本發(fā)明涉及數(shù)控機床領域，特別是涉及一種新型數(shù)控機床防護裝置及應用該裝置的數(shù)控機床。

背景技術(shù)：

數(shù)控機床是數(shù)字控制機床(computernumericalcontrolmachinetools)的簡稱，是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動化機床。該控制系統(tǒng)能夠邏輯地處理具有控制編碼或其它符號指令規(guī)定的程序，并將其譯碼，用代碼化的數(shù)字表示，通過信息載體輸入數(shù)控裝置。經(jīng)運算處理由數(shù)控裝置發(fā)出的各種控制信號，控制機床的動作，按照圖紙要求的形成和尺寸，自動地將零件加工出來。數(shù)控機床能夠較好地解決了復雜、精密、小批量、多品種的零件技工問題，是一種柔性的、高效能的自動化機床，代表了現(xiàn)代機床控制技術(shù)的發(fā)展方向，是一種典型的機電一體化產(chǎn)品。

但是，目前的數(shù)控機床還是會存在安全問題，而為解決該問題，目前采用了數(shù)控機床防護罩實現(xiàn)防護，以為數(shù)控操作人員帶來良好的安全保障。而現(xiàn)有數(shù)控機床防護罩一般是一種固定于工作臺周圍的結(jié)構(gòu)，由此，在數(shù)控機床的工作過程中，其工作臺都會被防護罩遮擋，數(shù)控操作人員難以查看數(shù)控機床對工件的加工狀態(tài)。

為解決上述數(shù)控操作人員難以查看數(shù)控機床對工件的加工狀態(tài)的問題，目前在防護子罩設置有一視察窗，從而通過視察窗對工件的加工狀態(tài)進行查看。但是，由于視察窗的大小有限，數(shù)控操作人員的視野仍然會被遮擋，比較狹隘。同時，由于防護罩是圍設于數(shù)控機床的機架外圍的，則必然對數(shù)控機床的工作臺的移動行程造成限制。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，本發(fā)明提供了一種新型數(shù)控機床防護裝置，只有在確實存在危險前的瞬間才自動進行開啟，由此不僅實現(xiàn)了有效的防護，而且還在沒有發(fā)生任何危險時處于收納狀態(tài)，不會在平常狀態(tài)下對操作人員的視野造成遮擋，也不會對數(shù)控機床的工作臺的移動行程造成限制，同時也減少了在具有撞擊的情況下對人體造成的傷害和限制了防護氣囊充氣后的延展方向，避免充氣后的防護氣囊延伸到工作臺處而影響數(shù)控機床的工作。

為達到本發(fā)明的第一目的，本發(fā)明提供了一種新型數(shù)控機床防護裝置，其包括氣囊移動單元、防護氣囊、檢測器和控制器；

所述氣囊移動單元包括移動面板、限定移動面板運動軌跡且相互平行的兩導軌、以及驅(qū)動移動面板沿著所述兩導軌運動的驅(qū)動機構(gòu)；所述移動面板的相對兩側(cè)分別設置于所述兩導軌內(nèi)；所述驅(qū)動機構(gòu)與所述控制器電連接；

所述防護氣囊設置于所述移動面板的一側(cè)，并與所述控制器電連接；

所述檢測器與所述控制器電連接，并將檢測得到的檢測信號輸出至所述控制器；

所述控制器根據(jù)所述檢測器檢測得到的檢測信號控制所述防護氣囊和所述驅(qū)動電機的工作狀態(tài)。

由此通過檢測器在檢測到人體過于靠近工作臺時，即可通過控制器控制所述防護氣囊工作而充滿氣體實現(xiàn)防護，同時通過控制器驅(qū)動移動面板移動至防護位置；而在未檢測到人體過于靠近工作臺時，控制器不控制防護氣囊充氣而保持防護氣囊處于收納狀態(tài)且控制移動面板處于收納位置，不會對操作人員的視野造成阻擋，也不會對數(shù)控機床的工作臺的移動行程造成限制，并且，通過將防護氣囊設置在移動面板的一側(cè)，由此利用移動面板對充氣過程中的防護氣囊的延伸方向，避免充氣后的防護氣囊延伸到工作臺處而影響數(shù)控機床的工作，同時也通過防護氣囊避免了在具有人體撞擊的情況下，對撞擊進行緩沖，降低對人體的傷害。故通過上述技術(shù)方案，本發(fā)明實現(xiàn)了只有在確實存在危險前的瞬間才自動進行開啟，由此不僅實現(xiàn)了有效的防護，而且還在沒有發(fā)生任何危險時處于收納狀態(tài)，不會在平常狀態(tài)下對操作人員的視野造成遮擋，也不會對數(shù)控機床的工作臺的移動行程造成限制，同時也減少了在具有撞擊的情況下對人體造成的傷害和限制了防護氣囊充氣后的延展方向，避免充氣后的防護氣囊延伸到工作臺處而影響數(shù)控機床的工作。

進一步，每一導軌中允許移動面板安裝的一側(cè)相對的另一側(cè)壁面設有導槽；所述驅(qū)動機構(gòu)與所述移動面板之間的連接處位于所述導槽中，并可由所述控制器控制而驅(qū)動所述移動面板沿所述兩導軌中的導槽移動。通過此處限定，更加方便了驅(qū)動機構(gòu)與移動面板之間連接和安裝，也有利于根據(jù)實際使用需要而通過限定導槽的長度實現(xiàn)對移動面板的移動行程的限定。

進一步，作為驅(qū)動機構(gòu)的第一種實施方式，所述驅(qū)動機構(gòu)包括相對設置于所述兩導軌外并分別與所述兩導軌一一對應的兩同步帶機構(gòu)；每一同步帶機構(gòu)包括一與所述控制器電連接的同步帶驅(qū)動電機、與同步帶驅(qū)動電機的電機輸出軸軸接的主動帶輪、同步帶、及通過同步帶與所述主動帶輪傳動連接的被動帶輪；所述兩同步帶機構(gòu)的同步帶分別平行于與其對應的導軌，且每一同步帶機構(gòu)的同步帶中朝向與其對應的導軌的導槽的一面的下端固設有一固定塊；所述移動面板的相對兩側(cè)分別與所述兩同步帶機構(gòu)的固定塊固接；每一同步帶機構(gòu)的主動帶輪和被動帶輪之間的距離大于或等于每一導軌的長度。通過此處限定，有利于保證了驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動移動面板運動的穩(wěn)定性，同時也簡化了驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

進一步，作為驅(qū)動機構(gòu)的第二種實施方式，所述驅(qū)動機構(gòu)包括相對設置于所述兩導軌外并分別與所述兩導軌一一對應的兩齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)；每一齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)包括一與所述控制器電連接的齒輪驅(qū)動電機、及與齒輪驅(qū)動電機的電機輸出軸軸接的主動齒輪；及所述移動面板的相對兩側(cè)側(cè)面都設有齒條，且其相對兩側(cè)側(cè)面的齒條分別與所述兩齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)的主動齒輪嚙合相接。通過此處限定，在增強了驅(qū)動機構(gòu)對移動面板驅(qū)動的穩(wěn)定性的同時，簡化了驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)。

進一步，作為驅(qū)動機構(gòu)的第三種結(jié)構(gòu)，所述驅(qū)動機構(gòu)包括與所述控制器電連接的至少一電動推桿，所述電動推桿的輸出軸與所述兩導軌平行，且與所述移動面板固接。通過此處限定，使得驅(qū)動結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)最簡化，更加方便控制。

進一步，所述移動面板的一側(cè)面設有用于容納所述防護氣囊的容置槽、及用于封閉所述容置槽的開口的蓋板；所述蓋板包括分別與容置槽開口兩側(cè)內(nèi)壁鉸接的兩板體；當所述防護氣囊處于未充氣狀態(tài)時，所述兩蓋板覆蓋所述容置槽的開口，封閉所述容置槽；當所述防護氣囊處于充氣狀態(tài)且其體積大于所述容置槽時，防護氣囊頂開所述兩蓋板并伸出容置槽外。通過此處限定，不僅有利于數(shù)控機床防護裝置的美觀，而且還對防護氣囊進行保護，避免防護氣囊遭受外部環(huán)境的影響而發(fā)生變形。

進一步，所述防護氣囊包括設有進氣口和出氣口的氣囊本體、以及抽氣充氣兩用泵；所述抽氣充氣兩用泵的充氣口與所述氣囊本體的進氣口密封連通相接，及其抽氣口與所述氣囊本體的出氣口密封連通相接，且所述抽氣充氣兩用泵與所述控制器電連接，并由所述控制器根據(jù)所述檢測器檢測所得的檢測信號控制其工作狀態(tài)。通過此處對防護氣囊的結(jié)構(gòu)限定，實現(xiàn)了防護氣囊的重復利用，保護環(huán)境且減小廢品產(chǎn)生，具有更低的成本。

進一步，所述檢測器為熱釋電紅外傳感器，用于安裝于數(shù)控機床的工作臺中長度方向或?qū)挾确较蛏系膫?cè)邊處，且所述檢測器的最大探測距離為10cm。通過此處限定，保證了只有在人體足夠靠近工作臺而會存在危險時，檢測器才能探測到有效信號，進一步提高了防護準確率。

進一步，本發(fā)明的新型數(shù)控機床防護裝置還包括與所述控制器電連接的報警器。通過此處限定，有利于在進行防護措施的同時提醒誤入危險區(qū)的人員注意危險，從而更好地避免安全事故發(fā)生。

為達到本發(fā)明的另一目的，本發(fā)明還提供了一種數(shù)控機床，其包括上述任一項所述的新型數(shù)控機床防護裝置；所述新型數(shù)控機床防護裝置設置于所述數(shù)控機床的機架上。由于本發(fā)明的數(shù)控機床包括上述任一項的數(shù)控機床防護裝置，則本發(fā)明的數(shù)控機床也具有上述任一項的數(shù)控機床防護裝置的技術(shù)效果，故在此不再贅述。

為了更好地理解和實施，下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的新型數(shù)控機床防護裝置收納時的數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的新型數(shù)控機床防護裝置防護時的數(shù)控機床的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的新型數(shù)控機床防護裝置的正視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3中的新型數(shù)控機床防護裝置的移動面板上移后的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

請參閱圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種數(shù)控機床，其包括機架1、設置于機架1上的x軸向移動機構(gòu)、通過x軸向移動機構(gòu)設置在機座上的工作臺、設置在機架1上的z軸向移動機構(gòu)、與z軸向移動機構(gòu)連接的加工刀具機構(gòu)、設置于工作臺2上的y軸向移動機構(gòu)、通過y軸向移動機構(gòu)設置在工作臺2上的夾具機構(gòu)、以及設置在機架1上的新型數(shù)控機床防護裝置3。

在本發(fā)明中，機架1的基本結(jié)構(gòu)、x向軸移動機構(gòu)、工作臺2、z軸向移動機構(gòu)、加工刀具機構(gòu)、y向軸移動機構(gòu)和夾具機構(gòu)的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)有技術(shù)的數(shù)控機床相應的結(jié)構(gòu)相同，故在此不再贅述。

具體地，請同時參閱圖3和圖4，所述新型數(shù)控機床防護裝置包括氣囊移動單元、防護氣囊、檢測器35和控制器。所述氣囊移動單元包括移動面板31、限定移動面板31運動軌跡且相互平行的兩導軌32、以及驅(qū)動移動面板31沿著所述兩導軌32運動的驅(qū)動機構(gòu)33；所述移動面板31的相對兩側(cè)分別設置于所述兩導軌32內(nèi)；所述驅(qū)動機構(gòu)33與所述控制器電連接。所述防護氣囊設置于所述移動面板31的一側(cè)，并與所述控制器電連接。所述檢測器35與所述控制器電連接，并將檢測得到的檢測信號輸出至所述控制器。所述控制器根據(jù)所述檢測器35檢測得到的檢測信號控制所述防護氣囊和所述驅(qū)動電機的工作狀態(tài)。

在本實施例中，所述氣囊移動單元是安裝于機1的長度方向，所述檢測器35安裝于數(shù)控機床的工作臺2中長度方向上的側(cè)邊處。

由此，通過上述技術(shù)方案，當檢測器35在其探測范圍內(nèi)檢測到人體時，會輸入一個有效的檢測信號至所述控制器，則控制器在接收到該有效信號后即會控制所述驅(qū)動機構(gòu)33驅(qū)動移動面板31向上移動遮擋工作臺2，同時也控制所述防護氣囊充氣，實現(xiàn)防護；否則，也即當檢測器35在其探測范圍內(nèi)未檢測到人體時，其不會輸入有效信號至控制器，則控制器不會接收到有效信號，則會控制所述驅(qū)動機構(gòu)33不工作而使移動面板31保持初始狀態(tài)不對工作臺2進行遮擋，同時也控制所述防護氣囊保持未充有氣體時的狀態(tài)，實現(xiàn)移動面板31和防護氣囊都保持收納狀態(tài)而不對操作人員的視野造成阻擋。具體地，每一導軌中允許移動面板31安裝的一側(cè)相對的另一側(cè)壁面設有導槽，且每一導軌的同一端設有允許移動面板31因移動而穿伸于導軌外的開口，在本實施例中，每一導軌的頂端端部設有允許移動面板31因移動而穿伸于導軌外的開口。所述驅(qū)動機構(gòu)33與所述移動面板31之間的連接處位于所述導槽中，并可由所述控制器控制而驅(qū)動所述移動面板31沿所述兩導軌32中的導槽移動。

具體地，所述驅(qū)動機構(gòu)33包括相對設置于所述兩導軌32外并分別與所述兩導軌32一一對應的兩同步帶機構(gòu)(331和332)。每一同步帶機構(gòu)包括一與所述控制器電連接的同步帶驅(qū)動電機a、與同步帶驅(qū)動電機a的電機輸出軸軸接的主動帶輪b、同步帶c、及通過同步帶c與所述主動帶輪b傳動連接的被動帶輪d。所述兩同步帶機構(gòu)(331和332)的同步帶c分別平行于與其對應的導軌，且每一同步帶c機構(gòu)的同步帶c中朝向與其對應的導軌的導槽的一面的下端固設有一固定塊e；所述移動面板31的相對兩側(cè)分別與所述兩同步帶機構(gòu)(331和332)的固定塊固接。每一同步帶c機構(gòu)的主動帶輪b和被動帶輪d之間的距離大于或等于每一導軌的長度。

在本實施例，為對不進行防護時的防護氣囊進行保護，所述移動面板31的一側(cè)面設有用于容納所述防護氣囊的容置槽311、及用于封閉所述容置槽311的開口的蓋板。所述蓋板包括分別與容置槽311開口兩側(cè)內(nèi)壁鉸接的兩板體(312和313)。當所述防護氣囊處于未充氣狀態(tài)時，所述兩蓋板覆蓋所述容置槽311的開口，封閉所述容置槽311；當所述防護氣囊處于充氣狀態(tài)且其體積大于所述容置槽311時，防護氣囊頂開所述兩蓋板并伸出容置槽311外。

具體地，所述防護氣囊包括設有進氣口和出氣口的氣囊本體34、以及抽氣充氣兩用泵；所述抽氣充氣兩用泵的充氣口與所述氣囊本體34的進氣口密封連通相接，及其抽氣口與所述氣囊本體34的出氣口密封連通相接，且所述抽氣充氣兩用泵與所述控制器電連接，并由所述控制器根據(jù)所述檢測器35檢測所得的檢測信號控制其工作狀態(tài)。

為進一步提高防護準確率，作為一種更優(yōu)的技術(shù)方案，所述檢測器35為熱釋電紅外傳感器，且所述檢測器35的最大探測距離為10cm。

另外，本發(fā)明還具有其它變形實施例，例如：

1)改變防護氣囊的結(jié)構(gòu)，也即，結(jié)構(gòu)改變后的防護氣囊包括設有進氣口和出氣口的氣囊本體、以及充氣口與氣囊本體的進氣口密封連通相接的氣體發(fā)生器；所述氣體發(fā)生器與所述控制器電連接，并由所述控制器根據(jù)所述檢測器35檢測所得的檢測信號控制其工作狀態(tài)。在此種結(jié)構(gòu)的防護氣囊下，在防護氣囊進行防護使用后，其內(nèi)的氣體會從其進氣口逐漸排出，重新變癟。此時，需要更換新的防護氣囊，以作為下一次的防護使用。

2)改變驅(qū)動機構(gòu)的結(jié)構(gòu)，也即，結(jié)構(gòu)改變后的驅(qū)動機構(gòu)包括相對設置于所述兩導軌32外并分別與所述兩導軌一一對應的兩齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)；每一齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)包括一與所述控制器電連接的齒輪驅(qū)動電機、及與齒輪驅(qū)動電機的電機輸出軸軸接的主動齒輪；及所述移動面板的相對兩側(cè)側(cè)面都設有齒條，且其相對兩側(cè)側(cè)面的齒條分別與所述兩齒輪往復驅(qū)動機構(gòu)的主動齒輪嚙合相接；或者，

結(jié)構(gòu)改變后的驅(qū)動機構(gòu)包括與所述控制器電連接的至少一電動推桿，所述電動推桿的輸出軸與所述兩導軌平行，且與所述移動面板固接。

3)不在移動面板31上設置容置槽311和蓋板，直接讓防護氣囊外漏于移動面板31外。

4)改變檢測器35的結(jié)構(gòu)，如檢測器為光電傳感器。

5)為進一步提高防護性能，在其它變形實施例中，檢測器35可以設置多個，均勻地安裝于所述工作臺2中長度方向上的側(cè)邊處。

6)為進一步提高防護性能，還可以在工作臺的寬度方向上朝向機架敞開處的一側(cè)外設置一新型數(shù)控機床防護裝置，此時，本發(fā)明的數(shù)控機床具有兩個新型數(shù)控防護裝置。

7)為提高誤入危險區(qū)的人員的警惕性，在其它變形實施例中，所述新型數(shù)控機床防護裝置還包括與所述控制器電連接的報警器，所述控制器還根據(jù)所述檢測器35的檢測信號控制所述報警器報警或不報警。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明新型數(shù)控機床防護裝置及應用該裝置的數(shù)控機床實現(xiàn)了只有在確實存在危險前的瞬間才自動進行開啟，由此不僅實現(xiàn)了有效的防護，而且還在沒有發(fā)生任何危險時處于收納狀態(tài)，不會在平常狀態(tài)下對操作人員的視野造成遮擋，也不會對數(shù)控機床的工作臺的移動行程造成限制，同時也減少了在具有撞擊的情況下對人體造成的傷害和限制了防護氣囊充氣后的延展方向，避免充氣后的防護氣囊延伸到工作臺處而影響數(shù)控機床的工作。

以上所述實施例僅表達了本發(fā)明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。