CN208133916U - 四轴联动式坭兴陶浮雕机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种四轴联动式坭兴陶浮雕机，包括工作台，所述工作台的底端的两侧均分别套设于两Y轴线性导轨上、Y轴滚珠丝杠、Y轴电机、两X轴立柱、X轴滚珠丝杠、X轴电机、主轴支撑框、X轴线性导轨、Z轴电机、Z轴滚珠丝杠、主轴活动板、Z轴线性导轨、主轴电机、雕刻刀；所述工作台上还设有一三爪卡盘和固定尾座，所述三爪卡盘通过卡盘转动电机绕A轴旋转。本浮雕机设置四轴联动式，改变现有三轴的结构，可以实现立体加工，可解决各种异形胚体浮雕雕刻，适用范围广泛，且采用程序电机结合滚珠丝杠实现联动，改变现有机械运动链的结构，简化机械结构，降低生产成本，有效减少占地空间，避免传动误差，稳定性以及精准性高，雕刻图案精美。

Description

四轴联动式坭兴陶浮雕机

技术领域

本实用新型涉及一种坭兴陶制作设备，具体涉及一种四轴联动式坭兴陶浮雕机。

背景技术

坭兴陶是中国四大名陶之一，也是广西1300年来得到传承和发展的传统工艺之一，并被列入国家非物质文化遗产。坭兴陶发展前景良好，其主要产地为广西钦州，该地陶土不但资源丰富，开采容易，而且成本低廉。坭兴陶的成型工艺包括制备坯料和白泥、坯体成型、绘画、雕刻、填泥、干燥和烧制工序。传统的雕刻都是用刻刀沿着坯体墨迹两侧边缘将泥土挑出来，将由墨迹的部分全部取出形成底部均匀的凹槽。人工雕刻，不可避免地存在人工失误，导致不可重复性，因此工作效率低下，不能满足当代社会的要求。因此，陶瓷浮雕机应运而生。

目前，市场上的陶瓷浮雕机结构较为复杂，价格昂贵，占据空间大，采用机械运动链，不可避免存在机械摩擦、磨损、间隙等，从而造成传动误差，且现有的陶瓷浮雕机一般为普通平面三轴雕刻机，无法实现立体雕刻加工，适用范围有限，不能满足各种异形胚体浮雕雕刻，而且稳定性能差，精确性低，雕刻效果不理想。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型提供一种四轴联动式坭兴陶浮雕机，本浮雕机设置四轴联动式，改变现有三轴的结构，可以实现立体加工，可解决各种异形胚体浮雕雕刻，适用范围广泛，且采用程序电机结合滚珠丝杠实现联动，改变现有机械运动链的结构，简化机械结构，降低生产成本，有效减少占地空间，避免传动误差，稳定性以及精准性高，雕刻图案精美。

为了达到上述目的，本实用新型采取的技术方案：

四轴联动式坭兴陶浮雕机，包括工作台，所述工作台的底端的两侧均分别套设于两Y轴线性导轨上，所述工作台的底端、且位于两Y轴线性导轨之间配合套设有一Y轴滚珠丝杠，所述Y轴滚珠丝杠的端部设有一固定于工作台上的Y轴电机，则Y轴电机通过Y轴滚珠丝杠使工作台沿Y轴线性导轨进行Y轴方向移动；两Y轴线性导轨上均设有X轴立柱，两X轴立柱之间设有一X轴滚珠丝杠，所述X轴滚珠丝杠的端部连接一固定于其中一X轴立柱上的X轴电机，所述X轴滚珠丝杠上配合连接一主轴支撑框，两X轴立柱之间、且位于X轴滚珠丝杠的上下两侧均设有贯穿主轴支撑框的X轴线性导轨，则X轴电机通过X轴滚珠丝杠带动主轴支撑框沿着两X轴线性导轨进行X轴方向移动；所述主轴支撑框的上方设有一Z轴电机，所述Z轴电机连接一贯穿主轴支撑框的Z轴滚珠丝杠，所述Z轴滚珠丝杠上配合连接一主轴活动板，所述主轴支撑框上、且位于Z轴滚珠丝杠的两侧均设有贯穿主轴活动板的Z轴线性导轨，则Z轴电机通过Z轴滚珠丝杠带动主轴活动板沿着两Z轴线性导轨进行Z轴方向移动；所述主轴活动板上设有一主轴电机，所述主轴电机通过刀具卡头连接有一雕刻刀，则主轴电机驱动雕刻刀进行雕刻；所述工作台上、且位于雕刻刀正下方的两侧设有一三爪卡盘和固定尾座，所述三爪卡盘和固定尾座相向设置、用于固定被雕刻陶瓷件，所述三爪卡盘通过卡盘固定座设于工作台上，所述卡盘固定座的一侧设有一固定肋板，所述固定肋板上设有一卡盘转动电机，所述卡盘转动电机通过同步带与位于固定肋板上的同步轮连接，则卡盘转动电机可带动位于三爪卡盘上的被雕刻陶瓷件绕A轴旋转，所述同步轮与三爪卡盘同轴连接；所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机、卡盘转动电机均设置为程序驱动电机。

作为优选技术方案，为了限制被雕刻陶瓷件的轴向自由度，保证雕刻刀可精准雕刻，有利于提高图案雕刻效果，所述固定尾座的端部设有一夹紧手轮。

作为优选技术方案，为了增加两X轴立柱的强度，提高主轴支撑框移动的稳定性，保证进行精准X轴移位，有利于提高雕刻图案的效果，两X轴立柱之间设有一水平加强肋板。

作为优选技术方案，为了进一步降低整个浮雕机的制造成本，同时也保证各个轴向的运动移位精确，所述Y轴电机、X轴电机、Z轴电机、卡盘转动电机均设置为步进电机。

与现有技术相比，本实用新型具有的有益效果：

1、本浮雕机设置四轴联动式，改变现有三轴的结构，可以实现立体加工，可解决各种异形胚体浮雕雕刻，适用范围广泛，且采用程序电机结合滚珠丝杠实现联动，改变现有机械运动链的结构，简化机械结构，降低生产成本，有效减少占地空间，避免传动误差，稳定性以及精准性高，雕刻图案精美。

2、固定尾座的端部设有一夹紧手轮，限制被雕刻陶瓷件的轴向自由度，保证雕刻刀可精准雕刻，有利于提高图案雕刻效果。

3、两X轴立柱之间设有一水平加强肋板，增加两X轴立柱的强度，提高主轴支撑框移动的稳定性，保证进行精准X轴移位，有利于提高雕刻图案的效果。

4、程序电机均设置为步进电机，进一步降低整个浮雕机的制造成本，同时也保证各个轴向的运动移位精确。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

附图标号：1、工作台，2、Y轴线性导轨，3、Y轴滚珠丝杠，4、Y轴电机，5、X轴立柱，6、X轴滚珠丝杠，7、X轴电机，8、主轴支撑框，9、X轴线性导轨，10、Z轴电机，11、Z轴滚珠丝杠，12、主轴活动板，13、Z轴线性导轨，14、主轴电机，15、刀具卡头，16、雕刻刀，17、三爪卡盘，18、卡盘固定座，19、被雕刻陶瓷件，20、固定肋板，21、卡盘转动电机，22、同步带，23、夹紧手轮，24、水平加强肋板，25、同步轮，26、卡盘固定座，27、减震弹簧。

具体实施方式

如图1所示提出本实用新型一种具体实施例，四轴联动式坭兴陶浮雕机，包括呈方状的工作台1，所述工作台1的底端的两侧均分别套设于两Y轴线性导轨2上，所述工作台1的底端、且位于两Y轴线性导轨2之间配合套设有一Y轴滚珠丝杠3，所述Y轴滚珠丝杠3的端部设有一固定于工作台1上的Y轴电机4，如图2所示，则Y轴电机4通过Y轴滚珠丝杠3使工作台1沿两Y轴线性导轨2进行Y轴方向移动；两Y轴线性导轨2上均设有X轴立柱5，为了保证两X轴立柱5稳固于底座1上，本实施例在两X轴立柱5均连接在一贯穿工作台1底端的固定框上，两X轴立柱5之间设有一X轴滚珠丝杠6，所述X轴滚珠丝杠6的端部连接一固定于其中一X轴立柱5上的X轴电机7，所述X轴滚珠丝杠6上配合连接一主轴支撑框8，所述主轴支撑框8包括套设于X轴滚珠丝杠6的活动板和垂直设于活动板两端的支撑板，两X轴立柱5之间、且位于X轴滚珠丝杠6的上下两侧均设有贯穿主轴支撑框8活动板的X轴线性导轨9，则X轴电机7通过X轴滚珠丝杠6带动主轴支撑框8沿着两X轴线性导轨9进行X轴方向移动；所述主轴支撑框8的上方则上支撑板上设有一Z轴电机10，所述Z轴电机10连接一贯穿主轴支撑框8两支撑板的Z轴滚珠丝杠11，所述Z轴滚珠丝杠11上配合连接一主轴活动板12，为了保证移动平稳，本实施例设置两块主轴活动板12，所述主轴支撑框12上、且位于Z轴滚珠丝杠11的两侧均设有贯穿主轴活动板12的Z轴线性导轨13，则Z轴电机10通过Z轴滚珠丝杠11带动主轴活动板12沿着两Z轴线性导轨13进行Z轴方向移动，且为了防止主轴活动板12移动到上下极限位置时发生碰撞，所述Z轴滚珠丝杠11和两Z轴线性导轨13上、且位于两主轴活动板12之间均设有减震弹簧27；所述主轴活动板12上设有一主轴电机14，本实施例设置主轴电机14固定在两主轴活动板12之间，所述主轴电机14通过刀具卡头15连接有一雕刻刀16，则主轴电机14驱动雕刻刀16进行雕刻；所述工作台1上、且位于雕刻刀16正下方的两侧设有一三爪卡盘17和固定尾座18，所述三爪卡盘17和固定尾座18相向设置、用于固定被雕刻陶瓷件19，所述三爪卡盘17通过卡盘固定座26设于工作台1上，所述卡盘固定座26的一侧设有一固定肋板20，所述固定肋板20上设有一卡盘转动电机21，所述卡盘转动电机21通过同步带22与位于固定肋板20上的同步轮25连接，则卡盘转动电机21可带动位于三爪卡盘17上的被雕刻陶瓷件19绕A轴旋转，实现雕刻刀16的立体加工，所述同步轮25与三爪卡盘17同轴连接；所述Y轴电机4、X轴电机7、Z轴电机10、卡盘转动电机21均设置为程序驱动电机，本实施例设置本坭兴陶浮雕机的核心系统由PC机软件Mach3控制。

所述固定尾座18的端部设有一夹紧手轮23，被雕刻陶瓷件19被驱动绕着A轴旋转时，不可避免会进行轴向移动，从而影响雕刻的效果，夹紧手轮23有效限制被雕刻陶瓷件19的轴向自由度，保证雕刻刀16可精准雕刻，有利于提高图案雕刻效果。

两X轴立柱5之间设有一水平加强肋板14，有效增加两X轴立柱5的强度，提高主轴支撑框8移动的稳定性，保证进行精准X轴移位，有利于提高雕刻图案的效果。

所述Y轴电机4、X轴电机7、Z轴电机10、卡盘转动电机21均设置为步进电机，步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件，是所有程序电机中成本最低的，在保证各个轴向的运动移位精确，选择步进电机，进一步降低整个浮雕机的制造成本。

本实用新型使用时：将被雕刻陶瓷件19套设于三爪卡盘17和固定尾座18上，启动浮雕机，核心系统由PC机软件Mach3控制，利用之前编写的加工程序，通过USB传输给控制器，经过控制器的运算转换为脉冲当量，脉冲当量经过驱动器将脉冲信号放大，达到一定的电流来驱动各个轴的步进电机，Y轴电机4通过Y轴滚珠丝杠3使工作台1沿两Y轴线性导轨2进行Y轴方向移动，X轴电机7通过X轴滚珠丝杠6带动主轴支撑框8沿着两X轴线性导轨9进行X轴方向移动，Z轴电机10通过Z轴滚珠丝杠11带动主轴活动板12沿着两Z轴线性导轨13进行Z轴方向移动，以实现坭兴陶曲面四轴联动的浮雕、阴雕、线雕加工。

当然，上面只是结合附图对本实用新型优选的具体实施方式作了详细描述，并非以此限制本实用新型的实施范围，凡依本实用新型的原理、构造以及结构所作的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.四轴联动式坭兴陶浮雕机，其特征在于：包括工作台(1)，所述工作台(1)的底端的两侧均分别套设于两Y轴线性导轨(2)上，所述工作台(1)的底端、且位于两Y轴线性导轨(2)之间配合套设有一Y轴滚珠丝杠(3)，所述Y轴滚珠丝杠(3)的端部设有一固定于工作台(1)上的Y轴电机(4)；两Y轴线性导轨(2)上均设有X轴立柱(5)，两X轴立柱(5)之间设有一X轴滚珠丝杠(6)，所述X轴滚珠丝杠(6)的端部连接一固定于其中一X轴立柱(5)上的X轴电机(7)，所述X轴滚珠丝杠(6)上配合连接一主轴支撑框(8)，两X轴立柱(5)之间、且位于X轴滚珠丝杠(6)的上下两侧均设有贯穿主轴支撑框(8)的X轴线性导轨(9)；所述主轴支撑框(8)的上方设有一Z轴电机(10)，所述Z轴电机(10)连接一贯穿主轴支撑框(8)的Z轴滚珠丝杠(11)，所述Z轴滚珠丝杠(11)上配合连接一主轴活动板(12)，所述主轴支撑框(8)上、且位于Z轴滚珠丝杠(11)的两侧均设有贯穿主轴活动板(12)的Z轴线性导轨(13)；所述主轴活动板(12)上设有一主轴电机(14)，所述主轴电机(14)通过刀具卡头(15)连接一雕刻刀(16)；所述工作台(1)上、且位于雕刻刀(16)正下方的两侧设有一三爪卡盘(17)和固定尾座(18)，所述三爪卡盘(17)和固定尾座(18)相向设置、用于固定被雕刻陶瓷件(19)，所述三爪卡盘(17)通过卡盘固定座(26)设于工作台(1)上，所述卡盘固定座(26)的一侧设有一固定肋板(20)，所述固定肋板(20)上设有一卡盘转动电机(21)，所述卡盘转动电机(21)通过同步轮(25)与位于固定肋板(20)上的同步轮(25)连接，所述同步轮(25)与三爪卡盘(17)同轴连接；所述Y轴电机(4)、X轴电机(7)、Z轴电机(10)、卡盘转动电机(21)均设置为程序驱动电机。

2.根据权利要求1所述的四轴联动式坭兴陶浮雕机，其特征在于：所述固定尾座(18)的端部设有一夹紧手轮(23)。

3.根据权利要求2所述的四轴联动式坭兴陶浮雕机，其特征在于：两X轴立柱(5)之间设有一水平加强肋板(24)。

4.根据权利要求1～3任意一项所述的四轴联动式坭兴陶浮雕机，其特征在于：所述Y轴电机(4)、X轴电机(7)、Z轴电机(10)、卡盘转动电机(21)均设置为步进电机。