专利名称：一种用于运动体发射前的安全保护机构的制作方法
技术领域：
本发明涉及机械领域中的安全保护装置，具体是一种感应触发式安全保护机构。
背景技术：
当运动体运行前，须对其各项性能、状态(机械连接、控制电路等)进行测试与检 查。在测试、检查的过程中，如果缺乏有效的安全保护措施，经常会出现误操作，导致意外触 发的事故，从而出现安全隐患问题。目前，有一种连杆机构式的保护机构，具体是通过电动 推杆(或电动机)驱动连杆(或曲柄)，来实现执行机构的摆动动作，将运动体钩住对其进 行安全保护。这种机构存在着工作位置稳定性差、可靠性差、结构不紧凑等缺点。发明内容为克服现有技术中存在的易导致意外触发，存在安全隐患的不足，本发明提出了 一种用于运动体发射前的安全保护机构。本发明包括箱体、传动机构、触发机构、电动推杆和电动推杆安装座，其中传动机 构位于箱体内，触发机构和电动推杆分别位于箱体的两侧。箱体对称的两侧壁板上各有一 个安装轴的安装孔，箱体另一对对称的两侧壁板上亦有直线轴承的安装孔；传动机构包括齿条、齿轮、手柄、直线轴承、安装轴和挡圈；一对直线轴承分别安装 在位于箱体两侧壁板上的直线轴承的安装孔内；安装轴通过一对轴承安装在箱体两侧壁板 上；齿条有电动推杆连接孔一端装入一个直线轴承内，两者之间间隙配合；电动推杆的输 出轴装入齿条一端的连接孔内并固定；齿条的另一端装入另一个直线轴承内，两者之间间 隙配合；齿条的轴线与安装轴的轴线相互垂直；齿轮位于箱体内并套装在安装轴上；齿轮 与齿条啮合；手柄安装在安装轴一端；挡圈位于手柄与轴承之间，被套装在安装轴上。触发机构包括弹簧套筒、弹簧、光电开关、弹簧垫板、推杆挡块、遮光片、套筒端盖、 触发推杆和端盖导向内芯；其中弹簧、光电开关、弹簧垫板、推杆挡块和遮光片位于弹簧套 筒内；弹簧垫板和推杆挡块固连并置于弹簧套筒内；弹簧的一端顶住弹簧垫板；光电开关 装入弹簧套筒上的“U”形槽槽底的螺纹孔上；端盖导向内芯位于套筒端盖上的“T”形槽内， 触发推杆穿过端盖导向内芯中的矩形孔；触发推杆的遮光片夹持端固定在推杆挡块上的矩 形槽内的台阶上；遮光片固定在触发推杆的夹持端上；套筒端盖固定在弹簧套筒一端。推杆挡块为大半圆形块状，推杆挡块大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽内有 安放触发推杆的遮光片夹持端的台阶，在该台阶的水平台阶面上有一对用于连接推杆挡块 的连接孔。在套筒端盖的一个端面中部有贯穿套筒端盖径向方向的矩形槽，在该矩形槽内腔 两侧有阶梯；在矩形槽的中心有安装端盖导向内芯的矩形通孔。端盖导向内芯外形呈“T”字形；端盖导向内芯中心有安装触发推杆的遮光片夹持 端的矩形通孔。在弹簧套筒一端有连接法兰边，另一端的壳体上沿弹簧套筒轴向开有一贯通壳体壁的“U”形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关的安装孔。在箱体外表面的安装轴端头处固定有法兰盖。本发明通过齿轮齿条机构将直线运动转换成旋转运动，从而实现安全保护机构的 保护功能。同时，在本发明中使用了光电开关，安全保护机构的保护动作通过光电开关感应 触发。这种触发式的安全保护机构有效解决了上述连杆式机构存在的问题，并且具有自动 控制功能。
座附图1是安全保护机构的主视图； 附图2是安全保护机构的左视图； 附图3是安全保护机构的结构示意图； 附图4是安全保护机构结构示意图的左视图 附图5是触发机构的结构示意图； 附图6是套筒端盖的结构示意图； 附图7是推杆挡快的结构示意图； 附图8是套筒的结构示意图； 附图9是触发推杆的结构示意图； 附图10是手柄的结构示意图； 附图11是箱体的结构示意图； 附图12是推杆安装箱的结构示意图； 附图13是推杆安装法兰座的结构示意图。5.1.触发推杆 法兰端盖 6.触发机构 10.电动推杆11.直线轴承 15.弹簧垫板16.推杆挡块 20.挡圈21.推杆安装箱2.手柄3.箱体7.安装轴12.套筒端盖17.遮光片22.推杆安装法兰座8.齿轮13.光电开关4.电动推杆安装9.齿条14.弹簧套筒18.端盖导向内芯19.轴承具体实施方式
本实施例是一种高速运动体的安全保护分离机构，包括箱体3、传动机构、触发机 构6、电动推杆10和电动推杆安装座4。传动机构位于箱体3内，触发机构6和电动推杆10 分别位于箱体3的两侧。如图11所示，箱体3为矩形壳体，箱体3底板的外缘上有螺纹通孔，用于固定箱体 3 ；箱体3两侧壁板的上端端面有用于安装箱体上盖的螺纹孔。箱体3—对对称的两侧壁板 上各有一个用于安装轴7的安装孔，环该安装轴7安装孔分布有六个法兰安装孔，并且安装 轴7的安装孔的孔径同轴承19的外径，法兰安装孔的孔径同法兰端盖5的安装尺寸。箱体3另一对对称的两侧壁板上亦有贯通的直线轴承11的安装孔，并且环该直线轴承11安装孔 分布有两圈安装孔；其中，内圈的安装孔用于固定直线轴承15 ；—侧侧壁上的外圈安装孔 用于固定触发机构6的弹簧套筒14，另一侧侧壁上的外圈安装孔用于固定电动推杆安装座 4。如图4所示，传动机构包括齿条9、齿轮8、直线轴承11、手柄2和安装轴7 ；齿轮的 模数与齿条相同。齿条9为圆杆状，一端有内孔，并且该内孔的孔径同连接电动推杆10的 输出轴的外径，形成了电动推杆10的连接孔。如图3所示，安装轴7的中部和一端与箱体3 —对壁板上的轴承19配合。在一对 轴承19之间的安装轴7的外圆周为阶梯状，形成了轴肩；齿轮8安装在该段安装轴7上位 于箱体3内，并通过键固定；在齿轮8的一侧有锁紧螺母，另一侧通过安装轴7上的轴肩定 位。安装轴7位于箱体3外的一段轴杆的外径同挡圈20和手柄2的内径；该段轴杆的端头 为螺纹杆，用于安装锁紧螺母。手柄2呈“L”形；手柄2的一端为圆盘，在圆盘中间有安装孔。安装时，一对直线轴承11分别安装在位于箱体3两侧壁板上的直线轴承11的安 装孔内，一对轴承19分别安装在位于箱体3两侧壁板上的安装轴7的安装孔内，并通过安 装轴7的轴肩和法兰端盖5定位。安装轴7的一端装入一个轴承19内；安装轴7的中部装 入另一个轴承19内；安装轴7的另一端位于箱体3外，用于安装手柄2。齿条9有电动推 杆连接孔一端装入一个直线轴承11内，两者之间间隙配合；电动推杆10的输出轴装入齿条 9 一端的连接孔内，并通过销钉固定；齿条9的另一端装入另一个直线轴承11内，两者之间 间隙配合。齿条9的轴线与安装轴7的轴线相互垂直。齿轮8通过安装轴7的轴肩和成对 安装的锁紧螺母固定在安装轴7上，并与齿条9啮合。手柄2安装在安装轴7 —端，通过挡 圈和一对锁紧螺母定位；在手柄2与轴承之间的安装轴7上套有挡圈20。法兰端盖5固定 在箱体3外表面的安装轴7端头处。如图5所示，触发机构6包括弹簧套筒14、光电开关13、弹簧垫板15、推杆挡块16、 遮光片17、套筒端盖12、触发推杆1和端盖导向内芯18。弹簧套筒14为中空回转体，在该弹簧套筒14 一端有连接法兰边，另一端的壳体上 沿弹簧套筒14轴向开有一贯通壳体壁的“U”形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关13 的安装孔。弹簧套筒14内孔的孔径略大于弹簧的外径；弹簧套筒14有连接法兰边一端的 内孔孔径同直线轴承11法兰边的外径。光电开关13选用透射式，被固定在弹簧套筒14 一端的“U”形槽的槽底上的安装 孔上。光电开关13原理是发光元件发射光，由接收元件接收，当有物体经过它们之间，进行 遮光时，会阻断光路，使接收元件接收不到来自发光元件的光，这样就产生了信号。弹簧垫板15为圆形，其外径同弹簧套筒14的内径；在弹簧垫板15的一侧外缘处 分布有两个用于与推杆挡块16连接的螺纹通孔。弹簧垫板15位于弹簧套筒14内，被固定 在推杆挡块16上；弹簧垫板15与弹簧套筒14之间间隙配合。推杆挡块16为大半圆形块状，推杆挡块16大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽 内有台阶，用于安放触发推杆1的遮光片夹持端；在该台阶的水平台阶面上有一对连接孔， 用于将触发推杆1与推杆挡块16固连。遮光片17用不锈钢制成，其外形呈“L”形。在遮光片17上有两个安装孔，该安装5孔与触发推杆1的遮光片夹持端上的安装孔对应。如图6所示，套筒端盖12为回转体，其外径同弹簧套筒14外径。在套筒端盖12 的一个端面中部有贯穿套筒端盖12径向方向的矩形槽，并且矩形槽的中心有矩形通孔，用 于安装端盖导向内芯18 ；该矩形槽的内腔两侧有阶梯，使该矩形槽呈“T”字形。聚四氟乙烯制成的端盖导向内芯18外形呈“T”字形，安放在套筒端盖12的“T” 字形矩形槽内。端盖导向内芯18中心有矩形通孔，触发推杆1的遮光片夹持端安装在该矩 形通孔内，并且两者之间间隙配合。触发推杆1成“L”字形，一边为运动体的接触部位，该边为长方形薄板；另一边伸 入端盖导向内芯18的中心孔中，端头中心有个矩形槽，并在该矩形槽的一边上有两个螺纹 通孔，而另一边上有两个螺纹孔，螺纹通孔与螺纹孔同心。如图5所示。触发机构的端盖导向内芯18置于套筒端盖12上的“T”形槽内；触 发推杆1穿过端盖导向内芯18中的矩形孔。遮光片17装入触发推杆1的夹持端，并通过 螺钉固定。将触发推杆1的遮光片夹持端安放在推杆挡块16上的矩形槽内的台阶上，并通 过该台阶的水平台阶面上的一对连接孔和触发推杆1上的螺纹孔，将触发推杆1与推杆挡 块16固连。通过螺钉将弹簧垫板15和推杆挡块16固连并置于弹簧套筒14内。弹簧位于 弹簧套筒14内；弹簧的一端顶住弹簧垫板15。将光电开关13装入弹簧套筒14上的“U”形 槽槽底的螺纹孔上。用螺钉将套筒端盖12和弹簧套筒14固连。电动推杆10采用LAM3-S1型号。电动推杆安装座4包括推杆安装箱21和推杆安 装法兰座22，。推杆安装箱21呈“U”字形，底部有圆孔，孔的直径等于推杆安装法兰座22 的较小的回转体的直径，圆孔的周围均勻分布着四个安装孔，孔的直径等于推杆安装法兰 座22上的安装孔直径；推杆安装箱21顶部有四个安装孔，直径等于箱体3上的安装电动推 杆安装座4的安装孔。推杆安装法兰座22为两个回转体，直径小的回转体的直径等于推杆 安装箱21底部的圆孔的直径，并在直径小的回转体上安装两个耳朵，耳朵上安装孔的直径 等于电动推杆10的安装孔的直径。安装时，将推杆安装法兰座22放入推杆安装箱21底部的圆孔中，用螺钉将安装法 兰座22和推杆安装箱21的法兰孔固定，并用销钉将电动推杆10和推杆安装法兰座22的 安装孔固定。安全保护机构初始状态为手柄2处于放开位置(上抬)。通过人工将运动体向后 推(拉)时，运动体上的卡箍支架撞击安全保护机构的触发推杆1，触发推杆1处于弹簧套 筒14内部的部分夹持有一个遮光片17，遮光片17将随触发推杆1 一起向弹簧套筒14内 部移动，移动的过程中，遮光片17将通过安装在弹簧套筒14上的光电开关13的遮光位置。 这样，通过一次遮光，就向外界发出了允许手柄2下落的信号。同时，触发推杆1顶住弹簧 垫板15，压缩弹簧运动，此时弹簧蓄能，呈现压缩状态。控制系统接受到手柄2下落的信号后，发出钩住运动体的信号给安全保护机构， 安全保护机构上的电动推杆10将带动齿条9齿轮8运动，齿轮9的转动将驱动同安装轴7 固定安装的手柄2下落。当手柄2下落到位时(安全拦截了运动体)，电动推杆10处于收 缩的最大位置，电动推杆10内部配有的限位开关被触发，切断电动推杆10的电源。此时， 操作人员就可以对其各项性能、状态进行测试与检查。当运动体准备运行时，需要将手柄2再打开，控制系统发出打开手柄2的信号，即改变电动推杆10的通电极性，使其进行反向运动(伸出)，带动齿条9齿轮8反向运动，齿 轮8的反向转动驱动与齿轮8同安装轴7固定安装的手柄2有效地上抬，脱开运动体的卡 箍支架。当手柄2上抬到位时，电动推杆10处于伸出的最大位置，电动推杆10内部配有的 限位开关被触发，切断电动推杆10的电源，并向控制系统发出已经放开运动体的信号，控 制系统就可以安全地运行运动体了。
权利要求1.一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于a.所述的用于运动体发射前的安全保护机构包括箱体(3)、传动机构、触发机构(6)、 电动推杆(10)和电动推杆安装座G)，其中传动机构位于箱体(3)内，触发机构(6)和电动 推杆(10)分别位于箱体(3)的两侧；b.箱体( 对称的两侧壁板上各有一个安装轴(7)的安装孔，箱体( 另一对对称的 两侧壁板上亦有直线轴承(11)的安装孔；c.传动机构包括齿条(9)、齿轮(8)、手柄(2)、直线轴承(11)、安装轴(7)和挡圈(20)； 一对直线轴承(11)分别安装在位于箱体(3)两侧壁板上的直线轴承(11)的安装孔内；安 装轴(7)通过一对轴承(19)安装在箱体( 两侧壁板上；齿条(9)有电动推杆连接孔一端 装入一个直线轴承(11)内，两者之间间隙配合；电动推杆(10)的输出轴装入齿条(9) 一端 的连接孔内并固定；齿条(9)的另一端装入另一个直线轴承(11)内，两者之间间隙配合； 齿条(9)的轴线与安装轴(7)的轴线相互垂直；齿轮(8)位于箱体(3)内并套装在安装轴 (7)上；齿轮⑶与齿条(9)啮合；手柄⑵安装在安装轴(7) —端；挡圈00)位于手柄 (2)与轴承(19)之间，被套装在安装轴(7)上。d.触发机构(6)包括弹簧套筒(14)、弹簧、光电开关(13)、弹簧垫板(15)、推杆挡块 (16)、遮光片(17)、套筒端盖(12)、触发推杆(1)和端盖导向内芯(18)；其中弹簧、光电开 关(13)、弹簧垫板(15)、推杆挡块(16)和遮光片(17)位于弹簧套筒(14)内；弹簧垫板(15)和推杆挡块(16)固连并置于弹簧套筒(14)内；弹簧的一端顶住弹簧垫板(1 ；光电 开关(13)装入弹簧套筒(14)上的“U”形槽槽底的螺纹孔上；端盖导向内芯(18)位于套筒 端盖(12)上的“T”形槽内，触发推杆(1)穿过端盖导向内芯(18)中的矩形孔；触发推杆 (1)的遮光片夹持端固定在推杆挡块(16)上的矩形槽内的台阶上；遮光片(17)固定在触 发推杆(1)的夹持端上；套筒端盖(1 固定在弹簧套筒(14) 一端。
2.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，推杆挡块(16)为大半圆形块状，推杆挡块(16)大半圆的平面上开有矩形槽；该矩形槽内有安放触发 推杆(1)的遮光片夹持端的台阶，在该台阶的水平台阶面上有一对用于连接推杆挡块(16) 的连接孔。
3.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在套筒端 盖(1 的一个端面中部有贯穿套筒端盖(1 径向方向的矩形槽，在该矩形槽内腔两侧有 阶梯；在矩形槽的中心有安装端盖导向内芯(18)的矩形通孔。
4.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，端盖导向 内芯(18)外形呈“T”字形；端盖导向内芯(18)中心有安装触发推杆(1)的遮光片夹持端 的矩形通孔。
5.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在弹簧套 筒(14) 一端有连接法兰边，另一端的壳体上沿弹簧套筒(14)轴向开有一贯通壳体壁的“U” 形槽，并在该“U”形槽的槽底有光电开关(13)的安装孔。
6.如权利要求1所述一种用于运动体发射前的安全保护机构，其特征在于，在箱体(3) 外表面的安装轴(7)端头处固定有法兰盖(5)。
专利摘要一种用于运动体发射前的安全保护机构，包括箱体、传动机构、触发机构、电动推杆和电动推杆安装座，其中传动机构位于箱体内，触发机构和电动推杆分别位于箱体的两侧。传动机构中的齿轮与齿条啮合。触发机构的弹簧垫板和推杆挡块固连并置于弹簧套筒内；弹簧的一端顶住弹簧垫板；光电开关装入弹簧套筒的“U”形槽槽底内；触发推杆的遮光片夹持端固定在推杆挡块上的矩形槽内的台阶上；遮光片固定在触发推杆的夹持端上。本实用新型通过齿轮齿条机构将直线运动转换成旋转运动，从而实现安全保护机构的保护功能。同时，在本实用新型中使用了光电开关，安全保护机构的保护动作通过光电开关感应触发，有效解决了连杆式机构存在的不足，并且具有自动控制功能。
文档编号F16P1/00GK201836633SQ201020572160
公开日2011年5月18日 申请日期2010年10月21日 优先权日2010年10月21日
发明者牛强, 谭小群, 陈自立, 顾立彬 申请人:西北工业大学