五面体雕刻机的制作方法

本发明涉及数控雕刻机技术领域，特别涉及一种五面体雕刻机。

背景技术：

为提高生产效率，现有技术通过数控雕刻机对部分家具或者工艺品进行雕刻，以替代低效率的手工雕刻。其中，五面体雕刻机主要用于对平板材料(如木板或者塑料板等)的顶面以及四个侧面进行雕刻。

由于五面体雕刻机工作时，会对除底面以外的五个表面(即顶面以及四个侧面)进行雕刻加工，因此，五面体雕刻机一般通过气动夹具在平板材料的底面对平板材料进行吸附装夹，以防止雕刻过程中平板材料出现移动而影响雕刻质量。但现有的五面体雕刻机的气动夹具普通存在吸附装夹操作繁琐、卸料固难以及适用性较差等缺点。

技术实现要素：

本发明的主要目的是提出一种五面体雕刻机，旨在提高快速装夹效率以及装夹的适应性。

为实现上述目的，本发明提出一种五面体雕刻机，包括机架，设于所述机架上的移动机构，装于所述移动机构上且可在所述移动机构的带动下实现横向、纵向和垂向移动的刀具主轴，以及装于所述刀具主轴上的刀具，所述机架的顶部纵向布置有多个横向支撑梁，所述横向支撑梁安装于所述机架的顶部，且所述横向支撑梁设有可将横向支撑梁锁定在机架上的第一锁定装置，解除第一锁定装置对所述横向支撑梁的锁定后，可驱动移动所述横向支撑梁沿所述机架纵向移动，每个所述横向支撑梁的顶部安装有多个支撑座，所述支撑座设有可将所述支撑座锁定在横向支撑梁上的第二锁定装置，解除所述第二锁定装置对所述支撑座的锁定后，可驱动所述支撑座沿所述横向支撑梁横向移动，每个所述支撑座设有可随其移动的吸盘，每个所述横向支撑梁上的吸盘的出气口分别通过管道和控制开关阀与真空发生器相连，所述吸盘用于支撑并吸附平板材料的底面。

本发明技术方案在机架上安装有可沿机架调节纵向位置的横向支撑梁，在横向支撑梁安装可沿横向支撑梁调节横向位置的支撑座，并在支撑座上设置吸盘，工作过程中，可先根据平板材料的大小，大致选择相应数量的吸盘；接着，在分别解除第一锁定装置和第二锁定装置对所述横向支撑梁和支撑座的锁定的情况下，推动相应的横向支撑梁和支撑座移动，以将相应数量的吸盘移动至所需的位置；紧接着，驱使第一锁定装置和第二锁定装置将相应数量的横向支撑梁和支撑座锁定，并将平板材料放置在相应数量的吸盘上；然后，对所述平板材料进行定位，并启动真空发生器(或称真空泵)以使相应数量的吸盘产生负压，以将由吸盘支撑的平板材料的底面紧紧吸住，完成平板材料的装夹。整个吸附装夹过程较为方便，可快速实现平板材料的装夹，同时，由于横向支撑梁和支撑座的位置均可调节，因此，可对不同大小的平板材料进行装夹，适应性较强。而平板材料雕刻完成后，则可通过真空发生器卸去吸盘对平板材料的吸力后，并将平板材料从机架上取下，以进行下一次平板材料的装夹以及雕刻工作。

附图说明

图1为本发明五面体雕刻机的立体示意图；

图2为图1的A部分的放大详图；

图3为图1的B部分的放大详图；

图4为图1的C部分的放大详图；

图5为图1的D部分的放大详图。

具体实施方式

下面将结合附图，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的一部分实施例，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作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。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种五面体雕刻机。

在本发明实施例中，如图1至5所示，该五面体雕刻机，包括机架1，设于所述机架1上的移动机构，装于所述移动机构上且可在所述移动机构的带动下实现横向、纵向和垂向移动的刀具主轴2，以及装于所述刀具主轴2上的刀具21，所述刀具21随所述移动机构移动到相应的加工位置时，可对装夹于该位置的平板材料100进行雕刻，所述刀具21一般包括可分别对平板材料100的顶面、左侧面、右侧面、前侧面和后侧面进行雕刻的垂向刀具、左刀具、右刀具、前刀具和后刀具，由于所述刀具主轴2和所述刀具21均为现有技术，并为本领域的技术人员所熟知，这里不再对其具体结构以及工作原理进行赘述。所述机架1的顶部纵向布置有多个横向支撑梁3(所述横向支撑梁3的数量可根据需要而设定，如图1所示为六个横向支撑梁3的情况)，所述横向支撑梁3安装于所述机架1的顶部，且所述横向支撑梁3设有可将横向支撑梁3锁定在机架1上的第一锁定装置(未图示)，解除第一锁定装置对所述横向支撑梁3的锁定后，可驱动移动所述横向支撑梁3沿所述机架1纵向移动，每个所述横向支撑梁3的顶部安装有多个支撑座4，所述支撑座4设有可将所述支撑座4锁定在横向支撑梁3上的第二锁定装置(未图示)，解除所述第二锁定装置对所述支撑座4的锁定后，可驱动所述支撑座4沿所述横向支撑梁3横向移动，每个所述支撑座4设有可随其移动的吸盘41，每个所述横向支撑梁3上的吸盘41的出气口分别通过管道(未图示)和控制开关阀(未图示)与真空发生器(未图示)相连，真空发生器启动时，可控制相应的开关阀处于开启状态的所述吸盘41产生负压，使所述吸盘41支撑并吸附平板材料100的底面。

工作过程中，可先根据平板材料100的大小，选择相应数量的吸盘41；接着，在分别解除第一锁定装置和第二锁定装置对所述横向支撑梁3和支撑座4的锁定的情况下，推动相应的横向支撑梁和支撑座移动，以将相应数量的吸盘41移动至所需的位置；紧接着，驱使第一锁定装置和第二锁定装置将相应数量的横向支撑梁3和支撑座4锁定，并将平板材料100放置在相应数量的吸盘41上；然后，对所述平板材料100进行定位，并启动真空发生器(或称真空泵)以使相应数量的吸盘41产生负压，以将由吸盘41支撑的平板材料100的底面紧紧吸住，完成平板材料100的装夹。整个吸附装夹过程较为方便，可快速实现平板材料100的装夹，同时，由于横向支撑梁3和支撑座4的位置均可调节，因此，可对不同大小的平板材料100进行装夹，适应性较强。而平板材料100雕刻完成后，则可通过真空发生器卸去吸盘41对平板材料100的吸力，并将平板材料100从机架上取下，以进行下一次平板材料100的装夹以及雕刻工作。

可以理解地，如图1所示，所述移动机构一般包括装于所述机架1上并可沿所述机架1纵向移动的纵向移动座11、装于所述纵向移动座11上并可沿所述纵向移动座11横向移动的横向移动座12以及装于所述横向移动座12上并可沿所述横向移动座12垂向移动的垂向移动座13，所述刀具主轴2装于(如可拆卸安装于)所述垂向移动座13上，所述纵向移动座11由设于所述机架1或者所述纵向移动座11上的第一驱动装置(如电机或者气缸，未图示)驱动并实现纵向移动，所述横向移动座12由设于所述纵向移动座11或者所述横向移动座12上的第二驱动装置14(例如气缸或者电机，如图1所示为电机的情况，其设于纵向移动座11上)驱动并实现纵向移动，所述垂向移动座13可由设于横向移动座12或者所述垂向移动座13上的第三驱动装置15(例如气缸、油缸或者电机)驱动并沿所述横向移动座12垂向移动，当所述纵向移动座11纵向移动时，可带动所述刀具主轴2和刀具21一同纵向移动，当所述横向移动座12横向移动时，可带动所述刀具主轴2和所述刀具21一同横向移动，当所述垂向移动座13垂向移动时，可带动所述刀具主轴2和所述刀具21一同垂向移动。应当说明的是，所述纵向移动座11、所述横向移动座12以及所述垂向移动座13可分别通过滑块和导轨的配合可滑动安装在所述机架1、所述纵向移动座11和所述横向移动座12上，由于所述安装方式以及驱动方式均为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，例如可采用齿轮和齿条的传动配合，或者丝杠和丝母的传动配合的驱动方式，这里不对其具体安装方式以及驱动方式进行赘述。

具体地，如图1、图2所示，所述横向支撑梁3的两侧设有第一滑块31，所述机架1的横向两侧装有与所述第一滑块31配合的第一导轨16，横向支撑梁3两侧的所述第一滑块31安装在于所述第一导轨16上，所述第一滑块31为锁紧滑块，锁紧滑块为现有技术，锁紧滑块自带有所述第一锁定装置，该第一锁定装置一般为机械锁或者气阀锁，通过控制该机械锁的手阀开关或者气阀锁的气阀开关可将第一滑块31锁定或者解除锁定，解除锁定后，所述第一滑块31可沿所述第一导轨16移动，从而可使相应的所述横向支撑梁3沿机架1纵向移动，而将第一滑块31锁定后，则可使相应的所述横向支撑梁3保持不动。由于锁紧滑块为现有技术，并为本技术领域的技术人员所熟知，这里不对其锁紧滑块的具体结构以及工作原理进行赘述。同样的，所述支撑座4也可以采用锁紧滑块，并自带所述第二锁定装置，这里不再进行赘述。

在本发明实施例中，如图1所示、图2所示，所述机架1位于所述横向支撑梁3的共同左方位置设有第一气缸5，所述第一气缸5的数量可以多个，优选两个，多个所述第一气缸5横向分布，所述第一气缸5的活塞杆连接横向设置的左定位件51，所述第一气缸5的活塞杆可驱动所述左定位件51在向上对所述平板材料100进行纵向定位的位置(即所述左定位件51的顶部高于所述平板材料100的底面，但所述左定位件51的底部低于所述平板材料100的顶面的位置)和向下远离对所述平板材料100纵向定位的位置(即所述左定位件51的顶部低于所述平板材料100的底面的位置)之间移动，每个所述横向支撑梁3的后部设有第二气缸6，所述第二气缸6的活塞杆可在向上对所述平板材料100进行横向定位的位置(即所述第二气缸6的活塞杆的顶端高于所述平板材料100底面的位置)和向下远离对所述平板材料100横向定位的位置(即所述第二气缸6的活塞杆的顶端低于所述平板材料100的底面的位置)之间移动，将平板材料100放置在相应的吸盘41上并推动平板材料100至其左侧面和后侧面分别与左定位件51和第二气缸6的活塞杆相抵后，即实现平板材料100的定位，待真空发生器驱使相应吸盘41将平板材料100的底面吸紧后，所述第一气缸5的活塞杆和所述第二气缸6的活塞杆向下收缩，等待下一次平板材料100的定位工作。

进一步地，如图1、图4所示，所述机架1位于所述横向支撑梁3的共同右方位置设有第三气缸7，所述第三气缸7的数量可以多个，优选两个，多个所述第三气缸7横向分布，所述第三气缸7的活塞杆连接横向设置的右定位件71，所述第三气缸7的活塞杆可驱动所述右定位件71在向上对所述平板材料100进行纵向定位的位置(即所述右定位件71的顶部高于所述平板材料100的底面，但所述右定位件71的底部低于所述平板材料100的顶面的位置的位置)和向下远离对所述平板材料100纵向定位的位置(即所述右定位件71的顶部低于所述平板材料的底面的位置)之间移动，将平板材料100放置在相应的吸盘41并推动平板材料100至其右侧面和后侧面分别与右定位件71和第二气缸6的活塞杆相抵后，同样可实现平板材料100的定位，待真空发生器驱使相应吸盘41将平板材料100的底面吸紧后，所述第三气缸7的活塞杆和所述第二气缸6的活塞杆向下收缩，等待下一次平板材料100的定位工作。

在本发明实施例中，如图1、图5所示，每个所述横向支撑梁3的纵向一侧安装有可相对横向支撑梁3上下移动的卸料顶板8，以及可驱动所述卸料顶板8向上将所述平板材料100顶起和向下离开所述平板材料100的位置之间移动的第四气缸9。具体地，所述第四气缸9的缸体铰接于所述横向支撑梁3的一侧，所述第四气缸9的活塞杆与所述卸料顶板8铰接，所述卸料顶板8的侧壁平行开设有多个垂向或者倾斜向上的导滑槽81，所述横向支撑梁3的所述一侧设有插入所述导滑槽81的导杆32，所述第四气缸9的活塞杆伸缩时，可驱动所述卸料顶板8在所述导杆32的导向下实现上下移动，当平板材料100完成雕刻并卸去所述吸盘41对所述平板材料100的吸力后，所述第四气缸9的活塞杆伸出，并驱动所述卸料顶板8向上将所述平板材料顶起，自动实现卸料，从而可简化卸料工作。

进一步地，所述导杆32的端部伸出所述导滑槽81，且所述导杆伸出所述导滑槽的端部设有凸缘，所述凸缘的直径大于所述导滑槽的宽度，通过凸缘可防止所述卸料顶板8脱离所述导杆32。

或者，也可以在连接每个所述横向支撑梁上的所述吸盘41和所述真空发生器的管道设置泄气阀(未图示)，当所述泄气阀开启时，外部空气可从所述泄气阀进入相应的所述管道，使管道内的气压与大气压相同，从而消除所述吸盘对所述平板的吸附力，以方便卸料，这种实施方式相比通过卸料顶板8辅助卸料的方式，结构更为简单，卸料效果更好，且不会对平板材料造成损伤。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。