CN2652620Y - 数控平板式切绘机 - Google Patents

Abstract

数控平板式切绘机。本实用新型属于数控的平板式的切割绘图机械。目的在于提供一种能在X、Y、Z方向绘制和切割的数控的平板式的切绘机。由控制板控制。控制板总体结构分为保护电路、微控制器、常用数据保存及看门狗电路、数据接收、数据存贮、键盘及显示，控制输出部分组成。特征是具有机头组合及安装其上的绘图笔、切割刀，并且联接有执行X、Y、Z方向三维立体动作的机械执行机构。本实用新型有机型结构设计合理，体积小，重量轻，精度高，噪音小；切割的力度大，振动小，平稳着陆；直线运动导向运行平稳效率高，摩擦系数很小，寿命长等优点。

Description

数控平板式切绘机

技术领域：

本实用新型属于数控的平板式的切割、绘图机械。

背景技术：

有关切割、绘图机械同类技术相关产品存在以下明显缺陷：1、机型结构笨重、机械零部件的设计和选型不太合理，过于复杂，精度又低，造成故障百出，维护非常困难，运行噪声大。2、减速装置采用同步带传动方式，不仅是结构复杂，体积大，而且同步带需经多次张紧，寿命短，传动精度很低。3、直线运动导向装置采用异型铝合金材导轨；几只普通的向心球小轴承，用简易方式组装成的滑块。这种结构不仅精度很差，运行噪音大，尤其是小轴承因位置不准，受力不均而经常损坏。4、机头刀笔的上下运动是采用一台步进电机的正反转，两端出轴来分别驱动刀与笔的滑块。这种结构复杂，体积大，精度低，而且电机轴需特制。5、机台面的底板采用中厚钢板，用材欠妥，整机超重。6、电路部分设计不合理，没有专门设计保护电路，造成经常烧坏电路板。7、对电压的波动非常敏感，易死机。8、数控核心电路设计不合理，***不稳定，易出错，经常发生错误切割现象。9、键盘操作极复杂，易误操作，且误操作后缺乏一定的保护措施。有时会因操作失误导致死机现象发生。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种能在X、Y、Z方向绘制和切割的数控的平板式切割机。本实用新型是用如下方式实现的：一种数控平板式切绘机，其特征在于在机台面钢结构29上铺设有胶木面板30、橡胶面板31和操作面板37；机头组合18包括刀笔杆19，该刀笔杆19分为绘图笔杆19-1、割刀杆19-2，有绘图笔24、切割刀23，装有连杆20、偏心轮22及光电开头装置21，构成机头2型组合33；所述机头2型组合33联接有执行X、Y、Z方向三维立体动作的机械执行机构，并且联接有控制板；所述X、Y、Z方向三维立体动作的机械执行机构包括X传动主轴4装配A型轴承座5且联接轴器凹端3、X轴电机2、齿轮减速器1，且X传动主轴4两端均联接P型同步带轮6、直线轴8及直线轴承支座9，X传动主轴4一端还联接有圆弧形同步带7，在圆弧形同步带7的另端联接有X1型机架梁12、Z2型设备板13、张紧装置14、大滑轮15，X传动主轴4的另端有X2型机架梁11，Z1型设备安装板10，并且与Y轴装置17及Y轴电机与减速器16联接；其Y轴电机16-1、Y轴齿轮减速器16-2与直线轴8联接，直线轴8一端联接P型同步带轮6，并且直线轴8及直线轴承支座9安装在机台面钢结构29上；直线轴8另端联接大滑轮15；Z轴电机25联接方滑轴联动器32，且在导轨托板36上有直线导轨副35、同步带34；Y轴同步带轮26与小滑轮28及Y轴张紧装置27联接。本实用新型有如下优点：1、机型结构设计合理，体积小，重量轻，精度高，噪音小。与同类技术相关产品比，本机在确保有效幅面的前提下，整机平面尺寸缩小约1/5，重量减轻约1/4，精度提高2-3级。2、切割机力度大，振动小，在切绘过程中具有能平稳着陆的优点；3、变速装置采用新设计的CJ型精密螺旋齿轮减速器。这种减速器体积小、重量轻、精度高、调整方便、运行平稳、寿命长。4、直线运动导向装置，分别采用了精密直线滚动导套副与精密滚动直线导轨。确保了导向精度，而且运行平稳效率高、磨擦系数很小、寿命长。5、机头采用新设计的HZ11方滑轴分动器或HZ12型方滑轴联动器，内调刀笔位，用一台单端出轴的步进电机就能驱动刀笔准确地上下滑动。这种结构非常简洁，具有体积小、重量轻、精度高、调整十分方便的优点。6、机台面底板采用胶布板，板面平整，强度高，能隔电，重量仅是钢板的1/3.7、机台面采用了薄板梁与管材配合的结构，既保证了整机的强度，又大大减轻了重量。8、控制板电路部分设计合理，设有专门的保护电路，能确保电路板不会烧坏；9、控制板电路设计有看门狗电路监视控制电路工作状态。10、控制板数据接收电路合理，误码率低，基本杜绝了错误切绘现象发生，控制板键盘设计简单明了，操作简单，且具有防误操作功能。可以任意按键而保证不会出现死机等现象。具有从键盘调节弥补机械加工精度的优点，具有从键盘删除当前切绘数据的优点。本机主要用于服装、皮革行业的样板绘制和切割。也可用于其它需要用纸板或软塑料板做样板的行业及广告行业。

附图说明：

图1-图3是本实用新型的结构示意图。

其中图1是三轴传动总平面图(俯视图)；图2是传动装置横立面图(主视图)；图3是三轴传动装置纵立面图(左视图)。图4是控制板方框图。

具体实施方式：

现结合附图对本实用新型作进一步的详细说明。

参照图1-图3，本实用新型的机械动作过程如下：本机通电后，Z轴电机25启动，带动偏心轮22，通过连杆20和方滑轴联动器32使切割刀23绘图笔24运动到平衡位置，Z轴电机停转。Y轴电机16-1和X轴电机2启动，通过减速器16-2和同步带轮26、6及同步带34、7使机头装置18以软着陆的形式回到原点位置待命。Y、X轴电机停。控制板接收到由计算机发出的数据后，X、Y轴电机启动将机头装置运动到图形或文字所在位置后，Z轴电机启动，需要绘制时带动笔杆19-1或需要切割时带动刀杆19-2下降到设定的深度，在X、Y轴电机的不断交替运转过程中，在放置于橡胶面板31上的平板材料，如各种纸张、5毫米以下的塑料板等上绘制或切割出所需的各种文字和图形。切、绘完毕，刀或笔杆自动由Z轴电机带动抬起。机械执行机构可执行X、Y、Z方向的三维立体动作。其中X、Y平面动作确定切绘的X、Y坐标，Z方向确定切绘的力度和深度。在切绘的过程中可以通过键盘将切、绘的刀笔互换，也可改变刀笔深浅，还可清除已传送到切绘机的数据。参照图4，控制板总体结构分为保护电路、微控制器、常用数据保存及看门狗电路、数据接收、数据存贮、键盘及显示、控制输出等部分组成。键盘操作功能如下：A：测试功能：不仅可测试机械执行机构的执行效果，同时还可测试控制板是否正常；B：调节功能：可调节刀笔深浅、刀笔重合精度、调节运行速度；C：刀笔转换功能：可随时进行刀笔转换；D：原点设定：可以设定新的原点位置；E：复位功能：可以复位至当前原点位置；F：刀笔退功能：可以刀笔退，以利于放置需切绘的材料；G：暂停功能：可以在切绘机空闲和切绘过程中暂停，以便处理其他事务。H：删除数据功能：可通过组合键清除已传送到切绘机的数据。控制板工作过程如下：通过在上位计算机运行CAD绘图软件，将绘好的图通过打印机接口传送至控制板的数据接收模块，数据接收模块将数据传送到微控制器，微控制器将数据进行预处理后送数据存贮模块保存数据。等待当前批次数据传送完毕后进行相应的数据处理，在数据处理时根据CAD软件绘的直线、圆、弧线、字等进行相应的优化处理并输出至机械执行机构，执行相应的绘直线、圆、弧线、字等操作。

Claims (1)

1、一种数控平板式切绘机，其特征在于在机台面钢结构(29)上铺设有胶木面板(30)、橡胶面板(31)和操作面板(37)；机头组合(18)包括刀笔杆(19)，该刀笔杆(19)分为绘图笔杆(19-1)、割刀杆(19-2)，有绘图笔(24)、切割刀(23)，装有连杆(20)、偏心轮(22)及光电开头装置(21)，构成机头2型组合(33)；所述机头2型组合(33)联接有执行X、Y、Z方向三维立体动作的机械执行机构，并且联接有控制板；所述X、Y、Z方向三维立体动作的机械执行机构包括X传动主轴(4)装配A型轴承座(5)且联接轴器凹端(3)、X轴电机(2)、齿轮减速器(1)，且X传动主轴(4)两端均联接P型同步带轮(6)、直线轴(8)及直线轴承支座(9)，X传动主轴(4)一端还联接有圆弧形同步带(7)，在圆弧形同步带(7)的另端联接有X1型机架梁(12)、Z2型设备板(13)、张紧装置(14)、大滑轮(15)，X传动主轴(4)的另端有X2型机架梁(11)，Z1型设备安装板(10)，并且与Y轴装置(17)及Y轴电机与减速器(16)联接；其Y轴电机(16-1)、Y轴齿轮减速器(16-2)与直线轴(8)联接，直线轴(8)一端联接P型同步带轮(6)，并且直线轴(8)及直线轴承支座(9)安装在机台面钢结构(29)上；直线轴(8)另端联接大滑轮(15)；Z轴电机(25)联接方滑轴联动器(32)，且在导轨托板(36)上有直线导轨副(35)、同步带(34)；Y轴同步带轮(26)与小滑轮(28)及Y轴张紧装置(27)联接。

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