CN110026805B - 一种具有安全限位机构的数控机床 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有安全限位机构的数控机床，包括机床本体，所述机床本体包括柜体和机械臂，所述机械臂通过主轴安装有刀具，所述机械臂正下方设置有工作台面，所述机械臂两侧均固定安装有安全限位装置，所述安全限位装置包括固定板和支撑柱，所述固定板和支撑柱固定安装在机械臂一侧，所述支撑柱另一侧通过连接板安装有弹簧组，所述弹簧组远离连接板一侧固定安装有活动板，所述活动板远离弹簧组一侧安装有限位开关，所述限位开关远离活动板一侧设置有触头，所述柜体位于安全门一侧安装有急停开关，所述柜体顶部安装有信号灯，所述限位开关分别与急停开关和信号灯电性连接。本发明结构简单操作方便，可以避免机件撞击损坏。

Description

一种具有安全限位机构的数控机床

技术领域

本发明属于数控机床技术领域，具体涉及一种具有安全限位机构的数控机床。

背景技术

数控机床是数字控制机床的简称，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他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各种控制信号，控制机床的动作，按图纸要求的形状和尺寸，自动地将零件加工出来。数控机床较好地解决了复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，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。数控机床与传统机床相比，具有高度柔性、加工精度高、加工质量稳定可靠、生产率高、改善劳动条件和生产管理现代化等优点。数控机床按工艺用途分为金属切削类数控机床、金属成型类数控机床、数控特种加工机床以及其他类型的数控设备。

但是，在现有技术中，为了保证数控机床的运行安全，每个直线轴的两端都需要限位。传统的数控机床限位可分为软限位、硬限位与机械硬限位。在横梁的正、负极限位置装有限位开关或接近开关，这就是所谓的硬限位。硬限位是横梁运动超程的最后一道防护，越过硬限位后的很短距离就到达机械硬限位。由于伺服系统功率很大，一旦撞上机械硬限位，就有可能造成机件的损坏，横梁的软限位是以机床参考点为基准用机床参数设定的该轴的运动范围，软限位没有限位开关仅是一组位置坐标值。

为此，我们提出一种具有安全限位机构的数控机床来解决现有技术中存在的问题，操作简单，不需要设置参数进行软限位，使其安全系数更高，避免横梁越过硬限位撞击到机械硬限位上，造成机件的损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有安全限位机构的数控机床，以解决上述背景技术中提出现有技术中限位方式复杂，硬限位和机械硬限位之间距离较短，很容易发生撞击事件，造成机件的损坏的问题。

为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种具有安全限位机构的数控机床，包括机床本体，所述机床本体包括柜体和机械臂，所述机械臂固定安装在柜体顶部，所述机械臂底部固定安装有主轴，所述主轴内部固定安装有刀具，所述柜体内部位于机械臂正下方固定设置有工作台面，所述工作台面上表面固定安装有滑台，所述滑台上表面固定安装有工件安装座，所述柜体一侧开设有操作口，所述操作口两侧滑动安装有安全门，所述机械臂两侧均固定安装有安全限位装置，所述安全限位装置包括固定板和支撑柱，所述固定板固定安装在机械臂侧边，所述支撑柱固定安装在固定板远离机械臂一侧，所述支撑柱远离固定板一侧固定安装有连接板，所述连接板远离支撑柱一侧固定安装有弹簧组，所述弹簧组远离连接板一侧固定安装有活动板，所述活动板远离弹簧组一侧固定安装有限位开关，所述限位开关远离活动板一侧固定设置有触头，所述弹簧组包括至少四组弹簧，所述弹簧等距设置，所述柜体位于安全门一侧固定安装有操作面板，所述操作面板上固定安装有急停开关，所述柜体顶部固定安装有信号灯，所述限位开关分别与急停开关和信号灯电性连接。

优选的，所述信号灯底部固定安装有支架，所述支架固定安装在柜体顶部。

优选的，所述机械臂上垂直于机械臂固定安装有横梁，所述横梁内部安装有电动滑台，所述横梁固定安装在柜体顶部下表面。

优选的，所述柜体顶部开设有让位孔，所述机械臂贯穿让位孔设置。

优选的，两组所述安全门为对开结构移门，两组所述安全门外部靠近相对一侧均固定安装有把手，所述把手为圆管形结构，且两组所述把手对称设置。

优选的，所述固定板通过对称开设的安装孔和贯穿安装孔的螺栓与机械臂的侧边固定连接。

优选的，所述弹簧为圆柱形等节距压簧，且所述弹簧的直径不小于20mm。

优选的，所述连接板和活动板相对一侧分别设置有对应的凸起，所述弹簧两端分别卡接在连接板和活动板一侧的凸起上而与连接板和活动板固定连接。

优选的，所述安全限位装置垂直于机械臂安装，所述限位开关上的触头设置在安全限位装置远离机械臂一侧。

本发明的技术效果和优点：本发明提出的一种具有安全限位机构的数控机床，与现有技术相比，具有以下优点：

1、通过在机械臂上设置安全限位装置，且在安全限位装置内部增加弹簧组，可以在限位开关触碰到机床侧壁时有一段缓冲距离来使限位开关切换电路，使机床急停，并使信号灯闪烁，并且通过弹簧的缓冲，避免造成机件的损坏，保护机床部件。

2、限位方式简单，不需要设置繁复的软限位、硬限位和机械硬限位，操作简单，方便快捷，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的正视结构示意图；

图3为本发明的侧视结构示意图；

图4为本发明的俯视结构示意图；

图5为本发明的安全限位装置局部立体结构示意图；

图6为本发明的安全限位装置侧视结构示意图。

图中：1机床本体、2柜体、3机械臂、4主轴、5刀具、6工作台面、7滑台、8工件安装座、9操作口、10安全门、11安全限位装置、12固定板、13支撑柱、14连接板、15弹簧组、16活动板、17限位开关、18触头、19弹簧、20操作面板、21急停开关、22信号灯、23支架、24横梁、25让位孔、26把手、27螺栓、28凸起。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了如图1-6所示的一种具有安全限位机构的数控机床，包括机床本体1，所述机床本体1包括柜体2和机械臂3，所述机械臂3固定安装在柜体2顶部，所述机械臂3底部固定安装有主轴4，所述主轴4内部固定安装有刀具5，通过机械臂3带动主轴4移动，配合主轴4的旋转，可以对工件不同部位进行加工；所述柜体2内部位于机械臂3正下方固定设置有工作台面6，所述工作台面6上表面固定安装有滑台7，所述滑台7上表面固定安装有工件安装座8，通过设置工件安装座8，可以对不同的工件进行固定，以方便更好的加工操作；所述柜体1一侧开设有操作口9，所述操作口9两侧滑动安装有安全门10，通过开设操作口9，可以方便操作人员上下工件，进行加工操作，通过设置安全门10，避免加工时废屑飞出，划伤操作人员，保障操作人员人身安全；所述机械臂3两侧均固定安装有安全限位装置11，通过安装安全限位装置11，可以避免机械臂3在移动时撞击到机床侧边上造成机床部件的损坏；所述安全限位装置11包括固定板12和支撑柱13，所述固定板12固定安装在机械臂3侧边，所述支撑柱13固定安装在固定板12远离机械臂3一侧，所述支撑柱13远离固定板12一侧固定安装有连接板14，所述连接板14远离支撑柱13一侧固定安装有弹簧组15，通过安装弹簧组15，可以起到很好的缓冲作用，避免机械臂3撞击损坏；所述弹簧组15远离连接板14一侧固定安装有活动板16，所述活动板16远离弹簧组15一侧固定安装有限位开关17，所述限位开关17远离活动板16一侧固定设置有触头18，通过设置限位开关17，且所述限位开关17的触头18朝向外侧，可以在机械臂3接近机床侧壁时通过限位开关17的作用及时作出应对措施，避免机械臂3撞击到机床侧壁上；所述弹簧组15包括至少四组弹簧19，所述弹簧19等距设置，通过对弹簧19数量和分布状态的设置，可以使强度增加，使受力均匀；所述柜体2位于安全门10一侧固定安装有操作面板20，所述操作面板20上固定安装有急停开关21，所述柜体2顶部固定安装有信号灯22，所述限位开关17分别与急停开关21和信号灯22电性连接，通过电性连接，使限位开关17在接触到机床侧壁时，可以切换电源，启动急停开关21和信号灯22，引起操作人员注意，进行下一步复位操作。

较佳地，所述信号灯22底部固定安装有支架23，所述支架23固定安装在柜体2顶部。

通过采用上述技术方案，通过设置支架23，可以更好的支撑信号灯22。

较佳地，所述机械臂3上垂直于机械臂3固定安装有横梁24，所述横梁24内部安装有电动滑台，所述横梁24固定安装在柜体2顶部下表面。

通过采用上述技术方案，通过安装横梁24，且横梁24内部安装有电动滑台，使机械臂3可以沿着横梁24的方向进行移动。

较佳地，所述柜体2顶部开设有让位孔25，所述机械臂3贯穿让位孔25设置。

通过采用上述技术方案，通过开设让位孔25，避免机械臂3在移动时与柜体2发生干涉。

较佳地，两组所述安全门10为对开结构移门，两组所述安全门10外部靠近相对一侧均固定安装有把手26，所述把手26为圆管形结构，且两组所述把手26对称设置。

通过采用上述技术方案，通过设置把手26，方便开启和关闭安全门10，通过对把手26形状外形的限定，使操作时更加舒适方便。

较佳地，所述固定板12通过对称开设的安装孔和贯穿安装孔的螺栓27与机械臂3的侧边固定连接。

通过采用上述技术方案，通过螺栓27连接，使安装拆卸更加方便快捷，便于维修更换。

较佳地，所述弹簧19为圆柱形等节距压簧，且所述弹簧19的直径不小于20mm。

通过采用上述技术方案，通过对弹簧19外形直径的限定，强度高，更加能够满足使用要求。

较佳地，所述连接板14和活动板16相对一侧分别设置有对应的凸起28，所述弹簧18两端分别卡接在连接板14和活动板16一侧的凸起28上而与连接板14和活动板16固定连接。

通过采用上述技术方案，通过设置凸起28，使弹簧18更好的与连接板14和活动板16连接。

较佳地，所述安全限位装置11垂直于机械臂3安装，所述限位开关17上的触头18设置在安全限位装置11远离机械臂3一侧。

通过采用上述技术方案，通过设置，可以使触头18更早的接触到机床侧边，以便安全限位装置11更好的对机床部件进行保护。

工作原理：工作时，将需要加工的工件固定设置在工件安装座8上，通过操作面板20将程序编写输入到数控机床内，启动机床，使机械臂3移动，配合主轴4旋转，通过刀具5对工件进行加工，当机械臂3因为程序编写错误或者机床故障移向机床侧壁，触头18接触到机床侧壁，弹簧组15压缩缓冲，同时限位开关17切换电源，启动急停开关21，使机床停止运转移动，并启动信号灯22，以便引起操作人员的注意，及时对机床进行复位操作，通过弹簧组15的压缩缓冲，还可以保护机床部件与机床侧壁发生硬性撞击，损坏机床部件。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种具有安全限位机构的数控机床，包括机床本体（1），其特征在于：所述机床本体（1）包括柜体（2）和机械臂（3），所述机械臂（3）固定安装在柜体（2）顶部，所述机械臂（3）底部固定安装有主轴（4），所述主轴（4）内部固定安装有刀具（5），所述柜体（2）内部位于机械臂（3）正下方固定设置有工作台面（6），所述工作台面（6）上表面固定安装有滑台（7），所述滑台（7）上表面固定安装有工件安装座（8），所述柜体（2 ）一侧开设有操作口（9），所述操作口（9）两侧滑动安装有安全门（10），所述机械臂（3）两侧均固定安装有安全限位装置（11），所述安全限位装置（11）包括固定板（12）和支撑柱（13），所述固定板（12）固定安装在机械臂（3）侧边，所述支撑柱（13）固定安装在固定板（12）远离机械臂（3）一侧，所述支撑柱（13）远离固定板（12）一侧固定安装有连接板（14），所述连接板（14）远离支撑柱（13）一侧固定安装有弹簧组（15），所述弹簧组（15）远离连接板（14）一侧固定安装有活动板（16），所述活动板（16）远离弹簧组（15）一侧固定安装有限位开关（17），所述限位开关（17）远离活动板（16）一侧固定设置有触头（18），所述弹簧组（15）包括至少四组弹簧（19），所述弹簧（19）等距设置，所述柜体（2）位于安全门（10）一侧固定安装有操作面板（20），所述操作面板（20）上固定安装有急停开关（21），所述柜体（2）顶部固定安装有信号灯（22），所述限位开关（17）分别与急停开关（21）和信号灯（22）电性连接；所述信号灯（22）底部固定安装有支架（23），所述支架（23）固定安装在柜体（2）顶部；所述机械臂（3）上垂直于机械臂（3）固定安装有横梁（24），所述横梁（24）内部安装有电动滑台，所述横梁（24）固定安装在柜体（2）顶部下表面；所述柜体（2）顶部开设有让位孔（25），所述机械臂（3）贯穿让位孔（25）设置；两组所述安全门（10）为对开结构移门，两组所述安全门（10）外部靠近相对一侧均固定安装有把手（26），所述把手（26）为圆管形结构，且两组所述把手（26）对称设置；所述固定板（12）通过对称开设的安装孔和贯穿安装孔的螺栓（27）与机械臂（3）的侧边固定连接；所述弹簧（19）为圆柱形等节距压簧，且所述弹簧（19）的直径不小于20mm；所述连接板（14）和活动板（16）相对一侧分别设置有对应的凸起（28），所述弹簧（19 ）两端分别卡接在连接板（14）和活动板（16）一侧的凸起（28）上而与连接板（14）和活动板（16）固定连接；所述安全限位装置（11）垂直于机械臂（3）安装，所述限位开关（17）上的触头（18）设置在安全限位装置（11）远离机械臂（3）一侧。

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