CN116422797A - 一种用于机床的防护结构及具有该结构的冲床 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种用于机床的防护结构及具有该结构的冲床，防护结构包括门体组件、导轨组件、悬吊组件和连接组件，导轨组件和悬吊组件通过连接组件安装在机床上，门体组件安装在导轨组件内并适于沿导轨组件进行纵向移动，且门体组件的顶端与悬吊组件连接，通过悬吊组件，门体组件适于在悬空状态下保持平衡，导轨组件内设置有控制结构和应急止停结构，当门体组件经过控制结构时，控制结构适于辨别门体组件处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当控制结构辨别到门体组件处于紧急掉落状态时，控制结构适于通过断电启动应急止停结构，应急止停结构适于将门体组件逼停。本申请具有不会对生产效率产生影响，应急能力强，安全系数高的优点。

Description

一种用于机床的防护结构及具有该结构的冲床

技术领域

本申请涉及机床设备技术领域，具体涉及一种用于机床的防护结构及具有该结构的冲床。

背景技术

机床（英文名称：machine tool）是指制造机器和机械的机器，如今，机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用，但是由于各类机床在生产使用时都存在着一定安全隐患，例如工作人员不慎将身体部分放入正在工作中的机床内，又或者是加工时的残料飞溅，都会对工作人员的身体造成较大的损害。

在各类机床里，冲床是一个极为常见的设备，冲床内大多都具有一个用于摆放工件和加工工件的工作台，而工作台一般可分为上、下两个工作台，通过驱动上工作台的上下往复运动进行加工作业。

冲床在工作过程中，上工作台向下运动会产生巨大的冲力，但是冲床的上、下工作台之间的作业空间又需要是裸露的，用于给工作人员足够的操作空间，因此当工作人员在冲床附近操作时，就存在较大的安全隐患，例如工作人员在操作时将手、臂或者头伸入模具危险区内时被夹在上、下工作台之间，又或者是在加工工件时，残料飞溅打到工作人员身上，都会造成严重的生产事故，存在严重的安全隐患，所以现在很多冲床上都安装有可以开启的防护结构，防护结构的开启方式多是采用升降开启。

目前的防护结构大多是通过包含电机、油缸、气缸或者平衡器的悬吊组件实现升降的，而当防护结构升起来处于上位的时候，其需要通过电机、油缸、气缸或者平衡器自身的锁紧来防止其掉落，但是这些方式并不保险，如果停电或者油缸气缸的管路破裂都有可以造成防护结构自动掉落，如果操作人员刚好位于防护结构的下端，则会造成安全事故，非常危险。

针对上述技术问题，专利号为2017113620947的名称为一种冲床安全门防落装置的专利文件公开了以下技术方案，一种冲床安全门防落装置，包括安全门和导轨，导轨安装在冲床机体前端两侧，导轨上安装有上下升降的安全门，导轨的上端一侧横向安装有防落组件，防落组件包括安装底板和气缸，安装底板上侧朝向导轨的一端竖直安装有前支撑板，前支撑板上横向穿过布置有阻挡销，该阻挡销的一端与安装在安装底板上侧的气缸的伸出杆轴向相连，阻挡销的另一端由随着气缸的推出伸入到安全门内。

但是上述技术方案存在着以下缺陷：（1）防护结构是存在着掉落风险，需要设置防落结构，但是不可否认，防护结构的掉落概率较小，而该技术方案中防护结构每次上升到顶端时都要插入阻挡销，每次下降前都要先等待阻挡销回缩，会使得每次操作的步骤增加，所需时间更长，从而会降低生产效率，但为了一件小概率时间去降低每次操作的效率，是得不偿失的。

（2）该技术方案中防落装置只能固定一种状态，应急能力差，当防护结构出现突发情况时，例如当阻挡销刚缩回，防护结构正要从最高点下降时出现故障自动掉落，该防落装置就无法及时有效地实现止停。

（3）该技术方案中缺少指示功能，即当防护结构发生故障时，使用人员无法及时地了解到该信息，例如当防护结构通过阻挡销固定在上方时，此时若悬吊组件出现故障，而使用人员无法得到该信息，继续操作使得阻挡销缩回后，防护结构便会自动降落，造成事故。

发明内容

本申请的目的在于提供一种不会对生产效率产生影响，具有应急功能的防护结构。

为达到以上目的，本申请采用的技术方案为：一种用于机床的防护结构，包括门体组件、导轨组件、悬吊组件和连接组件，所述导轨组件和所述悬吊组件通过所述连接组件安装在所述机床上，所述门体组件安装在所述导轨组件内并适于沿所述导轨组件进行纵向移动，且所述门体组件的顶端与所述悬吊组件连接，通过所述悬吊组件，所述门体组件适于在悬空状态下保持平衡，所述导轨组件内设置有控制结构和应急止停结构，当所述门体组件经过所述控制结构时，所述控制结构适于辨别所述门体组件处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当所述控制结构辨别到所述门体组件处于紧急掉落状态时，所述控制结构适于通过断电启动所述应急止停结构，所述应急止停结构适于将所述门体组件逼停。

作为一种优选，所述控制结构包括测速传感器、控制主板和常闭开关，所述常闭开关安装在所述应急止停结构的电路上，所述应急止停结构设置为断电启动，所述测速传感器适于检测所述门体组件经过时的速度，并生产速度信息传递至所述控制主板，所述控制主板适于辨别出所述门体组件处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当所述控制主板辨别到所述门体组件处于紧急掉落状态时，所述控制主板控制所述常闭开关断开，从而实现所述应急止停结构的启动。

作为另一种优选，所述应急止停结构设置在所述导轨组件一侧壁上，且该侧壁内设置有供所述应急止停结构插入所述导轨组件内部的第一插孔，另一侧侧壁内设置有与所述第一插孔对应的第二插孔，所述门体组件上设有限位孔；所述应急止停结构包括电磁体、阻挡销和第一弹簧，所述阻挡销采用磁性材料制成，所述第一弹簧的两端分别与所述电磁体和所述阻挡销连接，当所述电磁体通电时，所述电磁体适于吸引所述阻挡销靠近所述电磁体并压缩所述第一弹簧，且处于平衡状态时，所述阻挡销顶端不超出所述第一插孔，当所述电磁体断电时，所述第一弹簧回弹并驱动所述阻挡销横向移动，所述阻挡销适于穿过紧急掉落状态下的所述门体组件上的所述限位孔后插入所述第二插孔内，所述限位孔和所述阻挡销配合适于实现对于所述门体组件的逼停。

进一步优选，所述应急止停结构还包括给速体和第二弹簧，所述给速体采用磁性材料制成，所述第二弹簧的两端分别与所述电磁体和所述给速体连接，当所述电磁体通电时，所述电磁体适于吸引所述给速体靠近所述电磁体并压缩所述第二弹簧，且处于平衡状态时，所述给速体和所述阻挡销之间具有间隙，当所述电磁体断电时，所述第二弹簧回弹并驱动所述给速体横向移动，且所述给速体在横向移动过程中适于与所述阻挡销发生碰撞，从而实现对于所述阻挡销的加速。

进一步优选，所述给速体的质量小于所述阻挡销的质量，制成所述给速体的磁性材料的比磁化系数大于制成所述阻挡销的磁性材料的比磁化系数，所述第二弹簧的弹性系数小于所述第一弹簧的弹性系数，所述给速体与所述阻挡销同轴线设置并设置在所述阻挡销远离所述导轨组件的一侧，所述第二弹簧与所述第一弹簧同轴线设置并设置在所述第一弹簧内部。

进一步优选，所述第二插孔的底端设有检测结构，所述检测结构与所述控制主板连接，且所述检测结构包括压力传感器和指示灯，所述压力传感器适于检测所述阻挡销插入所述第二插孔后与所述压力传感器碰撞时的压力，并生产压力信息传递至所述控制主板，所述控制主板内设置有以所述阻挡销经过所述给速体加速后碰撞所述压力传感器时的压力为标准的压力阈值，当所述压力信息小于所述压力阈值时，所述控制主板控制所述指示灯量红队，当所述压力信息等于或大于所述压力阈值时，所述控制主板控制所述指示灯量绿灯。

进一步优选，所述悬吊组件包括驱动源，所述驱动源适于驱动所述门体组件进行纵向移动，且所述门体组件在纵向移动过程中具有最高点和最大移动速度，所述控制主板内设定的速度阈值大于所述最大移动速度，所述测速传感器设置在所述最高点下方，且当所述门体组件从所述最高点降落时，所述测速传感器检测到的所述速度信息大于所述速度阈值。

进一步优选，从所述测速传感器开始工作到所述阻挡销接触所述门体组件之间的时间为t1，自由落体状态下，从所述测速传感器开始工作到所述限位孔与所述阻挡销同心设置之间的时间为t2，且t1＝t2，所述限位孔呈长条孔结构，并包括设置在上方的限位部和设置在下方的保障部。

进一步优选，所述门体组件包括门板本体和滑动块，所述滑动块放置在所述导轨组件内并适于沿所述导轨组件纵向移动，所述滑动块与所述导轨组件内部的移动通道的截面呈适配的T形结构，所述导轨组件内设置有多个沿纵向均匀设置的滚轮结构，且所述滑动块上设置有与所述应急止停结构配合的限位孔，所述门板本体包括连接杆，所述连接杆与所述滑动块可拆卸连接，且所述门板本体上设置有观察口和连接孔，所述连接孔用于实现所述门板本体与所述悬吊组件的连接。

本申请还提供了一种冲床，包括上述防护结构。

与现有技术相比，本申请的有益效果在于：

本申请采用了在导轨组件内设置控制结构和应急止停结构的技术手段，控制结构可以辨别门体组件处于正常移动状态还是紧急掉落状态，当门体组件处于正常移动状态时，应急止停结构不会对门体组件的移动造成任何阻碍，因此也不会影响到使用人员的正常工作，从而可有效保证生产效率不收到影响，并且，由于设置了带有检测功能的控制结构，因此，可在更多突发情况下及时有效地触发应急止停结构，应急能力强，安全性更高，此外，由于本申请的应急止停结构是检测到突发情况才会启动，因此也就不会存在防护结构已经出现故障，但是使用人员不知情的情况。

附图说明

图1为防护结构的结构示意图。

图2为防护结构中门体组件的结构示意图。

图3为图2的局部放大图。

图4为滑动块与导轨组件配合时的结构示意图。

图5为图4中A处的剖面图。

图6为应急止停结构压缩状态时的结构示意图。

图7为应急止停结构压缩状态时的主视图。

图8为应急止停结构压缩状态时的示意图。

图9为导轨组件的剖面图。

图10为应急止停结构和检测结构的示意图。

图11为图10的局部放大示意图。

图12为滑动块的结构示意图。

图13为限位孔的示意图。

图14为工作流程示意图。

图15为阻挡销的一种状态示意图。

图16为阻挡销的另一种状态示意图。

图17为控制结构与应急止停结构的一种实施方式的结构示意图。

图18为控制结构与应急止停结构的另一种实施方式的结构示意图。

图19为防护结构安装在冲床上的示意图。

图中：1、门体组件；11、门板本体；111、连接杆；112、观察口；113、连接孔；12、滑动块；121、限位孔；1211、限位部；1212、保障部；2、导轨组件；21、控制结构；211、测速传感器；22、应急止停结构；221、电磁体；222、阻挡销；223、第一弹簧；224、给速体；225、第二弹簧；23、检测结构；231、压力传感器；232、指示灯；24、滚轮结构；25、移动通道；251、第一插孔；252、第二插孔；3、悬吊组件；31、驱动源；4、连接组件；41、第一安装座；42、第二安装座；500、冲床；501、工作台。

具体实施方式

下面，结合具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语“中心”、 “横向”、“纵向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、 “前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本申请的具体保护范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

本申请的说明书和权利要求书中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术存在着以下缺陷：（1）防护结构是存在着掉落风险，需要设置防落结构，但是不可否认，防护结构的掉落概率较小，而在现有技术中防护结构每次上升到顶端时都要插入阻挡销，每次下降前都要先等待阻挡销回缩，会使得每次操作的步骤增加，所需时间更长，从而会降低生产效率，但为了一件小概率时间去降低每次操作的效率，是得不偿失的。

（2）现有技术中防落装置只能固定一种状态，应急能力差，当防护结构出现突发情况时，例如当阻挡销刚缩回，防护结构正要从最高点下降时出现故障自动掉落，该防落装置就无法及时有效地实现止停。

（3）现有技术中缺少指示功能，即当防护结构发生故障时，使用人员无法及时地了解到该信息，例如当防护结构通过阻挡销固定在上方时，此时若悬吊组件出现故障，而使用人员无法得到该信息，继续操作使得阻挡销缩回后，防护结构便会自动降落，造成事故。

作为改进，如图1-图19所示，本申请的优选实施列为：

一种用于机床的防护结构，包括门体组件1、导轨组件2、悬吊组件3和连接组件4，导轨组件2和悬吊组件3通过连接组件4安装在机床上，门体组件1安装在导轨组件2内并适于沿导轨组件2进行纵向移动，且门体组件1的顶端与悬吊组件3连接，通过悬吊组件3，门体组件1适于在悬空状态下保持平衡，导轨组件2内设置有控制结构21和应急止停结构22，当门体组件1经过控制结构21时，控制结构21适于辨别门体组件1处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当控制结构21辨别到门体组件1处于紧急掉落状态时，控制结构21适于通过断电启动应急止停结构22，应急止停结构22适于将门体组件1逼停。

现有技术中的防落结构大多采用在一种状态下增加连接稳定性，将防护结构固定在一种状态下的方式实现防落，但是防护结构不可避免地要进行频繁地上下往复运动，因此，如果在防护结构上使用上述方式，以使得每次使用时都需要经过移动，固定，解除固定，再移动的流程，对于防护结构的正常使用效率会产生无法忽视的影响，并且，由于出现事故的概率从实际考虑是较小的，因此，为了避免小概率事件，而对每一次生产操作都造成不利影响，是一种不够明智的方式。

对此，本申请的防护结构中设置的应急止停结构22是真正具有应急效果的，其通过控制结构21实现启闭，而控制结构21可识别门体组件1处于正常移动状态还是处于紧急掉落状态，当门体组件1处于正常移动状态时，应急止停结构22一直会处于关闭状态，不会对门体组件1的移动产生任何影响，因而也不会对使用人员正常工作时的效率产生任何影响，而一旦控制结构21辨别到门体组件1处于紧急掉落状态时，会开启应急止停结构22，从而实现对于门体组件1的逼停，防止事故的发生，安全系数高。

进一步，本申请中由于设置了具有识别功能的控制结构21，一旦识别到了险情，就会触发应急止停结构22，因此相比现有技术中门体组件1只有移动到相应位置时才能进行固定的方式不同，本申请可预防更多情况下发生的险情，比如门体组件1在向上移动的过程中发生故障，又比如门体组件1刚从上方解锁，正要往下移动的时候发生故障等情况，因此，本申请的防护结构应急能力更强，安全系数更高。

进一步，本申请的防护结构只有在发生险情时才会进行应急处理，因而，也就不会存在着防护结构明明已经故障了，但是由于防落装置的锁定，使用人员在下方无法得知这一情况而继续操作产生事故的可能。

值得一提的是，在本实施例中，应急止停结构22通过断电实现启动，上述结构的优点在于：1、电感应相比机械结构的传动速度更快，更适合应急使用，并且由于本实施例中应急止停结构22需要在门体组件1处于自由掉落状态下将其逼停，因此，更快的响应速度，可以使得应急止停结构22更快地进行逼停，从而使得门体组件1自由掉落时间更短，从重力势能转换成动能的时间更短，与应急止停结构22碰撞时的作用力更小，以此来有效保护应急止停结构22，降低对于其刚度的要求，并有效增加其使用寿命；2、采用断电启动，相比通电启动，应急止停结构22的开启方式更为多样，在断电启动中，通过开关的断开或者电源的断开，都可实现应急止停结构22的开启，而在通电启动中，只有当开关处于闭合状态时并连接有电源时，才能实现应急止停结构22的开启，也就是说，在断电启动中，两种情况可分别实现启动，而在通电启动中，两种情况需要一起实现启动，因此，断电启动更符合应急，例如突然断电导致的突发情况，由于电源的断开，应急止停结构22可绕开控制结构21自动进入启动状态，从而避免事故的发生，并且，由于应急止停结构22可通过电源实现开闭，所以其日常检测也变得极为简单，当生产车间的电源关闭时，防护结构中的应急止停结构22就会自动启动，人们可方便地直接观测到应急止停结构22是否处于正常状态，无需人为去制造应急情况触发控制结构21来进行检测。

具体的，在本实施例中，控制结构21包括测速传感器211、控制主板和常闭开关，常闭开关安装在应急止停结构22的电路上，应急止停结构22设置为断电启动，测速传感器211适于检测门体组件1经过时的速度，并生产速度信息传递至控制主板，控制主板适于辨别出门体组件1处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当控制主板辨别到门体组件1处于紧急掉落状态时，控制主板控制常闭开关断开，从而实现应急止停结构22的启动。上述结构简单且稳定，值得一提的是，虽然在附图中并未画出控制主板和常闭开关以及其他电气元件，但是由于各种电气元件的结构和功能均为本领域公知常识，故本申请不再具体描述，但这并不妨碍其成为本申请隐含的技术特征。

如图1和图17所示，在本实施例中，悬吊组件3包括驱动源31，驱动源31适于驱动门体组件1进行纵向移动，且门体组件1在纵向移动过程中具有最高点和最大移动速度，控制主板内设定的速度阈值大于最大移动速度，测速传感器211设置在最高点下方，且当门体组件从最高点降落时，测速传感器211检测到的速度信息大于速度阈值。在本实施例中，驱动源31为自动平衡器，因而其上升下降速度可调，拉升区间可调，也就是其具有一个最高点和一个最大移动速度，例如当自动平衡器的提升速度设置为0.5m/s时，就可设置控制主板内的速度阈值为0.6m/s，考虑到降落时会受到一定的阻力，可设置测速传感器211安装在离最高点3cm处，从而可靠保证当门体组件1在正常移动时，控制结构21不会出现反应，而当门体组件1从最高点开始进行降落时，一旦经过测速传感器211，控制结构21便会开始应急处理，开启应急止停结构22。

上述实施例中，由于将测速传感器211安装在离最高点3cm处，因而其可进行应急处理的空间较小，基本只有从最高点开始自由掉落时，才会触发控制结构21，因此，如图18所示，在其他实施例中，可相应的下调测速传感器211的位置，且不改变控制主板内的速度阈值，从而使可检测范围更大，可进行应急处理的范围更大，应急效果更好，但是，值得一提的是，对比图17和图18中的X1和X2，可直观地看出，X2＞X1，这是因为当测速传感器211下调后，在相同情况下，例如门体组件1都是从最高点开始降落时，其经过测速传感器211时的速度更大，因而，在相同时间内，其下坠量更大，因此需要增加应急止停结构22和测速传感器211的距离，从而给应急止停结构22充分的准备时间，并且，由于门体组件1的速度更大，其与应急止停结构22碰撞时的作用力也更大，所以在该实施例中，应急止停结构22的刚度要求更高。

进一步，本申请的驱动源31不限制为自动结构，在其他实施例中，驱动源31也可采用弹簧平衡器，即其自身无法实现驱动，需要使用人员通过手动方式实现门体组件1升降，但是由于平衡器的存在，使用人员也无法较为快速地实现升降，因而速度阈值也可根据实际设置为一个较低的合理值，并将测速传感器211尽可能地调低，使得防护结构可适用多种身材的使用人员。

如图2-图5所示，在本实施例中，门体组件1包括门板本体11和滑动块12，滑动块12放置在导轨组件2内并适于沿导轨组件2纵向移动，滑动块12与导轨组件2内部的移动通道25的截面呈适配的T形结构，导轨组件2内设置有多个沿纵向均匀设置的滚轮结构24，且滑动块12上设置有与应急止停结构22配合的限位孔121，门板本体11包括连接杆111，连接杆111与滑动块12可拆卸连接，且门板本体11上设置有观察口112和连接孔113，连接孔113用于实现门板本体11与悬吊组件3的连接。上述结构与现有技术不同的是，门板本体11并不是将两侧全部放入导轨组件2内，而是通过滑动块12和连接杆111实现与导轨组件2的连接，并且滑动块12和连接杆111之间为可拆卸连接，该方式具有以下有益效果：因为当物体进行自由落体时，其下落速度和时间与其质量无关，因此在进行应急止停结构22和控制结构21的联合测试中，可以将门板本体11和连接杆111拆下，单单使用滑动块12进行测试，更加方便，此外，将滑动块12与移动通道25的截面设置成适配的T形结构，可有效保证滑动块12在移动时的稳定性，进一步，导轨组件2内还设置有滚轮结构24，且滚轮结构24与滚轮结构24之间的间距小于滑动块12的长度，以使得滑动块12在上下移动过程中，产生的摩擦始终为滚动摩擦，手动升降时更加省力，自动升降时可降低能耗。

如图6-图11所示，在本实施例中，应急止停结构22设置在导轨组件2一侧壁上，且该侧壁内设置有供应急止停结构22插入导轨组件2内部的第一插孔251，另一侧侧壁内设置有与第一插孔251对应的第二插孔252，门体组件上设有限位孔121；应急止停结构22包括电磁体221、阻挡销222和第一弹簧223，阻挡销222采用磁性材料制成，第一弹簧223的两端分别与电磁体221和阻挡销222连接，当电磁体221通电时，电磁体221适于吸引阻挡销222靠近电磁体221并压缩第一弹簧223，且处于平衡状态时，阻挡销222顶端不超出第一插孔251，当电磁体221断电时，第一弹簧223回弹并驱动阻挡销222横向移动，阻挡销222适于穿过紧急掉落状态下的门体组件上的限位孔121后插入第二插孔252内，限位孔121和阻挡销222配合适于实现对于门体组件的逼停。上述结构通过电生磁，再用磁控制阻挡销222的方式实现开启和关闭，通电时，阻挡销222在磁力作用下会自动收回，断电时，阻挡销222在弹力作用下会自动射出，简单且稳定，并通过阻挡销222与限位孔121的配合可有效保证对于门体组件的逼停。

进一步，如图7、图8、图10和图11所示，在本实施例中，应急止停结构22还包括给速体224和第二弹簧225，给速体224采用磁性材料制成，第二弹簧225的两端分别与电磁体221和给速体224连接，当电磁体221通电时，电磁体221适于吸引给速体224靠近电磁体221并压缩第二弹簧225，且处于平衡状态时，给速体224和阻挡销222之间具有间隙，当电磁体221断电时，第二弹簧225回弹并驱动给速体224横向移动，且给速体224在横向移动过程中适于与阻挡销222发生碰撞，从而实现对于阻挡销222的加速。从门体组件1以紧急掉落状态经过测速传感器211到应急止停结构22完成逼停的过程中，需要消耗的时间主要在于控制主板的处理，电磁体221的磁场消失和阻挡销222的横向移动，但是在上述过程中门体组件1一直处于降落状态，也就是一直在将重力势能转换成动能，因此，消耗更少的时间也就能使得门体组件1在发生碰撞时的动能更小，从而减小对于阻挡销222的刚度要求以及阻挡销222进行阻挡时的内部损耗，因而，本申请的发明人从减少阻挡销222横向移动所需时间的角度出发，设计了上述技术方案，实现了在不增加驱动源31和控制器的情况下，通过同一电磁体221驱动两个不同的物体，而两个物体可通过自身的碰撞的方式实现加速，设计巧妙且稳定实用。

如图8和图11所示，实现上述功能的原理在于：给速体224和第二弹簧225的组合体相比月阻挡销222和第一弹簧223的组合体，在同一磁场中处于平衡的位置不同，给速体224可更接近磁场中心，从而在给速体224和阻挡销222之间产生了一个可让给速体224充分加速的空间，且当断电时，给速体224的加速度大于阻挡销222的加速度，因而，给速体224会经过一个加速过程后与阻挡销222碰撞，并通过碰撞将动能传递给阻挡销222，从而实现阻挡销222的加速，使得阻挡销222能够更快地穿过限位孔121后插入第二插孔252内，从而与限位孔121配合实现逼停。

在本实施例中，具体结构为：给速体224的质量小于阻挡销222的质量，制成给速体224的磁性材料的比磁化系数大于制成阻挡销222的磁性材料的比磁化系数，第二弹簧225的弹性系数小于第一弹簧223的弹性系数，给速体224与阻挡销222同轴线设置并设置在阻挡销222远离导轨组件2的一侧，第二弹簧225与第一弹簧223同轴线设置并设置在第一弹簧223内部。磁铁在磁场内受到的力的大小主要与物体的质量、体积和比磁化系数，以及该处的磁场强度有关，因而虽然给速体224的质量和体积均小于阻挡销222，但是通过改变其制成材料，使其制成材料的比磁化系数足够大于制成阻挡销222的材料的比磁化系数，就可实现给速体224在同一磁场的同一位置处受到的磁力大于阻挡销222，并且由于第二弹簧225的弹性系数小于第一弹簧223的弹性系数，以使得获得相同的弹力时，第二弹簧225的压缩量也大于第一弹簧223，因而，通过改变给速体224的受磁力大小和第二弹簧225的压缩量，可使得在平衡状态下，给速体224和阻挡销222之间具有较为充足的空间，而一旦电磁体221断电，磁场消失后，由于给速体224在平衡时的磁力更大，所以第二弹簧225在此时给予给速体224的作用力也大于第一弹簧223给予阻挡销222的作用力，并且由于给速体224的质量小于阻挡销222的质量，因此通过F=ma的公式可得出给速体224在移动时的加速度大于阻挡销222，从而使得给速体224能实现相对阻挡销222更快地横向移动，而通过将给速体224与阻挡销222同轴线设置并设置在阻挡销222远离导轨组件2的一侧，第二弹簧225与第一弹簧223同轴线设置并设置在第一弹簧223内部的安装方式，可有效保证给速体224在横向移动中，会与阻挡销222底端中心进行碰撞，从而不会影响到阻挡销222的移动方向，也不会增加阻挡销222与第一插孔251内壁之间的摩擦力。

值得一提的是，上述结构采用设置给速体224实现二次碰撞的方式，而并不是采用直接将阻挡销222整体制成与给速体224相同材料的方式的原因在于：阻挡销222为实现稳定地逼停，其长度和体积需保持在一个合理范围内，不能太小，因而采用如给速体224一般的材质时，制作成本较高，并且其磁力会处在一个较大的值上，不好控制，而对于第一弹簧223的压缩也会过大，从而使得第一弹簧223的使用寿命受到较大影响，并且由于阻挡销222为主要损耗零件，制作其的成本高会对整体结构的使用成本产生不可忽视的影响，而采用上述二次碰撞的方式，可有效避免上述问题，并且采用二次碰撞加速的方式也可较为优秀地增加阻挡销222的移动速度，加速效果良好。

进一步，如图10所示，在本实施例中，第二插孔252的底端设有检测结构23，检测结构23与控制主板连接，且检测结构23包括压力传感器231和指示灯232，压力传感器231适于检测阻挡销222插入第二插孔252后与压力传感器231碰撞时的压力，并生产压力信息传递至控制主板，控制主板内设置有以阻挡销222经过给速体224加速后碰撞压力传感器231时的压力为标准的压力阈值，当压力信息小于压力阈值时，控制主板控制指示灯232量红队，当压力信息等于或大于压力阈值时，控制主板控制指示灯232量绿灯。因为本申请采用了二次碰撞实现加速的方式，因此阻挡销222的移动速度会快于单独使用一个阻挡销222的移动速度，因而这两者情况下与压力传感器231碰撞时的压力是不同的，而由于测速传感器211和应急止停结构22的相差距离是根据二次加速后布置的，因此，保证二次加速的正常实现是较为重要的，所以，将压力阈值设置成以阻挡销222经过给速体224加速后碰撞压力传感器231时的压力，并通过指示灯232实现信息的传递，十分方便，在实际使用时，使用人员关闭生产车间的总电源时，生产车间内的冲床500上防护结构内的应急止停结构22会自动启动，并与压力传感器231发生碰撞，而控制主板会根据压力信息传递不同信息，且指示灯232内安装有独立小型电源，因而在断电时也可亮起，使用人员在重新上电开机时只需要检查一下指示灯232的颜色即可快速了解到应急止停结构22的状态，十分方便。

如图12-图16所示，在本实施例中，从测速传感器211开始工作到阻挡销222接触门体组件之间的时间为t1，自由落体状态下，从测速传感器211开始工作到限位孔121与阻挡销222同心设置之间的时间为t2，且t1＝t2。上述t1即图14中的滑动块12从上方移动至下方所需时间，t2即图14中阻挡销222从左侧移动到右侧所需时间，上述自由落体状态为理想状态，即物体下落时只收到重力的影响，当t1=t2时，即阻挡销222正要穿过限位孔121时，限位孔121刚好与阻挡销222为同心设置，但由于阻挡销光插入限位孔121内是无法实现逼停的，其需要穿过限位孔121后再插入第二插孔252内才能实现逼停，而这一过程也需要时间，因此，为保证阻挡销222稳定实现逼停，可能需要将限位孔121的直径设置为大于阻挡销222的直径，从而有效保证阻挡销222在插入限位孔121后有足够空间进行横向移动，但是由于上述t2是在自由落体状态下得出的，而实际使用时由于摩擦力和空气阻力的存在，因此实际滑动块12所需时间将大于上述t2，因而，为了满足阻挡销222的移动空间和考虑到实际情况，若增大限位孔121直径，该增大量会处于一个较大的范围，但是由于滑动块12内设置限位孔121部分的横截面的宽度较小，所以增大直径的方式存在着弊端。

本申请的发明人发现上述问题并作出改进，在本实施例中，若将t1设置成相等于理想状态下的t2时，在实际使用时可能会出现阻挡销222已经移动到要插入的状态时，限位部1211还未移动至相应位置的情况，此时阻挡销222会与滑动块12侧壁碰撞，从而将无法顺畅穿过限位部1211。并且，如上述所言，一味地增大限位孔121直径的方式存在着弊端，因此，在本实施例中，限位孔121呈长条孔结构，并包括设置在上方的限位部1211和设置在下方的保障部1212。因此，即使在实际使用时，限位部1211并未移动至理想位置，阻挡销222也可先插入保障部1212内，从而避免与滑动块12发生碰撞，值得一提的是，由于t2是按照理想状态下的自由落体运动进行计算得出的，因此限位部1211的移动只会慢于预设情况，不会出现快于预设情况的现象，因此只需要设置在下方的保障部1212即可。

较为重要的是，按自由落体运动计算，并从而将保障部1212设置在下方还具有以下有益效果：如图15所示，即使在理想情况下，即阻挡销222刚好插入第二插孔252内时，其上部与限位部1211内壁刚好抵靠实现逼停，也就是只需要通过限位部1211稍大的那部分直径即可实现配合时，此时，由于保障部1212设置在下方，因而阻挡销222直接插入限位部1211内后就不会再移动到保障部1212内。但如果是按照滑动块12较慢移动情况预设位置，并从而将保障部1212安装在限位部1211上方时，就会出现如图16所示的情况，即阻挡销222已经插入第二插孔252内构建出稳定的逼停结构时，阻挡销222还未与限位部1211内壁发生碰撞，即滑动块12还具有向下移动和积攒动能的空间，从而会增大对于阻挡销222的损耗，不够巧妙。

如图1和图19所示，在本实施例中，连接组件4包括用于安装导轨组件2的第一安装座41和用于安装悬吊组件3的第二安装座42，第一连接座具有两个并对称设置在冲床500的工作台501两侧，第二安装座42设置在工作台501上方，以使得门体组件1适于通过纵向移动遮挡或露出工作台501。上述结构用于实现防护结构与冲床500的连接，且简单且稳定，可靠地保证了本申请的防护结构可稳定地安装在冲床500上，且门体组件1可正常实现开闭工作台501的功能。当然，当防护结构与其他类型的机床进行连接时，可根据实际情况相应的更改连接组件4的具体结构，从而实现防滑结构的稳定安装和门体组件1的正常工作。

本申请还提供了一种冲床500，包括上述的防护结构。

以上描述了本申请的基本原理、主要特征和本申请的优点。本行业的技术人员应该了解，本申请不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本申请的原理，在不脱离本申请精神和范围的前提下本申请还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本申请的范围内。本申请要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (10)

1.一种用于机床的防护结构，包括门体组件、导轨组件、悬吊组件和连接组件，所述导轨组件和所述悬吊组件通过所述连接组件安装在所述机床上，所述门体组件安装在所述导轨组件内并适于沿所述导轨组件进行纵向移动，且所述门体组件的顶端与所述悬吊组件连接，通过所述悬吊组件，所述门体组件适于在悬空状态下保持平衡，其特征在于：所述导轨组件内设置有控制结构和应急止停结构，当所述门体组件经过所述控制结构时，所述控制结构适于辨别所述门体组件处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当所述控制结构辨别到所述门体组件处于紧急掉落状态时，所述控制结构适于通过断电启动所述应急止停结构，所述应急止停结构适于将所述门体组件逼停。

2.如权利要求1所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述控制结构包括测速传感器、控制主板和常闭开关，所述常闭开关安装在所述应急止停结构的电路上，所述应急止停结构设置为断电启动，所述测速传感器适于检测所述门体组件经过时的速度，并生产速度信息传递至所述控制主板，所述控制主板适于辨别出所述门体组件处于正常移动状态或者处于紧急掉落状态，当所述控制主板辨别到所述门体组件处于紧急掉落状态时，所述控制主板控制所述常闭开关断开，从而实现所述应急止停结构的启动。

3.如权利要求2所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述应急止停结构设置在所述导轨组件一侧壁上，且该侧壁内设置有供所述应急止停结构插入所述导轨组件内部的第一插孔，另一侧侧壁内设置有与所述第一插孔对应的第二插孔，所述门体组件上设有限位孔；所述应急止停结构包括电磁体、阻挡销和第一弹簧，所述阻挡销采用磁性材料制成，所述第一弹簧的两端分别与所述电磁体和所述阻挡销连接，当所述电磁体通电时，所述电磁体适于吸引所述阻挡销靠近所述电磁体并压缩所述第一弹簧，且处于平衡状态时，所述阻挡销顶端不超出所述第一插孔，当所述电磁体断电时，所述第一弹簧回弹并驱动所述阻挡销横向移动，所述阻挡销适于穿过紧急掉落状态下的所述门体组件上的所述限位孔后插入所述第二插孔内，所述限位孔和所述阻挡销配合适于实现对于所述门体组件的逼停。

4.如权利要求3所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述应急止停结构还包括给速体和第二弹簧，所述给速体采用磁性材料制成，所述第二弹簧的两端分别与所述电磁体和所述给速体连接，当所述电磁体通电时，所述电磁体适于吸引所述给速体靠近所述电磁体并压缩所述第二弹簧，且处于平衡状态时，所述给速体和所述阻挡销之间具有间隙，当所述电磁体断电时，所述第二弹簧回弹并驱动所述给速体横向移动，且所述给速体在横向移动过程中适于与所述阻挡销发生碰撞，从而实现对于所述阻挡销的加速。

5.如权利要求4所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述给速体的质量小于所述阻挡销的质量，制成所述给速体的磁性材料的比磁化系数大于制成所述阻挡销的磁性材料的比磁化系数，所述第二弹簧的弹性系数小于所述第一弹簧的弹性系数，所述给速体与所述阻挡销同轴线设置并设置在所述阻挡销远离所述导轨组件的一侧，所述第二弹簧与所述第一弹簧同轴线设置并设置在所述第一弹簧内部。

6.如权利要求4所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述第二插孔的底端设有检测结构，所述检测结构与所述控制主板连接，且所述检测结构包括压力传感器和指示灯，所述压力传感器适于检测所述阻挡销插入所述第二插孔后与所述压力传感器碰撞时的压力，并生产压力信息传递至所述控制主板，所述控制主板内设置有以所述阻挡销经过所述给速体加速后碰撞所述压力传感器时的压力为标准的压力阈值，当所述压力信息小于所述压力阈值时，所述控制主板控制所述指示灯量红队，当所述压力信息等于或大于所述压力阈值时，所述控制主板控制所述指示灯量绿灯。

7.如权利要求2所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述悬吊组件包括驱动源，所述驱动源适于驱动所述门体组件进行纵向移动，且所述门体组件在纵向移动过程中具有最高点和最大移动速度，所述控制主板内设定的速度阈值大于所述最大移动速度，所述测速传感器设置在所述最高点下方，且当所述门体组件从所述最高点降落时，所述测速传感器检测到的所述速度信息大于所述速度阈值。

8.如权利要求3所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：从所述测速传感器开始工作到所述阻挡销接触所述门体组件之间的时间为t1，自由落体状态下，从所述测速传感器开始工作到所述限位孔与所述阻挡销同心设置之间的时间为t2，且t1＝t2，所述限位孔呈长条孔结构，并包括设置在上方的限位部和设置在下方的保障部。

9.如权利要求1所述的一种用于机床的防护结构，其特征在于：所述门体组件包括门板本体和滑动块，所述滑动块放置在所述导轨组件内并适于沿所述导轨组件纵向移动，所述滑动块与所述导轨组件内部的移动通道的截面呈适配的T形结构，所述导轨组件内设置有多个沿纵向均匀设置的滚轮结构，且所述滑动块上设置有与所述应急止停结构配合的限位孔，所述门板本体包括连接杆，所述连接杆与所述滑动块可拆卸连接，且所述门板本体上设置有观察口和连接孔，所述连接孔用于实现所述门板本体与所述悬吊组件的连接。

10.一种冲床，其特征在于：包括如权利要求1-9任一所述的防护结构。

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