CN114888611B - 一种数控机床制造用紧急保护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种数控机床制造用紧急保护装置，包括机床，所述机床的加工腔内通过驱动结构固定连接有铣刀组件，所述铣刀组件由铣刀驱动装置和安装在其输出端的铣刀组成，所述铣刀组件的外部固定套接有外环，所述外环的内侧固定连接有顶环。本发明通过设有紧急制停机构，可以在铣刀组件失控时，将铣刀组件紧急制停，同时通过设有的紧急防护组件，在将铣刀组件制停的同时将铣刀罩住，避免铣刀因失控操作不当折断崩出，出现崩伤工作人员或损坏加工腔内部零件的现象；通过设有两组不同方向的棘爪，使得紧急制停机构可以适用于不同加工方式的铣刀组件，可以有效提高紧急制停机构的适用性。
Description
技术领域
本发明属于数控机床技术领域，特别涉及一种数控机床制造用紧急保护装置。
背景技术
数控机床是一种装有程序控制系统的自动化机床，该控制系统能够较好地解决了复杂、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。
数控机床中的铣刀组件时铣床中工件加工的重要部件，铣刀组件在对零件加工的过程中，大多数控机床上都不具有紧急保护装置，如果出现失控突然提速的现象，无法将其紧急制停，这样，不仅会损坏加工零件、造成铣刀组件损坏，而且会出现铣刀折断崩出的现象，对工作人员或加工仓内零部件造成一定的伤害，具有一定的使用危险性。
因此，发明一种数控机床制造用紧急保护装置来解决上述问题很有必要。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种数控机床制造用紧急保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种数控机床制造用紧急保护装置，包括机床，所述机床的加工腔内通过驱动结构固定连接有铣刀组件，所述铣刀组件由铣刀驱动装置和安装在其输出端的铣刀组成，所述铣刀组件的外部固定套接有外环，所述外环的内侧固定连接有顶环，所述顶环的下方设置有与铣刀组件配合使用的紧急制停机构，所述外环的内部开设有空腔，所述空腔的内部滑动连接有防护环，所述防护环的顶部一端均匀固定连接有多个第一弹簧，且多个第一弹簧的顶部一端均与空腔内壁顶部固定连接，所述外环的底部一端设置有与紧急制停机构配合使用的紧急防护组件。
进一步的，所述紧急制停机构包括固定套接在铣刀组件中的铣刀外侧的第一齿环，所述顶环的底部一端对称转动连接有转轴，两个所述转轴的外部均固定套接有与第一齿环啮合的第二齿环，且两个第二齿环分别设置在第一齿环的两侧，两个所述第二齿环的顶部一端分别均匀固定连接有多个圆轴，多个所述圆轴的外部均活动套接有棘爪，多个所述棘爪的顶部一端均固定连接有扭簧，两个所述转轴的外部均固定套接有固定环，且两个固定环分别由一个圆管和一个圆环组成，两个所述固定环中的圆环表面分别均匀开设有多个圆槽，多个所述圆轴的顶部一端均固定连接有圆杆，且多个圆杆分别设置在多个圆槽的内部，多个所述扭簧的顶部一端分别与固定环中的圆环底部活动连接，所述外环的内侧对称固定连接有限位环，两个所述限位环的内部均滑动连接有与多个棘爪啮合的棘环。
进一步的，所述紧急防护组件包括开设在外环底部一端的空槽，所述空槽的内部对称滑动连接有弧形板，两个所述弧形板的外侧分别均匀转动连接有多个与防护环配合使用的限位块，所述外环的底部一端均匀开设有与限位块配合使用的通槽，且多个限位块分别滑动连接在多个通槽内，两个所述弧形板的内侧均设置有凸块，且两个所述凸块均延伸至外环的内侧并分别与两个棘环固定连接，所述外环的内侧固定连接有挡板，且挡板设置在两个棘环之间，所述挡板的两侧均固定连接有第二弹簧，且两个第二弹簧远离挡板的一端分别与两个棘环固定连接。
进一步的，其中一个第二齿环顶部一端的多个棘爪均为顺时针设置，另一个所述第二齿环上的多个棘爪均为逆时针设置，两个所述棘环分别与两组棘爪配合设置。
进一步的，两个所述转轴的外部均固定套接有安装环，且两个安装环分别设置在两个固定环的上方，多个所述圆杆的顶部一端均穿过圆槽并分别与两个安装环固定连接，两个所述安装环与限位环之间均设置有与多个扭簧配合使用的扭力调节组件。
进一步的，所述扭力调节组件包括分别活动套接在多个圆杆外侧的第三齿环，且多个第三齿环分别设置在两个安装环与固定环之间，多个所述第三齿环的底部一端均固定连接有L形板，多个所述L形板的底部一端均穿过圆槽并分别与多个扭簧远离棘爪的一端固定连接，两个所述转轴的外侧均对称固定套接有引导环，两组所述引导环的内部分别滑动连接有与多个第三齿环啮合的第四齿环，且两个第四齿环分别设置在两组第三齿环的内侧，两个所述转轴的内部均开设有T形槽，两个所述T形槽的顶部一端均滑动连接有与第三齿环啮合的齿条，两个所述T形槽的内部均转动连接有转动杆，两个所述转动杆的底部一端均固定连接有与齿条啮合的齿轮，两个所述转动杆的底部一端均设置有与扭力调节组件配合使用的限位机构。
进一步的，所述限位机构包括分别固定连接在两个转动杆底部一端的凸齿旋钮，两个所述转动杆底部一端的外侧均活动套接有与凸齿旋钮配合使用的外罩，且外罩的内侧设置有与突刺旋钮啮合的凸条，两个所述凸齿旋钮的顶部一端均固定连接有第三弹簧，且两个第三弹簧分别活动套接在转动杆的外部，两个所述转轴的底部一端分别均匀设置有多个限位条，两个所述外罩顶部一端的外侧分别设置有与多个限位条配合使用的定位块。
进一步的，所述挡板与外环为一体式设置，两个所述限位机构均设置在外环的下方。
进一步的，所述防护环的切面形状为T形，多个所述限位块远离弧形板一侧的形状均为夹角小于三十度的三角形。
本发明的技术效果和优点：
1、本发明通过设有紧急制停机构，可以在铣刀组件失控时，将铣刀组件紧急制停，同时通过设有的紧急防护组件，在将铣刀组件制停的同时将铣刀罩住，避免铣刀因失控操作不当折断崩出，出现崩伤工作人员或损坏加工腔内部零件的现象；通过设有两组不同方向的棘爪，使得紧急制停机构可以适用于不同加工方式的铣刀组件，可以有效提高紧急制停机构的适用性。
2、本发明通过设有扭力调节组件，使得紧急制停机构可以适用于不同转速的铣刀组件，能进一步提高铣刀组件的适用性和使用效果；通过设有限位机构，可以有效保障紧急制停机构使用过程中的稳定性，增加了装置整体的实用性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书和附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例的主视图；
图2示出了本发明实施例的部分结构仰视图；
图3示出了本发明实施例的部分结构剖视图；
图4示出了本发明实施例的部分结构俯剖图；
图5示出了本发明实施例的部分结构俯剖图；
图6示出了本发明实施例的部分结构俯剖图；
图7示出了本发明实施例的部分结构俯剖图；
图8示出了本发明实施例的扭力调节组件中部分结构剖视图；
图9示出了本发明实施例的扭力调节组件中部分结构仰视图；
图10示出了本发明实施例的A部结构放大示意图；
图中：1、机床；2、铣刀组件；3、外环；4、顶环；5、紧急制停机构；51、第一齿环；52、转轴；53、第二齿环；54、圆轴；55、棘爪；56、扭簧；57、固定环；58、圆槽；59、圆杆；60、限位环；61、棘环；6、空腔；7、防护环；8、第一弹簧；9、紧急防护组件；91、空槽；92、弧形板；93、限位块；94、通槽；95、凸块；96、挡板；97、第二弹簧；10、安装环；11、扭力调节组件；111、第三齿环；112、L形板；113、引导环；114、第四齿环；115、T形槽；116、齿条；117、转动杆；118、齿轮；12、限位机构；121、凸齿旋钮；122、外罩；123、第三弹簧；124、限位条；125、定位块。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
本发明提供了一种数控机床制造用紧急保护装置，如图1-图10所示，包括机床1，机床1的加工腔内通过驱动结构固定连接有铣刀组件2，铣刀组件2由铣刀驱动装置和安装在其输出端的铣刀组成，铣刀组件2的外部固定套接有外环3，外环3的内侧固定连接有顶环4，顶环4的下方设置有与铣刀组件2配合使用的紧急制停机构5，外环3的内部开设有空腔6，空腔6的内部滑动连接有防护环7，防护环7的顶部一端均匀固定连接有多个第一弹簧8，且多个第一弹簧8的顶部一端均与空腔6内壁顶部固定连接，外环3的底部一端设置有与紧急制停机构5配合使用的紧急防护组件9；
紧急制停机构5包括固定套接在铣刀组件2中的铣刀外侧的第一齿环51，顶环4的底部一端对称转动连接有转轴52，两个转轴52的外部均固定套接有与第一齿环51啮合的第二齿环53，且两个第二齿环53分别设置在第一齿环51的两侧，两个第二齿环53的顶部一端分别均匀固定连接有多个圆轴54，多个圆轴54的外部均活动套接有棘爪55，多个棘爪55的顶部一端均固定连接有扭簧56，两个转轴52的外部均固定套接有固定环57，且两个固定环57分别由一个圆管和一个圆环组成，两个固定环57中的圆环表面分别均匀开设有多个圆槽58，多个圆轴54的顶部一端均固定连接有圆杆59，且多个圆杆59分别设置在多个圆槽58的内部，多个扭簧56的顶部一端分别与固定环57中的圆环底部活动连接，外环3的内侧对称固定连接有限位环60，两个限位环60的内部均滑动连接有与多个棘爪55啮合的棘环61；
紧急防护组件9包括开设在外环3底部一端的空槽91，空槽91的内部对称滑动连接有弧形板92，两个弧形板92的外侧分别均匀转动连接有多个与防护环7配合使用的限位块93，外环3的底部一端均匀开设有与限位块93配合使用的通槽94，且多个限位块93分别滑动连接在多个通槽94内，两个弧形板92的内侧均设置有凸块95，且两个凸块95均延伸至外环3的内侧并分别与两个棘环61固定连接，外环3的内侧固定连接有挡板96，且挡板96设置在两个棘环61之间，挡板96的两侧均固定连接有第二弹簧97，且两个第二弹簧97远离挡板96的一端分别与两个棘环61固定连接；
其中一个第二齿环53顶部一端的多个棘爪55均为顺时针设置，另一个第二齿环53上的多个棘爪55均为逆时针设置，两个棘环61分别与两组棘爪55配合设置；
挡板96与外环3为一体式设置，两个限位机构12均设置在外环3的下方；
防护环7的切面形状为T形，多个限位块93远离弧形板92一侧的形状均为夹角小于三十度的三角形；
使用数控机床时，铣刀组件2带动铣刀转动对工件进行加工，此时铣刀带动第一齿环51转动，通过第一齿环51与两个第二齿环53间的啮合作用带动两个转轴52同步转动，当铣刀组件2正常使用时，第一齿环51通过与第二齿环53间的啮合作用带动两个转轴52匀速转动，此时，两个第二齿轮118顶部一端的多个棘爪55分别在扭簧56的作用下收在固定环57的内侧，随着两个第二齿环53转动的过程中并不与两个棘环61接触；
当铣刀组件2失控出现突然加速转动的情况时，第一齿环51通过齿环间的啮合作用带动两个第二齿环53同步加速转动，正转时，其中一个第二齿环53顶部一端的棘爪55在离心力的作用下带动对应的扭簧56收缩并向靠近棘环61的一侧移动，并与棘环61啮合，将对应的第二齿环53紧急卡停，通过第二齿环53与第一齿环51间的啮合作用从而将铣刀组件2紧急制停，此时，另一个第二齿环53上的棘爪55始终不与棘环61接触，甚至会在离心力的作用下与固定环57贴合；反转时，另一个第二齿环53则在上述结构间的配合下同样的将铣刀组件2紧急制停；
在棘爪55与棘环61啮合时，棘爪55持续转动的过程中，推动棘环61在限位环60的内部向挡板96的方向滑动，并挤压对应的第二弹簧97，在将铣刀组件2彻底制停之间进行一个缓冲，减少对铣刀组件2的损坏；
当棘环61在限位环60内部滑动的同时，棘环61带动弧形板92同步在空槽91的内部滑动，使得弧形板92带动外侧的多个限位块93同步在通槽94的内部滑动，并向空槽91的内部移动，从而解除限位块93对防护环7的限位作用，此时，防护环7在多个第一弹簧8的复位作用下向空腔6的外部滑动，将铣刀组件2中的铣刀罩住，避免铣刀组件2失控时折断崩出；
本发明通过设有紧急制停机构5，可以在铣刀组件2失控时，将铣刀组件2紧急制停，同时通过设有的紧急防护组件9，在将铣刀组件2制停的同时将铣刀罩住，避免铣刀因失控操作不当折断崩出，出现崩伤工作人员或损坏加工腔内部零件的现象；通过设有两组不同方向的棘爪55，使得紧急制停机构5可以适用于不同加工方式的铣刀组件2，可以有效提高紧急制停机构5的适用性。
如图1-图10所示，两个转轴52的外部均固定套接有安装环10，且两个安装环10分别设置在两个固定环57的上方，多个圆杆59的顶部一端均穿过圆槽58并分别与两个安装环10固定连接，两个安装环10与限位环60之间均设置有与多个扭簧56配合使用的扭力调节组件11；
扭力调节组件11包括分别活动套接在多个圆杆59外侧的第三齿环111，且多个第三齿环111分别设置在两个安装环10与固定环57之间，多个第三齿环111的底部一端均固定连接有L形板112，多个L形板112的底部一端均穿过圆槽58并分别与多个扭簧56远离棘爪55的一端固定连接，两个转轴52的外侧均对称固定套接有引导环113，两组引导环113的内部分别滑动连接有与多个第三齿环111啮合的第四齿环114，且两个第四齿环114分别设置在两组第三齿环111的内侧，两个转轴52的内部均开设有T形槽115，两个T形槽115的顶部一端均滑动连接有与第三齿环111啮合的齿条116，两个T形槽115的内部均转动连接有转动杆117，两个转动杆117的底部一端均固定连接有与齿条116啮合的齿轮118，两个转动杆117的底部一端均设置有与扭力调节组件11配合使用的限位机构12；
限位机构12包括分别固定连接在两个转动杆117底部一端的凸齿旋钮121，两个转动杆117底部一端的外侧均活动套接有与凸齿旋钮121配合使用的外罩122，且外罩122的内侧设置有与突刺旋钮啮合的凸条，两个凸齿旋钮121的顶部一端均固定连接有第三弹簧123，且两个第三弹簧123分别活动套接在转动杆117的外部，两个转轴52的底部一端分别均匀设置有多个限位条124，两个外罩122顶部一端的外侧分别设置有与多个限位条124配合使用的定位块125；
防护环7的切面形状为T形，多个限位块93远离弧形板92一侧的形状均为夹角小于三十度的三角形；
当对铣刀组件2进行速度调节时，可以同时向下拉动对应的外罩122，使得第三弹簧123被压缩，以使得外罩122带动多个定位块125向限位条124的下方移动，解除限位条124对外罩122的限位作用，此时，可以转动外罩122，通过外罩122内侧的凸条与凸齿旋钮121间的啮合作用带动转动杆117同步转动，通过转动杆117带动齿轮118同步转动，通过齿轮118与齿条116间的啮合作用推动齿条116向T形槽115的外部移动，使得齿条116通过与其中一个第三齿环111间的啮合作用带动其转动，以使得第三齿环111通过与第四齿环114间的啮合作用带动第四齿环114在引导环113的内部滑动，从而通过第四齿环114与多个第三齿环111间的啮合作用同步带动多个第三齿环111转动，通过多个第三齿环111带动多个L形板112同步在圆槽58的内部转动，通过多个L形板112带动扭簧56的一端绕着圆轴54转动，使得多个扭簧56同步收缩，以加大多个扭簧56的扭力；此时，可以根据铣刀组件2的调节数据对扭簧56进行相对应的调节，使得紧急制停机构5可以适应铣刀组件2；
调节完成后，可以松开外罩122，此时，外罩122在第三弹簧123的复位作用下，向转轴52的方向移动，使得其外侧的定位块125再次卡入多个限位条124之间，实现对外罩122位置的固定，而外罩122通内侧凸条与凸齿旋钮121间的啮合作用可以将转动杆117同步限制固定，利用结构间的配合，在对扭簧56调节结束后将其位置进行固定；
本发明通过设有扭力调节组件11，使得紧急制停机构5可以适用于不同转速的铣刀组件2，能进一步提高铣刀组件2的适用性和使用效果；通过设有限位机构12，可以有效保障紧急制停机构5使用过程中的稳定性，增加了装置整体的实用性。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种数控机床制造用紧急保护装置，包括机床(1)，其特征在于：所述机床(1)的加工腔内通过驱动结构固定连接有铣刀组件(2)，所述铣刀组件(2)由铣刀驱动装置和安装在其输出端的铣刀组成，所述铣刀组件(2)的外部固定套接有外环(3)，所述外环(3)的内侧固定连接有顶环(4)，所述顶环(4)的下方设置有与铣刀组件(2)配合使用的紧急制停机构(5)，所述外环(3)的内部开设有空腔(6)，所述空腔(6)的内部滑动连接有防护环(7)，所述防护环(7)的顶部一端均匀固定连接有多个第一弹簧(8)，且多个第一弹簧(8)的顶部一端均与空腔(6)内壁顶部固定连接，所述外环(3)的底部一端设置有与紧急制停机构(5)配合使用的紧急防护组件(9)；
所述紧急防护组件(9)包括开设在外环(3)底部一端的空槽(91)，所述空槽(91)的内部对称滑动连接有弧形板(92)，两个所述弧形板(92)的外侧分别均匀转动连接有多个与防护环(7)配合使用的限位块(93)，所述外环(3)的底部一端均匀开设有与限位块(93)配合使用的通槽(94)，且多个限位块(93)分别滑动连接在多个通槽(94)内，两个所述弧形板(92)的内侧均设置有凸块(95)，且两个所述凸块(95)均延伸至外环(3)的内侧并分别与两个棘环(61)固定连接，所述外环(3)的内侧固定连接有挡板(96)，且挡板(96)设置在两个棘环(61)之间，所述挡板(96)的两侧均固定连接有第二弹簧(97)。
2.根据权利要求1所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：所述紧急制停机构(5)包括固定套接在铣刀组件(2)中的铣刀外侧的第一齿环(51)，所述顶环(4)的底部一端对称转动连接有转轴(52)，两个所述转轴(52)的外部均固定套接有与第一齿环(51)啮合的第二齿环(53)，且两个第二齿环(53)分别设置在第一齿环(51)的两侧，两个所述第二齿环(53)的顶部一端分别均匀固定连接有多个圆轴(54)，多个所述圆轴(54)的外部均活动套接有棘爪(55)，多个所述棘爪(55)的顶部一端均固定连接有扭簧(56)，两个所述转轴(52)的外部均固定套接有固定环(57)，且两个固定环(57)分别由一个圆管和一个圆环组成，两个所述固定环(57)中的圆环表面分别均匀开设有多个圆槽(58)，多个所述圆轴(54)的顶部一端均固定连接有圆杆(59)，且多个圆杆(59)分别设置在多个圆槽(58)的内部，多个所述扭簧(56)的顶部一端分别与固定环(57)中的圆环底部活动连接，所述外环(3)的内侧对称固定连接有限位环(60)，两个所述限位环(60)的内部均滑动连接有与多个棘爪(55)啮合的棘环(61)，两个第二弹簧(97)远离挡板(96)的一端分别与两个棘环(61)固定连接。
3.根据权利要求2所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：其中一个第二齿环(53)顶部一端的多个棘爪(55)均为顺时针设置，另一个所述第二齿环(53)上的多个棘爪(55)均为逆时针设置，两个所述棘环(61)分别与两组棘爪(55)配合设置。
4.根据权利要求3所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：两个所述转轴(52)的外部均固定套接有安装环(10)，且两个安装环(10)分别设置在两个固定环(57)的上方，多个所述圆杆(59)的顶部一端均穿过圆槽(58)并分别与两个安装环(10)固定连接，两个所述安装环(10)与限位环(60)之间均设置有与多个扭簧(56)配合使用的扭力调节组件(11)。
5.根据权利要求4所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：所述扭力调节组件(11)包括分别活动套接在多个圆杆(59)外侧的第三齿环(111)，且多个第三齿环(111)分别设置在两个安装环(10)与固定环(57)之间，多个所述第三齿环(111)的底部一端均固定连接有L形板(112)，多个所述L形板(112)的底部一端均穿过圆槽(58)并分别与多个扭簧(56)远离棘爪(55)的一端固定连接，两个所述转轴(52)的外侧均对称固定套接有引导环(113)，两组所述引导环(113)的内部分别滑动连接有与多个第三齿环(111)啮合的第四齿环(114)，且两个第四齿环(114)分别设置在两组第三齿环(111)的内侧，两个所述转轴(52)的内部均开设有T形槽(115)，两个所述T形槽(115)的顶部一端均滑动连接有与第三齿环(111)啮合的齿条(116)，两个所述T形槽(115)的内部均转动连接有转动杆(117)，两个所述转动杆(117)的底部一端均固定连接有与齿条(116)啮合的齿轮(118)，两个所述转动杆(117)的底部一端均设置有与扭力调节组件(11)配合使用的限位机构(12)。
6.根据权利要求5所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：所述限位机构(12)包括分别固定连接在两个转动杆(117)底部一端的凸齿旋钮(121)，两个所述转动杆(117)底部一端的外侧均活动套接有与凸齿旋钮(121)配合使用的外罩(122)，且外罩(122)的内侧设置有与突刺旋钮啮合的凸条，两个所述凸齿旋钮(121)的顶部一端均固定连接有第三弹簧(123)，且两个第三弹簧(123)分别活动套接在转动杆(117)的外部，两个所述转轴(52)的底部一端分别均匀设置有多个限位条(124)，两个所述外罩(122)顶部一端的外侧分别设置有与多个限位条(124)配合使用的定位块(125)。
7.根据权利要求6所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：所述挡板(96)与外环(3)为一体式设置，两个所述限位机构(12)均设置在外环(3)的下方。
8.根据权利要求7所述的一种数控机床制造用紧急保护装置，其特征在于：所述防护环(7)的切面形状为T形，多个所述限位块(93)远离弧形板(92)一侧的形状均为夹角小于三十度的三角形。
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