CN103522817A - 数控圆柱雕刻机的u轴夹紧装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，工件装夹定位准确，工作效率高，工件适应性好。包括床体，还包括设置在床体末端的多个尾座，尾座内设置有可自转的卡盘，还包括多个与卡盘匹配的顶针；所述的卡盘的主轴与卡盘驱动装置传动连接；床体内侧设置有左、右内导轨，左、右内导轨之间活动设置有顶针托板，顶针托板与左、右内导轨之间设置有左、右锁紧装置，所述的多个顶针设置在顶针托板上。

Description

数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置

技术领域

本发明涉及CNC数控雕刻机，具体涉及一种数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置。

背景技术

授权公告号为201816385U的中国实用新型公开了一种雕刻头，其中设置有Z向电机、Z向导轨、Z向驱动装置，还设置有雕刻电机，雕刻电机能够在Z向电机驱动下沿Z向独立上下对刀并通过自转实现雕刻作业，适合作为多头雕刻机和单头雕刻机的雕刻头。

授权公告号为202517996U的中国实用新型公开了一种数控立体圆柱雕刻机，其包括机座、机架、旋转工作台、卡盘、上固定卡和雕刻头，机架竖直立在机座上，旋转工作台设置在机座平台上，卡盘固定在旋转工作台上，上固定卡设置在机架顶端，圆形石材固定在上固定卡和卡盘之间，机架的一侧设有雕刻轴，雕刻头横向设置在雕刻轴上。所述旋转工作台由电机经减速机驱动旋转。该雕刻机将圆柱石材竖立卡装，解决了重型物体横向卡装难度大和旋转的难题。然而该技术方案一次只能装夹和加工一个工件，工作效率较低，调整余量小，加工适应性差。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，工件装夹定位准确，工作效率高，工件适应性好。

为解决上述技术问题，本发明的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，包括床体，还包括设置在床体末端的多个尾座，尾座内设置有可自转的卡盘，还包括多个与卡盘匹配的顶针；所述的卡盘的主轴与卡盘驱动装置传动连接；床体内侧设置有左、右内导轨， 左、右内导轨之间活动设置有顶针托板，顶针托板与左、右内导轨之间设置有左、右锁紧装置， 所述的多个顶针设置在顶针托板上。

所述的卡盘驱动装置包括一个设置在床体上的U轴电机，所述的尾座内活动设置有与卡盘的主轴传动连接的蜗杆，U轴电机的主轴经多个联轴器与多个蜗杆连接。

所述的卡盘的端面上沿圆周均布有多个卡爪，卡盘的端面中央设置有卡盘顶尖。

采用了上述技术方案后，工件置于卡盘与顶针之间，装夹定位准确，一次可装夹加工多个工件工作效率高，顶针托板可沿左、右内导轨移动，并具备较大的行程，可适应装夹不同长度的工件。

附图说明

图1是本发明的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置的结构示意图；

图2是本发明的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置的俯视图；

图3是图2的正视图；

图4是本发明的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置的尾座部分的示意图；

图5是本发明的具体实施例的结构示意图；

图6是实施例的俯视图；

图7是图6的正视图；

图8是图6的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1至图8可见，本发明可以应用于数控圆柱雕刻机，并作为其U轴夹紧装置。

数控圆柱雕刻机包括床体1，在所述的床体1上通过左导轨10、右导轨10’活动连接有左立柱2、右立柱2’，所述的左立柱2、右立柱2’与床体1之间还设置有Y向驱动装置，左立柱2、右立柱2’上方设置有龙门3，所述的龙门3下方的床体1上设置有U轴夹紧装置；所述的U轴夹紧装置包括设置在床体1末端的多个尾座4，尾座4内设置有可自转的卡盘43，还包括多个与卡盘43匹配的顶针40；所述的卡盘43的主轴与卡盘驱动装置传动连接；床体1内侧设置有左、右内导轨11、11’， 左、右内导轨11、11’之间活动设置有顶针托板5，顶针托板5与左、右内导轨11、11’之间设置有左、右锁紧装置50、50’， 所述的多个顶针40设置在顶针托板5上；所述的龙门3的垂直面上设置有X向垂直导轨30、水平面上设置有X向水平导轨31，龙门3上通过X向垂直导轨30、X向水平导轨31活动设置有多个雕刻头6，多个雕刻头6通过X向连杆34互相连接；所述的雕刻头6与尾座4匹配；还包括与多个雕刻头6连接的X向驱动装置；所述的雕刻头6具备独立Z向上下的结构。

为了方便连接，雕刻头6上设置有一个雕刻头底座60，该雕刻头底座60由互相垂直的横板和竖板组成，横板与X向水平导轨31通过轨道副连接，竖板与X向垂直导轨30通过轨道副连接。

X向、Y向驱动装置可以使用已知的丝杆传动或齿条传动等各种方式。

卡盘43与顶针40匹配，是指其个数和位置都是匹配的。顶针托板5与左、右内导轨11、11’之间设置有左、右锁紧装置50、50’， 所述的多个顶针40设置在顶针托板5上；工件上架时，先松开左、右锁紧装置50、50’， 顶针托板5沿左、右内导轨11、11’位置可调，工件顶牢于卡盘43与顶针40之间后，通过左、右锁紧装置50、50’固定顶针托板5。

数控圆柱雕刻机工作时，由Y向驱动装置驱动龙门3沿Y向行走，由X向驱动装置驱动多个雕刻头6沿X向行走，雕刻头各自独立上下实现Z向行走，U轴上的卡盘43与顶针40配合顶牢工件并自转，雕刻头上设置的雕刻电机7上带有刻刀并可自转，可实现工件的外表面360度雕刻。通过X、Y、Z、U轴以及雕刻电机7主轴的五轴联动控制，即可实现任意形状的3D立体雕刻。

本实施例的数控圆柱雕刻机，其Y向驱动装置包括设置在床体1上的左、右Y向齿条12、12’，还包括设置在左立柱2、右立柱2’上的左、右Y向驱动电机20、20’，所述的左、右Y向驱动电机20、20’的主轴与所述的左、右Y向齿条12、12’传动连接。

本实施例中，采用了同步结构的卡盘驱动装置。

如图2可见，所述的卡盘驱动装置包括一个设置在床体1上的U轴电机41，所述的尾座4内活动设置有与卡盘43的主轴传动连接的蜗杆44，U轴电机41的主轴经多个联轴器42与多个蜗杆44连接。

卡盘驱动装置的功能是夹紧工件，并使之绕轴自转，从而实现工件外表面圆周雕刻。为达到上述目的，每一个卡盘43都可以配备一个独立的动力装置，然而本发明在工作过程中，U轴行程较小，因而上述结构有利于降低装置成本，减小控制难度，同时也可以保证多个卡盘驱动装置的同步。

如图4可见，数控圆柱雕刻机主要应用于木工家具的雕刻，木材工件装夹时会产生较小的形变。为更好地装夹此类材料，所述的卡盘43的端面上沿圆周均布有多个卡爪430，卡盘43的端面中央设置有卡盘顶尖431。所述卡爪430和卡盘顶尖431的末端都是尖锐突起的，从而可以更好地适应木材、塑料等具备一定变形量的材料的装夹需要。

本实施例在X向采用了丝杆传动的方式。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门3上的X向驱动电机32，还包括与X向驱动电机32的主轴连接的X向丝杆33，至少一个雕刻头6与X向丝杆33通过丝杆副传动连接。本实施例中，最靠近X向驱动电机32的雕刻头6与X向丝杆33通过丝杆副传动连接，由于多个雕刻头之间通过X向连杆34互相连接，连杆34起到传动和限位作用，因而行走过程中，可以保证多个雕刻头同步。

本发明中，将顶针托板5移动至床体1的末端，通过控制系统关闭卡盘驱动装置，在床体1上设置面板，X向、Y向、Z向、雕刻电机四轴联动，平板工件铺放在面板上，即可达到表面浮雕的目的。

Claims (3)

1.一种数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，包括床体（1），其特征在于：还包括设置在床体（1）末端的多个尾座（4），尾座（4）内设置有可自转的卡盘（43），还包括多个与卡盘（43）匹配的顶针（40）；所述的卡盘（43）的主轴与卡盘驱动装置传动连接；床体（1）内侧设置有左、右内导轨（11、11’）， 左、右内导轨（11、11’）之间活动设置有顶针托板（5），顶针托板（5）与左、右内导轨（11、11’）之间设置有左、右锁紧装置（50、50’）， 所述的多个顶针（40）设置在顶针托板（5）上。

2.如权利要求1所述的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，其特征在于：所述的卡盘驱动装置包括一个设置在床体（1）上的U轴电机（41），所述的尾座（4）内活动设置有与卡盘（43）的主轴传动连接的蜗杆（44），U轴电机（41）的主轴经多个联轴器（42）与多个蜗杆（44）连接。

3.如如权利要求1或2所述的数控圆柱雕刻机的U轴夹紧装置，其特征在于：所述的卡盘（43）的端面上沿圆周均布有多个卡爪（430），卡盘（43）的端面中央设置有卡盘顶尖（431）。

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