CN203511116U - 独立对刀型数控平面雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种独立对刀型数控平面雕刻机，行走精度高，雕刻效果好，使用寿命长，安装方式灵活。其在床体上通过左导轨、右导轨活动连接有左立柱、右立柱，左立柱、右立柱与床体之间还设置有Y向驱动装置，左立柱、右立柱上方设置有龙门，其特征在于：龙门的垂直面上设置有X向垂直导轨、水平面上设置有X向水平导轨，龙门上通过X向垂直导轨、X向水平导轨活动设置有多个雕刻头底座，雕刻头底座由相互连接的竖板和横板组成，雕刻头底座上固定有雕刻头，多个雕刻头底座之间通过X向连杆互相连接；还包括与多个雕刻头连接的X向驱动装置；雕刻头具备Z向独立上下的结构。

Description

独立对刀型数控平面雕刻机

技术领域

本实用新型涉及CNC数控雕刻机，具体涉及一种数控平面雕刻机。

背景技术

授权公告号为202242712U的中国实用新型专利公开了一种多头雕刻机X向驱动装置，包括龙门，所述的龙门侧面设置有上、下X向方轨， 龙门上端面设置有X向齿条，龙门上通过上、下X向方轨活动连接有至少一个主动雕刻头，多个雕刻头通过上、下X向方轨活动连接在龙门上；所述的主动雕刻头内设置有与X向齿条通过齿轮连接的X向电机；所述的主动雕刻头与多个雕刻头之间通过连杆连接。结构简单，运动灵活，可以提高多头雕刻机作业的精确度。然而，由于上、下X向方轨设置在龙门侧面，雕刻头以侧悬挂方式布置，造成上、下X向方轨负载大且存在扭偏效应，不利于提高雕刻精度。

授权公告号为201816385U的中国实用新型公开了一种雕刻头，其中设置有Z向电机、Z向导轨、Z向驱动装置，还设置有雕刻电机，雕刻电机能够在Z向电机驱动下沿Z向独立上下对刀并通过自转实现雕刻作业，适合作为多头雕刻机和单头雕刻机的雕刻头。

现有技术的平面雕刻机，其雕刻头以侧悬挂方式布置在龙门上，造成上、下X向方轨受力较大，X向行走不流畅，影响雕刻精度，并易降低X向使用寿命。同时，由于结构限制，X向的传动连杆只能设置在雕刻头背板上，与X向传动不在同一铅垂线，传动效果不理想。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种独立对刀型数控平面雕刻机，行走精度高，雕刻效果好，使用寿命长，安装方式灵活。

为解决上述技术问题，本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机，包括床体，在所述的床体上通过左导轨、右导轨活动连接有左立柱、右立柱，所述的左立柱、右立柱与床体之间还设置有Y向驱动装置，左立柱、右立柱上方设置有龙门，其特征在于：所述的龙门的垂直面上设置有X向垂直导轨、水平面上设置有X向水平导轨，龙门上通过X向垂直导轨、X向水平导轨活动设置有多个雕刻头底座，所述的雕刻头底座由相互连接的竖板和横板组成，雕刻头底座上固定有雕刻头，多个雕刻头底座之间通过X向连杆互相连接；还包括与多个雕刻头连接的X向驱动装置；所述的雕刻头具备Z向独立上下的结构。

所述的Y向驱动装置包括设置在床体上的左、右Y向齿条，还包括设置在左立柱、右立柱上的左、右Y向驱动电机，所述的左、右Y向驱动电机的主轴与所述的左、右Y向齿条传动连接。

所述的左、右Y向驱动电机的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮，所述的左立柱、右立柱上分别设置有左、右Y向大齿轮和 左、右Y向小齿轮，所述的左、右Y向大齿轮 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮连接，所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮分别与左、右Y向大齿轮啮合，所述的左、右Y向小齿轮分别与左、右Y向齿条啮合。

左、右Y向驱动电机主轴齿轮、 左、右Y向大齿轮、 左、右Y向小齿轮的螺旋角为5至15度。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门上的X向驱动电机，还包括与X向驱动电机的主轴连接的X向丝杆，至少一个雕刻头底座与X向丝杆通过丝杆副传动连接。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门上的X向齿条，至少一个雕刻头内设置有主动雕刻头X向电机，所述的主动雕刻头X向电机的主轴上设置有X向齿轮，所述的X向齿轮与X向齿条传动连接。

其特征在于：所述的X向齿轮的螺旋角为5至15度。

采用了上述技术方案后，其技术效果体现在：

1、通过在龙门的垂直面上设置X向垂直导轨、水平面上设置X向水平导轨，从而使得在X向，雕刻头的自重可以被更合理的分布，防止出现X向扭偏、行走不畅、卡死等故障，提高了行走精度和雕刻精度；

2、X向通过雕刻头底座来进行导轨和驱动装置的安装，X向驱动装置安装在雕刻头底座横板下方、X向连杆安装在横板上方，受力均匀，行走精度高；雕刻头底座下方空间大，便于根据X向驱动装置的要求进行调整；

3、多个雕刻头各自独立Z向上下，针对工件的差别进行各自独立对刀补偿，同时进行雕刻作业，工作效率高，雕刻精度高；

4、X向、Y向可支持齿条传动、丝杆传动等多种传动方式，便于提高设备适应性；

5、齿条传动方式下，左、右Y向驱动电机主轴齿轮、 左、右Y向大齿轮、 左、右Y向小齿轮、X向齿轮都设置有螺旋角，相比现有技术的齿条传动进一步提高了行走精度，从而提高了设备的雕刻精度。

附图说明

图1是本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机的结构示意图；

图2是本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机的俯视图；

图3是图2的正视图；

图4是图3沿A-A线的剖视图；

图5是本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机的左立柱的局部剖视图；

图6是本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机的右立柱的局部剖视图；

图7是实施例二的示意图；

图8是实施例二的正视图；

图9是实施例二的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明。

如图1至图10可见，本实用新型的独立对刀型数控平面雕刻机，包括床体1，在所述的床体1上通过左导轨10、右导轨10’活动连接有左立柱2、右立柱2’，所述的左立柱2、右立柱2’与床体1之间还设置有Y向驱动装置，左立柱2、右立柱2’上方设置有龙门3，所述的龙门3的垂直面上设置有X向垂直导轨30、水平面上设置有X向水平导轨31，龙门3上通过X向垂直导轨30、X向水平导轨31活动设置有多个雕刻头底座5，所述的雕刻头底座5由相互连接的竖板和横板组成，雕刻头底座5上固定有雕刻头6，多个雕刻头底座5之间通过X向连杆34互相连接；还包括与多个雕刻头6连接的X向驱动装置；所述的雕刻头6具备Z向独立上下的结构。

本实用新型中，所述的龙门3的截面为矩形，在其垂直面上设置有X向垂直导轨30、水平面上设置有X向水平导轨31，龙门3上通过X向垂直导轨30、X向水平导轨31活动设置有多个雕刻头底座5，所述的雕刻头底座5由相互连接的竖板和横板组成，X向垂直导轨30通过轨道付与雕刻头底座5的竖板内侧活动连接，雕刻头6设置在竖板外侧，X向水平导轨31与雕刻头底座5的横板下侧轨道付活动连接；从而使得雕刻头6的重量通过X向水平导轨31沿铅垂线直接由龙门3承载，X向垂直导轨30起到导向支撑作用，相对于现有技术，X向导轨不易产生扭偏、行走不畅、卡死等故障；X向垂直导轨30、X向水平导轨31负载分配合理，两者配合工作，因而X向行走更为灵活，提高了雕刻精度。

X向水平导轨31与雕刻头底座5的横板下侧活动连接；所述的X向连杆34设置在雕刻头底座5的横板的上方，X向驱动装置设置在雕刻头底座5的横板的下方，X向连杆34、X向驱动装置沿铅垂线对齐，因而受力均匀。

X向、Y向驱动装置可以使用已知的丝杆传动或齿条传动等各种方式。

在龙门3的宽度方向，X向驱动装置应设置在X向垂直导轨30、X向水平导轨31之间，也就是说，X向水平导轨31设置在龙门3的水平面上相对X向垂直导轨30的远端，X向驱动装置设置在龙门3的水平面上相对X向垂直导轨30的近端，从而使得传动时，力矩更为平衡。

本实用新型工作时，由Y向驱动装置驱动龙门3沿Y向行走，由X向驱动装置驱动多个雕刻头底座5及雕刻头6沿X向行走，雕刻头各自独立上下实现Z向行走，雕刻头上设置的雕刻电机7上带有刻刀并可自转。通过X、Y、Z轴以及雕刻电机7主轴的四轴联动控制，即可对床体1台面板上的工件实现任意形状的表面浮雕。

实施例一

由图1至图6可见，本实施例中，X向驱动装置、Y向驱动装置均采用齿条传动方式，Y向双侧同步驱动。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门3上的X向齿条35，至少一个雕刻头6内设置有主动雕刻头X向电机36，所述的主动雕刻头X向电机36的主轴上设置有X向齿轮37，所述的X向齿轮37与X向齿条35传动连接。

本实施例中，最靠近左导轨10的雕刻头6内设置有主动雕刻头X向电机36。X向齿轮37与X向齿条35可以直接啮合以实现传动，也可以在其间增加减速机构传动。

优选的，所述的X向齿轮37的螺旋角为5至15度，传动副互相匹配设置，可以进一步提高传动精度。

本实施例的独立对刀型数控平面雕刻机，其Y向驱动装置包括设置在床体1上的左、右Y向齿条12、12’，还包括设置在左立柱2、右立柱2’上的左、右Y向驱动电机20、20’，所述的左、右Y向驱动电机20、20’的主轴与所述的左、右Y向齿条12、12’传动连接。

本实施例中Y向采用了齿条传动方式，床体1的两侧设置左、右Y向齿条12、12’， 左、右Y向驱动电机20、20’同时对龙门3进行双边同步的驱动，从而保证双边行走一致，不易产生扭偏等现象。所述的左导轨10、右导轨10’设置在床体1的水平面上，所述的左、右Y向齿条12、12’ 设置在床体1的两侧，左立柱2、右立柱2’、 龙门3的重量主要经左导轨10、右导轨10’沿铅垂线直接由床体1承载，因而左、右Y向齿条12、12’重力负荷减小，有利于提高Y向行走精度。

所述的左、右Y向驱动电机20、20’的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’，所述的左立柱2、右立柱2’上分别设置有左、右Y向大齿轮21、21’和 左、右Y向小齿轮22、22’，所述的左、右Y向大齿轮21、21’ 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮22、22’连接，所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’分别与左、右Y向大齿轮21、21’啮合，所述的左、右Y向小齿轮22、22’分别与左、右Y向齿条12、12’啮合。

上述技术方案给出了Y向驱动的一种实现方式，其通过Y向大齿轮、Y向小齿轮多级传动，可以起到变速的效果，同时也有利于传动机构的模块化生产装配。本领域技术人员可以做出各种变化，例如通过位置、尺寸变化实现Y向驱动电机的主轴不经中间机构而直接与Y向齿条传动连接，但仍然属于本专利的保护范围。

优选的，左、右Y向驱动电机主轴齿轮201、201’、 左、右Y向大齿轮21、21’、 左、右Y向小齿轮22、22’的螺旋角为5至15度。各传动付匹配设置。采用上述结构，有利于进一步提高齿条传动的精度。

实施例二

如图7至图9可见，本实施例与实施例一的区别在于：在X向采用了丝杆传动的方式。

所述的X向驱动装置包括设置在龙门3上的X向驱动电机32，还包括与X向驱动电机32的主轴连接的X向丝杆33，至少一个雕刻头底座5与X向丝杆33通过丝杆副传动连接。本实施例中，X向丝杆33与相邻近的雕刻头底座5连接，由于多个雕刻头底座5之间通过X向连杆34连接，因而X向丝杆33可直接驱动多个雕刻头底座5及雕刻头6沿X向运动。

由于所述的雕刻头底座5由相互连接的竖板和横板组成，X向丝杆33设置在雕刻头底座5的横板的下方，X向水平导轨31与雕刻头底座5的横板下侧轨道付活动连接，通过调整轨道付厚度，可以非常方便地在雕刻头底座5横板下方提供X向丝杆33安装空间。

Claims (7)

1.一种独立对刀型数控平面雕刻机，包括床体（1），在所述的床体（1）上通过左导轨（10）、右导轨（10’）活动连接有左立柱（2）、右立柱（2’），所述的左立柱（2）、右立柱（2’）与床体（1）之间还设置有Y向驱动装置，左立柱（2）、右立柱（2’）上方设置有龙门（3），其特征在于：所述的龙门（3）的垂直面上设置有X向垂直导轨（30）、水平面上设置有X向水平导轨（31），龙门（3）上通过X向垂直导轨（30）、X向水平导轨（31）活动设置有多个雕刻头底座（5），所述的雕刻头底座（5）由相互连接的竖板和横板组成，雕刻头底座（5）上固定有雕刻头（6），多个雕刻头底座（5）之间通过X向连杆（34）互相连接；还包括与多个雕刻头（6）连接的X向驱动装置；所述的雕刻头（6）具备Z向独立上下的结构。

2.如权利要求1所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：所述的Y向驱动装置包括设置在床体（1）上的左、右Y向齿条（12、12’），还包括设置在左立柱（2）、右立柱（2’）上的左、右Y向驱动电机（20、20’），所述的左、右Y向驱动电机（20、20’）的主轴与所述的左、右Y向齿条（12、12’）传动连接。

3.如权利要求2所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：所述的左、右Y向驱动电机（20、20’）的主轴上分别设置有左、右Y向驱动电机主轴齿轮（201、201’），所述的左立柱（2）、右立柱（2’）上分别设置有左、右Y向大齿轮（21、21’）和 左、右Y向小齿轮（22、22’），所述的左、右Y向大齿轮（21、21’） 分别通过传动轴与左、右Y向小齿轮（22、22’）连接，所述的左、右Y向驱动电机主轴齿轮（201、201’）分别与左、右Y向大齿轮（21、21’）啮合，所述的左、右Y向小齿轮（22、22’）分别与左、右Y向齿条（12、12’）啮合。

4.如权利要求3所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：左、右Y向驱动电机主轴齿轮（201、201’）、 左、右Y向大齿轮（21、21’）、 左、右Y向小齿轮（22、22’）的螺旋角为5至15度。

5.如权利要求1、2、3或4所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：所述的X向驱动装置包括设置在龙门（3）上的X向驱动电机（32），还包括与X向驱动电机（32）的主轴连接的X向丝杆（33），至少一个雕刻头底座（5）与X向丝杆（33）通过丝杆副传动连接。

6.如权利要求1、2、3或4所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：所述的X向驱动装置包括设置在龙门（3）上的X向齿条（35），至少一个雕刻头（6）内设置有主动雕刻头X向电机（36），所述的主动雕刻头X向电机（36）的主轴上设置有X向齿轮（37），所述的X向齿轮（37）与X向齿条（35）传动连接。

7.如权利要求6所述的独立对刀型数控平面雕刻机，其特征在于：所述的X向齿轮（37）的螺旋角为5至15度。

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