CN209111838U - 一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，包括底座、龙门架、定位装置和雕刻装置；底座固定安装在龙门架的底部，定位压紧装置包括左悬臂式横梁、右悬臂式横梁和顶针横梁；雕刻装置包括雕刻横梁、主滑板、锯片电机和雕刀总成，主滑板可左右滑动安装在雕刻横梁上，锯片电机和雕刀总成可前后滑动安装在主滑板上，锯片电机的前端装配有加速器和锯片，加速器的左端设有辅助的雕刀滑板，该雕刀滑板上安装有雕刀电主轴，并可前后滑动。本实用新型的定位装置通过左、右悬臂式横梁与顶针横梁的相互配合，退至后限位，行车可以无障碍自由装卸工件，进至前限位，与圆盘同轴线，可有效压紧工件，雕刻效率高，消耗的劳动力强度低，安全可靠。

Description

一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机

技术领域

本实用新型涉及雕刻技术领域，特别是指一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机。

背景技术

雕刻机广泛应用于石材、木材等材质的工件雕刻加工，雕刻机通常运用数控多轴实现三维雕刻各种立体形象，雕刻机的结构形式有卧式和立式，卧式雕刻机虽可用行车吊装工件，但加工过程中工件易折断、毛坯开粗工人劳动强度大，石渣不好清理，且只适用于小型雕件；立式雕刻机对工件的固定方式有两种：其一，安装有顶针的横梁只能上下移动，虽然可很好地压紧工件，但不能用行车吊装工件，需通过人工或叉车装卸，笨拙且装卸不易且不安全，周围环境还须留有叉车周转空地；其二，顶针横梁做成两半，左右端处用铰链连接，通过两半横梁的摆动，得到一个空间，以使用行车吊装，技术含量低，人工操作步骤复杂繁重，且当工件置于机架的圆盘上，工人须高处人工摆动两半横梁的合拢，合拢后还需加以重达百斤的“门”形构件加上螺丝辅助紧固，不仅危险，劳动强度也大，另一方面，铰链和“门”形辅助紧固的横梁，必然存在间隙，造成顶针摆动，影响加工的稳定性，容易使加工的产品出现瑕疵。

毛坯的工件加工量大，在电脑的控制下，锯片深深地扎入工件，工件在旋转平台上旋转，这时锯片承受了较大的扭矩，提高电机功率便是提高加工效率，而大功率必然增加机械构件的受力，尤其是导轨和滚珠滑块的受力，而细雕是用高速旋转的小直径（20mm以下）的金刚钻头，工件旋转极其缓慢，如此精雕细琢，所以细雕产生的扭矩极小，构件受力很小，开粗的扭矩是细雕扭矩的三倍以上，现有的大型雕刻机设计时都以细雕的雕刻电主轴为第一受力强度设计，因构件强度不足，工件开粗加工时强大的开粗扭矩会造成较大的机械振动，所以只能降低加工量和加工速度，且应用多为加工较软的大理石工件。

发明内容

本实用新型提供一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，以解决现有雕刻机存在劳动强度大、操作步骤复杂、加工稳定性差及产品不合格率高等问题。

本实用新型采用如下技术方案：

一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，包括底座、龙门架、定位装置和雕刻装置；上述底座固定安装在上述龙门架的底部，底座上设有用于放置物料的旋转平台，上述定位装置安装在该旋转平台的上方，定位装置包括左悬臂式横梁、右悬臂式横梁和顶针横梁，左悬臂式横梁和右悬臂式横梁分别可升降连接在龙门架的前左立柱和前右立柱上，顶针横梁可前后滑动架设于左悬臂式横梁与右悬臂式横梁之间，顶针横梁的中部设有气动控制可升降调节的气动顶针；上述雕刻装置包括雕刻横梁、主滑板、锯片电机、加速器和雕刀总成，雕刻横梁可升降架设于龙门架的后左立柱与后右立柱之间，主滑板可左右滑动安装在雕刻横梁上，锯片电机和雕刀总成均可前后滑动安装在主滑板上，锯片电机的前端装配有加速器，加速器的前端下部安装有金刚刀头锯片，加速器的左侧面为安装面，雕刀总成由雕刀滑板、雕刻电主轴和雕刀，雕刀滑板安装于此安装面上，雕刻电主轴安装于雕刀滑板上，雕刀可滑动安装于雕刻电主轴上。

进一步改进地，上述前左立柱和上述前右立柱的内侧设有用于驱动上述顶针横梁升降的第一丝杆机构，上述后左立柱和上述后右立柱的内侧设有用于驱动上述雕刻横梁升降的第二丝杆机构，上述雕刻横梁上设有用于驱动上述主滑板左右滑动的第三丝杆机构，主滑板上设有用于驱动上述锯片电机和雕刀总成前后滑动的第四丝杆机构，上述雕刀滑板上设有用于驱动上述雕刻电主轴前后滑动的第五丝杆机构，第一丝杆机构、第二丝杆机构和第四丝杆机构均配设有伺服电机。

进一步改进地，上述第一丝杆机构的两侧设有用于导向上述顶针横梁升降的第一滚珠导轨；上述第二丝杆机构的两侧设有用于导向上述雕刻横梁升降的第二滚珠导轨；上述第三丝杆机构的两侧设有用于导向上述主滑板左右滑动的第三滚珠导轨；上述第四丝杆机构的两侧设有用于导向上述锯片和上述雕刀总成前后滑移的第四滚珠导轨；第二滚珠导轨、第三滚珠导轨和第四滚珠导轨分别构成雕刻三维立体加工的X轴、Y轴、Z轴。

进一步改进地，上述旋转平台的中部设有向上延伸用于压紧定位工件的横梁顶针，该横梁顶针可升降调节高度，对底座上的工件定位压紧。

由上述对本实用新型结构的描述可知，和现有技术相比，本实用新型具有如下优点：本实用新型的定位装置通过左、右悬臂式横梁与顶针横梁的相互配合，顶针横梁不仅可在左前立柱与右前立柱之间自动升降，也可以沿前后方向滑动，顶针横梁沿向后方向滑动到极限可装卸工件，沿向前滑动至极限可压紧工件，操作简单便捷，顶针压住工件的稳定性好，行车可以无障碍自由装卸工件，雕刻效率高，消耗的劳动力强度低；另外，粗雕开粗的加速器的左侧安装雕刀总成的结构紧凑，雕刀总成可在紧固的机壳侧壁上沿滚珠直线轨道退后让锯片进行开粗，前行超出金刚锯片后对工件进行细雕，过程自动轻松，结构简单，强度合理。

附图说明

图1为本实用新型的雕刻机的正视结构示意图。

图2为本实用新型的雕刻机沿图1中A-A方向的剖视结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1和图2，一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，包括底座1、龙门架2、定位装置3和雕刻装置4；上述底座1固定安装在上述龙门架2的底部，底座1上设有用于放置物料的旋转平台11，上述定位装置3安装在该旋转平台11的上方，定位装置3包括左悬臂式横梁31、右悬臂式横梁32和顶针横梁33，左悬臂式横梁31和右悬臂式横梁32分别可升降连接在龙门架2的前左立柱21和前右立柱22上，顶针横梁33可前后滑动架设于左悬臂式横梁31与右悬臂式横梁32之间，顶针横梁33的两端设有滚珠滑块332，左悬臂式横梁31与右悬臂式横梁32的内侧设有导向悬臂轨道30，滚珠滑块332可在此悬臂轨道30上滑移，悬臂滑轨设有减速电机35，顶针横梁33的中部设有气动控制升降调节的气动顶针331；上述雕刻装置4包括雕刻横梁41、主滑板42、锯片电机43、加速器431和雕刀总成44，雕刻横梁41可升降架设于龙门架2的后左立柱23与后右立柱24之间，主滑板42可左右滑动安装在雕刻横梁41上，锯片电机43和加速器431均可前后滑动安装在主滑板42上，锯片电机43的前端装配有加速器431，加速器431的前端下部安装有金刚刀头锯片432，加速器的左侧面为安装面，雕刀总成44由雕刀滑板441、雕刻电主轴442和雕刀443组成，雕刀滑板441安装于此安装面上，雕刻电主轴442安装于雕刀滑板441上，雕刀443可滑动安装于雕刻电主轴442上，雕刀滑板441的后端安装有控制雕刀443进退的第三电机4410。加速器431的金刚刀头锯片432进行对工件开粗，在工件上切出一道道接近形态的片状形式，然后雕刀总成44对工件进行精雕。

参照图1和图2，上述前左立柱21和上述前右立柱22的内侧设有用于驱动上述顶针横梁33升降的第一丝杆机构25，上述后左立柱23和上述后右立柱24的内侧设有用于驱动上述雕刻横梁41升降的第二丝杆机构26，上述雕刻横梁41上设有用于驱动上述主滑板42左右滑动的第三丝杆机构411，主滑板42上设有用于驱动上述锯片电机43前后滑动的第四丝杆机构440，雕刀滑板上设有用于驱动上述雕刀441前后滑动的辅助第五丝杆机构442，第一丝杆机构25、第二丝杆机构26和第四丝杆机构440均配设有伺服电机。前左立柱21和前右立柱22的顶部安装有控制定位置3在升降的第一伺服电机28，主滑板42的后端安装有控制主滑板2进退的第二伺服电机422，第三丝杆结构411安装有第四电机413。上述第一丝杆机构25的两侧设有用于导向上述顶针横梁33升降的第一滚珠导轨251，上述第二丝杆机构26的两侧设有用于导向上述雕刻横梁41升降的第二滚珠导轨261，上述第三丝杆机构411的两侧设有用于导向上述主滑板42左右滑动的第三滚珠导轨412；上述第四丝杆机构440的左侧设有用于导向上述锯片432和雕刀总成44前后滑移的第四滚珠导轨（图中未显示）；第二滚珠导轨251、第三滚珠导轨261和第四滚珠导轨分别构成雕刻三维立体加工的X轴、Y轴、Z轴。装卸工件时，左悬臂式横梁31和右悬臂式横梁32带动顶针横梁33上升至适合于工件压紧的高度，滚珠滑块332带动顶针横梁33水平向内移动至极限位置自动停止，这时已经为行车吊装工件腾出了足够大的空间，吊装工件置于圆盘中间，启动顶针横梁33水平向外移动，当横梁上的顶针和圆盘中轴线同轴时，高精度的限位机构使顶针横梁33自动停止，顶针横梁33上的气动顶针331自动压紧工件，气动顶针331中轴线与前左立柱21和前右立柱22的中轴线同在一个平面上，顶针横梁33压紧工件时无任何附加力矩载荷，顶针压紧力度大，固定工件的稳定性可靠。可见，对于大型工件采用单件加工，对于小型工件采用多件加工，顶针压紧同样轻松可靠。

参照图1和图2，上述旋转平台11的中部设有向上延伸用于压紧定位工件的横梁顶针110，该横梁顶针110可升降调节高度，旋转平台11上设有夹紧槽111，横梁顶针110进一步提升固定工件的稳定性。开粗时，工件旋转，主滑板42起始位在后限，加速器431的前端下部的金刚刀头锯片432以2000转/分的转速开始对工件锯切加工，电脑的三维系统使金刚刀头锯片432逐刀锯切最大地接近了雕刻尺寸，这样对工件整圈进行了一道道的片状加工后，雕刻形状已呈现，这时主滑板42上的金刚刀头锯片432含雕刀总成同时向后退至后限位，雕刀441在雕刀滑板上自动向前推进至超出金刚刀头锯片432，电脑系统自动控制雕刀对位，然后对工件进行三维立体细雕加工。

本实用新型的定位装置3通过左、右悬臂式横梁32与顶针横梁33的相互配合，顶针横梁33不仅可在左前立柱与右前立柱之间自动升降，也可以沿前后方向滑动，顶针横梁33沿向后方向滑动到极限可装卸工件，沿向前滑动至极限可压紧工件，操作简单便捷，顶针压住工件的稳定性好，且行车可以无障碍自由装卸工件，雕刻效率高，消耗的劳动力强度低；另外，雕刻机锯片粗雕切削产生的扭矩是细雕的三倍以上，所以，开粗为主，细雕为辅，改变传统的雕刻理念，粗雕开粗的加速器431的左侧为安装面，安装雕刀总成44的结构，雕刀总成44可在紧固的机壳侧壁上沿滚珠直线轨道退后让金刚刀头锯片432进行开粗，前行超出金刚金刚刀头锯片432后对工件进行细雕，过程自动轻松，结构简单。顶针横梁33灵活可靠，压紧工件的力度大，雕刻装置4结构紧凑且刚性强，因此增加顶针个数，雕刻装置数量和工件旋转圆盘，即可实现多工件同时加工，可获得较大生产效益。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (4)

1.一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，包括底座、龙门架、定位装置和雕刻装置；其特征在于：所述底座固定安装在所述龙门架的底部，底座上设有用于放置物料的旋转平台，所述定位装置安装在该旋转平台的上方，定位装置包括左悬臂式横梁、右悬臂式横梁和顶针横梁，左悬臂式横梁和右悬臂式横梁分别可升降连接在龙门架的前左立柱和前右立柱上，顶针横梁可前后滑动架设于左悬臂式横梁与右悬臂式横梁之间，顶针横梁的中部设有气动控制升降调节的气动顶针；所述雕刻装置包括雕刻横梁、主滑板、锯片电机、加速器和雕刀总成，雕刻横梁可升降架设于龙门架的后左立柱与后右立柱之间，主滑板可左右滑动安装在雕刻横梁上，锯片电机和雕刀总成均可前后滑动安装在主滑板上，锯片电机的前端装配有加速器，加速器的前端下部安装有金刚刀头锯片，加速器的左侧面为安装面，雕刀总成由雕刀滑板、雕刻电主轴和雕刀组成，雕刀滑板安装于此安装面上，雕刻电主轴安装于雕刀滑板上，雕刀可滑动安装于雕刻电主轴上。

2.如权利要求1所述的一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，其特征在于：所述前左立柱和所述前右立柱的内侧设有用于驱动所述顶针横梁升降的第一丝杆机构，所述后左立柱和所述后右立柱的内侧设有用于驱动所述雕刻横梁升降的第二丝杆机构，所述雕刻横梁上设有用于驱动所述主滑板左右滑动的第三丝杆机构，主滑板上设有用于驱动所述锯片电机和雕刀总成前后滑动的第四丝杆机构，所述雕刀滑板上设有用于驱动所述雕刻电主轴前后滑动的第五丝杆机构，第一丝杆机构、第二丝杆机构和第四丝杆机构均配设有伺服电机。

3.如权利要求2所述的一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，其特征在于：所述第一丝杆机构的两侧设有用于导向所述顶针横梁升降的第一滚珠导轨；所述第二丝杆机构的两侧设有用于导向所述雕刻横梁升降的第二滚珠导轨；所述第三丝杆机构的两侧设有用于导向所述主滑板左右滑动的第三滚珠导轨；所述第四丝杆机构的两侧设有用于导向所述锯片和所述雕刀总成前后滑移的第四滚珠导轨；第二滚珠导轨、第三滚珠导轨和第四滚珠导轨分别构成雕刻三维立体加工的X轴、Y轴、Z轴。

4.如权利要求1所述的一种用于大型石材加工的立式大型雕刻机，其特征在于：所述旋转平台的中部设有向上延伸用于压紧定位工件的横梁顶针，该横梁顶针可升降调节高度，对底座上的工件定位压紧。