CN113681345A - 高速运行壁式防护系统 - Google Patents
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Abstract
一种高速运行壁式防护系统，包括：主框架、横向防护帘、副框架、竖向防护帘以及联动框架。横向防护帘滑动式装配于主框架上并在主框架上沿横向进行伸缩运动，横向防护帘上开设有第一窗口，副框架设置于第一窗口上并与主框架滑动配合，竖向防护帘滑动式装配于副框架上并在副框架上沿竖向进行伸缩运动，竖向防护帘上开设有第二窗口，联动框架设置于第二窗口上并与副框架滑动配合。本发明能够对机床提供全面防护，可有效防护机床各个轴的丝杠、导轨等零部件；可对机床进行全面防护，大大提高了机床的精度，降低了成本；安装便捷，后期维护方便、成本低，本发明可以大大减少防护罩安装、调试、配合的操作难度与装配调试时间。
Description
技术领域
本发明涉及加工机床防护设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种高速运行壁式防护系统。
背景技术
目前，如立式加工中心、卧式加工中心、CNC加工机床、CNC车铣复合机床、非金属加工机床、叶片磨床、特殊加工机床以及其他行业对于加工设备加装防护罩对加工作业以及设备精密结构进行防护的需求越来越多。
在现有技术中，绝大多数的机床仅针对单独的X、Y、Z轴进行防护(分别对X轴、Y轴、Z轴进行单独防护)，这些单维度防护结构不仅增加了机床固有结构的复杂性，而且，单维度防护结构在设计时不仅需要考虑机床固有结构，还需要考虑到防护结构之间的相互影响，因此，极大程度地增加了防护结构的设计难度以及后期安装与维护的难度。
发明内容
(一)技术问题
综上所述，如何提供一种机床用多维度防护结构，成为了本领域技术人员亟待解决的问题。
(二)技术方案
本发明提供了一种高速运行壁式防护系统，用于安装到机床上并可随机床联动实现对机床的防护。
在本发明中，该高速运行壁式防护系统包括：
主框架，所述主框架可随机床在纵深方向上联动；
横向防护帘，所述横向防护帘滑动式装配于所述主框架上并在所述主框架上沿横向进行伸缩运动，所述横向防护帘上开设有第一窗口；
副框架，所述副框架设置于所述第一窗口上并与所述主框架滑动配合；
竖向防护帘，所述竖向防护帘滑动式装配于所述副框架上并在所述副框架上沿竖向进行伸缩运动，所述竖向防护帘上开设有第二窗口；
联动框架，所述联动框架设置于所述第二窗口上并与所述副框架滑动配合；
固定架，所述固定架与所述主框架之间设置有筒状的纵向防护帘，所述纵向防护帘可在纵深方向上通过纵向驱动进行自动伸缩运动；
所述主框架可相对于机床在纵深方向上运动、所述副框架可随主框架相对于机床在纵深方向上运动并可相对于机床进行横向运动、所述联动框架可随所述副框架相对于机床在纵深方向以及横向运动并可相对于机床进行竖向运动。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，所述横向防护帘包括有柔性的并可在横向上折叠的横向防护帘主体，所述横向防护帘主体为瓦楞纸结构，于所述主框架上设置有横向滑槽，所述横向防护帘主体的顶边以及底边可滑动地卡装于所述横向滑槽内；于所述横向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个竖向护板，全部的所述竖向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上；所述竖向护板的顶边以及底边位于所述横向滑槽的外侧。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，所述竖向防护帘包括有柔性的并可在竖向上折叠的竖向防护帘主体，所述竖向防护帘主体为瓦楞纸结构，于所述副框架上设置有竖向滑槽，所述竖向防护帘主体的左右两侧边可滑动地卡装于所述竖向滑槽内；于所述竖向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个横向护板，全部的所述横向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上；所述横向护板的左右两侧边位于所述竖向滑槽的外侧。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，于所述主框架的底边上设置有与所述横向滑槽平行的直线型滑轨；于所述副框架的底部设置有滑台，所述滑台的底面设置有与所述直线型滑轨滑动配合的滑槽。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，于所述主框架的顶边上设置有与所述横向滑槽平行的滚动平面，所述滚动平面设置有两个，两个所述滚动平面间隔设置并形成有滚动间隙；于所述副框架的顶部设置有滑动挂架；还包括有滑轮组，所述滑轮组包括有滑块以及滑轮架，所述滑轮架的顶端穿过所述滑块，于所述滑轮架的顶端通过安装轴设置有两个滑轮，所述滑轮架的底端设置有弯钩结构，所述弯钩结构与所述滑动构架钩挂连接；所述滑块位于所述滚动平面的上侧，两个所述滑轮分别与两个所述滚动平面的上侧面滚动接触；所述副框架通过所述滑轮组与所述主框架滑动配合。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，于所述副框架的左右两侧各设置有一根与所述竖向滑槽平行的限位轨道，于所述联动框架的左右两侧设置有与所述限位轨道滑动配合的限位套管。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，所述纵向防护帘为波纹管结构。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，于所述主框架以及所述副框架的内侧面均设置有柔性垫片结构。
优选地，在本发明所提供的高速运行壁式防护系统中，所述横向防护帘主体的制作材料为橡胶；所述竖向防护帘主体的制作材料为橡胶。
(三)有益效果
本发明提供了一种高速运行壁式防护系统，用于安装到机床上并可随机床联动实现对机床的防护。在本发明中，该高速运行壁式防护系统包括：主框架、横向防护帘、副框架、竖向防护帘以及联动框架。横向防护帘滑动式装配于主框架上并在主框架上沿横向进行伸缩运动，横向防护帘上开设有第一窗口，副框架设置于第一窗口上并与主框架滑动配合，竖向防护帘滑动式装配于副框架上并在副框架上沿竖向进行伸缩运动，竖向防护帘上开设有第二窗口，联动框架设置于第二窗口上并与副框架滑动配合。
在上述结构设计中，主框架可相对于机床在纵深方向上运动、副框架可随主框架相对于机床在纵深方向上运动并可相对于机床进行横向运动、联动框架可随副框架相对于机床在纵深方向以及横向运动并可相对于机床进行竖向运动。
本发明的改进核心思想为：提供整体壁式防护系统，完成对机床的整体防护。通过上述结构设计，本发明至少具备如下有益效果：能够对机床提供全面防护，可有效防护机床各个轴的丝杠、导轨等零部件；可对机床进行全面防护，大大提高了机床的精度，降低了成本；安装便捷，后期维护方便、成本低，整体壁式防护系统的重点在于整体装配与运输，这样可以大大减少防护罩安装、调试、配合的操作难度与装配调试时间。
附图说明
图1为本发明一种实施例中高速运行壁式防护系统的结构示意简图。
在图1中，部件名称与附图编号的对应关系为：
主框架1、横向防护帘2、副框架3、竖向防护帘4、联动框架5。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”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。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参考图1，图1为本发明一种实施例中高速运行壁式防护系统的结构示意简图。
本发明提供了一种高速运行壁式防护系统，用于安装到机床上并可随机床联动实现对机床的防护。具体地，本发明所提供的高速运行壁式防护系统安装到机床上，能够随机床的机头在X-Y-Z三维坐标系中进行联动，并实现三维立体式防护，主要是对X-Y轴所在立面的防护，以及能够实现在纵深方向(既Z轴方向)上的自驱动自主动作。
在本发明中，在机床的主视视角下(既正对机床面向机头的平行视角)，横向为X轴向，竖向(高度方向)为Y轴向，进深方向为Z轴向。
本发明所提供的高速运行壁式防护系统在主视视角下为一个立面结构(该立面即为X-Y轴所在平面)，通过对本发明的结构设计，在该立面结构上设置有一个窗口结构(既联动框架5)来随机头运动，该窗口结构的其他区域则为防护结构。
具体地，本发明所提供的高速运行壁式防护系统包括如下组成部分：
1、主框架1
主框架1可随机床在纵深方向上联动。
主框架1安装在机床上，并对于机床的部分结构(该部分结构是指机床上能够实现Z轴向，既进深方向，运动的)而言是相对固定的，主框架1用于在立面内提供一个固定支撑，从而实现联动框架5进行上、下、左、右的动作。
具体地，主框架1采用金属材料制成，优先为不锈钢或者铝型材。主框架1采用矩形框架，在主框架1的顶边(顶边的下侧面)以及底边(底边的上侧面)上设置有横向滑槽，横向滑槽内设置有滑块结构，滑块结构能够在横向滑槽内流畅地滑动。横向滑槽用于安装横向防护帘2。
另外，本发明于主框架1的底边(底边的上侧面)上设置有与横向滑槽平行的直线型滑轨，直线型滑轨与横向滑槽平行设置，并且，直线型滑轨设置在内侧，横向滑槽设置在外侧。本发明还设置了滑台(滑台固定安装在副框架3的底部)，滑台的底面设置有与直线型滑轨滑动配合的滑槽，滑台能够在直线型滑轨上顺畅地滑动。
进一步地，本发明在主框架1的顶边上还设置了与横向滑槽平行的滚动平面，滚动平面为长条形的平板结构，滚动平面设置在主框架1的顶边底面的下侧并与主框架1的顶边底面间隔设置。具体地，滚动平面设置有两个，两个滚动平面间隔设置并形成有滚动间隙，并且，两个滚动平面位于同一个水平面内。
主框架1固定设置在机床的局部结构(机床上能够实现Z轴向运动的组成结构)上，具体地，主框架1通过螺栓固定安装在机床上，并且，本发明在主框架1的内侧面(与机床接触的一侧面)设置了柔性垫片结构(橡胶层)，柔性垫片结构能够起到缓冲的作用。
2、横向防护帘2
横向防护帘2是用于安装到主框架1上实现机床防护(阻拦飞溅的碎屑)的主要结构。
在本发明中，横向防护帘2滑动式装配于主框架1上并在主框架1上沿横向进行伸缩运动，横向防护帘2上开设有第一窗口。
具体地，横向防护帘2包括有柔性的并可在横向上折叠的横向防护帘主体，横向防护帘主体采用橡胶材料制成，这样能够使得横向防护帘主体具有一定的弹性，满足横向防护帘主体的变形要求。横向防护帘主体为瓦楞纸结构(横向截面与瓦楞纸结构相同)。于横向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个竖向护板，并且，全部的竖向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上。
由上述结构可知：本发明在主框架1上设置了横向滑槽，横向防护帘主体的顶边以及底边可滑动地卡装于横向滑槽内(如果横向滑槽内设置有滑块，那么横向防护帘主体的顶边以及底边与滑块固定连接，横向防护帘主体则通过滑块滑动装配在横向滑槽内)。为了避免飞溅的碎屑进入到横向滑槽内，本发明将竖向护板的顶边以及底边设置到了横向滑槽的外侧。
在横向防护帘2上开设有第一窗口，具体地，横向防护帘2包括有两块，每一块横向防护帘2设定为横向防护帘单元，既本发明设置有两个横向防护帘单元，两个横向防护帘单元的一端(横向防护帘单元与主框架1连接的一端)与主框架1固定连接，两个横向防护帘单元的另一端相对间隔设置形成第一窗口。
3、副框架3
副框架3设置于第一窗口上并与主框架1滑动配合。
副框架3为长方形框架结构，副框架3竖直设置在主框架1上并与主框架1滑动配合，副框架3设置在第一窗口上，副框架3在主框架1上向左运动时，左侧的横向防护帘单元压缩、右侧的横向防护帘单元伸展，副框架3在主框架1上向右运动时，右侧的横向防护帘单元压缩、左侧的横向防护帘单元伸展。
为了提高副框架3的结构强度，在本发明的一个实施方式中，副框架3采用金属材料制成，例如不锈钢型材或者铝合金型材。
副框架3的结构形式与主框架1的结构形式相近，不同的是本发明在副框架3的左右两侧设置了竖向滑槽(主框架1是在其上下两边设置了横向滑槽)。
进一步地，本发明于副框架3的左右两侧各设置有一根与竖向滑槽平行的限位轨道，限位轨道设置在副框架3左右两侧边的内侧，竖向滑槽设置在副框架3左右两侧边的外侧。副框架3用于安装联动框架5，本发明在联动框架5的左右两侧设置有与限位轨道滑动配合的限位套管，通过限位套管与限位轨道的配合，能够实现联动框架5在副框架3上的滑动(上下滑动)安装，同时还能够避免联动框架5从副框架3上脱落的情况发生。
副框架3与主框架1滑动配合，具体是通过如下结构实现滑动配合的：于副框架3的顶部设置有滑动挂架，同时，本发明还提供了滑轮组，滑轮组包括有滑块以及滑轮架，滑轮架的顶端穿过滑块，于滑轮架的顶端通过安装轴设置有两个滑轮，滑轮架的底端设置有弯钩结构，弯钩结构与滑动构架钩挂连接；滑块位于滚动平面的上侧，两个滑轮分别与两个滚动平面的上侧面滚动接触；副框架3通过滑轮组与主框架1滑动配合。在本发明中，滑块以及滑轮架均采用金属材料一体成型，这样能够提高滑块以及滑轮架的结构强度。
此外，本发明在副框架3上还设置了柔性垫片(橡胶层)。
4、竖向防护帘4
竖向防护帘4滑动式装配于副框架3上并在副框架3上沿竖向进行伸缩运动，竖向防护帘4上开设有第二窗口。
竖向防护帘4的结构与横向防护帘2的结构相同，不同的是在框架上的安装形式，其中，横向防护帘2是横向安装在主框架1上，竖向防护帘4则是竖向安装在副框架3上。进一步地，竖向防护帘4设置有两块，两块竖向防护帘4在副框架3上间隔设置形成第二窗口。
具体地，竖向防护帘4包括有柔性的并可在竖向上折叠的竖向防护帘主体(采用橡胶材料制成)，竖向防护帘主体为瓦楞纸结构，于副框架3上设置有竖向滑槽，竖向防护帘主体的左右两侧边可滑动地卡装于竖向滑槽内；于竖向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个横向护板，全部的横向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上；横向护板的左右两侧边位于竖向滑槽的外侧。
5、联动框架5
联动框架5设置于第二窗口上并与副框架3滑动配合。
联动框架5采用正方形或者长方形框架，在联动框架5内可拆卸地设置了防护板，在防护板上开设有圆孔结构，用于机头的伸出。
基于上述结构设计，主框架1可相对于机床在纵深方向上运动、副框架3可随主框架1相对于机床在纵深方向上运动并可相对于机床进行横向运动、联动框架5可随副框架3相对于机床在纵深方向以及横向运动并可相对于机床进行竖向运动。
6、固定架
固定架采用金属构架结构，固定架是相对于机床的基座结构固定设置，固定架与主框架1之间设置有筒状的纵向防护帘，纵向防护帘可在纵深方向上进行伸缩运动。
进一步地，在本发明中，本发明还提供了纵向驱动，由纵向驱动提供动力实现纵向防护帘的自动伸缩。具体地，纵向驱动可以使用具有较长行程的气缸或者液压缸，也可以采用螺杆驱动装置。
本发明所提供的高速运行壁式防护系统，是一种带有自驱动的防护系统，本发明能够在Z轴上脱离机床的联动驱动，由Z轴方向上的驱动装置带动实现“自驱动”，相比于传统的机床带动方式而言，本发明所提供的防护系统工作更为独立，响应更快，动作更精准。
进一步地，纵向防护帘为波纹管结构。
本发明的改进核心思想为：提供整体壁式防护系统，完成对机床的整体防护。通过上述结构设计，本发明至少具备如下有益效果：
1、能够对机床提供全面防护，可有效防护机床各个轴的丝杠、导轨等零部件；
2、在机床中，整体壁式防护系统的X轴向与机床外钣金连接，通过Y轴向的钣金框与机床的移动立柱有效连接起来，通过Y轴向连接结构带动Z轴向上下左右移动，其运行流畅；
3、可对机床进行全面防护，大大提高了机床的精度，降低了成本；
4、安装便捷，后期维护方便、成本低，整体壁式防护系统的重点在于整体装配与运输，这样可以大大减少防护罩安装、调试、配合的操作难度与装配调试时间。
本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
Claims (9)
1.一种高速运行壁式防护系统，用于安装到机床上并可随机床联动实现对机床的防护，其特征在于，包括：
主框架(1)，所述主框架可随机床在纵深方向上联动；
横向防护帘(2)，所述横向防护帘滑动式装配于所述主框架上并在所述主框架上沿横向进行伸缩运动，所述横向防护帘上开设有第一窗口；
副框架(3)，所述副框架设置于所述第一窗口上并与所述主框架滑动配合；
竖向防护帘(4)，所述竖向防护帘滑动式装配于所述副框架上并在所述副框架上沿竖向进行伸缩运动，所述竖向防护帘上开设有第二窗口；
联动框架(5)，所述联动框架设置于所述第二窗口上并与所述副框架滑动配合；
固定架，所述固定架与所述主框架之间设置有筒状的纵向防护帘，所述纵向防护帘可在纵深方向上通过纵向驱动进行自动伸缩运动；
所述主框架可相对于机床在纵深方向上运动、所述副框架可随主框架相对于机床在纵深方向上运动并可相对于机床进行横向运动、所述联动框架可随所述副框架相对于机床在纵深方向以及横向运动并可相对于机床进行竖向运动。
2.根据权利要求1所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
所述横向防护帘包括有柔性的并可在横向上折叠的横向防护帘主体，所述横向防护帘主体为瓦楞纸结构，于所述主框架上设置有横向滑槽，所述横向防护帘主体的顶边以及底边可滑动地卡装于所述横向滑槽内；
于所述横向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个竖向护板，全部的所述竖向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上；
所述竖向护板的顶边以及底边位于所述横向滑槽的外侧。
3.根据权利要求2所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
所述竖向防护帘包括有柔性的并可在竖向上折叠的竖向防护帘主体，所述竖向防护帘主体为瓦楞纸结构，于所述副框架上设置有竖向滑槽，所述竖向防护帘主体的左右两侧边可滑动地卡装于所述竖向滑槽内；
于所述竖向防护帘主体的每一个折角结构上均设置有一个横向护板，全部的所述横向护板设置于每一个折角结构的相同侧面上；
所述横向护板的左右两侧边位于所述竖向滑槽的外侧。
4.根据权利要求1所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
于所述主框架的底边上设置有与所述横向滑槽平行的直线型滑轨；
于所述副框架的底部设置有滑台，所述滑台的底面设置有与所述直线型滑轨滑动配合的滑槽。
5.根据权利要求4所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
于所述主框架的顶边上设置有与所述横向滑槽平行的滚动平面，所述滚动平面设置有两个，两个所述滚动平面间隔设置并形成有滚动间隙；
于所述副框架的顶部设置有滑动挂架；
还包括有滑轮组，所述滑轮组包括有滑块以及滑轮架，所述滑轮架的顶端穿过所述滑块，于所述滑轮架的顶端通过安装轴设置有两个滑轮，所述滑轮架的底端设置有弯钩结构，所述弯钩结构与所述滑动构架钩挂连接；
所述滑块位于所述滚动平面的上侧，两个所述滑轮分别与两个所述滚动平面的上侧面滚动接触；
所述副框架通过所述滑轮组与所述主框架滑动配合。
6.根据权利要求3所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
于所述副框架的左右两侧各设置有一根与所述竖向滑槽平行的限位轨道，于所述联动框架的左右两侧设置有与所述限位轨道滑动配合的限位套管。
7.根据权利要求1所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
所述纵向防护帘为波纹管结构。
8.根据权利要求1所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
于所述主框架以及所述副框架的内侧面均设置有柔性垫片结构。
9.根据权利要求3所述的高速运行壁式防护系统，其特征在于，
所述横向防护帘主体的制作材料为橡胶；
所述竖向防护帘主体的制作材料为橡胶。
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