CN110153810A - 一种木工雕刻机刀具加工设备 - Google Patents

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Abstract

一种木工雕刻机刀具加工设备，包括支架、X方向滚珠丝杆移动组件、Y方向滚珠丝杆移动组件，水平磨刀架，锥度磨刀架以及自动上料夹紧机构。所述自动上料夹紧机构包括自动上料组件、自动夹紧组件、自动角度调整组件和自动上料夹紧支架。其中，自动上料组件包括自动上料支架，推料气缸，推进杆，棒料盒；自动夹紧组件包括夹紧机构支架，夹紧气缸，推杆，开槽轴，旋转轴；自动角度调整组件包括旋转伺服电机、旋转轴、键槽、大小同步带轮。通过刀具加工设备各部件的相互配合，实现通过一次装夹，完成整个加工工序，提高了加工效率，节省了时间和人力成本，同时，由于实现了全自动化，可以用于批量化生产。

Description

一种木工雕刻机刀具加工设备
技术领域
本发明属于木工机械领域，涉及一种木工雕刻机刀具加工设备。
背景技术
锥刀在整个雕刻行业的应用范围最广。锥刀的底刃，俗称刀尖，类似于柱刀，可以用于小平面的精修，锥刀的侧刃倾斜一定的角度，在雕刻过程中形成倾斜的侧面。锥刀在构造上的特点可以使得它能够实现雕刻行业特有的三维清角效果。锥刀主要用于单线雕刻、区域粗雕刻、区域精雕刻、三维清角、投影雕刻、图像灰度雕刻等。
现有雕刻刀具加工设备，需要人工经过多个加工过程完成，例如，首先先在第一个磨床上把刀具毛坯固定，使砂轮轴线和刀具毛坯轴线垂直，磨削半圆柱，然后把刀具卸下来，到另一个磨床上去，同样保持砂轮轴线和刀具毛坯轴线垂直，刀具毛坯旋转，磨削侧刃。然后在第三台磨床上，砂轮轴线和刀具毛坯轴线成一定锐角，把刀具倾斜，铣削锥面，然后把尖顶磨平。整个加工过程需要多次装夹，多人操作，费时费力，生产成本高，不适合大批量自动化生产。同时，雕刻机用刀具是消耗品，一般都是在通用数控机床上加工，加工效率低。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可以通过一次装夹，完成整个刀具加工过程的设备，实现了刀具加工全自动化，满足批量化生产的需要。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种木工雕刻机刀具加工设备，包括支架1、X方向滚珠丝杆移动组件2、Y方向滚珠丝杆移动组件3、水平磨刀架4和锥度磨刀架6，所述X方向滚珠丝杠移动组件2包括第一固定部21和第一滑动部22，Y方向滚珠丝杆移动组件3包括第二固定部31和第二滑动部32，其特征在于，还包括安装固定在所述第二滑动部上的自动上料夹紧机构5，所述自动上料夹紧机构包括自动上料组件51、自动夹紧组件52、自动角度调整组件53和自动上料夹紧支架54。
进一步，所述自动上料组件51包括自动上料支架514，推料气缸512，推进杆513，棒料盒511，开槽轴521；所述自动夹紧组件52包括自动夹紧支架523、夹紧气缸524、推杆522、旋转轴531和所述开槽轴521；所述自动角度调整组件53包括旋转伺服电机534、键槽535、大同步带轮532、小同步带轮533；所述自动上料夹紧支架54包括两块矩形结构的第一立板541、以及位于所述第一立板541上端的第一水平板542和位于第一立板541下端的第二水平板543，所述第一立板541、第一水平板542、第二水平板543之间固定连接；所述自动上料支架514包括矩形结构的两块第二立板5141和一块水平设置于第二立板5141上的第三水平板5142，第二立板5141和第三水平板5142之间焊接固定；所述自动夹紧支架包括第三立板5231和第四立板5232，所述第三立板5231位于所述第四立板5232的左侧；所述第二立板5141、第三立板5231、第四立板5232、键槽分别与所述第一水平板542固定连接。
进一步，所述推进杆513为圆形杆状结构，位于所述推料气缸512输出轴的外端且与推料气缸输出轴同轴设置，一端与所述推料气缸512的输出轴同轴连接固定，另一端与毛坯棒料515同轴连接；所述棒料盒511为四个侧面围合形成的上、下开放的不规则漏斗状结构，包括上宽下窄的形状相同的左侧面和右侧面、矩形的后侧面，以及矩形弯折结构的前侧面，所述左侧面和右侧面之间的距离等于或略大于毛坯棒料515的长度；所述开槽轴521和推杆522为空心圆形杆状结构，所述推杆522一端和所述开槽轴521一端固定连接，所述开槽轴521和推杆522空心轴内直径略大于毛坯棒料515直径。
进一步，所述棒料盒511左侧板上还设有上下布置的长条形镂空通孔。
进一步，所述夹紧气缸524包括2个气缸，分别固定连接在所述第三立板5231左侧面的两边；所述夹紧气缸524通过第三立板5231与所述推杆522固定连接；所述推杆522一端与所述第三立板5231固定连接，另一端与所述开槽轴521固定连接；所述推杆522、开槽轴521和旋转轴531为空心圆形杆状结构；所述开槽轴521一端与所述推杆522固定连接，另一端位于所述旋转轴531空心轴内，从所述旋转轴531一端穿出，且为十字花瓣结构。
进一步，所述开槽轴521十字花瓣结构用弹性材料制成。
进一步，所述旋转伺服电机534安装固定在所述第一水平板542下面，与所述小同步带轮533固定连接；所述大同步带轮532安装固定在所述第四立板5232和所述键槽535之间，并与所述小同步带轮533通过传送带连接；所述旋转轴531通过所述键槽535与所述大同步带轮532轴承连接。
本发明提供的一种木工雕刻机刀具加工设备，实现了刀具加工全自动化，提高了加工效率，节省了人力和成本，可以用于批量化生产。
附图说明
图1是本发明一种木工雕刻机刀具加工设备的结构示意图；
图2是本发明自动上料夹紧机构结构示意图。
图3是本发明自动上料组件结构示意图。
图4是本发明自动夹紧组件结构示意图。
图5是本发明自动角度调整组件结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1至5，进一步说明本发明一种木工雕刻机刀具加工设备的具体实施方式。本发明提出的一种木工雕刻机刀具加工设备不限于以下实施例的描述。
如图1所示，本发明提供了一种木工雕刻机刀具加工设备，包括支架1、X方向滚珠丝杆移动组件2、Y方向滚珠丝杆移动组件3、水平磨刀架4、自动上料夹紧机构5和锥度磨刀架6。所述X方向滚珠丝杠移动组件2包括第一固定部21和第一滑动部22，所述Y方向滚珠丝杆移动组件3包括第二固定部31和第二滑动部32；所述水平磨刀架4固定连接磨刀砂轮41，所述锥度磨刀架6固定连接磨刀砂轮61；所述X方向滚珠丝杆移动组件2的固定部21和支架1固定连接，所述X方向滚珠丝杆移动组件2的滑动部22与所述Y方向滚珠丝杆移动组件3的固定部31固定连接，所述X方向滚珠丝杆移动组件2和所述Y方向滚珠丝杆移动组件3相互垂直；所述自动上料夹紧机构5安装固定在所述Y方向滚珠丝杆移动组件3的滑动部32上方；所述水平磨刀架4与支架1固定连接，所述磨刀砂轮41轴线与所述Y方向滚珠丝杆移动组件3轴线方向垂直；所述锥度磨刀架6安装固定在可调节角度转盘架62上，所述转盘架62底部与支架1固定连接，上部与所述锥度磨刀架6螺纹连接，可实现360度旋转。
如图2所示，是自动上料夹紧机构5的结构示意图，自动上料夹紧机构5，包括自动上料组件51、自动夹紧组件52、自动角度调整组件53和自动上料夹紧支架54；所述自动上料夹紧支架54包括两块矩形结构的第一立板541、以及两块水平设置于第一立板541上端的第一水平板542和设置于第一立板541下端的第二水平板543，第一立板541和第一水平板542、第二水平板543之间固定连接，所述第二水平板543与Y方向滚珠丝杆移动组件3的滑动部32固定连接；所述自动上料组件51、自动夹紧组件52和自动角度调整组件53沿所述Y方向滚珠丝杆移动组件3轴线方向同轴设置，从左向右依次为自动上料组件51、自动夹紧组件52和自动角度调整组件53，并分别与所述自动上料夹紧支架54的第一水平板542固定连接。
如图3所示，是自动上料组件51的结构示意图，自动上料组件51，包括自动上料支架514、推料气缸512、推进杆513、棒料盒511、推杆522、开槽轴521。所述推进杆513为圆形杆状结构，位于推料气缸512输出轴的外端且与推料气缸512输出轴同轴设置，左端与所述推料气缸512的输出轴同轴连接固定，另一端与毛坯棒料515同轴连接；所述自动上料支架514包括矩形结构的两块第二立板5141和一块水平设置于第二立板5141上的第三水平板5142，第二立板5141和第三水平板5142之间焊接固定，所述上料支架514下端的第二立板5141焊接固定在所述自动上料夹紧支架54的第一水平板542上，所述第三水平板5142用于实现对推进杆513、棒料盒511和毛坯棒料515等部件的支撑固定；所述棒料盒511为四个侧面围合形成的上、下开放的不规则漏斗状结构，包括上宽下窄的形状相同的左侧面和右侧面、矩形的后侧面，以及矩形弯折结构的前侧面；优选的，所述四个侧面由板材切割、弯折并焊接/螺纹连接而成；作为一种更佳的实施方式，所述后侧板上还设有上下布置的长条形镂空通孔，用于观察毛坯棒料的数量。所述左侧面和右侧面之间的距离等于或略大于毛坯棒料515的长度；毛坯棒料515按照垂直于左侧面和右侧面的方向水平放置于棒料盒511中；所述推杆522为空心圆形杆状结构，空心轴内直径略大于毛坯棒料515的直径，所述旋转轴531和开槽轴521为空心圆形杆状结构，所述开槽轴521位于所述旋转轴531空心轴内，一端与所述推杆522固定连接，一端为十字花瓣结构，从旋转轴531空心轴内穿出。工作时，所述推料气缸512启动，推料气缸512输出轴推动毛坯棒料515向所述开槽轴521方向移动，并从所述推杆522空心轴内一端穿入，从所述开槽轴521十字花瓣端穿出15～25毫米，尔后，推料气缸512输出轴反方向运动至推料气缸512处，位于所述棒料盒511中的下一根毛坯棒料在重力作用下，自动落入棒料盒底部，依次循环。
如图4所示，是自动夹紧组件52的结构示意图，所述自动夹紧组件52，包括自动夹紧支架523，夹紧气缸524，推杆522，开槽轴521，旋转轴531。所述自动夹紧支架523包括第三立板5231和第四立板5232，两块立板焊接固定在所述自动上料夹紧支架54的第一水平板542上；所述夹紧气缸524包括2个气缸，分别固定连接在所述第三立板5231左侧面的两边；所述推杆522一端与第三立板5231固定连接，另一端与所述开槽轴521固定连接；所述开槽轴521一端与所述推杆522固定连接，一端为十字花瓣结构，十字花瓣由弹性材料制成，优选地，弹性材料为碳钢或橡胶材料；所述开槽轴521位于所述旋转轴531空心轴内，并从所述旋转轴531一端穿出约2～3毫米。工作时，夹紧气缸524启动，夹紧气缸输出轴带动所述推杆522和开槽轴521沿开槽轴轴线方向往棒料盒方向沿移动2～3毫米，所述开槽轴521十字花瓣端卡入所述旋转轴531空心轴内，实现夹紧固定作用。
如图5所示，是自动角度调整组件53的结构示意图，所述自动角度调整组件53，包括旋转伺服电机534、旋转轴531、键槽535、大同步带轮532和小同步带轮533。所述旋转伺服电机534安装固定在自动上料夹紧支架54第一水平板542的下面，并与所述小同步带轮533固定连接，所述大同步带轮532安装固定在所述第四立板5232和所述键槽535之间，并和所述小同步带轮533通过传送带连接；所述旋转轴531与所述键槽轴承连接。工作时，所述旋转伺服电机534启动，带动所述小同步带轮旋转533，所述小同步带轮533通过传送带带动所述大同步带轮532旋转，所述大同步带轮532通过所述键槽535带动所述旋转轴531轴向转动，实现毛坯棒料自动角度调整，角度调整范围为0～180度。
本发明提供的木工雕刻机刀具加工设备，其工作过程如下：
工作时，毛坯棒料515在重力作用下，以垂直于棒料盒左右两侧面方向水平放置，依次落入棒料盒511中。第一根毛坯棒料515位于棒料盒511底部。所述推料气缸512启动，所述推料气缸512输出轴向第一根毛坯棒料515方向移动，推动第一根毛坯棒料515向所述开槽轴521方向移动，依次穿过推杆522、开槽轴521，并从开槽轴521十字花瓣端穿出15～25毫米，推料气缸512输出轴停止向前运动，反方向移动退至推料气缸512处，第二根毛坯棒料515在重力作用下下落到棒料盒511底部。所述夹紧气缸524开始工作，夹紧气缸524输出轴带动推杆522和开槽轴521向棒料盒511方向移动2～3毫米，所述开槽轴521十字花瓣端卡入旋转轴531空心轴内，夹紧并固定毛坯棒料515，夹紧气缸524停止工作。X方向滚珠丝杆移动组件2在电机驱动下，滑动部22向水平磨刀架方向移动，带动Y方向滚珠丝杆移动组件3固定部31移动，使毛坯棒料515靠近水平磨刀架4磨刀砂轮41，同时，Y方向滚珠丝杆移动组件3滑动部32在固定部31上移动，使砂轮轴线和毛坯棒料515轴线垂直，磨削毛坯棒料515为半圆柱。尔后旋转伺服电机534工作，带动大同步带轮532和小同步带轮533转动，通过键槽535带动旋转轴531轴向旋转。所述旋转轴531带动开槽轴521、毛坯棒料515一起旋转，磨削毛坯棒料515侧刃。侧刃磨削完毕后，X方向滚珠丝杆移动组件2滑动部22向锥度磨刀架6方向移动，带动Y方向滚珠丝杆移动组件3固定部31移动，同时，Y方向滚珠丝杆移动组件3滑动部32在固定部31上移动，使砂轮轴线与毛坯棒料轴线515成一定锐角，铣削锥面，然后把尖顶磨平。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种木工雕刻机刀具加工设备，包括支架(1)、X方向滚珠丝杆移动组件(2)、Y方向滚珠丝杆移动组件(3)、水平磨刀架(4)和锥度磨刀架(6)，所述X方向滚珠丝杠移动组件(2)包括第一固定部(21)和第一滑动部(22)，Y方向滚珠丝杆移动组件(3)包括第二固定部(31)和第二滑动部(32)，其特征在于，还包括安装固定在所述第二滑动部上的自动上料夹紧机构(5)，所述自动上料夹紧机构包括自动上料组件(51)、自动夹紧组件(52)、自动角度调整组件(53)和自动上料夹紧支架(54)。
2.根据权利要求1所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述自动上料组件(51)包括自动上料支架(514)，推料气缸(512)，推进杆(513)，棒料盒(511)，开槽轴(521)；所述自动夹紧组件(52)包括自动夹紧支架(523)、夹紧气缸(524)、推杆(522)、旋转轴(531)和所述开槽轴(521)；所述自动角度调整组件(53)包括旋转伺服电机(534)、键槽(535)、大同步带轮(532)、小同步带轮(533)；所述自动上料夹紧支架(54)包括两块矩形结构的第一立板(541)、以及位于所述第一立板(541)上端的第一水平板(542)和位于第一立板(541)下端的第二水平板(543)，所述第一立板(541)、第一水平板(542)、第二水平板(543)之间固定连接；所述自动上料支架(514)包括矩形结构的两块第二立板(5141)和一块水平设置于第二立板(5141)上的第三水平板(5142)，第二立板(5141)和第三水平板(5142)之间焊接固定；所述自动夹紧支架包括第三立板(5231)和第四立板(5232)，所述第三立板(5231)位于所述第四立板(5232)的左侧；所述第二立板(5141)、第三立板(5231)、第四立板(5232)、键槽分别与所述第一水平板(542)固定连接。
3.根据权利要求2所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述推进杆(513)为圆形杆状结构，位于所述推料气缸(512)输出轴的外端且与推料气缸输出轴同轴设置，一端与所述推料气缸(512)的输出轴同轴连接固定，另一端与毛坯棒料(515)同轴连接；所述棒料盒(511)为四个侧面围合形成的上、下开放的不规则漏斗状结构，包括上宽下窄的形状相同的左侧面和右侧面、矩形的后侧面，以及矩形弯折结构的前侧面，所述左侧面和右侧面之间的距离等于或略大于毛坯棒料(515)的长度；所述开槽轴(521)和推杆(522)为空心圆形杆状结构，所述推杆(522)一端和所述开槽轴(521)一端固定连接，所述开槽轴(521)和推杆(522)空心轴内直径略大于毛坯棒料(515)直径。
4.根据权利要求3所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述棒料盒(511)左侧板上还设有上下布置的长条形镂空通孔。
5.根据权利要求2所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述夹紧气缸(524)包括2个气缸，分别固定连接在所述第三立板(5231)左侧面的两边；所述夹紧气缸(524)通过第三立板(5231)与所述推杆(522)固定连接；所述推杆(522)一端与所述第三立板(5231)固定连接，另一端与所述开槽轴(521)固定连接；所述推杆(522)、开槽轴(521)和旋转轴(531)为空心圆形杆状结构；所述开槽轴(521)一端与所述推杆(522)固定连接，另一端位于所述旋转轴(531)空心轴内，从所述旋转轴(531)一端穿出，且为十字花瓣结构。
6.根据权利要求5所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述开槽轴(521)十字花瓣结构用弹性材料制成。
7.根据权利要求2所述的木工雕刻机刀具加工设备，其特征在于，所述旋转伺服电机(534)安装固定在所述第一水平板(542)下面，与所述小同步带轮(533)固定连接；所述大同步带轮(532)安装固定在所述第四立板(5232)和所述键槽(535)之间，并与所述小同步带轮(533)通过传送带连接；所述旋转轴(531)通过所述键槽(535)与所述大同步带轮(532)轴承连接。
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