CN110202072A - 一种工业冲压作业安全防护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工业冲压作业安全防护装置，有效的解决了目前冲床缺乏安全防护措施的问题；解决的技术方案包括安装在冲床滑块上的齿条，冲床侧支撑柱上安装有壳体，壳体内并排安装有第一主轴和第二主轴，第一主轴上装有一个第一齿轮，第一齿轮的右侧漏出第一壳体外且可与齿条啮合，第一齿轮与第一主轴之间安装有棘轮棘爪结构，通过球形卡块与第一主轴连接，第一主轴外壁上和管套内壁上均贴装有一个金属片，两个金属片接触，管套外固定有第一不完全齿轮，第二主轴上固定有第二不完全齿轮，还包括制动装置，两个金属片脱离可使制动装置进行制动；本发明能在发生冲压频率异常变快时对冲头进行制动，保护设备和工人的安全。

Description

一种工业冲压作业安全防护装置

技术领域

本发明涉及冲压防护领域，具体是一种工业冲压作业安全防护装置。

背景技术

冲压是通过对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件的成形加工方法；冲床工作时冲头的工作模式分为单次冲压和连续冲压两种，单次冲压是指操作者操作一次开关，冲头冲压一次，然后操作者更换工件再次进行冲压；连续冲压是指冲头以一定频率连续冲压，操作者在冲头两次冲压的间隔内进行更换工件或调整工件位置，这种模式下需要操作者熟练掌握冲床的工作节奏并与之配合，以免被冲头压伤，这种模式多用于简单小工件的批量冲压生产，在小型冲床上较为常见；由于冲床的电气控制***故障或传动机构故障，又或者操作者操作不当误触开关，导致冲头的冲压频率突然加快，会使冲头压伤正在更换或调整工件的操作者，而小型冲床的安全防护措施有相对匮乏，因此安全一旦发生此类事故，几乎都会伤及操作者。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种工业冲压作业安全防护装置，有效的解决了目前冲床缺乏安全防护措施的问题。

其解决的技术方案是，一种工业冲压作业安全防护装置，包括由底座、侧支撑柱、顶梁组成的冲床主体，顶梁上安装有可上下移动的滑块，滑块的下端安装有冲头，滑块的左侧固定有一个竖直的齿条，侧支撑柱上安装有第一壳体，第一壳体内安装有第一主轴和第二主轴，两个主轴均沿前后方向水平安装，两根主轴左右并排布置，第一主轴上经轴承安装有一个第一齿轮，第一齿轮的右侧漏出第一壳体外且可与齿条啮合，第一齿轮与第一主轴之间安装有棘轮棘爪结构，第一主轴上还安装有一个管套，管套内壁和第一主轴的外壁上均贴装有绝缘层，管套的内壁上安装有一个可弹出的球形卡块，第一主轴上的外壁上开有一个定位凹槽，第一主轴外壁上和管套内壁上均贴装有一个金属片，球形卡块卡进定位凹槽内时，两个金属片接通；管套外固定有第一不完全齿轮，第二主轴上固定有第二不完全齿轮，第一不完全齿轮可与第二不完全齿轮啮合；侧支撑柱上固定有第二壳体，第而壳体内安装有一个可向右弹出的水平的挡板，挡板和第二壳体左端之间安装有第一压簧，壳体左端安装有可吸附挡板的电磁铁，两个金属片接触时电磁铁通电。

本发明能在发生冲压频率异常变快时对冲头进行制动，保护设备和工人的安全。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的右视图。

图3为第一壳***置的俯视剖视图。

图4为本发明挡板制动时的主视图。

图5为第一齿轮位置的主视图。

图6为第一不完全齿轮和第二不完全齿轮位置的主视剖视图。

图7为图3中A位置的放大图。

图8为第二壳体处的主视剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作出进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括由底座1、侧支撑柱2、顶梁3组成的冲床主体，顶梁3上安装有可上下移动的滑块4，滑块4的下端安装有冲头5，滑块4的左侧固定有一个竖直的齿条6，侧支撑柱2上安装有第一壳体7，第一壳体7内安装有第一主轴8和第二主轴9，两个主轴均沿前后方向水平安装，两根主轴左右并排布置，第一主轴8上经轴承安装有一个第一齿轮10，第一齿轮10的右侧漏出第一壳体7外且可与齿条6啮合，第一齿轮10与第一主轴8之间安装有棘轮棘爪结构，第一主轴8上还安装有一个管套13，管套13内壁和第一主轴8的外壁上均贴装有绝缘层14，管套13的内壁上安装有一个可弹出的球形卡块15，第一主轴8上的外壁上开有一个定位凹槽16，第一主轴8外壁上和管套13内壁上均贴装有一个金属片17，球形卡块15卡进定位凹槽16内时，两个金属片17接通；管套13外固定有第一不完全齿轮18，第二主轴9上固定有第二不完全齿轮19，第一不完全齿轮18可与第二不完全齿轮19啮合；侧支撑柱2上固定有第二壳体20，第二壳体20内安装有一个可向右弹出的水平的挡板21，挡板21和第二壳体20左端之间安装有第一压簧22，壳体左端安装有可吸附挡板21的电磁铁23，两个金属片17接触时电磁铁23通电。

所述的两个金属片17与电磁铁23之间的电路为：所述的第一主轴8外套有一个与其接触的第一金属环24，管套13外套有一个与其接触的第二金属环25，两个金属环均固定在第一壳体7上，第一主轴8上的金属片17与第一金属环24接通，管套13上的金属片17与第二金属环25接通，电磁铁23的两极分别与第一金属环24以及第二金属环25接通且连接有电源26。

所述的棘轮11棘爪12的安装方式为：棘轮11经平键安装在第一主轴8上，第一齿轮10内壁安装有一个与棘轮11配合的棘爪12，棘轮11棘爪12配合使第一齿轮10只能单向驱动第一主轴8转动。

所述的第二主轴9上经平键安装有一个第二齿轮27，第二齿轮27啮合有一个第三齿轮28，第三齿轮28连接有驱动电机29，驱动电机29经第二齿轮27和第三齿轮28的减速齿轮组驱动第二主轴9恒速转动。

所述的挡板21的右端开有多个上下层叠布置的水平槽，每个水平槽内均安装有一个橡胶垫30，挡板21向右伸出对滑块4进行制动时，挡板21以及橡胶垫30可发生弹性形变对冲击进行缓冲。

所述的第二壳体20的下侧安装有一个竖直的定位销31，定位销31下端与第二壳体20底面之间安装有拉簧32，挡板21的下表面开有一个定位孔33，挡板21弹出后定位销31上端可***定位孔33内，防止挡板21回缩。

所述的弹块的安装方式为：管套13的内壁开有一个盲孔34，球形弹块安装在盲孔34内且与孔底之间安装有第二压簧35。

所述的第一壳体7的顶部设有可开启的顶盖36。

以下详细说明本发明的工作过程和原理：初始状态时，球形卡块15卡在第一主轴8上的定位凹槽16内，此时管套13上和第一主轴8上的两个金属片17接触，冲压时，首先接通电磁铁23的电源26，挡板21被电磁铁23吸附缩入第二壳体20内，然后同时启动驱动电机29和冲床电源，驱动电机29通过第二齿轮27和第三齿轮28带动第二主轴9转动，第二主轴9带动第二不完全齿轮19顺时针恒速转动；冲床的滑块4以固定的频率向下冲压，滑块4下移时，齿条6与第一齿轮10啮合带动第一齿轮10顺时针转动，第一齿轮10通过棘轮11棘爪12带动第一转轴转动一周，第一转轴带动其上的管套13以及第一不完全齿轮18转动一周，当第一不完全齿轮18的有齿段转动至左侧时，第二不完全齿轮19的无齿段正好转动至右侧，因此第一不完全齿轮18的有齿段与第二不完全齿轮19的有齿段正好错过而不啮合；管套13与第一主轴8不发生相对转动，两个金属片17始终接触，电磁铁23持续通电，挡板21不伸出；滑块4向上运动时，齿条6带动第一齿轮10逆时针转动，由于棘轮11棘爪12的作用，第一齿轮10空转而不带动第一主轴8转动，滑块4下移上移完成一个工作循环，期间第二不完全齿轮19转动一周，当滑块4再次下移时开启下一个循环。

如果滑块4以正常的时间间隔进行冲压，则第一不完全齿轮18和第二不完全齿轮19之间的相互错位关系不会被打破，挡板21不动作，驱动电机29上设置控制单元使每次停机后的第二不完全齿轮19回复原位；如果滑块4的冲压间隔突然减小，则滑块4下移带动第一不完全齿轮18转动的时间间隔变小，在第一不完全齿轮18的有齿段转动至左侧时，第二齿轮27的无齿段还未转动至右侧，因此第一不完全齿轮18和第二不完全齿轮19的轮齿会发生啮合，第二不完全齿轮19带动第一不完全齿轮18逆时针转动，第一不完全齿轮18以及管套13与第一主轴8产生相对转动，球形卡块15从定位凹槽16内滑出，两个金属片17错位不再接触，因此电磁铁23的电路断开，电磁铁23断电，在第一压簧22的作用下，挡板21向右弹出伸至滑块4的下方，阻挡滑块4下移，将滑块4制动以免压伤操作者，挡板21以及橡胶垫30可发生弹性形变对冲击进行缓冲，同时定位销31在拉簧32的作用下向上***定位孔33内，防止挡板21回缩；可将冲床的电源26开关串联接入电磁铁23的通路中，电磁铁23断电的同时切断冲床的动力源。

事故发生后，安排检修人员对冲床进行检修，故障排除后，打开第一壳体7上端的顶盖36，将管套13复位，使电磁铁23的电路接通，使用时向下拉定位销31使其退出定位孔33，接通电磁铁23的总开关，挡板21回缩。

根据冲床的冲压间隔长短，调节驱动电机29的转速使第二不完全齿轮19的转速与第一不完全齿轮18的转动频率相匹配。

本发明通过第一不完全齿轮18和第二不完全齿轮19之间的配合，当冲头5冲压频率异常变快时能有效的对其进行制动，工作稳定可靠，防止对工件和工人造成损伤，而且本发明的结构简单，构件均为机械设备常用配件，成本低，且设备体积小，节省安装空间。

Claims (8)

1.一种工业冲压作业安全防护装置，包括由底座（1）、侧支撑柱（2）、顶梁（3）组成的冲床主体，顶梁（3）上安装有可上下移动的滑块（4），滑块（4）的下端安装有冲头（5），其特征在于，滑块（4）的左侧固定有一个竖直的齿条（6），侧支撑柱（2）上安装有第一壳体（7），第一壳体（7）内安装有第一主轴（8）和第二主轴（9），两个主轴均沿前后方向水平安装，两根主轴左右并排布置，第一主轴（8）上经轴承安装有一个第一齿轮（10），第一齿轮（10）的右侧漏出第一壳体（7）外且可与齿条（6）啮合，第一齿轮（10）与第一主轴（8）之间安装有棘轮棘爪结构，第一主轴（8）上还安装有一个管套（13），管套（13）内壁和第一主轴（8）的外壁上均贴装有绝缘层（14），管套（13）的内壁上安装有一个可弹出的球形卡块（15），第一主轴（8）上的外壁上开有一个定位凹槽（16），第一主轴（8）外壁上和管套（13）内壁上均贴装有一个金属片（17），球形卡块（15）卡进定位凹槽（16）内时，两个金属片（17）接通；管套（13）外固定有第一不完全齿轮（18），第二主轴（9）上固定有第二不完全齿轮（19），第一不完全齿轮（18）可与第二不完全齿轮（19）啮合；侧支撑柱（2）上固定有第二壳体（20），第二壳体（20）内安装有一个可向右弹出的水平的挡板（21），挡板（21）和第二壳体（20）左端之间安装有第一压簧（22），壳体左端安装有可吸附挡板（21）的电磁铁（23），两个金属片（17）接触时电磁铁（23）通电。

2.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的两个金属片（17）与电磁铁（23）之间的电路为：所述的第一主轴（8）外套有一个与其接触的第一金属环（24），管套（13）外套有一个与其接触的第二金属环（25），两个金属环均固定在第一壳体（7）上，第一主轴（8）上的金属片（17）与第一金属环（24）接通，管套（13）上的金属片（17）与第二金属环（25）接通，电磁铁（23）的两极分别与第一金属环（24）以及第二金属环（25）接通且连接有电源（26）。

3.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的棘轮（11）棘爪（12）的安装方式为：棘轮（11）经平键安装在第一主轴（8）上，第一齿轮（10）内壁安装有一个与棘轮（11）配合的棘爪（12），棘轮（11）棘爪（12）配合使第一齿轮（10）只能单向驱动第一主轴（8）转动。

4.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的第二主轴（9）上经平键安装有一个第二齿轮（27），第二齿轮（27）啮合有一个第三齿轮（28），第三齿轮（28）连接有驱动电机（29），驱动电机（29）经第二齿轮（27）和第三齿轮（28）的减速齿轮组驱动第二主轴（9）恒速转动。

5.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的挡板（21）的右端开有多个上下层叠布置的水平槽，每个水平槽内均安装有一个橡胶垫（30）。

6.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的第二壳体（20）的下侧安装有一个竖直的定位销（31），定位销（31）下端与第二壳体（20）底面之间安装有拉簧（32），挡板（21）的下表面开有一个定位孔（33），挡板（21）弹出后定位销（31）上端可***定位孔（33）内。

7.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的弹块的安装方式为：管套（13）的内壁开有一个盲孔（34），球形弹块安装在盲孔（34）内且与孔底之间安装有第二压簧（35）。

8.根据权利要求1所述的一种工业冲压作业安全防护装置，其特征在于，所述的第一壳体（7）的顶部设有可开启的顶盖（36）。