一种伞式刀库的联动封闭防护罩的制作方法

1.本实用新型涉及一种伞式刀库的联动封闭防护罩，属于机械加工设备技术领域。


背景技术：

2.在机械加工行业中，配置有刀库的数控加工设备，可按需求自动更换加工刀具，无需人工换刀即可自动完成多个加工工序。相比于链式、圆盘式、斗笠式刀库，伞式刀库在刀具容许重量、长度方面占优，但通常安装位置较矮，铁屑、切削液飞溅量大。
3.现有应用到立式数控加工设备上的伞式刀库一般采用开口向下的直筒形防护罩，罩门绕刀盘轴心旋转，防护部分整体悬空，刀库送刀时易晃动。且罩门开合无法防止切削液与细碎切屑侵入刀库内部，刀柄易污染，造成刀具装夹不稳定、加工精度受影响。另外现有应用的伞式刀库及防护通常布置于机床自身的防护围罩内部，结构上无法与设备结合为一体，侵占设备主体结构且不美观。综上，现有技术应用的伞式刀库防护罩在防护的全面性、稳定性上具有明显的欠缺和不足。


技术实现要素：

4.本实用新型针对现有技术存在的不足，提供一种伞式刀库的联动封闭防护罩，所述的联动封闭防护罩结构合理，稳定性强，防护功能完善。
5.本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种伞式刀库的联动封闭防护罩，所述的联动封闭防护罩包括到刀库底板、防护支架、左防护门、后罩、防护沿、右防护门、气缸和弹性连杆，所述防护支架的后端连接所述的后罩，所述防护支架的前端左侧与所述左防护门转动连接，所述防护支架的前端右侧与所述右防护门转动连接，所述刀库底板和气缸位于所述防护支架内部，所述刀库底板上端设有导轨，所述导轨上滑接有伞式刀库主体，所述气缸的一端固定于所述后罩上，所述气缸的气缸杆固定连接所述伞式刀库主体，所述左防护门与所述的伞式刀库主体通过弹性连杆连接，所述右防护门与所述的伞式刀库主体通过弹性连杆连接，所述弹性连杆与所述伞式刀库主体铰接，所述弹性连杆与所述左防护门和右防护门均铰接，弹性连杆推动左防护门和右防护门的开合，所述防护支架的上端安装所述的防护沿，防护沿用于防护左防护门和右防护门与防护支架之间的缝隙。
6.本实用新型的有益效果是：由防护支架作为防护部分承载主体部件，其后方安装后罩、前方安装左防护门和右防护门、上方安装防护沿，形成封闭空间的刀库，伞式刀库主体安装在内部形成全封闭防护，伞式刀库主体由气缸推动做推出、收回移动动作，同时在弹性连杆作用下左防护门和右防护门作开合动作，所述联动封闭防护罩是针对伞式刀库的新型防护装置，提出了一种开门式防护思路，利用滑块
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摆杆机构实现了换刀时开合防护的联动动作，并且提高了伞式刀库防护罩对刀库的防护能力，切屑、切削液任何飞溅角度都无法侵入刀库防护内部，完全可以保证刀库内刀柄安装部位不被污物沾染，可以做到设备加工时正面溅水的完全防护。
7.在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：
8.进一步的，所述的防护支架呈倒u型，所述的防护支架为通过加强设计的钢板钣金结构，所述防护支架与所述左防护门通过铰链连接，所述防护支架与所述右防护门通过铰链连接。
9.采用上述进一步方案的有益效果是：由气缸、伞式刀库主体、弹性连杆、左防护门和右防护门组成两套滑块
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摆杆机构，刀库换刀时左防护门和右防护门联动呈平开式开合。
10.进一步的，所述后罩为钢板钣金结构，所述后罩固定连接在所述防护支架后方，所述后罩后方中间位置开口。
11.采用上述进一步方案的有益效果是：后罩后方中间位置开口，以供人工检查更换刀库内刀具。
12.进一步的，所述左防护门和所述右防护门相接触的一侧分别设有上翻凹槽和下翻凹槽，所述左防护门和所述右防护门闭合时形成“迷宫形”防护结构。
13.采用上述进一步方案的有益效果是：防护门对合时形成“迷宫形”防护结构，导流出混合有金属碎屑的切削液，使切屑、切削液在左防护门和右防护门之间无法侵入刀库防护内部，保证刀库内刀柄安装部位不被污物沾染
14.进一步的，所述左防护门与所述防护支架接触的一侧贴有软质密封条，所述右防护门与所述防护支架接触的一侧贴有软质密封条。
15.采用上述进一步方案的有益效果是：使切屑、切削液在左防护门、右防护门与防护支架之间无法侵入刀库防护内部，保证刀库内刀柄安装部位不被污物沾染。
16.进一步的，所述左防护门的上部为向前方倾斜的斜面，所述右防护门的上部为向前方倾斜的斜面。
17.采用上述进一步方案的有益效果是：左防护门和右防护门顶部为向前方倾斜的结构与防护沿共同作用，可以防止切屑、切削液在防护支架的上方进入到刀库防护内部。
18.进一步的，所述的弹性连杆为拉伸型氮气弹簧，但不限于氮气弹簧，也可是装有其他类型弹簧的双层杆状结构，作用是在左防护门和右防护门闭合时始终给予左防护门和右防护门拉力，使左防护门和右防护门贴紧防护支架。
19.进一步的，所述刀库底板上设有若干螺丝孔。
20.采用上述进一步方案的有益效果是：螺丝孔的设置便于将刀库安装在工作台上，使用更加便利。
附图说明
21.图1为实施例中所述伞式刀库的联动封闭防护罩开启状态的结构示意图；
22.图2为实施例中所述伞式刀库的联动封闭防护罩处在开启状态，表示防护门开合摆动范围与换刀主轴位置相互关系的示意图；
23.图3为实施例中所述伞式刀库的联动封闭防护罩，表示换刀过程中部件运动状态变化的简化示意图；
24.图4为实施例中所述伞式刀库的联动封闭防护罩在立式数控钻床中应用的示意图；
25.图5为实施例中所述伞式刀库的联动封闭防护罩在闭合状态时左防护门和右防护门接触位置的截面局部放大示意图；
26.图中：1.刀库底板；2.防护支架；3.气缸；4.左防护门；5.后罩；6.防护沿；7.右防护门；8.伞式刀库主体；9.铰链；10.弹性连杆；11.工作台防护围罩；12.支撑槽；13.工作台。
具体实施方式
27.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
28.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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型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，不是旨在于限制本实用新型。
29.如图所示，一种伞式刀库的联动封闭防护罩，包括用于承载伞式刀库的刀库底板1、用于承载防护部分各部件的防护支架2、伞式刀库中用于推动刀盘完成换刀的气缸3、防护装置中位于左侧用于防护刀库的左防护门4、用于防护刀库后方的后罩5、用于防护左右防护门与防护支架缝隙的防护沿6、防护装置中位于右侧用于防护刀库的右防护门7、伞式刀库主体8、用于给左右防护门提供转动支撑的铰链9、用于推动防护门的弹性连杆10、应用实例中数控钻床工作台周围用于防止切屑与切削液飞溅的防护围罩11、应用实例中用于支撑刀库与刀库防护支架且兼顾排水功能的支撑槽12、应用实例中数控钻床用于装夹工件的工作台13。
30.所述防护支架2的后端连接所述的后罩5，所述防护支架2的前端左侧与所述左防护门4转动连接，所述防护支架2的前端右侧与所述有防护门7转动连接，所述刀库底板1和气缸3位于所述防护支架2内部，所述刀库底板1上端设有导轨，所述导轨上滑接有伞式刀库主体8，所述气缸3的一端固定于所述后罩5上，所述气缸3的气缸3杆固定连接所述伞式刀库主体8，所述左防护门4与所述的伞式刀库主体8通过弹性连杆10连接，所述有防护门7与所述的伞式刀库主体8通过弹性连杆10连接，所述弹性连杆10与所述伞式刀库主体8铰接，所述弹性连杆10与所述左防护门4和有防护门7均铰接，所述防护支架2的上端安装所述的防护沿6，整体形成封闭式结构。由导轨导向、气缸3推动实现移动换刀，并且刀库气缸3同时为防护开合提供动力。
31.所述的防护支架2呈倒u型，所述的防护支架2为通过加强设计的钢板钣金结构，所述防护支架2与所述左防护门4通过铰链9连接，所述防护支架2与所述有防护门7通过铰链9连接。
32.所述后罩5为钢板钣金结构，所述后罩5固定连接在所述防护支架2后方，所述后罩5后方中间位置开口，以供人工检查更换刀库内刀具。
33.所述左防护门4和所述有防护门7相接触的一侧分别设有上翻凹槽和下翻凹槽，所述左防护门4和所述有防护门7闭合时形成“迷宫形”防护结构。防护沿6下端与左防护门4和有防护门7顶部翻边距离小，且下端与防护支架2前面有一定距离，防护了防护罩顶部与防护支架2前方的区域。并且防护门与刀库之间的弹性连杆10具有弹性，在左防护门4和有防护门7闭合时始终给予左防护门4和有防护门7拉力，使左防护门4和有防护门7贴紧防护支
架2。倾斜的左防护门4和有防护门7顶部、“迷宫形”防护槽、防护沿6和弹性连杆10的共同作用，使切屑、切削液任何飞溅角度都无法侵入刀库防护内部，完全可以保证刀库内刀柄安装部位不被污物沾染。
34.所述左防护门4与所述防护支架2接触的一侧贴有软质密封条，所述有防护门7与所述防护支架2接触的一侧贴有软质密封条。
35.所述左防护门4的上部为向前方倾斜的斜面，所述有防护门7的上部为向前方倾斜的斜面。
36.所述的弹性连杆10为拉伸型氮气弹簧。所述刀库底板1上设有若干螺丝孔，刀库底板1安装于设备适当位置的牢固平面上。
37.换刀与联动防护的过程是：机床主轴带刀移动到系统预定的换刀位置，伞式刀库主体8推出，推出过程中弹性连杆10推动左防护门4和有防护门7打开，伞式刀库主体8推出到位时空刀夹夹紧刀具；主轴松刀并向上退回主轴等待；伞式刀库主体8退回，退回过程中弹性连杆10拉动防护门闭合；伞式刀库主体8在联动封闭防护罩内转动刀盘至目标刀具到位，伞式刀库主体8再次推出，同时弹性连杆10推动左防护门4和有防护门7打开，伞式刀库主体8推出到位后，主轴下移抓刀；伞式刀库主体8退回，同时弹性连杆10拉动左防护门4和有防护门7闭合，完成整个换刀过程。
38.伞式刀库主体8在换刀时涉及部件的运动，左防护门4和有防护门7由弹性连杆10拉动闭合时，左防护门4和有防护门7之间逐渐接近并最终接触，此时左防护门4和有防护门7接触后相互给予对方一个支持力，力的方向在一条方向上且方向相反，大部分动能相互抵消；而左防护门4和有防护门7在开启动作停止时，左防护门4和有防护门7与弹性连杆10只有铰链9支撑，易产生晃动，可以通过设计弹性连杆10长度以及弹性连杆10两端在伞式刀库主体8和左防护门4、有防护门7上的安装位置控制左防护门4和有防护门7的开合速度。图3中表示了伞式刀库主体8推出前后部件运动状态，∠21、∠22为伞式刀库主体8推出前和推出后弹性连杆10与伞式刀库主体8运动方向的夹角。气缸3行程前后的缓冲区除外，气缸3的动作近似为匀速的，在伞式刀库主体8推出后角度增大，即为沿连杆方向的分速度在开启过程中逐渐减小，左防护门4和有防护门7的开启到位时∠22越接近90
°
，到位时速度越小，左防护门4和有防护门7摆动停止时晃动越小。
39.本实用新型的伞式刀库的联动封闭防护罩可与设备整合为一体，如图4伞式刀库的联动封闭防护罩在立式数控钻床的应用实例所示，刀库底板安装在工作台13上方，并使用设备工作台侧面的排水支撑槽12做辅助支撑，防护支架2与设备工作台防护围罩11连接为一体作为整体防护的一部分，伞式刀库的联动封闭防护罩与设备原有的外围防护罩结合为一体，并减少了对工作台的占用，联动封闭防护罩成为了设备整体防护的一部分，美观实用。
40.本实用新型提出了一种开门式防护思路，利用滑块
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摆杆机构实现了换刀时开合防护的联动动作，并且提高了伞式刀库的联动封闭防护罩对伞式刀库主体8的防护能力，可以做到设备加工时正面溅水的完全防护。
41.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。
42.以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。