CN2030938U - 护罩式安全木工平刨床 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及木工加工机械，特别是护罩式安全木工平刨床，该机是在现有的普通木工平刨床上装上一个由控制微电机驱动的栅栏式内护罩和一个由控制微电机或微型直流电机驱动的小车式外护罩，由微电脑控制内护罩和外护罩的运动，使刨刀轴在旋转时的任何情况下不致外露(当刨削木料时，除木料与刀轴刃口接触的部分外，其余部分刃口由外护罩盖住，而在其他情况时，由内护罩盖住)，从而保证工人操作安全。

Description

本实用新型属于木工加工机械，特别是护罩式安全木工平刨床。

普通木工平刨床具有使用方便、能随意刨削各种形状木料平面的特点，并可加工超出其工作台长度的木料，因而被广泛使用。然而其最大的缺点是使用不安全，经常出现刨掉操作者手指的事故。

中国专利CN85104657公开了一种木工安全刨床，它采用木料固定，刀具作复合进给运动进行刨削加工方式来达到安全防护的目的，但该机不能加工超出其工作台长度的木料，若要加工长木料，机器将做得很庞大，并且较宽薄板木料的侧面刨削也不适宜。

中国专利CN86203153公开了另一种安全木工平刨床，该机采用浮动护爪，指形推料板和液压推进系统等组成的全封闭式安全装置，该机也不宜加工薄板木料侧面，并对加工锥形木料时有可能会卡住在护爪与靠板之间。

还有一种与本实用新型相近似的现有的曾获一九七八年科学大会奖的MB514型跟踪保护式木工安全平刨床，该机虽然可刨削长木料和薄板木料的侧面，但该机由于结构上的问题，一直未能进入实际应用阶段，该机在普通平刨床上设有内护罩和电磁式外护罩，其内护罩是由两片弧形钢板对称固定在两个支承环上，并可绕刀轴中心线转动，其转动是由一特制的转角机用钢丝绳驱动，转角机由定子和转子组成，转子上有两对磁极，定子上有三对磁极，磁极由软钢和绕线组成，转角机转动范围为3×30°＝90°，转角机每得一次指令后转30°，并带动内罩旋转90°，使刀轴打开或盖住，因而转角机绳轮直径是内罩绳轮直径的三倍。该结构存在的问题在于以下几个方面：一是刀轴在两片弧形钢板的内罩内高速旋转，产生较大的哨叫声；二是转角机为半封闭结构，刨削的木屑很容易进入定子与转子空隙间，使转角机的运转受阻卡死，造成内罩不能启闭，失去防护作用；三是当刀轴刀片与内罩片间卡入木节时，刀轴将带动内罩一起转动，并逆拖转角机也跟着转动，由于转角机只能转90°角，因而出现拉断钢丝绳或损坏转角机的现象；四是现有转角机耗材较多，其净重达17.5公斤。该机的电磁式外护罩其结构是：在一个矩形框架的两端装有两个固定电磁铁，中间装有一个活动电磁铁，外罩片装在框架上面，电磁铁贴靠在刨床工作台面上，三个电磁铁依一定顺序通电断电，使外罩在工作台面上沿刀轴轴向爬行而靠拢木料或离开木料。这种结构的存在的问题是：一是外罩移动速度慢（100－150毫米／秒），若外罩原始位置离木料300毫米，则工人操作时每刨一次，要等候2－3秒才刨第二次，每刨一次有“等候”的感觉（即信号发出后，外罩不能很快靠拢木料），操作不习惯，也浪费时间；二是木屑很易进入固定电磁铁与活动电磁铁之间，而且外罩行走的台面上也免不了有木屑存在，因而使磁阻增加，外罩不能正常移动，并发出叭叭的响声，操作时要经常清除磁极间和台面上的木屑。

本实用新型的任务是提供一种改进的护罩式木工安全平刨床，主要是对现有的跟踪式木工安全平刨床的内、外护罩结构进行改进，从而使它的安全性能、使用性能真正进入实际应用阶段。

本实用新型的任务是以如下方式完成的：

在现有的普通木工平刨床上，增加一个改进的内护罩和外护罩，并由微电脑控制。

内护罩为栅栏式结构，由两片开有多个直槽或钻有多个圆孔的圆弧钢板固定在可绕刀轴转动的支承环上，由于内护罩片开有直槽或圆孔，内护罩与刀轴间的木屑容易排出，从而可防止木屑对刀轴旋转的阻滞，开槽或钻孔的另一作用是可降低噪音；内护罩的转动由一控制微电机（如步进电机、伺服电机）经链轮链条或同步齿形带及带轮等形式传动，控制微电机得到信号后，按程序顺转或逆转90°角并自锁，相应带动内护罩盖住刀轴或敞开刀轴，这种传动装置消除了用转角机传动存在的一些问题；由于控制微电机为封闭结构，不存在木屑进入电机内而被卡死的现象；当内罩与刀片间卡入木节时，而出现刀轴带动内罩并逆拖电机运转时，不至于损坏传动装置和电机；控制微电机的净重比转角机小得多，用步进电机仅5.5公斤，不到转角机的三分之一，节约了原材料。

外护罩结构是由一较小的控制微电机（步进电机、伺服电机等）或直流微电机驱动的装有一外护罩片的四轮小车，由电机经皮带或齿轮传给离合器，再由离合器传给轮轴，该电机得到信号后，驱动外护罩在平刨床台面导轨上沿刀轴轴线方向移动，刨削木料时它向木料靠拢并贴紧木料侧面，木料刨完一次行程，外罩退回原位（这时内罩已盖住刀轴）。该外护罩移动速度可调至使操作者感觉不到在进行刨木时有“等待”的感觉，其速度调节可用控制脉冲数（步进电机）或控制电压值（直流微电机）来实现。由于电机为封闭结构，且装在封闭的框架内，木屑不会进入其内；该外护罩重量较轻，且为滚动摩擦，因而较电磁式外罩消耗功率小，制作所需原材料也少（现有电磁式外罩净重3公斤，该外罩仅1－1.5公斤）。

由于内、外护罩均采用控制微电机（或微型直流电机）驱动，微电机技术较成熟，因而运行可靠，电气控制采用简单的微电脑装置，提高控制线路的可靠性。

以下将结合附图对该实用新型实施例作进一步的详细描述。

图1：护罩式安全木工平刨床正视图。

图2：图1的俯视图。

图3：图1的A－A旋转剖视图。

图4：栅栏式内护罩纵剖面图。

图5：图4的C－C剖面图。

图6：小车式外护罩D－D剖面示意图。

图7：小车式外护罩俯视图。

图8：传动系统及指令开关与电器执行元件安装示意图。

图9：内、外护罩控制程序图。

图10：刨削前内护罩位置。

图11：刨削时内护罩位置。

图12：单行程刨削完后内护罩位置。

图13：异常情况时内护罩位置。

图14：电气控制框图。

从图1、图2、图3可看出内护罩（1）、外护罩（5）在护罩式安全平刨床上的安装位置，内护罩（1）装在刀轴（2）的轴承端盖（3）、（4）上，可绕刀轴轴心旋转，外护罩（5）安放在工作台（6）上，可沿刀轴轴向的导向槽（7）上移动。（8）是电器箱。

图4、图5描述了内护罩的结构，两片内护罩片（1a、1b）为开有多个纵向直槽的圆弧形钢板，槽宽为7毫米，它们固定在支承环（9）和（10）上，支承环（10）上固定有链轮（11），以上组成栅栏式内护罩。支承环（9）、（10）套装在刀轴轴承端盖（3）、（4）上，并可绕端盖转动。内护罩的转动是由步进电机（12）经链轮（13）、链条（14）驱动，步进电机（12）固定在支承板（15）上，支承板安装在床身侧面并可  上下移动，以便调节链条松紧和便于安装链条。

图6、图7描述了外护罩的结构，外护罩片（16）用螺钉（17）固定在外罩体（18）上，外罩体上装有两根滚轮轴（19）、（20），两根滚轮轴上各装有两个滚轮（21）。滚轮轴的两端装有滚珠轴承（22），滚珠轴承则装在外罩体（18）上并用轴承盖（23）压紧，滚轮轴（20）上装有离合器（24），内护罩的驱动是由装在外罩体（18）内的微型直流电机（25）经齿轮（26）传至离合器（24），当外护罩移动至靠紧木料时，离合器自动打滑，滚轮轴（20）不转，从而保证在刨削过程中外护罩始终靠拢木料，外护罩靠木料的一端装有弹片（27）和行程开  关（28），外罩体侧底部装有两个滚子（29），用于外护罩在导向槽（7）中导向。

护罩式安全平刨床内，外护罩的动作程序分四种情况：刨削前的防护；刨削时的防护；单程工作结束时的防护；异常情况防护。

参照图8、图9所示，

刨削前的防护：按启动按钮（30），刀轴电机（31）被启动，刀轴（2）旋转，步进电机（12）得到信号，原位自锁，带动内护罩（1）处于关闭状态，刀齿在工作台面上不外露，如图10所示，同时微型直流电机（25）得到信号反转，带动外护罩（5）退至原位压行程开关（36）而停留。

刨削时的防护：当要刨削木料时，木料（32）靠在导板（33）上并向箭头（34）方向推动，此时导板内的行程开关（35）被压接通，步进电机（12）得信号逆转90°自锁，内罩敞开，如图11所示，同时电机（25）得到信号顺转，带动外护罩（5）迅速靠拢木料（32），遮盖刀片未工作部分，此时弹片（27）压行程开关（28），电机（25）减速运转，外罩维持一定压力紧贴木料（32），离合器（24）打滑。

单程工作结束时的防护：当木料被刨完一个单程时，木料（32）离开弹片（27），行程开关（28）被释放，步进电机（12）得信号，带动内护罩尾随木料末端反时针方向转90°自锁，盖住刀轴，如图12所示，电机（25）延时少许后迅速反回图2位置压行程开关（36）后停留原位。

异常情况的防护：当刨削过程中突然刨到硬物击退木料或其他原因木料后退使木料离开刨刀时，这时导板（33）被木料（32）带动后移并压行程开关（37）发出信号，步进电机（12）带动内罩顺转（90°）并自锁，盖住刀片，如图13所示，此时电机（25）带动外护罩延时少许后退至原位停留。

该实施例的电气控制框图如图14所示，单片机在专用程序的控制下，按照所输入的指令信号，使驱动电源驱动步进电机（12）和微型直流电机（25），分别控制内护罩和外护罩的运动。

该实施例主要技术参数为：

1、最大刨削宽度    400毫米

2、最大刨削深度    6毫米

3、主轴电机功率    3瓩

4、内护罩接指令后闭合时间    80毫秒

5、外护罩运行速度    400毫米／秒（可调）

本实用新型保持了普通木工平刨床的优点，与现有的跟踪式安全木工平刨床相比，可降低噪声，改善工作条件；提高了内护罩、外护罩运行的可靠性，从而可实际应用于生产中，确保工人操作安全。本实用新型还能节约制作的原材料消耗和使用时的电能消耗。

由于本实用新型是在普通木工平刨床上增加了一个改进的内护罩和外护罩，因而还可用本实用新型对已有的大量普通木工平刨床进行改造，使其具备安全防护的功能。

Claims (4)

1、一种护罩式安全木工平刨床，由床身(38)、工作台(6)、刀轴(2)及其传动装置，导板(33)、内护罩(1)、外护罩(5)、及电气控制部分组成，其特征是：内护罩(1)是由控制微电机(步进电机、伺服电机)驱动的栅栏式结构，外护罩(5)是由控制微电机(步进电机、伺服电机)或微型直流电机驱动的小车式结构，并且通过微电脑按一定的指令和专用控制程序对内、外护罩的运动进行控制。

2、由权利要求1所述的护罩式安全木工平刨床，其特征是内护罩（1）的两片内护罩片（1a、1b）是开有多个纵向直槽或钻有多个圆孔的圆弧形钢板。

3、由权利要求1所述的护罩式安全木工平刨床，其特征是内护罩（1）的传动方式可以是链轮链条方式或同步齿轮带及带轮方式。

4、由权利要求1所述的护罩式安全木工平刨床，其特征是小车式外护罩（5）是在外罩体（18）上装有两根滚轮轴（19、20），两根滚轮轴上各装有两个滚轮（21），滚轮轴的两端装有滚珠轴承，滚珠轴承则装在外罩体（18）两侧，滚轮轴（20）上装有离合器（24），外罩体（18）腔内装有驱动电机（25）和齿轮或皮带传动机构（26），外罩体（18）侧底面装有两个导向滚子（29），外罩体的上面装有外罩片（16）。

Images