CN208705717U - 一种数控机床用开关控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数控机床用开关控制系统，涉及数控机床设备技术领域，旨在解决使得工作人员往往会因为疏忽大意没有关上防护门就启动数控机床开始工作，或者在某些外界因素影响下，导致未完全关好的防护门移位的问题，其技术要点在于：包括机壳，机壳通过滑槽连接有防护门，机壳上设有数字化传感器，防护门上设有与数字化传感器配合的反光板，反光板位于防护门沿关合方向位移的末端，且数字化传感器位于防护门关合状态下所述反光板的正上方；机壳一侧设有将防护门锁紧的锁紧件，数字化传感器通信连接有控制锁紧件和数控机床本体动作的控制端。本实用新型提高了开关控制的灵敏、准确性，保证了操作人员的人身安全。

Description

一种数控机床用开关控制系统

技术领域

本实用新型涉及数控机床设备技术领域，尤其涉及一种数控机床用开关控制系统。

背景技术

数控机床能够解决复杂、精密、小批量、多品种的零件加工问题，是一种柔性的、高性能自动化机床，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。现有数控机床为了防止切屑飞溅，常在数控机床外部设有防护罩，防护罩前部设有防护门，防护门多采用旋转平开门，靠铰链与防护罩连接，开门时空间大，且影响其他作业，另外连接部位易损坏，安全性能不高。

针对上述问题，现有公告号为CN203726255U的中国专利公开了一种数控机床防护罩，包括防护罩本体和位于防护罩本体前端的防护门，防护罩本体前罩板和侧板上均设有滑槽，防护罩本体前罩板的滑槽为直线槽，侧板与前罩板连接处的滑槽为弧形槽；防护门包括第一防护门和第二防护门，第一防护门和第二防护门之间铰接，第一防护门和第二防护门与滑槽均滑动连接。

由于该方案中防护门与防护罩本体是滑动连接，使得工作人员在操作时往往会因为疏忽大意没有关上防护门就启动数控机床开始工作，或者在某些外界因素（振动）影响下，导致未完全关好的防护门移位，从而无法达到防止切屑飞溅的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种数控机床用开关控制系统，在关上防护门后自动锁紧，同时驱使数控机床开始工作，提高了开关控制的灵敏、准确性，保证了操作人员的人身安全。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种数控机床用开关控制系统，包括机壳，所述机壳通过滑槽连接有防护门，所述机壳上设有数字化传感器，所述防护门上设有与数字化传感器配合的反光板，所述反光板位于防护门沿关合方向位移的末端，且所述数字化传感器位于防护门关合状态下所述反光板的正上方；

所述机壳一侧设有将防护门锁紧的锁紧件，所述数字化传感器通信连接有控制锁紧件和数控机床本体动作的控制端。

通过采用上述技术方案，拉动防护门闭合时，反光板会途经数字化传感器，利用反射原理完成光电控制作用以检测出防护门此时处于闭合状态，随之传输监测所得信号给控制端，根据控制端的判断结果分别控制锁紧件和数控机床本体动作，使得防护门关上后自动锁紧，紧接着驱使数控机床本体开始工作，提高了开关控制的灵敏、准确性，保证了操作人员的人身安全。

进一步地，所述数字化传感器为至少两个反射式光电传感器，所述数字化传感器沿机壳的长度方向依次设置在防护门关合状态下所述反光板的正上方。

通过采用上述技术方案，将两个数字化传感器沿机壳的长度方向依次设置在防护门关合状态下反光板的正上方，使得在关合防护门的过程中，反光板依次途经数字化传感器，得到双重验证后再传输监测所得信号给控制端，以防止一旦有物体直接挡在反射式光电传感器面前就会得到反馈，造成误差的可能性。

进一步地，所述锁紧件包括安装在机壳内侧的驱动电机，所述驱动电机的输出轴上设有丝杆，所述丝杆上设有L形滑块，并且所述防护门靠近锁紧件一侧设有供L形滑块端部插入固定的套环。

通过采用上述技术方案，开启驱动电机，使丝杆旋转以带动L形滑块沿着丝杆方向位移，从而使L形滑块的端部插入防护门靠近锁紧件一侧的套环内，实现防护门的锁紧的固定。

进一步地，所述丝杆一侧设有导轨，所述L形滑块靠近导轨一侧延伸有限位块，所述限位块嵌设在导轨上滑移。

通过采用上述技术方案，将限位块嵌设在导轨上滑移，可起到限位的作用，辅助L形滑块通过丝杆沿着导轨方向直线位移，保证不会出现偏移。

进一步地，所述控制端包括至少一台个人计算机及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与所述个人计算机通信连接进行数据同步。

通过采用上述技术方案，可编程逻辑控制器采用堆栈算法进行数据存储，实现数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧的数据，防止信息丢失。

进一步地，所述控制端与所述数字化传感器通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

通过采用上述技术方案，在控制端每次启动时给数字化传感器一个信号，数字化传感器再反馈一个信号给控制端，控制端对反馈的信号进行比对判断，并发出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

进一步地，所述个人计算机与所述可编程逻辑控制器通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

通过采用上述技术方案，实现个人计算机与可编程逻辑控制器各自工作状态的相互检测，从而防止一方宕机而导致信息的遗漏。

进一步地，所述可编程逻辑控制器内存储有各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则进行本地和/或远程警示。

通过采用上述技术方案，实现了对各部件工作状态的预判功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置数字化传感器和反光板，可利用反射原理完成光电控制作用以检测出防护门是否处于闭合状态，以提高开关控制的灵敏、准确性；

2、通过设置防护门并安装锁紧件，用来防止数控机床本体工作时切屑飞溅，以保证操作人员的人身安全；

3、通过在可编程逻辑控制器内存储各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，实现了系统的预判功能，防止故障发生，提高工作效率。

附图说明

图1是本实施例一种数控机床用开关控制系统中防护门打开状态下的整体结构示意图；

图2是本实施例一种数控机床用开关控制系统中防护门闭合状态下的剖视图；

图3是本实施例一种数控机床用开关控制系统的模块连接示意图。

图中，1、机壳；11、防护门；2、数字化传感器；21、反光板；3、锁紧件；31、驱动电机；32、丝杆；33、L形滑块；34、套环；35、导轨；36、限位块；4、控制端；41、个人计算机；42、可编程逻辑控制器；421、逻辑控制单元；422、数据库单元；423、警报单元。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

一种数控机床用开关控制系统，如图1所示，包括机壳1，机壳1上通过滑槽连接有防护门11，用来防止数控机床本体（图中未标识）工作时切屑飞溅，以保证操作人员的人身安全。

但是在实际使用过程中，工作人员往往会因为疏忽大意没有关上防护门11就启动数控机床本体开始工作，或者在某些外界因素（振动）影响下，导致未完全关好的防护门11移位。为解决这一问题，如图1和图3所示，在机壳1上安装数字化传感器2，在防护门11上安装与数字化传感器2配合的反光板21，其中反光板21位于防护门11沿关合方向位移的末端，且数字化传感器2位于防护门11关合状态下反光板21的正上方，从而拉动防护门11闭合时，反光板21会途经数字化传感器2，利用反射原理完成光电控制作用以检测出防护门11此时处于闭合状态；同时，机壳1一侧设置有可将防护门11锁紧的锁紧件3，并且数字化传感器2通信连接有控制锁紧件3和数控机床本体动作的控制端4。因此，当数字化传感器2检测出防护门11处于闭合状态后，立即传输监测所得信号给控制端4，根据控制端4的判断结果分别控制锁紧件3和数控机床本体动作，使得防护门11关上后自动锁紧，紧接着驱使数控机床本体开始工作，提高了开关控制的灵敏、准确性，保证了操作人员的人身安全。

如图1和图3所示，在本实用新型此实施例中，数字化传感器2为至少两个反射式光电传感器，其自带一个光源和一个光接收装置，光源发出的光经过反光板21的反射后被光敏元件接收，再经过电路处理得到所需要的信息，防护门11是否处于闭合状态。因为一旦有物体直接挡在反射式光电传感器面前就会得到反馈，所以存在着造成误差的可能性，从而将两个数字化传感器2沿机壳1的长度方向依次设置在防护门11关合状态下反光板21的正上方，然后在关合防护门11的过程中，使反光板21依次途经数字化传感器2，得到双重验证后再传输监测所得信号给控制端4。

如图2所示，锁紧件3包括安装在机壳1内侧的驱动电机31，驱动电机31的输出轴上连接有丝杆32，丝杆32上设有与之螺纹连接的L形滑块33，并且防护门11靠近锁紧件3一侧设置有供L形滑块33端部插入固定的套环34。开启驱动电机31，使丝杆32旋转以带动L形滑块33沿着丝杆32方向位移，从而使L形滑块33的端部插入防护门11靠近锁紧件3一侧的套环34内，实现防护门11的锁紧的固定。

如图2所示，丝杆32一侧设置有导轨35，L形滑块33靠近导轨35一侧延伸有限位块36，将限位块36嵌设在导轨35上滑移，可起到限位的作用，辅助L形滑块33通过丝杆32沿着导轨35方向直线位移，保证不会出现偏移。

如图3所示，控制端4包括至少一台个人计算机41及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器42，个人计算机41与可编程逻辑控制器42之间进行数据同步，使工作人员可通过远程的个人计算机41对可编程逻辑控制器42进行控制操作。因为可编程逻辑控制器42的存储数据量较小,且采用堆栈算法临时存储数据，而个人计算机41采用硬盘存储，其存储数据量较大，可编程逻辑控制器42接收新的预设信息后即同步至个人计算机41进行存储，以防止数据丢失，同时其自身实现了数据的重复覆盖，即最近的数据若有新的数据到来将覆盖替换旧数据，以实现数据的迭代。更具体地，参考图2和图3，可编程逻辑控制器42包括警报单元423、数据库单元422、逻辑控制单元421，其中数据库单元422以及警报单元423均连接于逻辑控制单元421，将数字化传感器2的反馈信息发送到逻辑控制单元421，并根据数据库单元422的存储信息进行比对，通过判断结果来控制驱动电机31、数控机床本体动作。

为了提高系统的稳定性，如图3所示，控制端4与数字化传感器2之间通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。即在控制端4每次启动时给数字化传感器2一个信号，数字化传感器2再反馈一个信号给控制端4，该反馈信号包括各数字化传感器2的ID信息，控制端4对反馈的信号与数据库单元422中的对应ID信息进行比对判断，若数字化传感器2存在问题，或出现某种症状需要处理但暂时不会影响正常运行时，以及传感器的变化在误差范围内时候，做出拒绝使用、警告或正常启用的指示信息。

为了防止信息丢失，如图3所示，个人计算机41与可编程逻辑控制器42通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。即设定可编程逻辑控制器42及个人计算机41在预设时间内相互收不到对方信号时，则判断个人计算机41或可编程逻辑控制器42宕机，在个人计算机41或可编程逻辑控制器42其中一方宕机的情况下，系统停止运行，等待处于宕机状态的个人计算机41或可编程逻辑控制器42重启，或系统继续运行，但数据直接存入正常工作的个人计算机41或可编程逻辑控制器42，待宕机方重启后，再将数据传输至宕机方。其中，判断个人计算机41或可编程逻辑控制器42是否正常的预设时间不大于1分钟。

如图3所示，可编程逻辑控制器42内存储有各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则控制警报单元423进行本地警示，实现了对各部件工作状态的预警功能，提前提醒工作人员更换或维修，防止故障发生，提高工作效率。

本数控机床用开关控制系统的工作原理：在关合防护门11的过程中，反光板21依次途经数字化传感器2，通过反射原理完成光电控制作用且得到双重验证后再传输监测所得信号给控制端4，由控制端4开启驱动电机31，使丝杆32旋转以带动L形滑块33沿着丝杆32方向位移，从而使L形滑块33的端部插入防护门11靠近锁紧件3一侧的套环34内，最后控制数控机床本体动作即可。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种数控机床用开关控制系统，包括机壳（1），所述机壳（1）通过滑槽连接有防护门（11），其特征在于：所述机壳（1）上设有数字化传感器（2），所述防护门（11）上设有与数字化传感器（2）配合的反光板（21），所述反光板（21）位于防护门（11）沿关合方向位移的末端，且所述数字化传感器（2）位于防护门（11）关合状态下所述反光板（21）的正上方；

所述机壳（1）一侧设有将防护门（11）锁紧的锁紧件（3），所述数字化传感器（2）通信连接有控制锁紧件（3）和数控机床本体动作的控制端（4）。

2.根据权利要求1所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述数字化传感器（2）为至少两个反射式光电传感器，所述数字化传感器（2）沿机壳（1）的长度方向依次设置在防护门（11）关合状态下所述反光板（21）的正上方。

3.根据权利要求1所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述锁紧件（3）包括安装在机壳（1）内侧的驱动电机（31），所述驱动电机（31）的输出轴上设有丝杆（32），所述丝杆（32）上设有L形滑块（33），并且所述防护门（11）靠近锁紧件（3）一侧设有供L形滑块（33）端部插入固定的套环（34）。

4.根据权利要求3所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述丝杆（32）一侧设有导轨（35），所述L形滑块（33）靠近导轨（35）一侧延伸有限位块（36），所述限位块（36）嵌设在导轨（35）上滑移。

5.根据权利要求1所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述控制端（4）包括至少一台个人计算机（41）及至少一台采用堆栈算法进行数据存储的可编程逻辑控制器（42），所述可编程逻辑控制器（42）与所述个人计算机（41）通信连接进行数据同步。

6.根据权利要求5所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述控制端（4）与所述数字化传感器（2）通过握手信号的交互进行工作状态的相互检查。

7.根据权利要求5所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述个人计算机（41）与所述可编程逻辑控制器（42）通过心跳信号的交互进行工作状态的相互检查。

8.根据权利要求5所述的一种数控机床用开关控制系统，其特征在于：所述可编程逻辑控制器（42）内存储有各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息，并根据各部件的正常工作参数和/或工作寿命信息判断其是否需要更换或维修，若是，则进行本地和/或远程警示。