CN103522815A - 独立对刀型数控边雕机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种独立对刀型数控边雕机,行走精度高,雕刻效果好,使用寿命长,安装方式灵活。其在床体上通过左导轨、右导轨活动连接有左立柱、右立柱,左立柱、右立柱与床体之间还设置有Y向驱动装置,左立柱、右立柱上方设置有龙门,其特征在于:龙门的垂直面上设置有X向垂直导轨、水平面上设置有X向水平导轨,龙门上通过X向垂直导轨、X向水平导轨活动设置有多个雕刻头底座,雕刻头底座由相互连接的竖板和横板组成,雕刻头底座上固定有雕刻头,多个雕刻头底座之间通过X向连杆互相连接;还包括与多个雕刻头连接的X向驱动装置;雕刻头具备Z向独立上下的结构。
Description
技术领域
本发明涉及CNC数控雕刻机,具体涉及一种独立对刀型数控边雕机。
背景技术
授权公告号为202242712U的中国实用新型专利公开了一种多头雕刻机X向驱动装置,包括龙门,所述的龙门侧面设置有上、下X向方轨, 龙门上端面设置有X向齿条,龙门上通过上、下X向方轨活动连接有至少一个主动雕刻头,多个雕刻头通过上、下X向方轨活动连接在龙门上;所述的主动雕刻头内设置有与X向齿条通过齿轮连接的X向电机;所述的主动雕刻头与多个雕刻头之间通过连杆连接。结构简单,运动灵活,可以提高多头雕刻机作业的精确度。然而,由于上、下X向方轨设置在龙门侧面,雕刻头以侧悬挂方式布置,造成上、下X向方轨负载大且存在扭偏效应,不利于提高雕刻精度。
授权公告号为201816385U的中国实用新型公开了一种雕刻头,其中设置有Z向电机、Z向导轨、Z向驱动装置,还设置有雕刻电机,雕刻电机能够在Z向电机驱动下沿Z向独立上下对刀并通过自转实现雕刻作业,适合作为多头雕刻机和单头雕刻机的雕刻头。
现有技术的平面雕刻机,其雕刻头以侧悬挂方式布置在龙门上,造成上、下X向方轨受力较大,X向行走不流畅,影响雕刻精度,并易降低X向使用寿命。同时,由于结构限制,X向的传动连杆只能设置在雕刻头背板上,与X向传动不在同一铅垂线,传动效果不理想。
随着生活水平的提高,市场要求雕刻机不仅能实现平面雕刻,而且还要实现在诸如桌腿、托盘等多面体的各个斜面上进行雕刻。现有技术的平面雕刻机主要功能是实现在板状大块工件表面浮雕,由于工件只能平铺于雕刻机台面上,因而不具备多面体雕刻功能。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种独立对刀型数控边雕机,具备多用途的特点,既能对大块工件进行表面浮雕,又能对多面体的各个面进行表面雕刻,雕刻精度高,使用寿命长,在Z向能够进行独立对刀。
为解决上述技术问题,本发明的独立对刀型数控边雕机,包括床体,在所述的床体上通过左导轨、右导轨活动连接有左立柱、右立柱,所述的左立柱、右立柱与床体之间还设置有Y向驱动装置,左立柱、右立柱上方设置有龙门,所述的龙门的垂直面上设置有X向垂直导轨、水平面上设置有X向水平导轨,龙门上通过X向垂直导轨、X向水平导轨活动设置有多个雕刻头底座,所述的雕刻头底座由相互连接的竖板和横板组成,雕刻头底座上固定有雕刻头,多个雕刻头底座之间通过X向连杆互相连接;还包括X向驱动装置;所述的雕刻头具备Z向独立上下的结构;在所述的床体上沿Y轴方向可转动地设置有多个与雕刻头相匹配的Y向方梁。
所述的Y向驱动装置包括设置在床体上的左、右Y向齿条,还包括设置在左立柱、右立柱上的左、右Y向驱动电机,所述的左、右Y向驱动电机的主轴与所述的左、右Y向齿条传动连接。
所述的左、右Y向驱动电机的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮,所述的左立柱、右立柱上分别设置有左、右Y向大齿轮和 左、右Y向小齿轮,所述的左、右Y向大齿轮 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮连接,所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮分别与左、右Y向大齿轮啮合,所述的左、右Y向小齿轮分别与左、右Y向齿条啮合。
所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮、 左、右Y向大齿轮、 左、右Y向小齿轮的螺旋角为5至15度。
所述的X向驱动装置包括设置在龙门上的X向驱动电机,还包括与X向驱动电机的主轴连接的X向丝杆,至少一个雕刻头底座与X向丝杆通过丝杆副传动连接。
采用了上述技术方案后,其技术效果体现在:
1、通过对Y向方梁的角度调整,并在每个Y向方梁上固定一个工件,从而可以工件在床体上的任意角度固定,从而实现在多面体上进行表面雕刻功能;
2、平板状工件直接固定在多个Y向方梁之上,即可实现普通平面雕刻机功能;
3、通过在龙门的垂直面上设置X向垂直导轨、水平面上设置X向水平导轨,从而使得在X向,雕刻头的自重可以被更合理的分布,防止出现X向扭偏、行走不畅、卡死等故障,提高了行走精度和雕刻精度;
4、多个雕刻头同时进行雕刻作业,工作效率高;各雕刻头具备独立上下的结构,能针对工件的差异进行独立对刀和补偿,提高了加工适应性;
5、X向、Y向、Z向可支持齿条传动、丝杆传动等多种传动方式,便于提高设备适应性;
6、齿条传动方式下,左、右Y向驱动电机主轴齿轮、 左、右Y向大齿轮、 左、右Y向小齿轮都设置有螺旋角,相比现有技术的齿条传动进一步提高了行走精度,从而提高了设备的雕刻精度。
附图说明
图1是本发明的独立对刀型数控边雕机的结构示意图;
图2是本发明的独立对刀型数控边雕机的俯视图;
图3是图2的正视图;
图4是图3的侧视图;
图5是本发明的独立对刀型数控边雕机的左立柱的局部剖视图;
图6是本发明的独立对刀型数控边雕机的右立柱的局部剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明。
如图1至图5可见,本发明的独立对刀型数控边雕机,包括床体1,在所述的床体1上通过左导轨10、右导轨10’活动连接有左立柱2、右立柱2’,所述的左立柱2、右立柱2’与床体1之间还设置有Y向驱动装置,左立柱2、右立柱2’上方设置有龙门3,所述的龙门3的垂直面上设置有X向垂直导轨30、水平面上设置有X向水平导轨31,龙门3上通过X向垂直导轨30、X向水平导轨31活动设置有多个雕刻头底座5,所述的雕刻头底座5由相互连接的竖板和横板组成,雕刻头底座5上固定有雕刻头6,多个雕刻头底座5之间通过X向连杆34互相连接;还包括X向驱动装置;所述的雕刻头6具备Z向独立上下的结构,其上还设置有可自转的雕刻电机7;在所述的床体1上沿Y轴方向可转动地设置有多个与雕刻头6相匹配的Y向方梁4。
本发明中,所述的龙门3的截面为矩形,在其垂直面上设置有X向垂直导轨30、水平面上设置有X向水平导轨31,龙门3上通过X向垂直导轨30、X向水平导轨31活动设置有多个雕刻头底座5,所述的雕刻头底座5由相互连接的竖板和横板组成,X向垂直导轨30通过轨道付与雕刻头底座5的竖板内侧活动连接,雕刻头6设置在竖板外侧,X向水平导轨31与雕刻头底座5的横板下侧轨道付活动连接;从而使得雕刻头6的重量通过X向水平导轨31沿铅垂线直接由龙门3承载,X向垂直导轨30起到导向支撑作用,相对于现有技术,X向导轨不易产生扭偏、行走不畅、卡死等故障;X向垂直导轨30、X向水平导轨31负载分配合理,两者配合工作,因而X向行走更为灵活,提高了雕刻精度。
X向驱动装置可以使用已知的丝杆传动或齿条传动等各种方式。本实施例中,采用了丝杆传动方式。
所述的X向驱动装置包括设置在龙门3上的X向驱动电机32,还包括与X向驱动电机32的主轴连接的X向丝杆33,至少一个雕刻头底座5与X向丝杆33通过丝杆副传动连接。本实施例中,X向丝杆33与相邻近的雕刻头底座5连接,由于多个雕刻头底座5之间通过X向连杆34连接,因而X向丝杆33可直接驱动多个雕刻头底座5及雕刻头6沿X向运动。
X向水平导轨31与雕刻头底座5的横板下侧活动连接;所述的X向连杆34设置在雕刻头底座5的横板的上方,X向驱动装置设置在雕刻头底座5的横板的下方,X向连杆34、X向驱动装置沿铅垂线对齐,因而受力均匀。
所述的Y向驱动装置可以使用已知的丝杆传动或齿条传动等各种方式,本实施例中采用齿条传动方式。
所述的Y向驱动装置包括设置在床体1上的左、右Y向齿条12、12’,还包括设置在左立柱2、右立柱2’上的左、右Y向驱动电机20、20’,所述的左、右Y向驱动电机20、20’的主轴与所述的左、右Y向齿条12、12’传动连接。
上述结构中,左、右Y向驱动电机20、20’的主轴上可以设置齿轮,从而与所述的左、右Y向齿条12、12’直连以实现Y向行走。上述结构中,Y向双侧同步驱动,可承受负载大,驱动精度高。
优选的,所述的左、右Y向驱动电机20、20’的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’,所述的左立柱2、右立柱2’上分别设置有左、右Y向大齿轮21、21’和 左、右Y向小齿轮22、22’,所述的左、右Y向大齿轮21、21’ 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮22、22’连接,所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’分别与左、右Y向大齿轮21、21’啮合,所述的左、右Y向小齿轮22、22’分别与左、右Y向齿条12、12’啮合。
所述的左立柱2包含有一个垂直布置的隔板,左Y向大齿轮21、左Y向小齿轮22分布于隔板两侧,两者之间通过一根传动轴连接。
上述结构逐级传动,一是具备变速传动的功能,提高行走精度;二是便于部件之间的位置和尺寸匹配,从而使得本发明采用模块化结构生产组装。
左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’、 左、右Y向大齿轮21、21’、 左、右Y向小齿轮22、22’的螺旋角为5至15度。各传动副应互相匹配。上述结构进一步提高了驱动精度。
所述的多个Y向方梁4活动连接在床体1上且沿Y轴方向设置;Y向方梁4与床体1水平面平行。为了方便连接,在床体1的前端垂直设置多个撑杆13,Y向方梁4的一端通过轴连接在床体1的末端架14上,另一端活动设置在撑杆13上,并带有锁紧装置。松开锁紧装置,Y向方梁4可绕轴自转,转动至合适角度后,锁闭锁紧装置,Y向方梁4实现定位。所述的锁紧装置有多种实施方式,例如可以用轴端的螺母代替。多个撑杆13之间设置有空隙,便于多面体工件通过。
为了方便工件在Y向方梁4上的固定,可以进一步在Y向方梁4上设置各种辅助连接装置。本实施例中,沿Y轴方向在每一个Y向方梁4上设置有燕尾槽40,本发明工作时,可以通过燕尾槽40来辅助夹紧工件。
本实施例的独立对刀型数控边雕机工作时,工件固定在Y向方梁4上,在对工件的不同面进行加工时,可以对Y向方梁4进行旋转,从而使加工面成为水平面。通过X向驱动电机32,左、右Y向驱动电机20、20’, 雕刻头6自带的Z向电机实现在X、Y、Z向的行走,通过雕刻头6上设置的雕刻电机7自转进行雕刻,从而可以实现对多面体的各个面进行雕刻作业。在多个Y向方梁4上架设面板,既可转换为平面雕刻机进行作业。
Claims (5)
1.一种独立对刀型数控边雕机,包括床体(1),在所述的床体(1)上通过左导轨(10)、右导轨(10’)活动连接有左立柱(2)、右立柱(2’),所述的左立柱(2)、右立柱(2’)与床体(1)之间还设置有Y向驱动装置,左立柱(2)、右立柱(2’)上方设置有龙门(3),其特征在于:所述的龙门(3)的垂直面上设置有X向垂直导轨(30)、水平面上设置有X向水平导轨(31),龙门(3)上通过X向垂直导轨(30)、X向水平导轨(31)活动设置有多个雕刻头底座(5),所述的雕刻头底座(5)由相互连接的竖板和横板组成,雕刻头底座(5)上固定有雕刻头(6),多个雕刻头底座(5)之间通过X向连杆(34)互相连接;还包括X向驱动装置;所述的雕刻头(6)具备Z向独立上下的结构;在所述的床体(1)上沿Y轴方向可转动地设置有多个与雕刻头(6)相匹配的Y向方梁(4)。
2.如权利要求1所述的独立对刀型数控边雕机,其特征在于:所述的Y向驱动装置包括设置在床体(1)上的左、右Y向齿条(12、12’),还包括设置在左立柱(2)、右立柱(2’)上的左、右Y向驱动电机(20、20’),所述的左、右Y向驱动电机(20、20’)的主轴与所述的左、右Y向齿条(12、12’)传动连接。
3. 如权利要求2所述的独立对刀型数控边雕机,其特征在于:所述的左、右Y向驱动电机(20、20’)的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮(201、201’),所述的左立柱(2)、右立柱(2’)上分别设置有左、右Y向大齿轮(21、21’)和 左、右Y向小齿轮(22、22’),所述的左、右Y向大齿轮(21、21’) 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮(22、22’)连接,所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮(201、201’)分别与左、右Y向大齿轮(21、21’)啮合,所述的左、右Y向小齿轮(22、22’)分别与左、右Y向齿条(12、12’)啮合。
4. 如权利要求3所述的独立对刀型数控边雕机,其特征在于:左、右Y向驱动电机主轴齿轮(201、201’)、 左、右Y向大齿轮(21、21’)、 左、右Y向小齿轮(22、22’)的螺旋角为5至15度。
5. 如权利要求1、2、3或4所述的独立对刀型数控边雕机,其特征在于:所述的X向驱动装置包括设置在龙门(3)上的X向驱动电机(32),还包括与X向驱动电机(32)的主轴连接的X向丝杆(33),至少一个雕刻头底座(5)与X向丝杆(33)通过丝杆副传动连接。
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PB01 | Publication | ||
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