CN102366907B - 工作台导轨防尘罩随动系统及精加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明适用于精密加工装置技术领域，公开了一种工作台导轨防尘罩随动系统及精加工设备。上述工作台导轨防尘罩随动系统，包括基座、工作台、防尘罩和导轨，所述导轨固定设置于所述基座上，工作台连接于所述防尘罩并共同形成一内腔，所述导轨位于所述工作台与防尘罩形成的内腔中，所述工作台滑动设置于所述导轨上，所述工作台由一动力部件驱动；所述基座上还设置有用于驱动所述防尘罩并使防尘罩与工作台同步运动的独立跟随驱动组件。上述精加工设备上设置有上述的工作台导轨防尘罩随动系统。本发明提供的一种工作台导轨防尘罩随动系统及包括该随动系统的精加工设备，其可保证工作台的进给精度，避免工作台的振动和跳动，加工精度高、加工质量高。

Description

工作台导轨防尘罩随动系统及精加工设备

技术领域

本发明属于精密加工装置技术领域，尤其涉及一种工作台防尘罩随动系统及包括该随动系统的精加工设备。

背景技术

目前，工作台导轨防尘罩都是通过工作台移动时，带动防尘罩被动的移动。这种方式对于常规加工机加装置很有效，比如：加工中心、通常CNC设备等。但对于超高精度机械加工装置，特别是加工精度及光洁度要求较高时，如：Ra100nm以下时，工作台常采用气浮导轨和直线电机驱动。当超高精度加工装置中的工作台使用气浮导轨和直线电机进给系统时，由于用于防尘的防尘罩滑槽中的废屑和防尘罩的弹性力的作用使进给产生阻力，导致进给精度出现误差，甚至引起震动，这将阻碍工作台的运动，造成工作台进给精度下降，直接影响工件的加工精度，导致加工精度低、加工质量差。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供了一种工作台导轨防尘罩随动系统及精加工设备，其可保证导轨的清洁及工作台的进给精度，避免工作台的振动和跳动，加工精度高、加工质量高，可满足超精加工的要求。

本发明是这样实现的：一种工作台导轨防尘罩随动系统，包括基座、工作台、防尘罩和导轨，所述导轨固定设置于所述基座上，所述工作台连接于所述防尘罩并形成一内腔，所述导轨位于所述工作台与防尘罩形成的内腔中，所述工作台滑动设置于所述导轨上，所述工作台由一动力部件驱动；所述基座上还设置有用于驱动所述防尘罩并使防尘罩与工作台同步运动的独立跟随驱动组件；所述工作台上固定有用于夹持工件的夹具；所述独立跟随驱动组件包括连接组件和用于驱动所述连接组件的驱动组件，所述防尘罩通过连接组件与所述独立跟随驱动组件连接，所述防尘罩呈波纹管状，所述防尘罩包括左侧防尘罩和右侧防尘罩，所述工作台设于所述左侧防尘罩与右侧防尘罩之间，所述连接组件包括第一框架构件和第二框架构件；所述左侧防尘罩包括第一防尘罩和第二防尘罩，所述第一防尘罩的一端封闭，所述第二防尘罩的一端固定连接于工作台的一端，所述第一防尘罩的另一端和第二防尘罩的另一端之间由第一框架构件连接，所述第一防尘罩的长度大于所述第二防尘罩的长度；所述右侧防尘罩包括第三防尘罩和第四防尘罩，所述第三防尘罩的一端封闭，所述第四防尘罩的一端固定连接于工作台的另一端，所述第三防尘罩的另一端和第四防尘罩的另一端之间由第二框架构件连接，所述第三防尘罩的长度大于所述第四防尘罩的长度。

具体地，所述独立跟随驱动组件与动力部件的运动指令同步。

优选地，所述导轨为气浮导轨。

更具体地，所述第一框架构件与第二框架构件之间固定连接有由所述独立跟随驱动组件驱动的连接杆，所述基座上设置有导向滑轨，所述连接杆上开设有与所述导向滑轨相匹配的导向凹槽，所述连接杆滑动设置于所述导向滑轨上，所述导向滑轨平行于所述导轨。

更具体地，所述连接杆上固定设置有连接块，所述驱动组件包括电机和传动带，所述电机设置于所述基座上，所述基座上转动设置有张紧轮，所述传动带连接于所述连接块上，所述传动带的一端套设于张紧轮，另一端套设于电机的转轴。

具体地，所述独立跟随驱动组件包括电机、由所述电机驱动的丝杠及与所述丝杠配合且固定连接于所述防尘罩上的螺母构件。

本发明还提供了一种精加工设备，所述精加工设备上设置有上述的工作台导轨防尘罩随动系统。

本发明提供的一种工作台导轨防尘罩随动系统及精加工设备，其通过设置用于驱动所述防尘罩并使防尘罩与工作台同步运动的独立跟随驱动组件，独立同步驱动防尘罩和工作台，使防尘罩与工作台同步运动，消除防尘罩在拉伸、压缩过程中对工作台的作用力，工作台可以自如运动，可保证工作台的进给精度，杜绝工作台产生振动、跳动等不良现象，可靠地保证了工件的加工精度，工件加工精度高、质量佳，可满足超精加工的要求。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种工作台导轨防尘罩随动系统的立体示意图；

图2是图1中A处局部放大示意图；

图3是图1中B处局部放大示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～图3所示，本发明实施例提供的一种工作台导轨防尘罩随动系统，可用于精密切削加工工作台导轨防尘、防屑系统等场合。上述工作台防尘罩随动系统包括基座100、工作台200、防尘罩300和导轨（图中未示出），防尘罩300呈风琴罩状或波纹管状，其具有一定的伸缩性，在工作台200运动时其可相应地伸长或压缩。所述导轨固定设置于所述基座100上，所述工作台200连接于所述防尘罩300并共同形成一内腔，所述导轨位于所述工作台200与防尘罩300形成的内腔中，以避免加工时所产生的碎屑落入导轨处而影响工作台200的运动。所述工作台200滑动设置于所述导轨上，所述工作台200由一动力部件（图中未示出）驱动；工作台200上固定有用于夹持工件的夹具。所述基座100上还设置有用于驱动所述防尘罩300并使防尘罩300与工作台200同步运动的独立跟随驱动组件400。现有技术中，在工作台200运动时，防尘罩300相应地被拉伸及压缩，其将产生弹性回复力而阻碍工作台200的运动，特别是采用气浮导轨等高精度加工手段时，其影响甚大，从而导致工件的加工精度低、加工质量差等不良现象。本发明所提供的工作台200防尘罩300随动系统，将防尘罩300的运动和工作台200的运动分开独立同步驱动，则可很好地解决现有技术中的不足，本发明实施例中的独立跟随驱动组件400，其可驱动防尘罩300与工作台200同步运动，消除防尘罩300在拉伸、压缩过程中对工作台200的作用力，工作台200可以自如运动，可保证工作台200的进给精度，杜绝工作台200产生振动、跳动等不良现象，可靠地保证了工件的加工精度，工件加工精度高、质量佳。

具体地，如图1～图3所示，所述独立跟随驱动组件400与动力部件的运动指令同步。独立跟随驱动组件400的驱动信号与动力部件的驱动信号来源相同，可以保证工作台200与防尘罩300之间的同步运动。具体地，通过一控制电路板同时控制独立跟随驱动组件400和动力部件，以保证二者同步运动。

具体地，如图1～图3所示，所述防尘罩300的横断面呈矩形，以便于与工作台200连接，其下端设置有开口，以套设于导轨之外，保护导轨不受碎屑等异物影响。所述工作台200横断面的形状与所述防尘罩300横断面的形状相匹配。

具体地，如图1～图3所示，所述导轨为气浮导轨，其运动阻力极小，位移精度极高，可将工件移动至所需位置处，以提高工件的加工精度。但不局限于气浮导轨，也适用于其它精密导轨的防尘系统。

具体地，如图1～图3所示，所述独立跟随驱动组件400包括连接组件和用于驱动所述连接组件的驱动组件，所述防尘罩300通过连接组件与所述独立跟随驱动组件400连接，以提高防尘罩300的运动可靠性。连接组件一方面与防尘罩300相连接，另一方面可与驱动组件连接。

具体地，如图1～图3所示，所述防尘罩300呈波纹管状或风琴罩状，所述防尘罩300包括左侧防尘罩310和右侧防尘罩320，所述工作台200设于所述左侧防尘罩310与右侧防尘罩320之间，在工作台200左右滑动时，仍可形成可靠的密封结构，从而防止加工产生的碎屑落入导轨中。当工作台200沿导轨向左侧滑动时，左侧防尘罩310将被压缩，同时右侧防尘罩320将被拉长；当工作台200向右侧滑动时，右侧防尘罩320将被压缩，同时左侧防尘罩310将被拉长。

更具体地，如图1～图3所示，所述连接组件包括第一框架构件410和第二框架构件420；第一框架构件410和第二框架构件420均为金属件，可由金属条弯折而成，易于制备。所述左侧防尘罩310包括第一防尘罩311和第二防尘罩312，所述第一防尘罩311的一端封闭并固定于基座100上，所述第二防尘罩312的一端固定连接于工作台200的一端，所述第一防尘罩311的另一端和第二防尘罩312的另一端之间由第一框架构件410连接，所述第一防尘罩311的长度大于所述第二防尘罩312的长度；所述右侧防尘罩320包括第三防尘罩321和第四防尘罩322，所述第三防尘罩321的一端封闭并固定于基座100上，所述第四防尘罩322的一端固定连接于工作台200的另一端，所述第三防尘罩321的另一端和第四防尘罩322的另一端之间由第二框架构件420连接，所述第三防尘罩321的长度大于所述第四防尘罩322的长度。这样，第一框架构件410和第二框架构件420分别位于左侧防尘罩310和右侧防尘罩320与工作台200相近的一端处，第一防尘罩311和第二防尘罩312之间由第一框架构件410连接，第三防尘罩321和第四防尘罩322由第二框架构件420连接，独立跟随驱动组件400将作用于第一框架构件410和第二框架构件420以同步拉伸或压缩第一防尘罩311和第三防尘罩321。在独立跟随驱动组件400的作用下，第一框架构件410和第二框架构件420与工作台200同步运动，故第二防尘罩312和第四防尘罩322可保持自由状态。工作台200在运动过程中不会受到防尘罩300的阻碍，同时导轨得到了防尘罩300的保护而保持清洁、顺畅。

更具体地，如图1～图3所示，所述第一框架构件410与第二框架构件420之间固定连接有由所述独立跟随驱动组件400驱动的连接杆430，所述基座100上设置有导向滑轨510，所述连接杆430上开设有与所述导向滑轨510相匹配的导向凹槽，所述连接杆430滑动设置于所述导向滑轨510上，所述导向滑轨510平行于所述导轨。以使第一框架构件410与第二框架构件420可以可靠地拉伸或压缩防尘罩300。连接杆430和导向滑轨510可设置有一组且位于工作台200一侧，也可以设置为两组且分列于工作台200两侧，均属于本发明的保护范围。

更具体地，如图1～图3所示，所述连接杆430上固定设置有连接块440，所述驱动组件包括电机610和传动带620，本实施例中，传动带620为齿形带，其与电机610转轴上的驱动轮啮合，传动精度高。所述电机610设置于所述基座100上，所述基座100上转动设置有张紧轮630，所述传动带620连接于所述连接块440上，所述传动带620的一端套设于张紧轮630，另一端套设于电机610的转轴。电机610可为伺服电机610或步进电机610，运动精度高。通过这样的设计，当电机610转动，在传动带620的传动下，连接块440及连接杆430和第一框架构件410与第二框架构件420可以同步运动，从而压缩或拉伸第一防尘罩311和第三防尘罩321，使其与工作台200的运动同步，应用成本低，避免防尘罩300在压缩、拉伸时对工作台200造成阻碍及干扰，可保证工作台200的进给精度，杜绝工作台200产生振动、跳动等不良现象，可靠地保证了工作的加工精度，工件加工精度高、质量佳。

更具体地，如图1～图3所示，连接杆430与第一框架构件410、第二框架构件420之间由托板700连接，结构可靠性佳。

或者，作为替代方案，所述独立跟随驱动组件400包括电机610、由所述电机610驱动的丝杠及与所述丝杠配合且固定连接于所述防尘罩300上的螺母构件。通过丝杠螺母的传动方式驱动第一框架构件410与第二框架构件420。另外地，也可以通过其它合适的方式驱动防尘罩300与工作台200同步滑动，如齿轮齿条、气压、液压驱动等结构，均属于本发明的保护范围。

本发明实施例还提供了一种精加工设备，所述精加工设备上设置有上述的工作台200导轨防尘罩300随动系统。其通过设置独立跟随驱动组件400，可驱动防尘罩300与工作台200同步运动，消除防尘罩300在拉伸、压缩过程中对工作台200的作用力，工作台200可以自如运动，可保证工作台200的进给精度，杜绝工作台200产生振动、跳动等不良现象，可靠地保证了工作的加工精度，工件加工精度高、质量佳。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，包括基座、工作台、防尘罩和导轨，所述导轨固定设置于所述基座上，所述工作台连接于所述防尘罩并共同形成一内腔，所述导轨位于所述工作台与防尘罩形成的内腔中，所述工作台滑动设置于所述导轨上，所述工作台由一动力部件驱动；所述基座上还设置有用于驱动所述防尘罩并使防尘罩与工作台同步运动的独立跟随驱动组件；所述工作台上固定有用于夹持工件的夹具；所述独立跟随驱动组件包括连接组件和用于驱动所述连接组件的驱动组件，所述防尘罩通过连接组件与所述独立跟随驱动组件连接，所述防尘罩呈波纹管状，所述防尘罩包括左侧防尘罩和右侧防尘罩，所述工作台设于所述左侧防尘罩与右侧防尘罩之间，所述连接组件包括第一框架构件和第二框架构件；所述左侧防尘罩包括第一防尘罩和第二防尘罩，所述第一防尘罩的一端封闭，所述第二防尘罩的一端固定连接于工作台的一端，所述第一防尘罩的另一端和第二防尘罩的另一端之间由第一框架构件连接，所述第一防尘罩的长度大于所述第二防尘罩的长度；所述右侧防尘罩包括第三防尘罩和第四防尘罩，所述第三防尘罩的一端封闭，所述第四防尘罩的一端固定连接于工作台的另一端，所述第三防尘罩的另一端和第四防尘罩的另一端之间由第二框架构件连接，所述第三防尘罩的长度大于所述第四防尘罩的长度。

2.如权利要求1所述的工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，所述独立跟随驱动组件与动力部件的运动指令同步。

3.如权利要求1所述的工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，所述导轨为气浮导轨。

4.如权利要求1所述的工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，所述第一框架构件与第二框架构件之间固定连接有由所述独立跟随驱动组件驱动的连接杆，所述基座上设置有导向滑轨，所述连接杆上开设有与所述导向滑轨相匹配的导向凹槽，所述连接杆滑动设置于所述导向滑轨上，所述导向滑轨平行于所述导轨。

5.如权利要求4所述的工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，所述连接杆上固定设置有连接块，所述驱动组件包括电机和传动带，所述电机设置于所述基座上，所述基座上转动设置有张紧轮，所述传动带连接于所述连接块上，所述传动带的一端套设于张紧轮，另一端套设于电机的转轴。

6.如权利要求1所述的工作台导轨防尘罩随动系统，其特征在于，所述独立跟随驱动组件包括电机、由所述电机驱动的丝杠及与所述丝杠配合且固定连接于所述防尘罩上的螺母构件。

7.一种精加工设备，其特征在于，所述精加工设备上设置有如权利要求1至6中任一项所述的工作台导轨防尘罩随动系统。

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