冲压机械的安全保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一个安全传感系统和一种用于冲压机械或类似的有一个往复运动的工作头、滑块、工具或导轨的工事机械上的安全保护的方法．该系统的基本部分是：一个第一光束（或多个第一光束），其中每一个光束都穿过并位于冲压工具或冲压刀片的冲压运动轨迹之前侧．一个与冲压工具或刀片的冲压运动轨迹相交的第二光束，当冲压工具或刀片到达工件上方一预定的最低高度时该第二光束被遮断．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术为一机械安全装置，特别是用于冲压式机械的安全传感系统。这里所说的“冲压式机械”包括了至少带有一个作往复运动的工作头、工具、滑块或导轨的所有工业机械。在各种工业机械的使用过程中，为了防止工伤事故的发生，人们制造了大量的用于该种机械上的安全保护装置。关于这一点大多数机械都按照严格的管理规定，要求在使用机械设备之前，必须安装一个满足一定要求的保护装置。但许多种工业机械在按要求的保护方式安装了机械式保护装置之后，却不能在不损失生产效率和/或不受机械设备使用限制的情况下进行工作。为了克服这些困难，发展了带有光学探测装置的系统。该系统一般包括位于操作者与机械设备之间的一个光束“栅栏”。典型的光束栅栏是由几个平行和共面的光束来构成。当光束栅栏被遮断时，保护系统以某种方式使机械设备停止或运动速度减慢。但这些系统仍然受到与机械式保护系统同样的限制。特别是用于需要操作者在冲压工具下面放置工件的冲压式机械时。主要的困难是保护系统中的光束不能置于离机械设备很近的地方，以致于在冲压过程中，光束由被冲压的材料遮断;同时光束也不能置于离机械设备太远的地方，以致于操作者有可能在未遮断光束的情况下进入危险区。本专利技术的目的是提供一种冲压机械上使用的安全传感系统和提供一种安全保护的方法，本专利技术克服或基本改善了上述的不足之处。本专利技术一方面，公开了一种冲压机械(该机械的冲压工具沿一轨迹按朝着工件和离开工件的方向作往复运动)的安全保护方法。该方法包括下述步骤在靠近所说轨迹并横跨轨迹附近的地方放置一个或多个第一电磁辐射光束;在所说轨迹中，离开工件予定距离的地方放置第二电磁辐射光束;如果在任何其它光束被干扰之前，第一光束或几个第一光束之一首先被干扰，冲压工具朝着工件方向的运动将受到阻止。但是如果在任何其它光束被干扰之前，首先干扰第二光束，则冲压工具将完成朝着工件方向的运动。专利技术另一方面公开了冲压机械(该机械的冲压工具沿一轨迹按朝着工件和离开工件的方向做往复运动)用的安全传感系统。该系统包括一个或多个第一电磁辐射光发射装置和与每个第一发射装置相对应的第一电磁辐射光接收装置，这两种装置的安装位置应使发射的一个或多个从上述第一发射装置到第一接收装置之间的第一电磁辐射光束位于靠近轨迹并横跨轨迹附近的地方;一个第二电磁辐射光发射装置和一第二电磁辐射光接收装置，上述装置的安装位置应使发射的第二电磁辐射光束位于轨迹上离工件为一预定距离的地方;和一联接于上述机械设备与第一、第二电磁辐射装置之间的控制电路。如果在任何其它光束被遮断之前，首先遮断第一光束或部分第一光束，该控制电路将阻止冲压工具朝工件方向的运动，但是如果第二光束首先被遮断，则控制电路将允许冲压工具完成朝工件方向的运动。电磁辐射发射装置和接收装置最好分别发射和接收一种光束或者一种脉冲红外辐射光束。监控装置最好包括一个自检装置，它可以检查安全感应系统是否正常，在机械运转的每个循环中至少检查一次。下面参考附图叙述本专利技术的一个实施方案。图1为一冲压机械的部分正视图。该机械上安装了一个最佳实施方案的安全传感系统。图2为沿图1中的Ⅱ-Ⅱ线的横剖面图。图3为最佳实施方案的安全传感系统的线路方块图。图4为由图3线路驱动的一线路图。图5为由图3线路驱动的另一线路图。图6为图3线路的一输入线路图。图7为图3线路的另一输入线路图。图8为图3线路中的时钟脉冲发生器的详细线路图。图9为一图3线路中的复位装置的详细线路图。现在看图1和图2，图中表示了一个带有冲压刀片(21)的冲压机械(19)，冲压刀片(21)沿垂直轴线(25)作往复运动(如图2中所示)。冲压机械(19)还包括一个基座或床身(22)。冲压前为一金属平板的工件(24)放在床身(22)上，被冲压刀片(21)冲压后成为大致L形的金属件，如图2中虚线所示。一电磁辐射光发射装置(11)和一电磁辐射光接收装置(13)安装在冲压机械(19)的二端，该二装置之间的直线通路与垂直轴线(25)相交，交点位于靠近待冲压的工件(24)上方一予定距离之处。还有电磁辐射发射装置12和15，和相应的电磁辐射接收装置14和16也位于冲压机械19的各个对称的二端，每一对装置12、14和15、16之间的光束通道均位于靠近冲床刀片21的轨迹之处。因此装置12、14、15、16是位于大体上与包含轴线25和压床刀片21在内的垂直平面相平行的平面上。建议发射和接收装置采用公知的由日本东京三菱电气工业有限公司制造的光学装置。但是本专利技术也可采用红外线发射和接收装置。冲压机械(19)是由一个普通的控制开关来操作的(图中未示出)，此开关用来控制降低和升高冲压刀片(21)。此开关由操作者控制，因此冲压机械(19)的一般操作顺序为随着冲压刀片(21)升高，将平板工件(24)放在床身(22)上如图1中所示的位置;然后操作控制开关使冲压刀片(21)下降，由此将工件(24)弯成大致L型的形状，如图2中虚线所示。再次操作控制开关，提升冲压刀片(21);最后将弯曲的工件从床身(22)上拿开。重复以上过程，为了使生产效率提高，必须快速地重复操作。然而，为了安全使用冲压机械，重要的是要保证当冲刀(21)下降时，操作人员的手或身体的其它部分(甚至某些其它障碍物)没有处于冲压刀片(21)下面。在先有技术中我们已知如(12)，(14)，(15)和(16)的多个接收和发射装置。如果这些装置之间的任何一个光束被遮断，冲压刀片(21)向下的运动就会转为向上的运动。这种反应是必要的，因为光束的遮断表示可能操作者的手进入了光束范围中，即可能在冲压刀片(21)下面。在图2中可清楚地看出，此种安排的困难是在冲压过程中，工件(24)本身可能会经过装置(12)、(14)、(15)以及(16)之间的一个或多个光束。在先有技术所述机械中，这种情况将在冲压过程完成之前干扰冲压过程。并且我们知道要避免这种干扰，此先有技术的安全设备是做不到的。根据本专利技术的最佳实施方案，这个问题是由一个装置(11)与(13)之间的附加光束来解决的。该附加光束位于未变形的工件(24)之上为一预定距离的地方，这个距离大致等于冲压刀片(21)在工件(24)上方的最小可能高度，即该高度使刀片(21)与工件(24)之间的缝隙小到使操作者不能把手伸入刀片(21)和工件(24)之间。因此，当冲压刀片(21)下降到足够低，以致于遮断了装置(11)与(13)之间的光束时，这时操作者实际上不可能将他的一个或几个手指伸入刀片(21)和工件(24)之间。在这种情况下，由于遮断了装置(11)与(13)之间的光束，可以使该系统在此后，由于遮断了装置(12)和(15)与(14)和(16)之间的光束所产生的信号不起作用。因而当加一相应的控制线路后，当冲压刀片(21)的刀尖部份低于装置(11)与(13)之下(如图2中所示)将工件冲弯而引起工件干扰和遮断了装置(15)与(11)之间的光束时，将不会引起刀片(21)的反向退回。控制线路的使用操作过程如下在冲压刀片(21)上升到行程的最高点和在下降行程开始之前，如果装置(11)到(16)的任何一个光束被遮断虽然操作者按压按纽使刀片下降，但控制系统将会阻止冲压刀片(21)下降。然而，在下降冲程中，当冲压刀片(21)正在下降时，只有装置(12)和(15)与(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一冲压机械的（该冲压机械上的冲压工具沿—轨迹按朝着工件和离开工件的方向做往复运动用的）安全保护的方法，该方法包括如下步骤：在靠近所说轨迹并横跨该轨附近的地方设置一个或多个第一电磁辐射光束；在所说轨迹中，离工件为一予定距离的地方设置一第二电磁辐射光束；如果第一光束或部分第一光束在其它任何光束受干扰之前首先受到了干扰，冲压工具朝着工件的运动将被阻止；但是如果所说第二光束在其它光束被干扰之前首先受到干扰，则冲压工具将完成朝着工件的运动。

【技术特征摘要】
1.一冲压机械的(该冲压机械上的冲压工具沿-轨迹按朝着工件和离开工件的方向做往复运动用的)安全保护的方法，该方法包括如下步骤在靠近所说轨迹并横跨该轨附近的地方设置一个或多个第一电磁辐射光束；在所说轨迹中，离工件为一予定距离的地方设置一第二电磁辐射光束；如果第一光束或部分第一光束在其它任何光束受干扰之前首先受到了干扰，冲压工具朝着工件的运动将被阻止；但是如果所说第二光束在其它光束被干扰之前首先受到干扰，则冲压工具将完成朝着工件的运动。2.如权项1所述的方法，包括有设置多个所说第二光束，它们相互平行且彼此留有一定间隔。3.如权项1或权项2所述方法，所说在工件和第二光束之间的预定距离大约等于使操作者的手指不能伸入工件和冲压工具之间的最大间隙。4.如权项1到权项3中任何一个权项所述的方法，在所说的完成冲压工具的运动过程中，工件被弯曲，并且弯曲工件的一部分干扰了第一光束或第一光束中的一个或几个光束。5.一冲压机械(该机械上的冲压工具沿一轨迹按朝着工件和离开工件方向做往复运动)用的安全保护方法，该方法大致如参考图中所示。6.一用于冲压机械(该机械上的冲压工具沿一轨迹按朝着工件和离开工件方向做往复运动)的安全传感系统，该系统包括一个或多个第一电磁辐射光发射装置和与每个第一发射装置相对应的第一电磁辐射光接...

【专利技术属性】
技术研发人员：内维欧菲尔西其，罗伯特亚历山大，托马斯欧文，
申请(专利权)人：内维欧菲尔西其，
类型：发明
国别省市：AU[澳大利亚]