CN211030379U - 雕铣机的木料夹持定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种雕铣机的木料夹持定位装置，属于机械加工设备技术领域。它解决了现有雕铣机在加工过程中出现木料变形或者断裂的问题。本雕铣机的木料夹持定位装置，雕铣机包括机架，机架上分别设有加工组件和用于对顶夹持木料的顶尖与转盘，在机架上还设有能够驱动顶尖伸缩的夹持气缸，机架上设有进气管，该进气管的一端与气源连通，另一端与夹持气缸相连通，机架上还设有能够在加工过程中减小进气管内气压的调节结构。本雕铣机的木料夹持定位装置能够避免木料出现变形或者断裂。

Description

雕铣机的木料夹持定位装置

技术领域

本实用新型属于机械加工设备技术领域，涉及一种雕铣机的木料夹持定位装置。

背景技术

雕铣机是数控机床的一种，既可以雕刻，也可铣削，是一种高效高精的数控机床，其适用范围比较广，如专利文件(申请号：201510945613.7)公开的雕铣机，包括机座、水平移动台、支护板、移动装置和雕铣机构，水平移动台通过驱动机构连接机座，水平移动台的顶面上设置有定位支撑机构，移动装置包括定位架和移动机构，定位架的一侧设置有第一电机，定位架的另一侧设置有限位块，限位块通过衔接块连接有第二U型支撑板，第二U型支撑板内安装有输气泵，输气泵通过输气导管连接雕铣机构，该雕铣机能够对工件进行雕铣，但是当工件在雕铣过程中需要转动来配合雕铣机构或者工件的多个侧面均需要进行雕铣时，该雕铣机难以对工件进行转动。

针对上述问题，专利文件(申请号：201410114189.7)公开了一种控四轴雕刻机，包括机架，机架两侧均设有丝杆，横梁设于机架上且设于丝杆上方，第一伺服电机、第二伺服电机通过直线导轨滑块设于横梁上，直线导轨滑块上还设有主轴电机；第三伺服电机设于横梁两侧，第四伺服电机设于丝杆一端，减速机安装架的两端分别设于两根丝杆上，减速机安装架内设有蜗轮减速机，第五伺服电机连接蜗轮减速机；蜗轮减速机上设有减速机顶针，机架上远离第四伺服电机的一端对应减速机顶针处设有尾架顶针，通过减速机顶针和尾架顶针对柱状的木料进行对顶的方式，木料的下方架空，从而在加工过程中减速机顶针能够带动工件转动，但是在加工过程中柱状的木料的侧面上会被雕刻，木料的局部实体被雕刻后变细，其轴向所能承受的支撑能力下降，而减速机顶针和尾架顶针是采用对顶夹紧的方式进行定位，且雕刻刀头对木料的作用力方向与木料的长度方向垂直，这在预设的对顶夹持力下局部变细的柱状木料容易出现变形或者断裂。

由于柱状木料的断裂时由于减速机顶针和尾架顶针对顶夹持导致的，那么本领域技术人员容易想到的自然是从定位方式入手，改变对顶夹持的定位方式，如专利文件(申请号：201510858513.0)公开的用于雕铣的铣床中公开了一种定位方式，工件的两端插入两端的输料架的凹口内，紧固件从上至下锁紧在木料端部上侧面上，木料仅仅两端被上下夹紧，并不会受到轴向的对顶夹持力，避免木料在雕铣过程中因为对顶夹持而出现变形或者断裂，但是由于木料的两端是上下被夹紧，导致木料两端的外侧面难以被加工到。

针对该问题，回到对顶夹持的定位方式，由于木料被对顶夹持时是出现轴向弯曲变形或者断裂，那么本领域技术人员还容易想到对木料的形状进行约束定位，避免出现变形，如专利文件(申请号：201821194034.9)公开的雕刻机，两个电机的电机轴分别伸入木料两端的定位孔内，该定位方式与上述减速机顶针和尾架顶针的方式近似，木料的两端侧面均能够被加工到，同时设置床体，加工时两个电机轴均下降，使得木料抵靠在床体上，工件需要转动时通过伸缩缸将两电机轴升起，木料上升并脱离床体，在木料转动后再一次下降并抵靠在床体上进行加工，即木料在加工过程中始终受到床体上侧面的约束和支撑，尤其提高木料对雕刻刀具的承载能力，进而避免木料出现轴向弯曲变形或者断裂，但是显然的，该雕刻机在工件转动之前均需要进行升降，不但需要增设升降相关机构，且影响加工效率，尤其难以在加工过程中转动木料来配合加工。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种雕铣机的木料夹持定位装置，用以解决现有雕铣机在加工过程中出现木料变形或者断裂的问题。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：雕铣机的木料夹持定位装置，雕铣机包括机架，机架上分别设有加工组件和用于对顶夹持木料的顶尖与转盘，在机架上还设有能够驱动顶尖伸缩的夹持气缸，其特征在于，所述机架上设有进气管，该进气管的一端与气源连通，另一端与夹持气缸相连通，所述机架上还设有能够在加工过程中减小进气管内气压的调节结构。

需要加工时将柱状木料的两端分别与顶尖和转盘相对，根据木料的重量、加工过程中受到加工组件施加的作用力以及木料自身所能够承受的夹持力，气源通过进气管对夹持气缸进气，设定夹持气缸对顶尖施加的作用力，即转盘和顶尖以设定的夹持力对木料进行轴向对顶夹持定位，保证在该夹持力下木料不会相对转盘移位、打滑或者自身出现变形，保证加工精度，加工时转盘和顶尖带动木料旋转，以配合加工组件对木料侧面的加工，随着加工的推进，木料侧面上局部被雕刻、铣削等，导致木料局部的结构强度变弱，对转盘和顶尖对顶夹持的支撑能力下降，此时根据木料加工量较大的局部的支撑能力，通过调节结构来减小夹持气缸对顶尖施加的压力，即减小转盘和顶尖对木料的夹持力，使得该夹持力既能够保证木料不会相对转盘移位或打滑，也不会大于木料的支撑能力，进而在保证加工精度的基础上避免木料出现变形或者断裂。

在上述的木料夹持定位装置中，所述调节结构包括高压气管和低压气管，所述高压气管和低压气管的进气端均与气源连通，所述进气管的进气端通过三通分别与高压气管和低压气管的出气端相连通，所述机架上还设有仅使高压气管和低压气管中的一根对夹持气缸通气的切换阀。高压气管中的气压大于低压气管中的气压，高压气管中的气压能够保证木料加工过程中不会相对转盘偏移或者打滑，保证加工精度，低压气管中的气压能够保证木料被加工后不会因为转盘和顶尖的夹持而出现变形或者断裂，而采用切换阀来对预设的高压气管和低压气管进行切换，无需工作人员在加工过程中对气压值进行检测、控制、调节等，只需要在设定时间点进行切换操作即可，操作简单方便。

在上述的木料夹持定位装置中，所述调节结构包括安装在进气管上的调压阀。通过调压阀进行气压调节，以保证加工过程中木料不会出现变形或者断裂，同时只需要设置进气管即可，能够简化设备。

在上述的木料夹持定位装置中，所述进气管的出气端通过另一切换阀连接有两进气支管，两所述进气支管的出气端分别与夹持气缸内活塞前后的两个腔室相连通。通过该切换阀能够对两进气支管进行切换，通过不同进气支管与夹持气缸内的不同腔室连通，实现夹持气缸活塞杆的伸缩，进而实现对木料的夹紧和松开。

在上述的木料夹持定位装置中，所述顶尖、转盘和夹持气缸有若干组，每一夹持气缸均通过两进气支管与进气管相连通。能够对多根木料进行同步加工，且同步对各夹持气缸内的气压进行调节。

与现有技术相比，本雕铣机的木料夹持定位装置具有以下优点：

1、由于在加工过程中根据木料加工量较大的局部的支撑能力，减小夹持气缸对顶尖施加的压力，即减小转盘和顶尖对木料的夹持力，使得该夹持力既能够保证木料不会相对转盘移位或打滑，也不会大于木料的支撑能力，进而在保证加工精度的基础上避免木料出现变形或者断裂。

2、由于采用切换阀来对预设的高压气管和低压气管进行切换，以减小加工过程中对木料的夹持力，无需工作人员在加工过程中对气压值进行检测、控制、调节等，只需要在设定时间点进行切换操作即可，操作简单方便。

附图说明

图1是雕铣机的立体结构示意图。

图2是雕铣机的局部结构示意图。

图中，1、机架；11、龙门；12、竖拖板；13、横梁；14、横拖板；15、支架；16、刀具架；2、加工平台；21、顶尖；22、转盘；23、夹持气缸；231、缸体；232、活塞杆；233、限位套；234、限位螺母；3、加工组件；4、总管；5、高压气管；6、低压气管；7、进气管；8、进气支管；9、切换阀；10、调压阀。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一：

如图1所示，雕铣机的木料夹持定位装置，雕铣机包括机架1，机架1上设有龙门11，龙门11的两立柱上均沿竖向滑动连接有竖拖板12，两竖拖板12之间沿横向固定有横梁13，在横梁13上沿横向滑动连接有横拖板14，在横拖板14上固定有两支架15，两支架15之间转动连接有长条状的刀具架16，该刀具架16沿横向设置，在刀具架16上沿横向设有多组加工组件3，加工组件3为加工电机、刀头、铣头等，在机架1上还沿纵向滑动连接有加工平台2，在加工平台2纵向的一端连接有多个转盘22，另一端连接有多个夹持气缸23，夹持气缸23的活塞杆端部均固定有顶尖21，且多个顶尖21分别与多个转盘22相对，竖拖板12、横拖板14及加工平台2均通过各自的驱动电机与丝杆螺母组件配合驱动，实现加工组件3与木料之间的三维立体平移，刀具架16也能够转动，用于选刀和换刀，转盘22能够在旋转电机带动下转动，从而带动柱状的木料转动，以配合加工组件3对木料侧面进行加工。

结合图2所示，机架1上设有进气管7、高压气管5和低压气管6，高压气管5和低压气管6的进气端通过三通与总管4相连，总管4则用于与气源相连，高压气管5和低压气管6的出气端则通过三通与进气管7相连，每一夹持气缸23上均连接有两根进气支管8，该两根进气支管8的出气端分别与夹持气缸23内活塞前后的两个腔室相连通，两根进气支管8的进气端则通过切换阀9与进气管7相连通。在高压气管5和低压气管6上均设有调压阀10，同时在高压气管5与低压气管6之间连接有切换阀9，通过该切换阀9能够对高压气管5和低压气管6进行切换，使高压气管5和低压气管6中的一根与进气管7连通，另一根切断。

夹持气缸23包括缸体231和活塞杆232，活塞杆232的两端分别伸出缸体231的两端，顶尖21固定在活塞杆232的前端并朝向转盘22，缸体231的后端固定有限位套233，活塞杆232的后端伸出限位套233并螺接有限位螺母234，且限位螺母234能够在活塞杆232向转盘22伸出时抵靠在限位套233端面上，即在顶尖21和转盘22对木料进行夹持时调整限位螺母234，使得限位螺母234抵靠在限位套233上，即使在加工过程中出现木料断裂的情况，限位螺母234避免夹持气缸23的活塞杆232打出，消除了活塞杆232打断刀头导致刀头飞出的安全隐患。

需要加工木料时，木料沿纵向设置，使得木料的两端分别与转盘22和顶尖21相对，根据木料的重量、加工过程中受到加工组件3施加的作用力以及木料自身所能够承受的夹持力，通过高压气管5上的调压阀10设定高压气管5内的气压，根据木料加工后加工量较大的局部的支撑能力，通过低压气管6上的调压阀10设定低压气管6内的气压，显然的，低压气管6内的气压小于高压气管5内的气压；通过高压气管5与低压气管6之间的切换阀9，使得高压气管5与进气管7连通，低压气管6与进气管7断开，通过两根进气支管8之间的切换阀9，使得一根进气支管8与夹持气缸23用于推出活塞杆的腔室连通；此时高压气管5通过进气管7及进气支管8对夹持气缸23施加设定压力，使得顶尖21与转盘22以设定的夹持力夹紧木料；转盘22和顶尖21带动木料旋转，结合刀具组件与加工平台2之间的三维立体平移，使得刀具组件对木料的外侧面进行加工，在加工过程中，随着加工的推进，木料侧面上局部被雕刻、铣削等，导致木料局部的结构强度变弱，对转盘22和顶尖21对顶夹持的支撑能力下降，手动操作高压气管5与低压气管6之间的切换阀9，使得低压气管6与进气管7连通，高压气管5与进气管7断开，即低压气管6对夹持气缸23施加的压力变小，以减小顶尖21与转盘22对木料的夹持力，避免木料出现变形或者断裂，在加工完成后手动操作两根进气支管8之间的切换阀9，使得另一根进气支管8与夹持气缸23内收缩活塞杆的腔室连通，夹持气缸23带动顶尖21脱离木料，实现木料的下料。

实施例二：

该雕铣机的木料夹持定位装置与实施例一的结构基本相同，不同点在于，还包括控制器和执行机构，执行机构设置在机架1上，包括切换气缸，切换气缸的活塞杆端部固定有推杆，该推杆与切换阀9的手柄相铰接，具体可以是在切换阀9手柄上开设滑槽，推杆端部侧壁上具有推销，该推销滑动插接在滑槽内，控制器控制切换气缸动作，在加工过程中，控制器在设定的时间节点控制切换气缸动作，推杆能够推动切换阀9的手柄进行高压气管5至低压气管6的自动切换。

实施例三：

该雕铣机的木料夹持定位装置与实施例二的结构基本相同，不同点在于，执行机构包括电磁阀，控制器与电磁阀电连接，电磁阀与切换阀9的手柄相连接，在加工过程中，控制器在设定的时间节点控制电磁阀动作，电磁阀通过吸合带动切换阀9的手柄进行高压气管5至低压气管6的自动切换。

实施例四：

该雕铣机的木料夹持定位装置与实施例一的结构基本相同，不同点在于，进气管7的进气端直接与总管4相连通，在进气管7上安装调压阀10，在加工过程中通过调压阀10调低进气管7内的气压来减小对木料的夹持力。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、龙门11、竖拖板12等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

Claims (5)

1.雕铣机的木料夹持定位装置，雕铣机包括机架(1)，机架(1)上分别设有加工组件(3)和用于对顶夹持木料的顶尖(21)与转盘(22)，在机架(1)上还设有能够驱动顶尖(21)伸缩的夹持气缸(23)，其特征在于，所述机架(1)上设有进气管(7)，该进气管(7)的一端与气源连通，另一端与夹持气缸(23)相连通，所述机架(1)上还设有能够在加工过程中减小进气管(7)内气压的调节结构。

2.根据权利要求1所述的雕铣机的木料夹持定位装置，其特征在于，所述调节结构包括高压气管(5)和低压气管(6)，所述高压气管(5)和低压气管(6)的进气端均与气源连通，所述进气管(7)的进气端通过三通分别与高压气管(5)和低压气管(6)的出气端相连通，所述机架(1)上还设有仅使高压气管(5)和低压气管(6)中的一根对夹持气缸(23)通气的切换阀(9)。

3.根据权利要求1所述的雕铣机的木料夹持定位装置，其特征在于，所述调节结构包括安装在进气管(7)上的调压阀(10)。

4.根据权利要求2或3所述的雕铣机的木料夹持定位装置，其特征在于，所述进气管(7)的出气端通过另一切换阀(9)连接有两进气支管(8)，两所述进气支管(8)的出气端分别与夹持气缸(23)内活塞前后的两个腔室相连通。

5.根据权利要求4所述的雕铣机的木料夹持定位装置，其特征在于，所述顶尖(21)、转盘(22)和夹持气缸(23)有若干组，每一夹持气缸(23)均通过两进气支管(8)与进气管(7)相连通。

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