專利名稱：護罩式安全木工平刨床的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于木工加工機械，特別是護罩式安全木工平刨床。
普通木工平刨床具有使用方便、能隨意刨削各種形狀木料平面的特點，并可加工超出其工作臺長度的木料，因而被廣泛使用。然而其最大的缺點是使用不安全，經常出現刨掉操作者手指的事故。
中國專利CN85104657公開了一種木工安全刨床，它采用木料固定，刀具作復合進給運動進行刨削加工方式來達到安全防護的目的，但該機不能加工超出其工作臺長度的木料，若要加工長木料，機器將做得很龐大，并且較寬薄板木料的側面刨削也不適宜。
中國專利CN86203153公開了另一種安全木工平刨床，該機采用浮動護爪，指形推料板和液壓推進系統等組成的全封閉式安全裝置，該機也不宜加工薄板木料側面，并對加工錐形木料時有可能會卡住在護爪與靠板之間。
還有一種與本實用新型相近似的現有的曾獲一九七八年科學大會獎的MB514型跟蹤保護式木工安全平刨床，該機雖然可刨削長木料和薄板木料的側面，但該機由于結構上的問題，一直未能進入實際應用階段，該機在普通平刨床上設有內護罩和電磁式外護罩，其內護罩是由兩片弧形鋼板對稱固定在兩個支承環上，并可繞刀軸中心線轉動，其轉動是由一特制的轉角機用鋼絲繩驅動，轉角機由定子和轉子組成，轉子上有兩對磁極，定子上有三對磁極，磁極由軟鋼和繞線組成，轉角機轉動范圍為3×30°＝90°，轉角機每得一次指令后轉30°，并帶動內罩旋轉90°，使刀軸打開或蓋住，因而轉角機繩輪直徑是內罩繩輪直徑的三倍。該結構存在的問題在于以下幾個方面一是刀軸在兩片弧形鋼板的內罩內高速旋轉，產生較大的哨叫聲；二是轉角機為半封閉結構，刨削的木屑很容易進入定子與轉子空隙間，使轉角機的運轉受阻卡死，造成內罩不能啟閉，失去防護作用；三是當刀軸刀片與內罩片間卡入木節時，刀軸將帶動內罩一起轉動，并逆拖轉角機也跟著轉動，由于轉角機只能轉90°角，因而出現拉斷鋼絲繩或損壞轉角機的現象；四是現有轉角機耗材較多，其凈重達17.5公斤。該機的電磁式外護罩其結構是在一個矩形框架的兩端裝有兩個固定電磁鐵，中間裝有一個活動電磁鐵，外罩片裝在框架上面，電磁鐵貼靠在刨床工作臺面上，三個電磁鐵依一定順序通電斷電，使外罩在工作臺面上沿刀軸軸向爬行而靠攏木料或離開木料。這種結構的存在的問題是一是外罩移動速度慢(100－150毫米／秒)，若外罩原始位置離木料300毫米，則工人操作時每刨一次，要等候2－3秒才刨第二次，每刨一次有“等候”的感覺(即信號發出后，外罩不能很快靠攏木料)，操作不習慣，也浪費時間；二是木屑很易進入固定電磁鐵與活動電磁鐵之間，而且外罩行走的臺面上也免不了有木屑存在，因而使磁阻增加，外罩不能正常移動，并發出叭叭的響聲，操作時要經常清除磁極間和臺面上的木屑。
本實用新型的任務是提供一種改進的護罩式木工安全平刨床，主要是對現有的跟蹤式木工安全平刨床的內、外護罩結構進行改進，從而使它的安全性能、使用性能真正進入實際應用階段。
本實用新型的任務是以如下方式完成的在現有的普通木工平刨床上，增加一個改進的內護罩和外護罩，并由微電腦控制。
內護罩為柵欄式結構，由兩片開有多個直槽或鉆有多個圓孔的圓弧鋼板固定在可繞刀軸轉動的支承環上，由于內護罩片開有直槽或圓孔，內護罩與刀軸間的木屑容易排出，從而可防止木屑對刀軸旋轉的阻滯，開槽或鉆孔的另一作用是可降低噪音；內護罩的轉動由一控制微電機(如步進電機、伺服電機)經鏈輪鏈條或同步齒形帶及帶輪等形式傳動，控制微電機得到信號后，按程序順轉或逆轉90°角并自鎖，相應帶動內護罩蓋住刀軸或敞開刀軸，這種傳動裝置消除了用轉角機傳動存在的一些問題；由于控制微電機為封閉結構，不存在木屑進入電機內而被卡死的現象；當內罩與刀片間卡入木節時，而出現刀軸帶動內罩并逆拖電機運轉時，不至于損壞傳動裝置和電機；控制微電機的凈重比轉角機小得多，用步進電機僅5.5公斤，不到轉角機的三分之一，節約了原材料。
外護罩結構是由一較小的控制微電機(步進電機、伺服電機等)或直流微電機驅動的裝有一外護罩片的四輪小車，由電機經皮帶或齒輪傳給離合器，再由離合器傳給輪軸，該電機得到信號后，驅動外護罩在平刨床臺面導軌上沿刀軸軸線方向移動，刨削木料時它向木料靠攏并貼緊木料側面，木料刨完一次行程，外罩退回原位(這時內罩已蓋住刀軸)。該外護罩移動速度可調至使操作者感覺不到在進行刨木時有“等待”的感覺，其速度調節可用控制脈沖數(步進電機)或控制電壓值(直流微電機)來實現。由于電機為封閉結構，且裝在封閉的框架內，木屑不會進入其內；該外護罩重量較輕，且為滾動摩擦，因而較電磁式外罩消耗功率小，制作所需原材料也少(現有電磁式外罩凈重3公斤，該外罩僅1－1.5公斤)。
由于內、外護罩均采用控制微電機(或微型直流電機)驅動，微電機技術較成熟，因而運行可靠，電氣控制采用簡單的微電腦裝置，提高控制線路的可靠性。
以下將結合附圖對該實用新型實施例作進一步的詳細描述。


圖1護罩式安全木工平刨床正視圖。
圖2
圖1的俯視圖。
圖3
圖1的A－A旋轉剖視圖。
圖4柵欄式內護罩縱剖面圖。
圖5圖4的C－C剖面圖。
圖6小車式外護罩D－D剖面示意圖。
圖7小車式外護罩俯視圖。
圖8傳動系統及指令開關與電器執行元件安裝示意圖。
圖9內、外護罩控制程序圖。
圖10刨削前內護罩位置。
圖11刨削時內護罩位置。
圖12單行程刨削完后內護罩位置。
圖13異常情況時內護罩位置。
圖14電氣控制框圖。
從
圖1、圖2、圖3可看出內護罩(1)、外護罩(5)在護罩式安全平刨床上的安裝位置，內護罩(1)裝在刀軸(2)的軸承端蓋(3)、(4)上，可繞刀軸軸心旋轉，外護罩(5)安放在工作臺(6)上，可沿刀軸軸向的導向槽(7)上移動。(8)是電器箱。
圖4、圖5描述了內護罩的結構，兩片內護罩片(1a、1b)為開有多個縱向直槽的圓弧形鋼板，槽寬為7毫米，它們固定在支承環(9)和(10)上，支承環(10)上固定有鏈輪(11)，以上組成柵欄式內護罩。支承環(9)、(10)套裝在刀軸軸承端蓋(3)、(4)上，并可繞端蓋轉動。內護罩的轉動是由步進電機(12)經鏈輪(13)、鏈條(14)驅動，步進電機(12)固定在支承板(15)上，支承板安裝在床身側面并可 上下移動，以便調節鏈條松緊和便于安裝鏈條。
圖6、圖7描述了外護罩的結構，外護罩片(16)用螺釘(17)固定在外罩體(18)上，外罩體上裝有兩根滾輪軸(19)、(20)，兩根滾輪軸上各裝有兩個滾輪(21)。滾輪軸的兩端裝有滾珠軸承(22)，滾珠軸承則裝在外罩體(18)上并用軸承蓋(23)壓緊，滾輪軸(20)上裝有離合器(24)，內護罩的驅動是由裝在外罩體(18)內的微型直流電機(25)經齒輪(26)傳至離合器(24)，當外護罩移動至靠緊木料時，離合器自動打滑，滾輪軸(20)不轉，從而保證在刨削過程中外護罩始終靠攏木料，外護罩靠木料的一端裝有彈片(27)和行程開 關(28)，外罩體側底部裝有兩個滾子(29)，用于外護罩在導向槽(7)中導向。
護罩式安全平刨床內，外護罩的動作程序分四種情況刨削前的防護；刨削時的防護；單程工作結束時的防護；異常情況防護。
參照圖8、圖9所示，刨削前的防護按啟動按鈕(30)，刀軸電機(31)被啟動，刀軸(2)旋轉，步進電機(12)得到信號，原位自鎖，帶動內護罩(1)處于關閉狀態，刀齒在工作臺面上不外露，如
圖10所示，同時微型直流電機(25)得到信號反轉，帶動外護罩(5)退至原位壓行程開關(36)而停留。
刨削時的防護當要刨削木料時，木料(32)靠在導板(33)上并向箭頭(34)方向推動，此時導板內的行程開關(35)被壓接通，步進電機(12)得信號逆轉90°自鎖，內罩敞開，如
圖11所示，同時電機(25)得到信號順轉，帶動外護罩(5)迅速靠攏木料(32)，遮蓋刀片未工作部分，此時彈片(27)壓行程開關(28)，電機(25)減速運轉，外罩維持一定壓力緊貼木料(32)，離合器(24)打滑。
單程工作結束時的防護當木料被刨完一個單程時，木料(32)離開彈片(27)，行程開關(28)被釋放，步進電機(12)得信號，帶動內護罩尾隨木料末端反時針方向轉90°自鎖，蓋住刀軸，如
圖12所示，電機(25)延時少許后迅速反回圖2位置壓行程開關(36)后停留原位。
異常情況的防護當刨削過程中突然刨到硬物擊退木料或其他原因木料后退使木料離開刨刀時，這時導板(33)被木料(32)帶動后移并壓行程開關(37)發出信號，步進電機(12)帶動內罩順轉(90°)并自鎖，蓋住刀片，如
圖13所示，此時電機(25)帶動外護罩延時少許后退至原位停留。
該實施例的電氣控制框圖如
圖14所示，單片機在專用程序的控制下，按照所輸入的指令信號，使驅動電源驅動步進電機(12)和微型直流電機(25)，分別控制內護罩和外護罩的運動。
該實施例主要技術參數為1、最大刨削寬度400毫米2、最大刨削深度6毫米3、主軸電機功率3瓩4、內護罩接指令后閉合時間80毫秒5、外護罩運行速度400毫米／秒(可調)本實用新型保持了普通木工平刨床的優點，與現有的跟蹤式安全木工平刨床相比，可降低噪聲，改善工作條件；提高了內護罩、外護罩運行的可靠性，從而可實際應用于生產中，確保工人操作安全。本實用新型還能節約制作的原材料消耗和使用時的電能消耗。
由于本實用新型是在普通木工平刨床上增加了一個改進的內護罩和外護罩，因而還可用本實用新型對已有的大量普通木工平刨床進行改造，使其具備安全防護的功能。
權利要求1.一種護罩式安全木工平刨床，由床身(38)、工作臺(6)、刀軸(2)及其傳動裝置，導板(33)、內護罩(1)、外護罩(5)、及電氣控制部分組成，其特征是內護罩(1)是由控制微電機(步進電機、伺服電機)驅動的柵欄式結構，外護罩(5)是由控制微電機(步進電機、伺服電機)或微型直流電機驅動的小車式結構，并且通過微電腦按一定的指令和專用控制程序對內、外護罩的運動進行控制。
2.由權利要求1所述的護罩式安全木工平刨床，其特征是內護罩(1)的兩片內護罩片(1a、1b)是開有多個縱向直槽或鉆有多個圓孔的圓弧形鋼板。
3.由權利要求1所述的護罩式安全木工平刨床，其特征是內護罩(1)的傳動方式可以是鏈輪鏈條方式或同步齒輪帶及帶輪方式。
4.由權利要求1所述的護罩式安全木工平刨床，其特征是小車式外護罩(5)是在外罩體(18)上裝有兩根滾輪軸(19、20)，兩根滾輪軸上各裝有兩個滾輪(21)，滾輪軸的兩端裝有滾珠軸承，滾珠軸承則裝在外罩體(18)兩側，滾輪軸(20)上裝有離合器(24)，外罩體(18)腔內裝有驅動電機(25)和齒輪或皮帶傳動機構(26)，外罩體(18)側底面裝有兩個導向滾子(29)，外罩體的上面裝有外罩片(16)。
專利摘要本實用新型涉及木工加工機械，特別是護罩式安全木工平刨床，該機是在現有的普通木工平刨床上裝上一個由控制微電機驅動的柵欄式內護罩和一個由控制微電機或微型直流電機驅動的小車式外護罩，由微電腦控制內護罩和外護罩的運動，使刨刀軸在旋轉時的任何情況下不致外露(當刨削木料時，除木料與刀軸刃口接觸的部分外，其余部分刃口由外護罩蓋住，而在其他情況時，由內護罩蓋住)，從而保證工人操作安全。
文檔編號B27C1/00GK2030938SQ8821262
公開日1989年1月18日 申請日期1988年5月17日 優先權日1988年5月17日
發明者羅玉衡, 鄧金貴, 張本明 申請人:羅玉衡