CN204547130U - 碟刹脱键式刚性离合安全型压力机 - Google Patents

Abstract

一种碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，本实用新型是为了解决刚性离合器压力机的安全性问题而产生的，其目的在于提供实现中小吨位机械压力机滑块中途停止、安全冗余制动、运行监测等功能。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，包括紧急制动机构和床身，所述的紧急制动机构装在大齿轮一侧的床身上，采用碟刹制动形式，床身上还设置有电控系统和位置检测传感器，位置检测传感器与电控系统连接，位置检测传感器包括光电传感器和滑块位置传感器，光电传感器安装在压力机工作台上，滑块位置传感器通过支架与床身连接。通过以上安全监控措施和冗余措施的采用，使本机床在控制系统方面达到了国家安全的标准要求。

Description

碟刹脱键式刚性离合安全型压力机

技术领域

本实用新型涉及一种新型的安全型压力机。

背景技术

2012年10月1日国家质量监督检验检疫总局正式颁布实施了《GB27607-2011机械压力机  安全技术要求》，并在2013年初进行了全国范围内的专项监督抽查。经检测，抽查到的刚性离合器压力机24家生产企业的24种产品均为不合格。我国的机械式压力机 90％以上是刚性离合器结构，其操纵机构只能令滑块停在上死点，中途不能制动。从八十年代初期开始，国内研制了大量控制式冲床安全装置，包括各种不同类型的光电式、感应式、磁控式、双手操纵式等等，其品种之多，难以统计。但是，不管这些装置的工作原理如何先进 ，性能如何超群，只要站在稍高一点的层次上观察，在实践中运用就可发现，这些装置用在刚性离合器压力机上效果有限，而且很多情况下还成了引发伤人事故的“误动装置”！

美国、欧洲在刚性离合器压力机安全方面，也没有具体的技术措施，甚至于美国的压力机安全标准中基本没有提及刚性离合器压力机的安全标准和措施，产品发展缓慢。

刚性离合器压力机的安全性能依然是一个世界性的难题。

发明内容

本实用新型即是为了解决刚性离合器压力机的安全性问题而产生的，其目的在于提供一种实现中小吨位机械压力机滑块中途停止、安全冗余制动、运行监测等功能。相对于曾经出现过拨手式、推手式、拉手式、栅栏式等机械安全装置，解决了影响工作空间、影响生产效率，适用范围有限，操作者不接受等缺点。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，包括紧急制动机构和床身，所述的紧急制动机构装在大齿轮一侧的床身上，采用碟刹制动形式，床身上还设置有电控系统和位置检测传感器，位置检测传感器与电控系统连接，位置检测传感器包括光电传感器和滑块位置传感器，光电传感器安装在压力机工作台上，滑块位置传感器通过支架与床身连接。

所述的光电传感器为安全光幕型光电传感器，光电传感器的两个组件通过竖直方向的支架安装在压力机工作台前端。

所述的滑块位置传感器包括传感器信号盘、磁感应组件和安装在曲轴轴端中心位置的衬垫，传感器信号盘通过铰链支架与床身连接，磁感应组件封装在传感器信号盘上。

所述的衬垫嵌装有永磁体，所述的磁感应组件焊装有干簧管。

所述的永磁体为圆柱环型磁钢，磁极位于两个端面上。

所述的紧急制动机构包括气动夹钳、制动盘、圆柱销、安全双联阀、方形脱键，气动夹钳通过内置监控功能的安全双联阀与气路连接，制动盘端面上有一方形滑槽结构，制动盘通过方形脱键、圆柱销与键尾联接，制动盘与方形转键通过端面滑槽中的方形脱键连接，圆柱销与方形脱键为间隙配合，圆柱销与键尾为过盈配合。

通过以上安全监控措施和冗余措施的采用，使本机床在控制系统方面达到了国家安全的标准要求。

附图说明

图1为安全型压力机的制动系统布置简图。

图2为碟刹脱键式制动结构图主视图。

图3为碟刹脱键式制动结构图左视图。

图4为滑块位移传感器结构轴测图。

图5为滑块位移传感器结构主视图。

图6为滑块位移传感器中的传感器信号盘结构示意图。

图7表示安全型压力机控制装置控制原理方框图。

图8表示安全型压力机控制电路图。

图9为本实用新型电气原理图。

附图中：1、紧急制动机构； 2、床身； 3、曲轴； 4、滑块位置传感器； 5、电控系统； 6、光电传感器； 7、气动夹钳； 8、制动盘； 9、方形转键；10、键尾； 11、圆柱销；12、安全双联阀； 13、方形脱键； 14、离合中套； 15、凸轮挡块；16、大齿轮；17、铰链支架；18、传感器信号盘；19、感应组件；20、衬垫；21、永磁体。

具体实施方式

下面参照附图，对本实用新型的安全型压力机的制动结构及其控制方法的具体实施方式进行说明。图1表示本实用新型的安全型压力机制动系统布置图，图2表示碟刹脱键式制动结构图。

本实施方式的安全型压力机主要包括机身2、曲轴3、滑块位置传感器4、光电传感器6、电控系统5、紧急制动机构1，另有滑块、操纵部分组成。紧急制动机构1、滑块位移传感器4和电控系统5，上述三部分组成的系统结构实现在普通压力机上的紧急制动功能。

上述结构中，紧急制动结构1为碟刹脱键式制动结构，是本实用新型的核心部件之一，主要包括零后冲直动的气动夹钳7、制动盘8、方形转键9、键尾10、圆柱销11、内置监控安全双联阀12、方形脱键13、离合中套14、凸轮挡块15。

碟刹脱键式制动结构工作过程为：如发生紧急情况或者操作者手进入光电传感器6的安全光幕保护区域，光电传感器6立即发出信号指令。电控系统5中的控制模块输出信号，安全双联阀12接通，气动夹钳7立即响应，对制动盘8产生双向夹紧，制动盘8端面上有一方形滑槽结构。

制动盘8通过方形键13、圆柱销11与键尾10联接，键尾10带动方形转键9转动，方形转键9立即脱离离合中套14，实现大齿轮16与曲轴3脱离，从而使曲轴3带动滑块在任一点停止，实现紧急制动功能。由于制动盘8与方形转键9通过端面滑槽中方形键13连接的，该结构能使制动角度减小。技术要求上圆柱销11与方形键13为间隙配合，圆柱销11与键尾10为过盈配合。如果未有安全紧急事故，滑块与曲轴依然可以按照传统的制动方式停留在上死点，该制动结构不参与控制，从而使制动结构寿命大大延长，保证安全可靠。

图4为本实用新型的滑块位移传感器位置布置图及结构图。该位移传感器由干簧管和霍尔元件组成，该传感器安装位置为机床平衡制动轮外侧的主轴端面处，方便调整，操作灵活，通用性较强。

传感器信号盘18通过铰链支架17与床身2连接固定，永磁体21嵌装在非磁性材料制作的衬垫20上，该组合件安装在曲轴3轴端中心位置。由焊装有干簧管组成的磁感应组件19封装在由非磁性材料制作的传感器信号盘18上。永磁体21选用便于安装的圆柱环型磁钢，磁极位于两端面上。非磁性材料制作的衬垫20将永磁体21与制动轮的铁质材料隔开适当距离，以使磁力线大部分垂直于制动轮旋转平面避免向外部发散，确保足够的作用空间。图6示意了永磁体21与干簧管组成的感应组件19的位置关系，所有干簧管的一端，均布置在永磁体21的旋转半径上。所需干簧管的数量和位置，根据永磁体21使干簧管可靠闭合、断开的作用距离确定。

图7表示安全型压力机控制装置控制原理方框图。图8表示安全型压力机控制电路图。

如图7所示的控制模块具备分别来自外部按钮（双手按钮或脚踏开关的运动控制信号、紧急停止按钮）和安全光幕的EDM急停信号、滑块位置传感器4检测出的滑块位置信号及由制动机构反馈到气动安全双联阀12检测开关得到的制动信号。控制模块把收集的信号进行处理，然后输出到驱动模块上，来控制外部设备，进而使滑块来进行正常工作及判断危险动作，实现既定功能。

上述控制模块是整个控制装置的核心，接收输入运动数据及控制1～9报警信号的显示和机床运行状态的显示。本控制模块上有9个放光的二极管和1个晶体数码管，用于显示这些信息。该控制模块还有上电自检功能，对每个可能发生危险的信号在每次上电时进行检测一遍。报警信号相对应的故障为：

“1”：光电传感器故障。

“2”：滑块传感器故障。

“3”：脚踏开关故障。

“4”：制动电磁铁线圈故障。

“5”：制动电源电压过低或无电压。

“6”：制动电磁铁制动故障。

“7”：制动角度过大故障（制动机构失常，制动角度超出预定值）。

“8”：控制箱低电压报警。

“9”电磁铁解锁故障。

“0”电磁铁检测开关故障。

“复位”：在系统报警后，修复故障后长按动此按钮3秒，则系统复位，用于解除报警状态（显示“8”后需关电后重启）。

图8-9为本实用新型的第2实施方式的电路控制原理图，在功能上可以实现任意一台机床均可不妨碍操作地工作于调整、单次、连续、自动等状态，并都能确保人身安全。本实用新型采用微电脑、开关电源、固态继电器、微型霍尔元件、半导体功率器件等最新技术，组成了实用商业化的控制电路系统和新型传感器。

通过以上安全监控措施和冗余措施的采用，使本机床在控制系统方面达到了国家安全的标准要求。

Claims (7)

1.一种碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，包括紧急制动机构（1）和床身（2），其特征在于：所述的紧急制动机构（1）装在大齿轮（16）一侧的床身（2）上，采用碟刹制动形式，床身（2）上还设置有电控系统（5）和位置检测传感器，位置检测传感器与电控系统（5）连接，位置检测传感器包括光电传感器（6）和滑块位置传感器（4），光电传感器（6）安装在压力机工作台上，滑块位置传感器（4）通过支架与床身（2）连接。

2.根据权利要求1所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：所述的光电传感器（6）为安全光幕型光电传感器，光电传感器（6）的两个组件通过竖直方向的支架安装在压力机工作台前端。

3.根据权利要求1所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：所述的滑块位置传感器（4）包括传感器信号盘（18）、磁感应组件（19）和安装在曲轴（3）轴端中心位置的衬垫（20），传感器信号盘（18）通过铰链支架（17）与床身（2）连接，磁感应组件（19）封装在传感器信号盘（18）上。

4.根据权利要求3所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：所述的衬垫（20）嵌装有永磁体（21），所述的磁感应组件（19）焊装有干簧管。

5.根据权利要求4所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：所述的永磁体（21）为圆柱环型磁钢，磁极位于两个端面上。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：所述的紧急制动机构（1）包括气动夹钳（7）、制动盘（8）、圆柱销（11）、安全双联阀（12）、方形脱键（13），气动夹钳（7）通过带有内置监控装置的安全双联阀（12）与气路连接，制动盘（8）端面上有一方形滑槽结构，制动盘（8）通过方形脱键（13）、圆柱销（11）与键尾（10）联接，制动盘（8）与方形转键（9）通过端面滑槽中的方形脱键（13）连接。

7.根据权利要求6所述的碟刹脱键式刚性离合安全型压力机，其特征在于：圆柱销（11）与方形脱键（13）为间隙配合，圆柱销（11）与键尾（10）为过盈配合。