Cnc四軸全自動泡沫免模成型機的製作方法

2023-05-18 22:06:21 2

專利名稱：Cnc四軸全自動泡沫免模成型機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種泡沫成型機，特別涉及一種CNC四軸全自動免模成型機。CNC 即計算機數字控制，CNC成型機即計算機數控成型機，CNC成型機是通過程序控制實現多軸聯動加工，使刀具按設定的形狀對被加工件進行自動成形。主要適用於包裝行業泡沫材料的矩形、圓形、三角形等單一或綜合幾何形狀的通孔或盲孔的加工，屬於泡沫加工裝備與設備技術領域。
背景技術：
由於泡沫材料具有輕巧和抗壓性好等優點，可以有效防止在運輸和搬運過程中產品的損壞及磕碰，對被包裝產品起到固定和保護的作用，且成本低，因此在運輸和搬運過程中，經常使用泡沫做為包括物對燈具、家電等各類產品進行包裝，泡沫目前在包裝行業中使用量非常大。泡沫材料需要在包裝前通過泡沫成型機將泡沫加工成型，達到被包裝產品包裝要求形狀才能滿足包裝使用要求，成型加工時需要在泡沫上加工通孔或盲孔等。目前泡沫成型有幾種形式一種是通過專用模具進行泡沫成型，但是這種泡沫成型存在的問題是適用於大批量的生產，對於被包裝產品處在開發試製或小批量生產階段，亦或是定製產品， 生產數量不是很大的情況下，如果對其泡沫包裝材料通過專用模具來製作，必定會產生相對高額的包裝成本，而且一旦被包裝產品終止生產或變更生產品種或產品更新換代後，更會因專用模具的無法使用造成極大的浪費和成本的大增，因此這種專用模具成型已逐漸被第二種成型機即免模成型機所取代；第二種是目前普遍使用的兩種免模成型機，不需要專用模具，通過與電熱絲變壓器相連接的電熱絲髮熱完成對泡沫進行加工成型，其中一種泡沫免模成型機是簡單的手動泡沫免模成型機，這種手動泡沫免模成型機只能實現裝有電熱絲的加工頭的Z向上下移動，需要人工操作被加工泡沫使其在工作檯上移動，這種手動泡沫免模成型機只能加工比較單一的矩形形狀或直線切割，而且人工操作成型精度比較低， 加工出的包裝泡沫質量比較差，勞動效率低，工人勞動強度大，同時由於人工成本的提高而造成整個生產成本的增加，而且也無法適應現代化和規模化的要求；其中另一種泡沫免模成型機是二維CNC免模成形機，即二維計算機數控免模成型機，包括數控電腦，還包括電熱絲變壓器和電熱絲，還包括有床身、工作檯、立柱和橫梁，還包括有Z向滑動裝置，工作檯設置在床身上，橫梁通過立柱懸置在工作檯上方，橫梁上設置有X向滑動裝置，這種二維計算機數控免模成型機的Z向滑動裝置是設置在立柱上的，工作檯是固定不動的，通過電腦程式控制實現二維成型，只有X向和Z向兩個方向的軸向直線運動，因此這種CNC免模成形機存在的缺陷是它的發熱絲必須穿過泡沫材料，只能做外形幾何尺寸的通孔加工，不能滿足包裝行業的複雜幾何形狀的加工。

實用新型內容本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種結構簡單、能實現各種複雜形狀的泡沫加工、加工質量好、成本低、適用範圍廣的CNC四軸全自動泡沫免模成型機。[0004]實現上述目的技術方案是一種CNC四軸全自動泡沫免模成型機，包括數控電腦， 還包括有電熱絲變壓器和電熱絲，還包括有床身、工作檯、立柱和橫梁，還包括有Z向滑動裝置，工作檯設置在床身上，橫梁通過立柱懸置在工作檯上方，橫梁上設置有X向滑動裝置，電熱絲變壓器與電熱絲相連接，還包括有Y向滑動裝置和電熱絲旋轉工作組件，還包括有設置在工作檯上的被加工件固定裝置，其中Y向滑動裝置包括有Y向電機、Y向滑板、Y向滑塊、Y向圓導軌、Y向同步帶輪、Y 向同步帶和Y向同步帶輪軸，Y向電機通過Y向同步帶輪與Y向同步帶相連接，Y向同步帶與Y向滑板相連接，Y向滑板與Y向滑塊相連接，Y向滑塊與Y向圓導軌之間為滑動連接，Y 向圓導軌設置在床身上；X向滑動裝置包括有X向電機、中拖板、X向滑塊、X向圓導軌、X向同步帶輪、X向同步帶和X向同步帶輪軸，X向電機通過X向同步帶輪與X向同步帶相連接，X向同步帶與中拖板相連接，中拖板與X向滑塊相連接，X向滑塊與X向圓導軌之間為滑動連接，X向圓導軌設置在橫梁上；Z向滑動裝置包括有Z向電機、Z向同步帶輪、Z向同步帶、Z向絲杆、Z向絲杆螺母、Z向絲杆螺母座、Z向絲杆座、拖板、Z向滑塊、Z向圓導軌，Z向電機通過Z向同步帶輪與 Z向同步帶相連接，Z向同步帶與Z向絲杆相連接，Z向絲杆上設置Z向絲杆螺母，Z向絲杆螺母與Z向絲杆螺母座相連接，絲杆螺母座與拖板相連接，Z向圓導軌設置在拖板上，Z向滑塊與Z向圓導軌之間為滑動連接，Z向絲杆座與中拖板相連接，Z向滑塊設置在中拖板上；電熱絲旋轉工作組件包括有主電機座、主軸電機、旋轉軸和電熱絲接線板，主電機座與拖板相連接，主軸電機設置在主電機座上，主軸電機的輸出端與旋轉軸相連接，電熱絲接線板設置在旋轉軸的底端，電熱絲設置在電熱絲接線板上。進一步，還包括有X向感應開關、Y向感應開關和Z向感應開關。進一步，還包括有X向同步帶調節裝置和Y向同步帶調節裝置。進一步，所述的電熱絲旋轉工作組件還包括有感應調整圈和主軸感應開關，感應調整圈設置在旋轉軸外徑上，主軸感應開關設置在主電機座下部，感應調整圈與主軸感應開關相對應。進一步，所述的被加工件固定裝置包括有汽缸、夾緊靠山、擋板、夾緊方管和滑輪， 夾緊靠山與擋板相垂直設置，夾緊靠山與夾緊方管相平行設置，夾緊方管的一端與汽缸的活塞頭相連接，滑輪活動設置在夾緊方管的另一端。進一步，所述的主軸電機、X向電機、Y向電機和Z向電機均為步進電機或均為伺服電機。採用上述技術方案後，具有很多好處(1)結構簡單，實現各種複雜形狀的泡沫加工。本實用新型是在現有CNC免模成型機基礎上進行的改進創新，最大的創新之處在於本實用新型具有X向、Y向、Z向三個方向的軸向運動以及具有設置電熱絲的第四軸旋轉軸的周向轉動運動。本實用新型通過數控電腦與各驅動部件和工作部件建立聯繫，對工具機進行程序控制，本實用新型不但實現了被加工件沿Y軸方向的前後直線運動，實現了電熱絲沿 X軸方向的左右直線運動和Z軸方向的上下直線運動，還實現了電熱絲的全方位周向轉動。 通過第四軸旋轉軸上的發熱絲做出複雜的幾何圖形的運動軌跡，實現對泡沫的盲孔和通孔等各種複雜形狀加工，本實用新型結構簡單；(2)加工質量好，成本低，適用範圍廣。本實用新型自動送料，自動加工，實現了全自動加工，因此加工精準到位，加工精度高，加工質量好，本實用新型不但適用於大批量包裝泡沫的加工生產，滿足了規模化、現代化的生產，也適用小批量包裝泡沫的加工生產，適用範圍廣，本實用新型不需要專用模具，轉產快，加工效率高，成本低。

圖1為本實用新型的主視結構示意圖；圖2為圖1的俯視結構示意圖；圖3為圖1的側視結構示意圖；圖4為圖3的俯視結構示意圖；圖5為圖1的I部放大圖；圖6為圖4的II部放大圖。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步詳細的說明。實施例一如圖1至6所示，一種CNC四軸全自動泡沫免模成型機，包括數控電腦，還包括電熱絲變壓器M和電熱絲64，還包括有床身5、工作檯42、立柱6和橫梁8，還包括有Z向滑動裝置73，工作檯42設置在床身5上，橫梁8通過其兩端的兩根立柱6懸置在工作檯42上方，橫梁8通過橫梁底板7與立柱6相連接，橫梁8上設置有X向滑動裝置71，電熱絲變壓器M與電熱絲64相連接，使電熱絲64發熱，還包括有Y向滑動裝置72和電熱絲旋轉工作組件74，還包括有設置在工作檯42上的被加工件固定裝置67，其中Y向滑動裝置72包括有Y向電機62、Y向滑板38、Y向滑塊36、Y向圓導軌37、Y 向同步帶輪1、Y向同步帶51、Y向同步帶輪軸56、Y向同步帶輪支架31和Y向同步帶輪壓板32，還包括有Y向同步帶輪座33和Y向電機座35。Y向同步帶輪1套裝在Y向同步帶輪軸56的中間，位於Y向同步帶輪1兩端的Y向同步帶輪軸56上均套裝有深溝球軸承 52，Y向電機62通過Y向同步帶輪1與Y向同步帶51相連接，Y向同步帶51通過Y向同步帶輪支架31和Y向同步帶輪壓板32與Y向滑板38相固定連接，工作檯42通過工作檯42 下方的Y向滑板38設置在床身5上，Y向滑板38與Y向滑塊36相固定連接，Y向滑塊36 與Y向圓導軌37之間為滑動連接，Y向圓導軌37固定設置在床身5的支撐梁5-1上。工作時Y向電機62帶動Y向同步帶51運動，從而帶動Y向滑板38上的Y向滑塊36沿Y向圓導軌37做Y向直線滑動，這種滑動使得工作檯42和Y向滑板38均隨著Y向滑塊36做同步Y向直線滑動，實現了放置在工作檯42上被加工件沿Y軸方向的前後直線運動。X向滑動裝置71包括有X向電機48、中拖板9、X向滑塊69、X向圓導軌70、X向同步帶輪2、X向同步帶47、X向同步帶輪軸向同步帶輪支架四和X向同步帶輪壓板 30，還包括有X向電機座25、X向同步帶輪座沈和同步帶輪軸承蓋27。X向電機48通過X 向同步帶輪2與X向同步帶47相連接，X向同步帶47通過X向同步帶輪支架四和X向同步帶輪壓板30與中拖板9相固定連接，中拖板9與X向滑塊69相固定連接，X向滑塊69 與X向圓導軌70之間為滑動連接，X向圓導軌70固定設置在橫梁8上。工作時X向電機48帶動X向同步帶2運動，從而帶動中拖板9上的X向滑塊69沿X向圓導軌70做X向直線滑動，這種滑動使得中拖板9隨著做X向滑動，實現了與中拖板9相連接的Z向滑動裝置 73以及電熱絲64沿X軸方向的左右直線運動。Z向滑動裝置73包括有Z向電機49、Z向同步帶輪3、Z向同步帶50、Z向絲杆4、 Z向絲杆螺母68、Z向絲杆螺母座13、Z向絲杆座14、拖板10、Z向滑塊12、Z向圓導軌11， 還包括有Z向軸承座15、Z向軸承夾圈16、Z向軸承蓋17和Z向電機板18。Z向絲杆4為滾珠絲杆，Z向電機49通過Z向同步帶輪3與Z向同步帶50相連接，Z向同步帶50與Z向絲杆4相連接，Z向絲杆4上套裝設置Z向絲杆螺母68，Z向絲杆螺母68與Z向絲杆螺母座13相固定連接，絲杆螺母座13與拖板10相固定連接，Z向圓導軌11固定設置在拖板10 上，Z向滑塊12與Z向圓導軌11之間為滑動連接，Z向絲杆座14與Z向絲杆4上部之間設置有角接觸球軸承53，Z向絲杆座14與中拖板9相固定連接，Z向滑塊12固定設置在中拖板9上。工作時Z向電機49帶動Z向同步帶50運動，Z向同步帶50運動帶動Z向絲杆4 轉動，Z向絲杆4轉動帶動與其螺紋連接的Z向絲杆螺母68做Z向直線運動，絲杆螺母座 13隨Z向絲杆螺母68做同步運動，拖板10隨絲杆螺母座13做同步運動，從而帶動拖板10 上的ζ向圓導軌11相對於中拖板9上的Z向滑塊12做Z向的上下直線滑動運動，實現了電熱絲64沿Z軸方向的上下直線運動。電熱絲旋轉工作組件74包括有主電機座19、主軸電機59、旋轉軸20和電熱絲接線板21，主電機座19與拖板10相固定連接，主軸電機59設置在主電機座19上，主軸電機 59的輸出端與旋轉軸20相固定連接，電熱絲接線板21固定設置在旋轉軸20的底端，電熱絲64固定設置在電熱絲接線板21上。電熱絲旋轉工作組件74還包括有感應調整圈57和主軸感應開關58，感應調整圈57套裝設置在旋轉軸20外徑上，主軸感應開關58設置在主電機座19下部，感應調整圈57與主軸感應開關58相對應。通過主軸感應開關58和感應調整圈57，可以對設置在旋轉軸20上的電熱絲64的旋轉角度進行調整，使電熱絲64旋轉角度在360°範圍均可調整，即可控制電熱絲64周向轉至360°內的任意角度對被加工件進行加工。通過電熱絲旋轉工作組件74實現了電熱絲64的周向轉動。還包括有X向感應開關66、Y向感應開關60和Z向感應開關61。X向感應開關66 用以限定X向滑塊69沿X向圓導軌70滑動做X向直線運動的行程，Y向感應開關60用以限定Y向滑塊36沿Y向圓導軌37滑動做Y向直線運動的行程，Z向感應開關61用以限定 Z向圓導軌11相對於Z向滑塊12滑動做Z向的上下直線運動的行程。還包括有X向同步帶調節裝置對和Y向同步帶調節裝置34。X向同步帶調節裝置M用以調節X向同步帶47的鬆緊程度；Y向同步帶調節裝置34用以調節Y向同步帶51 的鬆緊程度。所述的被加工件固定裝置67包括有汽缸63、夾緊靠山44、擋板45、夾緊方管40和滑輪41，夾緊靠山44與擋板45相垂直設置，夾緊靠山44與夾緊方管40相平行設置，夾緊方管40的一端與汽缸63的活塞頭63-1相固定連接，滑輪41活動設置在夾緊方管40的另一端。汽缸63動作，帶動與缸63的活塞頭63-1相連接的夾緊方管40沿X向左右平行移動。放置在工作檯42上的被加工件的兩側面分別與夾緊靠山44和擋板45相靠，還有一面側面通過汽缸63的動作由夾緊方管40將被加工件牢固地固定在工作檯42上。所述的主軸電機59、Χ向電機48、Υ向電機62和Z向電機49均為步進電機。即X向、Y向、Z向三個方向的軸向運動以及設置電熱絲64的第四軸旋轉軸20轉動的驅動均採用的是步進電機驅動。實施例二如圖1至6所示，一種CNC四軸全自動泡沫免模成型機，本實施例與實施例一基本相同，不同的是所述的主軸電機59、X向電機48、Y向電機62和Z向電機49均為伺服電機， 伺服電機為交流伺服電機。即X向、Y向、Z向三個方向的軸向運動以及設置電熱絲64的第四軸旋轉軸20轉動的驅動電機均採用的是伺服電機驅動。本實用新型不限於上述實施例，凡採用等同替換或等效替換形成的技術方案均屬於本實用新型要求保護的範圍。
權利要求1.一種CNC四軸全自動泡沫免模成型機，包括數控電腦，還包括有電熱絲變壓器(54) 和電熱絲(64)，還包括有床身(5)、工作檯(42)、立柱(6)和橫梁(8)，還包括有Z向滑動裝置(73)，工作檯0 設置在床身( 上，橫梁(8)通過立柱(6)懸置在工作檯0 上方， 橫梁(8)上設置有X向滑動裝置(71)，電熱絲變壓器(54)與電熱絲(64)相連接，其特徵在於還包括有Y向滑動裝置(7 和電熱絲旋轉工作組件(74)，還包括有設置在工作檯02) 上的被加工件固定裝置(67)，其中Y向滑動裝置(72)包括有Y向電機(62)、Y向滑板(38)、Y向滑塊(36)、Y向圓導軌 (37)、Y向同步帶輪(1)、Υ向同步帶(51)和Y向同步帶輪軸(56)，Υ向電機(62)通過Y向同步帶輪(1)與Y向同步帶(51)相連接，Y向同步帶(51)與Y向滑板(38)相連接，Y向滑板(38)與Y向滑塊(36)相連接，Y向滑塊(36)與Y向圓導軌(37)之間為滑動連接，Y向圓導軌(37)設置在床身(5)上；X向滑動裝置(71)包括有X向電機08)、中拖板(9)、Χ向滑塊(69)、Χ向圓導軌(70)、 X向同步帶輪O)、X向同步帶G7)和X向同步帶輪軸08)，X向電機(48)通過X向同步帶輪⑵與X向同步帶G7)相連接，X向同步帶G7)與中拖板(9)相連接，中拖板(9)與 X向滑塊(69)相連接，X向滑塊(69)與X向圓導軌(70)之間為滑動連接，X向圓導軌(70) 設置在橫梁(8)上；Z向滑動裝置(73)包括有Z向電機G9)、Z向同步帶輪(3)、Z向同步帶(50)、Z向絲杆 (4)、Z向絲杆螺母(68)、Z向絲杆螺母座(13)、Z向絲杆座(14)、拖板(10)、Z向滑塊(12)、 Z向圓導軌(11)，Z向電機09)通過Z向同步帶輪(3)與Z向同步帶(50)相連接，Z向同步帶(50)與Z向絲杆(4)相連接，Z向絲杆(4)上設置Z向絲杆螺母(68)，Z向絲杆螺母 (68)與Z向絲杆螺母座(13)相連接，絲杆螺母座(13)與拖板(10)相連接，Z向圓導軌 (11)設置在拖板(10)上，Z向滑塊(12)與Z向圓導軌(11)之間為滑動連接，Z向絲杆座 (14)與中拖板(9)相連接，Z向滑塊(12)設置在中拖板(9)上；電熱絲旋轉工作組件(74)包括有主電機座(19)、主軸電機(59)、旋轉軸00)和電熱絲接線板(21)，主電機座(19)與拖板(10)相連接，主軸電機(59)設置在主電機座(19) 上，主軸電機(59)的輸出端與旋轉軸00)相連接，電熱絲接線板設置在旋轉軸00) 的底端，電熱絲(64)設置在電熱絲接線板上。
2.根據權利要求1所述的CNC四軸全自動泡沫免模成型機，其特徵在於還包括有X向感應開關(66)、Y向感應開關陽0)和Z向感應開關(61)。
3.根據權利要求1所述的CNC四軸全自動泡沫免模成型機，其特徵在於還包括有X向同步帶調節裝置04)和Y向同步帶調節裝置(34)。
4.根據權利要求1所述的CNC四軸全自動泡沫免模成型機，其特徵在於所述的電熱絲旋轉工作組件(74)還包括有感應調整圈(57)和主軸感應開關(58)，感應調整圈(57)設置在旋轉軸OO)外徑上，主軸感應開關(58)設置在主電機座(19)下部，感應調整圈(57) 與主軸感應開關(58)相對應。
5.根據權利要求1所述的CNC四軸全自動泡沫免模成型機，其特徵在於所述的被加工件固定裝置(67)包括有汽缸(63)、夾緊靠山(44)、擋板(45)、夾緊方管00)和滑輪 (41)，夾緊靠山04)與擋板0 相垂直設置，夾緊靠山G4)與夾緊方管GO)相平行設置， 夾緊方管GO)的一端與汽缸(6 的活塞頭(63-1)相連接，滑輪Gl)活動設置在夾緊方管(40)的另一端。
6.根據權利要求1所述的CNC四軸全自動泡沫免模成型機，其特徵在於所述的主軸電機(59)、X向電機08)、Y向電機(62)和Z向電機09)均為步進電機或均為伺服電機。
專利摘要本實用新型涉及一種泡沫成型機，特別涉及一種CNC四軸全自動免模成型機，它包括數控電腦，還包括電熱絲變壓器(54)和電熱絲(64)，還包括床身(5)、工作檯(42)、立柱(6)和橫梁(8)及Z向滑動裝置(73)，橫梁(8)上設置X向滑動裝置(71)，還包括有Y向滑動裝置(72)和電熱絲旋轉工作組件(74)，還包括設置在工作檯(42)上的被加工件固定裝置(67)。本實用新型不但實現了被加工件沿Y軸方向的前後直線運動，實現了電熱絲(64)沿X軸方向的左右直線運動和Z軸方向的上下直線運動，還實現了電熱絲(64)的轉動。本實用新型結構簡單，實現各種複雜形狀的泡沫加工，加工質量好，成本低，適用範圍廣。
文檔編號B26F3/12GK201950705SQ20102066530
公開日2011年8月31日 申請日期2010年12月17日 優先權日2010年12月17日
發明者張明銀 申請人:常州市新羅特數控機械有限公司