CN204726122U - 一种五轴联动机械雕刻机 - Google Patents

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本实用新型公开了一种五轴联动机械雕刻机,包括底座,工作台,龙门及龙门传动装置,卡盘装置,横梁,B轴装置及机头,所述底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨及光轴固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近点击一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,机头通过B轴固定件与横梁垂直联接。本实用新型的优点是:整机采用铝合金材料,保证稳定性的同时降低了整机的重量;采用动龙门式设计,提高了平台的载重能力,适合加工较重工件;同时,优秀的龙门结构设计,使外观更美观、简洁;采用五轴联动驱动方式,比传动的三轴雕刻机工作范围更大,效率更高。

Description

一种五轴联动机械雕刻机
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种雕刻机,具体为一种五轴联动机械雕刻机。
背景技术
[0002] 雕刻机从原理上来讲为一种车、铣组合机床。目前,机械雕刻机大多采用X、Y、Z型结构,以刀具旋转的方式进行雕刻,其传动结构有定龙门、动龙门及十字滑动等,通过换刀可进行不同材料的铣磨、切割、钻孔等加工。又根据用于加工不同的材料,分为陶瓷雕刻机、木工雕刻机等。
[0003] 现有的数控雕刻机多数采用定龙门式结构,使用步进电机带动工作台及其上的工件运动,既增加了电机的负载,又降低了雕刻精度。同时定龙门式结构的承重能力受所使用的电机驱动力的限制,无法加工重量较大的工件;同时,由于现有A轴的旋转轴向为沿X轴方向,更使工件的加工尺寸、重量等受到了限制;特别是工作台移动的方式,由于工作台自身的重量已经很高,再加上工件的重量,使得Y轴整体的重量更高,惯性更大,从而降低了精度,影响了雕刻机的性能。
实用新型内容
[0004] 本实用新型为了弥补现有雕刻机加工精度低,加工工件重量、尺寸受限这一情况,实现更高精度,更大加工范围,更高承重力而设计。
[0005] 主要包括底座、工作台、龙门及龙门传动装置、卡盘装置、横梁、B轴装置和机头;其特征在于:底座主要由底座铝板、底座框架和底座与工作台之间的支撑组成,龙门及龙门传动装置主要由龙门侧铝板、线轨、圆导轨和Y轴驱动电机组成,卡盘装置主要由卡盘驱动电机、卡盘装置法兰支架和卡盘组成,横梁主要由横梁光轴、横梁丝杆、横梁滑块和横梁驱动电机组成,B轴装置主要由B轴装置圆导轨、B轴固定件、Z轴驱动电机、同步带和B轴旋转电机组成;底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨和圆导轨固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近Y轴驱动电机一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,B轴装置通过B轴固定件与横梁垂直联接,机头安装在B轴旋转电机上。
[0006] 所述底座铝板上安装有底座框架,在底座框架上安装有底座与工作台之间的支撑。
[0007] 所述龙门安装在底座上端,圆导轨和线轨上安置龙门侧板,龙门侧板通过Y轴驱动电机与横梁丝杆联接。
[0008] 所述卡盘装置法兰支架安装在工作台上靠近Y轴驱动电机一端的,卡盘安装在法兰支架上,旋转轴向为沿Y轴方向,可进行顺逆时针旋转,卡盘驱动电机轴向沿Y轴方向,安装在法兰支架上。
[0009] 所述B轴装置通过B轴固定件固定在光轴的滑块上,B轴旋转电机通过固定件与圆导轨的滑块联接,受横梁丝杆驱动进行沿Z轴的上下运动,丝杆通过同步带与驱动电机联接。
[0010] 本实用新型该雕刻机除可以加工传统的平面浮雕、凸雕图形外,通过增加的A、B轴旋转,可以加工柱体、多面体等更加复杂的立体结构。其结构包括用于承载整体的底座部分,用于放置工件及卡盘的工作台部分,用于实现Y轴传动、安装横梁部分的龙门及龙门传动装置,B轴装置安装在横梁上并垂直于工作台,机头安装在B轴装置上。
[0011 ] 其中,底座部分为400毫米X620毫米的长方形铝合金板,及固定其上的由2根长为400毫米和2根长为500毫米的6060铝型材围绕,经6060角件固定而成的框架组成。在框架上的四角,固定有工作台支撑柱。
[0012] 其中,龙门及龙门传动装置为Y轴装置及安装在底座上的线轨及光轴上的支撑结构。龙门支撑为自行设计的铝合金板支撑,其形状为由长300毫米,宽85毫米的矩形与下底长143毫米,上底长94毫米,高为50毫米的梯形组合而成的多边形。其优势在于比传统的单杆结构更加稳固,同时,便于安装;线轨为安装在框架两侧500毫米长的6060铝型材上表面的滑动装置,其型号为HGH20HA,在框架两侧500毫米长的6060铝型材外表面,安装有SBR20圆导轨,用于承载龙门部分的重量及移动;龙门结构通过丝杆受Y轴电机驱动,实现移动,丝杆为安装在框架内部的传动装置,通过联轴器与Y轴电机联接。此结构的设计优势在于保证了雕刻精度的同时,增加了工作台的承重,使整机可以雕刻更重的工件。
[0013] 其中,卡盘装置包括卡盘及其驱动电机;卡盘的旋转轴向沿Y轴安置,通过同步带与驱动电机连接,可进行顺、逆时针旋转。其目的在于,增加了第四维加工空间,可完成传统三轴雕刻机难以一次性完成的加工需求,同时,因为旋转轴向为沿Y轴方向,相比传统的A轴,其加工空间更大,解决了现有A轴加工范围小的问题。
[0014] 其中,横梁部分包括两根20X520光轴与一根12X440滚珠丝杆,丝杆为传动装置,通过联轴器与驱动电机联接;两根光轴为承重结构,分别在丝杆的上下两边;两根光轴与丝杆构成一个垂直于xoy面,平行于XOZ面的平面;滑块在光轴上滑动,B轴装置通过自行设计的固定件固定在滑块上,机头部分安装在B轴装置上。
[0015] 其中,B轴装置包括旋转电机、固定件、垂直圆导轨、驱动电机、丝杆,两根SBR20X500圆导轨及一根12X440滚珠丝杆安装在自行设计的固定件上,丝杆在两根圆导轨之间,用于传动,带动B轴装置沿Z轴运动。丝杆及驱动电机之间通过同步带联接,B轴旋转电机通过固定件与丝杆联接,受丝杆驱动沿Z轴运动。
[0016] 机头部分包括主轴电机、主轴电机固定件,主轴电机通过电机固定件与B轴装置的旋转电机联接,可沿顺、逆时针旋转,旋转轴向沿X轴方向。
[0017] 本实用新型的优点是:整机采用铝合金材料,保证稳定性的同时降低了整机的重量;采用动龙门式设计,提高了平台的载重能力,适合加工较重工件;同时,优秀的龙门结构设计,使外观更美观、简洁;采用五轴联动驱动方式,比传动的三轴雕刻机工作范围更大,效率更高。
附图说明
[0018] 图1为本实用新型的结构示意图。
[0019] 图2为本实用新型的结构正视图。
[0020] 图3为本实用新型的结构右视图。
[0021] 图4为本实用新型的结构俯视图。
[0022] 在图中,I为底座,1.1为底座铝板,1.2为底座框架,1.3为底座与工作台之间的支撑,2为工作台,3、龙门及龙门传动装置,3.1为龙门侧铝板,3.2为线轨,3.3为圆导轨,3.4为Y轴驱动电机,4、卡盘装置,4.1为卡盘驱动电机,4.2为卡盘装置法兰支架,4.3为卡盘,
5、横梁,5.1为横梁光轴,5.2为横梁丝杆,5.3为横梁滑块,5.4为横梁驱动电机,6、B轴装置,6.1为B轴装置圆导轨,6.2为B轴固定件,6.3为Z轴驱动电机,6.4为同步带,6.5为B轴旋转电机,7、机头,7.1为主轴电机固定件,7.2为主轴电机。
具体实施方式
[0023] —种五轴联动机械雕刻机,主要包括底座1、工作台2、龙门及龙门传动装置3、卡盘装置4、横梁5、B轴装置6和机头7 ;其特征在于:底座I主要由底座铝板1.1、底座框架
1.2和底座与工作台之间的支撑1.3组成,龙门及龙门传动装置3主要由龙门侧铝板3.1、线轨3.2、圆导轨3.3和Y轴驱动电机3.4组成,卡盘装置4主要由卡盘驱动电机4.1、卡盘装置法兰支架4.2和卡盘4.3组成,横梁5主要由横梁光轴5.1、横梁丝杆5.2、横梁滑块5.3和横梁驱动电机5.4组成,B轴装置6主要由B轴装置圆导轨6.1、B轴固定件6.2、Z轴驱动电机6.3、同步带6.4和B轴旋转电机6.5组成;底座I为承重结构,其上有工作台2,龙门及龙门传动装置3通过线轨3.2和圆导轨3.3固定在底座I上,卡盘装置4固定在工作台2上靠近Y轴驱动电机3.4 一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁5,B轴装置6通过B轴固定件6.2与横梁5垂直联接,机头7安装在B轴旋转电机6.5上。
[0024] 下面将结合附图对本实用新型进行进一步解释。由附图所示,本实用新型包括底座1.1,其上安装有底座框架1.2,在底座框架上安装有工作台支撑1.3,其上安装有工作台2,在框架两侧长边上,安装有线轨3.2,外侧安装有圆导轨3.3。
[0025] 所述线轨与圆导轨为用来安装龙门及龙门传动装置,圆导轨及线轨上安置龙门侧板3.1,侧板通过自行设计的龙门传动装置3.4与丝杆联接。
[0026] 所述龙门及龙门传动装置由侧板、龙门传动装置及横梁部分组成,横梁包括两根20X520光轴(及其所配滑块)5.1、一根12X440丝杆5.2、机头部分及驱动电机5.4组成,两根光轴成上下排列,丝杆安置在两根光轴中间,通过联轴器与驱动电机联接;
[0027] 所述B轴装置通过自行设计的固定件6.2固定在光轴的滑块上,B轴装置包括圆导轨6.1,固定件6.2,Z轴驱动电机6.3,同步带6.4,B轴旋转电机6.5,B轴旋转电机6.5通过固定件与圆导轨6.1的滑块联接,受丝杆驱动进行沿Z轴的上下运动,丝杆通过同步带
6.4与驱动电机联接;
[0028] 所述主轴电机7.2通过主轴电机固定件7.1安装在B轴装置上,并可沿顺、逆时针旋转,旋转轴向沿X轴方向,主轴电机上可装夹刀具,进行切割。
[0029] 卡盘装置法兰支架4.1安装在工作台2上靠近Y轴驱动电机3.4—端的,卡盘4.3安装在法兰支架4.1上,其特征在于旋转轴向为沿Y轴方向,可进行顺逆时针旋转。卡盘驱动电机4.2轴向沿Y轴方向,安装在法兰支架4.1上。
[0030] 进行加工时,工件可装夹在卡盘上,也可直接固定在工作台上进行加工。

Claims (5)

1.一种五轴联动机械雕刻机,主要包括底座、工作台、龙门及龙门传动装置、卡盘装置、横梁、B轴装置和机头;其特征在于:底座主要由底座铝板、底座框架和底座与工作台之间的支撑组成,龙门及龙门传动装置主要由龙门侧铝板、线轨、圆导轨和Y轴驱动电机组成,卡盘装置主要由卡盘驱动电机、卡盘装置法兰支架和卡盘组成,横梁主要由横梁光轴、横梁丝杆、横梁滑块和横梁驱动电机组成,B轴装置主要由B轴装置圆导轨、B轴固定件、Z轴驱动电机、同步带和B轴旋转电机组成;底座为承重结构,其上有工作台,龙门及龙门传动装置通过线轨和圆导轨固定在底座上,卡盘装置固定在工作台上靠近Y轴驱动电机一端,其轴向沿Y轴,在龙门上安装有横梁,B轴装置通过B轴固定件与横梁垂直联接,机头安装在B轴旋转电机上。
2.根据权利要求1所述的一种五轴联动机械雕刻机,其特征在于:底座铝板上安装有底座框架,在底座框架上安装有底座与工作台之间的支撑。
3.根据权利要求1所述的一种五轴联动机械雕刻机,其特征在于:龙门安装在底座上端,圆导轨和线轨上安置龙门侧板,龙门侧板通过Y轴驱动电机与横梁丝杆联接。
4.根据权利要求1所述的一种五轴联动机械雕刻机,其特征在于:卡盘装置法兰支架安装在工作台上靠近Y轴驱动电机一端的,卡盘安装在法兰支架上,旋转轴向为沿Y轴方向,可进行顺逆时针旋转,卡盘驱动电机轴向沿Y轴方向,安装在法兰支架上。
5.根据权利要求1所述的一种五轴联动机械雕刻机,其特征在于:所述B轴装置通过B轴固定件固定在光轴的滑块上,B轴旋转电机通过固定件与圆导轨的滑块联接,受横梁丝杆驱动进行沿Z轴的上下运动,丝杆通过同步带与驱动电机联接。
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