联动门装置及龙门加工中心机床的制作方法

本发明属于机床防护领域，涉及一种联动门装置，尤其涉及一种龙门加工中心机床防护的联动门装置。

背景技术：

机床外防护作为数控机床的重要功能部件，具有安全防护、精度保持、环境保护，隔潮防湿等作用，越来越被机床制造厂商和机床终端用户所重视。

相较于常规加工中心机床，龙门加工中心主要适用于加工大型工件，其体形、结构相对于其他加工中心更为庞大，因此龙门加工中心的防护罩通常设计成防护围栏形式，即通过在龙门加工中心四周设置一圈防护围栏，将加工区域包围进而实现对龙门加工中心的安全防护与密封防漏

在现有技术中，龙门加工中心防护围栏有两种形式：第一种是在龙门加工中心四周设置较高的固定式防护围栏，而在横梁下方设置较低的固定围板，用以避让横梁下移后与其干涉，也方便机床操作人员跨过固定围板，进出机床加工区域内外部。第二种是在横梁下方设置一道滑动门，横梁下移时需要人工将滑动门移开，避免防护门与横梁相撞。但以上方案在机床加工时切削液和切屑会从横梁下方飞溅出去，不仅污染机床周边环境，清理困难，而且还会存在滑倒摔伤等安全风险。滑动门的开合，可控性差，存在横梁和滑动门相撞的事故隐患。

技术实现要素：

为克服现有技术中存在的缺陷，本发明提出了一种联动门装置，所述联动门装置可以沿着水平方向移动，保证机床操作人员方便进出机床防护围栏内部；而且还可以随着横梁上下移动，保证机床加工时联动门装置和机床横梁之间具有很好的密封性能，进而实现密封防漏的功能。此外，联动门装置还设置检测与控制单元，可以自动控制门体的动作，具备智能，安全，高效的特点，可有效提升机床整体性能。

本发明解决其技术问题所采用的一个技术方案是：一种联动门装置，包括包括固定围板、滑动门组件、伸缩组件、控制组件、滑动导向组件、滚动支撑组件、滑台气缸，所述固定围板底端固定在地面上且一部分设有缺口，顶端与所述滑动导向组件的一端连接；所述滚动支撑组件匹配嵌入在所述缺口内,且一面固定在地面上；所述滑动门组件顶端与所述滑动导向组件的另一端连接，底端与所述滚动支撑组件的另一面连接；所述滑台气缸一端与所述滑动门组件远离所述固定围板的运行端连接，另一面与所述伸缩组件伸缩方向的一侧面连接；所述控制组件与所述滚动支撑组件和所述滑台气缸电连接；通过所述控制组件驱动控制，使所述滑动门组件水平运动,所述伸缩组件竖直运动；所述滑动门组件带动所述伸缩组件水平运动。

通过滑动门组件与伸缩组件连接,使得联动门装置可以同时实现水平与竖直运动的联动,工作效率更高,智能效果更好。同时由于滑台气缸分别于滑动门组件与伸缩组件连接，所以滑动门运行时会带动伸缩组件一同运动，不但增加水平滑行行程还能减小滑动门尺寸。

优选的,所述滚动支撑组件包括支撑架、滚动导轨、驱动电机、传动结构，所述支撑架一面固定在底面上，另一面与所述滚动导轨连接；所述驱动电机固定在所述支撑架上且与所述传动结构一端连接；所述传动结构另一端固定在所述滑动门组件底部。

通过驱动电机驱动与支撑架和滑动门组件连接的传动结构，可以实现滑动门组件相对支撑架的水平运动，结构简单，易于实现。

优选的,所述滑动结构是齿轮齿条组合或丝杠螺母组合或滑块导轨组合。

传动结构可以采用齿轮、齿条啮合传动或丝杠螺母配合运行或是滑块与导轨的直线运行，可以根据具体使用工况进行灵活选用，选择范围大，使用也简单便捷。

所述滑动门组件包括滑动门、若干滚动体、导轨限位槽，所述滚动体间隔连接在所述滑动门底部，且与所述滚动导轨匹配；所述导向限位槽固定在所述滑动门顶部；所述滑动导向组件固定在所述固定围板顶部，且与所述导向限位槽滑动配合。

通过滑动门底部滚动体的设置，可以使得滑动门的运行更加顺畅，电机驱动更加省力；滑动导向组件与导向限位槽配合，使得滑动门的导向更加稳固。

进一步的,所述滚动体包括两个滚轮、滚轮轴、滚轮支架，所述滚轮轴两端嵌入在滚动轴承内圈上，各所述滚轮套装在滚动轴承外圈上形成滚轮整体，所述滚轮整体安装在所述滚轮支架上。

通过滚轮之间的间隔布置，可以使得滚动支撑组件上的滚动导轨嵌入滚轮相对侧，使其接触配合。这样滚轮就可以起到限位作用，确保滑动门在滑行方向的一致性，使得滑行在顺畅、平稳的情况下受力更均匀，防护密封也得到保障。

优选的,所述伸缩组件包括一节固定护板、若干节形状匹配的滑动护板、若干个护板滚轮、若干个护板滚轮槽、导向条、导向槽，所述固定护板与各所述滑动护板形状相似且嵌套配合；各所述护板滚轮槽与所述导向槽间隔固定连接在所述滑动门远离所述固定围板的一侧平面上；所述固定护板与所述滑动门的底部固定连接；各所述护板滚轮分别与所述滑动护板固定连接且所述滚轮匹配嵌入所述护板滚轮槽内；所述导向条固定安装在靠近所述滑动门一侧的滑动护板上且嵌入导向槽内；所述滑台气缸与其中一个所述滑动护板连接。

通过将伸缩组件的结构仿照导轨防护罩的结构进行设计，结构简单，成本低廉。不但可以实现上下伸缩运动，伸缩行程可控；而且适用范围广。

优选的，还包括密封组件，所述密封组件包括条刷、刮屑板、导流板，所述条刷固定在滑动护板顶部及其他各护板远离滑动门的一侧边；所述刮屑板设置在各节护板配合的间隙内且固定在相邻护板上；所述导流板固定在所述固定围板底部、所述滑动门底部及伸缩组件底部。

通过密封组件的安装适用，不但保障联动门装置的密封性，而且通过导流板可将飞溅的液体进行回收利用，不但改善环境还节约成本。

优选的，所述滑动导向组件包括滑动导轨，所述滑动导轨采用尼龙材料。采用尼龙材料作为滑动导轨，可以增加导轨耐磨性，延长导轨的使用寿命，降低更换频率，且尼龙材料加工便捷成本低廉。

进一步的，一种龙门加工中心机床,包括立柱、横梁、围栏，还包括上述的联动门装置，所述联动门装置与所述围栏连接。

加工中心机床通过采用联动门装置，可以实现水平与竖直方向的联动，在加床加工工件时，可以快速自动的进行避让，安全高效的同时提高了自动化的水平。

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，通过将滑动门组件与伸缩组件创造性的结合，不仅提供了一种稳定便捷新型防护联动结构，而且还可以同时满足水平与竖直移动的联动。通过控制组件的控制，不但减少了人工的参与度，安全高效的同时提高了自动化水平。

附图说明

附图1是联动门装置的整体结构示意图；

附图2是联动门装置的整体结构示意图；

附图3是滚动支撑组件结构示意图；

附图4是滑动门组件结构示意图；

附图5是滑动门组件与滚动支撑组件配合的局部结构示意图；

附图6是滑动门组件与滑动导向组件配合的局部结构示意图；

附图7是伸缩组件结构示意图；

附图8是伸缩组件局部剖视结构示意图；

附图9是控制组件与密封组件结构示意图；

附图10是龙门加工中心防护结构示意图；

附图中：10-联动门装置，20-立柱，30-横梁，40-主轴，50-工作台，60-左侧围栏，70-右侧围栏，100-固定围板，200-滑动门组价，300-伸缩组件，400-滑动导向组件，500-滚动支撑组件，600-滑台气缸，700-控制组件，800-密封组件，210-滑动门，220-滚动体，230-导轨限位槽，310-固定护板，320-第一节滑动护板，330-第二节滑动护板，340-护板滚轮，350-第一节滑动护板滚轮槽，360-第二节滑动护板滚轮槽，370-导向条，380-导向槽，390-上部感应开关、下部感应开关，410-滑动导轨，510-支撑架，520-滚动导轨，530-驱动电机，540-滑动结构，710-第一感应开关，720-第一感应板，730-第二感应开关，740-第二感应板，750-第三感应开关，760-第三感应板，810-条刷，820-导流板，221-辊轮，222-滚轮轴，223-滚轮支架，541-齿轮，542-齿条。

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。

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。实施例中的前后运行可以解释为水平运行，上下运行解释为竖直运行。

实施例一

参照附图1与附图2所示，联动门装置10，包括固定围板100、滑动门组件200、伸缩组件300、滑动导向组件400、滚动支撑组件500、滑台气缸600、控制组件700、密封组件800。固定围板100底部通过膨胀螺栓固定在地面上，作为联动门组件200的滑动支撑框架；在底部还有部分设有缺口，滚动支撑组件500嵌于对应缺口处且一侧固定在地面上。滑动门组件200与固定围板平行设置，底端与滚动支撑组件另一侧连接接，顶端连接滑动导向组件400的一端，且其一侧边与固定围板100连接。伸缩组件300的一侧与远离固定围板一侧的滑动门组件连接。滑动导向组件400的另一端固定连接在固定围板100靠近滑动门组件200一侧的顶端。控制组件700与滚动支撑组件和滑台气缸电连接，可以控制驱动滚动支撑组件和滑台气缸。这样滚动支撑组件可为滑动门组件提供向上支撑的支撑动力与前后滑动的驱动动力；滑动导向组件可以为滑动门组件提供导向限位作用。通过滚动支撑组件500驱动，滑动门组件就可沿固定围板前后滑动(如图示箭头方向)。滑台气缸600一端与滑动门组件远离所述固定围板的一端固定连接，另一端与伸缩组件300伸缩方向的一侧面连接。这样通过滑台气缸的伸缩驱动就可以带动伸缩组件沿滑动门组件进行上下伸缩运动。进一步的，由于伸缩组件与滑动门组件上的滑台气缸相连接，所以伸缩组件可以随着滑动门组件进行前后移动，实现联动功能的同时可以加大运动行程。

实施例二

参照附图3所示,滚动支撑组件500包括支撑架510、滚动导轨520、驱动电机530、滑动结构540、导轨连接板550、导轨连接件560。支撑架一面可通过螺栓固定在地面上，另一面上方沿长度方向固定有导轨连接板550，在连接板一侧，驱动电机530固定连接在支撑架上，另一侧的侧面间隔设置若干个导轨连接件560，连接件另一端通过螺栓与滚动导轨520连接。驱动电机与传动结构540的一端连接。在本实施例中，传动结构540采用齿轮541与齿条542啮合使用。即，驱动电机的输出轴与齿轮541轴连接；齿条542一端与齿轮啮合传动，另一端固定在滑动门组件200的底部。这样驱动电机启动驱动齿轮转动，齿轮带动与齿条连接的滑动门组件直线运行。即实现滑动门组件的滑行。

滑动结构540也可以是丝杠螺母组合或是滑块导轨组合。需要说明的是采用滑块导轨组合时，驱动电机的输出轴方向需要做适应性改变，此处驱动电机可以更换为气缸或电缸等驱动元件。具体工作原理与本实施例类似，此处不再赘述。

实施例三

参照附图4至附图6所示，滑动门组件200包括滑动门210、若干间隔设置在滑动门底部的滚动体220、以及位于滑动门顶部的导轨限位槽230。进一步的，滚动体220包括两个滚轮221、两个滚轮轴222、滚轮支架223，各滚轮轴一端分别嵌入在滚动轴承内圈上，然后滚轮221分别套装在滚动轴承外圈上，接着将滚轮轴另一端分别间隔共线的固定安装在滚轮支架223上，然后滚轮支架固定连接在滑动门底部。最优的是，将两个滚轮竖排放置，相隔间隙匹配滚动导轨的宽度。通过滚轮之间的间隔布置，可以使得滚动导轨520嵌入两个滚轮相对侧，使其接触配合。这样滑动门在滚动导轨的带动下就可以在两个滚轮内滑行，使得滑行更加平稳顺畅。滑动门上可以根据需要设置观察窗、把手等辅助元件，帮助操作人员观察机床的工作过程。

滑动导向组件包括滑动导轨410，且其固定安装在固定围板100顶部，安装在滑动门顶部的导轨限位槽230与滑动导轨410配合安装，使得滑动门可以在导轨限位槽的带动下沿滑动导轨运行。通过滑动导轨的限位导向，使得滑动门在滑行顺畅、平稳的情况下，负载变小，变形和密封也得到保障。

需要说明的是，滑动导轨与导向限位槽均可以通过螺栓固定在固定围板与滑动门上。滑动导轨可以采用尼龙材料制作，以增加其耐磨性。当然任何耐磨性好的材料均可作为滑动导轨，具体类型根据实际情况选取。

实施例四

本实施例中，伸缩组件采用两节滑动护板为例进行说明，在使用中可以根据实际工况进行灵活变动。

参照附图7和附图8所示，缩组件300包括固定护板310、第一节滑动护板320、第二节滑动护板330、护板滚轮340、第一节滑动护板滚轮槽350、第二节滑动护板滚轮槽360、导向条370、导向槽380。固定护板、第一节滑动护板、第二节滑动护板采用薄钢板折弯成型，其截面可以是u型或几字形结构，其运行方向的一端设有立板。各护板形状相似，相互之间可以嵌套配合，当后一节护板的立板与前一护板的立板接触时，后一护板继续动作就可以推着前一护板运行。具体的可以参考机床导轨防护罩结构，是本领域技术人员熟知的结构，此处不在详细说明。

第一节滑动护板滚轮槽350、第二节滑动护板滚轮槽360和导向槽380竖直间隔固定连接在滑动门210远离固定围板100的一侧。固定护板310通过螺纹与滑动门210的底部固定连接，这样就可随滑动门前后滑动。进一步的，护板滚轮340分别固定连接在第一节滑动护板320和第二节滑动护板330的一面上，且其位置与第一节滑动护板滚轮槽和第二节滑动护板滚轮槽匹配。然后将安装在护板上的护板滚轮分别嵌入滑动门上的第一节滑动护板滚轮槽350和第二节滑动护板槽360内。需要说明的是，安装时根据护板形状将第一节滑动护板嵌入固定护板，而后将第二节滑动护板嵌入第一节滑动护板内，这样第一节滑动护板就可以相对固定护板上下滑动，第二节滑动护板相对第一节滑动护板上下滑动。进一步的，导向条370固定安装在靠近滑动门一侧的第二节滑动护板上且嵌入导向槽380内。这样，护板在上下运动时，各护板之间通过自身的折弯形状有导向，导向条在导向槽内也有导向，双层导向结构使得护板运行负载更小，运行平稳顺畅的同时还可以提高运行速度。进一步的，滑台气缸600与第二节滑动护板连接。这样滑动气缸运动就可带动第二节滑动护板动，第二节滑动护板运动就会带动第一节滑动护板动。需要说明的是，各节护板之间的联动还可以通过剪刀状的铰链实现，如：钢板式的导轨防护罩伸缩结构。当然任何可以实现护板伸缩的结构均可，本实施例不做具体限制。

实施例五

参照附图9所示，联动门装置还包括控制组件700。控制组件包括控制箱(图示未示出)、第一感应开关710、第一感应板720、第二感应开关730、第二感应板740、第三感应开关750、第三感应板760、报警器。第一感应开关710固定安装在滑动门顶部靠近伸缩组件的一端，第一感应板720固定安装在固定围板靠近滑动门一端的顶部，高度与第一感应开关匹配。这样滑动门在运行时感应开关可以通过感应第一感应板，发出信号给控制箱，控制箱根据感应信号控制驱动电机，从而实现对滑动门前后滑行的控制。第二感应开关730与第三感应开关750分别固定安装在滑动门靠近伸缩组件一侧的上下端，其位置也是伸缩组件300伸缩的上下限位置。第二感应板740与第三感应板760固定安装在第二节滑动护板靠近滑动门的一侧上。这样，伸缩组件在进行上下运动时，通过第二节滑动护板上的感应板与感应开关接触，就可以发出信号到控制箱，从而控制伸缩组件的行程。通过控制组件的应用可以解放人工劳动，避免事故的同时提高自动化与智能化。需要说明的是，感应开关可以采用接近开关。

报警器安装在滑动门上部，当机床正在工作时，如果有人手动打开滑动门时，控制箱会给报警器信号，此时报警器会启动发出声音，提示操作者这是违规操作。

实施例六

请再参照附图9所示，联动门装置还包括密封组件800，密封组件800又包括条刷810、刮屑板(图示未示出)、导流板820。条刷810分别固定在各节护板远离滑动门的一侧和第二节滑动护板的顶端，这样可以起到一定的密封作用。刮屑板固定在各节护板相互配合的缝隙上内且与其中一节护板固定安装。这样护板在运行时也起到密封作用。导流板820固定安装在固定围板100、滑动门210及伸缩组件300的底部，且呈斜角，可以将飞溅在的液体引流至指定位置，一方面改善工作环境，另一方面可以回收液体降低成本。

实施例七

参照附图10所示，一种龙门加工中心机床防护，包括联动门装置10、立柱20、横梁30、主轴40、工作台50、左侧围栏60、右侧围栏70，联动门装置对称设置在加工中心横梁的两侧，联动门装置中带有伸缩组件的一侧与机床链接，带有固定围板的一侧分别与左侧围栏和右侧围栏连接，这样组合成龙门加工中心机床防护。

横梁30安装在立柱20上并上下运动，主轴40在横梁20上左右运动，工作台50前后运动。左侧围栏与右侧围板通过螺栓固定在地面上，用于阻挡机床加工过程产生的飞溅液体。加工工件时需要主轴上下运动、工作台前后运动。所以有些工况下，机床横梁需要向下运动，传统的结构可能会产生碰撞；还有一些作业环境需要操作人员进出查看、翻件等需求，传统的结构一方面没有违规提示，一方面环境工作环境恶劣，可能会造成工伤。而采用联动门装置，既能避免人员受伤、减少横梁碰撞的隐患还可以提高设备自动化水平，提升设备整体品质，进而提升用户体验。

具体工作过程如下：

机床工作时，当横梁移动至联动门装置上方时，联动门装置接收信号，此时控制箱下达指令，滑台气缸带动伸缩组件向下运动，当下移至第三感应板时，第三感应开关发出信号至电控箱，此时电控箱下达指令到驱动电机，然后驱动电机转动带动滑动门向固定围板方向滑行，滑行至第一感应开关感应到第一感应板时停止。以此自动实现滑动门的联动。通过伸缩组件上安装的条刷、刮屑板等，可以实现机床立柱两侧的密封性，有效防止机床切削液飞溅到防护外部。不仅改善工作环境，还避免由于切削液造成滑倒摔伤隐患。

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。