CN203472382U - 一种立体雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种立体雕刻机，属于机械设备技术领域。它解决了现有的立体雕刻机使用寿命短的问题。本立体雕刻机包括机架以及固定在机架上方且呈水平横向设置的横梁，所述的横梁的侧面上设有能够相对横梁往复水平横向移动的横拖板以及能够带动所述的横拖板相对横梁作往复水平横向移动的驱动机构一，所述的横拖板上设有刀具架以及驱动机构二且所述的驱动机构二能够带动所述的刀具架相对所述的横拖板作往复升降运动，所述的横拖板上设有配重块、柔性连接件以及轴向固连在所述的横拖板上的转轮，所述的柔性连接件绕过转轮且所述的柔性连接件的一端与所述的刀具架相连，所述的柔性连接件的另一端与所述的配重块相连。本立体雕刻机使用寿命较长。

Description

一种立体雕刻机

技术领域

本实用新型属于机械设备技术领域，涉及一种雕刻机，特别是一种立体雕刻机。 

背景技术

在现有技术中，雕刻机的机头都按直角三维坐标系建立的方向运动。如中国专利申请号为95226290.8公开的“三维自由轨迹智能数控雕刻机”，其雕刻机底座内有伺服电机驱动器，机座上有伺服电机与变速箱相连接，纵横拖板之间有燕尾导轨，蜗轮变速箱装于横拖板左侧，立柱上端面有用于装刀具的升降拖板，通过这种结构可以实现工件与刀具的三维运动。但该专利申请公开的雕刻机只能加工一些尺寸较小的工艺品，如玉器、象牙等小尺寸物件，而对于大于1米以上的大尺寸的物件如大型的佛像等工艺品则无法适用。因为在雕刻大尺寸的雕刻机的三维运动中，机头的移动精度和定位的精度是由为重要的，否则就会出现大量的次品，严重时会损坏机器。 

对于这种情况，人们已经意识到这种不足，并进行过改进，如中国专利文献资料公开提出的一种立体雕刻机[申请号：200810060107.X；授权公告号：CN101239530A]，包括机架和固定在机架上方按水平横向设置的横梁，在横梁的侧面上设置用于安装若干刀具的刀具架，在刀具架和横梁之间设有以水平横向设置的横导轨相连接的横拖板，在横拖板和刀具架之间设有以垂直设置的竖导轨相连接的竖拖块，刀具架固定在竖拖块上，横梁上设有驱动横拖板沿横导轨移动的驱动机构一，在横拖板上设有驱动竖拖块沿竖导轨移动的驱动机构二，横梁下方设有工作平台，在工 作台上设置与刀具数量相同的工件夹持机构，在机架和工作平台之间至少以一条水平纵向放置的纵导轨相连接，在机架上设有用于驱动工作台沿纵导轨移动的驱动机构三。但由于驱动机构二直接带动竖拖板作升降运动，因此驱动机构二需要承受竖拖板的重力，因此驱动机构二承受了较大的载荷。 

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种使带动竖拖板平移的驱动机构受到的载荷较小的立体雕刻机。 

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种立体雕刻机，包括机架以及固定在机架上方且呈水平横向设置的横梁，所述的横梁的侧面上设有能够相对横梁往复水平横向移动的横拖板以及能够带动所述的横拖板相对横梁作往复水平横向移动的驱动机构一，所述的横拖板上设有刀具架以及驱动机构二且所述的驱动机构二能够带动所述的刀具架相对所述的横拖板作往复升降运动，其特征在于，所述的横拖板上设有配重块、柔性连接件以及轴向固连在所述的横拖板上的转轮，所述的柔性连接件绕过转轮且所述的柔性连接件的一端与所述的刀具架相连，所述的柔性连接件的另一端与所述的配重块相连。 

在工作时，通过驱动机构一带动横拖板作往复水平横向运动以及通过驱动机构二带动刀具架作相对横拖板的往复升降运动，实现对工件的雕刻。通过在横拖板上设置配重块，配重块的重量与刀具架的重量相同，使横拖板受到的外力处于平衡状态,减少驱动机构二的载荷，提高了驱动机构二的进给速度，同时提高了使用寿命。驱动机构一和\或驱动机构二可采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，驱动机构一和\或驱动机构二也可采用伺服液压缸来实现直 线运动。 

在上述的立体雕刻机中，所述的横拖板上固连有用于安装转轮的支架，所述的转轮的数量为两个且分别轴向固连在所述的支架的两端，所述的转轮的侧部均与所述的柔性连接件相抵靠。转轮的数量为两个，能够降低柔性连接件与转轮的摩擦。 

在上述的立体雕刻机中，所述的柔性连接件为链条，所述的转轮为与所述的链条相啮合的链轮。柔性连接件采用链条，具有较强的连接强度，使其具有较好的传动以及较长的使用寿命。 

在上述的立体雕刻机中，所述的柔性连接件为钢丝绳，所述的转轮为滚轮，所述的滚轮的中部环设有凹槽，所述的钢丝绳抵靠在所述凹槽内。柔性连接件采用钢丝绳，具有连接方便且制造成本较低的优点，同时还具有较长的使用寿命。 

在上述的立体雕刻机中，所述的柔性连接件为同步带，所述的转轮为与所述的同步轮相匹配的带轮。 

在上述的立体雕刻机中，所述的配重块上设有配重滑块，所述的横拖板上设有与配重滑块相匹配的配重导轨，所述的配重滑块活动连接在配重导轨上。通过设置配重滑块以及配重导轨，对配重块的升降起到导向的作用，同时降低了摩擦，具有导向效果较好的优点。 

在上述的立体雕刻机中，所述的横梁的下方设有能够相对所述的机架作纵向移动的工作平台，所述的工作平台上设有若干工件夹持机构，所述的机架与所述的工作平台之间设有用于带动所述的工作平台相对所述的机架作往复纵向移动的驱动机构三。驱动机构三可采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，驱动机构三也可采用伺服液压缸来实现直线运动。 

在上述的立体雕刻机中，所述的机架上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，所述的工作平台上固连有与所述的纵导轨相匹配的 纵滑块，所述的纵滑块滑动连接在所述的纵导轨上。通过设置纵滑块与纵导轨，使工作平台在相对机架移动时，具有较好的导向效果。 

在上述的立体雕刻机中，所述的工作平台的下侧固连有中部具有让位通孔的固定块，所述的机架上固连有呈条状的防护罩且所述的防护罩穿过所述的让位通孔，所述的防护罩沿所述的纵导轨的轴向设置且所述的防护罩罩住所述的纵导轨，所述的固定块的下端与纵滑块相固连，所述的纵滑块滑动连接在所述的纵导轨上。在装配纵导轨与纵滑块时，将纵滑块固定在固定块上，在将固定块固连在工作平台的下端面上，再将与纵滑块相匹配的纵导轨固连在机架上，将防护罩穿过固定块的的让位通孔后并与机架相固连，使防护罩将纵导轨罩住，当工作平台沿着水平纵向滑动时，防护罩始终将纵导轨罩住，具有较好的防尘效果。 

在上述的立体雕刻机中，所述的夹持机构包括设置在所述的工作平台上可转动的转盘以及能够与所述的转盘形成夹持住工件且能够在转盘轴线方向上作往复平移的顶尖。 

与现有技术相比，本立体雕刻机具有以下优点： 

1、通过在横拖板上设置配重块，配重块的重量与刀具架的重量相同，使横拖板受到的外力处于平衡状态,减少驱动机构二的载荷，提高了驱动机构二的进给速度，同时提高了使用寿命； 

2、柔性连接件采用链条，具有较强的连接强度，使其具有较好的传动以及较长的使用寿命； 

3、通过设置配重滑块以及配重导轨，对配重块的升降起到导向的作用，同时降低了摩擦，具有导向效果较好的优点； 

4、本立体雕刻机还具有使用寿命较长的优点。 

附图说明

图1是本立体雕刻机的立体结构示意图。 

图2是本立体雕刻机的俯视结构示意图。 

图3是本立体雕刻机的A局部放大结构示意图。 

图4是本雕刻机的机架与工作平台之间的立体结构示意图。 

图中，1、机架；2、横梁；3、横拖板；3a、支架；4、驱动机构一；5、刀具架；6、驱动机构二；7、配重块；8、柔性连接件；9、转轮；10、配重滑块；11、配重导轨；12、工作平台；13、驱动机构三；14、固定块；14a、让位通孔；15、防护罩。 

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。 

如图1至4所示，一种立体雕刻机，包括机架1以及固定在机架1上方且呈水平横向设置的横梁2，横梁2的侧面上设有能够相对横梁2往复水平横向移动的横拖板3以及能够带动横拖板3相对横梁2作往复移动的驱动机构一4，横拖板3上设有刀具架5以及驱动机构二6且驱动机构二6能够带动刀具架5相对横拖板3作往复升降运动。横梁2的下方设有能够相对所述的机架1作纵向移动的工作平台12，所述的工作平台12上设有若干工件夹持机构，夹持机构包括设置在工作平台12上可转动的转盘以及能够与转盘形成夹持住工件且能够在转盘轴线方向上作往复平移的顶尖。机架1与工作平台12之间设有用于带动工作平台12相对所述的机架1作往复纵向移动的驱动机构三13。机架1上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，工作平台12上固连有与纵导轨相匹配的纵滑块，纵滑块滑动连接在纵导轨上。 

横拖板3上还设有配重块7、柔性连接件8以及两个转轮9，横拖板3上固连有用于安装转轮9的支架3a，支架3a呈T形，转轮9的数量为两个且分别轴向固连在支架3a的两端，转轮9的侧部均与柔性连接件8相抵靠，柔性连接件8的一端与刀具架 5相连且柔性连接件8的另一端与配重块7相连。柔性连接件8为链条，所述的转轮9为与链条相啮合的链轮或者滚轮。转轮9的数量为两个，能够降低柔性连接件8与转轮9的摩擦；柔性连接件8采用链条，具有较强的连接强度，使其具有较好的传动以及较长的使用寿命。 

作为另一种方式，柔性连接件8为钢丝绳，转轮9为滚轮，滚轮的中部环设有凹槽，钢丝绳抵靠在所述凹槽内，具有连接方便且制造成本较低的优点，同时还具有较长的使用寿命。作为另一种方式，柔性连接件8为同步带，转轮9为与同步轮相匹配的带轮。 

配重块7上设有配重滑块10，横拖板3上设有与配重滑块10相匹配的配重导轨11，配重滑块10活动连接在配重导轨11上。配重滑块10可与配重块7一体制造。通过设置配重滑块10以及配重导轨11，对配重块7的升降起到导向的作用，同时降低了摩擦，具有导向效果较好的优点。 

工作平台12的下侧固连有中部具有让位通孔14a的固定块14，机架1上固连有呈条状的防护罩15，防护罩15穿过让位通孔14a，防护罩15沿纵导轨的轴向设置，且防护罩15罩住所述的纵导轨，固定块14的下端与纵滑块相固连，纵滑块滑动连接在纵导轨上。 

在工作时，通过驱动机构一4带动横拖板3作水平往复运动以及通过驱动机构二6带动刀具架5作相对横拖板3的往复升降运动，实现对工件的雕刻。通过在横拖板3上设置配重块7，配重块7的重量与刀具架5的重量相同，使横拖板3受到的外力处于平衡状态,减少驱动机构二6的载荷，提高了驱动机构二6的进给速度，同时提高了使用寿命。驱动机构一4和\或驱动机构二6和\或驱动机构三13可采用电机带动丝杆通过丝杆与丝母的螺纹配合，实现将电机的旋转运动转化成丝母的直线运动，驱动机构 一4和\或驱动机构二6和\或驱动机构三13也可采用伺服液压缸来实现直线运动。 

在装配纵导轨与纵滑块时，将纵滑块固定在固定块14上，在将固定块14固连在工作平台12的下端面上，再将与纵滑块相匹配的纵导轨固连在机架1上，将防护罩15穿过固定块14的的让位通孔14a后并与机架1相固连，使防护罩15将纵导轨罩住，当工作平台12沿着水平纵向滑动时，防护罩15始终将纵导轨罩住，具有较好的防尘效果。 

本立体雕刻机的配重结构（包括配重块7、柔性连接件8、转轮9）和\或导轨防护装置（包括固定块14、防护罩15）可适用于平面雕刻机[申请号为：201020254429.0]，也可适用于立体雕刻机[申请号为：200810060107.X]。 

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型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，但并不会偏离本实用新型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、横梁2、横拖板3、支架3a、驱动机构一4、刀具架5、驱动机构二6、配重块7、柔性连接件8、转轮9、配重滑块10、配重导轨11、工作平台12、驱动机构三13、固定块14、让位通孔14a、防护罩15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实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。 

Claims (10)

1.一种立体雕刻机，包括机架(1)以及固定在机架(1)上方且呈水平横向设置的横梁(2)，所述的横梁(2)的侧面上设有能够相对横梁(2)往复水平横向移动的横拖板(3)以及能够带动所述的横拖板(3)相对横梁(2)作往复水平横向移动的驱动机构一(4)，所述的横拖板(3)上设有刀具架(5)以及驱动机构二(6)且所述的驱动机构二(6)能够带动所述的刀具架(5)相对所述的横拖板(3)作往复升降运动，其特征在于，所述的横拖板(3)上设有配重块(7)、柔性连接件(8)以及轴向固连在所述的横拖板(3)上的转轮(9)，所述的柔性连接件(8)绕过转轮(9)且所述的柔性连接件(8)的一端与所述的刀具架(5)相连，所述的柔性连接件(8)的另一端与所述的配重块(7)相连。 

2.根据权利要求1所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的横拖板(3)上固连有用于安装转轮(9)的支架(3a)，所述的转轮(9)的数量为两个且分别轴向固连在所述的支架(3a)的两端，所述的转轮(9)的侧部均与所述的柔性连接件(8)相抵靠。 

3.根据权利要求1或2所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的柔性连接件(8)为链条，所述的转轮(9)为与所述的链条相啮合的链轮。 

4.根据权利要求1或2所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的柔性连接件(8)为钢丝绳，所述的转轮(9)为滚轮，所述的滚轮的中部环设有凹槽，所述的钢丝绳抵靠在所述凹槽内。 

5.根据权利要求1或2所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的柔性连接件(8)为同步带，所述的转轮(9)为与所述的同步轮相匹配的带轮。 

6.根据权利要求1或2所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的配重块(7)上设有配重滑块(10)，所述的横拖板(3)上设有与配重滑块(10)相匹配的配重导轨(11)，所述的配重滑块(10)活动连接在配重导轨(11)上。 

7.根据权利要求1或2所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的横梁(2)的下方设有能够相对所述的机架(1)作纵向移动的工作平台(12)，所述的工作平台(12)上设有若干工件夹持机构，所述的机架(1)与所述的工作平台(12)之间设有用于带动所述的工作平台(12)相对所述的机架(1)作往复纵向移动的驱动机构三(13)。 

8.根据权利要求7所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的机架(1)上固连有呈水平纵向设置的纵导轨，所述的工作平台(12)上固连有与所述的纵导轨相匹配的纵滑块，所述的纵滑块滑动连接在所述的纵导轨上。 

9.根据权利要求8所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的工作平台(12)的下侧固连有中部具有让位通孔(14a)的固定块(14)，所述的机架(1)上固连有呈条状的防护罩(15)且所述的防护罩(15)穿过所述的让位通孔(14a)，所述的防护罩(15)沿所述的纵导轨的轴向设置且所述的防护罩(15)罩住所述的纵导轨，所述的固定块(14)的下端与纵滑块相固连，所述的纵滑块滑动连接在所述的纵导轨上。 

10.根据权利要求7所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的夹持机构包括设置在所述的工作平台(12)上可转动的转盘以及能够与所述的转盘形成夹持住工件且能够在转盘轴线方向上作往复平移的顶尖。 

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