CN111098185A - 垂向导轨防护罩及其装配方法 - Google Patents

Abstract

一种垂向导轨防护罩，包括框架、护罩板、剪刀状铰链组件，驱动导向组件，所述驱动组件组件包括驱动节与若干连接板，所述护罩板包括若干主动护板与若干从动护板。所述主动护板节与所述从动护板节分别位于所述驱动节两侧且置于所述框架内，各所述连接板一端与所述主动护板一侧连接，另一端与所述主动护板对应的所述从动护板一侧连接，所述铰链组件的两端通过铰链销分别与靠近所述主动护板一侧的所述驱动节和靠近所述主动护板另一侧的所述框架连接,中间的铰链销与各主动护板连接。通过将护罩板分体设计为主动护板与从动护板,有效减小了护罩板的面积,使得制作方便,精度可控，护板滑动更加顺畅。

Description

垂向导轨防护罩及其装配方法

技术领域

本发明涉及一种导轨防护罩的结构设计，尤其是高速卧式加工中心的垂向导轨防护罩。

背景技术

随着机床向着高速化、精密化方向发展，对垂向导轨防护罩又提出了新的要求，比如要能承受60m/min的速度和1g以上的加速度，护罩运行要平稳可靠。目前市面上的高速垂向护罩主要是带有铰链机构的钢板式护罩。常规钢板式垂向护罩包括护罩外壳、若干节护板、铰链机构等部件，通过主轴带动护罩中心节护板，利用铰链机构实现同动。通过各节护板的折弯边相互配合,作为导向，这就需要各护板之间间隙要均匀。由于护板主体钣金面积大，折弯尺寸易出现偏差会造成护罩卡死、损坏、安装不便等问题,而且护罩一旦损坏，无法维修。并且为了保证护罩的密封性，对各节护板配合的要求也很高，这就对护板的折弯精度提出更高的要求，相应的折弯机器与操作人员的要求也随之增加，加大制作难度。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种垂向导轨防护罩。该发明的护罩主体使用分体式结构，单个主体面积小，可降低制作难度，减少变形，提高密封性，便于组装。并且分体结构后期维修时还可以更换。其次该发明护罩主体的运行通过导向机构导向,可以实现高速平稳的运行。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种垂向导轨防护罩，包括框架、护罩板、剪刀状铰链组件，还包括驱动导向组件。所述驱动导向组件包括驱动节与若干连接板，所述护罩板包括若干主动护板与若干从动护板，各主动护板与各从动护板形状匹配且分别嵌套配合形成可伸缩的主动护板节与从动护板节；所述主动护板节与所述从动护板节分别位于所述驱动节两侧且置于所述框架内，各所述连接板一端与各所述主动护板一侧连接，另一端与各所述主动护板对应的所述从动护板的一侧连接，所述铰链组件的两端通过铰链销分别与靠近所述主动护板一侧的所述驱动节和靠近所述主动护板另一侧的所述框架连接,中间的铰链销与各主动护板连接。

优选的，所述驱动导向组件还包括导向机构，所述导向机构是滑块与导轨组合和/或导向轴。

优选的，所述驱动节运行方向的一侧或两侧嵌入所述导向轴，所述导向轴固定在所述框架内。

优选的，所述滑块安装在所述驱动节运行方向的一侧或两侧，所述导轨与所述滑块配合安装并固定在所述框架内。

优选的，所述铰链组件至少设有一组。

优选的，所述主动护板的数量与所述从动护板的数量相同，所述连接板的数量与所述主动护板相同或是所述主动护板的两倍。

一种垂向导轨防护罩的装配方法如下：

若干所述主动护板与所述从动护板分别嵌套配合，置于驱动节两侧，然后将各连接板分别与对应的主动护板与从动护板连接；

铰链组件的一端通过铰链销与靠近主动护板的驱动节一端连接，相邻的铰链销与靠近驱动节的主动护板连接，而后依次连接形成铰链护板整体；

导向组件的一端固定在框架运行方向的一个顶端，然后将铰链护板整体按照主动护板在前从动护板在后的顺序从框架运行方向的另一端沿导轨或导向轴穿入；

铰链组件的另一端通过铰链销与框架固定，而后将框架靠近从动护板的一端封口。

由上述技术方案可知，本发明公开的一个方面带来的一个有益效果至少是，通过将护板分体设计为主动护板与从动护板，减小了单个护板的面积，降低了制作难度与变形，提高了护板精度与整体配合质量，使得护板运行更加顺畅，维护方便。其次，导向结构的导向使得护板运行更加平稳快速。

附图说明

附图1是现有导轨防护结构示意图；

附图2是本发明的整体结构示意图；

附图3是本发明的框架结构示意图；

附图4是本发明的铰链组件局部结构示意图；

附图5是本发明实施例一结构示意图；

附图6是本发明实施例一结构示意图；

附图7是本发明实施例二结构示意图；

附图8是本发明实施例三结构示意图；

附图9是本发明实施例四安装过程示意图；

附图10是本发明实施例四安装过程示意图；

附图11是本发明实施例四安装过程示意图；

附图12是本发明实施例四安装过程示意图；

附图13是本发明实施例四安装过程示意图；

附图14是本发明实施例四安装过程示意图；

附图15是现有导轨防护护板结构示意图；

附图中：1-护板，2-中心节护板，3-护板框架，10-框架，20-护罩板，30-铰链组件，40-驱动导向组件，100-框架钣金，110-连接架，120-铰链支架，130-封口架，140-挡板，150-通道，200-主动护板,210-从动护板,220-L型连接架，300-上下层链片,310-铰链销，320-中间铰链片，400-驱动节,410-第一连接板，420-第二连接板，430-第N连接板，440-导向轴，450-滑块，460-导轨,101-导轨安装面,201-第一主动护板,202-第二主动护板,203-第N主动护板,211-第一从动护板,212-第二从动护板,213-第N从动护板，401-铰链连接架，402-支座。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“顶部”、“底部”、“底端”、“顶端”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。，本文所使用的术语“固定”可以是安装、焊接、铆接等方式，“连接”可以是直接连接、间接连接以及类似的表达只是为了说明本发明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

在一实施例中，一种垂向导轨防护罩，包括框架、护板、剪刀状铰链组件，还包括驱动导向组件，所述驱动导向组件包括驱动节与若干连接板，所述护罩板包括若干主动护板与若干从动护板，各主动护板与各从动护板形状匹配且分别嵌套配合形成可伸缩的主动护板节与从动护板节；所述主动护板节与所述从动护板节分别位于所述驱动节两侧且置于所述框架内，各所述连接板一端与所述主动护板一侧连接，另一端与所述主动护板对应的所述从动护板一侧连接，所述铰链组件的两端通过铰链销分别与靠近所述主动护板一侧的所述驱动节和靠近所述主动护板另一侧的所述框架连接,中间的铰链销与各主动护板连接。

通过将护罩板分体设计为主动护板与从动护板,有效减小了单个护板的面积,使得护板制作方便、精度可控，护板滑动更加顺畅。其次护罩板与驱动导向组件连接，使得护罩运行更加平稳。

如图1所示，现有护罩结构包括护板1、中心节护板2、护板框架3及铰链，几节护板与中心节护板相互嵌套与护板框架连接。中心节护板主体和机床主轴连接，通过主轴的上下运动带动护罩随动。由于护板是一体成型,单个护板面积大，制作及安装难度大，在运行过程中会出现较大噪音和振动，运行速度受限。本发明采用分体设计可以避免上述问题。

下面结合具体实施例对所述垂向导轨防护罩进行说明，以进一步理解所述垂向导轨防护罩的发明构思。

实施例一

参照附图2所示，一种垂向导轨防护罩，包括框架10、护罩板20、剪刀状铰链组件30，还包括驱动导向组件40。进一步的，参照附图3所示，所述框架10包括框架钣金100、连接架110、铰链支架120、封口架130、挡板140、通道150。所述框架钣金是由薄板构成的U型框，连接板110安装在远离U口的一端框架内侧，铰链支架120安装在连接板上，挡板140对称固定在框架钣金的U型两侧上，封口架130安装在框架钣金的U型口处。框架钣金与挡板之间形成通道150，该通道作用是为里层护罩主体提供上下限位并且安装驱动导向组件；铰链支架的作用是连接铰链组件，根据铰链组件的数量匹配设置，为护罩各节提供驱动力。框架钣金一般是由3mm冷轧板一体折弯而成，如果尺寸小还可以采用1.5mm-2mm薄板成型。

参照附图4所示，所述铰链组件30是三层铰接结构，包括若干上下层铰链片300、铰链销310、中间铰链片320，中间铰链片厚度大于上下层的铰链片。采用薄厚搭配的方式不仅解决铰链组件单薄的问题，还避免笨重，降低重量。更有利于护板高速运行。

参照附图2、附图5与附图6所示，所述驱动导向组件40包括驱动节400与连接板。所述护罩板20包括主动护板200与从动护板210。所述主动护板包括形状尺寸匹配的第一主动护板201、第二主动护板202、第N主动护板203，从动护板包括形状尺寸匹配的第一从动护板211、第二从动护板212、第N从动护板213。各主动护板与从动护板采用薄板折弯，两侧及一端都伸出一个折边，需要注意的是两侧折边与端部折边方向相反。两侧折边的作用一方面在不增加护板厚度的基础上提高护板的强度，另一方面便于护板导向。端部折边提供连接部位，为避免传统结构焊接立板，影响护板变形。护罩板20还包括L型支架220，其一面上设有匹配主动护板的孔,另一面设有匹配铰链组件铰链销的孔。这样与护板通过螺栓装配即可，避免传统的焊接方式。

L型支架220按照一定的方向与各主动护板连接，然后各主动护板与从动护板按照一定顺序分别嵌套配合，形成两段可伸缩的护板。为匹配多节护板，所述连接板也设置多个，分别为第一连接410、第二连接板420，第N连接板430。具体的，主动护板与从动护板分别位于所述驱动节400两侧，注意主动护板放置在带有铰链连接架401的一侧。所述第一连接板410一端与所述第一主动护板201折边的一端和L型支架220的一端连接，另一端与所述第一从动护板211折边的一端连接；所述第二连接板420一端与所述第二主动护板202与L型支架连接，另一端与所述第二从护板212连接；同理所述第N连接板430一端与所述第N主动护板203和L型支架连接，另一端与第N从动护板213连接。这样主动护板与从动护板就组成整体，主动护板动，相连接的从动护板也动。进一步的，为减小导轨防护罩的体积，所述各连接板形状相同，且也相互嵌套，即第一连接板内藏在所述第二链板内，所述第二链板内藏在第N连接板内，从外形上仅看到第N连接板的全貌。上述组装后的主动护板、传动护板与驱动节整体从框架钣金的通道塞入框架内且主动护板侧靠进铰链支架120。驱动节400中间设有与机床主轴匹配安装的通孔，在靠近第一主动护板的一端设置铰链连接架401，该铰链连接架可以是装配、焊接、铆接等形式，具体连接方式本实施例不做限制，最优的是装配。所述铰链组件30在伸缩方向上的一端铰链销与驱动节400上的铰链连接架401固定连接，与驱动节相邻的铰链销与第一主动护板固连，具体的与第一主动护板上的L型支架固连。与第一主动护板相邻的铰链销与第二主动护板固连，以此依次连接，直至与铰链架120相邻的铰链销与第N主动护板连接，铰链组件的另一端与框架上的铰链架固连。这样，所有主动护板与从动护板通过连接板、铰链组件与驱动节组成一个联动整体。机床主轴动作时带动与其安装的驱动节400动作，驱动节动作带动铰链组件动作，与铰链组件连接的主动护板随之动作，与主动护板连接的从动护板也向着相同方向动作。

该发明将传统的整块护板分割成主动护板与从动护板联动，使得单块护板的面积减小，强度增加，不但不影响护罩的原有功能，还能降低制作难度，保证精度，并且制作成本没有增加。由于分体设计面积小，精度易保证，所以在相同尺寸的情况下，该发明的护板的厚度可以比传统设计的薄，重量更轻，可实现高速平稳可靠的运行并且加速度会更大。

需要说明的是，在护板宽度较大(与运行方向垂直的方向)时，为了保证护板在运行方向的受力均匀、支撑牢固、高速运行。所述铰链组件30可设计多组间隔平行布置，该实施例图示设置两组。所述第一连接板、第二连接、第N连接板可各设置两个，对称布置。为了弥补驱动节与主动护板和传动护板安装后的间隙，驱动节上设置垫板，垫板固定连接在远离铰链的驱动节平面上。

实施例二

为保证护罩高速平稳运行，在实施例一的基础上增加导向机构。参照附图7所示，导向机构包括导向轴440。在驱动节运行方向的一侧或两侧上设置导向支座402，在支座402上设置与导向轴440匹配的通孔，导向轴通过支座通孔的限制进行导向。所述支座在单侧至少间隔设置两个，确保导向轴的导向作用。导向轴靠近主动护板侧的一端可以与连接架110装配。导向轴根据实际使用可以设置一根也可以平行设置两根。

实施例三

导向机构是滑块与导轨组合。参照附图3与附图8所示，在驱动节400运行方向的一侧或两侧安装滑块450，与滑块配合使用的导轨460沿护板运行方向安装在框架钣金100上的导轨安装面101上。这样护板在运行时通过滑块与导轨配合滑行，可以保证护板高速顺畅运行。滑块与导轨组合可设置一组或两组，也可与实施例二中的导向轴组合。

需要说明的是，导向组件还可以是滑动轴承与轴、丝杠与丝杠螺母等，只要能实现护板直线运行即可，本发明不做具体限制。

实施例四

参照附图9-14所示，该发明的安装方法如下：首先将每个主动护板上的L型支架220按照一定的方向与各主动护板固连。接着将各主动护板与从动护板按照一定顺序分别嵌套配合。如果导向组件有滑块导轨，先将滑块安装在驱动节运行方向的两侧，然后将导轨沿护板运行方向安装在通道150内的导轨安装面上。进一步的,把装好滑块的驱动节置于主动护板与从动护板之间，最优的，第一主动护板防护面置于驱动节下面，第一从动护板置于驱动节上面。接着将对应的连接板固连在相应主动护板与从动护板上(第一连接板与第一主动护板与第一从动护板连接，第二连接板与第二主动护板与第二从动护板连接)。注意，先装配第一连接板，然后是第二连接板，以此类推。然后将铰链组件按照图示样式，一端先与驱动节固连，然后相邻的铰链销与第一主动护板上的L型支架连接，然后与第一主动护板相邻的铰链销再与第二主动护板上的L型支架连接，以此类推，直至与最后一个主动护板(距离驱动节最远的一个)连接完成，此时每组铰链组件还剩下一个铰链销且远离驱动节。然后将安装好的护板与铰链销整体按照主动护板在前的方向从框架的U型口塞入框架内的通道150内，接着使得滑块与导轨配合，而后滑行完全进入通道，到位后将剩余的铰链销与铰链支架固连，最后将封口架130与框架钣金固连,此时完成护罩的安装。

如果导向组件是导向轴，将导向轴一端固定在连接架120的一侧。，然后主动护板、传动护板、连接板、驱动节都依次装好之后整体通过框架的U型开口塞入通道，使得驱动节上的支座与导向轴配合滑行，待安装到位时，将封口架与框架钣金配合，封口架靠近导向轴一侧设匹配导向轴的盲孔，此时导向轴的活动端嵌入封口架上匹配的盲孔，完成最后的固定连接。

此时在沿导轨长度的方向驱动驱动节，驱动节带动铰链向驱动方向运行，铰链带动主动护板运行，主动护板带动从动护板运行。驱动节在导向机构的导向作用下，运行更加平稳顺畅。通过铰链组件的减重、导向结构的辅助及护板的分体设计，不但解决了制作变形大、制作困难的问题，还提高护罩的运行速度与平稳性。

进一步的，该过程直接在装配工序就可以完成，安装简单方便。避免传统的焊接完后装配，装配完后再焊接的的方式，节省时间、提高效率。并且护板安装后，框架钣金100与挡板140与护板有重叠部分，既可以支撑护板又可以起到密封作用，护板运行时既可保证护板的运行轨迹又可避免碎屑进入。而且护罩采用多片护板组装而成，后期出现维修、磨损或故障时，可以直接拆卸进行维修或更换，方便快捷且成本低。

还需要说明的是由于护板分体设计为主动护板与从动护板，所以单个面积减小，在强度满足的情况下只需折成U型。参照附图15所示，而传统护板一般折弯成几字形结构，依靠这种结构进行导向。不但增加折弯工序，而且几字形结构成型要求高，还容易造成护板滑行卡滞。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种垂向导轨防护罩，包括框架、护罩板、剪刀状铰链组件，其特征在于，还包括驱动导向组件，所述驱动组件包括驱动节与若干连接板，所述护罩板包括若干主动护板与若干从动护板，各主动护板与各从动护板形状匹配且分别嵌套配合形成可伸缩的主动护板节与从动护板节；所述主动护板节与所述从动护板节分别位于所述驱动节两侧且置于所述框架内，各所述连接板一端与所述主动护板一侧连接，另一端与靠近所述主动护板的所述从动护板一侧连接，所述铰链组件的两端通过铰链销分别与靠近所述主动护板一侧的所述驱动节和靠近所述主动护板另一侧的所述框架连接,中间的铰链销与各主动护板连接。

2.根据权利要求1所述的一种垂向导轨防护罩，其特征在于，所述驱动导导向组件还包括导向机构，所述导向机构是滑块与导轨组合和/或导向轴组合。

3.根据权利要求1或2任一项所述的一种垂向导轨防护罩，其特征在于，所述驱动节运行方向的一侧或两侧嵌入所述导向轴，所述导向轴固定在所述框架内。

4.根据权利要求1或2任一项所述的一种垂向导轨防护罩，其特征在于，所述滑块安装在所述驱动节运行方向的一侧或两侧，所述导轨与所述滑块配合安装并固定在所述框架内。

5.根据权利要求1所述的一种垂向导轨防护罩，其特征在于，所述铰链组件至少设有一组。

6.根据权利要求1所述的一种垂向导轨防护罩，其特征在于，所述主动护板的数量与所述从动护板的数量相同，所述连接板的数量与所述主动护板的数量相同或是所述主动护板数量的两倍。

7.一种垂向导轨防护罩的装配方法包括根权利要求1至6任一项所述的垂向导轨防护罩，其特征在于，

若干所述主动护板与所述从动护板分别嵌套配合，置于驱动节两侧，然后将各连接板分别与对应的所述主动护板与从动护板连接；

铰链组件的一端通过铰链销与靠近主动护板的驱动节一端连接，相邻的铰链销与靠近驱动节的主动护板连接，而后依次连接形成铰链护板整体；

导轨或导向轴的一端固定在框架运行方向的一端，然后将铰链护板整体按照主动护板在前从动护板在后的顺序从框架运行方向的另一端沿导轨或导向轴穿入；

铰链组件的另一端通过铰链销与框架固定，而后将框架靠近从动护板的一端封口。

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