CN204749679U - 一种四轴联动机械雕刻机 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四轴联动机械雕刻机,包括底座,工作台,龙门及龙门传动装置,卡盘装置,横梁,及机头。所述底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨及光轴固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近点击一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,机头通过自行设计的固定件与横梁垂直联接。本实用新型的优点是:整机采用铝合金材料,保证稳定性的同时降低了整机的重量;采用动龙门式设计,提高了平台的载重能力,适合加工较重工件;同时,优秀的龙门结构设计,使外观更美观、简洁;采用四轴联动驱动方式,比传动的三轴雕刻机工作范围更大,效率更高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种雕刻机,具体为一种四轴联动机械雕刻机。
背景技术
雕刻机从原理上来讲为一种车、铣组合机床。目前,机械雕刻机大多采用X、Y、Z型结构,以刀具旋转的方式进行雕刻,其传动结构有定龙门、动龙门及十字滑动等,通过换刀可进行不同材料的铣磨、切割、钻孔等加工。又根据用于加工不同的材料,分为陶瓷雕刻机、木工雕刻机等。
现有的数控雕刻机多数采用定龙门式结构,使用步进电机带动工作台及其上的工件运动,既增加了电机的负载,又降低了雕刻精度。同时定龙门式结构的承重能力受所使用的电机驱动力的限制,无法加工重量较大的工件;同时,由于现有A轴的旋转轴向为沿X轴方向,更使工件的加工尺寸、重量等受到了限制;特别是工作台移动的方式,由于工作台自身的重量已经很高,再加上工件的重量,使得Y轴整体的重量更高,惯性更大,从而降低了精度,影响了雕刻机的性能。
发明内容
本实用新型为了弥补现有雕刻机加工精度低,加工工件重量、尺寸受限这一情况,实现更高精度,更大加工范围,更高承重力而设计。
本实用新型提供一种四轴联动机械雕刻机,一种四轴联动机械雕刻机,主要包括:底座、工作台,龙门及龙门传动装置,卡盘装置,横梁和机头;其特征在于:底座主要由底座铝板、底座框架和底座与工作台之间的支撑,龙门及龙门传动装置主要由龙门侧铝板、线轨、圆导轨和Y轴驱动电机,卡盘装置主要由卡盘驱动电机、卡盘装置法兰支架和卡盘组成,横梁主要由横梁光轴,为横梁丝杆,横梁滑块和横梁驱动电机组成,机头主要由机头圆导轨、机头固定件、机头驱动电机、同步带和主轴电机组成;所述底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨及圆导轨固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近Y轴驱动电机一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,机头通过机头固定件与横梁垂直联接。
所述龙门结构为动龙门,在底座上工作台下有沿Y轴方向的线轨,在底座两侧有圆导轨,龙门结构依靠线轨及圆导轨实现移动并保证稳定性。其上安装有横梁,机头通过自行设计的固定件与横梁垂直联接。
所述卡盘装置,其旋转轴向为沿Y轴方向,可任意沿顺、逆时针旋转。
所述横梁包括两根光轴和一根丝杆,其中光轴为承重结构,丝杆为传动结构,机头通过自行设计的固定件固定在滑块上,滑块可在光轴上以极小阻力滑动,驱动电机通过丝杆驱动滑块,带动机头运动;
该雕刻机除可以加工传统的平面浮雕、凸雕图形外,通过增加的A轴旋转,可以加工柱体、多面体等更加复杂的立体结构。其结构包括用于承载整体的底座部分,用于放置工件及卡盘的工作台部分,用于实现Y轴传动、安装横梁部分的龙门及龙门传动装置,机头部分安装在横梁上并垂直于工作台。
其中,底座部分为400毫米×620毫米的长方形铝合金板,及固定其上的由2根长为400毫米和2根长为500毫米的6060铝型材围绕,经6060角件固定而成的框架组成。在框架上的四角,固定有工作台支撑柱。
其中,龙门及龙门传动装置为Y轴装置及安装在底座上的线轨及光轴上的支撑结构。龙门支撑为自行设计的铝合金板支撑,其形状为由长300毫米,宽85毫米的矩形与下底长143毫米,上底长94毫米,高为50毫米的梯形组合而成的多边形。其优势在于比传统的单杆结构更加稳固,同时,便于安装;线轨为安装在框架两侧500毫米长的6060铝型材上表面的滑动装置,其型号为HGH20HA,在框架两侧500毫米长的6060铝型材外表面,安装有SBR20圆导轨,用于承载龙门部分的重量及移动;龙门结构通过丝杆受Y轴电机驱动,实现移动,丝杆为安装在框架内部的传动装置,通过联轴器与Y轴电机联接。此结构的设计优势在于保证了雕刻精度的同时,增加了工作台的承重,使整机可以雕刻更重的工件。
其中,卡盘装置包括卡盘及其驱动电机;卡盘的旋转轴向沿Y轴安置,通过同步带与驱动电机连接,可进行顺、逆时针旋转。其目的在于,增加了第四维加工空间,可完成传统三轴雕刻机难以一次性完成的加工需求,同时,因为旋转轴向为沿Y轴方向,相比传统的A轴,其加工空间更大,解决了现有A轴加工范围小的问题。
其中,横梁部分包括两根20×520光轴与一根12×440滚珠丝杆,丝杆为传动装置,通过联轴器与驱动电机联接;两根光轴为承重结构,分别在丝杆的上下两边;两根光轴与丝杆构成一个垂直于xoy面,平行于xoz面的平面;滑块在光轴上滑动,机头通过自行设计的固定件固定在滑块上。
其中,机头部分包括垂直圆导轨、驱动电机、丝杆、主轴电机,两根SBR20×500圆导轨及一根12×440滚珠丝杆安装在自行设计的固定件上,丝杆在两根圆导轨之间,用于传动,带动主轴电机沿Z轴运动。丝杆及驱动电机之间通过同步带联接。
本实用新型的优点是:整机采用铝合金材料,保证稳定性的同时降低了整机的重量;采用动龙门式设计,提高了平台的载重能力,适合加工较重工件;同时,优秀的龙门结构设计,使外观更美观、简洁;采用四轴联动驱动方式,比传动的三轴雕刻机工作范围更大,效率更高。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型的正视图。
图3为本实用新型的右视图。
图4为本实用新型的俯视图。
在图中,1为底座,1.1为底座铝板,1.2为底座框架,1.3为底座与工作台之间的支撑,2为工作台,3为龙门及龙门传动装置,3.1为龙门侧铝板,3.2为线轨,3.3为圆导轨,3.4为Y轴驱动电机,4为卡盘装置,4.1为卡盘驱动电机,4.2为卡盘装置法兰支架,4.3为卡盘,5为横梁,5.1为横梁光轴,5.2为横梁丝杆,5.3为横梁滑块,5.4为横梁驱动电机,6为机头,6.1为机头圆导轨,6.2为机头固定件,6.3为机头驱动电机,6.4为同步带,6.5为主轴电机。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型进行进一步解释。由附图所示,一种四轴联动机械雕刻机,主要包括:底座1、工作台2,龙门及龙门传动装置3,卡盘装置4,横梁5和机头6;其特征在于:底座1主要由底座铝板1.1、底座框架1.2和底座与工作台之间的支撑1.3组成,龙门及龙门传动装置3主要由龙门侧铝板3.1、线轨3.2、圆导轨3.3和Y轴驱动电机3.4组成,卡盘装置4主要由卡盘驱动电机4.1、卡盘装置法兰支架4.2和卡盘4.3组成,横梁5主要由横梁光轴5.1,为横梁丝杆5.2,横梁滑块5.3和横梁驱动电机5.4组成,机头6主要由机头圆导轨6.1、机头固定件6.2、机头驱动电机6.3、同步带6.4和主轴电机6.5组成;所述底座1为承重结构,其上有工作台2,龙门及龙门传动装置3通过线轨及圆导轨固定在底座1上,卡盘装置4固定在工作台2上靠近Y轴驱动电机一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁5,机头6通过机头固定件与横梁5垂直联接。
本实用新型包括底座1.1,其上安装有底座框架1.2,在底座框架上安装有工作台支撑1.3,其上安装有工作台2,在框架两侧长边上,安装有线轨3.2,外侧安装有圆导轨3.3。
所述线轨与圆导轨为用来安装龙门及龙门传动装置,圆导轨及线轨上安置龙门侧板3.1,侧板通过自行设计的龙门传动装置3.4与丝杆联接。
所述龙门及龙门传动装置由侧板、龙门传动装置及横梁部分组成,横梁包括两根20×520光轴(及其所配滑块)5.1、一根12×440丝杆5.2、机头部分及驱动电机5.4组成,两根光轴成上下排列,丝杆安置在两根光轴中间,通过联轴器与驱动电机联接。
所述机头部分通过自行设计的固定件6.2固定在光轴的滑块上,机头部分包括圆导轨6.1,固定件6.2,驱动电机6.3,同步带6.4,主轴电机6.5,其中主轴电机通过固定件与圆导轨6.1的滑块联接,受丝杆驱动进行沿Z轴的上下运动,丝杆通过同步带6.4与驱动电机联接。
所述主轴电机上可装夹刀具,进行切割。
卡盘装置法兰支架4.1安装在工作台2上靠近Y轴驱动电机3.4一端的,卡盘4.3安装在法兰支架4.1上,其特征在于旋转轴向为沿Y轴方向,可进行顺逆时针旋转。卡盘驱动电机4.2轴向沿Y轴方向,安装在法兰支架4.1上。
进行加工时,工件可装夹在卡盘上,也可直接固定在工作台上进行加工。
Claims (4)
1.一种四轴联动机械雕刻机,主要包括:底座、工作台,龙门及龙门传动装置,卡盘装置,横梁和机头;其特征在于:底座主要由底座铝板、底座框架和底座与工作台之间的支撑组成,龙门及龙门传动装置主要由龙门侧铝板、线轨、圆导轨和Y轴驱动电机组成,卡盘装置主要由卡盘驱动电机、卡盘装置法兰支架和卡盘组成,横梁主要由横梁光轴,为横梁丝杆,横梁滑块和横梁驱动电机组成,机头主要由机头圆导轨、机头固定件、机头驱动电机、同步带和主轴电机组成;所述底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨及圆导轨固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近Y轴驱动电机一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,机头通过机头固定件与横梁垂直联接。
2.根据权利要求1所述的一种四轴联动机械雕刻机,其特征在于,所述龙门结构为动龙门,在底座上工作台下有沿Y轴方向的线轨,在底座两侧有圆导轨,龙门结构依靠线轨及圆导轨实现移动,其上安装有横梁。
3.根据权利要求1所述的一种四轴联动机械雕刻机,其特征在于,所述卡盘装置,其旋转轴向为沿Y轴方向,可任意沿顺、逆时针旋转。
4.根据权利要求1所述的一种四轴联动机械雕刻机,其特征在于,横梁包括两根光轴和一根丝杆,其中光轴为承重结构,丝杆为传动结构,机头通过机头固定件固定在滑块上,滑块可在光轴上以极小阻力滑动,驱动电机通过丝杆驱动滑块,带动机头运动。
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