技术领域
[0001] 本
发明属于安全防护装置领域，具体涉及一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置。
背景技术
[0002] 压力机是一种常用的
冲压生产设备，操作人员长时间操作压力机，尤其是手动上下料压力机，操作工进行机械性的上下料动作，会产生一定的精神疲劳，工作十分的危险。目前整转式刚性离合式压力机，无急停动作，启动单次时就是一个行程到底，不能进行紧急停止，中途停不了机，安装光电保护装置也不能很好的保护操作人员，甚至增加危险系数。
欧盟标准上规定该类压力机不能安装光电保护，在国际国内上该类型压力机一直没有很好的防范措施，因此目前的人工在压力机上下料，具有较大的安全隐患，危险系数高。
发明内容
[0003] 本发明的目的是克服
现有技术存在的
缺陷，提供一种单次或连续冲压动作进行时，机床门关闭；所有危险运动结束后或在压力机滑
块的冲压回程的中部
位置至终点位置的上升过程中，才可开启机床门，并且不中断工作行程，该过程不影响生产效率，并且具有极大的安全保障，消除了安全隐患的用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置。
[0004] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置，其包括接近
开关、电箱、
凸轮和用于围护压力机送料区域的
围栏，电箱内设有安全门控制
电路和压力机控制电路；围栏上
枢接有机床门，围栏的内侧安装有安全门开关和用于开关机床门的电动门锁，机床门的内侧面上安装有插销钥匙；当插销钥匙在机床门关闭时配合插入至安全门开关中后，安全门开关的
信号输出端发送信号至安全门控制电路的输入端，安全门控制电路的输出端
导线连接至电动门锁和驱动装置；凸轮安装于压力机的
曲轴上，凸轮上设有弧形的圆缺部，
接近开关固定于压力机中，凸轮的外圆面的转动轨迹位于接近开关的感应区域内；接近开关感应凸轮外圆面的起点位置对应压力机滑块的最高点位置的下部，接近开关感应凸轮外圆面的终点位置对应压力机滑块的冲压回程的中部位置处，接近开关的输出端连接安全门控制电路的输入端。
[0005] 本发明中，设定凸轮圆周上的0°线对应压力机滑块的最高点位置，凸轮圆周上的180°线对应压力机滑块的最低点位置。本发明的单次运作过程为：首先驱动装置处于关闭状态或
离合器处于分离状态时，机床门常开，可上下物料，安全门控制电路不得电，安全门控制电路即不会发送信号给电动门锁，从而操作人员可上下
工件。然后，关闭机床门，从而使插销钥匙配合插入至安全门开关中，安全门开关的信号输出端发送信号给安全门控制电路的输入端，安全门控制电路控制锁闭电动门锁且启动驱动装置，此时驱动装置处于打开状态，然后将离合器复位后，驱动装置即可驱动压力机滑块进行冲压，此时压力机滑块从最高点至最低点进行冲压，接着返回至冲压回程的中部位置时，该段行程中，接近开关的感应面始终感应凸轮的外圆面。当圆缺部转动至接近开关的感应区域后，接近开关感应不到感应对象，接近开关即不会产生信号发送给安全门控制电路，安全门控制电路从而使电动门锁不得电，从而可弹开机床门。详细地说，本发明中，接近开关的感应面感应不到的圆缺部的起点位置对应压力机滑块的冲压回程的中部位置，接近开关的感应面感应不到的圆缺部的终点位置对应压力机滑块的单次行程的终点位置处(即最高点)，因此压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的过程中，接近开关的感应面始终正对圆缺部，从而接近开关不发送信号至安全门控制电路，安全门控制电路即会在该过程中始终使电动门锁不得电。即在压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，或冲压动作完成后，上述两个时间段的压力机滑块均位于安全区域，操作工可打开机床门，进行取件和放料。本发明在机床开动时，需先触发安全门开关，就是要先将机床门关上才设备才会启动压力机滑块的动作。综上所述，本发明的接近开关通过凸轮发出信号给安全门控制电路,控制机床门的打开的冲压行程区间；本发明的安全门开关对压力机开动起一预控功能，即每次开动时必须先将机床门关好。因此，本发明在工作危险区单次冲压动作的所有危险运动进行时机床门关闭；所有危险运动结束后或在压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，即压力机停机时或安全动作形成时，才可开启机床门，并且不中断工作行程(压力机滑块上升行程)，该过程不影响生产效率，并且具有极大的安全保障，符合国标GB 27607-2011《机械压力机安全技术要求》3.1.13的规定，消除了安全隐患，保证了安全生产。
[0006] 优选地，电动门锁的数量为两个，且上下分布于机床门的门口一侧，进一步提高了安全性。
[0007] 相对应地，圆缺部的
角度区间为270°-5°，由于操作工开关门、机械运动以及信号传递具有滞后性，因此两个端点设置为270°和5°，在单次冲压动作快要完成时，即在压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，可实现超前开启机床门的功能，即压力机滑块已经上升至最高点附近时，压力机滑块已处于上升阶段的安全区域，极大地提高了安全性，同时不影响生产效率。
[0008] 进一步地，安全门控制电路包括SA1转换开关、KA1继电器、KA2继电器、KA3继电器、KA4继电器、KA5继电器、KT1继电器和SB1连续停止按钮，SA1转换开关设于围栏一侧，SA1转换开关与第一导线连接，SA1转换开关上分别设有SA1-1第一触点、SA1-2第二触点和SA1-3第三触点，SA1-1第一触点连接KA1继电器的线圈，SA1-2第二触点连接KA2继电器的线圈，SA1-3第三触点连接KA3继电器的线圈，KA1继电器的线圈、KA2继电器的线圈和KA3继电器的线圈汇聚至第二导线上；接近开关电连接SQ1控制开关，SQ1控制开关一端与第一导线连接，接近开关的另一端通过KA4继电器的线圈与第二导线连接；KA1继电器上设有KA1-1常开触点，KA2继电器上设有KA2-1常开触点，KA3继电器上设有KA3-1常开触点，KA4继电器上设有KA4-1常开触点，KA5继电器上设有KA5-1常开触点，KT1继电器上设有KT1-1常开触点；KA2-1常开触点和KA4-1常开触点
串联成单次控制线路，单次控制线路一端连接第一导线，单次控制线路的另一端连接KA5继电器的线圈；KA3-1常开触点的一端连接第一导线，KA3-1常开触点的另一端分流连接至KA4-1常开触点和KA5-1常开触点上，KA4-1常开触点和KA5-1常开触点汇聚后连接至KA5继电器的线圈并构成连续控制线路，KT1-1常开触点设于KA4-1常开触点和KA5-1常开触点的汇聚点与KA5-1常开触点之间的线路中；KA1-1常开触点、KA2-1常开触点和KA3-1常开触点串联成调整控制线路，调整控制线路的一端连接第一导线，调整控制线路的另一端连接KA5继电器的线圈，KA5继电器的线圈连接至第二导线；SB1连续停止按钮为常闭按钮且按压复位时间为2秒，SB1连续停止按钮一端连接第一导线，SB1连续停止按钮的另一端通过KT1继电器的线圈连接至第二导线，KA5-1常开触点的一端通过电动门锁连接至第二导线；第一导线和第二导线接入至220V的电路或24V的机床控制电路中。
[0009] 可通过旋转SA1转换开关，从而可实现切换压力机的调整、单次或连续冲压。其中调整，以实现压力机滑块的位置微调。
[0010] 例如当选择调整时，只需选择闭合SA1-1第一触点，而SA1-2第二触点和SA1-3第三触点即会打开，此时，KA1继电器得电导通，KA1-1常开触点闭合，而KA2继电器和KA3继电器失电复位，KA2-1常开触点和KA3-1常开触点打开，由于单次控制线路、连续控制线路和调整控制线路中均有KA2-1常开触点或KA3-1常开触点，因此所有线路均不通电，则KA5继电器不导电，则KA5-1常开触点即会打开，电动门锁不得电，此时机床门即可随意开启和关闭，内部的压力机滑块只会进行微调的动作，上下料时也较为安全。
[0011] 当选择单次冲压时，只需闭合SA1-2第二触点，此时，SA1-1第一触点和SA1-3第三触点即会打开，此时KA4继电器的线圈导电，KA2-1常开触点闭合，KA3-1常开触点和KA1-1常开触点处于打开状态。又因为凸轮旋转后，对接近开关产生一个旋转周期内的区间间断信号；当接近开关的感应面感应到优选的凸轮外圆面区间(5°-270°)时，则接近开关发送信号给SQ1控制开关，SQ1控制开关闭合，则KA4继电器的线圈导电，从而使KA4-1常开触点闭合，此时单次控制线路导通，KA5继电器的线圈即会导电，从而使KA5-1常开触点吸合，此时在优选的凸轮外圆面区间(5°-270°)内，电动门锁处于锁闭状态，反之，当接近开关的感应面感应到的圆缺部(270°-5°)时，电动门锁即可打开，此时机床门即可打开，操作人员可上下料。
[0012] 当选择连续冲压时，只需闭合SA1-3第三触点，此时，SA1-1第一触点和SA1-2第二触点打开，KA3继电器的线圈导电，KA3-1常开触点吸合，凸轮旋转的一个周期中，接近开关会产生一次信号给SQ1控制开关，从而使KA4继电器的线圈导电，从而使KA4-1常开触点闭合。在这期间，KA5继电器的线圈即会导电，从而使KA5-1常开触点吸合。又由于SB1连续停止按钮常闭，其所在的线路中导电后，使KT1继电器的线圈通电，此时KT1-1常开触点吸合。因此，KA3-1常开触点、KA5-1常开触点和KT1-1常开触点所在的线路会始终处于通电状态，并且不受KA4-1常开触点所在线路通断的影响，此时KA5继电器的线圈即会导电，KA5-1常开触点即会一直吸合，在凸轮旋转过程中，能始终使电动门锁锁闭，从而机床门持续处于关闭状态，内部进行连续冲压。当需要停止连续时，按压SB1连续停止按钮，从而使其断开，KT1继电器的线圈不得电，此时连续控制线路仅会在凸轮旋转一周后断电，从而电动门锁打开，此时机床门即可打开，操作人员可上下料。
[0013] 本发明开单次冲压模式和连续冲压模式时都一样，压力机滑块开动时，本发明可抑制电动门锁和安全门开关，使机床门在单次冲压动作时以及持续冲压动作时冲压锁闭，等压力机滑块在连续停止的最后阶段处于上升阶段的安全区域时，再取消抑制，这样在机床连续操作运行过程中就能防止人的双手进入危险区，大大提高冲床的安全性能。本发明可根据实际需求选择调整、单次或连续等多种模式，操作选择多，适用于多种生产需要。
[0014] 具体地，围栏的下部封闭有下
挡板，防止人员从下方进入危险区，加大了安全性。
[0015] 作为优选，安全门开关的型号为欧姆龙D4NS-4CF，插销钥匙的型号为欧姆龙D4DS-K3；信号灵敏，性价比高。
[0016] 本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的有益效果是：本发明在工作危险区单次或连续冲压动作的所有危险运动进行时，机床门关闭；所有危险运动结束后或在压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，即压力机停机时或安全动作形成时，才可开启机床门，并且不中断工作行程(压力机滑块上升行程)，该过程不影响生产效率，并且具有极大的安全保障，符合国标GB 27607-2011《机械压力机安全技术要求》3.1.13的规定，消除了安全隐患，保证了安全生产。
附图说明
[0017] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
[0018] 图1是本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的俯视图；
[0019] 图2是本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的主视图；
[0020] 图3是本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的凸轮和接近开关在压力机中的安装示意图；
[0021] 图4是本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的安全门控制电路的电路原理图。
[0022] 其中:1.接近开关；2.凸轮,201.圆缺部；3.围栏；4.机床门；5.安全门开关；6.插销钥匙；7.压力机滑块；8.曲轴；10.下挡板；11.电动门锁；12.驱动装置；13.安全门控制电路；15.电箱；16.第二导线；19.离合器；20.第一导线。
具体实施方式
[0023] 现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
[0024] 如图1-图4所示的本发明的一种用于压力机的超前开启连锁防护安全门装置的具体
实施例，其包括接近开关1、电箱15、凸轮2和用于围护压力机送料区域的围栏3，电箱15内设有安全门控制电路13和压力机控制电路；围栏3上枢接有机床门4，围栏3的内侧安装有安全门开关5和用于开关机床门4的电动门锁11，机床门4的内侧面上安装有插销钥匙6；当插销钥匙6在机床门4关闭时配合插入至安全门开关5中后，安全门开关5的信号输出端发送信号至安全门控制电路13的输入端，安全门控制电路13的输出端导线连接至电动门锁11和驱动装置12；凸轮2安装于压力机的曲轴8上，凸轮2上设有弧形的圆缺部201，接近开关1固定于压力机中，凸轮2的外圆面的转动轨迹位于接近开关1的感应区域内；接近开关1感应凸轮2外圆面的起点位置对应压力机滑块7的最高点位置的下部，接近开关1感应凸轮2外圆面的终点位置对应压力机滑块7的冲压回程的中部位置处，接近开关1的输出端连接安全门控制电路13的输入端。
[0025] 本实施例中，设定凸轮2圆周上的0°线对应压力机滑块7的最高点位置，凸轮2圆周上的180°线对应压力机滑块7的最低点位置。本实施例的单次运作过程为：首先驱动装置12处于关闭状态或离合器19处于分离状态时，机床门4常开，可上下物料，安全门控制电路13不得电，安全门控制电路13即不会发送信号给电动门锁11，从而操作人员可上下工件。然后，关闭机床门4，从而使插销钥匙6配合插入至安全门开关5中，安全门开关5的信号输出端发送信号给安全门控制电路13的输入端，安全门控制电路13控制锁闭电动门锁11且启动驱动装置12，此时驱动装置12处于打开状态，然后将离合器19复位后，驱动装置12即可驱动压力机滑块7进行冲压，此时压力机滑块7从最高点至最低点进行冲压，接着返回至冲压回程的中部位置时，该段行程中，接近开关1的感应面始终感应凸轮2的外圆面。当圆缺部201转动至接近开关1的感应区域后，接近开关1感应不到感应对象，接近开关1即不会产生信号发送给安全门控制电路13，安全门控制电路13从而使电动门锁11不得电，从而可弹开机床门4。详细地说，本实施例中，接近开关1的感应面感应不到的圆缺部201的起点位置对应压力机滑块7的冲压回程的中部位置，接近开关1的感应面感应不到的圆缺部201的终点位置对应压力机滑块7的单次行程的终点位置处(即最高点)，因此压力机滑块7的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的过程中，接近开关1的感应面始终正对圆缺部201，从而接近开关1不发送信号至安全门控制电路13，安全门控制电路13即会在该过程中始终使电动门锁11不得电。即在压力机滑块7的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，或冲压动作完成后，上述两个时间段的压力机滑块7均位于安全区域，操作工可打开机床门4，进行取件和放料。本实施例在机床开动时，需先触发安全门开关5，就是要先将机床门4关上才设备才会启动压力机滑块7的动作。综上所述，本实施例的接近开关1通过凸轮2发出信号给安全门控制电路13,控制机床门4的打开的冲压行程区间；本实施例的安全门开关5对压力机开动起一预控功能，即每次开动时必须先将机床门4关好。因此，本实施例在工作危险区单次冲压动作的所有危险运动进行时机床门关闭；所有危险运动结束后或在压力机滑块的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，即压力机停机时或安全动作形成时，才可开启机床门，并且不中断工作行程(压力机滑块7上升行程)，该过程不影响生产效率，并且具有极大的安全保障，符合国标GB 27607-2011《机械压力机安全技术要求》3.1.13的规定，消除了安全隐患，保证了安全生产。
[0026] 优选地，电动门锁11的数量为两个，且上下分布于机床门4的门口一侧，进一步提高了安全性。
[0027] 相对应地，圆缺部201的角度区间为270°-5°，由于操作工开关门、机械运动以及信号传递具有滞后性，因此两个端点设置为270°和5°，在单次冲压动作快要完成时，即在压力机滑块7的冲压回程的中部位置至单次行程的终点位置的上升过程中，可实现超前开启机床门4的功能，即压力机滑块7已经上升至最高点附近时，压力机滑块7已处于上升阶段的安全区域，极大地提高了安全性，同时不影响生产效率。
[0028] 进一步地，安全门控制电路13包括SA1转换开关、KA1继电器、KA2继电器、KA3继电器、KA4继电器、KA5继电器、KT1继电器和SB1连续停止按钮，SA1转换开关设于围栏3一侧，SA1转换开关与第一导线20连接，SA1转换开关上分别设有SA1-1第一触点、SA1-2第二触点和SA1-3第三触点，SA1-1第一触点连接KA1继电器的线圈，SA1-2第二触点连接KA2继电器的线圈，SA1-3第三触点连接KA3继电器的线圈，KA1继电器的线圈、KA2继电器的线圈和KA3继电器的线圈汇聚至第二导线16上；接近开关1电连接SQ1控制开关，SQ1控制开关一端与第一导线20连接，接近开关1的另一端通过KA4继电器的线圈与第二导线16连接；KA1继电器上设有KA1-1常开触点，KA2继电器上设有KA2-1常开触点，KA3继电器上设有KA3-1常开触点，KA4继电器上设有KA4-1常开触点，KA5继电器上设有KA5-1常开触点，KT1继电器上设有KT1-1常开触点；KA2-1常开触点和KA4-1常开触点串联成单次控制线路，单次控制线路一端连接第一导线20，单次控制线路的另一端连接KA5继电器的线圈；KA3-1常开触点的一端连接第一导线20，KA3-1常开触点的另一端分流连接至KA4-1常开触点和KA5-1常开触点上，KA4-1常开触点和KA5-1常开触点汇聚后连接至KA5继电器的线圈并构成连续控制线路，KT1-1常开触点设于KA4-1常开触点和KA5-1常开触点的汇聚点与KA5-1常开触点之间的线路中；KA1-1常开触点、KA2-1常开触点和KA3-1常开触点串联成调整控制线路，调整控制线路的一端连接第一导线20，调整控制线路的另一端连接KA5继电器的线圈，KA5继电器的线圈连接至第二导线16；SB1连续停止按钮为常闭按钮且按压复位时间为2秒，SB1连续停止按钮一端连接第一导线20，SB1连续停止按钮的另一端通过KT1继电器的线圈连接至第二导线16，KA5-1常开触点的一端通过电动门锁11连接至第二导线16；第一导线20和第二导线16接入至220V的电路或24V的机床控制电路中。
[0029] 可通过旋转SA1转换开关，从而可实现切换压力机的调整、单次或连续冲压。其中的调整，以实现压力机滑块7的位置微调。
[0030] 例如当选择调整时，只需选择闭合SA1-1第一触点，而SA1-2第二触点和SA1-3第三触点即会打开，此时，KA1继电器得电导通，KA1-1常开触点闭合，而KA2继电器和KA3继电器失电复位，KA2-1常开触点和KA3-1常开触点打开，由于单次控制线路、连续控制线路和调整控制线路中均有KA2-1常开触点或KA3-1常开触点，因此所有线路均不通电，则KA5继电器不导电，则KA5-1常开触点即会打开，电动门锁11不得电，此时机床门4即可随意开启和关闭，内部的压力机滑块7只会进行微调的动作，上下料时也较为安全。
[0031] 当选择单次冲压时，只需闭合SA1-2第二触点，此时，SA1-1第一触点和SA1-3第三触点即会打开，此时KA4继电器的线圈导电，KA2-1常开触点闭合，KA3-1常开触点和KA1-1常开触点处于打开状态。又因为凸轮2旋转后，对接近开关1产生一个旋转周期内的区间间断信号；当接近开关1的感应面感应到优选的凸轮2外圆面区间(5°-270°)时，则接近开关1发送信号给SQ1控制开关，SQ1控制开关闭合，则KA4继电器的线圈导电，从而使KA4-1常开触点闭合，此时单次控制线路导通，KA5继电器的线圈即会导电，从而使KA5-1常开触点吸合，此时在优选的凸轮2外圆面区间(5°-270°)内，电动门锁11处于锁闭状态，反之，当接近开关1的感应面感应到的圆缺部201(270°-5°)时，电动门锁11即可打开，此时机床门4即可打开，操作人员可上下料。
[0032] 当选择连续冲压时，只需闭合SA1-3第三触点，此时，SA1-1第一触点和SA1-2第二触点打开，KA3继电器的线圈导电，KA3-1常开触点吸合，凸轮2旋转的一个周期中，接近开关1会产生一次信号给SQ1控制开关，从而使KA4继电器的线圈导电，从而使KA4-1常开触点闭合。在这期间，KA5继电器的线圈即会导电，从而使KA5-1常开触点吸合。又由于SB1连续停止按钮常闭，其所在的线路中导电后，使KT1继电器的线圈通电，此时KT1-1常开触点吸合。因此，KA3-1常开触点、KA5-1常开触点和KT1-1常开触点所在的线路会始终处于通电状态，并且不受KA4-1常开触点所在线路通断的影响，此时KA5继电器的线圈即会导电，KA5-1常开触点即会一直吸合，在凸轮2旋转过程中，能始终使电动门锁11锁闭，从而机床门4持续处于关闭状态，内部进行连续冲压。当需要停止连续时，按压SB1连续停止按钮，从而使其断开，KT1继电器的线圈不得电，此时连续控制线路仅会在凸轮2旋转一周后断电，从而电动门锁11打开，此时机床门4即可打开，操作人员可上下料。
[0033] 本实施例开单次冲压模式和连续冲压模式时都一样，压力机滑块7开动时，本实施例可抑制电动门锁11和安全门开关5，使机床门4在单次冲压动作时以及持续冲压动作时冲压锁闭，等压力机滑块7在连续停止的最后阶段处于上升阶段的安全区域时，再取消抑制，这样在机床连续操作运行过程中就能防止人的双手进入危险区，大大提高冲床的安全性能。本实施例可根据实际需求选择调整、单次或连续等多种模式，操作选择多，适用于多种生产需要。
[0034] 具体地，围栏3的下部封闭有下挡板，防止人员从下方进入危险区，加大了安全性。
[0035] 作为优选，安全门开关5的型号为欧姆龙D4NS-4CF，插销钥匙6的型号为欧姆龙D4DS-K3；信号灵敏，性价比高。
[0036] 应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
