CN201951138U

CN201951138U - 四轴三维雕刻机

Info

Publication number: CN201951138U
Application number: CN2011200541593U
Authority: CN
Inventors: 寿姜晔
Original assignee: Nanjing Weikeman Science & Technology Industrial Co Ltd
Current assignee: Nanjing Weikeman Science & Technology Industrial Co Ltd
Priority date: 2011-03-03
Filing date: 2011-03-03
Publication date: 2011-08-31
Anticipated expiration: 2021-03-03

Abstract

本实用新型属于雕刻机械领域，具体涉及一种四轴三维雕刻机，该雕刻机可适用于家具雕刻、佛像雕刻、工艺品雕刻、人体模特雕刻、动物雕刻等三维雕刻领域。一种四轴三维雕刻机，其特征是它包括床身、Y向直线导轨、Y向滚珠丝杠螺母副、移动龙门架、横梁、X向直线导轨、X向滚珠丝杠螺母副、X向滑板、Z向直线导轨、Z向滚珠丝杠螺母副、Z向滑板、雕刻机固定座、雕刻头、工件回转机构A轴、圆导轨、滑动座、尾架顶尖和尾架顶尖限位块。所述工件回转机构A轴包括一根齿条和与所述齿条联动的多个齿轮。本实用新型的四轴三维雕刻机可以同时，对多工件（2-12只）进行24小时间连续雕刻，大大提高了雕刻效率，提高了雕刻精度，并大大降低了劳动强度。

Description

四轴三维雕刻机

技术领域

本实用新型属于雕刻机械领域，具体涉及一种四轴三维雕刻机，该雕刻机可适用于家具雕刻、佛像雕刻、工艺品雕刻、人体模特雕刻、动物雕刻等三维雕刻领域。

背景技术

目前，随着数控雕刻技术的发展，数控雕刻机的应用日益广泛，它已经被应用到家具行业、建筑建材、金属加工等行业。

但是，一直以来雕刻机却只能完成平面雕刻工作，三维雕刻只能依靠传统的手工工艺来完成。传统的手工雕刻要求工人要具有娴熟雕刻技艺。但是目前，能够完成此项手艺的人越来越少，而且效率很低。难以满足高效、精确的三维立体雕刻要求。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效、高精度的可以同时对多工件（2-12只）同时三维雕刻的四轴三维雕刻机。

本实用新型的技术方案是：

一种四轴三维雕刻机，它包括床身、Y向直线导轨、Y向滚珠丝杠螺母副、移动龙门架、横梁、X向直线导轨、X向滚珠丝杠螺母副、X向滑板、Z向直线导轨、Z向滚珠丝杠螺母副、Z向滑板、雕刻机固定座、雕刻头、工件回转机构A轴、圆导轨、滑动座、尾架顶尖和尾架顶尖限位块；X向直线导轨和X向滚珠丝杠螺母副安装在横梁上， X向滑板安装在X向直线导轨的滑块上，Y向直线导轨和Y向滚珠丝杠螺母副安装在床身上，Z向直线导轨和Z向滚珠丝杠螺母副安装在X向滑板上，Z向滑板安装在Z向直线导轨的滑块上。

所述工件回转机构A轴包括一根齿条和与所述齿条联动的多个齿轮。

在所述工件回转机构A轴还包括齿轮箱，齿轮箱内转有装有多个回转轴，每个回转轴都装有一个齿轮，齿轮箱底部装有可以左右移动的所述齿条，齿条同时和所述每个齿轮啮合，回转轴端部安装顶紧头，其中一只回转轴另一端部安装同步带轮。

所述雕刻机固定座安装在Z向滑板上，雕刻头安装在Z向滑板上。

所述移动龙门架安装在Y向直线导轨的滑块上，横梁安装在移动龙门架上。

在所述圆导轨安装床身上，滑动座安装在圆导轨的滑块上，尾架顶尖安装在滑动座上。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型的四轴三维雕刻机采用床身固定，龙门架移动的方式实现Y轴的进给，相比现有技术的龙门架固定，床身移动的方式，可以直接减少一半的床身长度，大大减少成本。

另外，现有技术的床身不仅尺寸较大，且自重较重，又由于床身上需要夹装工件，进一步增加床身整体的重量，为此，需要配备体积和功率很大的驱动装置，这样一来，不仅耗费大量的电能，而且对床身运行中的稳定性也造成影响。如果龙门架为固定式，床身为移动式，则床身基架需要2倍的有效加工长度尺寸才能完成整个工件的加工，床身也需要移动2倍的距离。

本实用新型的四轴三维雕刻机采用龙门架移动的方式实现Y轴的进给，可以直接采用较小的驱动装置驱动，龙门架和衡梁的自重较小，移动速度快，运行平稳，加工精度高，省时省力，高效节能，并且工件直接夹装在固定的床身上，稳定性很高，能够大大较少加工误差。

本实用新型的四轴三维雕刻机解决了传统手工雕刻效率低问题，克服了普通雕刻机不能三维立体雕刻的缺点。实现了多工件同时三维立体全方位雕刻功能，大大提高了雕刻效率。

本实用新型的四轴三维雕刻机可以同时，对多工件（2-12只）进行24小时连续雕刻，大大提高了雕刻效率，提高了雕刻精度，并大大降低了劳动强度。

附图说明

图1：本实用新型的四轴三维雕刻机正面结构示意图。

图2：本实用新型的四轴三维雕刻机侧面结构示意图。

图3：本实用新型的四轴三维雕刻机齿条多齿轮回转机构示意图。

图4：本实用新型的四轴三维雕刻机控制系统示意图。

其中：1为床身、2为Y向直线导轨、3为Y向滚珠丝杠螺母副、4为移动龙门架、5为横梁、6为X向直线导轨、7为X向滚珠丝杠螺母副、8为X向滑板、9为Z向直线导轨、10为Z向滚珠丝杠螺母副、11为Z向滑板、12为雕刻机固定座、13为雕刻头、14为工件回转机构A轴、15为圆导轨、16为滑动座、17为尾架顶尖、18为尾架顶尖限位块、19为齿轮箱、20为回转轴、21为齿轮、22为齿条、23为同步带轮。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1至图4，一种四轴三维雕刻机，它包括床身1、Y向直线导轨2、Y向滚珠丝杠螺母副3、移动龙门架4、横梁5、X向直线导轨6、X向滚珠丝杠螺母副7、X向滑板8、Z向直线导轨9、Z向滚珠丝杠螺母副10、Z向滑板11、雕刻机固定座12、雕刻头13、工件回转机构A轴14、圆导轨15、滑动座16、尾架顶尖17和尾架顶尖限位块18；X向直线导轨6和X向滚珠丝杠螺母副7安装在横梁5上，通过伺服电机驱动带动X向滑板，在X向行程内自由快速高进度移动。X向滑板8安装在X向直线导轨6的滑块上，可以实现雕刻头X向高精度、快速自由移动和定位。

Y向直线导轨2和Y向滚珠丝杠螺母副3安装在床身1上，通过伺服电机驱动龙门架在Y向行程内自由快速高精度移动。本实用新型的四轴三维雕刻机采用床身固定，龙门架移动的方式实现Y轴的进给，即床身1固定不动，移动龙门架4通过Y向直线导轨2和Y向滚珠丝杠螺母副3进行Y轴的来回移动。床身1的有效加工长度尺寸就是移动龙门架4可移动的最大加工范围。

Z向直线导轨9和Z向滚珠丝杠螺母副10安装在X向滑板8上，Z向滑板11安装在Z向直线导轨9的滑块上。通过伺服电机驱动，带动Z向滑板在Z向行程内自由快速高进度移动。还包括相配套的伺服控制系统、软件系统等。从而实现，雕刻头的X/Y/Z/A轴自由移动。

四轴三维雕刻机采用申请人自主开发的软件控制系统，可以实现四轴联动控制，从而实现对工件的三维立体全方位雕刻。上述方案中X/Y/Z三轴均采用直线导轨导线导向，A轴采用圆导轨导向，X/Y/Z的驱动采用滚珠丝杠+同步带+伺服电机驱动，A轴采用齿轮、齿条传动机构，保证雕刻头的X/Y/Z/A轴方向的高速自由移动，进而保证雕刻的高效性和高精度。

四轴三维雕刻机可以首先通过三维设计软件或者三维立体扫描软件，直接进行雕刻体的三维造型，然后生成雕刻程序，完成自动雕刻。此系统为申请人自主开发设计。

工件回转机构A轴14包括一根齿条22和与所述齿条22联动的多个齿轮21。作为传动动力，可以实现多工件同步回转的功能。

上述方案中工件回转机构A轴采用下列方式：

工件回转机构A轴14还包括齿轮箱19，齿轮箱19内转有装有多个回转轴20，每个回转轴20都装有一个齿轮21，齿轮箱19底部装有可以左右移动的所述齿条22，齿条22同时和所述每个齿轮21啮合，回转轴20端部安装顶紧头23，其中一只回转轴20另一端部安装同步带轮24。通过同步带和同步电机相连实现多轴共同回转。

雕刻机固定座12安装在Z向滑板11上，雕刻头13安装在Z向滑板11上。可以实现雕刻头Z向高精度、快速自由移动和定位。

移动龙门架4安装在Y向直线导轨2的滑块上，横梁5安装在移动龙门架4上。可以实现雕刻头Y向高精度、快速自由移动和定位。

圆导轨15安装床身1上，滑动座16安装在圆导轨15的滑块上，尾架顶尖17安装在滑动座16上，尾架顶尖17和工件回转机14构配合使用，实现工件的回转轴功能。可以根据工件的长度前后自由移动尾架到合适位置。回转机构14、尾架顶尖17和尾架顶尖限位块18配合使用，可以实现，对不同长度的工件进行夹紧回转。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计构思前提下，本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims

1.一种四轴三维雕刻机，其特征是它包括床身（1）、Y向直线导轨（2）、Y向滚珠丝杠螺母副（3）、移动龙门架（4）、横梁（5）、X向直线导轨（6）、X向滚珠丝杠螺母副（7）、X向滑板（8）、Z向直线导轨（9）、Z向滚珠丝杠螺母副（10）、Z向滑板（11）、雕刻机固定座（12）、雕刻头（13）、工件回转机构A轴（14）、圆导轨（15）、滑动座（16）、尾架顶尖（17）和尾架顶尖限位块（18）；X向直线导轨（6）和X向滚珠丝杠螺母副（7）安装在横梁（5）上， X向滑板（8）安装在X向直线导轨（6）的滑块上，Y向直线导轨（2）和Y向滚珠丝杠螺母副（3）安装在床身（1）上，Z向直线导轨（9）和Z向滚珠丝杠螺母副（10）安装在X向滑板（8）上，Z向滑板（11）安装在Z向直线导轨（9）的滑块上。

2.根据权利要求1所述的四轴三维雕刻机，其特征在于所述工件回转机构A轴（14）包括一根齿条（22）和与所述齿条（22）联动的多个齿轮（21）。

3.根据权利要求2所述的四轴三维雕刻机，其特征在于在所述工件回转机构A轴（14）还包括齿轮箱（19），齿轮箱（19）内装有多个回转轴（20），每个回转轴（20）都装有一个齿轮（21），齿轮箱（19）底部装有可以左右移动的所述齿条（22），齿条（22）同时和所述每个齿轮（21）啮合，回转轴（20）端部安装顶紧头（23），其中一只回转轴（20）另一端部安装同步带轮（24）。

4.根据权利要求1所述的四轴三维雕刻机，其特征在于所述雕刻机固定座（12）安装在Z向滑板（11）上，雕刻头（13）安装在Z向滑板（11）上。

5.根据权利要求1所述的四轴三维雕刻机，其特征在于所述移动龙门架（4）安装在Y向直线导轨（2）的滑块上，横梁（5）安装在移动龙门架（4）上。

6.根据权利要求1所述的四轴三维雕刻机，其特征在于在所述圆导轨（15）安装床身（1）上，滑动座（16）安装在圆导轨（15）的滑块上，尾架顶尖（17）安装在滑动座（16）上。