处理器控制式雕刻和多用途成形装置制造方法及图纸

本发明专利技术的一个实施例是一种紧凑、低成本、重量轻、通用和容易操作的处理器控制式雕刻和多用途成形装置（“ＰＣＣＭＰＳ”机床）。代表本发明专利技术一个实施例的ＰＣＣＭＰＳ机床构造成部分类似于普通商品小型木刨床和普遍存在的激光器和喷墨计算机打印机，工件在水平方向上送入ＰＣＣＭＰＳ机床。ＰＣＣＭＰＳ机床包括一个电机提供动力的切削头，所述电机提供动力的切削头可以向可拆卸的刀头提供动力，以便在处理器和计算机控制下钻孔、切削、成形、和刻刨一个工件。切削头可以在处理器控制下，在与工件送入ＰＣＣＭＰＳ机床的方向垂直的方向上跨过工件的表面前后平移，并通过电机提供动力的辊移动。切削头可以在接近垂直于工件表面的垂直方向上上下平移。因此处理器可以通过切削头的侧向和垂直平移与工件的水平平移的结合，将切削刀头定位在工件的表面上、表面附近、或内部的任何点处，并且可以当计算机将旋转刀头相对于工件的表面从一个位置移动到另一个位置时，控制刀头旋转的速度，以便将精制的三维设计雕刻和成形到工件上。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及木工机床和其它类似的材料加工机床，和尤其是涉及一种把工件水平送入其中的雕刻和成形机器，象把纸送入计算机打印机和把工件送入一小型刨床，并且本专利技术应用一种可侧向和垂直平移的、电机提供动力的处理器控制式切削工具，以便按照用电子学贮存的指令或设计雕刻和成形一个工件。
技术介绍
计算机控制式雕刻机称之为“CNC刻刨机(router)”，在市场上已有一段时间可以买到。CNC刻刨机价格很贵并且比工件的尺寸大，因此它们可以用来成形和刻刨。CNC刻刨机由应用平台x，y，z构造的重型金属加工机床工具演变而来，并且市场上可买到的CNC刻刨机保持了这种构造。x，y，z构造涉及这样的事实，即各种CNC刻刨机，和由刻刨机演变而来的重型、金属加工机床工具，要求将一个工件静态固定以刻刨机和金属加工机床工具内的一个平台上。CNC刻刨机和金属加工机床工具应用一个电机驱动式切削头，所述切削头可以通过计算机控制，以便在惯用的三维空间正交x，y，和z方向上移动。换句话说，工件在雕刻期间保持静态定位，而切削头通过一系列的x，y，和z平移定位到工件表面上和工件内所要求的位置。因此，CNC刻刨机在尺寸上比可用来雕刻和成形的最大尺寸的工件还大。CNC刻刨机除了实际尺寸比它们可在其上操作的最大尺寸工件大之外，还具有许多不足之处。首先，为支承大工件所要求的大机床平台大大增加了CNC刻刨机的成本。大的平台尺寸还把相当大的重量加到CNC刻刨机的总重量上，因为大的平台必须是厚的铸件或用其它方法刚性制造，以避免下垂和其它的形状改变。CNC刻刨机要求刚性而坚硬的部件，因为只有当切削头的x，y，和z平移可预知和可靠地相对于机床平台定位切削头，并且工件固定到机床平台上时，切削头在计算机控制下的位置上精度才有可能。一般，CNC刻刨机应用非直觉能得到和难以学会的操作人员接口，并且CNC刻刨机的编程序一般要求大量的训练。CNC刻刨机尽管它们有一些缺点，但在木器加工中及在雕刻和成形其它刚性和半刚性材料中仍有极大的用处。木器工作者、制造者、木匠、艺术家、业余爱好者、及其它雕刻和成形刚性和半刚性材料的人因此已经认识到需要一种更便宜、更小、更轻、及更容易使用的处理器控制式雕刻和成形装置。专利技术概述本专利技术的一个实施例是一种紧凑、低成本、重量轻、通用和容易操作、处理器控制式雕刻和多用途成形装置(“PCCMPS机床”)。代表本专利技术一个实施例的PCCMPS机床部分地成形为类似普通的市场上可买到的小型木刨床和普遍存在的激光器和喷墨计算机打印机。正如小型刨床和计算机打印机一样，工件是在水平方向上送入PCCMPS机床。然而，不象小型刨床或计算机打印机，一旦工件足够远地送入PCCMPS机床以便由若干辊牢牢夹紧，工件可以在处理器控制下在水平方向上通过PCCMPS机床前后平移。代表本专利技术一个实施例的PCCMPS机床包括一个电机提供动力的切削头，所述切削头可以给可拆卸的刀头提供动力以便在处理器和计算机控制下钻孔、切削、成形、和刻刨一个工件。切削头可以在处理器控制下，跨过工件的表面在一个方向上前后平移，所述方向与工件送入PCCMPS机床并通过电机提供动力的辊移动的方向垂直。切削头可以在一个接近垂直于工件表面的垂直方向上上下平移。因此处理器可以通过切削头的侧向和垂直平移与工件的水平平移的一种组合把一个切削刀头定位的工件的表面上、工件的表面附近、或工件内的任何点处，并且当计算机将旋转刀头相对于工件的表面从一个位置移动到另一个位置时可以控制刀头旋转的速度。PCCMPS机床可以将精制的三维设计雕刻和成形到工件上，在细节精细度上只受可更换的刀头形状和尺寸及旋转刀头的刚度限制。在上述实施例中，各设计还受切削头内旋转刀头的垂直安装约束，不过那种约束可以通过装有能与垂直于工件平面任意对准的切削头、装有多个切削头、及将切削头定位在工件上方、工件下方、及定位到工作侧边上而大大减轻。除了小型象刨床一样的工件送入构造外，PCCMPS机床应用若干扭力杆来加强PCCMPS机床的头组件，足以保证切削刀头的准确定位，并用一个挠性的切削头驱动轴来减少切削头的质量和供侧向和垂直切削头平移器的高速操作用，而不需要大的价钱贵的驱动电机。一些可供选择的实施例可以包括许多不同类型的工件进给机构，或水平平移器。PCCMPS机床可以包括各种类型传感器，所述这些传感器把信息反馈到一个处理器或另外的控制器，以便上述处理器或另外的控制器能监测许多不同的状态、部件和工件的位置、及与PCCMPS机床的工件和部件有关的其它参数。可以形成几乎无限数的不同控制程序和用户接口，以便帮助由用户设计技术规格和操作，并在一个主计算机上运行，所述主计算机与装在PCCMPS机床内的处理器相互连接。在上述实施例中，应用一种机械切削头，但在PCCMPS机床内也可以应用其它类型的切削头如激光器头、耐磨头、空气流、液流、电弧、及另外的这类装置，以便雕刻、成形、烧蚀、熔化、或别的方法修改包括刚性和/或半刚性物质的表面或表面特性。在一些可供选择的实施例中，PCCMPS机床可以选择性地用人工控制，而不是只通过计算机接口控制。附图简介附图说明图1示出代表本专利技术一个实施例的PCCMPS机床透视图。图2是图1所示上述PCCMPS机床的分解图。图3是上述PCCMPS机床头组件(图1中114)的分解图。图4是上述PCCMPS机床的垂直剖视图，图中示出放下刀架的手柄、链节板、及相对于上述PCCMPS机床内部构架和头组件的链条等的构造，及扭力杆小齿轮与上述PCCMPS机床内部构架上相应齿条的接合。图5是上述PCCMPS机床的垂直剖视图，该图更详细示出夹紧辊安装到头组件构架上。图6是上述PCCMPS机床y轴和z轴组件的分解图。图7是上述PCCMPS机床y轴和z轴组件透视图。图8是上述PCCMPS机床z轴轨道组件的分解图。图9是上述PCCMPS机床组件与图8所示的一侧相对侧面看的z轴轨道平面图，该图示出z轨道组件内滚珠轴承辊的三角形构造。图10是上述PCCMPS机床的垂直剖视图，该图示出滚珠轴承辊固定到放在y轴轨道槽内的y轴轨道组件上。图11是上述PCCMPS机床快速变换组件(图8中820)的分解图。图12是上述PCCMPS机床底座驱动组件的分解图。图13是上述PCCMPS机床底座的分解图。图14和15分别示出送料盘(图1中的104和105)处于伸开位置和关闭位置。图16示出用于升降头组件可供选择的曲柄-丝杠机构分解图。图17示出头组件和垂直丝杆之间的接口。图18是曲柄组件(图16中的1602)的分解图。图19是曲柄组件(图16中的1602)的剖视图。图20是预加载摩擦夹紧系统的分解图。图21是两个运输机皮带系统的分解图。图22示出一种运输机皮带组件(图21中的2102和2104)的分解图。图23是图21中所示完全装配好的运输机系统透视图。图24是一个工件方形的机构可供选择的实施例。图25示出一个工件高度传感器。专利技术的详细说明本专利技术的一个实施例是一种紧凑、低成本、重量轻、通用和易于操作的处理器控制式雕刻和多用途成形装置(“PCCMPS”)，所述PCCMPS可用于生产三维雕刻制品和应用于一个工件的其它形状的表面，上述工件包括若干刚性或半刚性材料如木材、塑料、层压制品或另一些这类材料的其本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理器控制式雕刻、多用途成形、和工件修改装置，它修改工件，处理器控制式雕刻和多用途成形装置包括：一个切削头；一个头组件，所述头组件包括侧向和垂直平移器，以便在侧向和垂直方向上平移切削头；一个工件平移器，所述工件平 移器在水平方向上平移工件；及一个控制器，所述控制器控制侧向平移器、垂直平移器、和水平平移器，以便将安装到切削头上的工件修改装置在规定位置处设置在工件之上或工件之内，并在工件之上或工件之内沿着规定的路线移动工件修改装置以便修改工件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：CS洛奇克，JD乔奇姆，DG劳勒，
申请(专利权)人：LHR科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]