CN108326628A - 一种具有精度保持作用的机床防护罩 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有精度保持作用的机床防护罩，主要包括：前罩壳和后罩壳，所述前罩壳包括：下围板和设置于所述下围板上方的上围板，其中，所述下围板的外侧设有多个凹槽，内侧设有支撑凸台；所述上围板的下端设有嵌入所述凹槽的可调支撑，所述上围板的下端设有密封压板，通过弹性密封件设置于所述支撑凸台上，使得所述上围板嵌入所述下围板的内侧；所述后罩壳主要包括：沿水平方向伸缩运动的第一导轨防护罩和沿竖直方向伸缩运动的第二导轨防护罩，所述机床主轴头移动，并作为机床加工区和机床立柱之间的密封隔板。本发明在不增加机床安装空间的情况下，减小了影响机床的变形，允许机床保持其固有加工精度，且不用反复进行机床调试。

Description

一种具有精度保持作用的机床防护罩

技术领域

本发明属于机床防护技术领域，特别是一种具有精度保持作用的机床防护罩，适用于执行高精度加工操作的精密机床。

背景技术

机床防护罩作为数控机床的重要功能部件，具有安全防护作用、精度保持作用、环境保护作用，越来越被机床制造厂商和机床使用用户所重视。以带交换工作台的卧式加工中心为例，为了防止机床在加工工件时切屑和冷却液飞溅散射出机床外，通常的做法是将机床的加工区域用机床防护罩围绕起来，这种机床防护罩通常位于机床底座的上部，目的是将防止飞溅分散的切屑和冷却液沿着防护罩的内表面向下运动并泄漏出机床。然而，当安装机床时，需要对机床进行各种调试，包括：水平放置在机床底座上的旋转工作台的调试,确保机床立柱及X向导轨防护罩可以沿着X轴方向左右运动的调试，确保垂直设置在机床立柱上的主轴头及Y向导轨防护罩沿着Y轴方向上下运动的调试。在这个过程中，防护罩如果覆盖在机床底座的上部，往往不便于机床的调试。

在现有技术中，采用了在没有防护罩的情况下进行机床移动模块的调节方法，并且在调试完成之后将防护罩安装在机床的底座上。但是，如果在调试后将防护罩安装在机床上，则存在由于防护罩的重量而使机床变形的问题，而且前面调整好的移动模块加工精度又会被破坏，从而导致机床的加工精度降低。作为能够避免该问题的防护装置，现有技术公开了一种防护罩，其由固定在机床底部后侧的后罩壳和与后罩壳协作的围绕加工区域的前罩壳构成，并且罩壳具有脚轮，以便相对于后罩壳可移动，然而，在如上所述的整个机床被安装在比机床大较多的防护罩中的情况下，防护罩就需要大于机床较多的安装空间，从而带来安装空间增加的问题。由于防护罩比机床大，还会出现另一个问题，即飞溅分散的冷却液可能会沿着防护罩的内表面流下并且可能会泄漏出机床。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种具有精度保持作用的机床防护罩，在不增加机床安装空间的情况下，在所安装的防护罩的重量下减小机床的变形，进而减小影响机床加工精度的移动模块的变形，允许机床保持其固有加工精度，且不用反复进行机床调试。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：

本发明提出了一种具有精度保持作用的机床防护罩，包括：前罩壳和后罩壳， 所述前罩壳包括：下围板和设置于所述下围板上方的上围板，其中，所述下围板的外侧设有多个凹槽，内侧设有支撑凸台；所述上围板的下端设有嵌入所述凹槽的可调支撑，用于支撑所述上围板，避免所述下围板承重，所述上围板的下端设有密封压板，通过弹性密封件设置于所述支撑凸台上，使得所述上围板嵌入所述下围板的内侧，防止机床切削液泄漏和限制所述上围板的水平位置；所述后罩壳包括：侧围板、设置于机床立柱上的沿水平方向伸缩运动的第一导轨防护罩和设置于机床立柱上的沿竖直方向伸缩运动的第二导轨防护罩，其中，所述第一导轨防护罩的两侧与所述侧围板相连，使所述机床立柱位于所述后罩壳内；所述第二导轨防护罩设置于所述第一导轨防护罩的中部孔内，且所述第二导轨防护罩的中部设有通孔，便于所述机床立柱上的主轴头穿过，使所述第一导轨防护罩和第二导轨防护罩随所述主轴头移动，并作为机床加工区和机床立柱之间的密封隔板。

进一步的，所述下围板和后罩壳分别设置于所述机床底座上的前侧和后侧。

进一步的，所述下围板的顶部为斜槽，所述斜槽沿机床底座的两侧倾斜延伸至机床底座中部的收集槽，使得切削液可以沿着所述斜槽落入所述收集槽中。

进一步的，在所述上围板的前侧设有旋转门，通过所述上围板上设有的导轨，在所述上围板上滑动，避免所述下围板承受所述旋转门的重量。

进一步的，在所述机床防护罩内的中部设有旋转隔离门，通过所述上围板的顶部盖板上设有的旋转轴带动旋转，避免所述下围板承受所述旋转隔离门的重量。

进一步的，在所述上围板的侧部设有侧滑动门，且所述侧滑动门位于所述机床加工区处，便于所述机床加工区零件的检修。

进一步的，所述上围板的顶部设有滑轨，在所述滑轨上设置有滑块，且所述滑块与所述侧滑动门的顶部相连，带动所述侧滑动门进行滑动，避免所述下围板承受所述侧滑动门的重量。

进一步的，所述第一导轨防护罩两侧的导轨支架与所述侧围板的两侧钣金抵接，所述第二导轨防护罩两侧的导轨支架与所述第一导轨防护罩的中部矩形孔的两侧护板抵接，且所述第二导轨防护罩的中部圆孔与所述主轴头抵接。

进一步的，所述可调支撑为：螺纹相连的可调支腿，通过螺纹调节所述机床防护罩的水平放置。

进一步的，所述弹性密封件为密封弹垫，用于密封防漏和吸收机床的振动。

本发明的有益效果至少包括：

1) 本发明所述机床防护罩可以一部分先安装在机床上,待机床精度调试完成之后，再安装剩余机床防护罩；

2) 本发明所述机床防护罩的重量通过支腿支撑在地板上,而未施加在机床底座上,因此机床底座不会受压变形，机床加工精度也不会因防护罩的重量产生变化；

3) 本发明所述机床防护罩上围板和下围板之间设置的密封弹垫既可以起到密封防漏的作用，也可以吸收机床振动，进而弱化机床振动对机床加工精度的影响；

4) 本发明所述机床上围板嵌套在机床下围板中，既可以起来支撑与密封的作用，也能通过调节支腿，进而实现机床防护罩的水平放置。

附图说明

图1是本发明机床防护罩等轴测透视图。

图2是本发明所述机床防护罩的后罩壳及下围板的等轴测透视图。

图3是本发明所述机床防护罩的前罩壳的等轴测透视图。

图4是沿图1的IV-IV线的剖视图。

图5是沿图1的V-V线的剖视图。

其中，机床11、机床底座13、机床立柱15、主轴头17、主轴18、托盘托架19、托盘交换单元21、托盘交换臂23、机床防护罩25、后罩壳27、第一导轨防护罩27a、第二导轨防护罩27b、侧围板28、前罩壳29、下围板31、斜槽31a、上围板33、顶部盖板33a、右侧围板33b、左侧围板33c、后侧围板33d、支腿35、长度调节机构37、凹槽39、密封弹垫41、支撑凸台43、密封压板45、旋转门47、旋转轴49、旋转隔离门51、侧滑动门53、导轨55、滑块57、托盘P。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

根据本发明的实施例，图1是本发明机床防护罩等轴测透视图，图2是本发明所述机床防护罩的后罩壳及下围板的等轴测透视图，图3是本发明所述机床防护罩的前罩壳的等轴测透视图，图4是沿图1的IV-IV线的剖视图，参照图1-4所示，首先对本发明中使用防护罩的机床的一般结构进行说明。

虽然在所示实施例中使用的机床11为卧式加工中心，但是本发明也适用于另一种任意类型的机床，例如立式加工中心，其具体类型并不受限制。图3中所示的机床11包括：安装在地板表面上的机床底座13，竖立在机床底座13上可沿X轴方向（水平方向）左右移动的机床立柱15，由机床立柱15支撑的可沿Y轴方向上下移动的主轴头17，安装在机床底座13上可沿Z轴方向前后移动的托盘托架19，设置在机床底座13上并用于实现托盘P旋转交换的托盘交换单元21，设置在机床主轴头17上并可以主轴头中心为圆点旋转的主轴18及加工刀具（未示出），以及安装在托盘P上的工件（未示出）。托盘交换单元21具有大致H形的托盘交换臂23，其包括适于沿相反方向延伸的两个交换臂部件，其中一个朝向加工区域的主轴一侧，另外一个朝向上下料区域的旋转门47一侧。机床在加工过程中，通过托盘交换单元21的托盘交换臂23，安装在其上的任何一个托盘P都可以旋转移动到主轴头17的一侧并放置在托盘托架19上进行对刀加工等操作，而另一个托盘P则可以将加工后的工件通过托盘交换臂23旋转转移到上下料区域一侧，并进行已加工工件的拆卸和待加工工件的装卡。当加工区域的工件加工完成后，通过控制系统指令，托盘交换臂23先同时将两个托盘P夹紧向上提升，并同时带动加工区域和上下料区域中间的旋转隔离门51旋转180°，这样就将加工区域已经加工好的工件转移动上下料区域，并可以进行已加工工件的拆卸和待加工工件的装卡，同时将上下料区域装卡好的待加工工件转移动加工区域，并可以进行对刀加工。

因为在机床加工区域加工工件的同时，需要对工件和加工刀具接触部分不停的供给冷却液，因此在加工过程中，冷却液和加工产生的切屑会被高速旋转的刀具带起来，形成的切削液飞溅分散在加工区域四周。本发明所述机床防护罩的作用之一正是用于防止机床11上的工件在加工中过程中所产生的切削液四处飞溅分散。

以下将参考附图，对本发明的技术方案进行详细说明述：如图1所示，根据本发明所述的机床防护罩25，其包括安装在机床11的底座13上后部的后罩壳27和安装在机床11的底座13上前部的前罩壳29。

根据本发明的实施例，参照图1-4所示，本发明所述前罩壳由安装在机床底座13上的下围板31和设置在下围板31上部的上围板33构成，所述下围板31安装在机床底座13的外表面上，以便围绕加工区域的左右侧面和前侧。如图2和图4所示，所述下围板31顶部优选为覆盖在机床底座13的上侧一部分的斜槽31a。斜槽31a从机床底座13的两侧向斜下方延伸，朝向形成在机床底座13的中心的收集槽13a，使得切削液可以沿着斜槽31a向下落下时，切屑液被收集在机床底座13的收集槽13a中。另一方面，如图3所示，上围板33被构造成围绕加工区域的前侧，左右侧面和上侧，更具体的，所述上围板33优选的包括：顶部盖板33a、右侧围板33b、左侧围板33c、后侧围板33d，目的是方便拆装运输。

根据本发明的实施例，参照图2-4所示，所述下围板的外侧设有多个凹槽，内侧上端设有支撑凸台；所述上围板的下端设有嵌入所述凹槽的可调支撑，用于支撑所述上围板，避免所述下围板承重，所述上围板的下端设有密封压板，通过弹性密封件设置于所述支撑凸台上，使得所述上围板嵌入所述下围板的内侧，防止机床切削液泄漏和限制所述上围板的水平位置。

更具体的，所述可调支撑为：螺纹相连的可调支腿，通过螺纹调节所述机床防护罩的水平放置，从上围板33的下端延伸到地板面的多个支腿35被设置成使得当上围板33放置在下围板31上方时，上围板33的重量被多个支腿35支撑。因此，即使上围板33位于下围板31的上方，上围板33的重量基本上不会作用在下围板31和机床底座13上，因此也不会使下围板31和机床底座31，进而也不会对机床加工精度产生影响。

根据本发明的另一实施例，参照图4所示，本发明所述可调支撑也可以为具有用于调节其长度的长度调节机构37的支腿，且所述长度调节机构37设置于所述支腿的底部，优选的，可以通过适于彼此螺纹接合的两部分构件组成，其可以根据地板的平整度来改变每个腿部35的长度，从而可以减小或均衡作用在下围板31上的上围板33的重量。当然，长度调节机构37也可以是其他具有调节功能的公知结构或部件。

可以理解的是，本发明所述凹槽39，其允许上围板33的支腿35穿过其中，通过设置上围板33的支腿35以便穿过凹槽39，可以使机床防护罩25的安装空间最小化。同时，通过调节上围板33的支腿35的长短，就不会将上围板33的重量施加在下围板31和机床底座13上。

根据本发明的一些实施例，本发明所述弹性密封件为密封弹垫，用于密封防漏和吸收机床的振动。

根据本发明的一些实施例，本发明所述密封弹垫41由泡沫或者塑胶等材料构成，优选地设置在上围板33的下端和下围板31的上端之间。更具体地，如图4所示，所述密封弹垫41设置在从下围板31的上端的内侧向内延伸的支撑凸台43与从上围板33的下端向内延伸的密封压板45之间。这样，密封弹垫41作为密封部件，将由斜槽31a反弹的切削液密封在机床加工区域内部，同时上围板33的水平位置可以被下围板31进行有效地限制。同时，密封弹垫41在一定程度上可以吸收上围板33相对于下围板31的位置的变化，可以降低上围板33对下围板31和机床底座13施加的载荷变化的影响。此外，密封弹垫41也可以用作吸收机器产生的振动的振动吸收器，这样也可以避免机床振动或者共振对机床加工精度产生不利影响，否则机床的振动经由机床底座13传递引起下围板31和上围板33的振动，进而影响机床的加工精度。

在图中所示的实施例中，上围板33中装有各种其它设计，以便当上围板33放置在下围板31的上方时，使作用在下围板31和机床底座13上的载荷不受影响。具体如下：参照图2-4所示，所述上围板33的前侧设有用于进入防护罩25的上下料区域的旋转门47，所述旋转门47适于设置在上围板33支撑的导轨上滑动，使得旋转门47的重量不转移到下围板31上。此外，为了防止切削液从加工区域飞溅分散到上下料区域；在所述机床防护罩内的中部，更具体的，在上下料区域后侧和加工区域前侧设置有一道旋转隔离门51，所述旋转隔离门51和托盘交换单元21的托盘交换臂23可以一起以旋转隔离门的旋转轴49为中心旋转运动。所述旋转轴49的上端与上围板33相连，且由上围板33可旋转地支撑，所述旋转轴的下端连接到托盘交换臂23的中心轴（图中未示出），从而基本上无负载施加在托盘交换器21上，并且适于与托盘交换臂23一起旋转。因此，即使上围板33被放置在下围板31的上方，旋转轴49和旋转隔离门51的负载均不会作用在下围板31上。

根据本发明的实施例，图5是沿图1的V-V线的剖视图，参照图5所示，在所述上围板的侧部设有侧滑动门53，且所述侧滑动门位于加工区域处，便于所述机床加工区域零部件的检修，更具体的，所述上围板的顶部设有滑轨55，在所述滑轨上设置有滑块57，且所述滑块与所述侧滑动门的顶部相连，带动所述侧滑动门进行滑动，避免所述下围板承受所述侧滑动门的重量。

根据本发明的实施例，参照图2所示，本发明所述后罩壳27包括：安装在机床立柱15上并可沿X轴方向（可以理解为水平方向）左右伸缩运动的第一导轨防护罩27a，安装在机床立柱15上并可沿Y轴方向（可以理解为竖直方向）上下伸缩运动的第二导轨防护罩27b，以及安装固定在机床底座13上的后部的侧围板28，使所述机床立柱位于所述后罩壳内；其中，第一导轨防护罩27a两侧的导轨支架与侧围板28的两侧钣金抵接，第二导轨防护罩27b两侧的导轨支架与第一导轨防护罩27a的中部矩形孔的两侧护板抵接，同时第二导轨防护罩27b的中部圆孔与机床主轴头17抵接，使得所述第一导轨防护罩27a和第二导轨防护罩27b随着机床主轴头17沿左右上下方向做运动，并作为机床加工区域后侧和立柱15前侧的密封隔板，所述侧围板28将机床立柱15的移动区域与机床外部隔离开。

根据本发明的实施例，本发明所述机床防护罩的具体安装步骤包括：首先，后罩壳27和下围板31安装在机床11的底座13上。此时，机床11的底座13的上部处于打开状态，因此，起重机等吊装设备可以从机床上方到达机床底座13上的托盘托架19，并且可以容易地将托盘托架19从机床底座13移动以进行调整处理。在调整处理完成之后，将托盘托架19放置在机床底座13上，将前罩壳29的上围板33放置在下围板31的上方。此时，上围板33下端的多个支腿35穿过下围板31上与之对应的凹槽39。上围板33通过多个支腿35支撑在下围板31和机床底座13上，并且其重量基本上通过支腿施加在地板上，而未施加在机床底座上，可以抑制机床底座的变形。密封弹垫41被放置在上围板33的下端和下围板31的上端之间，当上围板33放置在下围板31的上方时，密封弹垫41被压紧在下围板31上端的支撑凸台43和上围板33下端的密封压板45之间，此时，上围板33下端嵌套在下围板31内侧，从而将上围板33的位置限制在水平面上。

如上所述，由支腿35支撑的上围板33被放置在下围板31的上方，以形成围绕机床11的加工空间的机床防护罩25，其中，上围板33的重量施加在支腿35上，而不会作用在下围板31和机床底座13上。因此，在进行机床调试时，即使在完成机床调试之后将上围板放置在下围板的上方，也能够使机器精度的劣化最小化，其次，不管是否将上围板33安装在下围板31上方，机床底座13基本没有变形并且可以消除额外调整，机床的加工精度也不会因机床防护罩是否安装而产生差异。

发明人发现，根据本发明所述的具有精度保持作用的机床防护罩的重量通过支腿支撑在地板上,而未施加在机床底座上,因此机床底座不会受压变形，机床加工精度也不会因防护罩的重量产生变化；并且本发明所述机床防护罩上围板和下围板之间设置的密封弹垫既可以起到密封防漏的作用，也可以吸收机床振动，进而弱化机床振动对机床加工精度的影响；同时本发明所述机床上围板嵌套在机床下围板中，既可以起来支撑与密封的作用，也能通过调节支腿，进而实现机床防护罩的水平放置。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本说明书的描述中，参考术语“第一实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、 或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。

Claims (10)

1.一种具有精度保持作用的机床防护罩，包括：前罩壳和后罩壳，其特征在于，

所述前罩壳包括：下围板和设置于所述下围板上方的上围板，其中，所述下围板的外侧设有多个凹槽，内侧设有支撑凸台；所述上围板的下端设有嵌入所述凹槽的可调支撑，用于支撑所述上围板，避免所述下围板承重，所述上围板的下端设有密封压板，通过弹性密封件设置于所述支撑凸台上，使得所述上围板嵌入所述下围板的内侧，防止机床切削液泄漏和限制所述上围板的水平位置；

所述后罩壳包括：侧围板、设置于机床立柱上的沿水平方向伸缩运动的第一导轨防护罩和设置于机床立柱上的沿竖直方向伸缩运动的第二导轨防护罩，其中，所述第一导轨防护罩的两侧与所述侧围板相连，使所述机床立柱位于所述后罩壳内；所述第二导轨防护罩设置于所述第一导轨防护罩的中部孔内，且所述第二导轨防护罩的中部设有通孔，便于所述机床立柱上的主轴头穿过，使所述第一导轨防护罩和第二导轨防护罩随所述主轴头移动，并作为机床加工区和机床立柱之间的密封隔板。

2.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，所述下围板和后罩壳分别设置于所述机床底座上的前侧和后侧。

3.根据权利要求2所述的机床防护罩，其特征在于，所述下围板的顶部为斜槽，所述斜槽沿机床底座的两侧倾斜延伸至机床底座中部的收集槽，使得切削液可以沿着所述斜槽落入所述收集槽中。

4.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，在所述上围板的前侧设有旋转门，通过所述上围板上设有的导轨，在所述上围板上滑动，避免所述下围板承受所述旋转门的重量。

5.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，在所述机床防护罩内的中部设有旋转隔离门，通过所述上围板的顶部盖板上设有的旋转轴带动旋转，避免所述下围板承受所述旋转隔离门的重量。

6.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，在所述上围板的侧部设有侧滑动门，且所述侧滑动门位于所述机床加工区处，便于所述机床加工区零件的检修。

7.根据权利要求6所述的机床防护罩，其特征在于，所述上围板的顶部设有滑轨，在所述滑轨上设置有滑块，且所述滑块与所述侧滑动门的顶部相连，带动所述侧滑动门进行滑动，避免所述下围板承受所述侧滑动门的重量。

8.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，所述第一导轨防护罩两侧的导轨支架与所述侧围板的两侧钣金抵接，所述第二导轨防护罩两侧的导轨支架与所述第一导轨防护罩的中部矩形孔的两侧护板抵接，且所述第二导轨防护罩的中部圆孔与所述主轴头抵接。

9.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，所述可调支撑为：螺纹相连的可调支腿，通过螺纹调节所述机床防护罩的水平放置。

10.根据权利要求1所述的机床防护罩，其特征在于，所述弹性密封件为密封弹垫，用于密封防漏和吸收机床的振动。