CN203031647U - 数控泡沫免模成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种数控泡沫免模成型机，其结构主要包括；数控电脑组件、机架工作台组件、机头组件；其中机架(1)两侧设有立柱(12)，横梁(13)通过立柱悬置在工作台(2)上方，横梁上设置X轴滑动装置(3)，该X轴滑动装置上装设Z轴滑动装置(5)，机头组件包括电热刀(62)和立轴；机架上设置Y轴滑动装置(4)，工作台(2)连接在该Y轴滑动装置上；横梁(13)设有调整结构座(14)，Z轴滑动装置上还安装竖向传动A轴滑动座(6)，所述立轴为可无限旋转的刀架旋转轴(61)，并连接在A轴滑动座上。工作台(2)结构包括工作台面板(21)，其上设有定位磁条(22)、卡片(23)、磁定块(24)。本新型技术结构简单合理，功能齐全，耗能低，操作方便，适合各种形状的泡沫加工。

Description

数控泡沫免模成型机

技术领域

本实用新型涉及数控加工设备，尤其涉及一种在CNC数控技术方面扩展使用的数控EPS(聚苯乙烯)泡沫免模成型机及其工作台，属于泡沫加工机械中一项新设备。 

背景技术

随物流业的快速发展，EPS泡沫被用作许多产品的包装保护。根据不同的产品，泡沫必须配合好产品的要求，使泡沫制成不同的形状。目前生产泡沫制品主要有三种不同制作方式：1、制作特定的模具，需批量生产，适合长期供求及可以承受昂贵模具费，对生产厂场硬件要求高；2、制作特定的样版，利用三轴控制原理，高速钻刀，类似木工雕刻成型，主要用于制模前打样，但缺点是产生大量泡沫粉尘、生产耗时太长；3、使用大块泡沫砖切割，开挖成型，用特定的电热丝,或附加简单模板，制成产品，但一个产品可能要多次换发热丝、换模板,工人劳动强度大。 

其中，上述的第三种制作方式也有使用CNC泡沫成型机，其结构主要包括，成型机架、工作台、立柱和横梁、电热刀，横梁通过立柱悬置在工作台上方；横梁上设置X轴滑动装置，该X轴滑动装置上装设Z轴滑动装置，所述的电热刀通过旋转轴连接在Z轴滑动装置上；机架上设置Y轴滑动装置，工作台连接在该Y轴滑动装置上。但目前市场上CNC泡沫免模成型机中滑动装置采用同步带组件传动，同步带过长，产生误差大，电机轴与运动方向垂直，传动输出不 够稳定，既偏差又耗能；电热刀的直接电源连接线结构，只能旋转720°，就会被电源线绕实，限制旋转轴不能无限制旋转，只能完成局限部分圆形和螺旋形；同时电热刀没对刀系统，当机械有偏差时，不容易发现及调整，X、Y轴有偏差时不能及时反映，同一产品需再次装刀时，浪费生产时间和浪费试样材料。目前的CNC泡沫免模机虽然能做出多种几何形状的产品，但由于上述缺点，不能发挥CNC数控的最大优点，直接影响产品的质量和产能。 

现有的工作台主要使用固定气动夹具，容易损毁泡沫，对小件泡沫工件不能使用，并且多工件同台面生产时不能分别装卸，或不同大小工件不可以同台生产。 

发明内容

本新型技术是针对现在CNC泡沫免模成型机技术不足，设计一种结构简单合理，功能齐全，耗能低，操作方便，适合各种形状加工的泡沫数控免模成型机，及其工作台。 

本实用新型的泡沫数控免模成型机，其结构主要包括；数控电脑组件、机架工作台组件、机头组件；其中机架两侧设有立柱，横梁通过立柱悬置在工作台上方，横梁上设置X轴滑动装置，该X轴滑动装置上装设Z轴滑动装置，机头组件包括电热刀和立轴；机架上设置Y轴滑动装置，工作台连接在该Y轴滑动装置上；其特征在于：横梁设有调整结构座，Z轴滑动装置上还安装竖向传动A轴滑动座，所述立轴为可无限旋转的刀架旋转轴，并连接在A轴滑动座上。 

本实用新型的泡沫数控免模成型机装设两个激光定位装置，包 括：工作台左前角下方的机架上安装十字激光发射器，激光十字线刚好对正刀架旋转轴底端的圆截面，安装座可以调节，产生电热刀的定位点和刀向度数对比；A轴滑动座底端安装圆点激光发射器，激光圆点落在工作台面板上，在面板上定好这个基点，就可以清楚看出XY轴偏差。 

所述的Y轴滑动装置包括：Y轴电机、Y轴爪式连接器、Y轴丝杆、丝杆螺母、Y轴丝杆轴承座、Y轴导轨，导轨滑块。Y轴电机通过爪式连接器连接丝杆，Y轴丝杆螺母连接工作台面，平行Y轴丝杆两侧安装导轨，导轨上的滑块安装工作台，Y轴硬限位接近开关安装在导轨旁。Y轴爪式连接器的缓冲垫可以避免Y轴电机和Y轴丝杆的直向偏差，降低噪音，Y轴丝杆承座作用承受丝杆重量和固定丝杆。上述机构连接优点是电机的功率以最少损耗向工作台传动，偏差小，低噪音，容易保养。 

所述的X轴滑动装置包括：X轴电机、X轴爪式连接器、X轴丝杆、丝杆螺母、X轴丝杆轴承座、X轴导轨，导轨滑块。X轴电机通过爪式连接器连接丝杆，X轴丝杆螺母连接Z轴滑动架，平行X轴丝杆两侧安装导轨，导轨上的滑块安装Z轴滑动装置，X轴硬限位接近开关安装在导轨旁。X轴爪式连接器的缓冲垫可以避免X轴电机和X轴丝杆的直向偏差，降低噪音，X轴丝杆轴承座作用承受丝杆重量和固定丝杆。上述机构连接优点是结构简单，传动力结构方式合理，有效稳定运行Z轴滑动架，偏差小，节能，低噪音，容易保养。 

所述的Z轴滑动装置包括：Z轴电机、同步轮、同步带、Z轴丝 杆、丝杆螺母、Z轴丝杆轴承座、Z轴导轨、导轨滑块；Z轴电机上安装同步轮，通过同步带连接Z轴丝杆，Z轴丝杆螺母连接A轴滑动座，Z轴丝杆承座作用承受丝杆重量和固定丝杆，平行Z轴丝杆两侧安装Z轴导轨，其上的导轨滑块安装A轴滑动座，X轴硬限位接近开关安装在导轨旁。上述机构连接优点是尽量降低整个Z轴滑动架重心，最大限度减少同步带的长度，减少偏差。 

所述的A轴滑动座包括：A轴电机、绝缘连接器、电热刀电源旋转连接器、旋转轴固定轴承座、电热刀电源旋转绝缘连接器、电热刀架绝缘板、圆点激光发射器头。A轴滑动座安装在Z轴导轨滑块上，A轴电机向下垂直工作台面安装，A轴电机通过绝缘连接器连接刀架旋转轴，旋转轴通过轴承座固定在A轴滑动座板上，两者之间做绝缘处理，电热刀电源旋转连接器安装在绝缘连接器和轴承座之间，电热刀电源旋转连接器与刀架旋转轴导通，轴承座下端安装旋转绝缘连接器，刀架旋转轴末端安装电热刀架绝缘板，电热刀安装在电热刀架绝缘板上，电热刀两端子一头连接刀架旋转轴末端，另一头连接带绝缘电热刀电源旋转连接器。上述机构连接优点是刀架旋转轴的重量作用在旋转轴固定轴承座上，减小因为连接误差产生偏差，两个电热刀电源旋转连接器完成对电热刀供电，又可以无限制旋转，实现不限度数旋转和多圆、螺旋形加工。机构简单，有效保护电机，偏差小，功能完整。 

所述的机架四脚装设减震调整座，调节机架水平，吸收机械震动。 

本实用新型泡沫数控免模成型机的工作台包括：工作台面板，其 上设有定位磁条、卡片、磁定块。优点是定位磁条可以把工作台面分成多个区，利用卡片固定工件，磁定块固定一端，方便装卸，针对泡沫特性，既简单夹紧工件，又可以快速装卸另一区工件。 

综合上述结构对目前的同类设备多方面改进，设计出结构合理，简单，节能，功能完善，实用创新的数控EPS泡沫免模成型机。本新型实用新型，在以往CNC铣床的原理上进行创新研发，利用编程程序，完成各种图形加工。并针对CNC铣床数控系统及编程的复杂性创新A轴，利用A轴旋转对普通的多边形，圆形加工，并且不限度数旋转圆或螺旋曲线；X、Y轴合理结构，减小偏差，有效节能；利用圆点激光发射器定位,简化铣床数控系统对刀方式，使用十字激光发射器,配合安装电热刀，解决每次更换刀及调换程序后的繁锁对刀过序；工作台简易方便，既可以同时装卸不同的工件，又可以利用编程作无间停循环生产。本机械特点X、Y轴设计同轴向传动，圆点激光发射器定位，A轴不限度数活动，十字激光发射器对电热刀，同台面多工件独立装卸。 

附图说明

图1是本实用新型的主视结构示意图； 

图2是图1的侧视结构示意图； 

图3是图1的俯视结构示意图； 

图4是图1中I部的结构放大图。 

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型数控EPS(聚苯乙烯)泡沫免模成型机 及工作台作进一步说明 

如图所示，数控EPS泡沫免模成型机包括数控电脑组件、机架工作台组件、机头组件。机架1的下部装置变压器7、机架两侧竖装立柱12、立柱垫板顶部设机头组件调整结构座14，工作台2与Y轴滑动装置4连接，并装设在机架1上，通过Y轴圆导轨45和导轨滑块46滑动，工作台2还包括工作台面板21、定位磁条22、L型卡片23、磁定块24进行分区固定工件，机架1通过四脚带减震调整座11调整平衡。立柱上方悬置机头横梁13，横梁上装设X轴滑动装置3、Z轴滑动装置5、A轴滑动座6。机头横梁13连接机头组合调整结构座14，通过X轴丝杆螺母37与Z轴滑动装置5连接，Z轴滑动装置通过Z轴丝杆螺母57连接A轴滑动座6，A轴滑动座连接刀架旋转轴61，再连接电热刀62。 

Y轴滑动装置4中Y轴电机41通过Y轴爪式连接器42连接Y轴丝杆44，Y轴丝杆轴承座43把Y轴丝杆固定在机架1上，通过丝杆螺母47连接工作台2，工作台安装在Y轴圆导轨45的导轨滑块46上。Y轴电机41运转时，带动丝杆44，传动丝杆螺母47，使工作台2在Y轴圆导轨45上滑动，实现工件沿Y轴方向前后运动。 

X轴传动装置3中X轴电机31通过X轴爪式连接器32连接X轴丝杆34，X轴丝杆轴承座33把X轴丝杆固定在机头横梁13中间，通过X轴丝杆螺母37连接Z轴滑动装置5，Z轴滑动装置安装在X轴圆导轨35的导轨滑块36上。X轴电机31运转时，带动丝杆34，传动丝杆螺母37，使Z轴滑动装置在X轴圆导轨35上滑动，电热刀 62在X轴方向左右运动，实现工件沿X轴方向相对运动。 

Z轴滑动装置5中Z轴电机51、同步轮52、同步带53、Z轴丝杆54整套连接安装在Z轴滑动装置5上部，Z轴丝杆54利用Z轴丝杆轴承座56固定在Z轴滑动装置5面板中间，Z轴电机51与Z轴丝杆54通过同步轮52和同步带53传动，带动Z轴丝杆螺母57。由于Z轴丝杆螺母连接A轴滑动座6，使其固定在Z轴圆导轨55和导轨滑块58上滑动，使电热刀62在Z轴方向上下运动，完成对工件在Z轴方向的运动。 

A轴滑动座6中A轴电机64通过A轴绝缘连接器65连接刀架旋转轴61，刀架旋转轴61连接电热刀架绝缘板66再连接电热刀62；旋转轴固定轴承座67与A轴滑动座6之间绝缘，旋转固定轴承座两边安装电热刀电源旋转连接器68和带绝缘电热刀电源旋转连接器69，电热刀电源旋转连接器68与刀架旋转轴61导通，带绝缘电热刀电源旋转连接器69通过导线60接通电热刀62。通过A轴电机64转动可以实现电热刀62无限制旋转。 

本实施例数控泡沫免模成型机装设两个激光定位装置：十字激光发射器15安装在工作台2左前角下方的机架1上，安装座可以调节，激光十字线刚好对正刀架旋转轴61底端的圆截面，产生电热刀62的定位点和刀向度数对比；圆点激光发射器63安装在A轴滑动座6底端，激光圆点落在工作台面板凸沿25上，在面板上定好这个基点，就可以清楚看出XY轴偏差。 

工作台2其结构包括工作台铁金属面板21，其前、左两侧设有 凸沿25作为固定靠山；定位磁条22为三面强力磁吸，其可以把工作台面板分成若干区域；根据工件厚度不同使用不同的L型卡片23卡定，再用磁定块24夹紧另一边，完成对工件的固定。 

以上四轴电机与数控电脑配套组合相匹配，一种是步进电机，另一种是伺服电机。电热刀电源旋转连接器68和带绝缘电热刀电源旋转连接器69采用铜材。 

Claims (7)

1.一种数控泡沫免模成型机，其结构主要包括；数控电脑组件、机架工作台组件、机头组件；其中机架(1)两侧设有立柱(12)，横梁(13)通过立柱悬置在工作台(2)上方，横梁上设置X轴滑动装置(3)，该X轴滑动装置上装设Z轴滑动装置(5)，机头组件包括电热刀(62)和立轴；机架上设置Y轴滑动装置(4)，工作台(2)连接在该Y轴滑动装置上；其特征在于：横梁(13)设有调整结构座(14)，Z轴滑动装置上还安装竖向传动A轴滑动座(6)，所述立轴为可无限旋转的刀架旋转轴(61)，并连接在A轴滑动座上。 

2.根据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：所述的Y轴滑动装置(4)中Y轴电机(41)通过Y轴爪式连接器(42)连接Y轴丝杆(44)，Y轴丝杆轴承座(43)把Y轴丝杆固定在机架(1)上，通过丝杆螺母(47)连接工作台(2)，工作台安装在Y轴圆导轨(45)的导轨滑块(46)上。 

3.根据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：X轴传动装置(3)中X轴电机(31)通过X轴爪式连接器(32)连接X轴丝杆(34)，X轴丝杆轴承座(33)把X轴丝杆固定在机头横梁(13)中间，通过X轴丝杆螺母(37)连接Z轴滑动装置(5)，Z轴滑动装置安装在X轴圆导轨(35)的导轨滑块(36)上。 

4.根据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：工作台(2)左前角下方的机架(1)上安装十字激光发射器(15)，激光十字线刚好对正刀架旋转轴(61)底端的圆截面。 

5.根据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：圆点激光发射器(63)安装在A轴滑动座(6)底端，激光圆点落在工作台面板凸沿(25)上。 

6.据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：所述的机架(1)四脚装设减震调整座(11)， 

7.据权利要求1所述的数控泡沫免模成型机，其特征在于：所述的A轴滑动座(6)中A轴电机(64)通过A轴绝缘连接器(65)连接刀架旋转轴(61)，刀架旋转轴(61)连接电热刀架绝缘板(66)再连接电热刀(62)；旋转轴固定轴承座(67)与A轴滑动座(6)之间绝缘，固定轴承座两边安装电源旋转连接器(68)和带绝缘电热刀电源旋转连接器(69)，电热刀电源旋转连接器与刀架旋转轴导通，带绝缘电热刀电源旋转连接器通过导线(60)接通电热刀。 

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