆板7向上运动，在摆板7回到原始位置后，电控箱6控制舵机16复位，使自锁板17复位，重新支撑摆板7。等台锯完全恢复正常状态后，使用者再次通过启动单相电机18，使得环型锯片8继续旋转工作。

相对于传统的台锯，本发明中触发压缩弹簧15后，摆板7沿着弧形滑动槽4向下运动，在连杆3与气缸1的配合下，使运动稳定进行并及时停止，进而使得环型锯片8远离手且快速完全地进入到机构腔21中；先控制单相电机18反转后再断电，使得环型锯片8快速稳定地停转；环型锯片8停止旋转，且环型锯片8远离手且完全进入到机构21腔中，减少了手进一步接触环型锯片8造成的伤害风险，提高了安全性。另外利用连杆3和气缸1配合使环型锯片8复位，方便高效。本发明结构简单，具有较好的安全和使用效果。

最后所应说明的是，以上具体实施仅用以说明本发明的技术方案而非限定，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，在上述说明的基础上还可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而凡在本发明技术方案的精神和范围内，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种安全台锯，其特征在于：它包括台锯壳22、环型锯片8、机构腔21、弧形滑动槽4、单相电机18、舵机16、电控箱6、第一皮带9、第二皮带10、压缩弹簧15、气缸1、连杆3、万向节2、自锁板17、第一带轮11、第二带轮12、第三带轮13、第四带轮14、摆板7、驱动轴20、传动轴19、固定腔5、第一轴承23、第二轴承24、第三轴承25、第四轴承26；其中台锯壳22内具有机构腔21；固定腔21固定在台锯壳22的与环型锯片8垂直的前后两面板上；固定腔5与摆板7连接的一侧开有弧形滑动槽4和轴孔；传动轴19一端固定在固定腔5上，另一端套有第一带轮11和第二带轮12，中间套有摆板7；摆板7一端套在传动轴19上，另一端固定有驱动轴20；驱动轴20固定在摆板7一端，一端固定有环型锯片8，另一端套有第三带轮13；第一带轮11套在传动轴19一端；第二带轮12套在传动轴19上，并与第一带轮11固定；第三带轮13套在驱动轴20一端；第四带轮14固定在电机轴上；第一轴承23固定在摆板7内，中间套有传动轴19；第二轴承24固定在第一带轮11中，中间套有传动轴19；第三轴承25固定在第二带轮12中，中间套有传动轴19；第四轴承26固定在第三带轮13内，中间套有驱动轴20；环型锯片8固定在驱动轴20一端；第一皮带11安装在第四带轮14上连接第一带轮11；第二皮带10安装在第二带轮12上连接第三带轮13；压缩弹簧15垂直固定在固定腔5水平延伸平面上；舵机16固定在固定腔5延伸出来的竖直板面上；自锁板17安装在舵机轴上；气缸1固定在机构腔21底部；连杆3一端安装在摆板7上，另一端通过万向节2连接气缸1；万向节2安装在气缸轴端；单相电机18固定在机构腔21底部。

2.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：第一带轮11与第二带轮12相互固定。

3.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：当压缩弹簧15处于压缩状态时，摆板7处于水平位置。

4.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：当压缩弹簧15处于压缩状态时，舵机16偏转，自锁板17板处于水平位置，且支撑摆板7。

5.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：当压缩弹簧15处于压缩状态时，气缸1中大气压为一个标准大气压。

6.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：弧形滑动槽4中心与驱动轴心重合。

7.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：转动轴19与驱动轴20的轴线处于同一水平位置。

8.根据权利要求1所述的一种安全台锯，其特征在于：连杆3所在平面与固定腔5侧面平行。