CN108312755B - 雕刻机及雕刻机对刀系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种雕刻机及雕刻机对刀系统。雕刻机包括雕刻机本体、固定于雕刻机本体上的龙门架、设置于龙门架上的多个雕刻机构和与每个雕刻机构对应的对刀结构以及与对刀结构电性连接的控制模块。雕刻机构包括滑台、设置于滑台上用于在滑台上滑动的主轴结构。对刀结构包括对刀器和加工中心点。控制模块用于控制对应的主轴结构在滑台上滑动，并在主轴结构接触到对应的对刀器后计算主轴结构的对刀计数值，并根据对刀计数值、主轴结构的预设对刀值以及预设轴心值控制主轴结构移动到对应的加工中心点，以完成对刀。采用上述设计，在雕刻机的对刀过程中无需人工干预，极大提高了对刀过程中的对刀精度和对刀速度，实现了雕刻机的自动对刀。

Description

雕刻机及雕刻机对刀系统

技术领域

本发明涉及雕刻机技术领域，具体而言，涉及一种雕刻机及雕刻机对刀系统。

背景技术

目前，众所周知的单头或多头雕刻机的各个头都固定在同一块金属挂板上，同时各个头的相对位置是固定的，在电机的驱动下同时上下移动，在批量加工时可进行多头同时工作。

然而，经本申请发明人在实际研究中发现，虽然多头雕刻机可以批量加工，提高工作效率。但是由于加工刀具是耗材，经常会出现损坏需要更换新刀具的情况，而更换新刀具后需要保证各个头的刀尖水平方向在一条基线上。目前采用的方法是操作人员目测各个头的刀尖水平后手工调节各头高低，调整过程繁琐复杂耗时，依赖于人工经验，精度差，进而导致加工过程的产品规格不一，影响产品加工质量。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种雕刻机及雕刻机对刀系统，以解决或者改善上述问题。

为了实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

结合第一方面，本发明实施例提供一种雕刻机，所述雕刻机包括：

雕刻机本体；

固定于所述雕刻机本体上的龙门架；

设置于所述龙门架上的多个雕刻机构和与每个所述雕刻机构对应的对刀结构，其中，每个所述雕刻机构包括滑台、设置于所述滑台上用于在所述滑台上滑动的主轴结构，每个所述对刀结构包括对刀器和加工中心点；以及

与所述对刀结构电性连接的控制模块，所述控制模块中存储有各雕刻机构对应的预设对刀值和预设轴心值，所述控制模块用于响应对刀指令控制对应的主轴结构在所述滑台上滑动，并在所述主轴结构接触到对应的对刀器后计算所述主轴结构的对刀计数值，并根据所述对刀计数值、所述主轴结构的预设对刀值以及预设轴心值控制所述主轴结构移动到对应的加工中心点，以完成对刀。

可选地，所述滑台包括：

主轴架；

设置在所述主轴架上，用于与所述主轴结构配合的导轨；以及

设置在所述主轴架上，并与所述控制模块电性连接，用于在所述控制模块的控制下驱动所述主轴结构在所述导轨上滑动的电机。

可选地，所述主轴结构包括：

用于与所述导轨配合，用于在所述导轨上滑动的主轴座，所述主轴座上设置有与所述导轨配合的滑动配合件；

固定设置于所述主轴座上的主轴固定件；以及

设置于所述主轴固定件中，用于安装加工刀具的主轴。

可选地，所述控制模块包括：

用于响应对刀指令以生成对应的电机控制指令的中央控制器；

与所述中央控制器电性连接的多个电机驱动单元，每个所述电机驱动单元分别与对应的电机电性连接，所述中央控制器将生成的电机控制指令发送给对应的电机驱动单元，以便所述电机驱动单元根据所述电机控制指令驱动所述主轴结构在所述导轨上滑动。

可选地，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接的对刀功能键，所述中央控制器在检测到所述对刀功能键被触发时生成对应的电机控制指令。

可选地，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接，用于在所述主轴结构接触到对应的对刀器时记录所述主轴结构的对刀器数值的对刀计数器。

可选地，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接，用于存储各个雕刻结构的预设对刀值和预设轴心值的存储器。

可选地，所述主轴架上设置有与所述中央控制器电性连接的复位传感器，所述复位传感器设置在靠近所述导轨的位置处，用于在感应到所述主轴结构接触时向所述中央控制器发送感应信号，以使所述中央控制器将所述主轴结构当前的对刀计数值重置。

可选地，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接的复位开关，所述中央控制控制用于在检测到所述复位开关被触发时向各所述电机驱动单元发送复位控制指令，以使各所述电机驱动单元控制对应的电机驱动所述主轴结构滑动至所述复位传感器。

结合第二方面，本发明实施例还提供一种雕刻机对刀系统，所述雕刻机对刀系统对刀终端以及与所述对刀终端通信连接的上述的雕刻机。

相对于现有技术而言，本发明具有以下有益效果：

本发明实施例提供一种雕刻机及雕刻机对刀系统。雕刻机包括雕刻机本体、固定于雕刻机本体上的龙门架、设置于龙门架上的多个雕刻机构和与每个雕刻机构对应的对刀结构以及与对刀结构电性连接的控制模块。雕刻机构包括滑台、设置于滑台上用于在滑台上滑动的主轴结构。对刀结构包括对刀器和加工中心点。控制模块用于控制对应的主轴结构在滑台上滑动，并在主轴结构接触到对应的对刀器后计算主轴结构的对刀计数值，并根据对刀计数值、主轴结构的预设对刀值以及预设轴心值控制主轴结构移动到对应的加工中心点，以完成对刀。采用上述设计，由于每个雕刻机构对应独立的对刀结构，通过控制模块对每个雕刻机构进行独立自动对刀，在雕刻机的对刀过程中无需人工干预，极大提高了对刀过程中的对刀精度和对刀速度，实现了雕刻机的自动对刀。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它相关的附图。

图1为本发明实施例提供的雕刻机的结构示意图；

图2为图1中所示的I部分的放大结构示意图；

图3为本发明实施例提供的滑台的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的主轴结构的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的雕刻机的对刀原理示意图之一；

图6为本发明实施例提供的雕刻机的对刀原理示意图之二；

图7为本发明实施例提供的雕刻机的对刀原理示意图之三；

图8为本发明实施例提供的雕刻机的对刀原理示意图之四；

图9为本发明实施例提供的雕刻机的对刀原理示意图之五。

图标：100-雕刻机；110-雕刻机本体；120-龙门架；130-雕刻机构；132-滑台；1322-主轴架；1324-导轨；1326-电机；1328-复位传感器；134-主轴结构；1341-主轴座；1342-滑动配合件；1343-主轴固定件；1344-主轴；1345-加工刀具；140-对刀结构；142-对刀器；144-加工中心点；151-中央控制器；152-电机驱动单元；153-对刀功能键；154-对刀计数器；155-复位开关；156-存储器。

具体实施方式

本申请发明人在实际研究中发现，目前的多头雕刻机的各个头都固定在同一块金属挂板上，同时各个头的相对位置是固定的，在电机的驱动下同时上下移动，在批量加工时可进行多头同时工作。似然可以批量加工，提高工作效率。但是由于加工刀具是耗材，经常会出现损坏需要更换新刀具的情况，而更换新刀具后需要保证各个头的刀尖水平方向在一条基线上。目前采用的方法是操作人员目测各个头的刀尖水平后手工调节各头高低，调整过程繁琐复杂耗时，依赖于人工经验，精度差，进而导致加工过程的产品规格不一，影响产品加工质量。

以上现有技术中的方案所存在的缺陷，均是发明人在经过实践并仔细研究后得出的结果，因此，上述问题的发现过程以及下文中本发明实施例针对上述问题所提出的解决方案，都应该是发明人在本发明过程中对本发明做出的贡献。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参阅图1，为本发明实施例提供的雕刻机100的结构示意图。本实施例中，所述雕刻机100包括雕刻机本体110、固定于所述雕刻机本体110上的龙门架120、设置于所述龙门架120上的多个雕刻机构130、与每个所述雕刻机构130对应的对刀结构140以及与所述对刀结构140电性连接的控制模块，也即每个雕刻结构都有与之对应的单独的对刀结构140。

请结合图2所示，每个所述雕刻机构130可包括滑台132以及设置于所述滑台132上用于在所述滑台132上滑动的主轴结构134。每个所述对刀结构140包括对刀器142和加工中心点144。所述控制模块(图中未示出)中存储有各雕刻机构130对应的预设对刀值和预设轴心值，所述控制模块用于响应对刀指令控制对应的主轴结构134在所述滑台132上滑动，并在所述主轴结构134接触到对应的对刀器142后计算所述主轴结构134的对刀计数值，并根据所述对刀计数值、所述主轴结构134的预设对刀值以及预设轴心值控制所述主轴结构134移动到对应的加工中心点144，以完成对刀。

在具体实施过程中，当某个主轴结构134上的刀具需要更换时，只需将新的刀具安装在该主轴结构134之后进行对刀操作，控制模块在接收到该刀具的对刀指令后，响应对刀指令控制该主轴结构134在所述滑台132上滑动，并在所述主轴结构134接触到对应的对刀器142后计算所述主轴结构134由初始位置滑动到对刀器142的对刀计数值。由于所述主轴结构134的预设对刀值以及预设轴心值为恒定值，预设对刀值也即出厂时该主轴结构134的刀具由初始位置滑动到对刀器142的行走数值，预设轴心值也即出厂时该主轴结构134的刀具由对刀器142位置滑动到加工中心点144位置的行走数值。当更换刀具后，所述主轴结构134首先计算所述对刀计数值与所述主轴结构134的预设对刀值的差值，然后根据该差值和预设轴心值计算所述主轴结构134移动到对应的加工中心点144的行走数值，接着控制所述主轴结构134移动到对应的加工中心点144，从而完成对刀。

由此，由于每个雕刻机构130对应独立的对刀结构140，通过控制模块对每个雕刻机构130进行独立自动对刀，在雕刻机100的对刀过程中无需人工干预，极大提高了对刀过程中的对刀精度和对刀速度，实现了雕刻机100的自动对刀。

可选地，所述滑台132的一种结构请参阅图3，所述滑台132可以包括主轴架1322、导轨1324以及电机1326，所述导轨1324设置在所述主轴架1322上，用于与所述主轴结构134配合。所述电机1326设置在所述主轴架1322上，并与所述控制模块电性连接，用于在所述控制模块的控制下驱动所述主轴结构134在所述导轨1324上滑动，由此实现了所述主轴结构134的自动控制，无需人工滑动。

可选地，所述主轴结构134的一种结构请参阅图4，所述主轴结构134可包括主轴座1341、主轴固定件1343以及主轴1344。所述主轴座1341与所述导轨1324配合，用于在所述导轨1324上滑动，所述主轴座1341上设置有与所述导轨1324配合的滑动配合件1342。所述主轴固定件1343固定设置于所述主轴座1341上，所述主轴1344设置于所述主轴固定件1343中，用于安装加工刀具1345。

作为一种实施方式，下面结合图5对所述雕刻机100的对刀原理进行说明。所述控制模块可包括中央控制器151和多个电机驱动单元152。所述中央控制器151用于响应对刀指令以生成对应的电机1326控制指令，多个电机驱动单元152与所述中央控制器151电性连接，每个所述电机驱动单元152分别与对应的电机1326电性连接。所述中央控制器151可将生成的电机1326控制指令发送给对应的电机驱动单元152，以便所述电机驱动单元152根据所述电机1326控制指令驱动所述主轴结构134在所述导轨1324上滑动。而后，当所述主轴结构134滑动到对刀器142时，所述中央控制器151计算所述主轴结构134的滑动计数值。

本实施例中，所述中央控制器151可以使用一个或多个通用处理器和/或专用处理器来实现。处理器的例子包括微处理器、微控制器、DSP处理器和能够执行软件的其它电路。需要说明的是，应当将软件广义地解释为表示指令、数据或其任意组合，而不论是将其称作为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它。

可选地，请参阅图6，所述控制模块可包括与所述中央控制器151电性连接，分别与各个主轴结构134对应的对刀功能键153，当某个主轴结构134上的刀具需要更换时，用户只需触发该主轴结构134对应的对刀功能键153，所述中央控制器151在检测到所述对刀功能键153被触发时生成对应的电机1326控制指令，以驱动该主轴结构134滑动以执行对刀操作。

可选地，请参阅图7，所述控制模块还可包括与所述中央控制器151电性连接，用于在所述主轴结构134接触到对应的对刀器142时记录所述主轴结构134的对刀器142数值的对刀计数器154。

可选地，请再次参阅图3，所述主轴架1322上还可以设置有与所述中央控制器151电性连接的复位传感器1328，所述复位传感器1328设置在靠近所述导轨1324的位置处，用于在感应到所述主轴结构134接触时向所述中央控制器151发送感应信号，以使所述中央控制器151将所述主轴结构134当前的对刀计数值重置。请结合参阅图8，所述控制模块还可以包括与所述中央控制器151电性连接的复位开关155，所述中央控制控制用于在检测到所述复位开关155被触发时向各所述电机驱动单元152发送复位控制指令，以使各所述电机驱动单元152控制对应的电机1326驱动所述主轴结构134滑动至所述复位传感器1328。

通过上述设置，在出厂前，各个主轴结构134上安装好刀具之后，用户可通过操作复位开关155，控制模块在检测到所述复位开关155被触发时控制各个主轴结构134自动复位到复位传感器1328后停止，此时各个主轴结构134的行进距离数值清零。当用户操作对刀时，各个主轴结构134自动下降接触到对刀器142时，立刻触发各自的对刀计数器154记录此时的行走数值。接着再控制各个主轴结构134下降到加工中心点144，轴心数值此时被对刀计数器154记录。

进一步地，请参阅图9，所述控制模块还可以包括与所述中央控制器151电性连接，用于存储各个雕刻结构的预设对刀值和预设轴心值的存储器156，由此出厂时的预设对刀值和预设轴心值便被永久保存到控制模块的存储器156中。此时所述雕刻机100具备了自动对刀功能，实际应用时任何一个主轴结构134需要更换刀具时，只需将新刀具安装好后，操作对应的对刀功能键153，对应的主轴结构134自动复位到复位传感器1328，此时行进数值为0，然后主轴结构134下降接触对应的对刀器142并得到对刀计数值，控制模块便根据当前对刀计数值和原始的出厂值自动计算出新刀具到加工中心点144的距离数值，完成自动对刀。

由于现有的多头雕刻机100则需要操作者手工调节雕刻头的高低或者刀具挟持的长短，结果是近似一致，实际上对于数控设备来说误差是很大的。在批量加工时，应该同样的产品，实际上大小不同，不适合高精度和一致性要求很高的产品的加工。而采用本实施例提供的技术方案，多头对刀精度高速度快，所有过程都是自动化数字控制，不需要人工干预，极大提高了对刀过程中的对刀精度和对刀速度，实现了雕刻机100的自动对刀。。

进一步地，本发明实施例还提供一种雕刻机100对刀系统，所述雕刻机100对刀系统对刀终端以及与所述对刀终端通信连接的上述的雕刻机100。

综上所述，本发明实施例提供一种雕刻机及雕刻机对刀系统。雕刻机包括雕刻机本体、固定于雕刻机本体上的龙门架、设置于龙门架上的多个雕刻机构和与每个雕刻机构对应的对刀结构以及与对刀结构电性连接的控制模块。雕刻机构包括滑台、设置于滑台上用于在滑台上滑动的主轴结构。对刀结构包括对刀器和加工中心点。控制模块用于控制对应的主轴结构在滑台上滑动，并在主轴结构接触到对应的对刀器后计算主轴结构的对刀计数值，并根据对刀计数值、主轴结构的预设对刀值以及预设轴心值控制主轴结构移动到对应的加工中心点，以完成对刀。采用上述设计，由于每个雕刻机构对应独立的对刀结构，通过控制模块对每个雕刻机构进行独立自动对刀，在雕刻机的对刀过程中无需人工干预，极大提高了对刀过程中的对刀精度和对刀速度，实现了雕刻机的自动对刀。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (5)

1.一种雕刻机，其特征在于，所述雕刻机包括：

雕刻机本体；

固定于所述雕刻机本体上的龙门架；

设置于所述龙门架上的多个雕刻机构和与每个所述雕刻机构对应的对刀结构，其中，每个所述雕刻机构包括滑台、设置于所述滑台上用于在所述滑台上滑动的主轴结构，每个所述对刀结构包括对刀器和加工中心点；以及，

与所述对刀结构电性连接的控制模块，所述控制模块中存储有各雕刻机构对应的预设对刀值和预设轴心值，所述控制模块用于响应对刀指令控制对应的主轴结构在所述滑台上滑动，并在所述主轴结构接触到对应的对刀器后计算所述主轴结构的对刀计数值，并根据所述对刀计数值、所述主轴结构的预设对刀值以及预设轴心值控制所述主轴结构移动到对应的加工中心点，以完成对刀；

其中，所述滑台包括：

主轴架；

设置在所述主轴架上，用于与所述主轴结构配合的导轨；以及，

设置在所述主轴架上，并与所述控制模块电性连接，用于在所述控制模块的控制下驱动所述主轴结构在所述导轨上滑动的电机；

所述控制模块包括：

用于响应对刀指令以生成对应的电机控制指令的中央控制器；

与所述中央控制器电性连接的多个电机驱动单元，每个所述电机驱动单元分别与对应的电机电性连接，所述中央控制器将生成的电机控制指令发送给对应的电机驱动单元，以便所述电机驱动单元根据所述电机控制指令驱动所述主轴结构在所述导轨上滑动；

所述主轴架上设置有与所述中央控制器电性连接的复位传感器，所述复位传感器设置在靠近所述导轨的位置处，用于在感应到所述主轴结构接触时向所述中央控制器发送感应信号，以使所述中央控制器将所述主轴结构当前的对刀计数值重置；

所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接的复位开关，所述中央控制器用于在检测到所述复位开关被触发时向各所述电机驱动单元发送复位控制指令，以使各所述电机驱动单元控制对应的电机驱动所述主轴结构滑动至所述复位传感器；以及，

与所述中央控制器电性连接的对刀功能键，所述中央控制器在检测到所述对刀功能键被触发时生成对应的电机控制指令。

2.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，所述主轴结构包括：

用于与所述导轨配合，用于在所述导轨上滑动的主轴座，所述主轴座上设置有与所述导轨配合的滑动配合件；

固定设置于所述主轴座上的主轴固定件；以及

设置于所述主轴固定件中，用于安装加工刀具的主轴。

3.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接，用于在所述主轴结构接触到对应的对刀器时记录所述主轴结构的对刀器数值的对刀计数器。

4.根据权利要求1所述的雕刻机，其特征在于，所述控制模块还包括：

与所述中央控制器电性连接，用于存储各个雕刻结构的预设对刀值和预设轴心值的存储器。

5.一种雕刻机对刀系统，其特征在于，所述雕刻机对刀系统对刀终端以及与所述对刀终端通信连接的权利要求1-4中任意一项所述的雕刻机。

Images