CN201900925U - 多头立体数控雕刻机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开一种多头立体数控雕刻机,机架上跨设有能纵向移动的龙门,龙门的横梁上设有能横向移动的横拖板,横拖板上横向设有能竖向移动的刀具架,刀具架上设有两个以上的刀具;机架上设有工件夹持机构;机架上纵向设有两个丝杠,丝杠的一端连接由控制模块控制的电机的输出轴,丝杠的另一端通过支撑轴承固定在机架上;龙门的立臂上设有与丝杠配合的连接块;工件夹持机构包括转盘架和顶尖架,转盘架固定在机架上,转盘架上设有两个以上的转盘;顶尖架上设有两个以上的顶尖,顶尖正对转盘的中心,机架上纵向固定两个导柱,顶尖架的两端部分别设有与导柱配合的导套,导套上设有紧固该导套的拧紧螺栓。本实用新型雕刻机的雕刻精度高、且夹持工件操作安全便捷。

Description

多头立体数控雕刻机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种数控雕刻机,特别是一种多头立体数控雕刻机。 背景技术
[0002] 现有雕刻机的雕刻头一般能够实现三维方向上的运动。申请号为20052009M77. 3 的实用新型公开一种“CNC雕刻机”,该CNC雕刻机包括龙门、钢架支撑的平台、控制柜。龙 门的横梁上设有横向导轨,主轴导轨架套装在横梁上与横向导轨滑动配合。竖向导轨安装 在主轴导轨架上,两竖向导轨间的丝杠由对轮式连轴器连接固定,主轴电机套装在主轴导 轨架上与竖向导轨滑动配合,主轴电机的下方装有雕刻头夹紧装置。控制柜通过导线与主 轴电机、步进电机驱动器连接形成数控电路,并通过DSP控制器控制。尤其是龙门的横梁部 分水平搭接在钢架两侧的立臂上端,通过螺栓夹紧固定,精密齿轮固定在钢架两侧的立臂 上与对应的精密齿条传动连接,使龙门与纵向导轨滑动配合。
[0003] 这种雕刻机的雕刻头装在龙门上,通过齿轮、齿条的配合来实现纵向移动,这种齿 轮、齿条的配合方式在平面雕刻时效果较好;但是在立体雕刻时,因工件材质、尺寸、形状、 夹紧方式等因素,则雕刻精度难以保证,尤其是多头雕刻机同时加工多个工件时,这一问题 更为明显。
[0004] 另外,申请号为200710070557. 2的发明公开一种“数控立体雕刻机的工件夹持 装置”,该工件夹持装置包括机架和电机,机架上设有转盘和能够与转盘形成夹持住工件且 能够在转盘轴线方向上伸缩的顶尖;顶尖正对转盘的中心且设置在一个能够在转盘的轴线 方向上来回移动的滑动机构上;在转盘和电机之间设有使转盘转动的转动机构;滑动机构 包括设置在机架底部能够沿转盘的轴线方向上来回移动的横梁,横梁两端和其所处的机架 之间以导轨连接,导轨沿转盘的轴线设置;顶尖连接在横梁上,横梁端面的两侧设置若干螺 栓,螺栓穿过横梁端面抵顶在导轨上,横梁前后侧面所处的机架处各开有定位孔,通过销轴 将横梁固定在机架上。
[0005] 这种多头雕刻机的工件夹持装置中,顶尖固定在横梁上,横梁的两端面通过螺栓 抵顶在导轨上,前后方向上分别通过销轴将每个顶尖固定在机架上,这种固定方式繁琐,且 销、孔的配合不易操作、在固定性能上还有待进一步提高,另外在加工区域对每个定位孔插 入定位销,也存在不安全因素。
实用新型内容
[0006] 有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种加工精度较高、且工件夹持操作安全、 便捷的多头立体数控雕刻机。
[0007] 为了达成上述目的,本实用新型的解决方案是:
[0008] 一种多头立体数控雕刻机,包括机架,该机架上跨设有能纵向移动的龙门,该龙门 包括两个立臂和连接该立臂的横梁,该横梁上设有能横向移动的横拖板,该横拖板上设有 能竖向移动、且横向设置的刀具架,该刀具架上设有两个以上的刀具;该机架上还设有使两个以上的工件分别对应各刀具予以夹持的工件夹持机构,其中:所述机架上纵向设有两个 丝杠,该丝杠的一端分别对应连接由控制模块控制的电机的输出轴,该丝杠的另一端通过 支撑轴承固定在所述机架上;所述立臂上分别对应设有与该丝杠配合的连接块;所述工件 夹持机构包括转盘架和顶尖架,该转盘架固定在所述机架上,该转盘架上设有两个以上的 圆形转盘;该顶尖架上对应设有两个以上的顶尖,该顶尖正对该转盘的中心,所述机架上还 纵向固定有两个导柱,该顶尖架的两端部分别设有与该导柱配合的导套,该导套上设有紧 固该导套的拧紧螺栓。
[0009] 所述导套具有开口,并在该开口部位设有与所述拧紧螺栓相配适的螺纹孔。
[0010] 所述导套上并排设有两个以上的所述拧紧螺栓。
[0011] 所述导套为自润导套或钢珠导套。
[0012] 所述转盘上均布两个以上的尖刺。
[0013] 所述尖刺设于所述转盘的周边和圆心处,圆心处的尖刺高于周边的尖刺。
[0014] 所述转盘上沿径向还设有两个以上的脊爪,圆心处的尖刺高于该脊爪。
[0015] 采用上述结构后,本实用新型一种多头立体数控雕刻机具有以下有益效果:
[0016] 一、龙门通过丝杠与连接块纵向移动,带动刀具纵向运动,这种配合方式运行稳 定,提高雕刻精度;
[0017] 二、顶尖架上设有多个顶尖,并通过导套、导柱的配合,只需推动顶尖架即可同时 夹持多个工件,拧紧导套上的拧紧螺栓即可固定顶尖架,操作便捷,还提高效率;
[0018] 三、导柱靠机架的侧边纵向设置,与之配合的导套设置在顶尖架的两端部,这样固 定顶尖架时远离加工区,操作安全;
[0019] 四、转盘上设置多个尖刺和脊爪,这样与顶尖配合夹持工件时,工件夹持稳定,加 工过程中不易偏移。
附图说明
[0020] 图1为本实用新型涉及的一种多头立体数控雕刻机的立体示意图;
[0021] 图2本实用新型涉及的一种多头立体数控雕刻机的右视图;
[0022] 图3为横向驱动机构的主视图;
[0023] 图4为工件夹持机构的局部示意图。
[0024] 图中: [0025] 机架 10 纵向驱动机构 30[0026] 导柱 11 电机 31[0027] 龙门 20 丝杠 32[0028] 立臂 21 横拖板 40[0029] 横梁 22 横向驱动机构 50[0030] 电机 51 转盘架 81 [0031] 丝杠 52 顶尖架 82 [0032] 刀具架 60 导套 821 [0033] 刀具 63 拧紧螺栓 822 [0034] 竖向驱动机构 70 转盘 83[0035] 电机 71 尖刺 831
[0036] 工件夹持机构 80 顶尖 84
具体实施方式
[0037] 为了进一步解释本实用新型的技术方案,下面通过具体实施例来对本实用新型进 行详细阐述。
[0038] 如图1所示,本实用新型多头立体数控雕刻机通过三维方向上运动的刀具对旋转 工件进行加工来实现立体雕刻。
[0039] 机架10上横跨有龙门20,龙门20由立臂21和横梁22组成,两个立臂21上分别
固定有连接块。
[0040] 如图2所示,纵向驱动机构30包括两个电机31和纵向设置的两个丝杠32。电机 31固定在机架10上,并连接控制模块;每个丝杠32的一端分别对应连接电机31的输出轴, 另一端通过支撑轴承固定在机架10上。丝杠32穿过龙门上的连接块。当电机31驱动丝 杠32旋转,连接块在丝杠32上纵向移动,带动龙门10纵向移动。
[0041] 龙门20的横梁22上设有横拖板40,横拖板40上固定有连接块,横拖板40的底部 设有横向导槽,与横梁22顶面设置的横向导轨滑动配合。
[0042] 如图3所示,横向驱动机构50包括电机51和丝杠52。电机51固定在龙门20的 横梁22上,并与控制模块连接;丝杠52的一端连接电机51的输出轴,另一端通过支撑轴承 固定在横梁22上。丝杠52穿过横拖板上的连接块。当电机51驱动丝杠52旋转,连接块 在丝杠52上横向移动,带动横拖板40横向移动。
[0043] 横拖板40上设有刀具架60,刀具架60上固定有连接块。刀具架60上设有竖向导 槽,与横拖板40上设置的竖向导轨滑动配合。
[0044] 竖向驱动机构70包括电机71和丝杠。电机71固定在横拖板40上,并与控制模 块连接;丝杠的一端连接电机71的输出轴,另一端通过支撑轴承固定在横拖板40上。丝杠 穿过刀具架上的连接块。当电机71驱动丝杠旋转,连接块在丝杠上竖向移动,带动刀具架 60竖向移动。刀具架60上还均布有8个刀具63。
[0045] 控制模块分别连接横向驱动机构30、横向驱动机构50、竖向驱动机构70,控制这 三个驱动机构带动刀具纵向、横向、竖向运动。
[0046] 如图4所示,工件夹持机构80包括转盘架81、顶尖架82,并对应刀具设置。转盘 架81固定在机架10上,转盘架81的前面均布8个转盘83,转盘架81的背面设有连接控制 模块的电机,该电机的输出轴连接8个蜗轮蜗杆减速器的输入轴,每个蜗轮蜗杆减速器的 输出轴分别对应连接各转盘。由一个电机通过蜗轮蜗杆减速器来驱动8个转盘旋转,结构 紧凑。
[0047] 如图6所示,圆形转盘83的端面上设有5个尖刺831、两个脊爪,圆心处的尖刺831 稍高于圆周上均布的尖刺831和脊爪,两个脊爪沿径向设置。
[0048] 顶尖架82对应转盘架81设在机架10上,顶尖架82上均布8个顶尖84,每个顶 尖84正对各转盘83圆心处的尖刺831。机架10靠侧边纵向设有两个导柱11,导柱11的 两端部固定机架10上,其一端也可固定在转盘架81上。顶尖架82的两端部分别设有导套 821,导柱11穿过导套821。导套821沿导柱11纵向滑动,可迅速调整转盘和顶尖之间的距离,以夹持工件。导套821上具有开口,并在该开口部位并排设置两个拧紧螺栓822及螺 母,导套821上设有与拧紧螺栓822相配适的螺纹孔。拧紧螺栓822将导套821紧固在导 柱11上,可固定顶尖架82。顶尖架82上对应每个顶尖84设置一个手柄,转动手柄可使顶 尖84向前伸出或回缩,这样调整顶尖84与转盘83之间的距离,使顶尖和尖刺、脊爪嵌入工 件的端面,使工件稳固夹持,在转动时不会发生偏移。导套采用自润导套、钢珠导套,则导向 滑动效果更佳。
[0049] 如图7所示,工作时,转盘83和顶尖84紧紧夹持住工件,因为顶尖和转盘83上的 尖刺831、脊爪紧紧嵌入工件的两个端面,转动电机驱动转盘83旋转,使工件在转盘83和顶 尖84的夹持下转动,同时刀具相对工件作三维方向的运动。
[0050] 本实用新型通过纵向设置的导柱与导套的滑动配合,可根据工件的尺寸、形状任 意调整转盘与顶尖之间的距离,极大地增加了雕刻机的适用范围。通过导套上的拧紧螺栓, 可快速固定多个顶尖架。
[0051] 转盘架固定在机架上,顶尖架通过两个导柱也架设在机架上,这样工件在加工过 程中,始终处于稳定的夹持状态,极大地提高雕刻的精度、提高工件的合格率。
[0052] 顶尖架通过两个导柱直接架设在机架上,顶尖架上对应转盘设置多个顶尖,这样 可同时夹持多个工件,减少操作步骤,提高操作效率。
[0053] 机架上跨设纵向移动的龙门、龙门上设置横向移动的横拖板,横拖板上设置竖向 移动的刀具架,刀具架上设置刀具,这种三维刀具头的雕刻机,在结构上尤其紧凑;而且三 维运动均通过丝杠、连接块的方式实现,在运动性能上更稳定、精度也较高,能够满足对多 种材质、多种尺寸、多个工件同时加工的需求。
[0054] 导柱分别设在机架的侧边,远离加工区域,顶尖架也在两端部设置与导柱配合的 导套,这样固定顶尖架时远离工作区,安全性得到保障;而且只需拧紧两个导套上的拧紧螺 栓即可同时夹持住8个工件,操作便捷、可靠,工作效率得到提高。
[0055] 上述实施例和附图并非限定本实用新型的产品形态和式样,任何所属技术领域的 普通技术人员对其所做的适当变化或修饰,皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。

Claims (7)

1. 一种多头立体数控雕刻机,包括机架,该机架上跨设有能纵向移动的龙门,该龙门包 括两个立臂和连接该立臂的横梁,该横梁上设有能横向移动的横拖板,该横拖板上设有能 竖向移动、且横向设置的刀具架,该刀具架上设有两个以上的刀具;该机架上还设有使两个 以上的工件分别对应各刀具予以夹持的工件夹持机构,其特征在于:所述机架上纵向设有两个丝杠,该丝杠的一端分别对应连接由控制模块控制的电机的 输出轴,该丝杠的另一端通过支撑轴承固定在所述机架上;所述立臂上分别对应设有与该 丝杠配合的连接块;所述工件夹持机构包括转盘架和顶尖架,该转盘架固定在所述机架上,该转盘架上设 有两个以上的圆形转盘;该顶尖架上对应设有两个以上的顶尖,该顶尖正对该转盘的中心, 所述机架上还纵向固定有两个导柱,该顶尖架的两端部分别设有与该导柱配合的导套,该 导套上设有紧固该导套的拧紧螺栓。
2.如权利要求1所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述导套具有开口,并 在该开口部位设有与所述拧紧螺栓相配适的螺纹孔。
3 如权利要求2所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述导套上并排设有 两个以上的所述拧紧螺栓。
4.如权利要求3所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述导套为自润导套 或钢珠导套。
5.如权利要求1所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述转盘上均布两个 以上的尖刺。
6.如权利要求5所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述尖刺设于所述转 盘的周边和圆心处,圆心处的尖刺高于周边的尖刺。
7.如权利要求6所述的一种多头立体数控雕刻机,其特征在于:所述转盘上沿径向还 设有两个以上的脊爪,圆心处的尖刺高于该脊爪。
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