CN110480758A - 雕铣机的翻转机构 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种雕铣机的翻转机构，属于机械加工设备技术领域。它解决了现有雕铣机在实现自动送料的情况下难以对木料的不同侧面实现自动化加工的问题。本雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架和设置在机架上的加工组件，机架上还设有能够沿纵向输送木料的加工平台，加工组件能够相对加工平台实现三维立体平移，翻转机构包括设置在加工平台上的移动组件，移动组件上设有顶尖和转盘，且顶尖和转盘分别位于加工平台纵向的两端，移动组件能够带动顶尖和转盘沿竖直方向同步移动。本雕铣机的翻转机构实现对木料不同侧面的自动化加工。

Description

雕铣机的翻转机构

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种雕铣机的翻转机构。

背景技术

雕铣机是数控机床的一种，既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床，其适用范围比较广，如专利文件(201510945613.7)公开的雕铣机，包括机座、水平移动台、支护板、移动装置和雕铣机构，水平移动台通过驱动机构连接机座，水平移动台的顶面上设置有定位支撑机构，移动装置包括定位架和移动机构，定位架的一侧设置有第一电机，定位架的另一侧设置有限位块，限位块通过衔接块连接有第二U型支撑板，第二U型支撑板内安装有输气泵，输气泵通过输气导管连接雕铣机构，该雕铣机能够对工件进行雕铣，但是当工件的多个侧面均需要进行雕铣时，该雕铣机需要手动对工件进行翻转，费时费力，自动化程度低。

当然也存在边雕铣边转动工件的雕铣机，如专利文件(201410114189.7)雕铣一体数控四轴雕刻机，包括机架，机架两侧均设有丝杆，横梁设于机架上且设于丝杆上方，第一伺服电机、第二伺服电机通过直线导轨滑块设于横梁上，直线导轨滑块上还设有主轴电机；第三伺服电机设于横梁两侧，第四伺服电机设于丝杆一端，减速机安装架的两端分别设于两根丝杆上，减速机安装架内设有蜗轮减速机，第五伺服电机连接蜗轮减速机；蜗轮减速机上设有减速机顶针，机架上远离第四伺服电机的一端对应减速机顶针处设有尾架顶针，通过双顶针的方式进行旋转工件，然而该雕铣机中的双顶针是作为工件雕铣过程中的定位夹具使用，双顶针需要被稳定的设置在机架上，工件被凌空顶住，下方悬空，这也导致了该雕铣机难以实现自动输送工件，而对于能够自动输送工件的雕铣机，必然存在输送部件，那么对于非圆柱状工件旋转时会与输送部件产生干涉，难以实现翻转。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种雕铣机的翻转机构，用以解决现有雕铣机在实现自动送料的情况下难以对木料的不同侧面实现自动化加工的问题。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架和设置在机架上的加工组件，所述机架上还设有能够沿纵向输送木料的加工平台，所述加工组件能够相对加工平台实现三维立体平移，其特征在于，所述翻转机构包括设置在加工平台上的移动组件，所述移动组件上设有顶尖和转盘，且顶尖和转盘分别位于加工平台纵向的两端，移动组件能够带动顶尖和转盘沿竖直方向同步移动。

加工组件与加工平台之间能够实现三维立体平移，其中当加工组件自身只能够实现横向、竖向和纵向中的两个方向移动时，加工平台则能够实现另外的一个方向移动，当加工组件自身能够实现三维平移时，加工平台则固定在机架上，此时将移动组件设置在加工平台上和机架上并不会产生实质性区别，均能够辅助顶尖和转盘实现对木料的翻转，加工时将木料放置在加工平台上，加工平台将木料沿纵向输送至加工位置，在木料被定位后加工组件相对加工平台实现三维立体平移，从而对木料上侧面的不同位置进行加工，当需要加工木料的另一侧面时加工组件向上复位，顶尖和转盘分别位于木料的两端，因此能够将木料对顶夹紧，移动组件继续带动顶尖与转盘向上移动，使得木料脱离并高于加工平台，避免加工平台上用于输送木料的相关部件对木料的翻转产生干涉，然后顶尖与转盘带动木料翻转，待木料翻转到位后移动组件带动木料下降至工作平台上进行定位，加工组件则对木料翻转至朝上的侧面进行加工，即在对木料不同侧面的加工过程中无需手动进行翻转，实现对木料不同侧面的自动化加工，提高效率。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述移动组件包括长条状的升降板，该升降板沿纵向设置，所述升降板的两端均沿竖向滑动连接在加工平台上，所述顶尖和转盘分别设置在升降板的两端。顶尖和转盘分别位于加工平台纵向的两端，但是均设置在同一升降板上，从而实现两者的同步升降，避免木料两端出现高度差，而同一移动板的设置，也使得移动面板的结构更加稳定。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述移动组件还能够带动顶尖和转盘沿横向同步移动，所述移动组件还包括两横向导杆和两导向座，两所述导向座分别设置在升降板两端的上侧面上，两所述横向导杆均横向设置，且两横向导杆分别沿横向滑动穿设在导向座上，所述顶尖和转盘分别设置在两横向导杆上。顶尖和转盘的横向移动，用于需要翻转时顶尖与转盘横向平移并与木料横向中心对齐，当然在实际应用过程中，比如长条形板状的木料，原来是平铺状态，宽度方向沿横向，翻转90度后宽度方向沿竖向，木料偏离了准确的加工位置，且远离了靠山等部件，此时移动组件带动夹具沿横向移动，调整木料的横向位置，具体采用横向导杆与导向座的结构，使得传动部件较为简单，且顶尖和转盘具有足够的稳定性。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述导向座上均固定有调整电机，在导向座内具有内腔，所述调整电机的电机轴沿纵向伸入导向座内腔，且调整电机的电机轴端部固定有齿轮，所述横向导杆外侧面上沿长度方向具有啮合齿，所述齿轮与横向导杆的啮合齿相啮合。齿轮与横向导杆上啮合齿的配合，既能够实现传动，也能够对横向导杆进行周向限位，保证其稳定性，当然啮合齿也可以通过齿条固定在横向导杆上来替代，也可以通过气缸来代替横向导杆、减速机和旋转电机，使得顶尖和转盘固定在气缸的活塞杆端部。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述升降板的两端均具有竖直朝下的连接部，所述连接部内侧面上固定有竖向滑块，所述加工平台两端端面上均沿竖向固定有竖向滑轨，所述竖向滑块滑动连接在竖向滑轨上，所述加工平台上还固定有竖向气缸，该竖向气缸的活塞杆竖直设置并与升降板相固连。升降板通过两端的连接部与加工平台连接，使得移动板的两端保持稳定，同时移动板具有准确且稳定的纵向位置，在实际组装过程中也可以采用电机与丝杆螺母组件来代替竖向气缸。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述升降板上沿纵向固定有纵向导轨，所述导向座上固定有调整滑块，该调整滑块滑动连接在纵向导轨上，且调整滑块通过螺钉锁紧固定。调整滑块在加工过程中是通过螺钉固定在纵向导轨上的，不会发生移动，其与纵向导轨的配合，是在加工前可以更具木料的长度，预先调整顶尖和转盘的纵向位置及间距，从而使得顶尖和转盘适用于不同长度的木料，适用性更强。

在上述的雕铣机的翻转机构中，其中一根所述横向导杆上固定有顶推气缸，该顶推气缸的活塞杆朝向转盘，所述顶尖固定在顶推气缸的活塞杆上并朝向转盘，另一根所述横向导杆上固定有减速机，所述转盘与减速机的输出端相连接，所述减速机上还固定有旋转电机，且旋转电机与减速机的输入端相连，所述转盘朝向顶尖的端面上具有若干尖角状凸出的卡爪。需要翻转木料时，顶尖和转盘对木料的两端对齐，顶推气缸的活塞杆伸出，使得顶尖顶在木料的一端，在顶尖作用下，木料的另一端抵压在转盘端面上，且转盘上的卡爪能够嵌入木料端部，从而与木料周向定位，实现对木料的翻转。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述加工平台上转动连接有若干送料滚轴，该若干送料滚轴沿纵向排列，且每一送料滚轴均沿横向设置，所述加工平台上还设有至少一组定位组件，所述定位组件高于送料滚轴，所述顶尖和转盘至少有一对，且顶尖和转盘分别位于定位组件纵向的两端。送料滚轴用于对木料进行纵向输送，而定位组件可以是一组，也可以是多组，多组定位组件均用于木料的定位，以便于精确加工，而每一组定位组件均能够定位一个木料，且每一组定位组件均配备有一对顶尖和转盘，从而使得加工平台和加工组件能够同时对多个木料进行同步加工，而多个夹具则对多个木料进行同步翻转，提高加工效率。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述定位组件包括呈长条状并沿纵向设置的夹板和若干块状的横向靠山，若干所述横向靠山沿纵向排列成排，相邻两横向靠山之间沿纵向固定有纵向导杆，且若干纵向导杆与夹板之间能够形成沿纵向设置的送料通道，所述转盘和顶尖分别与送料通道的两端相对。木料位于送料通道内，在输送时木料一侧抵靠在横向靠山上，夹板则对木料另一侧进行限位，实现对木料输送的导向，避免输送出现偏移，而在加工过程中弧形靠山和夹板能够对木料进行夹紧定位。

在上述的雕铣机的翻转机构中，所述加工平台上固定有若干沿横向设置的横向导轨，所述夹板滑动连接在横向导轨上，所述加工平台上设有能够带动夹板沿横向移动的定位气缸。在木料翻转好并落在送料滚轴上时，木料的位置发生改变，此时定位气缸能够带动夹板横向移动，使得木料贴靠在横向靠山上，然后夹板与横向靠山一起夹紧定位木料。

与现有技术相比，本雕铣机的翻转机构具有以下优点：

1、由于本申请的顶尖和转盘能够在夹紧木料后进行竖直方向的移动，使得木料脱离并高于送料滚轴，也远离横向靠山及夹板，从而进行自动翻转，即在对木料不同侧面的加工过程中无需手动进行翻转，从而实现对木料不同侧面的自动化加工。

2、由于顶尖和转盘能够横向移动，在需要翻转时顶尖与转盘横向平移并与木料横向中心对齐，避免翻转时木料不稳定，还能够调整木料的横向位置，提高加工精度。

3、由于调整滑块与纵向导轨滑动配合并通过螺钉锁紧固定，因此加工前可以更具木料的长度，预先调整顶尖和转盘的纵向位置及间距，从而使得顶尖和转盘适用于不同长度的木料，适用性更强。

附图说明

图1是雕铣机的立体结构示意图。

图2是加工平台的结构剖视图。

图3是图1中A处的结构放大图。

图4是图1中B处的结构放大图。

图5是图1中C处的结构放大图。

图6是图2中D处的结构放大图。

图7是图1中E处的结构放大图。

图8是图2中F处的结构放大图。

图9是实施例二中雕铣机的立体结构示意图。

图10是实施例三中移动组件的立体结构示意图。

图中，1、机架；2、加工组件；21、加工电机；22、刀头；3、加工平台；31、送料滚轴；32、驱动电机；33、横向靠山；34、夹板；35、送料通道；36、定位气缸；37、横向导轨；38、纵向导杆；39、纵向电机；4、移动组件；41、升降板；411、连接部；412、纵向导轨；42、竖向滑块；43、竖向滑轨；44、竖向气缸；45、导向座；451、调整滑块；46、调整电机；47、横向导杆；471、啮合齿；48、横向气缸；5、顶尖；51、顶推气缸；6、转盘；61、减速机；62、旋转电机；63、卡爪；64、旋转气缸；7、龙门；71、横拖板；72、横向电机；8、竖拖板；81、竖向电机；9、刀具库。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1、图2所示，雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架1、加工组件2和加工平台3，机架1上固定有龙门7，在两面两侧的立柱上均设有刀具库9，在龙门7的上部沿横向滑动连接有两块横拖板71，每一横拖板71均通过横向电机72与齿轮齿条组件配合进行横向驱动，每块横拖板71上均沿竖向滑动连接有竖拖板8，每块竖拖板8上均通过竖向电机81与丝杆螺母组件配合进行竖向驱动，每块竖拖板8上均设有加工组件2，加工组件2包括加工电机21和安装在加工电机21上的刀头22，且加工电机21上的刀头22能够通过刀具库9进行换刀。加工平台3有两个且沿横向并排设置，加工平台3均沿纵向滑动连接在机架1上，且加工平台3通过纵向电机39与丝杆螺母组件配合进行纵向驱动，即加工组件2与加工平台3之间实现横向、竖向和纵向的三维立体平移，对木料上侧面的不同位置进行加工，在实际设计过程中加工平台3也可以是一个或者多于两个。

加工平台3成矩形框状，在加工平台3上转动连接有若干送料滚轴31，该若干送料滚轴31沿纵向排列，且每一送料滚轴31均沿横向设置，若干送料滚轴31通过皮带轮传动连接并通过同一驱动电机32驱动进行同步转动，用以纵向输送木料。结合图3所示，在加工平台3上还设有两组组定位组件，该两组定位组件沿横向排列，每一定位组件均包括呈长条状夹板34和若干长条状的横向靠山33，在加工平台3上固定有若干横向导轨37，该若干横向导轨37沿纵向排列，且每一横向导轨37均沿横向设置，夹板34滑动连接在横向导轨37上，且夹板34通过定位气缸36驱动，在横向导轨37上还固定有横向靠山33，横向靠山33呈块状，且若干横向靠山33沿纵向排列，相邻两横向靠山33之间均固定有纵向导杆38，该若干纵向导杆38沿纵向排列成排，纵向导杆38、横向靠山33和夹板34均位于送料滚轴31上方，且若干纵向导杆38与长夹板34之间形成沿纵向设置的送料通道35，当然在实际组装过程中，定位组件的数量可以根据需要进行设定，即一个加工平台上可以只加工一个木料，也可以设计成同时加工多个木料，如一个加工平台3上只设置一组定位组件，针对一个木料进行加工，那么相应的加工组件2设置一组即可，也可以设置多组定位组件，从而形成多个送料通道35，针对多个木料同时加工时，加工组件2设置多组，同时多组加工组件2可以设置在一根条状刀具架上，通过刀具架的旋转可以进行换刀，也可以通过刀具库9进行换刀。

翻转机构包括顶尖5、转盘6和移动组件4，每一加工平台3上均设置两组移动组件4，该两组移动组件4分别与两送料通道35相对应，结合图4所示，移动组件4包括长条状的升降板41，该升降板41沿纵向设置，升降板41的两端均具有竖直朝下的连接部411，连接部411内侧面上固定有竖向滑块42，加工平台3纵向两端端面上均沿竖向固定有竖向滑轨43，竖向滑块42滑动连接在竖向滑轨43上，加工平台3纵向的两端均固定有竖向气缸44，该竖向气缸44的活塞杆竖直设置并与升降板41相固连。结合图5至图8所示，移动组件4还包括两横向导杆47和两导向座45，升降板41上沿纵向固定有纵向导轨412，该纵向导轨412的两端分别延伸至加工平台3的纵向两端，导向座45的底部均固定有调整滑块451，两导向座45均通过调整滑块451滑动连接在纵向导轨412上，且调整滑块451通过螺钉锁紧固定，两导向座45分别位于加工平台3纵向的两端，横向导杆47均横向设置，且两横向导杆47分别沿横向滑动穿设在导向座45上，导向座45上均固定有调整电机46，在导向座45内具有传动腔，调整电机46的电机轴沿纵向伸入安装腔内，且调整电机46的电机轴端部固定有传动齿轮，横向导杆47外侧面上沿长度方向具有啮合齿471，传动齿轮与横向导杆47的啮合齿471相啮合。其中一根所述横向导杆47上固定有顶推气缸51，该顶推气缸51的活塞杆朝向转盘6，顶尖5固定在顶推气缸51的活塞杆上并朝向转盘6，另一根横向导杆47上固定有减速机61，转盘6与减速机61的输出端相连接，减速机61上还固定有旋转电机62，且旋转电机62与减速机61的输入端相连，转盘6朝向顶尖5的端面上具有若干尖角状凸出的卡爪63。

加工时更具木料的长度调节调整滑块451的位置，即调节顶尖5和转盘6的纵向位置和间距，然后通过定位气缸36调整横向靠山33的横向位置，定位气缸36横向调节夹板34，使得夹板34与横向靠山33之间形成合适的送料通道35，将木料放置在送料通道35内，送料滚轴31沿纵向进行输送，横向靠山33和夹板34进行导向，使得木料保持精确的横向位置，然后横向靠山33与夹板34将木料夹紧固定，加工组件2对木料进行加工，当需要加工另一侧侧面上，顶尖5和转盘6进行横向和竖向移动调节，从而与木料两端对齐，然后顶推气缸51的活塞杆伸出，顶尖5顶在木料一端，木料另一端抵压在转盘6上，从而将木料对顶夹紧，然后竖向气缸44带动木料向上移动，使得木料脱离并高于送料滚轴31，旋转电机62带动转盘6旋转，使得木料翻转至另一侧面朝上，然后竖向气缸44带动木料下降，横向靠山33与夹板34再次将木料夹紧定位，加工组件2则对木料朝上的侧面进行加工，实现对木料不同侧面的自动化加工，在加工完成后送料滚轴31能够将木料沿纵向输送至下一加工设备上进行下一道工序。

实施例二：

该雕铣机的翻转机构与实施例一的结构基本相同，不同点在于如图9所示，龙门7沿纵向滑动连接在机架1上，而纵向电机39则与丝杆螺母组件配合带动龙门7沿纵向移动，与之相适应的，加工平台3只需固定在机架1上即可，此时移动组件4既可以设置在加工平台3上，也可以直接设置在机架1上。

实施例三：

该雕铣机的翻转机构与实施例一的结构基本相同，不同点在于如图10所示，移动组件4包括两个横向气缸48，该两横向气缸48均为双杆气缸，两横向气缸48分别通过调整滑块451滑动连接在纵向导轨412的两端，横向气缸48的活塞杆沿横向设置，其中一个横向气缸48的活塞杆端部沿纵向固定顶推气缸51，顶尖5安装在顶推气缸51的活塞杆端部，另一个横向气缸48的活塞杆端部固定有旋转气缸64，该旋转气缸64的活塞杆朝向顶尖5，转盘6则固定在旋转气缸64的活塞杆端部。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、加工组件2、加工电机21等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (10)

1.雕铣机的翻转机构，雕铣机包括机架(1)和设置在机架(1)上的加工组件(2)，所述机架(1)上还设有能够沿纵向输送木料的加工平台(3)，所述加工组件(2)能够相对加工平台(3)实现三维立体平移，其特征在于，所述翻转机构包括设置在加工平台(3)上的移动组件(4)，所述移动组件(4)上设有顶尖(5)和转盘(6)，且顶尖(5)和转盘(6)分别位于加工平台(3)纵向的两端，移动组件(4)能够带动顶尖(5)和转盘(6)沿竖直方向同步移动。

2.根据权利要求1所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述移动组件(4)包括长条状的升降板(41)，该升降板(41)沿纵向设置，所述升降板(41)的两端均沿竖向滑动连接在加工平台(3)上，所述顶尖(5)和转盘(6)分别设置在升降板(41)的两端。

3.根据权利要求2所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述移动组件(4)还能够带动顶尖(5)和转盘(6)沿横向同步移动，所述移动组件(4)还包括两横向导杆(47)和两导向座(45)，两所述导向座(45)分别设置在升降板(41)两端的上侧面上，两所述横向导杆(47)均横向设置，且两横向导杆(47)分别沿横向滑动穿设在导向座(45)上，所述顶尖(5)和转盘(6)分别设置在两横向导杆(47)上。

4.根据权利要求3所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述导向座(45)上均固定有调整电机(46)，在导向座(45)内具有内腔，所述调整电机(46)的电机轴沿纵向伸入导向座(45)内腔，且调整电机(46)的电机轴端部固定有齿轮，所述横向导杆(47)外侧面上沿长度方向具有啮合齿(471)，所述齿轮与横向导杆(47)的啮合齿(471)相啮合。

5.根据权利要求2或3或4所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述升降板(41)的两端均具有竖直朝下的连接部(411)，所述连接部(411)内侧面上固定有竖向滑块(42)，所述加工平台(3)两端端面上均沿竖向固定有竖向滑轨(43)，所述竖向滑块(42)滑动连接在竖向滑轨(43)上，所述加工平台(3)上还固定有竖向气缸(44)，该竖向气缸(44)的活塞杆竖直设置并与升降板(41)相固连。

6.根据权利要求3或4所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述升降板(41)上沿纵向固定有纵向导轨(412)，所述导向座(45)上固定有调整滑块(451)，该调整滑块(451)滑动连接在纵向导轨(412)上，且调整滑块(451)通过螺钉锁紧固定。

7.根据权利要求3或4所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，其中一根所述横向导杆(47)上固定有顶推气缸(51)，该顶推气缸(51)的活塞杆朝向转盘(6)，所述顶尖(5)固定在顶推气缸(51)的活塞杆上并朝向转盘(6)，另一根所述横向导杆(47)上固定有减速机(61)，所述转盘(6)与减速机(61)的输出端相连接，所述减速机(61)上还固定有旋转电机(62)，且旋转电机(62)与减速机(61)的输入端相连，所述转盘(6)朝向顶尖(5)的端面上具有若干尖角状凸出的卡爪(63)。

8.根据权利要求1或2或3或4所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述加工平台(3)上转动连接有若干送料滚轴(31)，该若干送料滚轴(31)沿纵向排列，且每一送料滚轴(31)均沿横向设置，所述加工平台(3)上还设有至少一组定位组件，所述定位组件高于送料滚轴(31)，所述顶尖(5)和转盘(6)至少有一对，且顶尖(5)和转盘(6)分别位于定位组件纵向的两端。

9.根据权利要求8所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述定位组件包括呈长条状并沿纵向设置的夹板(34)和若干块状的横向靠山(33)，若干所述横向靠山(33)沿纵向排列成排，相邻两横向靠山(33)之间沿纵向固定有纵向导杆(38)，且若干纵向导杆(38)与夹板(34)之间能够形成沿纵向设置的送料通道(35)，所述转盘(6)和顶尖(5)分别与送料通道(35)的两端相对。

10.根据权利要求9所述的雕铣机的翻转机构，其特征在于，所述加工平台(3)上固定有若干沿横向设置的横向导轨(37)，所述夹板(34)滑动连接在横向导轨(37)上，所述加工平台(3)上设有能够带动夹板(34)沿横向移动的定位气缸(36)。