一种三维雕刻机 |
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| 申请号 | CN201710407075.5 | 申请日 | 2017-06-02 | 公开(公告)号 | CN107053923A | 公开(公告)日 | 2017-08-18 |
| 申请人 | 台州学院; | 发明人 | 赵晓运; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种三维雕刻机，包括固定 支架 、龙 门 架、直线 电机 、横梁、X向导向结构、Z向导向结构、雕刻装置、冷却系统、 定位 装置和自动换刀装置，所述直线电机设置在所述固定支架的两侧，所述龙门架设置在所述直线电机上，所述横梁设置在所述龙门架的上端，所述X向导向结构设置在所述横梁上，所述Z向导向结构设置在所述X向导向结构上，所述雕刻装置设置在所述Z向导向结构上，所述冷却系统的出口与所述雕刻装置对应，所述自动换刀装置设置在雕刻装置一侧，所述定位装置设置在所述固定支架的平台上。本发明的雕刻机适用范围较广、加工 精度 高、环境污染小且机械化程度更高。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种三维雕刻机，其特征在于：包括固定支架、龙门架、直线电机、横梁、X向导向结构、Z向导向结构、雕刻装置、冷却系统、定位装置和自动换刀装置，所述直线电机包括有两个，两个所述直线电机分设在所述固定支架的两侧，所述龙门架设置在所述直线电机上，所述横梁设置在所述龙门架的上端，所述X向导向结构设置在所述横梁上，所述Z向导向结构设置在所述X向导向结构上，所述雕刻装置设置在所述Z向导向结构上，所述冷却系统的出口与所述雕刻装置对应，所述自动换刀装置设置在雕刻装置一侧，所述定位装置设置在所述固定支架的平台上。 |
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| 说明书全文 | 一种三维雕刻机技术领域[0001] 本发明涉及雕刻设备技术领域，特别是涉及一种三维雕刻机。 背景技术[0002] 雕刻机用来对固定于工作台上的加工材料进行切削。随着生活水平的提高，人们对艺术品的兴趣越来越浓厚，艺术品的材质越来越多样化，这就对雕刻机的加工性能提出了更高的要求。目前，市场上的雕刻机适用范围较窄，不同原材料使用不同的雕刻机，加工精度随着刀具温度的升高变低，有些精细的雕刻还需人工完成，且加工碎屑污染环境，有时加工过程中需要换刀，而目前主要依靠人力换刀，这样不仅浪费时间，而且影响雕刻的精度。 [0003] 综上所述，如何制造一种适用范围较广，加工精度较高、环境污染小且机械化程度更高的三维雕刻机成为本领域技术人员需要解决的技术问题。 发明内容[0004] 本发明的目的是提供一种三维雕刻机，以解决上述现有技术存在的问题，使雕刻机的适用范围更广，加工精度更高，环境污染较小。 [0005] 为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供了一种三维雕刻机，包括固定支架、龙门架、直线电机、横梁、X向导向结构、Z向导向结构、雕刻装置、冷却系统、定位装置和自动换刀装置，所述直线电机包括有两个，两个所述直线电机分设在所述固定支架的两侧，所述龙门架设置在所述直线电机上，所述横梁设置在所述龙门架的上端，所述X向导向结构设置在所述横梁上，所述Z向导向结构设置在所述X向导向结构上，所述雕刻装置设置在所述Z向导向结构上，所述冷却系统的出口与所述雕刻装置对应，所述自动换刀装置设置在雕刻装置一侧，所述定位装置设置在所述固定支架的平台上。 [0006] 优选地，所述定位装置包括定位座、顶尖、滑动座、定位导轨、固定支架和伺服电机，所述定位导轨设置在所述固定支架上，所述滑动座设置在所述定位导轨上，所述顶尖设置在所述滑动座上，所述定位座与所述顶尖配合使用，通过与定位座连接的伺服电机控制工件精确回转。 [0007] 优选地，所述固定座上设置有用于定位工件的液压卡盘，通过所述液压卡盘定位工件。 [0008] 优选地，所述冷却系统包括喷头、管路及设置在管路上的流量阀，所述喷头的尾部与所述管路连通，所述管路与动力装置连接，所述动力装置与冷却源连通，所述喷头的头部设置在所述雕刻装置的雕刻刀一侧。 [0010] 优选地，所述冷却液回收装置包括回收斗和滤筛，所述滤筛放置在所述回收斗内部，所述回收斗底部设置有一通孔，所述通孔通过管路与所述冷却源连通。 [0012] 优选地，所述Z向导向结构设置在所述X向滑板上，所述Z向导向结构包括Z向导轨、Z向滑板和Z向滚珠丝杠螺母副，所述Z向导轨和所述Z向滚珠丝杠螺母副设置在所述横梁上，所述Z向滑板安装在所述Z向导轨的滑块上。 [0014] 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果： [0015] 本发明的雕刻机适用范围较广，不仅适用于木质原材料的加工，也适用于石料等材质的加工。本发明中增加了冷却系统，可以根据具体的加工原料选用合适的冷却源，扩大了雕刻机的适用范围，且可以防止加工过程中的碎屑及微尘污染环境。本发明的雕刻机采用自动换刀装置取代传统的人工换刀，提高了雕刻机的机械化程度和加工精度。本发明的固定加工对象的定位座采用伺服电机控制工件的旋转，采用液压卡盘进行定位，实现了加工对象的稳定定位及位置的精确旋转，与其他结构组合进一步提高了加工精度。附图说明 [0016] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0017] 图1为本发明的三维雕刻机的一种角度的结构示意图； [0018] 图2为本发明的三维雕刻机的另一种角度的结构示意图； [0019] 图3为本发明的冷却液回收装置的剖视结构示意图； [0020] 图4为本发明的滤网结构示意图。 [0021] 其中，1为固定支架，2为自动换刀装置，3为龙门架，4为横梁，5为雕刻装置，6为冷却系统，7为X向导轨，8为定位导轨，9为固定支架，10为直线电机，11为伺服电机，12为定位座，13为液压卡盘，14为工件，15为Z向导轨，16为顶尖，17为滑动座，18为冷却液回收装置，19为回收斗，20为滤筛，21为通孔，22为滤网。 具体实施方式[0022] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0023] 为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。 [0024] 如图1-4所示，本发明提供了一种三维雕刻机，包括固定支架1、龙门架3、直线电机10、横梁4、X向导向结构、Z向导向结构、雕刻装置5、冷却系统6、定位装置和自动换刀装置2。 直线电机10包括有两个，两个直线电机10分设在固定支架1的两侧，龙门架3设置在直线电机10上，直线电机10作为龙门架3的Y向的导向装置，直线电机10能够准确控制龙门架3沿Y向的运动，提高龙门架移动的精确度，进一步提高雕刻机的加工精度。龙门架3和横梁4组成封闭的结构，防止龙门架3两侧的位移不一致。 [0025] 横梁4设置在龙门架3的上端，所述X向导向结构设置在横梁4上，所述X向导向结构控制雕刻机X向的位移，所述Z向导向结构设置在所述X向导向结构上，所述Z向导向结构控制雕刻机Z向的位移。所述X向导向结构包括X向导轨7、X向滑板和X向滚珠丝杠螺母副，所述X向导轨和所述X向滚珠丝杠螺母副设置在所述横梁上，所述X向滑板安装在所述X向导轨的滑块上，所述X向导轨的滑块与X向滚珠丝杠螺母副连接。通过电机带动X向滚珠丝杠螺母副运动，X向滚珠丝杠螺母副带动X向导轨的滑块在X向导轨7上运动，从而实现所述X向滑板的X向运动。所述Z向导向结构设置在所述X向滑板上，X向滑板运动带动设置在其上的Z向导向结构及与Z向导向结构连接的雕刻机实现X向的位置调整。 [0026] 所述Z向导向结构包括Z向导轨、Z向滑板和Z向滚珠丝杠螺母副，所述Z向导轨和所述Z向滚珠丝杠螺母副设置在所述横梁上，所述Z向滑板安装在所述Z向导轨的滑块上。所述Z向导轨的滑块与所述Z向滚珠丝杠螺母副连接。通过电机带动所述Z向滚珠丝杠螺母副运动，所述Z向滚珠丝杠螺母副带动所述Z向导轨的滑块在Z向导轨15上运动，从而实现所述Z向滑板的Z向运动。所述雕刻机设置在所述Z向滑板上，所述Z向滑板运动带动设置在其上的雕刻机实现Z向的位置调整。 [0027] 冷却系统6的出口与所述雕刻装置5的雕刻刀的位置对应，冷却系统6用于清理加工碎屑，能够降低刀具的温度，降低刀具的磨损，提高加工的精度。所述冷却系统包括喷头、管路及设置在管路上的流量阀，所述喷头的尾部与所述管路连通，所述管路与动力装置连接，所述动力装置与冷却源连通，所述喷头的头部设置在所述雕刻装置的雕刻刀一侧。本发明的雕刻机的冷却源为液体，所述喷头对应的位置设置有冷却液回收装置18。冷却液回收装置18包括回收斗19和滤筛20，滤筛20放置在回收斗19内部，回收斗19底部设置有通孔21，通孔21通过管路与所述冷却源连通，实现对冷却液的回收利用。通孔21位置设置有滤网22，滤网22对回收的冷却液进行进一步过滤。 [0028] 所述定位装置设置在所述固定支架1的平台上。所述定位装置包括定位座12、顶尖16、滑动座17、定位导轨8、固定支架9和伺服电机11，所述定位导轨8设置在所述固定支架9上，所述滑动座17设置在所述定位导轨8上，所述顶尖16设置在所述滑动座17上，所述定位座12与所述顶尖16配合使用，通过与定位座12连接的伺服电机11控制工件14精确回转。 [0029] 所述固定座上设置有用于定位工件的液压卡盘13，采用液压卡盘13定位工件，能够使作用在工件上的夹紧力更均匀。 [0030] 自动换刀装置2设置在雕刻装置5一侧，实现雕刻装置5的自动换刀，可有效降低工人的劳动强度，并能提高工作效率和换刀的精确度。所述自动换刀装置包括设置在雕刻装置一侧的框架，设置在所述框架内的刀库及机械手，设置在框架上的驱动所述刀库转动的电机及驱动所述机械手运动的气缸。电机驱动刀库转动到雕刻装置5需要换刀的位置，所述气缸驱动机械手工作完成雕刻装置5换刀的工作。 [0031] 本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。 |
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