立体雕刻机制造技术

本实用新型专利技术提供了一种立体雕刻机，属于机械技术领域。它解决了现有的雕刻机滑动不顺畅、稳定性差和传动的精度低的问题。本立体雕刻机包括机架和固定在机架上方按水平横向设置的横梁，在横梁的侧面上设置用于安装若干刀具的刀具架，在刀具架和横梁之间设有以水平横向设置的横导轨相连接的横拖板，在横拖板和刀具架之间设有以垂直设置的竖导轨相连接的竖拖块，刀具架固定在竖拖块上，横梁下方设有工作平台，在工作台上设置与刀具数量相同的工件夹持机构，在机架和工作平台之间至少以一条水平纵向放置的纵导轨相连接，在机架上设有用于驱动工作台沿纵导轨移动的驱动机构三。本立体雕刻机具有运动稳定性高、移动和定位精度高的特点。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于机械
，涉及一种立体雕刻机，特别是一种立体雕刻机。
技术介绍
在现有技术中，雕刻机的机头都按直角三维坐标系建立的方向运动。如中国专利申请号为95226290.8公开的“三维自由轨迹智能数控雕刻机”，其雕刻机底座内有伺服电机驱动器，机座上有伺服电机与变速箱相连接，纵横拖板之间有燕尾导轨，蜗轮变速箱装于横拖板左侧，立柱上端面有用于装刀具的升降拖板，通过这种结构可以实现工件与刀具的三维运动。上述的专利申请公开的雕刻机只能加工一些尺寸较小的工艺品，如玉器、象牙等小尺寸物件，而对于大于1米以上的大尺寸的物件如大型的佛像等工艺品则无法适用。因为在雕刻大尺寸的雕刻机的三维运动中，机头的移动精度和定位的精度是由为重要的，否则就会出现大量的次品，严重时会损坏机器。而可以加工大尺寸工件的雕刻机，如中国专利申请200520092477.3的“CNC雕刻机”，它公开了龙门及由钢架支撑的工作平台，在龙门横梁的垂直面上设有两条直线导轨，主轴导轨架套装在横梁上与直线导轨滑动配合，两条直线导轨安装在主轴导轨垂直表面上，两导轨之间的精密丝杠通过对轮式联轴器与主轴导轨连接固定；主轴电机由螺栓固定在主轴架上，主轴架套装在主轴导轨架上与导轨滑动配合；所述龙门的横梁部分水平搭接在钢架两侧的立臂上端，通过螺栓夹紧固定，紧密齿轮固定在所述钢架两侧的立臂上与对应的精密齿条传动连接，龙门与直线导轨滑动配合。由于龙门的横梁通过立臂支撑起横梁，用来承受立-->臂和横梁的重力都集中在设置在工作台的两侧的导轨上，在力臂上还设有用于齿条传动的电机，使得导轨的承受力增大，横梁在导轨上的阻力也增大，影响了横梁在导轨上滑动的顺畅性，严重影响了雕刻机三维运动的稳定性和传动的精度。
技术实现思路
本技术的目的是针对现有的立体雕刻机存在的上述的问题，提供一种运动稳定性高、移动和定位精度高的雕刻机。本技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种立体雕刻机，包括机架和固定在机架上方按水平横向设置的横梁，在横梁的侧面上设置用于安装若干刀具的刀具架，在刀具架和横梁之间设有以水平横向设置的横导轨相连接的横拖板，在横拖板和刀具架之间设有以垂直设置的竖导轨相连接的竖拖块，上述的刀具架固定在竖拖块上，所述的横梁上设有驱动横拖板沿横导轨移动的驱动机构一，在横拖板上设有驱动竖拖块沿竖导轨移动的驱动机构二，其特征在于，所述的横梁下方设有工作平台，在工作台上设置与刀具数量相同的工件夹持机构，在机架和工作平台之间至少以一条水平纵向放置的纵导轨相连接，在机架上设有用于驱动工作台沿纵导轨移动的驱动机构三。本立体雕刻机可以将刀具驱动到工件的任意位置上。刀具架固定在竖拖块上，而竖拖块连接在横拖板上，在以横导轨、竖导轨和纵导轨建立的三维空间中，驱动机构一驱动横拖板在横导轨上来回移动，实现刀具的水平横向移动；驱动机构二驱动竖拖块在竖导轨上来回移动，实现刀具在垂直竖直方向上的移动；驱动机构三驱动工作平台在纵导轨上来回移动，实现工件在水平纵向上的移动，并使工作平台经过横梁。只将横拖板和竖拖块设置在横梁上，使横梁承受的力得以减少，而横梁又固定在机架上，增加了横拖板和竖拖块的稳定性，使横拖板和竖拖块的移动和定位-->的精度提高，次品率降低。在上述的立体雕刻机中，所述的驱动机构三包括设置在机架中间的丝杆三和套接在丝杆三上可在丝杆三上来回移动的连接块三，在机架上固定有驱动电机三，上述的丝杆三连接在驱动电机三的转轴上，连接块三固定在工作平台上。驱动电机三将带动丝杆转动，而与丝杆套接的连接块就会在丝杆上来回移动，这样就实现了工作平台在水平纵向的来回移动。丝杆传动的传动进度高且定位效果好。将丝杆设置在机架的中间，使得驱动机构传动时工作平台的受力均衡，提高了工作平台移动的稳定性，以及移动和定位的精度。作为驱动机构三的第二种情况，在上述的立体雕刻机中，所述的驱动机构三包括固定在工作台中部的水平纵向放置的齿条和与齿条啮合的齿轮，在机架上固定有驱动电机三，上述的齿轮连接在驱动电机三的转轴上。驱动电机三将带动齿轮转动，齿轮又与齿条相啮合，固定在工作平台上的齿条会随着齿轮的转动而来回移动，这样就实现了工作平台在水平纵向的来回移动。用齿轮传动代替丝杆传动可以减低制造的成本，适合不同的消费客户的需求。在上述的立体雕刻机中，所述的夹持机构包括设置在工作平台上可转动的转盘和能够与转盘形成夹持住工件且能够在转盘轴线方向上伸缩的顶尖。通过转盘和顶尖将工件夹持住。夹持机构的个数与刀具一一对应。在上述的立体雕刻机中，所述的工作平台中固定有两根沿水平纵向平行设置的圆柱导轨，在每个圆柱导轨上套有滑块，在两个滑块上固定有板条，上述的顶尖固定在板条上。通过这种结构可以先将顶尖靠近转盘后在将工件夹持住。在上述的立体雕刻机中，所述的驱动机构一包括设置在横梁上的丝杆一和套接在丝杆一上可在丝杆一上来回移动的连接块-->一，在横梁上固定有驱动电机一，上述的丝杆一连接在驱动电机一的转轴上，连接块一固定在横拖板上。在上述的立体雕刻机中，所述的驱动机构二包括设置在横拖板上的丝杆二和套接在丝杆上可在丝杆二上来回移动的连接块二，在横拖板上固定有驱动电机二，上述的丝杆二连接在驱动电机二的转轴上，连接块二固定在刀具架上。驱动机构一和驱动机构二均可用齿轮传动或着同步带传动的方式来实现，而用丝杆传动是本方案中最优选的方案。在上述的立体雕刻机中，所述的刀具架呈长条状，上述的刀具为若干个且按直线排列的方式固定在刀具架上。为了提供工作效率，本刀具架制成长条状，这样就可以并列安装多个刀具，可以一次同时加工多个工件，实现批量生产。在上述的立体雕刻机中，所述的横拖板位于刀具架的中间。通过这种结构来平衡刀具架，增加刀具架的稳定性。在上述的立体雕刻机中，所述的横导轨、竖导轨和纵导轨各有两根且平行设置。用两根导轨可以提高在横导轨、竖导轨和纵导轨上的移动精度。在上述的立体雕刻机中，所述的驱动电机一、驱动电机二和驱动电机三均与电子控制系统相连接。各个驱动电机受电子控制系统的控制。这里的电子控制系统均可从市场上够得。驱动电机可采用步进电机或者伺服电机。在电子控制系统的控制下，按照程序编程的步骤控制横拖板、竖拖块和工作平台的移动，实现刀具对工件在任意位置上进行加工。在上述的立体雕刻机中，所述的刀具架上设有与刀具一一对应设置的用于驱动刀具旋转的水冷高速电机。与现有技术相比，本立体雕刻机具有以下优点：1、本立体雕刻机中，由于可以将工件放置移动的工作平台上，工件可移动的范围增大，因此本三维运动装置可以加工大型的工-->件，增大了使用范围大。2、水冷电机和刀具都设置在刀具架上，且刀具架和横拖板都连接在横梁上，而横梁是固定在机架上，不再使横梁做水平纵向移动，提高了移动的稳定性。3、在刀具架上设有若干用于雕刻的刀具和用于驱动刀具的水冷高速电机，提高了工作效率。4、驱动机构一、驱动机构二和驱动机构三都采用丝杠传动机构，移动和定位精度高。附图说明图1是本立体雕刻机的立体结构示意图。图2是本立体雕刻机的立体后视结构示意图。图3是本立体雕刻机中去掉刀具架和工作平台后的立体结构示意图。图4是齿轮传动机构的结构示意图。图中，机架1、底座一11、底座二12、刀具架2、横拖板3、竖拖块4、横梁5、工作平台6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种立体雕刻机，包括机架（１）和固定在机架（１）上方按水平横向设置的横梁（５），在横梁（５）的侧面上设置用于安装若干刀具（７）的刀具架（２），在刀具架（２）和横梁（５）之间设有以水平横向设置的横导轨（９）相连接的横拖板（３），在横拖板（３）和刀具架（２）之间设有以垂直设置的竖导轨（１３）相连接的竖拖块（４），上述的刀具架（２）固定在竖拖块（４）上，所述的横梁（５）上设有驱动横拖板（３）沿横导轨（９）移动的驱动机构一，在横拖板（３）上设有驱动竖拖块（４）沿竖导轨（１３）移动的驱动机构二，其特征在于，所述的横梁（５）下方设有工作平台（６），在工作台上设置与刀具（７）数量相同的工件夹持机构，在机架（１）和工作平台（６）之间至少以一条水平纵向放置的纵导轨（１４）相连接，在机架（１）上设有用于驱动工作台沿纵导轨（１４）移动的驱动机构三。

【技术特征摘要】
1、一种立体雕刻机，包括机架(1)和固定在机架(1)上方按水平横向设置的横梁(5)，在横梁(5)的侧面上设置用于安装若干刀具(7)的刀具架(2)，在刀具架(2)和横梁(5)之间设有以水平横向设置的横导轨(9)相连接的横拖板(3)，在横拖板(3)和刀具架(2)之间设有以垂直设置的竖导轨(13)相连接的竖拖块(4)，上述的刀具架(2)固定在竖拖块(4)上，所述的横梁(5)上设有驱动横拖板(3)沿横导轨(9)移动的驱动机构一，在横拖板(3)上设有驱动竖拖块(4)沿竖导轨(13)移动的驱动机构二，其特征在于，所述的横梁(5)下方设有工作平台(6)，在工作台上设置与刀具(7)数量相同的工件夹持机构，在机架(1)和工作平台(6)之间至少以一条水平纵向放置的纵导轨(14)相连接，在机架(1)上设有用于驱动工作台沿纵导轨(14)移动的驱动机构三。2、根据权利要求1所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的驱动机构三包括设置在机架(1)中间的丝杆三(41)和套接在丝杆三(41)上可在丝杆三(41)上来回移动的连接块三(42)，在机架(1)上固定有驱动电机三(43)，上述的丝杆三(41)连接在驱动电机三(43)的转轴上，连接块三(42)固定在工作平台(6)上。3、根据权利要求1所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的驱动机构三包括固定在工作台中部的水平纵向放置的齿条(44)和与齿条(44)啮合的齿轮(45)，在机架(1)上固定有驱动电机三(43)，上述的齿轮(45)连接在驱动电机三(43)的转轴上。4、根据权利要求1或2或3所述的立体雕刻机，其特征在于，所述的夹持机...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴善旺，
申请(专利权)人：吴善旺，
类型：实用新型
国别省市：33[中国|浙江]