[发明专利]一种使用冲床时保护方法及其保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及冲床冲压技术领域，特指一种安装在冲床上保护工作人员安全的装置，特别适用装在普通冲床来保护工作人员的人身安全。

背景技术

在机械加工领域中，广泛的使用冲床来冲压零件，但由于冲床速度快、惯性大，工作人员在操作冲床过程中，难免发生意外或操作不当。针对这种意外情况，当前采用的安全保护装置主要有二大类：一类属于制动装置：在冲头下行时可随时控制冲头迅速制动，(如光电传感保护器)，但由于飞轮的带动下，冲头下行时惯性相当大，在突然停电、跳闸及电路故障时这种装置不能及时有效地控制冲头的惯性运行。第二类属于隔离保护，即在冲压模块运动时使操作者的手部隔离在模区之外，但这种装置不但需要操作人员不停地操作保护装置，降低生产效率，而且操作复杂，安装不方便，占用空间大，如专利92240161.6一种拉手式保护装置，使手远离模区的同时也限制了工作人员的操作速度，从而降低生产效率，而且设备复杂，制作和加工难度较大。

本发明是通过检测装置直接检测危险区域的状况，用继电器和液压缸分别控制电动机和冲头的运动，在发生危险时使电动机断电的同时液压缸立即使冲头停止惯性运动，本装置属于全自动保护装置，不需要人工操作，反应速度快，工作性能稳定，体积小，寿命长，可直接安装在普通冲床。

发明内容：

本发明的目的是在冲床上安装一种由光、电、液三种技术结合一起发明制作的冲床保护装置，特别适用装置在普通冲床来保护工作人员的人身安全。

本发明的特征是用检测元件检测冲床危险区域以及电路是否正常，在工作人员有危险动作或障时突然停电、跳闸及电路故障时，及时向执行元件发送信号，执行元件接收信号后立即使电机电源断开的同时控制冲头停止运动。

实施该方法的装置主要包括：检测部分、液压刹车部分和控制部分，其中检测部分包括光源和光电传感器；刹车部分包括液压缸、电磁阀、油路；控制部分包括可编程控制器、继电器。

刹车部分的两个液压缸对称的安装在冲床冲头下方的两侧，液压缸的活塞杆和冲头相联，液压缸体和冲床工作台相联，液压缸的上下油腔内充满液压油，上下腔通过油管经电磁阀联通；光源和光电传感器的安装位置以人手伸向冲头的下方时能够挡住光源照射到光电传感器上的光信号为准，可编程控制器控制检测部分、电磁阀和继电器。

上述装置中，中间继电器的触点接入到冲床的三相电动机控制回路。

上述装置中，可编程控制器的输入检测接口与光电传感器相连，来检测传感器的信号状态，同时进行信号处理。

上述装置中，可编程控制器的输出端口分别与继电器和电磁阀相连。

上述装置中，液压缸工作压力为冲床额定冲力的2倍。

上述装置中，液压缸的缸体固定在工作台上，液压缸的活塞杆与冲头相连。

本发明实施过程如下：

1、根据冲床的额定冲力，按2倍冲力选取液压缸工作压力，并选择相应的液压缸。

2、在冲头两侧的工作台上对称的地方装上两个完全相同的液压缸，缸体固定在工作台上，活塞杆与冲头相连，保证冲头正常往复冲压运动时液压缸的活塞与缸体也做相对运动。

3、在冲模前方工作台上两侧分别装上光源和光电传感器，用于检测是否有违规操作或意外动作。

4、可编程控制器(PLC)的输入检测接口与光电传感器相连，来检测传感器的信号状态，同时进行信号处理。

5、将中间继电器的触点接入冲床的三相电动机控制回路，来控制电动机与电源的接通与断开。

6、把液压缸的两个出油口分别通过油管接到同一个电磁阀，用电磁阀来控制液压缸的运动状况。

7、可编程控制器(PLC)的输出端口分别与继电器和电磁阀相连，在检测到危险动作时，PLC控制继电器使电机断电，同时控制电磁阀切断液压缸油路。

本发明是用光电传感器检测是否有危险情况发生，如果发生异常情况，光电传感器把信号发给PLC，可编程控制器(PLC)对信号进行处理，并且把执行指令同时发给中间继电器和电磁阀，中间继电器和电磁阀接到命令后立即使电动机断电同时把液压缸的油路切断，从而阻止了冲头的惯性运动，及时有效地让整个冲床停止工作，从而解决了操作人员的安全问题。整个反应过程迅速，可靠性高，特别适用于普通冲床的安全装置。

附图说明：

下面结合附图对本发明作进一步说明

图1光电液保护系统示意图

1液压缸 2油路 3电磁阀 4光源 5光电传感器 6冲头

图2电动机电气控制电路图

7继电器

FU熔断器 FR热继电器 1SB冲床启动开关 SB停止开关

KM电动机线圈。