专利名称：一种全自动数控木工雕镂成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及镂铣/雕镂成型机领域，尤其涉及一种全自动数控木工雕镂成型机。
背景技术：
目前，随着人们对木质家具工艺要求的提高，在板式家具或仿古家具中使用雕刻、 仿形、挖槽等镂铣/雕镂工艺越来越普遍，该镂铣/雕镂工艺均采用木工镂铣/雕镂成型机完成，传统的镂铣/雕镂成型机存在以下缺陷1)、加工精度低、加工时振动较大、加工产品较单一，而且，不能配合数控装置，以实现全机自动加工控制的作用，严重影响了工件加工的速度和效果，不能满足大批量生产的要求；2)、传统的镂铣/雕镂成型机的工作台，大多采用离心式真空泵对固定工件的模板进行真空吸附定位，当加工体积较大，镂铣/雕镂应力较大时，移动模板容易出现吸附力不足而造成移位，影响产品加工精度。
发明内容
本发明的目的在于解决上述现有技术的不足，而提供一种结构简单、合理，加工效率高、镂铣/雕铣/镂空速度快、工作稳定、加工精度高，移动模板采用机械式定位结构，且实现全机自动加工控制的全自动数控木工雕镂成型机。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种全自动数控木工雕镂成型机， 其特征是，机身上设置有工作台、主轴固定座以及数控装置。所述主轴固定座上固定延伸有悬吊在机身工作台上方的横臂箱体，横臂箱体内固定有主轴升降伺服电机，主轴升降伺服电机的输出轴延伸出横臂箱体顶端并通过皮带与固定在横臂箱体前端面的升降丝杆连接，横臂箱体前端面的升降丝杆上还套设有沿升降丝杆上、下滑动的升降拖板，升降拖板上固定有主轴高速电机，主轴高速电机的输出轴上套设有铣刀。所述工作台下方连接有使工作台沿X轴/Y轴方向联动的丝杆导轨联动机构，丝杆导轨联动机构包括纵/横向导轨、横向联动板、纵/横向丝杆以及X轴/Y轴伺服电机，纵、 横向丝杆前、后端通过固定轴承分别架设在横向联动板和机身上，横向联动板滑动连接坐于横向导轨上其底部通过横向滚珠螺母套与横向丝杆联接，纵向导轨固定在横向联动板顶面，工作台滑动连接坐于纵向导轨上其底部通过纵向滚珠螺母套与纵向丝杆联接，纵、横向丝杆分别通过X轴/Y轴伺服电机驱接转动，所述工作台上设置有至少一块可固定工件的移动模板，移动模板一侧的工作台上固定有夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆上连接有可夹紧模板的夹紧推块，对应夹紧推块另一侧的移动模板侧边的工作台上固定有限位挡板，移动模板上还延伸有便于工件定位的凸块，主轴升降伺服电机、主轴高速电机、X轴/Y轴伺服电机和夹紧气缸与数控装置电气连接，以使数控装置按程序控制对应的电机和气缸启动和关闭。本发明还可以采用以下技术措施解决作为更进一步的改进，所述横臂箱体顶面连接有挂板，主轴升降伺服电机固定在挂板上其输出轴延伸出挂板外侧。
所述横臂箱体前端面延伸有梯形导轨，梯形导轨上开有通孔，升降拖板上开有燕尾槽与梯形导轨滑动连接，升降丝杆穿插入通孔内并通过轴承与梯形导轨转动连接，通孔内的升降丝杆上还套接有升降滚珠丝杆螺母套，升降滚珠丝杆螺母套与升降拖板固定连接。所述横臂箱体顶端开口呈开合式连接有端盖，主轴升降伺服电机和皮带被罩设在端盖内。所述横臂箱体前端面一侧沿升降拖板的上、下端分别安装有上、下限位传感器，对应升降拖板侧面的上、下端分别固定有被上、下限位传感器感应的限位挡块，上、下限位传感器与数控装置电气连接。所述工作台上设置有两块移动模板，两移动模板之间的工作台上呈相对状固定有两夹紧气缸，两夹紧气缸的夹紧推块分别呈相反方向伸缩设置。所述工作台上开有多条横向凹槽，夹紧推块底端通过扣件滑动扣接在凹槽内侧。所述工作台沿周边设有围板，围板横截面呈 > 型。所述纵、横向丝杆与X轴/Y轴伺服电机的输出轴上分别套设有同步带轮，对应的同步带轮之间由皮带联接。所述工作台的前端面设有与 > 型围板配合的 > 型左、右滑门，左、右滑门可沿工作台的前端面左、右滑动，左、右滑门上分别设有手柄，两侧 > 型围板开有排屑通道。本发明的有益效果是(1)、本发明的全自动数控木工雕镂成型机，主轴高速电机通过升降拖板沿横臂箱体前端面上、下升降，该升降结构采用横臂箱体内的伺服电机以及安装在横臂箱体前端面的升降丝杆通过皮带传动联接实现，升降结构与铣刀切削采用不同的电机控制，使结构更加稳定、有效提高铣刀镂铣/雕镂时的精度，而且主轴高速电机为高速可调配调速电机，配合可沿X轴/Y轴方向联动的工作台，可加工出不同的产品形状，增加产品的使用灵活性，再者，整机的数控装置控制，实现全机自动加工控制。(2)、本发明的全自动数控木工雕镂成型机，通过梯形导轨与燕尾槽的配合设置， 保证升降拖板沿横臂箱体前端面上、下升降滑动时更加稳定，配合与数控装置控制的升降丝杆连接，镂铣/雕镂/镂空精确度高。(3)、本发明的全自动数控木工雕镂成型机，工作台下方通过丝杆导轨联动机构实现工作台X轴/Y轴的联动，工作台上通过夹紧气缸以及固定在工作台上的限位挡板对移动模板进行定位固定，机械式的夹紧结构，其结构简单，工作稳定、加工精度高，却十分紧凑和实用，夹紧气缸的活塞杆的伸出和复位，即可完成移动模板的定位和卸位，保证移动模板上的工件在镂铣/雕镂/镂空时不偏移；再者，整机的数控装置控制，实现全机自动加工控制。(4)、本发明的全自动数控木工雕镂成型机，所述工作台上开有多条横向凹槽，夹紧推块底端通过扣件滑动扣接在凹槽内侧，凹槽在方便埋设导线的同时，夹紧推块通过扣件扣紧在凹槽内侧，有利于夹紧推块贴近工作台面滑动，使夹紧推块压紧移动模板时更加牢固和稳定，避免出现偏移和压紧时受力不均的情况。
图1是本发明的结构示意图。图2是本发明中机身移除端盖后的结构示意图。
图3是相对图2另一角度的结构示意图。图4是本发明侧面的局部剖视图。图5是本发明中机身移除端盖和工作台后的结构示意图。图6是本发明中工作台另一实施例的结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。如图1至图5所示，一种全自动数控木工雕镂成型机，机身1上设置有工作台2、主轴固定座3以及数控装置4。所述主轴固定座3上固定延伸有悬吊在机身1工作台2上方的横臂箱体301，横臂箱体301内固定有主轴升降伺服电机5，主轴升降伺服电机5的输出轴501延伸出横臂箱体 301顶端并通过皮带与固定在横臂箱体301前端面301-1的升降丝杆6连接，横臂箱体301 前端面301-1的升降丝杆6上还套设有沿升降丝杆6上、下滑动的升降拖板7，升降拖板7 上固定有主轴高速电机8，主轴高速电机8的输出轴801上套设有铣刀9。所述工作台2下方连接有使工作台2沿X轴/Y轴方向联动的丝杆导轨联动机构， 丝杆导轨联动机构包括纵/横向导轨10、11、横向联动板12、纵/横向丝杆13、14以及X轴 /Y轴伺服电机15、16，纵、横向丝杆13、14前、后端通过固定轴承17分别架设在横向联动板 12和机身1上，横向联动板12滑动连接坐于横向导轨11上其底部通过横向滚珠螺母套18 与横向丝杆14联接，纵向导轨10固定在横向联动板12顶面，工作台2滑动连接坐于纵向导轨10上其底部通过纵向滚珠螺母套19与纵向丝杆13联接，纵、横向丝杆13、14分别通过X轴/Y轴伺服电机15、16驱接转动，所述工作台2上设置有可固定工件的两块移动模板 20，两移动模板20外侧的工作台2上呈相对状固定有两夹紧气缸21，两夹紧气缸21的活塞杆2101上连接有可夹紧移动模板20的夹紧推块22，两夹紧气缸21上的夹紧推块22分别呈相反方向伸缩设置，对应夹紧推块22另一侧的移动模板20侧边的工作台2上固定有限位挡板23，移动模板20上还延伸有便于工件定位的凸块24，主轴升降伺服电机5、主轴高速电机8、X轴/Y轴伺服电机15、16和夹紧气缸21与数控装置4电气连接，以使数控装置 4按程序控制对应的电机5、8、15、16和气缸21启动和关闭。作为更进一步的改进，所述横臂箱体301顶面连接有挂板25，主轴升降伺服电机5 固定在挂板25上其输出轴501延伸出挂板25外侧。所述横臂箱体301前端面301-1延伸有梯形导轨301_2，梯形导轨301_2上开有通孔301- ，升降拖板7上开有燕尾槽701与梯形导轨301-2滑动连接，升降丝杆6穿插入通孔301- 内并通过轴承沈与梯形导轨301-2转动连接，通孔301- 内的升降丝杆6上还套接有升降滚珠丝杆螺母套27，升降滚珠丝杆螺母套27与升降拖板7固定连接，梯形导轨 301-2与燕尾槽701的配合设置，保证升降拖板7沿横臂箱体301前端面301-1上、下升降滑动时更加稳定，配合与数控装置4控制的升降丝杆6皮带连接的主轴升降伺服电机5，升降丝杆6与主轴升降伺服电机5的输出轴501上均套设有皮带轮33，使镂铣精确度更高。所述横臂箱体301顶端开口呈开合式连接有端盖观，主轴升降伺服电机5和皮带被罩设在端盖观内，起到保护和防尘作用，延长主轴升降伺服电机5、皮带以及丝杆结构的使用寿命，而且使整机外观更加美观、整体性强。
所述横臂箱体301前端面301-1 —侧沿升降拖板7的上、下端分别安装有上、下限位传感器29、30，对应升降拖板7侧面的上、下端分别固定有被上、下限位传感器29、30感应的限位挡块31，上、下限位传感器29、30与数控装置4电气连接，升降拖板7带动主轴高速电机8作上、下升降滑动时，上、下限位传感器29、30可根据限位挡块31的 位置对主轴升降伺服电机5发出对应的信号，使主轴升降伺服电机5实现正/反转的转换，从而完成升降拖板7带动主轴高速电机8作上、下升降滑动。所述工作台2上开有多条横向凹槽201，夹紧推块22底端通过扣件2201滑动扣接在凹槽201内侧，凹槽201在方便埋设导线的同时，夹紧推块22通过扣件扣2201紧在凹槽201内侧，有利于夹紧推块22贴近工作台2面滑动，使夹紧推块22压紧移动模板20时更加牢固和稳定，避免出现偏移和压紧时受力不均的情况。所述工作台2沿周边设有围板202，围板202横截面呈 > 型，横截面为 > 型围板202 可防止切削余量往四周飞溅。所述纵、横向丝杆13、14与X轴/Y轴伺服电机15、16的输出轴上分别套设有同步带轮32，对应的同步带轮32之间由皮带联接。作为工作台的另一具体实施方案，如图6所示，所述工作台2的前端面设有与 > 型围板202配合的 > 型左、右滑门203、204，左、右滑门203、204可沿工作台2的前端面左、右滑动，方便移动模板20的装卸，左、右滑门203、204上分别设有手柄205，两侧 > 型围板202 开有排屑通道206，左、右滑门203、204使工作台2更美观、整体性更强。
权利要求
1.一种全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，机身(1)上设置有工作台(2)、主轴固定座(3)以及数控装置(4);所述主轴固定座(3)上固定延伸有悬吊在机身(1)工作台(2)上方的横臂箱体(301)， 横臂箱体(301)内固定有主轴升降伺服电机(5)，主轴升降伺服电机(5)的输出轴(501)延伸出横臂箱体(301)顶端并通过皮带与固定在横臂箱体(301)前端面(301-1)的升降丝杆(6)连接，横臂箱体(301)前端面(301-1)的升降丝杆(6)上还套设有沿升降丝杆(6)上、下滑动的升降拖板(7)，升降拖板(7)上固定有主轴高速电机(8)，主轴高速电机(8)的输出轴(801)上套设有铣刀(9);所述工作台(2)下方连接有使工作台(2)沿X轴/Y轴方向联动的丝杆导轨联动机构， 丝杆导轨联动机构包括纵/横向导轨(10、11)、横向联动板(12)、纵/横向丝杆(13、14)以及X轴/Y轴伺服电机(15、16)，纵、横向丝杆(13、14)前、后端通过固定轴承(17)分别架设在横向联动板(12)和机身(1)上，横向联动板(12)滑动连接坐于横向导轨(11)上其底部通过横向滚珠螺母套(18)与横向丝杆(14)联接，纵向导轨(10)固定在横向联动板(12)顶面，工作台(2)滑动连接坐于纵向导轨(10)上其底部通过纵向滚珠螺母套(19)与纵向丝杆 (13)联接，纵、横向丝杆(13、14)分别通过X轴/Y轴伺服电机(15、16)驱接转动，所述工作台(2)上设置有至少一块可固定工件的移动模板(20)，移动模板(20) —侧的工作台(2)上固定有夹紧气缸(21)，夹紧气缸(21)的活塞杆(2101)上连接有可夹紧移动模板(20)的夹紧推块(22)，对应夹紧推块(22)另一侧的移动模板(20)侧边的工作台(2)上固定有限位挡板(23)，移动模板(20)上还延伸有便于工件定位的凸块(24)，主轴升降伺服电机(5)、主轴高速电机(8)、X轴/Y轴伺服电机(15、16)和夹紧气缸(21)与数控装置(4)电气连接，以使数控装置(4)按程序控制对应的电机(5、8、15、16)和气缸(21)启动和关闭。
2.根据权利要求1所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述横臂箱体(301)顶面连接有挂板(25)，主轴升降伺服电机(5)固定在挂板(25)上其输出轴(501)延伸出挂板 (25)外侧。
3.根据权利要求1所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述横臂箱体(301)前端面(301-1)延伸有梯形导轨(301-2)，梯形导轨(301-2)上开有通孔(301-2a)，升降拖板(7)上开有燕尾槽(701)与梯形导轨(301-2)滑动连接，升降丝杆(6)穿插入通孔(301-2a) 内并通过轴承(26)与梯形导轨(301-2)转动连接，通孔(301-2a)内的升降丝杆(6)上还套接有升降滚珠丝杆螺母套(27)，升降滚珠丝杆螺母套(27)与升降拖板(7)固定连接。
4.根据权利要求1所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述横臂箱体(301)顶端开口呈开合式连接有端盖(28 )，主轴升降伺服电机(5 )和皮带被罩设在端盖(28 )内。
5.根据权利要求3所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述横臂箱体(301)前端面(301-1) —侧沿升降拖板(7)的上、下端分别安装有上、下限位传感器(29、30)，对应升降拖板(7)侧面的上、下端分别固定有被上、下限位传感器(29、30)感应的限位挡块(31)， 上、下限位传感器(29、30)与数控装置(4)电气连接。
6.根据权利要求1所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述工作台上设置有两块移动模板(20)，两移动模板(20)之间的工作台(2)上呈相对状固定有两夹紧气缸 (21)，两夹紧气缸(21)的夹紧推块(2101)分别呈相反方向伸缩设置。
7.根据权利要求1或6所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述工作台(2)上开有多条横向凹槽(201)，夹紧推块(22)底端通过扣件(2201)滑动扣接在凹槽(201)内侧。
8.根据权利要求1或6所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述工作台(2)沿周边设有围板(202)，围板(202)横截面呈 > 型。
9.根据权利要求1所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述纵、横向丝杆(13、 14)与X轴/Y轴伺服电机(15、16)的输出轴上分别套设有同步带轮(32)，对应的同步带轮 (32)之间由皮带联接。
10.根据权利要求8所述全自动数控木工雕镂成型机，其特征是，所述工作台(2)的前端面设有与〉型围板(202)配合的〉型左、右滑门(203、204)，左、右滑门(203、204)可沿工作台(2)的前端面左、右滑动，左、右滑门(203、204)上分别设有手柄(205)，两侧〉型围板 (202)开有排屑通道(206)。
全文摘要
本发明涉及全自动数控木工雕镂成型机，机身上设置有工作台、主轴固定座以及数控装置，所述主轴固定座上固定延伸有悬吊在机身工作台上方的横臂箱体，横臂箱体内固定有主轴升降伺服电机，主轴升降伺服电机的输出轴延伸出横臂箱体顶端并通过皮带与固定在横臂箱体前端面的升降丝杆连接，横臂箱体前端面的升降丝杆上还套设有沿升降丝杆上、下滑动的升降拖板，升降拖板上固定有主轴高速电机，主轴高速电机的输出轴上套设有铣刀，X轴/Y轴伺服电机、主轴升降伺服电机和主轴高速电机与数控装置电气连接，以使数控装置按程序控制对应的电机启动和关闭，升降结构与铣刀切削采用不同的电机控制，使结构更加稳定、有效提高铣刀镂铣时的精度。
文档编号B44B1/00GK102173258SQ201110031788
公开日2011年9月7日 申请日期2011年1月30日 优先权日2011年1月30日
发明者黄丽汶 申请人:黄丽汶