一种防尘雕刻机
技术领域
本实用新型属于机械加工设备技术领域,涉及一种防尘雕刻机。
背景技术
雕刻机是指能够对物品表面进行有一定深度标识的设备,其从加工原理上讲是一种钻铣组合加工,其应用范围广泛,机型较多,可以应用到木料、石料、金属、塑料等加工雕刻上,为雕刻产品的大批量快速生产奠定了基础。
如中国专利【申请号:201620004272.3】公开了一种新型木头雕刻机,包括操作机体,所述操作机体上设置有龙门,雕刻头安装在所述龙门上,雕刻头包括铣刀和旋转锯片,操作机体的上方左端还设置有木头旋转夹具装置,木头旋转夹具装置包括底座,所述底座上设置有固定端装置,固定端装置连接有传动机构,底座上开设有导轨,所述操作机体的上方右侧还设置有控制器。
目前,市场上普遍雕刻机的结构类似于上述专利文献公开的雕刻机结构。众所周知,在现有雕刻机加工过程中,往往会产生大量切屑和粉尘,但是,在本领域中,分析现有雕刻机结构,如上述专利文献公开的雕刻机可知,现有雕刻机一般都不会去特别设计防尘罩等防尘结构来做防尘处理,究其原因是因为防尘罩一方面会加大机体占用空间,另一方面如果加装防尘罩,会导致工件的取放非常不便,尤其是针对大型雕刻工件时,其装夹安放本身就占据较多的时间,那么受到防尘罩的阻碍干扰,就会大大加剧工件取放时间的延长。因此,本领域技术人员不会对雕刻机做加装防尘罩的设计,最常规的一般防尘处理是利用抽气设备或者利用切削液带走部分粉尘,但是这些防尘措施防尘效果较差,不能很好解决防尘的问题。也就是说,在现有技术中,往往通过牺牲工作环境的保护来换取加工效率的提高,无法兼顾提高防尘效果和加工效率。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题,提出了一种防尘雕刻机,本实用新型解决的是现有雕刻机的防尘效果和加工效率无法兼顾提高的技术问题。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现:一种防尘雕刻机,包括机架、刀具架和用于装夹工件的工作台,其特征在于,所述防尘雕刻机还包括具有工件进出口的防尘罩,所述机架、刀具架和工作台均位于防尘罩内,所述机架上固连有导轨,所述导轨经由工件进出口从防尘罩内延伸到防尘罩外,所述工作台滑动连接在导轨上且能够通过所述工件进出口全部或部分滑动至防尘罩外。
区别于现有技术通过牺牲工作环境的保护来换取加工效率的提高的惯用设计手段,本雕刻机兼顾提高了防尘效果和加工效率。具体来说,为了提高防尘效果,本雕刻机通过在机架上设置防尘罩,机架、用于加工工件的刀具架和工作台位于防尘罩内,即防尘罩罩设在加工区域外,使得加工区域与外界阻隔,从而使得切屑和粉尘不容易逸散出去,大大提高了防尘效果;同时,本实用新型通过在防尘罩上设计用于工件进出的工件进出口,然后再通过在机架上设计导轨,使得用于装夹工件的工作台滑动连接在导轨上,由于导轨经由工件进出口从防尘罩内伸出到防尘罩外,这样使得工作台能够沿着导轨经由工件进出口从防尘罩内全部或部分移动伸出防尘罩,从而使得工件能够在防尘罩外就能够进行取放装夹,使得工件的取放装夹不会受到防尘罩的干扰影响,并且上述工作台滑出设计也使得大型工件装夹时不受刀具架和周边机架的干扰,进而提高了工件取放的便捷性,保证了加工效率的提高;也就是说,通过以上导轨和工作台的滑动设计,巧妙克服了上述防尘设计带来工件取放不便,影响加工效率提高的问题,因此,通过以上防尘罩、导轨以及工作台的配合设计,使得本雕刻机在提高防尘效果的同时又能兼顾提高加工效率,大大提高了雕刻机的应用前景。另外,需要说明的是,上述机架位于防尘罩内包涵两种情况,指的是部分机架位于防尘罩内或全部机架位于防尘罩内。上述工作台可以为平台板状结构或者矩形框架结构。
在上述的防尘雕刻机中,所述导轨伸出工件进出口部分的下方或者外侧设有支撑件,所述支撑件与机架固连或一体成型。
作为优选,所述支撑件上具有与导轨延伸方向一致的让位凹口。
通过以上支撑件设计,一方面解决了导轨伸出支撑强度的问题;另一方面,支撑件上让位凹口的设计能够为人们提供站位空间,如果工作台部分位于防尘罩外或者位于靠近工件进出口的位置时,人们可以站在让位凹口内对工件进行调整处理,无需等到工作台回到极限位置,从而有利于提高加工效率。
在上述的防尘雕刻机中,所述导轨具有两根且相互平行,所述支撑件为两根设置在导轨下方并与导轨一一对应的支撑梁,两根支撑梁之间形成有让位凹口。通过以上设计,用最简单的结构达到了提高加工效率的目的。
作为另一种方案,在上述的防尘雕刻机中,所述支撑件为呈板状的支撑台。
在上述的防尘雕刻机中,所述工件进出口处设有对开门或门帘或者推拉门。通过以上设计,在工件加工时,上述对开门或门帘或者推拉门能够对切屑和粉尘的逸散进行阻挡,防止粉尘跑出防尘罩,从而进一步提高了雕刻机的防尘效果,并且上述对开门或门帘或者推拉门在工件取放装夹时均可推开,也不会对工件取放造成影响,使得加工效率也不受影响。
在上述的防尘雕刻机中,所述工作台在驱动装置的驱动下沿着导轨滑动;所述驱动装置为驱动气缸;或者所述驱动装置为驱动油缸;或者所述驱动装置为丝杆电机。驱动气缸或驱动油缸可以将活塞杆固定到工作台上用于驱动工作台滑动;丝杆电机可以通过在工作台上固定丝母来与丝杆配合,从而使得丝杆电机能够驱动工作台滑动。
在上述的防尘雕刻机中,所述防尘罩或者对开门或者推拉门上设置有观察窗。通过以上设计,便于人们随时监控工件的加工状态。
根据三维空间的移动方式的不同,在上述的防尘雕刻机中,其机型一的结构如下:所述机架包括底座,所述底座上滑动连接有能够沿水平纵向移动的龙门横梁,所述龙门横梁上滑动连接有能够沿水平横向移动的横托板,所述横托板上滑动连接有能够沿竖向移动的安装架,所述刀具架呈长条形且带有若干刀头,所述刀具架固定或转动连接在安装架上。
在上述的防尘雕刻机中,机型二的结构如下:所述机架包括底座,所述底座上滑动连接有能够沿水平纵向移动的龙门横梁,所述龙门横梁上滑动连接有能够沿竖向移动的竖托板,所述竖托板上滑动连接有能够沿水平横向移动的安装架,所述刀具架呈长条形且带有若干刀头,所述刀具架固定或转动连接在安装架上。
在上述的防尘雕刻机中,机型三的结构如下:所述机架包括底座和设置在底座上并能够沿水平纵向移动的龙门架,所述龙门架包括与底座两侧对应且滑动连接的两根立柱,两根立柱上滑动连接有能够沿竖向移动的托架梁,所述托架梁上滑动连接有能够沿水平横向移动的安装架,所述刀具架呈长条形且带有若干刀头,所述刀具架固定或转动连接在安装架上。
当刀具架固定在安装架上时,该雕刻机为五轴雕刻机,当刀具架转动连接在安装架上时,该雕刻机为六轴雕刻机。
在上述机型一至三的防尘雕刻机中,所述工作台上设有夹持装置,上述夹持装置包括固定或转动连接在工作台上的呈长条形的工作夹台,在工作夹台上设有若干组用于定位工件的定位组件,工作夹台与刀具架平行设置,在工作台上设有能够与定位组件数量相同且位置相对的夹持件,工作夹台可以在第一位置与第二位置之间变换,当工作夹台处于第二位置时定位组件与夹持件相配合将工件夹持住。当工作夹台转动连接在工作台时上,工作夹台可以以工作夹台的条形方向为轴心进行前后摆动或者转动来变换第一位置和第二位置,在第一位置时,可以将短小的工件通过定位组件直接固定在工作夹台上,而平行设置的工作夹台和刀具架能够形成足够的角度来进行雕刻,并且在加工粗长的工件时,可以将工作夹台变换到第二位置,配合加持件将粗长工件在水平方向夹持住,这样,本雕刻机的多刀头就能对短小工件和粗长工件都能适用,具有非常大的适用范围。克服通用的多刀头雕刻机只能水平放置工件的做法,提高了加工效率。
作为另一种方案,在上述机型四和五的防尘雕刻机中,所述工作台上滑动连接有能够沿水平横向移动的夹具安装板,所述夹具安装板设有夹持装置,该夹持装置包括固连在夹具安装板上的呈长条形的工作夹台,在工作夹台上设有若干组用于定位工件的定位组件,工作夹台与刀具架平行设置,在工作台上设有能够与定位组件数量相同且位置相对的夹持件,工作夹台可以在第一位置与第二位置之间变换,当工作夹台处于第二位置时定位组件与夹持件相配合将工件夹持住。机型四和机型五中的夹持装置除了夹具安装板和工作台这一安装基座结构不一样以外,即机型四和机型五中的夹持装置中的工作台转动连接在夹具安装板上,其他结构和夹持定位原理均相同。
在上述的三类机型中,龙门横梁、横托板、竖托板、龙门架、托架梁、安装架、夹具安装板等滑动件均可采用滑轨滑块配合的方式实现滑动,并且,上述滑动件均可采用气缸、油缸、电机等驱动件驱动滑动。
在上述的防尘雕刻机中,当所述刀具架转动连接在安装架时,所述安装架的中部固定有驱动电机,所述驱动电机能够驱动刀具架以其条形方向为轴心进行摆动,若干所述刀头在刀具架上间隔设置,且同一处的刀头至少有两个不同的朝向。作为另一种刀具架驱动电机的布置方式,所述刀具架的一端设有能够驱动刀具架以其条形方向为轴心进行摆动的驱动电机。同一处的不同朝向的刀头组成一组刀头组,用于雕刻同一个工件,这些雕刻刀组有若干组并依次排列在刀具架上,一般根据定位组件的个数来确定雕刻刀组的数量。不同朝向的刀头只要摆动刀具架就能选择所需要的刀头,进行换刀雕刻,效率提高。并且不同朝向的刀头可以选用方向相反的两个刀头,也可以选用上下前后四个方向相差90度的四个刀头。当有一个刀头在进行雕刻时,其余刀头不会干扰到工件的移动和摆动,提高适用范围和加工效率。
作为优选,在上述的防尘雕刻机中,所述机架内设有集料槽,所述集料槽的一端具有排料口,所述集料槽内设有排料螺杆,所述排料螺杆能够在旋转电机的驱动下转动。位于集料槽内的排料螺杆在驱动电机的作用下转动,从而对废料产生沿排料螺杆轴向的推力,使废料沿集料槽的长度方向移动并从集料槽的排料口离开集料槽,工作人员只需在集料槽的排料口放置容纳废料的容器即可,无需人工清理集料槽,简单方便。
与现有技术相比,本防尘雕刻机具有以下优点:
1、本防尘雕刻机通过防尘罩、导轨以及工作台的配合设计,不仅具备优秀的防尘功能,而且工件取放方便,加工效率提高明显。
2、本防尘雕刻机配以的摆动工作台和旋转定位组件设计,使得本雕刻机能够适用加工短小工件和粗长工件,具有非常大的适用范围。
3、本防尘雕刻机配以的刀具架和刀头设计,不同朝向的刀头只要摆动刀具架就能选择所需要的刀头,进行换刀雕刻,效率提高,并且在一个刀头在进行雕刻,而其余刀头不会干扰到工件的移动和摆动,使工件的摆动角度能够变大,提高单把刀头的适用范围,提高加工效率。
附图说明
图1是本实施例一防尘雕刻机装有防尘罩时的结构示意图。
图2是本实施例一防尘雕刻机去除防尘罩时的结构示意图。
图3是本实施例一防尘雕刻机去除防尘罩时的***示意图。
图4是本实施例三防尘雕刻机去除防尘罩时的***示意图。
图5是本实施例四防尘雕刻机装有防尘罩时的***示意图。
图6是本实施例五防尘雕刻机装有防尘罩时的***示意图。
图7是本防尘雕刻机中工作夹台转动设置的结构示意图。
图8是本防尘雕刻机中驱动电机另一布置方式的示意图。
图9是本防尘雕刻机中刀具架固定设置时的示意图。
图10是本防尘雕刻机装有对开门时的结构示意图。
图11是本防尘雕刻机装有门帘时的结构示意图。
图12是本防尘雕刻机装有推拉门时的结构示意图。
图13是本防尘雕刻机机架采用集料设计时的结构示意图。
图中,1、机架;1a、底座;1b、支撑座;2、刀具架;2a、刀头;3、工作台;4、防尘罩;41、工件进出口;5、导轨;6、支撑件;61、让位凹口;7、龙门横梁;8、横托板;9、安装架;10、龙门架;11、立柱;12、托架梁;13、夹具安装板;14、工作夹台;141、定位组件;15、夹持件;151、顶尖;152、顶尖架;16、驱动电机;17、支承座;18、对开门;19、门帘;20、推拉门;21、观察窗;22、集料槽;23、排料螺杆;24、旋转电机。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图,对本实用新型的技术方案作进一步的描述,但本实用新型并不限于这些实施例。
实施例一:
具体来说,如图1和图2所示,本防尘雕刻机包括机架1、刀具架2和用于装夹工件的工作台3,机架1上设有具有工件进出口41的防尘罩4,部分或者全部机架1、刀具架2、和工作台3均位于防尘罩4内,机架1上固连有导轨5,导轨5经由工件进出口41从防尘罩4内延伸到防尘罩4外,工作台3滑动连接在导轨5上且能够通过工件进出口41全部或部分滑动至防尘罩4外。导轨5伸出工件进出口41部分的下方或者外侧设有支撑件6,支撑件6与机架1固连或一体成型,支撑件6上具有与导轨5延伸方向一致的让位凹口61。更具体地,如图3所示导轨5具有两根且相互平行,支撑件6为两根设置在导轨5下方并与导轨5一一对应的支撑梁,两根支撑梁之间形成有让位凹口61。如图9、图10和图11所示,本防尘雕刻机的工件进出口41处设有对开门18或门帘19或者推拉门20。防尘罩4或者对开门18或者推拉门20上设置有观察窗21。
再如图2和图7所示,其中,工作台3上设有夹持装置,机架1包括底座1a,本实施例中,作为优选,底座1a还包括座体和位于座体两侧的支撑座1b,支撑座1b上滑动连接有能够沿水平纵向移动的龙门横梁7,龙门横梁7通过滑轨和滑块的配合与支撑座1b滑动连接,龙门横梁7上滑动连接有能够沿水平横向移动的横托板8,横托板8通过滑轨和滑块的配合与龙门横梁7滑动连接,横托板8上滑动连接有能够沿竖向移动的安装架9,安装架9通过滑轨和滑块的配合与横托板8滑动连接,刀具架2设置在安装架9上,导轨5沿水平纵向布置在底座1a上。该夹持装置包括固定或转动连接在工作台3上的呈长条形的工作夹台14,在工作夹台14上设有若干组用于定位工件的定位组件141,工作夹台14与刀具架2平行设置,在工作台3上设有能够与定位组件141数量相同且位置相对的夹持件15,工作夹台14可以在第一位置与第二位置之间变换,当工作夹台14处于第二位置时定位组件141与夹持件15相配合将工件夹持住。在实际生产中,根据需要,上述支撑座1b也可不用设计,龙门横梁7直接与座体滑动连接。
更具体地,本实施例中,夹持件15为顶尖151,在工作台3上滑动连接有能够靠近或者远离工作夹台14且呈长条形的顶尖架152,顶尖151设置在顶尖架152上,在顶尖架152和工作夹台14之间设有在顶尖架152滑动后进行固定的锁定结构。通过顶尖架152带动所有顶尖151一起移动,能够提高夹装效率。顶尖151的外端为尖刺结构,可以为单个锥形的尖刺或者为具有多个尖刺的盘形结构,顶尖151滑动连接在顶尖架152上,并通过手柄或者气缸来驱动顶尖151的外端伸出与上述的工作夹台14配合形成加持。手柄驱动顶尖151外伸可以采用螺纹或者齿轮齿条等传动结构。
作为另一种方案,夹持件15包括顶尖座和设置在顶尖座上的顶尖151,每个顶尖座分别滑动连接在工作台3且在每个顶尖座和工作夹台14之间设有在顶尖151滑动后进行固定的锁定结构。单个独立的夹持件15能够适用不同长度的工件进行夹持,扩大适用范围。锁定结构包括紧固件,在工作台3上设有沿着水平纵向设置的滑轨,顶尖架152或者顶尖座滑动连接在滑轨上,紧固件通过螺纹连接在顶尖架152或者顶尖座上,转动紧固件能够使紧固件抵靠在滑轨上。除了这种锁定结构外,锁定结构包括插销,滑轨上设有若干个按直线排列的插孔,顶尖架152或者顶尖座通过插销锁定在滑轨上。还可以是螺纹条直拉、齿轮齿条定位锁紧、或者夹持滑轨的方式进行锁紧。
再如图7所示,工作台3上设有两个支承座17,工作夹台14设置在两个支承座17之间且工作台3夹的两端摆动连接在支承座17上,工作夹台14以工作夹台14的条形方向为轴心进行前后摆动,定位组件141能够相对于工作夹台14转动。采用这种布局后能够使本雕刻机更加大的适用性,也雕刻精度也能进一步的提高。定位组件141能够相对于工作夹台14转动有两种方式:一种是在工作夹台14上设有若干能够转动的转盘,定位组件141设置在转盘上;另一种是在工作夹台14上设有若干能够转动的输出轴,定位组件141设置在输出轴上,输出轴可以是转动连接在工作夹台14上的转轴,也可以是电机的输出轴或者减速器的输出轴。这里的定位组件141可以采用多种方式,比如夹持方式、顶压抵靠方式、气吸附方式或者胶水粘接方式等。定位组件141可以转动使本雕刻机成为多刀头2a的六轴雕刻机,而在双摆动结构的基础上设置定位组件141转动能够更好实现六轴雕刻机的稳定性和加工精度。
另外,本雕刻机中,刀具架2有呈长条形且带有若干刀头2a,当雕刻机为五轴雕刻机时,如图9所示刀具架2固定在安装架9上;当雕刻机为六轴雕刻机时,刀具架2转动连接在安装架9上,若干刀头2a在刀具架2上间隔设置,且同一处的刀头2a至少有两个不同的朝向,并且驱动电机16的布置方式可以采用如图2所示的布置方式,即安装架9的中部固定有驱动电机16,驱动电机16能够驱动刀具架2以其条形方向为轴心进行摆动;也可采用如图8所示的另一种驱动电机16的布置方式,刀具架2的一端设有能够驱动刀具架2以其条形方向为轴心进行摆动的驱动电机16。
实施例二:
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同,不同之处在于,本实施例中,机架1包括底座1a,底座1a的两侧具有支撑座1b,支撑座1b上滑动连接有能够沿水平纵向移动的龙门横梁7,龙门横梁7上滑动连接有能够沿竖向移动的竖托板,竖托板上滑动连接有能够沿水平横向移动的安装架9。
实施例三:
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同,不同之处在于,本实施例中,如图4所示,机架1包括底座1a,底座1a的两侧具有支撑座1b,支撑座1b上设置有能够沿水平纵向移动的龙门架10,龙门架10包括与支撑座1b一一对应且滑动连接的两根立柱11,两根立柱11上滑动连接有能够沿竖向移动的托架梁12,托架梁12上滑动连接有能够沿水平横向移动的安装架9。
实施例四:
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同,不同之处在于,本实施例中,如图5所示,工作台3上滑动连接有能够沿水平横向移动的夹具安装板13,夹具安装板13上设有夹持装置,机架1包括底座1a,底座1a的两侧具有支撑座1b,支撑座1b上滑动连接有能够沿水平纵向移动的龙门横梁7,龙门横梁7上滑动连接有能够沿竖向移动的安装架9,刀具架2设置在安装架9上,导轨5沿水平纵向布置在底座1a上。该夹持装置包括固定或转动连接在夹具安装板13上的呈长条形的工作夹台14,在工作夹台14上设有若干组用于定位工件的定位组件141,工作夹台14与刀具架2平行设置,在工作台3上设有能够与定位组件141数量相同且位置相对的夹持件15,工作夹台14可以在第一位置与第二位置之间变换,当工作夹台14处于第二位置时定位组件141与夹持件15相配合将工件夹持住。
实施例五:
本实施例中的技术方案与实施例一中的技术方案基本相同,不同之处在于,本实施例中,如图6所示,工作台3上滑动连接有能够沿水平横向移动的夹具安装板13,夹具安装板13上设有夹持装置,机架1包括底座1a、位于底座1a两侧的支撑座1b和设置在支撑座1b上能够沿水平纵向移动的龙门架10,龙门架10包括与支撑座1b一一对应且滑动连接的两根立柱11,两根立柱11上滑动连接有能够沿竖向移动的托架梁12,托架梁12上固定有安装架9,刀具架2设置在安装架9上,导轨5沿水平纵向布置在底座1a上。该夹持装置包括固定或转动连接在夹具安装板13上的呈长条形的工作夹台14,在工作夹台14上设有若干组用于定位工件的定位组件141,工作夹台14与刀具架2平行设置,在工作台3上设有能够与定位组件141数量相同且位置相对的夹持件15,工作夹台14可以在第一位置与第二位置之间变换,当工作夹台14处于第二位置时定位组件141与夹持件15相配合将工件夹持住。
实施例六:
本实施例中的技术方案为上述实施例一至五的优选方案,如图13所示,本实施例中,所述机架1内设有集料槽22,集料槽22的一端具有排料口,集料槽22内设有排料螺杆23,排料螺杆23能够在旋转电机24的驱动下转动。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了机架1、底座1a、支撑座1b、刀具架2、刀头2a、工作台3、防尘罩4、工件进出口41、导轨5、支撑件6、让位凹口61、龙门横梁7、横托板8、安装架9、龙门架10、立柱11、托架梁12、夹具安装板13、工作夹台14、定位组件141、夹持件15、顶尖151、顶尖架152、驱动电机16、支承座17、对开门18、门帘19、推拉门20、观察窗21、集料槽22、排料螺杆23、旋转电机24等术语,但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质;把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。