CN204149737U - 一种多工位多功能雕铣机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多工位多功能雕铣机，其包括机座（1）、工作台（2）、机架（3）、Y轴行走机构（4）、X轴行走机构（5）、Z轴行走机构（6）和雕铣机构（7）几大部分构成，其中，雕铣机头（7）通过Y轴行走机构（4）、X轴行走机构（5）和Z轴行走机构（6）的驱动行走，实现其雕铣的功能，该多工位多功能雕铣机具有结构简单，设计合理，使用方便，雕铣精准，误差小，加工效率高，加工产品一致性好等优点。

Description

一种多工位多功能雕铣机

技术领域

本实用新型涉及机械加工设备，特别提供了一种多工位多功能雕铣机，用于物体的表面加工。

背景技术

目前，市场上的雕铣机部分采用齿条传动，部分采用丝杠传动。然而，齿条传动会造成雕铣机的机头一次性移动距离较大，精度较低，造成实际加工的图案与设计图纸偏差较大，影响物体的加工效果和精度。而采用丝杠传动的又均是单机头工作，只具有单一的工作工位，加工效率低，一次只能完成一件产品的一面加工，产品的一致性较差。此外，以往雕铣机中机头相对被加工物体沿X、Y、Z三个方向的移动均是依靠机头的移动来实现的，导致移动误差的累计，再次影响了雕铣机的雕铣精度。

因此，如何对现有的雕铣机进行结构改进，以解决上述问题，成为人们亟待解决的问题。

实用新型内容

    鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种多工位多功能雕铣机，以至少解决以往雕铣机存在的雕铣精度低，加工效果差，加工效率低，产品一致性差等问题。

本实用新型提供的技术方案具体为：一种多工位多功能雕铣机，其特征在于，包括：

机座1；

用于承载被雕铣物的工作台2，其活动设置于机座1的上方；

机架3，位于机座1的上方，跨设于工作台2上；

Y轴行走机构4，驱动工作台2相对机座1沿其的纵向方向行走，其包括与工作台2下表面固定连接的Y轴丝杠座41，与Y轴丝杠座41转动连接的Y轴丝杠42以及与Y轴丝杠42连接并驱动Y轴丝杠42转动的第一驱动电机43；

X轴行走机构5，其个数至少为2个，均设置于机架3上，可相对机架3沿工作台2的横向方向行走，其包括X轴丝杠座51，与X轴丝杠座51转动连接的X轴丝杠52以及与X轴丝杠52连接并驱动X轴丝杠52转动的第二驱动电机53；

Z轴行走机构6，其个数与X轴行走机构5的个数相对应，且连接于X轴行走机构5上，可相对X轴行走机构5沿垂直于工作台2方向行走，其包括Z轴丝杠座61，与Z轴丝杠座61转动连接的Z轴丝杠62以及驱动Z轴丝杠62转动的第三驱动电机63，所述第三驱动电机63与X轴丝杠座51固定连接；

雕铣机头7，其个数与Z轴行走机构6的个数相对应，且与Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61固定连接。

优选，所述多工位多功能雕铣机为双机头多工位多功能雕铣机，在所述机架3上沿工作台2纵向中心线镜向设置有两个X轴行走机构5或相对机架3一端和工作台2纵向中心线同向设置有两个X轴行走机构5，且每个X轴行走机构5上均连接有一Z轴行走机构6，所述Z轴行走机构6上均连接有雕铣机头7。

进一步优选，所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构5共用一个第二驱动电机53，所述第二驱动电机53位于机架3上，对应于工作台2纵向中心线位置，且所述第二驱动电机53分别与镜向/同向设置的两个X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接。

进一步优选，所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构5分别自用一个第二驱动电机53，所述第二驱动电机53分别位于机架3的两端，且分别与距离较近的一X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接。

进一步优选，所述雕铣机头7包括与Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61固定连接的主电机71，所述主电机71的输出轴上设置有用于安装刀具的夹头；刀具库72通过气缸活动设置于机架3上，在气缸的推动下刀具库72可相对主电机71进行接近和远离的横向移动，且所述刀具库72包括环形刀架73，所述环形刀架73套装在旋转轴74上，所述旋转轴74与第四驱动电机驱动连接，且所述环形刀架73沿其外周固定设置有多个夹头76，每个夹头76上均活动设置有刀具。

进一步优选，所述雕铣机头7还包括吸尘罩77，所述吸尘罩77的上端与主电机71的下端连接，且所述主电机71输出轴上的夹头罩于吸尘罩77的内部下方。

进一步优选，所述机座1与工作台2之间设置有第一导轨8，所述第一导轨8包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道固定连接于机座1的上表面，所述滑块固定连接于工作台2的下表面。

进一步优选，所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51通过第二导轨9与机架3滑动连接，所述第二导轨9包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道与机架3固定连接，所述滑块与X轴丝杠座51固定连接。

进一步优选，所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51上固定连接有Z轴固定板64，所述Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61通过第三轨道10与Z轴固定板64滑动连接，其中，所述第三轨道10包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，所述轨道固定连接于Z轴固定板64上，所述滑块与Z轴丝杠座61固定连接。

本实用新型提供的多工位多功能雕铣机，将Y轴方向的运动与X轴和Z轴两个方向的运动进行了分离，即通过工作台自身的运动，间接实现了雕铣机头的Y轴方向运动，进而避免了由于X轴、Y轴和Z轴三个方向的移动叠加在一处，导致多向移动误差的累积，造成雕铣位置不精准的问题；同时该多工位多功能雕铣机中三个方向的行走机构均是采用驱动电机驱动丝杠的形式，可以实现无级移动，避免了步进电机和齿条传动过程中的有级式移动，无法根据图纸要求进行精确移动的问题，进而进一步提高该多工位多功能雕铣机在进行表面加工过程中的精准度，同时，本实用新型中的雕铣机上设有多个雕铣机头以驱动雕铣机头进行运动的X轴行走机构和Z轴行走机构，从而确使该雕铣机具有多个工作区域可以进行同时工作，大大提高雕铣机的工作效率，同时该多个雕机头可以进行镜向和同向的多功能运动，提高了加工产品的一致性。 

本实用新型提供的多工位多功能雕铣机，具有结构简单，设计合理，使用方便，雕铣精准，误差小，加工效率高，加工产品一致性好等优点。

附图说明

    下面结合附图及实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1为X轴双电机的多工位多功能雕铣机的结构示意图；

图2为X轴单电机的多工位多功能雕铣机的结构示意图；

图3为Z轴行走机构处局部放大图；

图4为X轴行走机构和雕铣机头处局部放大图。

具体实施方式

如图1所示为一种用于物体表面加工的多工位多功能雕铣机，其包括机座1、工作台2、机架3、Y轴行走机构4、X轴行走机构5、Z轴行走机构6和雕铣机头7几大部分构成，其中，参见图1或图2，机座1为用于多工位多功能雕铣机的整体支撑，工作台2通过Y轴行走机构4活动连接于机座1的上方，且在Y轴行走机构4的驱动下，工作台2可相对机座1沿工作台2的纵向方向行走，从而实现Y轴方向的移动，该Y轴行走机构4包括与工作台2下表面焊接或螺钉连接的Y轴丝杠座41，在Y轴丝杠座41内螺纹连接有Y轴丝杠42，且该Y轴丝杠42的一端与第一驱动电机43的输出端连接，在第一驱动电机43的驱动下，可带动Y轴丝杠42转动，从而传动Y轴丝杠座41相对Y轴丝杠42进行纵向移动，带动工作台2进行相应的移动；在机座的上方还固定连接有机架3，其整体呈门形，跨设于工作台2的上方，该机架3主要用于支撑X轴行走机构5、Z轴行走机构6和雕铣机头7，其中，参见图4，在机架3的横梁上至少连接有2个X轴行走机构5，该X轴行走机构5包括与机架3焊接或螺钉方式固定连接的第二驱动电机53，该第二驱动电机53驱动连接有X轴丝杠53，X轴丝杠53的外部螺纹套装有X轴丝杠座51，在第二驱动电机53的驱动下，X轴丝杠53可进行转动，通过螺纹传动到X轴丝缸座51，带动X轴丝杠座51相对机架3和工作台2沿工作台2的横向方向行走，在每个X轴丝杠座51上均固定连接有Z轴固定板，Z轴行走机构6与Z轴固定板连接，Z轴行走机构6的个数与X轴行走机构5的个数一一对应，其中，参见图3，Z轴行走机构6包括与Z轴固定板固定连接的第三驱动电机63，所述第三驱动电机63与Z轴丝杠62驱动连接，在Z轴丝杠62的外部螺纹套装有Z轴丝杠座61，Z轴丝杠62在第三驱动电机63的驱动下可以进行转动，通过螺纹传动驱动Z轴丝杠座61相对Z轴丝杠63和工作台2沿工作台2的垂直方向行走，同时在每个Z轴丝杠座61上固定连接有一个雕铣机头7，该雕铣机头7在Y轴行走机构4、X轴行走机构5和Z轴行走机构6的作用下可相对工作台2上的被雕铣物进行X、Y、Z三个方向的立体移动，并将Y轴移动与X、Z轴的移动有效分离，解决了累计误差的问题，同时该多工位多功能雕铣机的整个驱动过程均使用丝杠的无机式驱动，提高的该多工位多功能雕铣机的雕铣精度，多个雕铣机头的设计，增加了其工作工位，可实现同时加工多个产品，提高了加工效率和产品的一致性。

上述第一驱动电机、第二驱动电机和第三驱动电机可以为步进电机，但优选为伺服电机。

上述的多工位多功能雕铣机优选为多机头式，实现其多工位工作的目的，但最优选的为双机头多工位多功能雕铣机，可实现镜向或同向的多功能雕铣过程，该多工位多功能雕铣机的具体结构为在机架3上沿工作台2纵向中心线镜向设置有两个X轴行走机构5或相对机架3一端和工作台2纵向中心线同向设置有两个X轴行走机构5，且每个X轴行走机构5上均连接有一Z轴行走机构6，在Z轴行走机构6上均连接有雕铣机头7，其中，参见图1为镜向设置的两个X轴行走机构，镜向设置是指两个X轴行走机构分别距离工作台2纵向中心线的水平距离相等，为实现该多工位多功能雕铣机的镜向运动；而同向设置是指两个X轴行走机构中一个距离机架3的一端距离与另一个距离工作台2纵向中心线的水平距离相等，实现该多工位多功能雕铣机的同向运动，本实用新型中多工位多功能雕铣机既可以实现镜向雕铣，也可以实现同向雕铣，适用范围广。

上述的双头多工位多功能雕铣机中X轴行走机构5既可以共用一个第二驱动电机53，也可以分别各自使用一个第二驱动电机53。当共用一个第二驱动电机53时，具体连接关系为，参见图2，将第二驱动电机53设置于机架3上，对应于工作台2纵向中心线位置，且所述第二驱动电机53分别与镜向/同向设置的两个X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接，实现两个X轴行走机构的移动功能；当分别各自使用一个第二驱动电机53时，具体的连接关系为，参见图1，将两个第二驱动电机53分别设置在机架3的两端，且两个第二驱动电机53分别与距离较近的一X轴行走机构5中的X轴丝杠52驱动连接，实现两个X轴行走机构的移动功能。

其中，雕铣机头1的具体设计可以为传统的直排形式，但优选为下述结构，可以有效节约多工位多功能雕铣机的工作空间，具体为：参见图4，该雕铣机头7包括与Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61固定连接的主电机71，该主电机71的输出轴上设置有用于安装刀具的夹头；刀具库72通过气缸活动设置于机架3上，在气缸的推动下刀具库72可相对主电机71进行接近和远离的横向移动，且所述刀具库72包括环形刀架73，所述环形刀架73套装在旋转轴74上，所述旋转轴74与第四驱动电机驱动连接，且所述环形刀架73沿其外周固定设置有多个夹头76，每个夹头76上均活动设置有刀具；该雕铣机头的具体工作过程为，由第四驱动电机驱动旋转轴转动，从而带动其上的环形刀架进行转动，进而进行刀型的旋转，当刀型旋转驱动后，Z轴行走机构驱动雕铣机头下移到与刀具库水平的位置，然后气缸推动刀具库逐渐移动到主电机处，由主电机输出轴上的夹头夹住刀具，然后气缸推动刀具库超远离电机处移动，最后主电机驱动刀具转动进行雕铣工作。

为了防止雕铣过程中杂物的喷溅，影响工作人员的工作，作为技术方案的改进，参见图3，雕铣机头7还包括吸尘罩77，将吸尘罩77的上端与主电机71的下端连接，且所述主电机71输出轴上的夹头罩于吸尘罩77的内部下方，用于杂物的收集。

为了提高X、Y、Z三轴方向移动的更为平稳，作为技术方案的进一步改进，参见图1，在机座1与工作台2之间设置有第一导轨8，所述第一导轨8包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道固定连接于机座1的上表面，所述滑块固定连接于工作台2的下表面；参见图3，所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51通过第二导轨9与机架3滑动连接，所述第二导轨9包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道与机架3固定连接，所述滑块与X轴丝杠座51固定连接；参见图3，所述X轴行走机构5中的X轴丝杠座51上固定连接有Z轴固定板64，所述Z轴行走机构6中的Z轴丝杠座61通过第三轨道10与Z轴固定板64滑动连接，其中，所述第三轨道10包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，所述轨道固定连接于Z轴固定板64上，所述滑块与Z轴丝杠座61固定连接；其中上述的各个导轨的主要目的在于导向的作用。

上述的各个实施方案均可以相互结合，不影响技术方案的具体实施。

上面结合附图对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种多工位多功能雕铣机，其特征在于，包括：

机座（1）；

用于承载被雕铣物的工作台（2），其活动设置于机座（1）的上方；

机架（3），位于机座（1）的上方，跨设于工作台（2）上；

Y轴行走机构（4），驱动工作台（2）相对机座（1）沿其的纵向方向行走，其包括与工作台（2）下表面固定连接的Y轴丝杠座（41），与Y轴丝杠座（41）转动连接的Y轴丝杠（42）以及与Y轴丝杠（42）连接并驱动Y轴丝杠（42）转动的第一驱动电机（43）；

X轴行走机构（5），其个数至少为2个，均设置于机架（3）上，可相对机架（3）沿工作台（2）的横向方向行走，其包括X轴丝杠座（51），与X轴丝杠座（51）转动连接的X轴丝杠（52）以及与X轴丝杠（52）连接并驱动X轴丝杠（52）转动的第二驱动电机（53）；

Z轴行走机构（6），其个数与X轴行走机构（5）的个数相对应，且连接于X轴行走机构（5）上，可相对X轴行走机构（5）沿垂直于工作台（2）方向行走，其包括Z轴丝杠座（61），与Z轴丝杠座（61）转动连接的Z轴丝杠（62）以及驱动Z轴丝杠（62）转动的第三驱动电机（63），所述第三驱动电机（63）与X轴丝杠座（51）固定连接；

雕铣机头（7），其个数与Z轴行走机构（6）的个数相对应，且与Z轴行走机构（6）中的Z轴丝杠座（61）固定连接。

2.按照权利要求1所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述多工位多功能雕铣机为双机头多工位多功能雕铣机，在所述机架（3）上沿工作台（2）纵向中心线镜向设置有两个X轴行走机构（5）或相对机架（3）一端和工作台（2）纵向中心线同向设置有两个X轴行走机构（5），且每个X轴行走机构（5）上均连接有一Z轴行走机构（6），所述Z轴行走机构（6）上均连接有雕铣机头（7）。

3.按照权利要求2所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构（5）共用一个第二驱动电机（53），所述第二驱动电机（53）位于机架（3）上，对应于工作台（2）纵向中心线位置，且所述第二驱动电机（53）分别与镜向/同向设置的两个X轴行走机构（5）中的X轴丝杠（52）驱动连接。

4.按照权利要求2所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述镜向/同向设置的两个X轴行走机构（5）分别自用一个第二驱动电机（53），所述第二驱动电机（53）分别位于机架（3）的两端，且分别与距离较近的一X轴行走机构（5）中的X轴丝杠（52）驱动连接。

5.按照权利要求1所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述雕铣机头（7）包括与Z轴行走机构（6）中的Z轴丝杠座（61）固定连接的主电机（71），所述主电机（71）的输出轴上设置有用于安装刀具的夹头；刀具库（72）通过气缸活动设置于机架（3）上，在气缸的推动下刀具库（72）可相对主电机（71）进行接近和远离的横向移动，且所述刀具库（72）包括环形刀架（73），所述环形刀架（73）套装在旋转轴（74）上，所述旋转轴（74）与第四驱动电机驱动连接，且所述环形刀架（73）沿其外周固定设置有多个夹头（76），每个夹头（76）上均活动设置有刀具。

6.按照权利要求5所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述雕铣机头（7）还包括吸尘罩（77），所述吸尘罩（77）的上端与主电机（71）的下端连接，且所述主电机（71）输出轴上的夹头罩于吸尘罩（77）的内部下方。

7.按照权利要求1所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述机座（1）与工作台（2）之间设置有第一导轨（8），所述第一导轨（8）包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道固定连接于机座（1）的上表面，所述滑块固定连接于工作台（2）的下表面。

8.按照权利要求1或7所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述X轴行走机构（5）中的X轴丝杠座（51）通过第二导轨（9）与机架（3）滑动连接，所述第二导轨（9）包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，其中，所述轨道与机架（3）固定连接，所述滑块与X轴丝杠座（51）固定连接。

9.按照权利要求1所述多工位多功能雕铣机，其特征在于：所述X轴行走机构（5）中的X轴丝杠座（51）上固定连接有Z轴固定板（64），所述Z轴行走机构（6）中的Z轴丝杠座（61）通过第三轨道（10）与Z轴固定板（64）滑动连接，其中，所述第三轨道（10）包括轨道以及与轨道滑动连接的滑块，所述轨道固定连接于Z轴固定板（64）上，所述滑块与Z轴丝杠座（61）固定连接。