CN202264582U

CN202264582U - 一种4d数控立体雕刻机

Info

Publication number: CN202264582U
Application number: CN2011204132641U
Authority: CN
Inventors: 赵守勤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2012-06-06
Anticipated expiration: 2021-10-26

Abstract

一种4D数控立体雕刻机，包括底座、与所述底座相连接的机架、设置在所述机架上的刀具机构和控制机构，所述刀具机构与所述机架之间通过纵向导轨机构和横向导轨机构相连接，所述底座上设置有工作平台，所述工作平台通过前后导轨机构与所述底座相连接，所述工作平台上设置有工件夹持机构，所述夹持机构包括框体、安装在所述框体侧壁上的多个转盘，驱动所述转盘的传动机构、驱动所述传动机构的驱动机构以及安装在所述工作平台上并与所述转盘一一对应的多个顶针机构，每个所述顶针机构相互独立，并通过各自的顶针导轨机构安装在所述工作平台上。本实用新型中的顶针机构相互独立设置，均通过各自的顶针导轨机构进行定位，克服现有技术存在的变形问题。

Description

一种4D数控立体雕刻机

技术领域

本实用新型涉及一种数控立体雕刻机，尤其涉及用于木制品雕刻的数控立体雕刻机。

背景技术

木制的工艺品由于外形美观和价格较低被人们所接受；市面上流行的工艺品一般有雕刻在平木板上的平面工艺品和具有立体造型的立体工艺品。由于立体工艺品更具有观赏价值，但是由于没有足够的货源而越来越不能满足人们需求。为此，设计一种数控立体雕刻机用来制作立体工艺品成为一种趋势。但是，现有的雕刻机大都只能在平木板上雕刻出凸凹形状的工艺品，无法全方位的雕刻。

为此现有技术中出现了立体式雕刻机，这种立体雕刻机主要是对于工件的夹持机构，如中国专利号为CN201020253944.7号实用新型专利，公开日为2011年3月16日，公开了一种雕刻机的工件夹持装置，设置在雕刻机的工作平台上，本夹持装置包括若干个定位在工作平台上且能够转动的转盘和一根能够水平纵向移动的横梁，所述的横梁上设有若干个与转盘一一对应设置且正对转盘中心的顶针，所述的工作平台上固定有至少两根水平纵向设置的导轨，所述的横梁设于导轨上且能沿着导轨轴向来回滑动，在导轨上设有能使横梁定位的定位机构；在横梁上设有能带动顶针靠近或远离转盘的微调机构。上述技术方案中的所有顶针安装在同一个横梁上，顶针在横梁上的受力不均，使得横梁在变形后，顶针定位不够准确。另外，这种夹持装置无法适用于平面雕刻的需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种结构简单、能按工步旋转工件，且能够适用加工大型和小型的工艺品的4D数控立体雕刻机。

按照本实用新型提供的一种4D数控立体雕刻机，包括底座、与所述底座相连接的机架、设置在所述机架上的刀具机构和控制机构，所述刀具机构与所述机架之间通过纵向导轨机构和横向导轨机构相连接，所述底座上设置有工作平台，所述工作平台通过前后导轨机构与所述底座相连接，所述工作平台上设置有工件夹持机构，所述夹持机构包括框体、安装在所述框体侧壁上的多个转盘，驱动所述转盘的传动机构、驱动所述传动机构的驱动机构以及安装在所述工作平台上并与所述转盘一一对应的多个顶针机构，每个所述顶针机构相互独立，并通过各自的顶针导轨机构安装在所述工作平台上。

按照本实用新型提供的一种4D数控立体雕刻机还具有如下附属技术特征：

所述顶针机构包括座体、安装在所述座体上的顶针和驱动所述顶针的调节结构，所述座体的底部设置有导向键，所述工作平台上设置有导向槽，所述导向键位于所述导向槽中。

所述座体的两侧设置有锁定件，所述工作平台上设置有锁定槽，所述锁定件与锁定槽相连接。

所述锁定件为T型螺栓，所述锁定槽为T型槽。

所述座体的后端设置有驱动所述调节结构的手轮。

所述传动机构包括多个齿轮箱、安装在每个所述齿轮箱中的锥齿轮组和连接所有锥齿轮组的长轴，所述锥齿轮组与所述转盘的转轴相连接，所述长轴与所述驱动机构相连接。

所述齿轮箱上设置有调节套和固定所述调节套的调节螺母，所述调节套套装在所述转盘的转轴上。

所述工作平台为平板式结构。

所述纵向导轨机构包括托板和驱动所述托板纵向运动的纵向伺服电机，所述托板与所述机架通过纵向导轨连接在一起；所述横向导轨机构包括滑板和驱动所述滑板横向运动的横向伺服电机，所述滑板和所述托板通过横向导轨连接在一起，所述刀具机构安装在所述滑板上，所述刀具机构包括针式刀具和驱动所述刀具的驱动电机。

所述前后导轨机构包括前后导轨和前后伺服电机，所述前后伺服电机驱动所述工作平台，所述工作平台通过所述前后导轨与所述底座相连接，所述驱动机构、所述纵向伺服电机、所述横向伺服电机和所述前后伺服电机与所述控制装置相连接。

按照本实用新型提供的一种4D数控立体雕刻机与现有技术相比具有如下优点：首先，本实用新型中的顶针机构相互独立设置，均通过各自的顶针导轨机构进行定位，克服现有技术存在的变形问题；其次，本实用新型的工作平台既可以进行平面雕刻，也可以进行立体雕刻；再次，本实用新型的工件装夹机构采用转盘和顶针装夹工件，装夹牢固。利用电机带动转盘转动，转动平稳。结构简单，操作方便、可靠，工件装夹机构采用移动顶针来调整转盘与顶针的距离，解决了加工工件尺寸大小问题提高使用范围。最后，采用将各个减速器的输入轴连成一轴线，再用同一个电机驱动，同时对多个工件加工，提高了生产效率，也提高了产品的合格率。

附图说明

图1是本实用新型的立体图。

图2是图1中的A处放大图。

图3是本实用新型中夹持机构的剖视图。

图4是本实用新型中夹持机构的另外一个视角剖视图。

具体实施方式

参见图1至图4，在本实用新型给出的一种4D数控立体雕刻机，包括底座1、与所述底座1相连接的机架2、设置在所述机架2上的刀具机构3和控制机构，所述刀具机构3与所述机架2之间通过纵向导轨机构4和横向导轨机构5相连接，所述底座1上设置有工作平台6，所述工作平台6通过前后导轨机构7与所述底座1相连接，所述工作平台6上设置有工件夹持机构8，所述夹持机构8包括框体81、安装在所述框体81侧壁上的多个转盘82，驱动所述转盘82的传动机构83、驱动所述传动机构83的驱动机构84以及安装在所述工作平台6上并与所述转盘82一一对应的多个顶针机构85，每个所述顶针机构85相互独立，并通过各自的顶针导轨机构851安装在所述工作平台6上。其中，所述驱动机构84采用伺服电机，通过所述控制机构控制上述各个部件的工作，而控制机构采用数控机床上的计算机控制器。所述刀具机构3相对于工件能够实现上下、左右、前后三个方向运动，再加上工件的360度旋转，构成了四个方向的运动，本实用新型称为4D。所述转盘82上设置有尖刺，用于固定工件。

本实用新型将工件夹持机构8中的顶针机构85设置成相互独立的结构，每个顶针机构85通过各自的顶针导轨机构851调节与转盘82的间距，从而使其克服了现有技术中顶针横梁容易变形的问题。另外，这种独立设置的结构，使用更为灵活。

参见图1和图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述顶针机构85包括座体852、安装在所述座体852上的顶针853和驱动所述顶针853的调节结构，所述座体852的底部设置有导向键854，所述工作平台6上设置有导向槽61，所述导向键854位于所述导向槽61中。所述调节结构可以采用螺纹结构，通过旋转推动所述顶针853向前或向后运动，从而夹紧或松开工件。所述导向键854和导向槽61构成所述顶针导轨机构851，从而使得所述座体852能够滑动，并且保持直线滑动。本实用新型中的所述顶针853安装在所述底座852上，所述底座852的高度可以设置的较高，因此，能够适用于大型工件。本实用新型中的顶针853与所述转盘82同轴设置。

参见图1和图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述座体852的两侧设置有锁定件855，所述工作平台6上设置有锁定槽62，所述锁定件855与锁定槽62相连接。所述锁定件855为T型螺栓，所述锁定槽62为T型槽。所述锁定件855拧紧后，将所述座体852固定，防止松动。同时，这种T型结构可以实现无级调节，即可以在所述座体852的行程上任意位置予以固定，满足不同长度工件的需要。

参见图1和图2，在本实用新型给出的上述实施例中，所述座体852的后端设置有驱动所述调节结构的手轮856。转动所述手轮856能够带动调节结构转动，实现对于顶针853的调节。

参见图3和图4，在本实用新型给出的上述实施例中，所述传动机构83包括多个齿轮箱831、安装在每个所述齿轮箱831中的锥齿轮组832和连接所有锥齿轮组832的长轴833，所述锥齿轮组831与所述转盘82的转轴821相连接，所述长轴833与所述驱动机构84相连接。本实用新型采用锥齿轮组832将所述长轴833的旋转改变方向后，驱动所述转盘82旋转。采用锥齿轮组832进行传动，能够满足伺服电机输出的需要，使得伺服电机更准确的控制工件的转动。

参见图3，在本实用新型给出的上述实施例中，所述齿轮箱831上设置有调节套834和固定所述调节套834的调节螺母835，所述调节套834套装在所述转盘82的转轴821上。所述转轴821与所述调节套834之间设置锥形轴承836，采用了锥形轴承，在轴向能承受较大的轴向力；而齿轮箱设置了由所述调节套834和调节螺母835构成的轴向间隙调整机构，可很方便的任意调整齿轮的啮合间隙，即使是机器经长时间运转，齿轮磨损，也可以适时进行调整。

参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，所述工作平台6为平板式结构。本实用新型的工作平台6为平板式结构，不仅能够满足立体雕刻的需要，而且还可以进行平面雕刻。

参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，所述纵向导轨机构4包括托板41和驱动所述托板41纵向运动的纵向伺服电机42，所述托板41与所述机架2通过纵向导轨43连接在一起；所述横向导轨机构5包括滑板51和驱动所述滑板51横向运动的横向伺服电机52，所述滑板51和所述托板41通过横向导轨53连接在一起，所述刀具机构3安装在所述滑板51上，所述刀具机构3包括针式刀具31和驱动所述刀具31的驱动电机32。

参见图1，在本实用新型给出的上述实施例中，所述前后导轨机构7包括前后导轨71和前后伺服电机（图中未示），所述前后伺服电机驱动所述工作平台6，所述工作平台6通过所述前后导轨71与所述底座1相连接，所述驱动机构84、所述纵向伺服电机42、所述横向伺服电机52和所述前后伺服电机与所述控制装置相连接。

本实用新型的工件夹持机构8带动工件旋转而实现立体加工，在加工时，首先将工件圆木或方木一端顶在转盘上，另一端由顶针向转盘伸出将工件顶住。这里要说明的是顶针在顶住工件后，顶针和转盘上的尖刺均插进工件内，靠转盘和顶针的顶压力将工件卡住；加工完后，缩回顶针，工件就可以卸下来。而顶针是设置在滑动机构上，在加工大尺寸的工件时，通过滑动机构使转盘和顶针的距离拉大后再放置工件；反之加工小尺寸工件时，反向移动滑动机构。这样，本数控雕刻机的工件装夹机构使用的范围变大。本机构可以设计成水平放置的也可以设计成垂直放置的，这两种情况可根据实际的需要来确定。

Claims

1.一种4D数控立体雕刻机，包括底座、与所述底座相连接的机架、设置在所述机架上的刀具机构和控制机构，所述刀具机构与所述机架之间通过纵向导轨机构和横向导轨机构相连接，所述底座上设置有工作平台，所述工作平台通过前后导轨机构与所述底座相连接，其特征在于：所述工作平台上设置有工件夹持机构，所述夹持机构包括框体、安装在所述框体侧壁上的多个转盘，驱动所述转盘的传动机构、驱动所述传动机构的驱动机构以及安装在所述工作平台上并与所述转盘一一对应的多个顶针机构，每个所述顶针机构相互独立，并通过各自的顶针导轨机构安装在所述工作平台上。

2.如权利要求1所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述顶针机构包括座体、安装在所述座体上的顶针和驱动所述顶针的调节结构，所述座体的底部设置有导向键，所述工作平台上设置有导向槽，所述导向键位于所述导向槽中。

3.如权利要求2所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述座体的两侧设置有锁定件，所述工作平台上设置有锁定槽，所述锁定件与锁定槽相连接。

4.如权利要求3所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述锁定件为T型螺栓，所述锁定槽为T型槽。

5.如权利要求2所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述座体的后端设置有驱动所述调节结构的手轮。

6.如权利要求1所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述传动机构包括多个齿轮箱、安装在每个所述齿轮箱中的锥齿轮组和连接所有锥齿轮组的长轴，所述锥齿轮组与所述转盘的转轴相连接，所述长轴与所述驱动机构相连接。

7.如权利要求6所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述齿轮箱上设置有调节套和固定所述调节套的调节螺母，所述调节套套装在所述转盘的转轴上。

8.如权利要求1所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述工作平台为平板式结构。

9.如权利要求1所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述纵向导轨机构包括托板和驱动所述托板纵向运动的纵向伺服电机，所述托板与所述机架通过纵向导轨连接在一起；所述横向导轨机构包括滑板和驱动所述滑板横向运动的横向伺服电机，所述滑板和所述托板通过横向导轨连接在一起，所述刀具机构安装在所述滑板上，所述刀具机构包括针式刀具和驱动所述刀具的驱动电机。

10.如权利要求9所述的一种4D数控立体雕刻机，其特征在于：所述前后导轨机构包括前后导轨和前后伺服电机，所述前后伺服电机驱动所述工作平台，所述工作平台通过所述前后导轨与所述底座相连接，所述驱动机构、所述纵向伺服电机、所述横向伺服电机和所述前后伺服电机与所述控制装置相连接。