CN208556857U - 铣床防撞保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种铣床防撞保护装置，其包括支撑件、刀具、固定部件、保护开关、触发件、电机及驱动器，所述支撑件用于支撑待加工的工件；所述刀具安装在所述固定部件上，用于加工所述工件；所述保护开关设置在所述支撑件上，并与所述驱动器电连接；所述触发件与所述固定部件相连，所述电机与所述固定部件传动连接；所述驱动器与所述电机电连接，用于驱动所述电机。本实用新型具有结构简单、成本低及使用寿命长的优点。

Description

铣床防撞保护装置

技术领域

本实用新型涉及数控铣床技术领域，尤其涉及一种铣床防撞保护装置。

背景技术

铣床是一种用途广泛的机床，在铣床上可以加工平面、沟槽、分齿零件、螺旋形表面及各种曲面。此外，铣床还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。铣床在工作时，工件装在工作台上或分度头等附件上，刀具旋转为主运动，辅以工作台或铣头的进给运动，工件即可获得所需的加工表面。现有的铣床在使用时，通过铣床防撞保护装置进行检测，以获取铣床的运行状态，从而判断铣床是否异常。然而，现有的控制模块结构复杂，成本高，使用寿命较短。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是，提供一种结构简单、成本低及使用寿命长的铣床防撞保护装置。

本实用新型公开了一种铣床防撞保护装置，包括支撑件、刀具、固定部件、保护开关、触发件、电机及驱动器，所述支撑件用于支撑待加工的工件；所述刀具安装在所述固定部件上，用于加工所述工件；所述保护开关设置在所述支撑件上，并与所述驱动器电连接；所述触发件与所述固定部件相连，所述电机与所述固定部件传动连接；所述驱动器与所述电机电连接，用于驱动所述电机；所述铣床防撞保护装置包括第一状态及第二状态，在第一状态时，所述触发件与所述保护开关间隔设置；在第二状态时，所述触发件触发所述保护开关，使所述保护开关将保护信号发送给所述驱动器，所述驱动器根据所述保护信号控制所述电机停止工作，使所述刀具停止运动。

进一步地，所述驱动器包括第一驱动电路，所述第一驱动电路包括第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路及延时输出电路，所述第一开关电路与所述延时输出电路电连接，用于将停止信号发送给所述延时输出电路；所述第二开关电路与所述第一开关电路相连，用于控制所述第一开关电路开启或关闭；所述第三开关电路与所述第一开关电路及所述保护开关电连接，用于根据所述保护信号控制所述第一开关电路开启或关闭；所述延时输出电路用于发送驱动信号给所述电机。

进一步地，所述第一开关电路包括第一场效应管、第一电阻及第二电阻，所述第一场效应管的源极用于与电源电连接，所述第一场效应管的漏极与所述延时输出电路电连接，所述第一场效应管的栅极与所述第二电阻的第一端电连接；所述第一电阻的第一端与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一场效应管的栅极电连接；所述第二电阻的第二端与所述第二开关电路及所述第三开关电路电连接。

进一步地，所述第二开关电路包括第一电容、第一三极管、第三电阻及第四电阻，所述第一电容的第一端与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极相连；所述第一三极管的集电极与所述第二电阻的第二端相连，所述第一三极管的发射极接地；所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的基极相连，所述第四电阻的第二端接地。

进一步地，所述第三开关电路包括第二三极管、第五电阻及第六电阻，所述第五电阻的第一端与所述保护开关电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二三极管的基极相连；所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的第二端相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第六电阻的第一端与所述第二三极管的基极相连，所述第六电阻的第二端接地。

进一步地，所述延时输出电路包括第四开关电路、第五开关电路及延时控制电路；所述第四开关电路与所述第五开关电路电连接，并用于与所述电源及所述电机电连接，以根据所述第五开关电路输入的开启信号驱动所述电机；所述第五开关电路与所述延时控制电路电连接，用于控制所述第四开关电路开启或关闭；所述延时控制电路与所述信号接收电路电连接，用于在接收到所述停止信号后延时预设时间再驱动所述第五开关电路。

进一步地，所述第四开关电路包括第二场效应管、第七电阻及第八电阻，所述第二场效应管的源极用于与所述电源电连接，所述第二场效应管的漏极用于与所述电机电连接，所述第二场效应管的栅极与所述第八电阻的第一端电连接，所述第八电阻的第二端与所述第五开关电路电连接，所述第七电阻的第一端与所述第二场效应管的源极电连接，所述第七电阻的第二端与所述第二场效应管的栅极电连接。

进一步地，所述第五开关电路包括第三三极管、第九电阻及第十电阻，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第八电阻电连接，所述第三三极管的基极与所述第九电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端与所述信号接收电路电连接，所述第十电阻的第一端与所述第三三极管的基极相连，所述第十电阻的第二端接地。

进一步地，所述延时控制电路包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述信号接收电路电连接，所述第二电容的第二端接地。

本实用新型的所述铣床防撞保护装置具有如下有益效果：由于所述铣床防撞保护装置包括第一状态及第二状态，在第一状态时，所述触发件与所述保护开关间隔设置；在第二状态时，所述触发件触发所述保护开关，使所述保护开关将保护信号发送给所述驱动器，所述驱动器根据所述保护信号控制所述电机停止工作，使所述刀具停止运动，即在发送异常，所述刀具即将穿过或穿过所述工件与支撑件接触时，所述驱动器便控制所述刀具停止运动，无需通过复杂的异常检测机构进行检测，因而，结构简单，成本低及使用寿命长。

附图说明

图1是本实用新型铣床防撞保护装置一种实施例的部分结构的原理框图。

图2是本实用新型铣床防撞保护装置一种实施例的部分结构的结构示意图。

图3是本实用新型铣床防撞保护装置的驱动器的第一驱动电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例以及实施例中的各个特征可以相互结合，均在本实用新型的保护范围之内。

请参阅图1至图3，本实用新型公开了一种铣床防撞保护装置，其包括支撑件1、刀具2、固定部件3、保护开关6、触发件7、电机8、驱动器9及控制器10，所述支撑件1用于支撑待加工的工件4。在实际运用中，所述支撑件1可以为数控铣床的真空盖板等，其结构在此不作具体限定，只要能够支撑所述工件4即可。所述刀具2安装在所述固定部件3上，用于加工所述工件4。可以理解的是，所述固定部件3只要能够安装所述刀具2即可，其形状及结构在此不做具体限定。所述保护开关6设置在所述支撑件1上，并与所述驱动器9电连接。所述触发件7与所述固定部件3相连，以能够随所述固定部件一起上下运动。所述电机8与所述固定部件3传动连接，用于带动所述固定部件3及所述刀具2运动。所述驱动器9与所述电机8电连接，用于驱动所述电机。所述控制器10与所述驱动器9电连接，用于控制所述驱动器9驱动所述电机。

所述铣床防撞保护装置包括第一状态及第二状态，在第一状态时，所述触发件7与所述保护开关6间隔设置，即所述触发件7与所述保护开关6间隔预设距离，其中，所述预设距离可根据需要进行设置，在此不做具体限定；在第二状态时，所述触发件7触发所述保护开关6，使所述保护开关6将保护信号发送给所述驱动器9，所述驱动器9根据所述保护信号控制所述电机8停止工作，使所述刀具停止运动。其中，所述保护信号可以是高电平信号、低电平信号或者脉冲信号等，所述保护信号的类型在此不做具体限定，其只要能够被所述驱动器9识别即可。此外，所述触发件7触发所述保护开关6时，可以与所述开关接触，也可以不接触，在此不做具体限定。也就是说，所述控制器10控制所述电机8工作时，若因用户操作不当或者控制器10内的程序运行异常，导致所述触发件7触发所述保护开关6时，则所述驱动器9控制所述电机8停止工作，使所述刀具2停止运动。

在本实施例中，所述保护开关6为光电开关，所述触发件为挡片，在第二状态时，所述触发件7***所述保护开关6内，阻断了所述开关的光路，从而实现触发所述保护开关6。所述光电开关为现有技术，其结构在此不再赘述。在另一种实施例中，在第二状态时，所述触发件7按压在所述保护开关6的按钮上，从而实现触发所述保护开关6。可以理解的是，所述开关也可以是感应开关，所述触发件为磁性件等。因此，所述开关的类型及所述触发件的类型在此不做具体限定。

优选地，所述驱动器9包括第一驱动电路及第二驱动电路，所述第一驱动电路包括第一开关电路K1、第二开关电路K2、第三开关电路K3及延时输出电路，所述第一开关电路K1与所述延时输出电路及紧急开关K电连接，用于将紧急开关K开启时发出的停止信号发送给所述延时输出电路。所述第二开关电路K2与所述第一开关电路K1相连，用于根据电源5输入的信号控制所述第一开关电路K1开启或关闭。所述第三开关电路K3与所述第一开关电路K1相连，用于根据所述保护信号控制所述第一开关电路K1开启或关闭；所述延时输出电路用于发送驱动信号给所述电机。因此，在紧急情况时，可直接通过人工按压所述紧急开关K，从而使所述电机8停止工作，因而可提高安全性。所述第二驱动电路与所述控制器10及所述电机8电连接，用于在所述控制器10的控制下驱动所述电机8工作，由于所述第二驱动电路为现有技术，在此不再赘述。

在本实施例中，所述第一开关电路K1、第二开关电路K2及第三开关电路K3均为晶体管开关电路。通过所述第二开关电路K2及第三开关电路K3与所述第一开关电路K1配合，便实现分别对所述电源5输入的开启信号及所述保护信号的接收和发送停止信号，因而，电路结构简单，成本低。

优选地，所述第一开关电路K1包括第一场效应管Q1、第一电阻R1及第二电阻R2，所述第一场效应管Q1的源极用于与所述电源5电连接，所述第一场效应管Q1的漏极与所述延时输出电路电连接，所述第一场效应管Q1的栅极与所述第二电阻R2的第一端电连接；所述第一电阻R1的第一端与所述第一场效应管Q1的源极电连接，所述第一电阻R1的第二端与所述第一场效应管Q1的栅极电连接；所述第二电阻R2的第二端与所述第二开关电路K2及所述第三开关电路K3电连接。由于场效应管开关速度快，管耗低，可靠性高，没有双极型三极管的电流拖尾现象，因此，通过所述第一场效应管Q1发送所述停止信号，进一步降低了功耗。此外，通过设置所述第二电阻R2，可较好地对所述第一场效应管Q1进行保护。

优选地，所述第二开关电路K2包括第一电容C1、第一三极管Q2、第三电阻R3及第四电阻R4，所述第一电容C1的第一端与所述第一场效应管Q1的源极电连接，所述第一电容C1的第二端与所述第三电阻R3的第一端相连，所述第三电阻R3的第二端与所述第一三极管Q2的基极相连；所述第一三极管Q2的集电极与所述第二电阻R2的第二端相连，所述第一三极管Q2的发射极接地；所述第四电阻R4的第一端与所述第一三极管Q2的基极相连，所述第四电阻R4的第二端接地。

优选地，所述第三开关电路K3包括第二三极管Q3、第五电阻R5及第六电阻R6，所述第五电阻R5的第一端与所述保护开关6电连接，所述第五电阻R5的第二端与所述第二三极管Q3的基极相连；所述第二三极管Q3的集电极与所述第二电阻R2的第二端相连，所述第二三极管Q3的发射极接地，所述第六电阻R6的第一端与所述第二三极管Q3的基极相连，所述第六电阻R6的第二端接地。通过使用所述第一三极管Q2及所述第二三极管Q3作为开关部件，因而可较好地降低制造成本。

优选地，所述延时输出电路包括第四开关电路K4、第五开关电路K5及延时控制电路K6；所述第四开关电路K4与所述第五开关电路K5电连接，并用于与所述电源5及所述电机8电连接，以根据所述第五开关电路K5输入的开启信号驱动所述控制器105；所述第五开关电路K5与所述延时控制电路K6电连接，用于控制所述第四开关电路K4开启或关闭；所述延时控制电路K6与所述信号接收电路1电连接，用于在接收到所述停止信号后延时预设时间再开启所述第五开关电路K5。通过所述延时控制电路K6与所述第四开关电路K4及所述第五开关电路K5配合，可较好地滤除干扰信号。

优选地，所述第四开关电路K4包括第二场效应管Q4、第七电阻R7及第八电阻R8，所述第二场效应管Q4的源极用于与所述电源5电连接，所述第二场效应管Q4的漏极用于与所述控制器10电连接，所述第二场效应管Q4的栅极与所述第八电阻R8的第一端电连接，所述第八电阻R8的第二端与所述第五开关电路K5电连接，所述第七电阻R7的第一端与所述第二场效应管Q4的源极电连接，所述第七电阻R7的第二端与所述第二场效应管Q4的栅极电连接。由于场效应管开关速度快，管耗低，可靠性高，没有双极型三极管的电流拖尾现象，因此，所述第四开关电路K4管耗低，可靠性高。

优选地，所述第五开关电路K5包括第三三极管Q5、第九电阻R9及第十电阻R10，所述第三三极管Q5的发射极接地，所述第三三极管Q5的集电极与所述第八电阻R8电连接，所述第三三极管Q5的基极与所述第九电阻R9的第一端相连，所述第九电阻R9的第二端与所述信号接收电路1电连接，所述第十电阻R10的第一端与所述第三三极管Q5的基极相连，所述第十电阻R10的第二端接地。所述延时控制电路K6包括第二电容C2，所述第二电容C2的第一端与所述信号接收电路1电连接，所述第二电容C2的第二端接地。通过将所述第三三极管Q5作为开关部件，因而具有结构简单及成本低的优点。此外，所述延时控制电路K6仅由第二电容C2组成，其不仅较好地降低了成本，较好地滤除干扰信号，而且延伸时间较方便设置，因而具有便于制造和便于推广应用的优点。

本实用新型的工作原理为：在紧急情况时打开所述紧急开关K，所述第一三极管Q2导通，以使第一场效应管Q1导通，则所述第二电容C2的第一端的电位变为高电平，促使所述第三三极管Q5导通，以致所述第二场效应管Q4导通，从而将停止信号发送给所述电机8，从而使所述电机停止工作，所述刀具2停止运动。

当发生异常，所述刀具2即将穿过工件4或者穿过工件4与所述支撑件1接触时，所述保护开关6将高电平信号发送至所述第二三极管Q3，促使所述第二三极管Q3导通，以使所述第一场效应管Q1导通，则所述第二电容C2的第一端的电位变为高电平，促使所述第三三极管Q5导通，以致所述第二场效应管Q4导通，从而将保护信号发送给所述电机8，从而使所述电机8停止工作，以使所述刀具2停止运动。

综上所述，本实用新型的所述铣床防撞保护装置中，由于所述铣床防撞保护装置包括第一状态及第二状态，所述触发件7触发所述保护开关6，使所述保护开关6将保护信号发送给所述驱动器9，所述驱动器9根据所述保护信号控制所述电机8停止工作，使所述刀具2停止运动，即在发送异常，所述刀具2即将穿过或穿过所述工件4与支撑件1接触时，所述驱动器9便控制所述电机8停止工作，使所述刀具2停止运动，无需通过复杂的异常检测机构进行检测，因而，结构简单，成本低及使用寿命长。

以上对本实用新型所提供的铣床防撞保护装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (9)

1.一种铣床防撞保护装置，其特征在于：包括支撑件、刀具、固定部件、保护开关、触发件、电机及驱动器，所述支撑件用于支撑待加工的工件；所述刀具安装在所述固定部件上，用于加工所述工件；所述保护开关设置在所述支撑件上，并与所述驱动器电连接；所述触发件与所述固定部件相连，所述电机与所述固定部件传动连接；所述驱动器与所述电机电连接，用于驱动所述电机；所述铣床防撞保护装置包括第一状态及第二状态，在第一状态时，所述触发件与所述保护开关间隔设置；在第二状态时，所述触发件触发所述保护开关，使所述保护开关将保护信号发送给所述驱动器，所述驱动器根据所述保护信号控制所述电机停止工作，使所述刀具停止运动。

2.根据权利要求1所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述驱动器包括第一驱动电路，所述第一驱动电路包括第一开关电路、第二开关电路、第三开关电路及延时输出电路，所述第一开关电路与所述延时输出电路电连接，用于将停止信号发送给所述延时输出电路；所述第二开关电路与所述第一开关电路相连，用于控制所述第一开关电路开启或关闭；所述第三开关电路与所述第一开关电路及所述保护开关电连接，用于根据所述保护信号控制所述第一开关电路开启或关闭；所述延时输出电路用于发送驱动信号给所述电机。

3.根据权利要求2所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述第一开关电路包括第一场效应管、第一电阻及第二电阻，所述第一场效应管的源极用于与电源电连接，所述第一场效应管的漏极与所述延时输出电路电连接，所述第一场效应管的栅极与所述第二电阻的第一端电连接；所述第一电阻的第一端与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一电阻的第二端与所述第一场效应管的栅极电连接；所述第二电阻的第二端与所述第二开关电路及所述第三开关电路电连接。

4.根据权利要求3所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述第二开关电路包括第一电容、第一三极管、第三电阻及第四电阻，所述第一电容的第一端与所述第一场效应管的源极电连接，所述第一电容的第二端与所述第三电阻的第一端相连，所述第三电阻的第二端与所述第一三极管的基极相连；所述第一三极管的集电极与所述第二电阻的第二端相连，所述第一三极管的发射极接地；所述第四电阻的第一端与所述第一三极管的基极相连，所述第四电阻的第二端接地。

5.根据权利要求3或4所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述第三开关电路包括第二三极管、第五电阻及第六电阻，所述第五电阻的第一端与所述保护开关电连接，所述第五电阻的第二端与所述第二三极管的基极相连；所述第二三极管的集电极与所述第二电阻的第二端相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第六电阻的第一端与所述第二三极管的基极相连，所述第六电阻的第二端接地。

6.根据权利要求3或4所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述延时输出电路包括第四开关电路、第五开关电路及延时控制电路；所述第四开关电路与所述第五开关电路电连接，并用于与所述电源及所述电机电连接，以根据所述第五开关电路输入的开启信号驱动所述电机；所述第五开关电路与所述延时控制电路电连接，用于控制所述第四开关电路开启或关闭；所述延时控制电路与所述信号接收电路电连接，用于在接收到所述停止信号后延时预设时间再驱动所述第五开关电路。

7.根据权利要求6所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述第四开关电路包括第二场效应管、第七电阻及第八电阻，所述第二场效应管的源极用于与所述电源电连接，所述第二场效应管的漏极用于与所述电机电连接，所述第二场效应管的栅极与所述第八电阻的第一端电连接，所述第八电阻的第二端与所述第五开关电路电连接，所述第七电阻的第一端与所述第二场效应管的源极电连接，所述第七电阻的第二端与所述第二场效应管的栅极电连接。

8.根据权利要求7所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述第五开关电路包括第三三极管、第九电阻及第十电阻，所述第三三极管的发射极接地，所述第三三极管的集电极与所述第八电阻电连接，所述第三三极管的基极与所述第九电阻的第一端相连，所述第九电阻的第二端与所述信号接收电路电连接，所述第十电阻的第一端与所述第三三极管的基极相连，所述第十电阻的第二端接地。

9.根据权利要求8所述的铣床防撞保护装置，其特征在于：所述延时控制电路包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述信号接收电路电连接，所述第二电容的第二端接地。