CN201350791Y - 一种数控雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种数控雕刻机，它主要包括：机座、机座上安装的互相正交的至少两个坐标滑台组件、在X轴滑台上安装的工作台、计算机控制系统及电源箱。其中，在安装刀具的雕刻主轴头处安装有安全装置，即可识别人体的红外传感器，在各坐标滑台组件的导轨轴端处执行电机上分别设置有温控装置，可根据检测到的电机温度来控制执行电机的启动和关闭。此种数控雕刻机可以解决传统雕刻机易伤人的安全问题，还具有可及时地根据温度而控制执行电机的运动。

Description

一种数控雕刻机

技术领域

本实用新型涉及一种数控雕刻机，具体地说，是涉及一种安全教学型的数控雕刻机。

背景技术

数控雕刻是手工雕刻的工业化发展。在模具雕刻业和广告雕刻业等要求成品精细、尺寸小、形态复杂的行业中，数控雕刻机可对铝板、木材、塑料板材、人造石、化工复合板等进行图案复杂的精密加工，而且成品加工效率高。

在学校，作为教学用的数控雕刻机，对加工的安全性的要求更高。执行电机长期运转下，温度会不断升高，而在高温下继续长期运行，将对电机寿命有严重影响，且环境温度过高时，控制系统可能出现错误控制，而执行电机的驱动扭矩也可能达不到额定值，从而将会严重影响产品的质量。

另外，在加工过程中，若操作者或学习者靠近切削区进行观察，很容易被飞屑伤到眼睛。当主轴电机在旋转时，若人员在工作台面上进行任何操作，极易被机器误伤。

实用新型内容

本实用新型是针对现有技术的改进，目的是提供一种带温控功能的安全的数控雕刻机。本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种数控雕刻机，主要包括机座、机座上安装的互相正交的至少两个坐标滑台组件、在X轴滑台上安装的工作台、计算机控制系统及电源箱，所述坐标滑台组件包括导轨、在导轨上安装的移动滑块、导轨轴端处安装的执行电机以及把执行电机的转动转变为滑块直线移动的传动机构等。另外，在安装刀具的雕刻主轴头附近安装有安全装置，在各导轨轴端处的执行电机上分别设置有执行电机温控装置。

所述安全装置为红外传感器，在人体靠近该雕刻主轴头一定距离时，该红外传感器将信息传送给控制系统，使电源关闭。

所述执行电机温控装置为温度传感器，而且，各电机温度传感器将监测到的温度信息传给控制系统，该控制系统在接收到的温度信息达到设定温度时关闭相应的执行电机，并且待温度降低后重启该执行电机进行工作。

所述执行电机为步进电机。

所述控制系统以单片机为核心。

本实用新型提供的一种安全的数控雕刻机可以解决传统雕刻机易伤人的安全问题，还具有温控系统可及时地根据温度而控制执行电机的运动。另外，该数控雕刻机体积小巧，功能较为完备，可以配备多种开发软件使用，成本低廉，适合学校教学使用。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个实施例的数控雕刻机的立体图；

图2是图1所示数控雕刻机的X向正视图；

图3是图1所示数控雕刻机的YZ向正视图。

具体实施方式

下面将结合附图及优选实施例对本实用新型进行更详细的描述。

图1-图3示出了根据本实用新型的一个实施例的数控雕刻机的结构，主要包括机座1、机座上安装的互相正交的至少两个坐标滑台组件、在X轴滑台上安装的工作台2、计算机控制系统18及电源箱19(图中未画出)。所述坐标滑台组件包括导轨3、6、10；在导轨3、6、10上安装的移动滑块4、7、9；执行电机5、8、11；以及把执行电机5、8、11的转动转变为滑块直线移动的传动机构等。

机座上装有X向坐标滑台组件包括X向导轨3、在X向导轨3上安装的X向移动滑块4、X向执行电机5等。该X向移动滑块4上装有工作台2。

机座两侧的立柱上装的Y向导轨6、在Y向导轨6上安装的Y向移动滑块7以及Y向执行电机8等部件构成了Y向坐标滑台组件。Z向坐标滑台组件主要包括Z向导轨10、在Z向导轨10上安装的Z向移动滑块9、Z向执行电机11等。其中，Z向滑块背对背且正交地固定在Y轴滑块7上。Z轴导轨10上还安装有一个电动主轴头12，其上固定有一辅助夹具17来固定刀具。

在一个优选实施例中，三个轴的执行电机均为步进电机。

在各导轨轴端处的各步进电机上都分别固定有一个温度传感器13、14、15作为温控装置，各电机温度传感器将监测到的温度信息传给控制系统，该控制系统分析温度，看温度是否达到设定最高温度，若是，则控制步进电机使其停机；若温度达到设定最低温度，就重启该执行电机进行工作。

在另一个实施例中，温度传感器13、14、15采用贴片式传感器，分别贴于步进电机5、8、11上。

在安装刀具的雕刻主轴头处安装有安全装置。在另一个优选实施例中，所述安全装置为红外传感器16，红外线传感器16可以感应人体，在人体靠近该雕刻主轴头12一定距离时，该红外传感器16将信息传送给控制系统18，使电源关闭，使刀具停止运转，从而保护人体不受伤害。但人体远离时，电源重新开启，继续工作。

单片机控制电路板安装在雕刻机的电源箱19内，通过导线与三轴驱动板、温度传感器13、14、15、红外传感器16、各个电机驱动器等各个部件连接形成数控电路，通过单片机处理器控制。电源箱内还包括DC 24V 10A的工业电源。在单片机控制单元内设置两个温度极限值，一个最高温度，一个最低温度。

另外，在雕刻机的控制终端计算机上安装有多个可用于完成图案设计及控制雕刻机等功能的软件。在使用之前，先由计算机进行图案及纹理设计，可用CAD软件进行设计并产生DXF文件，将其用文泰雕刻的软件转成MACH软件可识别的G代码，并在MACH软件里设置雕刻机的走刀量和各种参数。通过MACH软件可将控制三轴驱动板，该三轴驱动板又将控制雕刻机的信号分别传送给各个电机驱动器，由驱动器控制步进电机5、8、11旋转，通过带动丝杠使雕刻机的主轴头12上安装的刀具沿X、Y、Z轴直线导轨产生机械运动，从而完成雕刻任务。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (5)

1.一种数控雕刻机，主要包括机座(1)、安装所述机座(1)上的互相正交的至少两个坐标滑台组件、在X轴滑台上安装的工作台(2)、计算机控制系统(18)及电源箱(19)，所述坐标滑台组件包括导轨(3，6，10)、安装在导轨(3，6，10)上的移动滑块(4，7，9)以及导轨轴端处安装的执行电机(5，8，11)，其特征在于，在安装刀具的雕刻主轴头(12)附近安装有安全装置(16)；在各所述导轨轴端处的执行电机(5，8，11)上分别设置有执行电机温控装置。

2.根据权利要求1所述的数控雕刻机，其特征在于，所述安全装置为红外传感器(16)，在人体靠近所述雕刻主轴头(12)一定距离时，所述红外传感器(16)将信息传送给所述控制系统(18)，使电源关闭。

3.根据权利要求1所述的数控雕刻机，其特征在于，所述执行电机温控装置为温度传感器(13、14、15)，而且，各温度传感器(13、14、15)将监测到的温度信息传给所述控制系统(18)，该控制系统(18)在接收到的温度信息达到设定温度时关闭相应的执行电机(13、14、15)，并且待温度降低后重启相应的执行电机(13、14、15)进行工作。

4.根据权利要求1所述的数控雕刻机，其特征在于，所述执行电机(13、14、15)为步进电机。

5.根据权利要求1所述的数控雕刻机，其特征在于，所述控制系统(18)以单片机为核心。

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