CN104552637A - 硅切割机床用外部防护体系 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硅切割机床用外部防护体系，根据机床自身特点，防护罩分为机床床身防护罩和机床加工区域防护罩；两部分防护罩都通过框架与床身连接和固定；机床床身防护框架与机床加工区域防护框架也进行分体式设计，便于防护罩及框架本身的可拆卸装配，以及灵活布置防护区域；加工区域防护罩采用平衡器拉门，在机床加工区域通过提升平衡器来实现对于机床加工区域防护罩提升的重力平衡，以保证在机床加工区域防护罩提升过程中的省力效果以及可对加工区域防护罩提升行程实现实时定位，方便观察加工区域；防护罩整体及各零部件之间用螺丝连接，方便拆卸，安装及维修，节省材料，减小空间，使机床的结构更加的紧凑。

Description

硅切割机床用外部防护体系

技术领域

本发明涉及机床防护领域，特别涉及硅切割机床用外部防护体系。

背景技术

硅切割机床是用来切割超薄单晶硅片，切割机床采用水基切割液切割，可产生硅粉。机床的切割区要求严格，在切割区有钢线切割，钢线直径￠0.1-0.145mm，要求对切割区保护非常严密。

现当前的大部分机床防护多采用焊接整体装在机床上，结构单一落后，防护体型非常庞大，开关门十分费力，机床工作时操作者无法直接的观察机床内部情况。零部件的维修和更换都非常麻烦。对于切割区保护只能格外增加防护，使得机床操作空间变的狭小，安装和操作不方便。影响机床的工作效率和机床的整体外观。尤其在上下滑动的门上目前国内采用的一般是配重平衡，或则是采用气弹簧，国外也有采用卷簧。配重平衡需找物体上下走的空间还有配重的大小，既笨重也不利于机床内部结构的合理安排，气弹簧在双层上下拉门上利用比较有局限性，摆放困难。卷簧平衡也有他的弊端，因为卷簧输出的不是恒力，越到尾部力量越大，不利于拉门平衡。

发明内容

本发明针对上述防护体型非常庞大、开关门十分费力、机床工作时操作者无法直接的观察机床内部情况以及切割区保护只能格外增加防护，使得机床操作空间变的狭小，安装和操作不方便的技术问题，提出一种分体式防护罩，各零部件及零部件与框架之间都采用螺丝连接，分整体或部分安装在机床上。在管理区域和工作区域增加防护门，其中工作区域采用平衡器拉门，借助平衡器实现门的打开、闭合以及定位，保证防护、生产观察以及基础维护方便性的硅切割机床用外部防护体系。

为达到以上目的，通过以下技术方案实现的：

硅切割机床用外部防护体系，包括，机床床身防护罩和机床加工区域防护罩；

机床床身防护罩包括：罩至于机床床身外部的床身外部框架、固定于床身外部框架后端的后端防护机构、左侧防护机构、右侧防护机构和固定于床身外部框架顶端的顶部封板；

左侧防护机构和右侧防护机构分别固定于床身外部框架左右两侧；

机床加工区域防护罩：包括，罩至于机床加工区外部的加工区外部框架，罩置于加工区外部框架上的加工区提升罩和固定于加工区外部框架上用于保证加工区提升罩提升重力平衡的提升平衡器；

通过机床床身部分与机床加工区域防护框架分体式设计，便于实现可拆卸装配，以及灵活布置防护区域，又在机床加工区域通过提升平衡器来实现对于机床加工区域防护罩提升的重力平衡，以保证在机床加工区域防护罩提升过程中的省力效果以及可对加工区域防护罩提升行程实现实时定位，这样对于机床加工区域的观察是非常有利的；

后端防护机构包括：通过转轴（通常选用铰链结构）与床身外部框架后端框架连接且能够向外翻转展开的旋转门和固定于床身外部框架后端框架上与旋转门共同覆盖床身外部框架后端框架开口区域的后端封板，此结构目的在于机床后端通过旋转门的设置实现开启，便于机床后端的维护；

后端封板设置有向外旋转打开的封板小门，用于实时观测机床后端运作情况；

后端封板上还设置有气孔，辅助机床外部空气气路循环；

左侧防护机构包括：固定于床身外部框架下部横框的下滑轨，固定于床身外部框架上部横框的上滑轨和与下滑轨和上滑轨配合横向推拉的横拉门机构，此结构目的在于，对于机床侧面进行一个大展开面的拉门开启，且采用横拉门技术便于开启与关闭，作为优选横拉门机构选用4扇拉门结构，可为每两扇拉近闭合远离展开的拉门结构，也可选用四层拉门拉开重叠的拉门结构，目的在于最大限度的保证机床侧面所能展开的区域最大化，作为优选拉门结构上可设置观察视窗，方便使用者不开门进行基础观察；

加工区提升罩包括：设置于加工区主轴轴端的轴端提升罩和设置于主轴两侧的侧翼提升罩；轴端提升罩与加工区外部框架位于加工区主轴轴端框架通过提供纵向滑动形成的轴端提升滑轨连接；侧翼提升罩与加工区外部框架位于加工区主轴两侧框架通过提供纵向滑动形成的侧翼提升滑轨连接；加工区外部框架上端固定有用于固定提升平衡器的平衡器固定框架；提升平衡器数量为多个，且固定于轴端提升罩和侧翼提升罩上方的平衡器固定框架对应位置；即轴端提升罩和侧翼提升罩上方对应上方的提升平衡器本体固定于平衡器固定框架上，提升端固定于轴端提升罩和平衡器固定框架上，此结构通过提升平衡器的设置实现轴端提升罩和侧翼提升罩在提升过程中为重力平衡状态，实现实时的定位展开；

轴端提升罩采用单层提升门结构，侧翼提升罩采用双层提升门结构，即侧翼提升罩拥有两个上升展开行程，第一个展开面为第一层门向上拉起展开区域，当第一层门上升到极限位置继续向上带动第二层门上升，实现了第二个展开面，便于使用者对加工局域进行局部观察以及局部维护；

加工区外部框架机床主轴轴向前端上方设置有接水板，主要用于实现部分切割液的导向存储，对下方的主轴位置机构进行防护；

位于加工区主轴轴向前端的轴端提升罩外部设置有主轴端外壳体，且主轴端外壳体上设置有大于轴端提升罩上升展开区域面积的视窗开口，此结构在于保证轴端提升罩的展开形成能够完全观察到轴向上加工区域内情况；

主轴端外壳体上设置有用于轴向罩至于主轴轴向前端的前主轴防护罩，且前主轴防护罩通过转轴与主轴端外壳体连接，通过此种可展开的主轴防护罩，方便使用者对主轴进行维护时免去拆除一些组件，以及可对主轴的轴端安装组件进行局部维护提供方便。

另，由于内里为框架设计，进而对机床床身防护罩和机床加工区域防护罩边缘部分增设裙板进行进一步密封，安装非常方便。

综上，本发明通过优先固定拼接框架的方式保证对于机床的防护空间一个合理的设置，在框架外机床床身位置设计开门机构便于使用者对于机床主控制面板的操作以及对机床床身的维护，通过在加工区域平衡器重力平衡作用下来实时定位提升加工区提升罩，大大方便了使用者对加工区域内情况的观察，且使用者开启加工区提升罩非常省力。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。

附图说明

本发明共4幅附图,其中：

图1为本发明的装配完成后前视方向立体结构示意图。

图2为本发明的立体结构爆炸装配示意图。

图3为本发明的装配完成后后视方向立体结构示意图。

图4为本发明的主视结构示意图。

图中：1、机床床身防护罩，11、床身外部框架，12、后端防护机构，121、旋转门，122、后端封板，123、封板小门，124、气孔，13、左侧防护机构，131、下滑轨，132、上滑轨，133、横拉门机构，14、右侧防护机构，15、顶部封板，2、机床加工区域防护罩，21、加工区外部框架，211、接水板，22、加工区提升罩，22a、轴端提升罩，22b、侧翼提升罩，221、轴端提升滑轨，222、侧翼提升滑轨222，223、主轴端外壳体，224、视窗开口，225、主轴防护罩，23、提升平衡器，24、平衡器固定框架，3、裙板。

具体实施方式

注：文中提出的方向词“前”为机床加工区域所在端，即主轴的轴向方向所指的前方，“后”即与“前”相对端，“左侧”和“右侧”为主视图中的左侧和右侧。

如图1、图2、图3和图4所示的硅切割机床用外部防护体系，包括，机床床身防护罩1和机床加工区域防护罩2；

机床床身防护罩1包括：罩至于机床床身外部的床身外部框架11、固定于床身外部框架11后端的后端防护机构12、左侧防护机构13、右侧防护机构14和固定于床身外部框架11顶端的顶部封板15，其中顶部封板15结构为根据实际情况选择性装配；

左侧防护机构13和右侧防护机构14分别固定于床身外部框架11左右两侧；

机床加工区域防护罩2：包括，罩至于机床加工区外部的加工区外部框架21，罩置于加工区外部框架21上的加工区提升罩22和固定于加工区外部框架21上用于保证加工区提升罩22提升重力平衡的提升平衡器23；

通过机床床身部分与机床加工区域防护框架分体式设计，便于实现可拆卸装配，以及灵活布置防护区域，又在机床加工区域通过提升平衡器23来实现对于机床加工区域防护罩2提升的重力平衡，以保证在机床加工区域防护罩2提升过程中的省力效果以及可对加工区域防护罩2提升行程实现实时定位，这样对于机床加工区域的观察是非常有利的；

注：加工区外部框架21和床身外部框架11可为条框通过螺栓紧固，焊接辅助固定的形式进行拼接。

如图2所示，后端防护机构12包括：通过转轴与床身外部框架11后端框架连接且能够向外翻转展开的旋转门121和固定于床身外部框架11后端框架上与旋转门121共同覆盖床身外部框架11后端框架开口区域的后端封板122，此结构目的在于机床后端通过旋转门121的设置实现开启，便于机床后端的维护；

后端封板122设置有向外（向外所指：“外”为框架围成区域外侧，内为框架围成区域内侧，前为机床主轴端即为机床前端，后为与机床前端相对的机床后端。）旋转打开的封板小门123，用于实时观测机床后端运作情况；

后端封板122上还设置有气孔124，辅助机床外部空气气路循环；

如图1和如图2所示，左侧防护机构13包括：固定于床身外部框架11下部横框的下滑轨131，固定于床身外部框架11上部横框的上滑轨132和与下滑轨131和上滑轨132配合横向推拉的横拉门机构133，此结构目的在于，对于机床侧面进行一个大展开面的拉门开启，且采用横拉门技术便于开启与关闭，作为优选横拉门机构133选用4扇拉门结构，可为每两扇拉近闭合远离展开的拉门结构，也可选用四层拉门拉开重叠的拉门结构，目的在于最大限度的保证机床侧面所能展开的区域最大化，作为优选拉门结构上可设置观察视窗，方便使用者不开门进行基础观察；

如图1、图2、图3和图4所示，加工区提升罩22包括：设置于加工区主轴轴端的轴端提升罩22a和设置于主轴两侧的侧翼提升罩22b；轴端提升罩22a与加工区外部框架21位于加工区主轴轴端框架通过提供纵向滑动形成的轴端提升滑轨221连接；侧翼提升罩22b与加工区外部框架21位于加工区主轴两侧框架通过提供纵向滑动形成的侧翼提升滑轨222连接；加工区外部框架21上端固定有用于固定提升平衡器23的平衡器固定框架24；提升平衡器23数量为多个，且固定于轴端提升罩22a和侧翼提升罩22b上方的平衡器固定框架24对应位置；即轴端提升罩22a和侧翼提升罩22b上方对应上方的提升平衡器23本体固定于平衡器固定框架24上，提升端固定于轴端提升罩22a和平衡器固定框架24上，此结构通过提升平衡器23的设置实现轴端提升罩22a和侧翼提升罩22b在提升过程中为重力平衡状态，实现实时的定位展开；

轴端提升罩22a采用单层提升门结构，侧翼提升罩22b采用双层提升门结构，即侧翼提升罩22b拥有两个上升展开行程，第一个展开面为第一层门向上拉起展开区域，当第一层门上升到极限位置继续向上带动第二层门上升，实现了第二个展开面，便于使用者对加工局域进行局部观察以及局部维护；

加工区外部框架21机床主轴轴向前端上方设置有接水板211，主要用于实现部分切割液的导向存储，对下方的主轴位置机构进行防护；

位于加工区主轴轴向前端的轴端提升罩22a外部设置有主轴端外壳体223，且主轴端外壳体223上设置有大于轴端提升罩22a上升展开区域面积的视窗开口224，此结构在于保证轴端提升罩22a的展开形成能够完全观察到轴向上加工区域内情况；

如图2和图4所示，主轴端外壳体223上设置有用于轴向罩至于主轴轴向前端的前主轴防护罩225，且前主轴防护罩225通过转轴与主轴端外壳体223连接，通过此种可展开的主轴防护罩225，方便使用者对主轴进行维护时免去拆除一些组件，以及可对主轴的轴端安装组件进行局部维护提供方便。

另，由于内里为框架设计，进而对机床床身防护罩1和机床加工区域防护罩2边缘部分增设裙板3进行进一步密封，安装非常方便。

综上，本发明通过优先固定拼接框架的方式保证对于机床的防护空间一个合理的设置，在框架外机床床身位置设计开门机构便于使用者对于机床主控制面板的操作以及对机床床身的维护，通过在加工区域平衡器重力平衡作用下来实时定位提升加工区提升罩，大大方便了使用者对加工区域内情况的观察，且使用者开启加工区提升罩非常省力。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上诉揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (6)

1.硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：包括，机床床身防护罩（1）和机床加工区域防护罩（2）；

所述机床床身防护罩（1）包括：罩至于机床床身外部的床身外部框架（11）、固定于床身外部框架（11）后端的后端防护机构（12）、左侧防护机构（13）、右侧防护机构（14）和固定于床身外部框架（11）顶端的顶部封板（15）；

所述左侧防护机构（13）和右侧防护机构（14）分别固定于床身外部框架（11）左右两侧；

所述机床加工区域防护罩（2）：包括，罩至于机床加工区外部的加工区外部框架（21），罩置于加工区外部框架（21）上的加工区提升罩（22）和固定于加工区外部框架（21）上用于保证加工区提升罩（22）提升重力平衡的提升平衡器（23）。

2.根据权利要求1所述的硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：所述后端防护机构（12）包括：通过转轴与床身外部框架（11）后端框架连接且能够向外翻转展开的旋转门（121）和固定于床身外部框架（11）后端框架上与旋转门（121）共同覆盖床身外部框架（11）后端框架开口区域的后端封板（122）；

所述后端封板（122）设置有向外旋转打开的封板小门（123）；

所述后端封板（122）上还设置有气孔（124）。

3.根据权利要求1所述的硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：所述左侧防护机构（13）包括：固定于床身外部框架（11）下部横框的下滑轨（131），固定于床身外部框架（11）上部横框的上滑轨（132）和与下滑轨（131）和上滑轨（132）配合横向推拉的横拉门机构（133）。

4.根据权利要求1所述的硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：

所述加工区提升罩（22）包括：设置于加工区主轴轴端的轴端提升罩（22a）和设置于主轴两侧的侧翼提升罩（22b）；

所述轴端提升罩（22a）与加工区外部框架（21）位于加工区主轴轴端框架通过提供纵向滑动形成的轴端提升滑轨（221）连接；

所述侧翼提升罩（22b）与加工区外部框架（21）位于加工区主轴两侧框架通过提供纵向滑动形成的侧翼提升滑轨（222）连接；

所述加工区外部框架（21）上端固定有用于固定提升平衡器（23）的平衡器固定框架（24）；所述提升平衡器（23）数量为多个，且固定于轴端提升罩（22a）和侧翼提升罩（22b）上方的平衡器固定框架（24）相应位置。

5.根据权利要求4所述的硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：

所述轴端提升罩（22a）采用单层提升门结构，所述侧翼提升罩（22b）采用双层提升门结构。

6.根据权利要求5所述的硅切割机床用外部防护体系，其特征在于：所述加工区外部框架（21）机床主轴轴向前端上方设置有接水板（211）；

所述位于加工区主轴轴向前端的轴端提升罩（22a）外部设置有主轴端外壳体（223），且所述主轴端外壳体（223）上设置有大于轴端提升罩（22a）上升展开区域面积的视窗开口（224）；

所述主轴端外壳体（223）上设置有用于轴向罩至于主轴轴向前端的前主轴防护罩（225），且所述前主轴防护罩（225）通过转轴与主轴端外壳体（223）连接。