CN102390212B

CN102390212B - 四轴联动多头立体雕刻机

Info

Publication number: CN102390212B
Application number: CN201110266081.6A
Authority: CN
Inventors: 李明昊; 赵金星; 许国范; 刘艳良
Original assignee: BEIJING FANCH MACHINERY Co Ltd
Current assignee: Fansi machine tool (Tianjin) Co., Ltd
Priority date: 2011-09-08
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2014-11-26
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: CN102390212A

Abstract

本发明涉及一种四轴联动多头立体雕刻机，包括机身、旋转雕刻机构和三维雕刻机构，所述机身由相互垂直的立机身和卧机身构成，立机身和卧机身之间通过侧拉板固定连接，旋转雕刻机构由上旋转雕刻机构和下旋转雕刻机构成，上旋转雕刻机构和三维雕刻机构设置于立机身上，下旋转雕刻机构设置于变速箱中部的一侧，变速箱固定于卧机身的中部。本发明的有益效果为：可雕刻的工件直径达到200mm，长度达到1200mm；能实现一次装卡加工成形；采用高效防尘与吸尘装置，最大限度的解决加工过程中产生的飞屑问题；机床本身占地面积小，对客户的使用空间要求小，推广性强。

Description

四轴联动多头立体雕刻机

技术领域

本发明涉及一种雕刻机，尤其涉及一种四轴联动多头立体雕刻机。

背景技术

雕刻机广泛应用于模具加工及装饰装潢等产业，如在电子装置外壳或手表外壳等上雕刻图案。国内的四轴雕刻机多采用卧式，在重力的影响下，工件在加工时，其旋转中心会产生偏移量，致使雕刻刀路凹凸不平，产生不规则曲线变化。

发明内容

本发明的目的是提供一种四轴联动多头立体雕刻机，以克服目前现有技术存在的上述不足。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

一种四轴联动多头立体雕刻机，包括机身、旋转雕刻机构和三维雕刻机构，所述机身由相互垂直的立机身和卧机身构成，立机身和卧机身之间通过侧拉板固定连接，旋转雕刻机构由上旋转雕刻机构和下旋转雕刻机构成，上旋转雕刻机构和三维雕刻机构设置于立机身上，下旋转雕刻机构设置于变速箱中部的一侧，变速箱固定于卧机身的中部。

所述上旋转雕刻机构包括顶尖固定梁和两个竖直驱动装置，顶尖固定梁上均匀分布若干相互配合的圆轨和滑块，滑块的顶端设有直线气缸，滑块的底端设有旋转顶尖三，顶尖固定梁的两端分别设有电机固定座，电机固定座的外侧设有驱动电机二，电机固定座的内侧与竖直驱动装置之间通过相互配合的圆轨和滑轮连接，竖直驱动装置包括气缸固定座和光轴固定座，气缸固定座的下方固定气缸，气缸的底部设有滑轮组，光轴固定座上固定光轴，光轴的顶端与气缸固定座连接，光轴的底部与卧机身的侧梁连接。

所述顶尖固定梁的上方设有防尘罩，竖直驱动装置的外侧罩有保护罩。

所述下旋转雕刻机构包括驱动电机固定座，驱动电机固定座的一侧固定驱动电机一，驱动电机固定座的另一侧连接有双轮皮带，双轮皮带与所述的变速箱连接。

所述变速箱内部均匀分布若干皮带轮轴，皮带轮轴的中部设有皮带轮，变速箱的两个侧面与皮带轮轴位置相对应出均设有凹槽，其中变速箱上驱动电机固定座固定的侧面的最左端的凹槽外侧设有张紧装置。

所述变速箱的外侧罩有防吸尘装置，防吸尘装置包括防尘机构和吸尘机构，防尘机构的一侧设有吸尘机构，防尘机构的形状与变速箱的外部形状相同，防尘机构的顶面与皮带轮轴位置相对应处均设有通孔，皮带轮轴穿过所述通孔与旋转顶尖一连接。

所述立机身上设有横梁，横梁上设置三维雕刻机构，三维雕刻机构由X轴雕刻机构、Y轴雕刻机构和Z轴雕刻机构构成，X轴雕刻机构固定于主轴托板上，主轴托板设置于Z轴托板上，主轴托板与Ｚ轴托板之间固定有相互配合的滑轨和滑块，Z轴托板设置于横梁上，Z轴托板上设置Z轴雕刻机构，其中

X轴雕刻机构包括X轴驱动电机固定座和X轴丝杠螺母固定座，Ｘ轴驱动电机固定座的一侧设有X轴驱动电机，X轴驱动电机与穿过X轴驱动电机固定座的X轴传动丝杠连接，X轴传动丝杠穿过X轴丝杠螺母座，X轴丝杠螺母座固定于X轴丝杠螺母固定座上；

Y轴雕刻机构包括Y轴传动丝杠和Y轴驱动电机固定座，Y轴驱动电机固定座固定于立机身顶梁一侧的中部，Y轴驱动电机固定座上固定Y轴驱动电机，Y轴驱动电机与Y轴传动丝杠连接，Y轴传动丝杠穿过横梁的中部与卧机身中部的支撑梁连接；

Z轴雕刻机构包括Z轴电机固定座和主轴，Z轴电机固定座的一侧固定Z轴驱动电机，Z轴驱动电机与穿过Z轴电机固定座的Z轴驱动丝杠连接，Z轴驱动丝杠的另一端与主轴托板连接，主轴托板上均分布若干主轴扣件，主轴扣件上固定主轴，主轴上伸出主轴托板的一端固定旋转顶尖二。

本发明的有益效果为：可雕刻的工件直径达到200mm，长度达到1200mm，同时可加工的工件数量是1200/工件长度乘8；能实现一次装卡加工成形；采用高效防尘与吸尘装置，最大限度的解决加工过程中产生的费屑问题；机床本身占地面积小，对客户的使用空间要求小，推广性强。

附图说明

下面根据附图对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明实施例所述的四轴联动多头立体雕刻机的结构示意图；

图2是图1中机身的结构示意图；

图3是图1中上旋转雕刻机构的分解结构示意图；

图4是图1中上旋转雕刻机构的主视图；

图5是图1中下旋转雕刻机构和卧机身的结构示意图；

图6是图1 中下旋转雕刻机构和卧机身的主视图

图7是图1中下旋转雕刻机构的结构示意图；

图8是图1中下旋转雕刻机构的主视图；

图9是图1中防吸尘装置的结构示意图；

图10是图1中X轴雕刻机构的结构示意图；

图11是图1中X轴雕刻机构的后视图；

图12是图1中Y轴雕刻机构的结构示意图；

图13是图1中Z轴雕刻机构的结构示意图；

图14是图1中防尘罩的结构示意图。

图中：

1、机身；11、立机身；12、卧机身；111、横梁；2、旋转雕刻机构；21、上旋转雕刻机构；211、顶尖固定梁；2111、竖直驱动装置；2112、旋转顶尖三；2113、电机固定座；2114、驱动电机二；212、竖直驱动装置；2121、气缸固定座；2122、光轴固定座；2123、气缸；2124、滑轮组；2125、光轴；213、防尘罩；214、保护罩；22、下旋转雕刻机构；221、驱动电机固定座；222、驱动电机一；223、双轮皮带；23、变速箱；231、皮带轮轴；232、皮带轮；232、凹槽；234、张紧装置；24、防吸尘装置；241、防尘机构；242、吸尘机构；243、旋转顶尖一；3、三维雕刻机构；31、X轴雕刻机构；311、Ｘ轴驱动电机固定座；312、X轴丝杠螺母固定座；313、X轴驱动电机；314、X轴传动丝杠；315、X轴丝杠螺母座；32、Y轴雕刻机构；321、Y轴传动丝杠；322、Y轴驱动电机固定座；323、Y轴驱动电机；33、Z轴雕刻机构；331、Z轴电机固定座；332、主轴；333、Z轴驱动电机；334、Z轴驱动丝杠；34、主轴托板；341、主轴扣件；342、旋转顶尖二；35、Z轴托板。

具体实施方式

如图1-3、5所示，本发明实施例所述的一种四轴联动多头立体雕刻机，包括机身1、旋转雕刻机构2和三维雕刻机构3，所述机身1由相互垂直的立机身11和卧机身12构成，立机身11和卧机身12之间通过侧拉板13固定连接，旋转雕刻机构2由上旋转雕刻机构21和下旋转雕刻机构22构成，上旋转雕刻机构21和三维雕刻机构3设置于立机身11上，下旋转雕刻机构22设置于变速箱23中部的一侧，变速箱23固定于卧机身12的中部。

如图4所示，所述上旋转雕刻机构21包括顶尖固定梁211和两个竖直驱动装置212，顶尖固定梁211上均匀分布若干相互配合的圆轨和滑块，滑块的顶端设有直线气缸2111，滑块的底端设有旋转顶尖三2112，顶尖固定梁211的两端分别设有电机固定座2113，电机固定座2113的外侧设有驱动电机二2114，电机固定座2113的内侧与竖直驱动装置212之间通过相互配合的圆轨和滑轮连接，竖直驱动装置212包括气缸固定座2121和光轴固定座2122，气缸固定座2121的下方固定气缸2123，气缸2123的底部设有滑轮组2124，光轴固定座2122上固定光轴2125，光轴2125的顶端与气缸固定座2121连接，光轴2125的底部与卧机身12的侧梁连接。所述顶尖固定梁211的上方设有防尘罩213，竖直驱动装置212的外侧罩有保护罩214。

如图6所示，所述下旋转雕刻机构22包括驱动电机固定座221，驱动电机固定座221的一侧固定驱动电机一222，驱动电机固定座221的另一侧连接有双轮皮带223，双轮皮带223与所述的变速箱23连接。

如图7-9所示，所述变速箱23内部均匀分布若干皮带轮轴231，皮带轮轴231的中部设有皮带轮232，变速箱23的两个侧面与皮带轮轴231位置相对应出均设有凹槽233，其中变速箱23上驱动电机固定座221固定的侧面的最左端的凹槽233外侧设有张紧装置234。所述变速箱23的外侧罩有防吸尘装置24，防吸尘装置24包括防尘机构241和吸尘机构242，防尘机构241的一侧设有吸尘机构242，防尘机构241的形状与变速箱23的外部形状相同，防尘机构241的顶面与皮带轮轴231位置相对应处均设有通孔，皮带轮轴231穿过所述通孔与旋转顶尖一243连接。

如图10-14所示，所述立机身11上设有横梁111，横梁111上设置三维雕刻机构3，三维雕刻机构3由X轴雕刻机构31、Y轴雕刻机构32和Z轴雕刻机构33构成，X轴雕刻机构31固定于主轴托板34上，主轴托板34设置于Z轴托板35上，主轴托板34与Ｚ轴托板35之间固定有相互配合的滑轨和滑块，Z轴托板35设置于横梁111上，Z轴托板35上设置Z轴雕刻机构33，其中X轴雕刻机构31包括X轴驱动电机固定座311和X轴丝杠螺母固定座312，Ｘ轴驱动电机固定座311的一侧设有X轴驱动电机313，X轴驱动电机313与穿过X轴驱动电机固定座311的X轴传动丝杠314连接，X轴传动丝杠314穿过X轴丝杠螺母座315，X轴丝杠螺母座315固定于X轴丝杠螺母固定座312上；Y轴雕刻机构32包括Y轴传动丝杠321和Y轴驱动电机固定座322，Y轴驱动电机固定座322固定于立机身11顶梁一侧的中部，Y轴驱动电机固定座322上固定Y轴驱动电机323，Y轴驱动电机323与Y轴传动丝杠321连接，Y轴传动丝杠321穿过横梁111的中部与卧机身12中部的支撑梁连接；Z轴雕刻机构33包括Z轴电机固定座331和主轴332，Z轴电机固定座331的一侧固定Z轴驱动电机333，Z轴驱动电机333与穿过Z轴电机固定座331的Z轴驱动丝杠334连接，Z轴驱动丝杠334的另一端与主轴托板34连接，主轴托板34上均分布若干主轴扣件341，主轴扣件341上固定主轴332，主轴332上伸出主轴托板34的一端固定旋转顶尖二342。

具体使用时，立机身11通过螺栓固定在卧机身12上，卧机身12外形尺寸小于立机身11，在节省空间的前提下实现了本发明的功能。侧拉板13连接立机身11和卧机身12，对本床身在结构上进行加固；主轴托板34与Ｚ轴托板35之间固定有相互配合的滑轨和滑块，使主轴托板34与Z轴托板35可相对运动，实现X轴的移动，可驱动主轴在X轴方向上移动，完成工件的加工；Y轴驱动电机323通过Y轴电机固定座322固定在立机身11上，通过联轴器（标准件）将Y轴传动丝杆321与Y轴驱动电机323相连，Y轴传动丝杆321自带的螺母座与横梁111相连，Y轴驱动电机323通过Y轴传动丝杆321驱动横梁111沿Y轴做上下往复运动，实现主轴在Y方向的进给，可驱动主轴在Y轴方向上移动，完成工件的加工；Z轴驱动电机333通过固定在主轴托板34上的Z轴传动丝杆334驱动主轴332在Z方向上的进给，可驱动主轴在Z轴方向上移动，完成工件的加工。主轴扣件341将主轴固定在Z轴托板35上，主轴扣件341上有调节螺母，可随时调节主轴；驱动电机二2114驱动顶尖固定梁211上下往复直线移动，圆轨和滑块构成滑道，可以减少顶尖固定梁211与立床身11的相对移动阻力，还可以限制他们的相对移动轨迹。气缸2123通过绳索与顶尖固定梁211相连，光轴2125通过光轴固定座2122固定在立床身11上，且与滑轮组2124相连，防止滑轮组2124旋转，保护罩214固定在立床身11上，它防止气缸与滑轮组在工作时发生的意外，它本身还带有观察窗（观察窗上附有安全网），可以实时观察气缸的运行情况；防尘机构241固定在变速箱23上，防止灰尘、加工屑进入变速箱23里，吸尘机构242固定在变速箱23上，可吸掉加工时产生的加工屑。

旋转雕刻机构上下部分组成了整体，一方面可夹持工件，另一方面可提供旋转运动，配合X、Y、Z三轴实现回转体的加工。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种四轴联动多头立体雕刻机，包括机身（1）、旋转雕刻机构（2）和三维雕刻机构（3），其特征在于：所述机身（1）由相互垂直的立机身（11）和卧机身（12）构成，立机身（11）和卧机身（12）之间通过侧拉板（13）固定连接，旋转雕刻机构（2）由上旋转雕刻机构（21）和下旋转雕刻机构（22）构成，上旋转雕刻机构（21）和三维雕刻机构（3）设置于立机身（11）上，下旋转雕刻机构（22）设置于变速箱（23）中部的一侧，变速箱（23）固定于卧机身（12）的中部；所述上旋转雕刻机构（21）包括顶尖固定梁（211）和两个竖直驱动装置（212），顶尖固定梁（211）上均匀分布若干相互配合的圆轨和滑块，滑块的顶端设有直线气缸（2111），滑块的底端设有旋转顶尖三（2112），顶尖固定梁（211）的两端分别设有电机固定座（2113），电机固定座（2113）的外侧设有驱动电机二（2114），电机固定座（2113）的内侧与竖直驱动装置（212）之间通过相互配合的圆轨和滑轮连接，竖直驱动装置（212）包括气缸固定座（2121）和光轴固定座（2122），气缸固定座（2121）的下方固定气缸（2123），气缸（2123）的底部设有滑轮组（2124），光轴固定座（2122）上固定光轴（2125），光轴（2125）的顶端与气缸固定座（2121）连接，光轴（2125）的底部与卧机身（12）的侧梁连接；所述顶尖固定梁（211）的上方设有防尘罩（213），竖直驱动装置（212）的外侧罩有保护罩（214）。

2.根据权利要求1所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：所述下旋转雕刻机构（22）包括驱动电机固定座（221），驱动电机固定座（221）的一侧固定驱动电机一（222），驱动电机固定座（221）的另一侧连接有双轮皮带（223），双轮皮带（223）与所述的变速箱（23）连接。

3.根据权利要求2所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：所述变速箱（23）内部均匀分布若干皮带轮轴（231），皮带轮轴（231）的中部设有皮带轮（232），变速箱（23）的两个侧面与皮带轮轴（231）位置相对应出均设有凹槽（233），其中变速箱（23）上驱动电机固定座（221）固定的侧面的最左端的凹槽（233）外侧设有张紧装置（234）。

4.根据权利要求3所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：所述变速箱（23）的外侧罩有防吸尘装置（24），防吸尘装置（24）包括防尘机构（241）和吸尘机构（242），防尘机构（241）的一侧设有吸尘机构（242），防尘机构（241）的形状与变速箱（23）的外部形状相同，防尘机构（241）的顶面与皮带轮轴（231）位置相对应处均设有通孔，皮带轮轴（231）穿过所述通孔与旋转顶尖一（243）连接。

5.根据权利要求1或4所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：所述立机身（11）上设有横梁（111），横梁（111）上设置三维雕刻机构（3），三维雕刻机构（3）由X轴雕刻机构（31）、Y轴雕刻机构（32）和Z轴雕刻机构（33）构成，X轴雕刻机构（31）固定于主轴托板（34）上，主轴托板（34）设置于Z轴托板（35）上，主轴托板（34）与Ｚ轴托板（35）之间固定有相互配合的滑轨和滑块，Z轴托板（35）设置于横梁（111）上，Z轴托板（35）上设置Z轴雕刻机构（33）。

6.根据权利要求5所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：X轴雕刻机构（31）包括X轴驱动电机固定座（311）和X轴丝杠螺母固定座（312），Ｘ轴驱动电机固定座（311）的一侧设有X轴驱动电机（313），X轴驱动电机（313）与穿过X轴驱动电机固定座（311）的X轴传动丝杠（314）连接，X轴传动丝杠（314）穿过X轴丝杠螺母座（315），X轴丝杠螺母座（315）固定于X轴丝杠螺母固定座（312）上。

7.根据权利要求6所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：Y轴雕刻机构（32）包括Y轴传动丝杠（321）和Y轴驱动电机固定座（322），Y轴驱动电机固定座（322）固定于立机身（11）顶梁一侧的中部，Y轴驱动电机固定座（322）上固定Y轴驱动电机（323），Y轴驱动电机（323）与Y轴传动丝杠（321）连接，Y轴传动丝杠（321）穿过横梁（111）的中部与卧机身（12）中部的支撑梁连接。

8.根据权利要求7所述的四轴联动多头立体雕刻机，其特征在于：Z轴雕刻机构（33）包括Z轴电机固定座（331）和主轴（332），Z轴电机固定座（331）的一侧固定Z轴驱动电机（333），Z轴驱动电机（333）与穿过Z轴电机固定座（331）的Z轴驱动丝杠（334）连接，Z轴驱动丝杠（334）的另一端与主轴托板（34）连接，主轴托板（34）上均分布若干主轴扣件（341），主轴扣件（341）上固定主轴（332），主轴（332）上伸出主轴托板（34）的一端固定旋转顶尖二（342）。