一种急停保护电路和加工机床的制作方法

本发明涉及加工机床保护领域，具体地，涉及一种急停保护电路和加工机床。

背景技术：

不论是木工加工机床还是金属塑胶加工机床，目前世界上在撞机保护(也就是切削刀具对于机床本体撞击)都完全依赖于系统的程序参数范围设定，不能起到有效的直观的保护作用，而且人为干扰因素很大，如果一不小心程序参数弄错，其结果必然机毁人伤，损失很大。为此，研发急停保护电路对于机床的调试和正式加工都能起到无人值守而能报警的功能，从而减少了机床的损失，人员的损伤，有效的为行业痛点找到解决之方。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种急停保护电路和具有该急停保护电路的加工机床，该急停保护电路能有效及时的规避加工机床在调试和操作过程中产生的撞机问题，避免撞机后机器不停转，人员慌神导致机毁人伤。

本发明的技术方案如下：一种急停保护电路，包括：通断电路单元，检测单元和动作单元；

所述检测单元与所述通断电路单元电连接，用以检测所述通断电路单元的通、断；

所述检测单元与所述动作单元电连接，并将检测的通、断信号发送给所述动作单元；

所述动作单元接收所述检测单元发送的信号，切断电路，执行急停保护，或发出报警提示以及释放急停控制信号。

所述通断电路单元包括为所述急停保护电路提供电压的直流电源盒，以及工件的夹持端和刀具；所述直流电源盒连接正极连接线和负极连接线；所述工件的夹持端和所述刀具分别连接正极连接线和负极连接线；

所述检测单元具有继电器，所述继电器具有继电器线圈ka和常开常闭触点；所述继电器线圈ka与所述工件的夹持端或所述刀具连接；常闭触点由第一、第二触点组成，常开触点由第一、第三触点组成，继电器线圈ka不通电第一触点和第二触点接触，继电器线圈ka通电第一触点和第三触点接触；第二触点与所述动作单元连接；

所述工件的夹持端和所述刀具通导时，所述继电器线圈ka有电流流过，使第一触点与第二触点间的连接断开，第一触点与第三触点连接，所述第二触点两端的电压变化；所述动作单元据此切断电路，执行急停保护，或发出报警提示以及释放急停控制信号。

所述刀具连接所述负极连接线，所述工件的夹持端连接所述继电器线圈ka的一端，所述继电器线圈ka的另一端连接所述正极连接线，所述第一触点连接所述正极连接线。

所述刀具连接所述继电器线圈ka的一端，所述继电器线圈ka的另一端连接所述负极连接线，所述工件的夹持端连接所述正极连接线，所述第一触点连接所述正极连接线。

所述刀具连接负极连接线，所述继电器线圈ka的一端连接所述工件的夹持端，另一端连接所述正极连接线，所述第一触点连接所述正极连接线，所述动作单元连接所述负极连接线。

所述动作单元包括变频器、手脉急停开关、控制面板急停开关、循环启动开关、进给保持开关和急停报警控制装置；所述变频器分别与所述检测单元和手动急停开关串连，所述手动急停开关与所述控制面板急停开关串连，所述循环启动开关与所述进给保持开关并联后与所述控制面板急停开关串连，所述循环启动开关与所述给进保持开关分别连接所述急停报警控制装置。

所述检测单元与所述动作单元之间具有手动急停单元。

一种加工机床，具有上述的急停保护电路。

所述加工机床还具有上下设置的机床刀具夹持装置和机床工件夹持装置；所述刀具装在所述机床刀具夹持装置上，所述工件安装在所述机床工件夹持装置上；所述加工机床还设有驱动所述刀具的高速电机；所述机床工件夹持装置的两侧具有立柱，所述立柱支撑所述机床刀具夹持装置，且二者之间设有绝缘板。

所述加工机床还具有上下设置的机床刀具夹持装置和机床工件夹持装置；所述刀具装在所述机床刀具夹持装置上，所述工件安装在所述机床工件夹持装置上；所述加工机床还设有驱动所述刀具的高速电机；所述机床工件夹持装置下设有底座，所述机床工件夹持装置和所述底座之间设有绝缘板。

所述绝缘板用于机床刀具夹持装置与机床工件夹持装置之间的绝缘保护。

进一步地，所述绝缘板可为陶瓷或者尼龙纤维板。

进一步地，所述绝缘板具有螺丝垫片和定位销，螺丝垫片和定位销用于固定绝缘板。

进一步地，所述螺丝垫片为橡胶垫片；定位销为陶瓷定位销。

更进一步地，所述尼龙纤维板为尼龙66+30％纤维板。

本发明至少具有如下有益效果：本发明所述急停保护电路，能够有效及时的规避调试和操作过程中产生的撞机问题，避免撞机后机器不停转，人员慌神导致机毁人伤。

附图说明

通过以下参考附图对本发明实施例的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优点更为清楚，在附图中：

图1是本发明的急停保护电路原理框图；

图2是本发明第一实施例的急停保护电路电气原理图；

图3是本发明第二实施例的急停保护电路电气原理图；

图4是本发明第三实施例的急停保护电路电气原理图；

图5是本发明图3所示急停保护电路电气原理图的的机床防撞机的应用示意图。

图6是本发明图4所示急停保护电路电气原理图的的机床防撞机的应用示意图。

具体实施方式

以下基于实施例对本发明进行描述，但是值得说明的是，本发明并不限于这些实施例。在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。然而，对于没有详尽描述的部分，本领域技术人员也可以完全理解本发明。

此外，本领域普通技术人员应当理解，所提供的附图只是为了说明本发明的目的、特征和优点，附图并不是实际按照比例绘制的。

同时，除非上下文明确要求，否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包含但不限于”的含义。

参照图1，图1为一种急停保护电路的原理框图。所述急停保护电路包括：通断电路单元a，检测单元b和动作单元c。

所述检测单元b与所述通断电路单元a电连接，用以检测所述通断电路单元a的通、断；

所述检测单元b与所述动作单元c电连接，并将检测的通、断信号发送给所述动作单元c。

所述动作单元c接收所述检测单元b发送的信号，如果该接收到的信号是通，则切断电路，执行急停保护，或发出报警提示以及释放急停控制信号。

参照图1，所述急停保护电路中，所述通断电路单元包括为所述急停保护电路提供电压的直流电源盒b，所述直流电源盒b的一端接入市电电源，另一端连接正极连接线和负极连接线，其中负极连接线的直流电压为0v,正极连接线的直流电压＜36v，所述通断电路单元还包括工件的夹持端n和刀具d，二者分别连接正极连接线和负极连接线。

所述检测单元a具有继电器a和2组常开常闭触电。所述继电器a具有继电器线圈ka,继电器线圈ka,与所述工件的夹持端n或所述刀具d连接。1组常开常闭触点由触点9、触点1和触点5组成，触点9和触点1常闭接触，另一个触点由触点12、触点4和触点8组成。

正常状态下，所述工件的夹持端n和所述刀具d不通电，所述继电器线圈ka没有电流，不产生磁感应，触点9和触点1接触，为常闭状态。危险状态下，所述工件的夹持端n和所述刀具d通电，所述继电器线圈ka有电流通过，产生磁感应，在磁力作用下，触点9与触点1的连接断开，并和第三触点5接触。所述触点1与所述动作单元连接，触点9与触点1的连接断开后，使得所述动作单元断开了与所述直流电源盒b电连接。

所述动作单元切断电路，执行急停保护，或发出报警提示以及释放急停控制信号。

本发明所述的动作单元的元件和各元件之间的连接方式有多种。具体地，参照图2，该实施例公开一种简易的动作单元中，所述动作单元b包括串联的手动停开关f和急停报警控制装置系统j。所述手动停开关f连接所述触点1。当触点9与触点1的连接断开后，所述急停报警控制装置系统j执行急停保护，或。发出报警提示以及释放急停控制信号。

参照图3，该实施例公开了一种较为复杂的动作单元。所述动作单元b包括变频器e、所述手动急停开关f、控制面板急停开关g、循环启动开关h、给进保持开关i和所述急停报警控制装置系统j。所述变频器e分别与所述检测单元和手动停开关f串连，所述手脉急停开关f与所述控制面板急停开关g串连，所述循环启动开关h与所述进给保持开关i并联后与所述控制面板急停开关g串连，所述循环启动开关h与所述给进保持开关i分别连接所述急停报警控制装置系统j。当触点9与触点1的连接断开后，所述急停报警控制装置系统j执行急停保护，或发出报警提示以及释放急停控制信号。

本发明中，所述通断电路单元和所述监测单元和所述动作单元具有多种连接方式。具体地，参照图3，在本发明的一个实施例中，所述触点9与正极连接线电连接，触点1与变频器e的触点ta连接；继电器线圈ka的触点13与+24v的正极连接线连接，继电器线圈ka的触点14与工件的夹持端n连接；变频器e的触点tb与手脉急停开关f采用串联方式连接，手脉急停开关f与控制面板急停开关g采用串联方式连接，循环启动开关h与给进保持开关i并连后其一端与控制面板急停开关g串联，另一端与与急停报警控制装置j连接。参照图3，负极连接线分别与刀具d和急停报警控制装置j连接。该实施例中，变频器e用于控制加持刀具的高速电机；手脉急停开关f和控制面板急停开关g用于人工紧急停机。

参照图3，对本发明的机床防撞机急停保护电路工作原理进行简要说明。正常状态下，工件c的夹持端n和刀具d不接通时，继电器a的继电器线圈ka不带电，由触点9、触点1和触点5组成的常闭触电不动作，触点9和触点1保持接触状态，触点9不会与触点5接触。但是，当工件c与刀具d的距离小于0.03mm时，由于电弧作用，工件c和刀具d接通，继电器a的继电器线圈ka带电，触点9与触点1断开，触点9与触点5接通，急停动作单元中的急停报警控制装置j接收的电平由高电平变为低电平，说明刀具d已经或马上切割到机床，急停报警控制装置数控系统j发出报警，并释放急停控制信号。

参照图4，该实施例中含有的基本元器件与图3所示相同。区别在于，该实施例中，继电器a的继电器线圈ka串接在负极连接线与刀具d的夹持端之间。所述负极连接线分别与所述继电器a和所述急停报警控制装置j连接，所述正极连接线分别与工件的夹持端n连接和触点9连接。继电器线圈ka的触点13与刀具d连接，继电器线圈ka的触点14与负极连接线连接。其余结构与图3所示相同。

参照图3和图5，刀具d通过高速电机l进行驱动，刀具d安装在机床刀具夹持装置m上，工件c固定在机床工件夹持装置上，机床工件夹持装置的两侧具有立柱，立柱与机床刀具夹持装置m之间具有绝缘板k。直流电源盒b连接正极连接线和负极连接线，继电器a的继电器线圈串接在负极连接线与刀具d的夹持端之间，继电器a的常闭节点接入正极连接线，继电器a还与急停动作单元的急停报警控制装置j连接，正极连接线还与工件c的夹持端n连接。

图5中，绝缘板k用于机床刀具夹持装置m与机床工件夹持装置n之间的绝缘保护。

进一步地，绝缘板k可为陶瓷或者尼龙纤维板的一种或几种。

进一步地，绝缘板k具有螺丝垫片和定位销，螺丝垫片和定位销用于固定绝缘板k。

进一步地，螺丝垫片为橡胶垫片；定位销为陶瓷定位销。

更进一步地，尼龙纤维板为尼龙66+30％纤维板。

图5中，工件c可为木材、塑料、玻璃、石材或者其他非金属导体，若为金属导体，工件c与工件夹持台之间应具有机床夹持绝缘工件n。

如图6所示，刀具d通过高速电机l进行驱动，刀具d安装在机床刀具夹持装置m上，工件c固定在机床工件夹持装置n上，机床工件夹持装置n和与机床工件夹持装置n连接的机床底座之间具有绝缘板k。结合图4进行说明，直流电源盒b连接正极连接线和负极连接线，继电器a的继电器线圈ka串接在正极连接线与工件c的夹持端n之间，继电器a的常闭节点接入正极连接线，继电器a还与急停动作单元的急停报警控制装置j连接，正极连接线还与工件c的夹持端n连接。

图6中，绝缘板k用于机床刀具夹持装置m与机床工件夹持装置n之间的绝缘保护。

进一步地，绝缘板k可为陶瓷或者尼龙纤维板的一种或几种。

进一步地，绝缘板k具有螺丝垫片和定位销，螺丝垫片和定位销用于固定绝缘板k。

进一步地，螺丝垫片为橡胶垫片；定位销为陶瓷定位销。

更进一步地，尼龙纤维板为尼龙66+30％玻璃纤维板。

以上所述实施例仅为表达本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、同等替换、改进等，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。