一种新型的双刀架防撞装置

赵海东 高大伟

(齐重数控装备股份有限公司，黑龙江 齐齐哈尔161005)

目前，我国数控立式车床、数控龙门镗铣床、立式加工中心等机床，大部分是拥有双刀架结构的，为了防止由于操作者的误操作，导致双刀架发生碰撞事故，此类机床都会设有双刀架防撞保护装置。据市场调研发现，目前大多的防撞保护装置采用的是以下结构:即在左右刀架相近的一端安装两防撞支架，防撞支架前端装有保护橡胶垫和感应开关，橡胶垫与撞块无间隙接触。此种结构在两刀架靠近时，撞块会先发生碰撞;然后压缩保护橡胶垫作为一定缓冲，继续压缩，使感应开关发出报警信号;反馈机床数控系统，强制使驱动左右刀架的电动机制动;因为感应开关的灵敏程度以及左右刀架的移动速度等不稳定因数，常常会使保护橡胶垫遭到破坏，防撞保护装置因此而报废，左右刀架的各项精度也会受到不同程度的破坏，严重影响机床的使用，给公司带来一定经济损失。

为了克服上述不足，本文论述一种新型的双刀架防撞装置;经过反复实验，验证了该装置具有当双刀架靠近、防撞支架相撞时，不会使两刀架受到冲击，能够很好地对机床起到保护作用。

本双刀架防撞装置结构见图1，左防撞支架3 安装于左刀架1 右端，右防撞支架15 安装于右刀架2 左端，保证两支架在同一直线上。撞块4 及固定板5 用螺钉固定于螺栓杆7 的左端，螺栓杆7 将橡胶套6、支撑套8、感应套9 串连在一起，并用螺母使右端定位。橡胶套4 右端与固定在螺栓杆左端的固定板5 之间保持一定的距离，这一串零件通过支撑套8 与右防撞支架用螺钉固定在一起。橡胶套10 安装在螺栓杆7 右端，橡胶套10 右端为隔垫12，隔垫12 右端为弹簧13，弹簧13 右端为顶丝14，顶丝14 通过螺纹联接方式固定在右防撞支架15 右端部。无触点开关11 通过螺母固定于右防撞支架15 上，并位于橡胶套10 中部。

图1 新型双刀架防撞装置结构

当左右两侧刀架相撞时，左防撞支架3 与撞块4先接触，撞块4 与固定板5 一起固定在螺栓杆7 左端。因左防撞支架为钢性支架，不会产生移动，这样使螺栓杆7 推动感应套9 及橡胶套10、隔垫12 一起压缩弹簧13 向右防撞支架15 移动。因相撞之前，无触点开关11 固定在右防撞支架15 上，并位于橡胶套10 中间，此时不会产生信号。相撞之后，橡胶套10、感应套9都会向右防撞支架15 移动。当橡胶套10 移离感应开关，感应套9 移动到无触点开关11 位置，固定板5 尚未与橡胶套6 接触，此时使无触点开关11 产生信号，信号反馈给数控系统，使系统报警，系统使左右刀架电动机停止工作，从而左右刀架停止移动。这样有效地避免了左右刀架实质性的相撞。即使是左右刀架在以最快速度靠拢接触，由于反馈与执行存在时间差，不会使刀架立刻停止移动，会继续压缩橡胶套6 及弹簧13，橡胶套6 及弹簧13 所产生的弹性，有效地减小了对刀架的冲击力，对刀架起到了安全保护作用。

本设计使双刀架的数控机床在正常操作的情况下，从根本上避免了两刀架相撞的问题。即使在特殊工况下，如操作者的误操作等，也就是两刀架以最快速度相撞时，也是可以使刀架免受巨大的冲击，不会使刀架受到破坏，对数控机床的双刀架起到了安全保护作用。本装置设计新颖，结构简单稳定，节省空间，节约成本，在工作中安调及维修方便，快捷，并大大提高了机床安全性和可靠性，具有一定的推广意义。