全自動數控木工雕鏤成型機的製作方法

2023-05-14 07:16:26

專利名稱：全自動數控木工雕鏤成型機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及鏤銑/雕鏤成型機領域，尤其涉及一種全自動數控木工雕鏤成型 機。
背景技術：
目前，隨著人們對木質家具工藝要求的提高，在板式家具或仿古家具中使用雕刻、 仿形、挖槽等鏤銑/雕鏤工藝越來越普遍，該鏤銑/雕鏤工藝均採用木工鏤銑/雕鏤成型機 完成，傳統的鏤銑/雕鏤成型機存在以下缺陷1)、加工精度低、加工時振動較大、加工產品 較單一，而且，不能配合數控裝置，以實現全機自動加工控制的作用，嚴重影響了工件加工 的速度和效果，不能滿足大批量生產的要求；2)、傳統的鏤銑/雕鏤成型機的工作檯，大多 採用離心式真空泵對固定工件的模板進行真空吸附定位，當加工體積較大，鏤銑/雕鏤應 力較大時，移動模板容易出現吸附力不足而造成移位，影響產品加工精度。
發明內容本實用新型的目的在於解決上述現有技術的不足，而提供一種結構簡單、合理，加 工效率高、鏤銑/雕銑/鏤空速度快、工作穩定、加工精度高，移動模板採用機械式定位結 構，且實現全機自動加工控制的全自動數控木工雕鏤成型機。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是全自動數控木工雕鏤成型機， 其特徵是，機身上設置有工作檯、主軸固定座以及數控裝置。所述主軸固定座上固定延伸有懸吊在機身工作檯上方的橫臂箱體，橫臂箱體內固 定有主軸升降伺服電機，主軸升降伺服電機的輸出軸延伸出橫臂箱體頂端並通過皮帶與固 定在橫臂箱體前端面的升降絲杆連接，橫臂箱體前端面的升降絲杆上還套設有沿升降絲杆 上、下滑動的升降拖板，升降拖板上固定有主軸高速電機，主軸高速電機的輸出軸上套設 有銑刀。所述工作檯下方連接有使工作檯沿X軸/Y軸方向聯動的絲杆導軌聯動機構，絲杆 導軌聯動機構包括縱/橫嚮導軌、橫向聯動板、縱/橫向絲杆以及X軸/Y軸伺服電機，縱、 橫向絲杆前、後端通過固定軸承分別架設在橫向聯動板和機身上，橫向聯動板滑動連接坐 於橫嚮導軌上其底部通過橫向滾珠螺母套與橫向絲杆聯接，縱嚮導軌固定在橫向聯動板頂 面，工作檯滑動連接坐於縱嚮導軌上其底部通過縱向滾珠螺母套與縱向絲杆聯接，縱、橫向 絲杆分別通過X軸/Y軸伺服電機驅接轉動，所述工作檯上設置有至少一塊可固定工件的 移動模板，移動模板一側的工作檯上固定有夾緊氣缸，夾緊氣缸的活塞杆上連接有可夾緊 模板的夾緊推塊，對應夾緊推塊另一側的移動模板側邊的工作檯上固定有限位擋板，移動 模板上還延伸有便於工件定位的凸塊，主軸升降伺服電機、主軸高速電機、X軸/Y軸伺服電 機和夾緊氣缸與數控裝置電氣連接，以使數控裝置按程序控制對應的電機和氣缸啟動和關 閉。本實用新型還可以採用以下技術措施解決作為更進一步的改進，所述橫臂箱體頂面連接有掛板，主軸升降伺服電機固定在掛板上其輸出軸延伸出掛板外側。所述橫臂箱體前端面延伸有梯形導軌，梯形導軌上開有通孔，升降拖板上開有燕 尾槽與梯形導軌滑動連接，升降絲杆穿插入通孔內並通過軸承與梯形導軌轉動連接，通孔內 的升降絲杆上還套接有升降滾珠絲杆螺母套，升降滾珠絲杆螺母套與升降拖板固定連接。所述橫臂箱體頂端開口呈開合式連接有端蓋，主軸升降伺服電機和皮帶被罩設在 端蓋內。所述橫臂箱體前端面一側沿升降拖板的上、下端分別安裝有上、下限位傳感器，對 應升降拖板側面的上、下端分別固定有被上、下限位傳感器感應的限位擋塊，上、下限位傳 感器與數控裝置電氣連接。所述工作檯上設置有兩塊移動模板，兩移動模板之間的工作檯上呈相對狀固定有 兩夾緊氣缸，兩夾緊氣缸的夾緊推塊分別呈相反方向伸縮設置。所述工作檯上開有多條橫向凹槽，夾緊推塊底端通過扣件滑動扣接在凹槽內側。所述工作檯沿周邊設有圍板，圍板橫截面呈 > 型。所述縱、橫向絲杆與X軸/Y軸伺服電機的輸出軸上分別套設有同步帶輪，對應的 同步帶輪之間由皮帶聯接。所述工作檯的前端面設有與 > 型圍板配合的 > 型左、右滑門，左、右滑門可沿工作 臺的前端面左、右滑動，左、右滑門上分別設有手柄，兩側 > 型圍板開有排屑通道。本實用新型的有益效果是(1)、本實用新型的全自動數控木工雕鏤成型機，主軸 高速電機通過升降拖板沿橫臂箱體前端面上、下升降，該升降結構採用橫臂箱體內的伺服 電機以及安裝在橫臂箱體前端面的升降絲杆通過皮帶傳動聯接實現，升降結構與銑刀切削 採用不同的電機控制，使結構更加穩定、有效提高銑刀鏤銑/雕鏤時的精度，而且主軸高速 電機為高速可調配調速電機，配合可沿X軸/Y軸方向聯動的工作檯，可加工出不同的產品 形狀，增加產品的使用靈活性，再者，整機的數控裝置控制，實現全機自動加工控制。(2)、本實用新型的全自動數控木工雕鏤成型機，通過梯形導軌與燕尾槽的配合設 置，保證升降拖板沿橫臂箱體前端面上、下升降滑動時更加穩定，配合與數控裝置控制的升 降絲杆連接，鏤銑/雕鏤/鏤空精確度高。(3)、本實用新型的全自動數控木工雕鏤成型機，工作檯下方通過絲杆導軌聯動機 構實現工作檯X軸/Y軸的聯動，工作檯上通過夾緊氣缸以及固定在工作檯上的限位擋板對 移動模板進行定位固定，機械式的夾緊結構，其結構簡單，工作穩定、加工精度高，卻十分緊 湊和實用，夾緊氣缸的活塞杆的伸出和復位，即可完成移動模板的定位和卸位，保證移動模 板上的工件在鏤銑/雕鏤/鏤空時不偏移；再者，整機的數控裝置控制，實現全機自動加工 控制。(4)、本實用新型的全自動數控木工雕鏤成型機，所述工作檯上開有多條橫向凹 槽，夾緊推塊底端通過扣件滑動扣接在凹槽內側，凹槽在方便埋設導線的同時，夾緊推塊通 過扣件扣緊在凹槽內側，有利於夾緊推塊貼近工作檯面滑動，使夾緊推塊壓緊移動模板時 更加牢固和穩定，避免出現偏移和壓緊時受力不均的情況。

圖1是本實用新型的結構示意圖。[0021]圖2是本實用新型中機身移除端蓋後的結構示意圖。圖3是相對圖2另一角度的結構示意圖。圖4是本實用新型側面的局部剖視圖。圖5是本實用新型中機身移除端蓋和工作檯後的結構示意圖。圖6是本實用新型中工作檯另一實施例的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。如圖1至圖5所示，一種全自動數控木工雕鏤成型機，機身1上設置有工作檯2、主 軸固定座3以及數控裝置4。所述主軸固定座3上固定延伸有懸吊在機身1工作檯2上方的橫臂箱體301，橫臂 箱體301內固定有主軸升降伺服電機5，主軸升降伺服電機5的輸出軸501延伸出橫臂箱體 301頂端並通過皮帶與固定在橫臂箱體301前端面301-1的升降絲杆6連接，橫臂箱體301 前端面301-1的升降絲杆6上還套設有沿升降絲杆6上、下滑動的升降拖板7，升降拖板7 上固定有主軸高速電機8，主軸高速電機8的輸出軸801上套設有銑刀9。所述工作檯2下方連接有使工作檯2沿X軸/Y軸方向聯動的絲杆導軌聯動機構， 絲杆導軌聯動機構包括縱/橫嚮導軌10、11、橫向聯動板12、縱/橫向絲杆13、14以及X軸 /Y軸伺服電機15、16，縱、橫向絲杆13、14前、後端通過固定軸承17分別架設在橫向聯動板 12和機身1上，橫向聯動板12滑動連接坐於橫嚮導軌11上其底部通過橫向滾珠螺母套18 與橫向絲杆14聯接，縱嚮導軌10固定在橫向聯動板12頂面，工作檯2滑動連接坐於縱向 導軌10上其底部通過縱向滾珠螺母套19與縱向絲杆13聯接，縱、橫向絲杆13、14分別通 過X軸/Y軸伺服電機15、16驅接轉動，所述工作檯2上設置有可固定工件的兩塊移動模板 20，兩移動模板20外側的工作檯2上呈相對狀固定有兩夾緊氣缸21，兩夾緊氣缸21的活塞 杆2101上連接有可夾緊移動模板20的夾緊推塊22，兩夾緊氣缸21上的夾緊推塊22分別 呈相反方向伸縮設置，對應夾緊推塊22另一側的移動模板20側邊的工作檯2上固定有限 位擋板23，移動模板20上還延伸有便於工件定位的凸塊24，主軸升降伺服電機5、主軸高 速電機8、X軸/Y軸伺服電機15、16和夾緊氣缸21與數控裝置4電氣連接，以使數控裝置 4按程序控制對應的電機5、8、15、16和氣缸21啟動和關閉。作為更進一步的改進，所述橫臂箱體301頂面連接有掛板25，主軸升降伺服電機5 固定在掛板25上其輸出軸501延伸出掛板25外側。所述橫臂箱體301前端面301-1延伸有梯形導軌301_2，梯形導軌301_2上開有通 孔301- ，升降拖板7上開有燕尾槽701與梯形導軌301-2滑動連接，升降絲杆6穿插入通 孔301- 內並通過軸承沈與梯形導軌301-2轉動連接，通孔301- 內的升降絲杆6上還 套接有升降滾珠絲杆螺母套27，升降滾珠絲杆螺母套27與升降拖板7固定連接，梯形導軌 301-2與燕尾槽701的配合設置，保證升降拖板7沿橫臂箱體301前端面301-1上、下升降 滑動時更加穩定，配合與數控裝置4控制的升降絲杆6皮帶連接的主軸升降伺服電機5，升 降絲杆6與主軸升降伺服電機5的輸出軸501上均套設有皮帶輪33，使鏤銑精確度更高。所述橫臂箱體301頂端開口呈開合式連接有端蓋觀，主軸升降伺服電機5和皮帶 被罩設在端蓋觀內，起到保護和防塵作用，延長主軸升降伺服電機5、皮帶以及絲杆結構的使用壽命，而且使整機外觀更加美觀、整體性強。所述橫臂箱體301前端面301-1 —側沿升降拖板7的上、下端分別安裝有上、下限 位傳感器四、30，對應升降拖板7側面的上、下端分別固定有被上、下限位傳感器四、30感應 的限位擋塊31，上、下限位傳感器四、30與數控裝置4電氣連接，升降拖板7帶動主軸高速 電機8作上、下升降滑動時，上、下限位傳感器四、30可根據限位擋塊31的位置對主軸升降 伺服電機5發出對應的信號，使主軸升降伺服電機5實現正/反轉的轉換，從而完成升降拖 板7帶動主軸高速電機8作上、下升降滑動。所述工作檯2上開有多條橫向凹槽201，夾緊推塊22底端通過扣件2201滑動扣 接在凹槽201內側，凹槽201在方便埋設導線的同時，夾緊推塊22通過扣件扣2201緊在凹 槽201內側，有利於夾緊推塊22貼近工作檯2面滑動，使夾緊推塊22壓緊移動模板20時 更加牢固和穩定，避免出現偏移和壓緊時受力不均的情況。所述工作檯2沿周邊設有圍板202，圍板202橫截面呈 > 型，橫截面為 > 型圍板202 可防止切削餘量往四周飛濺。所述縱、橫向絲杆13、14與X軸/Y軸伺服電機15、16的輸出軸上分別套設有同步 帶輪32，對應的同步帶輪32之間由皮帶聯接。作為工作檯的另一具體實施方案，如圖6所示，所述工作檯2的前端面設有與 > 型 圍板202配合的 > 型左、右滑門203、204，左、右滑門203、204可沿工作檯2的前端面左、右 滑動，方便移動模板20的裝卸，左、右滑門203、204上分別設有手柄205，兩側 > 型圍板202 開有排屑通道206，左、右滑門203、204使工作檯2更美觀、整體性更強。
權利要求1.全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，機身(1)上設置有工作檯(2)、主軸固定座 (3)以及數控裝置(4);所述主軸固定座(3)上固定延伸有懸吊在機身(1)工作檯(2)上方的橫臂箱體(301)， 橫臂箱體(301)內固定有主軸升降伺服電機(5)，主軸升降伺服電機(5)的輸出軸(501)延 伸出橫臂箱體(301)頂端並通過皮帶與固定在橫臂箱體(301)前端面(301-1)的升降絲杆(6)連接，橫臂箱體(301)前端面(301-1)的升降絲杆(6)上還套設有沿升降絲杆(6)上、下 滑動的升降拖板(7)，升降拖板(7)上固定有主軸高速電機(8)，主軸高速電機(8)的輸出 軸(801)上套設有銑刀(9);所述工作檯(2)下方連接有使工作檯(2)沿X軸/Y軸方向聯動的絲杆導軌聯動機構， 絲杆導軌聯動機構包括縱/橫嚮導軌(10、11)、橫向聯動板(12)、縱/橫向絲杆(13、14)以 及X軸/Y軸伺服電機(15、16)，縱、橫向絲杆(13、14)前、後端通過固定軸承(17)分別架設 在橫向聯動板(12)和機身(1)上，橫向聯動板(12)滑動連接坐於橫嚮導軌(11)上其底部 通過橫向滾珠螺母套(18)與橫向絲杆(14)聯接，縱嚮導軌(10)固定在橫向聯動板(12)頂 面，工作檯(2)滑動連接坐於縱嚮導軌(10)上其底部通過縱向滾珠螺母套(19)與縱向絲杆 (13)聯接，縱、橫向絲杆(13、14)分別通過X軸/Y軸伺服電機(15、16)驅接轉動，所述工作 臺(2)上設置有至少一塊可固定工件的移動模板(20)，移動模板(20) —側的工作檯(2)上 固定有夾緊氣缸(21)，夾緊氣缸(21)的活塞杆(2101)上連接有可夾緊移動模板(20)的夾 緊推塊(22)，對應夾緊推塊(22)另一側的移動模板(20)側邊的工作檯(2)上固定有限位擋 板(23)，移動模板(20)上還延伸有便於工件定位的凸塊(24)，主軸升降伺服電機(5)、主軸 高速電機(8)、X軸/Y軸伺服電機(15、16)和夾緊氣缸(21)與數控裝置(4)電氣連接，以使 數控裝置(4)按程序控制對應的電機(5、8、15、16)和氣缸(21)啟動和關閉。
2.根據權利要求1所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述橫臂箱體(301)頂 面連接有掛板(25)，主軸升降伺服電機(5)固定在掛板(25)上其輸出軸(501)延伸出掛板 (25)外側。
3.根據權利要求1所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述橫臂箱體(301)前 端面(301-1)延伸有梯形導軌(301-2)，梯形導軌(301-2)上開有通孔(301-2a)，升降拖板(7)上開有燕尾槽(701)與梯形導軌(301-2)滑動連接，升降絲杆(6)穿插入通孔(301-2a) 內並通過軸承(26)與梯形導軌(301-2)轉動連接，通孔(301-2a)內的升降絲杆(6)上還套 接有升降滾珠絲杆螺母套(27)，升降滾珠絲杆螺母套(27)與升降拖板(7)固定連接。
4.根據權利要求1所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述橫臂箱體(301)頂 端開口呈開合式連接有端蓋(28 )，主軸升降伺服電機(5 )和皮帶被罩設在端蓋(28 )內。
5.根據權利要求3所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述橫臂箱體(301)前 端面(301-1) —側沿升降拖板(7)的上、下端分別安裝有上、下限位傳感器(29、30)，對應升 降拖板(7)側面的上、下端分別固定有被上、下限位傳感器(29、30)感應的限位擋塊(31)， 上、下限位傳感器(29、30)與數控裝置(4)電氣連接。
6.根據權利要求1所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述工作檯上設置 有兩塊移動模板(20)，兩移動模板(20)之間的工作檯(2)上呈相對狀固定有兩夾緊氣缸 (21)，兩夾緊氣缸(21)的夾緊推塊(2101)分別呈相反方向伸縮設置。
7.根據權利要求1或6所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述工作檯(2)上開有多條橫向凹槽(201)，夾緊推塊(22)底端通過扣件(2201)滑動扣接在凹槽(201)內側。
8.根據權利要求1或6所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述工作檯(2)沿 周邊設有圍板(202)，圍板(202)橫截面呈 > 型。
9.根據權利要求1所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述縱、橫向絲杆(13、 14)與X軸/Y軸伺服電機(15、16)的輸出軸上分別套設有同步帶輪(32)，對應的同步帶輪 (32)之間由皮帶聯接。
10.根據權利要求8所述全自動數控木工雕鏤成型機，其特徵是，所述工作檯(2)的前 端面設有與〉型圍板(202)配合的〉型左、右滑門(203、204)，左、右滑門(203、204)可沿工 作臺(2)的前端面左、右滑動，左、右滑門(203、204)上分別設有手柄(205)，兩側〉型圍板 (202)開有排屑通道(206)。
專利摘要本實用新型涉及全自動數控木工雕鏤成型機，機身上設置有工作檯、主軸固定座以及數控裝置，所述主軸固定座上固定延伸有懸吊在機身工作檯上方的橫臂箱體，橫臂箱體內固定有主軸升降伺服電機，主軸升降伺服電機的輸出軸延伸出橫臂箱體頂端並通過皮帶與固定在橫臂箱體前端面的升降絲杆連接，橫臂箱體前端面的升降絲杆上還套設有沿升降絲杆上、下滑動的升降拖板，升降拖板上固定有主軸高速電機，主軸高速電機的輸出軸上套設有銑刀，X軸/Y軸伺服電機、主軸升降伺服電機和主軸高速電機與數控裝置電氣連接，以使數控裝置按程序控制對應的電機啟動和關閉，升降結構與銑刀切削採用不同的電機控制，使結構更加穩定、有效提高銑刀鏤銑時的精度。
文檔編號B44B1/00GK201922823SQ20112003124
公開日2011年8月10日 申請日期2011年1月30日 優先權日2011年1月30日
發明者黃麗汶 申請人:黃麗汶