CN102320210B

CN102320210B - 圆柱雕刻机

Info

Publication number: CN102320210B
Application number: CN 201110253072
Authority: CN
Inventors: 汪洪涛
Original assignee: Individual
Current assignee: Anqing City Grand Tao Industry Fine Peck Cnc LLC
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2031-08-31
Also published as: CN102320210A

Abstract

本发明公开了一种圆柱雕刻机，解决了现有雕刻机的雕刻头定位不精确，雕刻精度不高的技术问题。其多个雕刻头与龙门之间设置有X向驱动装置，左立柱、右立柱与床体之间设置有双边同步的Y向驱动装置，雕刻头自身实现Z向运动；工件由U轴驱动装置带动进行自转，控制***控制雕刻头在X向、Y向、Z向进行定位，雕刻电机自身旋转进行雕刻作业。由于X向采用了齿条传动方式，定位精确，Y向采用了双边同步驱动方式，进一步提高了定位精确性。多个三爪卡盘同步旋转，工件被固定在三爪卡盘上，其圆周性定位准确，工件两端分别被卡盘顶芯和顶尖所固定，在轴向不产生位移偏差，加工过程中，工件固定牢固，可以承受较大的载荷。

Description

圆柱雕刻机

技术领域

本发明属于机械雕刻机，具体涉及一种圆柱雕刻机。

背景技术

机械雕刻机是一种广泛应用于木工业、广告业、工艺业、模具业、建筑业、印刷包装业、装饰业的通用机械设备，可雕刻木工板、密度板、亚克力有机板、PVC板、芙蓉板、双色板、大理石、防火板、橡胶板、玻璃等多种不同材质。根据雕刻工件不同，机械雕刻机可分为平面雕刻机与圆柱雕刻机。平面雕刻机可在板材上进行表面浮雕，圆柱雕刻机则可在圆柱形工件上进行雕刻，其加工成品可应用于高档家具、仿古家具的立柱或者其它部件，圆柱雕刻机也可将其它材质加工为不同形式的产品，应用十分广泛。

中国发明专利CN 201816385 U公开了一种雕刻头，其包括支架、设置在支架一侧的背板，还包括卡箍，卡箍上设置有雕刻电机，雕刻电机一端设置有刻刀，支架内部设置有导轨、丝杆，丝杆一端经伺服电机固定在支架上端，另一端由轴承座活动固定在支架下端，支架内部还设置有卡箍座，卡箍座两端与导轨活动连接，中端与丝杆通过螺纹连接，卡箍通过螺栓固定在卡箍座上。在***控制下，伺服电机经丝杆带动雕刻电机上下移动，雕刻电机自转进行作业。该发明实现了雕刻电机的独立上下和作业，为多头独立作业提供了基础。

市场上的圆柱雕刻机一般采用龙门固定、台面带动工件移动的工作模式，定位不精确，雕刻精度不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雕刻头定位准确、雕刻精度高的圆柱雕刻机。

为达到上述目的，本发明的技术方案包括床体，左立柱、右立柱分别通过Y向轨道活动连接在床体两侧，左立柱、右立柱上方固定设置有龙门，左立柱、右立柱与床体之间分别设置有Y向驱动装置；龙门上通过上、下X向轨道活动连接有多个雕刻头，多个雕刻头之间通过连杆固定连接，多个雕刻头与龙门之间设置有X向驱动装置；床体末端还设置有U轴驱动装置；床体内侧通过左、右尾座轨道活动设置有尾座拖板，尾座拖板上设置有多个与三爪卡盘对应的尾座顶针，左、右尾座轨道上还设置有尾座拖板自锁装置；

所述的U轴驱动装置上设置有U轴电机，还设置有多个三爪卡盘；所述的的三爪卡盘包括卡盘座，卡盘轴通过两个卡盘轴轴承活动设置在卡盘座上；卡盘轴一端固定设置有至少2个卡盘同步轮，另一端的内置孔内设置有卡盘压簧，卡盘顶芯通过卡盘压簧活动设置在卡盘盘面上，卡盘盘面上沿三爪卡盘的轴心均布有多个卡爪；U轴电机的主轴上固定设置的U轴电机齿轮与卡盘同步轮之间通过多个传动链两两连接。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门顶端的X向齿条，所述多个雕刻头中至少一个内设置有X向电机，X向电机通过传动装置与X向齿条活动连接。

所述的Y向驱动装置包括设置在床体两侧的左、右Y向齿条，左立柱、右立柱内设置有对应的左、右Y向驱动电机，左、右Y向驱动电机通过传动装置与左、右Y向齿条活动连接。

所述的尾座顶针包括尾座体，尾座体内腔设置有尾座轴，尾座轴一端经尾座螺杆与尾座手轮固定连接，另一端经深沟球轴承和推力轴承活动连接有顶尖，尾座轴一端设置有尾座轴滑槽，尾座体上设置有与尾座轴滑槽活动连接的尾座锁紧螺杆，尾座锁紧螺杆一端设置有尾座锁紧手柄。

采用了上述技术方案后，多个雕刻头与龙门之间设置有X向驱动装置，雕刻头可以在X向运动；左立柱、右立柱与床体之间设置有Y向驱动装置，龙门可以在Y向运动；雕刻头自身实现Z向运动；工件由U轴驱动装置带动进行自转，控制***控制雕刻头在X向、Y向、Z向进行定位，雕刻电机自身旋转进行雕刻作业。由于X向采用了齿条传动方式，定位精确，Y向采用了双边同步驱动方式，进一步提高了定位精确性。多个三爪卡盘同步旋转，工件被固定在三爪卡盘上，其圆周性定位准确，工件两端分别被卡盘顶芯和顶尖所固定，在轴向不产生位移，加工过程中，工件固定牢固，可以承受较大的载荷。因而本发明具备较高的雕刻精度。

附图说明

图1是本发明圆柱雕刻机的示意图；

图2是本发明圆柱雕刻机的主视图；

图3是本发明圆柱雕刻机的俯视图；

图4是本发明圆柱雕刻机的左视图；

图5是图2沿A-A线的剖视图；

图6是图3沿B-B线的剖视图；

图7是图4沿C-C线的剖视图；

图8是图7的D部分局部放大图；

图9是图7的E部分局部放大图；

图10是本发明圆柱雕刻机的三爪卡盘的示意图；

图11是本发明圆柱雕刻机的尾座顶针的示意图；

图12本发明圆柱雕刻机的U轴驱动装置的示意图；

图13本发明圆柱雕刻机的U轴驱动装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图12、图13可见，本实施例包括床体1，左立柱31、右立柱31’分别通过Y向轨道活动连接在床体1两侧，左立柱31、右立柱31’上方固定设置有龙门3，左立柱31、右立柱31’与床体1之间分别设置有Y向驱动装置；龙门3上通过上、下X向轨道32、32’活动连接有多个雕刻头4，多个雕刻头4之间通过连杆固定连接，龙门3上设置有X向驱动装置；床体1末端还设置有U轴驱动装置6；床体1内侧通过左、右尾座轨道71、71’活动设置有尾座拖板7，尾座拖板7上设置有多个与三爪卡盘61对应的尾座顶针72，左、右尾座轨道71、71’上还设置有尾座拖板自锁装置。

如图10、图12、图13可见，本实施例中，所述的U轴驱动装置6上设置有U轴电机60，还设置有多个三爪卡盘61；所述的三爪卡盘61包括卡盘座610，卡盘轴613通过两个卡盘轴轴承612活动设置在卡盘座610上；卡盘轴613一端固定设置有至少2个卡盘同步轮611，另一端的内置孔内设置有卡盘压簧614，卡盘顶芯615通过卡盘压簧614活动设置在卡盘盘面616上，卡盘盘面616上沿三爪卡盘61的轴心均布有多个卡爪617；U轴电机60的主轴上固定设置的U轴电机齿轮601与卡盘同步轮611之间通过多个传动链62两两连接。

采用上述结构后，U轴电机60旋转，通过传动链62带动多个三爪卡盘61同步旋转，进而驱动工件8同步旋转。由于只有一个U轴电机60进行主动旋转，所有三爪卡盘61均为从动旋转，因此可以保证所有工件完全同步；使用这种结构，省略了多个三爪卡盘61上的电机，降低了控制***的复杂程度，同时也有利于降低产品成本和使用成本。本实施例的三爪卡盘61内设置有卡盘压簧614，使得卡盘顶芯615可以顶住工件8，卡盘顶芯615与尾座顶针72上设置的顶尖727分别顶压工件8的两端，使其在轴向不发生偏离，进一步提高了工件的稳固性，从而提高了加工精度。

如图4、图7、图8、图9可见，床体1左侧设置有方轨13，左立柱31上固定有与方轨13匹配的方轨副35，左立柱31通过方轨13活动连接在床体1上；床体1右侧设置有方轨13’，右立柱31’上固定有与方轨13’匹配的方轨副35’，右立柱31’ 通过方轨13’ 活动连接在床体1上。

如图3、图5可见，采用上述结构后，作业时，将工件8固定在三爪卡盘61与尾座顶针72之间，由控制***驱动左立柱31、右立柱31’沿Y向运动，多个雕刻头4沿X向进行运动，雕刻头4上设置有Z向驱动电机450、雕刻电机451，由控制***驱动雕刻电机451进行Z向运动，由控制***驱动多个三爪卡盘61带动工件沿U轴旋转，雕刻电机451自身旋转进行雕刻作业。

本实施例中，左、右尾座轨道71、71’上还设置有尾座拖板自锁装置。如图3、图6、图7、图8、图9可见，尾座拖板7一侧设置有尾座拖板自锁螺钉73，将尾座拖板7移动到预定位置后，旋转尾座拖板自锁螺钉73，可以对尾座拖板7进行定位，尾座拖板7对侧设置相同。本实施例中，左、右尾座轨道71、71’使用直线圆轨。

本发明中，X向驱动装置可以采用多种方式。例如使用丝杆传动方式，即将丝杆固定在龙门上，丝杆螺母固定在一个雕刻头上，多个雕刻头通过连杆固定，丝杆旋转带动多个雕刻头同步进给。

如图2、图3、图5可见，本实施例中，所述的X向驱动装置包括设置在龙门3顶端的X向齿条33，所述多个雕刻头4中至少一个内设置有X向电机40，本实施例中，在龙门左侧第一个雕刻头4中设置有X向电机40，X向电机40通过齿轮与X向齿条33活动连接。采用这种结构后，由于齿条传动能够承受较大的载荷，可以提高龙门3运动灵活性。由于雕刻头4之间通过连杆固定连接，因此控制***驱动X向电机40旋转，可以带动多个雕刻头4沿X向同步移动。

本发明中，Y向驱动装置采用双边同步驱动。具体的可以采用双边同步的丝杆驱动或者双边同步的齿条传动。在控制***作用下，双边同步驱动，可以提高运动精确性。

如图1、图4、图7、图8、图9可见，本实施例中，所述的Y向驱动装置包括设置在床体1两侧的左、右Y向齿条11、11’，左立柱31、右立柱31’内设置有对应的左、右Y向驱动电机34、34’，左、右Y向驱动电机34、34’通过多级齿轮与左、右Y向齿条11、11’活动连接。如图8可见，左Y向驱动电机34的主轴上设置的左一级齿轮36经左二级齿轮37、左三级齿轮38与左Y向齿条11活动连接；如图9可见，右Y向驱动电机34’的主轴上设置的右一级齿轮36’经右二级齿轮37’、右三级齿轮38’与右Y向齿条11’活动连接。本实施例中，两侧立柱与床体之间采用齿条传动方式，能够承受较大的载荷。

本发明可以使用现有顶针进行作业，更进一步，本发明对尾座顶针进行了优化。

如图11可见，所述的尾座顶针72包括尾座体720，尾座体720内腔设置有尾座轴721，尾座轴721一端经尾座螺杆726与尾座手轮725固定连接，另一端经深沟球轴承722和推力轴承723活动连接有顶尖727，尾座轴721一端设置有尾座轴滑槽728，尾座体720上设置有与尾座轴滑槽728活动连接的尾座锁紧螺杆729，尾座锁紧螺杆729一端设置有尾座锁紧手柄724。如图3、图11可见，采用这种结构后，作业时，先将工件8一端固定在三爪卡盘61上，再将尾座顶针72移动到初始位置，然后通过尾座锁紧手柄724松开尾座锁紧螺杆729，旋转尾座手轮725，使顶尖727顶住工件另一端，由于深沟球轴承722和推力轴承723可以承受较大的轴向力矩，因此作业过程中，工件8可以充分锁紧，由三爪卡盘61和顶尖727支持其进行稳定旋转，进一步提高了加工精度。

Claims

1.一种圆柱雕刻机，包括床体（1），左立柱（31）、右立柱（31’）分别通过Y向轨道活动连接在床体（1）两侧，所述Y向轨道为方轨，左立柱（31）、右立柱（31’）上方固定设置有龙门（3），其特征在于：左立柱（31）、右立柱（31’）与床体（1）之间分别设置有Y向驱动装置；龙门（3）上通过上、下X向轨道（32、32’）活动连接有多个雕刻头（4），多个雕刻头（4）之间通过连杆固定连接，多个雕刻头（4）与龙门（3）之间设置有X向驱动装置；床体（1）末端还设置有U轴驱动装置（6）；床体（1）内侧通过左、右尾座轨道（71、71’）活动设置有尾座拖板（7），尾座拖板（7）上设置有多个与三爪卡盘（61）对应的尾座顶针（72），左、右尾座轨道（71、71’）上还设置有尾座拖板自锁装置；

所述的U轴驱动装置（6）上设置有U轴电机（60），还设置有多个三爪卡盘（61）；所述的的三爪卡盘（61）包括卡盘座（610），卡盘轴（613）通过两个卡盘轴轴承（612）活动设置在卡盘座（610）上；卡盘轴（613）一端固定设置有至少2个卡盘同步轮（611），另一端的内置孔内设置有卡盘压簧（614），卡盘顶芯（615）通过卡盘压簧（614）活动设置在卡盘盘面（616）上，卡盘盘面（616）上沿三爪卡盘（61）的轴心均布有多个卡爪（617）；U轴电机（60）的主轴上固定设置的U轴电机齿轮（601）与卡盘同步轮（611）之间通过多个传动链（62）两两连接。

2.一种如权利要求1所述的圆柱雕刻机，其特征在于：所述的X向驱动装置包括设置在龙门（3）顶端的X向齿条（33），所述多个雕刻头（4）中至少一个内设置有X向电机（40），X向电机（40）通过传动装置与X向齿条（33）活动连接。

3. 一种如权利要求1所述的圆柱雕刻机，其特征在于：所述的Y向驱动装置包括设置在床体（1）两侧的左、右Y向齿条（11、11’），左立柱（31）、右立柱（31’）内设置有对应的左、右Y向驱动电机（34、34’），左、右Y向驱动电机（34、34’）通过传动装置与左、右Y向齿条（11、11’）活动连接。

4. 一种如权利要求1所述的圆柱雕刻机，其特征在于：所述的尾座顶针（72）包括尾座体（720），尾座体（720）内腔设置有尾座轴（721），尾座轴（721）一端经尾座螺杆（726）与尾座手轮（725）固定连接，另一端经深沟球轴承（722）和推力轴承（723）活动连接有顶尖（727），尾座轴（721）一端设置有尾座轴滑槽（728），尾座体（720）上设置有与尾座轴滑槽（728）活动连接的尾座锁紧螺杆（729），尾座锁紧螺杆（729）一端设置有尾座锁紧手柄（724）。