专利名称：安全控制装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种安全控制装置及方法，尤其涉及一种使用磁力平台的磨床的安全控制装 置及方法。
背景技术：
目前有很多机床，如手摇平面磨床等均采用磁力平台夹持工件，即通过控制磁力平台的 吸磁和退磁来装卸工件。由于现有磁力平台的吸磁和退磁状况与主轴的启动和停止是分别控 制的，因此如果在磁力平台退磁状况下操作者装卸工件时没有关闭主轴，则会不小心碰到仍 在转动的砂轮而受伤，或在加工时启动主轴而未将平台吸磁而会使工件飞出伤害他人，或者 造成工件损坏，以致产品不良率提高，甚至使机器受损。上述情况在工厂内屡有发生，给操 作者带来了较大的安全隐患。为此，很多任务厂设定了相应的操作规范，要求操作者在加工 过程中装、卸工件前须将主轴关闭，而在启动主轴时须先将磁力平台吸磁从而使工件固定在 磁力平台上。但是，操作者常常由于疏忽而在装、卸工件时忘记将主轴关闭，或者在启动主 轴前忘记将磁力平台吸磁，从而产生不安全因素。
发明内容
鉴于上述内容，有必要提供一种确保操作安全的安全控制装置及方法。
一种安全控制装置，其应用于机械设备中，该机械设备包括磁力平台及主轴，该主轴设 有主轴控制系统以控制该主轴的运转，该安全控制装置包括磁力检测装置及控制器，该磁力 检测装置与控制器相连，该主轴控制系统连接至该控制器，该磁力检测装置设置在该磁力平 台上以检测磁力平台吸退磁情况并将吸退磁情况传送给控制器，该控制器还用于将吸退磁情 况的信号传送给主轴控制系统，从而控制该主轴的运转。
一种用于机械设备的安全控制方法，该机械设备包括主轴、主轴控制系统及磁力平台， 主轴控制系统用于控制该主轴的运转，该安全控制方法包括以下步骤
提供一种安全控制装置，该安全控制装置包括磁力检测装置及控制器，该磁力检测装置 与该控制器相连，该主轴控制系统连接至该控制器，该磁力检测装置设置在该磁力平台上；
磁力检测装置检测磁力平台吸磁和退磁状态当磁力检测装置检测到磁力时，其将磁力 平台的吸磁情况信号传送给控制器，控制器输出启动信号启动主轴运转；当磁力检测装置未 检测到磁力时，其将磁力平台的退磁情况信号传送给控制器，控制器输出控制信号使主轴不运转。
该安全控制装置将主轴与磁力平台的吸、退磁情况联系起来，可起到保护操作者安全的 作用，防止操作者在装、卸工件时因主轴运转而被打伤或使工件飞出。
图l是本发明安全控制装置较佳实施方式的结构框图。 图2是图1的安全控制装置的控制电路原理图。 图3是本发明安全控制方法较佳实施方式的流程图。
具体实施例方式
下面将结合附图及实施方式对本发明的安全控制装置及方法做进一步详细说明。
请参阅图l，本发明的安全控制装置应用于各种具有磁力平台及主轴的机械设备中，下 面以磨床为例加以说明。该磨床包括磁力平台IO、安全控制装置20、主轴40及主轴控制系统 30，主轴控制系统30采用变频器，也可采用接触器等其他控制系统，以用于控制主轴40的运 转。安全控制装置20用于检测磁力平台10的退磁、吸磁状态并输出控制信号给主轴控制系统 30，从而将磁力平台10与主轴40联系起来。
该磨床包括两种加工模式，即普通加工模式和特殊加工模式。普通加工模式是指加工一 般工件的情况，此时要求主轴40与磁力平台1 O连锁保护操作者的安全，而特殊加工模式指加 工特殊工件如修变形和加工薄片等情况，此时，由于加工需要，主轴40的运转可设置成不受 磁力平台10吸退磁状态的影响。
请参阅图2，安全控制装置20的控制器24包括一个控制电路(图未标)，该控制电路包 括交流电源201、整流滤波电路202、转换开关203、磁力检测组件204、第一中间继电器(图 未标)的主体2051及其两个常开触点2052、 2053，第二中间继电器(图未标)的主体2061及 其常开触点2062、另一与主轴控制系统30相连的常开触点(图未示)、转换开关203的辅助 触点207、发光二极管2081、 二极管2082、 2083、停止开关211、启动开关212、第一指示灯 262及第二指示灯264。
整流滤波电路202用于将交流电源201输出的交流电转化为直流电，发光二极管2081用于 显示直流电是否通电，当直流电通电时，发光二极管2081亮起，当直流电断电时，发光二极 管2081熄灭。转换开关203用于将触点a与触点b或c接通。转换开关203为一个带锁的钥匙开 关，转动转换开关203即可将触点a与b、 c的连接转换。辅助触点207与转换开关203为联动设 计，在触点a与触点b接通的同时辅助触点207接通，否则辅助触点207断开。磁力检测组件 204为霍尔集成元件，用于检测磁力平台10的吸退磁情况。第一中间继电器的主体2051通电时，常开触点2052、 2053接通，断电时，常开触点 2052、 2053断开，同样的，第二中间继电器的主体2061通电时，其常开触点2062及与主轴控 制系统30相连的常开触点同时接通，断电时，其常开触点2062及与主轴控制系统30相连的常 开触点断开，与主轴控制系统30相连的常开触点与第二中间继电器没有电性连接。第二中间 继电器上与主轴控制系统30连接的常开触点接通时，主轴控制系统30得到启动控制信号并带 动主轴40运转，当该常开触点断开时，主轴控制系统30无启动控制信号，主轴40不运转。二 极管20S2、 2083主要分别用于保护第一中间继电器及第二中间继电器。停止开关211、启动 开关212与第二中间继电器均串联。第一指示灯262和第二指示灯264分别为绿灯和红灯，第 一指示灯262和第二指示灯264分别用于显示磁力平台10的吸退磁情况及加工模式。第一指示 灯262亮表示在普通加工模式下磁力平台10吸磁，此时可启动主轴40，第一指示灯262灭表示 磁力平台10退磁，此时不能启动主轴40，第二指示灯264亮则表示处于特殊加工模式，此时 提醒操作者注意安全，第二指示灯264灭表示处于普通加工模式，此时主轴40的运转受到安 全控制装置20的控制。
以下详述安全控制装置20的控制电路的控制原理及方法。
请同时参阅图2及图3，转动转换开关203，使触点a与触点b接通，使磨床处于普通加工 模式。在此加工模式下，如果磁力检测组件204检测到有磁力，则霍尔集成元件输出脚f输出 低电位，第一中间继电器通电，电流通过第一中间继电器主体2051并使其常开触点2052、 2053接通，从而使第一指示灯262亮起，操作者此时可以启动主轴40，需要启动主轴40时， 按下启动开关212，停止开关211处于闭合状态，第二中间继电器通电，电流通过第二中间继 电器主体2061，其常开触点2062及与主轴控制系统30相连的常开触点同时接通，主轴控制系 统30得到启动的控制信号，从而带动主轴40运转；如果磁力检测组件204未检测到磁力，磁 力检测组件204检测不到磁力信号，霍尔集成元件输出脚f没有输出，电路断开，第一中间继 电器主体2051失电，常开触点2052、 2053断开，第一指示灯262熄灭，第二中间继电器主体 2061失电，其与主轴控制系统30连接的常开触点断开，主轴40不能运转，由此，安全控制装 置20起到了保护操作者人身安全的作用。
转动转换开关201，将触点a与c接通，则磨床处于特殊加工模式。此时，辅助触点207也 同时接通，第二指示灯264亮起，提示操作者此时是特殊加工模式，提醒其注意安全，此时 直接按下启动开关212，可使主轴控制系统30得到启动的控制信号，从而带动主轴40运转。
安全控制装置20在安装制作时，请一并参阅图l，首先将控制电路中的磁力检测组件 204与绝缘外壳组成一个磁力检测装置22，并安装在磁力平台10上，接着将转换开关203安装在磨床电控箱的操作面板上，并将停止开关211、启动开关212安装在便于操作者操作的面板 上，然后将第一指示灯262和第二指示灯264组成状态显示装置26，安装在磨床机台上方，最 后将控制电路的其它部分组成一个控制器24。
可以理解，控制器24可由控制电路板实现，也可采用PLC (可编程逻辑控制器)或单片 机实现。采用PLC或单片机控制时，将磨床加工模式及磁力检测组件204连接至输入端，而第 一指示灯262、第二指示灯264及主轴控制系统30连接至PLC或单片机的输出端。此外，第一 指示灯262及第二指示灯264也可为警铃等其它显示装置。
安全控制装置20通过上述控制原理，可实现
1. 在磁力平台10退磁状态时，主轴40自动停止转动；
2. 在磁力平台10未吸磁状态下，主轴40无法启动，只有第一指示灯262亮起，才表明磁 力平台10已吸磁，此时操作者方可启动主轴40;
3. 特殊工件加工，如修变形及切小槽时，主轴40的启动及停止不受磁力平台10的吸退磁 控制，此时，状态显示装置26第二指示灯264亮起，提醒操作者注意安全。
该安全控制装置20控制电路简单，通过检测并显示磁力平台10的吸、退磁状况，可自动 控制主轴40的运转情况，起到保护操作者安全的作用，防止操作者在装、卸工件时因主轴 40运转而被打伤或使工件飞出伤人等。在操作上有普通加工模式和特殊加工模式两种模式可 以选择，方便加工不同的工件。另外，采用霍尔集成元件作为磁力检测组件204，使磁力检 测组件204不会因长期接触磁力平台10而被磁化。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，当然，这些依据本发明精神所 做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
权利要求
1.一种安全控制装置，其应用于机械设备中，该机械设备包括磁力平台及主轴，该主轴设有主轴控制系统以控制该主轴的运转，其特征在于该安全控制装置包括磁力检测装置及控制器，该磁力检测装置与控制器相连，该主轴控制系统连接至该控制器，该磁力检测装置设置在该磁力平台上以检测磁力平台吸退磁情况并将吸退磁情况传送给控制器，该控制器还用于将吸退磁情况的信号传送给主轴控制系统，从而控制该主轴的运转。
2.如权利要求l所述的安全控制装置，其特征在于该磁力检测装置 包括磁力检测组件，该磁力检测组件为霍尔集成元件。
3.如权利要求l所述的安全控制装置，其特征在于该安全控制装置 还包括状态显示装置，该状态显示装置与该控制器相连，用于将由控制器传送的磁力平台的 吸退磁情况的信号显示出来。
4.如权利要求3所述的安全控制装置，其特征在于该安全控制装置 还包括第一中间继电器，该第一中间继电器与该磁力检测装置相连，该状态显示装置包括第 一指示灯，该第一指示灯用于显示该磁力平台的吸退磁情况，第一中间继电器用于控制该第 一指示灯的亮起与熄灭。
5.如权利要求4所述的安全控制装置，其特征在于该安全控制装置 还包括第二中间继电器、停止开关及启动开关，该第一中间继电器、停止开关、启动开关、 第二中间继电器依次相连，该第二中间继电器用于控制该主轴的运转。
6.如权利要求5所述的安全控制装置，其特征在于该安全控制装置 还包括交流电源、整流滤波电路、发光二极管及两个二极管，该整流滤波电路输出直流电， 该发光二极管用以指示该直流电是否通电，该两个二极管分别与第一中间继电器和第二中间 继电器并联，以分别对第一中间继电器和第二中间继电器起保护作用。
7.如权利要求5所述的安全控制装置，其特征在于该主轴控制系统 与第二中间继电器的常开触点相连，该第二中间继电器将磁力平台的吸退磁情况的信号传送给该主轴控制系统，从而控制该主轴的运转。
8.如权利要求4所述的安全控制装置，其特征在于该安全控制装置还包括转换开关，该转换开关用于接通或断开磁力检测装置与主轴的联系。
9.如权利要求8所述的安全控制装置，其特征在于该状态显示装置还包括第二指示灯，该第二指示灯用于显示该磁力检测装置与主轴是否有联系，该转换开关 用于控制该第二指示灯的亮起与熄灭。
10. 一种用于机械设备的安全控制方法，该机械设备包括主轴、主轴控制系统及磁力平台，主轴控制系统用于控制该主轴的运转，该安全控制方法包括以下步骤提供一种安全控制装置，该安全控制装置包括磁力检测装置及控制器，该磁力检测装 置与该控制器相连，该主轴控制系统连接至该控制器，该磁力检测装置设置在该磁力平台上磁力检测装置检测磁力平台吸磁和退磁状态当磁力检测装置检测到磁力时，其将磁 力平台的吸磁情况信号传送给控制器，控制器输出启动信号启动主轴运转；当磁力检测装置 未检测到磁力时，其将磁力平台的退磁情况信号传送给控制器，控制器输出控制信号使主轴 不运转。
全文摘要
一种安全控制装置，其应用于机械设备中，该机械设备包括磁力平台及主轴，该主轴设有主轴控制系统以控制该主轴的运转，该安全控制装置包括磁力检测装置及控制器，该磁力检测装置与控制器相连，该主轴控制系统连接至该控制器，该磁力检测装置设置在该磁力平台上以检测磁力平台吸退磁情况并将吸退磁情况传送给控制器，该控制器还用于将吸退磁情况的信号传送给主轴控制系统，从而控制该主轴的运转。该安全控制装置可起到保护操作者安全的作用，防止操作者在装、卸工件时因主轴运转而被打伤或使工件飞出。本发明还公开一种安全控制方法。
文档编号B24B41/06GK101574793SQ20081030151
公开日2009年11月11日 申请日期2008年5月9日 优先权日2008年5月9日
发明者周聪明, 璘 孙, 涛 李, 王建军, 庆 蔡, 钱德朋 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司;鸿海精密工业股份有限公司