本發(fā)明屬于車床防護裝置領(lǐng)域，涉及自動化技術(shù)，尤其是一種光電智能雙防護裝置。

背景技術(shù)：

隨著科技發(fā)展和社會進步，智能化的裝置已逐漸滲透到各行各業(yè)安防領(lǐng)域。特別是光電技術(shù)正以超常速度普及與推廣。然而，大學(xué)生金工實習(xí)所使用普通車床輔助安防裝置越來越跟不上時代要求

調(diào)查發(fā)現(xiàn)，目前多數(shù)金工實習(xí)所使用的車床輔助安防裝置多采用純機械觸點式接觸來控制機床電源，靈敏度低，關(guān)鍵部件易損度高，維修頻繁；功能單一，不能完成主次開關(guān)過熱、過載及短路保護，可靠性差；機床操作系統(tǒng)為220V高電壓，非安全電壓；外形設(shè)計欠合理，不耐用。

目前，已經(jīng)公布的技術(shù)中，涉及到普通車床輔助安全裝置的也有幾種。不過大多數(shù)創(chuàng)新點在于機械結(jié)構(gòu)，并未涉及利用光電感應(yīng)技術(shù)同時防止卡盤扳手飛出傷人和防撞車事故。

經(jīng)達檢測發(fā)現(xiàn)以下相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域的公開技術(shù)。

一種車床卡盤扳手安全裝置，包括行程限位開關(guān)、信號警示燈、鐵盒罩、導(dǎo)向板。此裝置保證在裝卸工件時，卡盤扳手必須插入此裝置，機床電源才啟動；抽出扳手時，則行程開關(guān)動作，切斷控制回路，主電機即失電停轉(zhuǎn)。

一種普通車床輔助安全裝置，包括行程限位開關(guān)，光電限位開關(guān)。利用行程限位開關(guān)動作防卡盤扳手飛出傷人，利用光電限位開關(guān)防刀架與卡盤發(fā)生碰撞。

一種普通車床安全裝置，包括微動開關(guān)，制動電磁鐵，通過對主電機轉(zhuǎn)動或離合器結(jié)合兩種方式來控制主軸的運轉(zhuǎn)。

一種臥式車床安全裝置，包括電磁感應(yīng)器，紅外感應(yīng)器，機械感應(yīng)裝夾，床鞍感應(yīng)專用緩沖裝置，小滑板極限位置固定裝置。實現(xiàn)防卡盤扳手飛出傷人和防車刀與旋轉(zhuǎn)卡盤相撞。

上述技術(shù)方案與本發(fā)明申請有較大不同。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種結(jié)構(gòu)合理、安全可靠、運行穩(wěn)定、經(jīng)濟耐用的的普通車床光電智能雙防護裝置。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種普通車床光電智能雙防護裝置，包括單片機、主控開關(guān)、次控開關(guān)以及中間繼電器，普通車床的220V控制系統(tǒng)接于單片機，單片機將220V電壓輸出成12V安全電壓，并依次連接主控開關(guān)、次控開關(guān)、中間繼電器形成12V輸出串聯(lián)回路，中間繼電器動合觸點分別接于電器元件FR(熱繼電器)兩端。

此外，單片機對主控、次控開關(guān)過熱、過載及短路時，起到保護作用。(如何實現(xiàn)？)

主控開關(guān)通過放置扳手來控制主控開關(guān)的控制電路導(dǎo)通，次控開關(guān)用于通過溜板箱位移來控制次控的控制電路導(dǎo)通。

主控開關(guān)包括一主控開關(guān)安裝盒，該主控開關(guān)安裝盒安裝在車床的床頭箱的右上部，主控開關(guān)安裝盒包括盒體以及一個與盒體鉸鏈安裝的盒蓋，光電該主控開關(guān)安裝盒內(nèi)置有一采集方向向上的U型開關(guān)，即光電傳感器，在盒體頂部設(shè)置有一扳手插孔，在該插孔下方的光電傳感器上同軸套裝有一同軸對接扳手的導(dǎo)向套。

次控開關(guān)包括一光電感應(yīng)器且該光電感應(yīng)器通過一同軸的護套安裝在一安裝支架上，支架安裝在床頭箱右下部且與床頭箱右面對齊，護套位于車床床頭箱的底部與走刀箱頂部之間，護套通過一調(diào)節(jié)絲杠及絲母安裝在安裝支架上。

主控開關(guān)的運行方式是：

當(dāng)主控開關(guān)的護套內(nèi)插入三爪板手，則光電傳感器的光束被切斷，繼電器動合觸電吸合，電源導(dǎo)通，此時機床主軸正常運轉(zhuǎn)；當(dāng)三爪板手從主開關(guān)的護套內(nèi)抽出時，導(dǎo)通光束，繼電器動合觸點斷開，電源失電，此時車床主軸無法正常運轉(zhuǎn)，由此通過扳手的放置來控制繼電器啟閉，避免運行過程中帶扳手作業(yè)而出現(xiàn)手飛出傷人的事故。

次控開關(guān)的運行方式是：

當(dāng)車床主軸正常運轉(zhuǎn)時，溜板箱自動走刀逐漸接近床頭箱，且距離小于等于設(shè)定的安全距離時，次控開關(guān)動作，此時繼電器動合觸點斷開，電源失電，此時車床主軸無法正常運轉(zhuǎn)，以避免溜板箱上走刀與車床車身相撞。

本發(fā)明優(yōu)點和積極效果為：

本發(fā)明克服了現(xiàn)有普通車床防護裝置的功能單一，有觸點純機械接觸、靈敏度低，可靠性差，操作系統(tǒng)高電壓弊端，而將光電技術(shù)、低電壓技術(shù)運用于普通車床安全操控系統(tǒng)，有效提升普通車床安全性。

本發(fā)明中的主控開關(guān)及次控開關(guān)的結(jié)構(gòu)設(shè)計和安裝位置能有效防止車床操作者由于各種原因造成的一時思想麻痹所引發(fā)的不當(dāng)操作帶來的人身傷害，特別適合于初級操作工及大中專院校、技校、高職金工實習(xí)的學(xué)生。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電控原理框圖；

圖2為本發(fā)明的主控開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的次控開關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面通過附圖結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍。

一種普通車床光電智能雙防護裝置，包括單片機1、主控開關(guān)2、次控開關(guān)3以及中間繼電器4，普通車床的220V控制系統(tǒng)接于單片機，單片機將220V電壓輸出成12V安全電壓，并依次連接主控開關(guān)、次控開關(guān)、中間繼電器形成12V輸出串聯(lián)回路，中間繼電器動合觸點分別接于電器元件FR(熱繼電器)兩端。

此外，單片機對主控、次控開關(guān)過熱、過載及短路時，起到保護作用，現(xiàn)有技術(shù)中多種單片機均具有該功能，其原理是單片機內(nèi)置EMI濾波器，調(diào)節(jié)波形使其變??；內(nèi)置智能電位器，智能電位器有自動復(fù)位功能，無論是輸出或輸入一旦超出各項指標(biāo)正負百分之十，就會切斷電源，復(fù)位自動復(fù)位。其設(shè)定各種參數(shù)范圍是：

輸入電壓范圍；90—260V，47—63HZ

輸入電流范圍；2.0A、110V，1.0A、220V

沖擊電流冷；啟動是電流18A、115V

過載保護；105％---130％(切斷輸出，復(fù)位自動恢復(fù))

過壓保護；115％---135％切斷輸出，復(fù)位自動恢復(fù)

因為此機是軟啟動電流，能有效地減低輸入沖擊，所以能起到過壓或過載，短路所造成的過熱的保護功能，主，次開關(guān)長期運轉(zhuǎn)時，任何一支一旦失靈失效時。信號會反饋到單片機，輸出端電位器啟動，切斷電源自動復(fù)位。

主控開關(guān)包括一主控開關(guān)安裝盒，該主控開關(guān)安裝盒安裝在車床的床頭箱的右上部，主控開關(guān)安裝盒包括盒體以及一個與盒體鉸鏈安裝的盒蓋6，光電該主控開關(guān)安裝盒內(nèi)置有一采集方向向上的U型開關(guān)8，即光電傳感器，在盒體頂部設(shè)置有一扳手插孔，在該插孔下方的光電傳感器上同軸套裝有一同軸對接扳手5的導(dǎo)向套7。

次控開關(guān)包括一光電感應(yīng)器9且該光電感應(yīng)器通過一同軸的護套安裝在一安裝支架10上，支架安裝在床頭箱右下部且與床頭箱右面對齊，護套位于車床床頭箱的底部與走刀箱頂部之間，護套通過一調(diào)節(jié)絲杠11及絲母10安裝在安裝支架上。

本實施例中，主控開關(guān)為常開接點，次控開關(guān)為常閉接點且均與中間繼電器串聯(lián)，由此控制中間繼電器的斷開與閉合，車床FR兩端分別接與中間繼電器的主接點上。

主控開關(guān)的運行方式是：

當(dāng)主控開關(guān)的護套內(nèi)插入三爪板手，則光電傳感器的光束被切斷，常開接點閉合，中間繼電器動合觸電吸合，電源導(dǎo)通，此時機床主軸正常運轉(zhuǎn)；當(dāng)三爪板手從主開關(guān)的護套內(nèi)抽出時，常開接點斷開，導(dǎo)通光束，中間繼電器動合觸點斷開，電源失電，此時車床主軸無法正常運轉(zhuǎn)，由此通過扳手的放置來控制繼電器啟閉，避免運行過程中帶扳手作業(yè)而出現(xiàn)手飛出傷人的事故。

次控開關(guān)的運行方式是：

當(dāng)車床主軸正常運轉(zhuǎn)時，溜板箱自動走刀逐漸接近床頭箱，且距離小于等于設(shè)定的安全距離時，次控開關(guān)動作，此時常閉接點斷開，中間繼電器動合觸點斷開，電源失電，此時車床主軸無法正常運轉(zhuǎn)，以避免溜板箱上走刀與車床車身相撞。

本實施例中，扳手插孔孔內(nèi)徑25mm，導(dǎo)向套長度20mm，導(dǎo)向套底光電傳感器頂部垂直距離為50mm，主控開關(guān)安裝盒外形尺寸為110mm*60mm*30mm，材料為0.8mm不銹鋼板材焊接而成。

次控開關(guān)中的護套安裝于床頭箱的底部與走刀箱頂部交匯處；護套為PVC制品；其內(nèi)徑最小值為能保證開關(guān)本部尾部嵌入，并可使其自由伸縮為宜，次控開關(guān)的護套總長度應(yīng)能滿足保護次控開關(guān)本體(不含距離調(diào)節(jié)鎖母及頭部)長度及其最短外裸引線的長度，防撞光電感應(yīng)距離設(shè)計為150mm(距離可根據(jù)實際情況進行調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)絲母來調(diào)節(jié)護套及其內(nèi)部的光電感應(yīng)器位置)。

盡管為說明目的公開了本發(fā)明的實施例和附圖，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換、變化和修改都是可能的，因此，本發(fā)明的范圍不局限于實施例和附圖所公開的內(nèi)容。

1,此單片機，內(nèi)置EMI濾波器，波形機小。智能電位器，智能電位器有自動復(fù)位功能，無論是輸出或輸入一旦超出各項指標(biāo)正負百分之十，就會切斷電源，復(fù)位自動復(fù)位。

以下為各種參數(shù)

輸入電壓范圍；90—260V，47—63HZ

輸入電流范圍；2.0A、110V，1.0A、220V

沖擊電流冷；啟動是電流18A、115V

過載保護；百分之105---百分之130【切斷輸出，復(fù)位自動恢復(fù)】

過壓保護；百分之115---百分之135【切斷輸出，復(fù)位自動恢復(fù)】

因為此機是軟啟動電流，能有效地減低輸入沖擊，所以能起到過壓或過載，短路所造成的過熱的保護功能

2主，次開關(guān)長期運轉(zhuǎn)時，任何一支一旦失靈失效時。信號會反饋到單片機，輸出端電位器啟動，切斷電源自動復(fù)位。