一种新型数控多头雕刻机的制作方法

本发明属于机械设备技术领域，尤其涉及新型数控多头雕刻机。

背景技术：

目前，业内常用的现有技术是这样的：雕刻机，在各个行业都有广泛的应用，制造工艺品、模具、电路板等；现有的雕刻机多为单品雕刻，生产效率低，占用空间大；现有的雕刻机分为机械雕刻和激光雕刻，激光雕刻加工，利用激光为加工媒介，通过激光机器释放激光能量进行加工，可以雕刻皮革，五金，木头，纸品，竹子，塑料制品等材料上雕刻不同的图案。优点：速度快，效果好；机械雕刻加工，利用高速转头为加工媒介，通过转头高速旋转进行加工，可以雕刻五金，木头，覆铜板等材料。优点：雕刻深度易控制，成本比激光雕刻机低。

其功能单一，不能将二者结合，不适合混合加工，石材和竹木材质的器件加工时均有较大灰尘，现有的雕刻机除尘、吸尘效果差，对人体健康和延长机械设备寿命损害严重。

普通雕刻机只有一个雕刻头，所以不能大批量加工，也不能将机械雕刻和激光雕刻合二为一，也就是不能在同一台雕刻机上实现械雕刻和激光雕刻任意切换使用，所以这就是导致功能单一等缺陷。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有的雕刻机只能对一个样品进行雕刻加工，生产效率低；

(2)现有的雕刻机分为机械雕刻和激光雕刻，功能单一，不能将二者结合,更不适合混合加工；

(3)石材和竹木材质的器件加工时均有较大灰尘，现有的雕刻机除尘、吸尘效果差，对人体健康和延长机械设备寿命损害严重。

解决上述技术问题的难度和意义：

本雕刻机增加多个雕刻头，可以实现大批量加工，因此可以提高效率，本设计就可以实现机械雕刻和激光雕刻二者合一，这样设计的意义在于把机械雕刻机和激光雕刻机结合，相当于一台雕刻机可以实现机械雕刻和激光雕刻两个功能，这样就可以使一台雕刻机的功能增加，成本降低，大大减小相对误差。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种新型数控多头雕刻机。

本发明是这样实现的，一种新型数控多头雕刻机设置有：

支架：

支架中间焊接有横向的置物台，支架上端两侧通过螺栓固定有y导轨，y导轨上滑动连接有x横梁，x横梁通过螺栓固定z轴滑动连接板；

z轴滑动连接板通过螺栓固定有多个雕刻头，雕刻头上端设置有通过螺栓固定在z轴滑动连接板上的电机，电机下端通过固定夹固定有钻头或激光头。

本发明通过横梁两个侧面可以连接20个雕刻头，可以同时对20个样品进行雕刻加工，大大提高了生产效率，设备占用空间少；电机可以为雕刻头生产完成动作提供动力，钻头或激光头可以针对不同材质，不同的产品更换不同的雕刻工艺，功能全面，防尘喷头可以通过喷水防止扬尘，避免石材和竹木材质的器件加工时产生的较大灰尘，防止对人体健康和延长机械设备寿命损害。

进一步，支架侧面通过螺栓连接有x转轴，x横梁侧面通过螺栓连接有y转轴。

本发明通过转轴的设置保证雕刻头生产时各种动作的精准执行，保证产品的质量。

进一步，雕刻头通过导线与控制箱连接，控制箱通过导线与计算机连接。

本发明通过计算机能设置雕刻头运动的程序，控制箱驱动电机，从而带动电机进行生产。

通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版，并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串)，控制雕刻机主机生成x、y、z三轴的雕刻走刀路基径。同时，雕刻机上的高速旋转雕刻头，通过按加工材质配置的刀具，对固定于主机工作台上的加工资料进行切削，即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字，实现雕刻自动化作业。

详细工作过程，点击雕刻软件上的运行按钮，高速旋转雕刻头开始旋转，当转速达到设定值时，此时水泵开关接通，并开始作业。当作业完毕后，高速旋转雕刻头停止旋转，同时水泵开关自动断开，雕刻头自动回到原点。

激光雕刻过程：文字或图片→用g代码生成软件生成2轴g代码(z＝0)→数控雕刻软件控制x轴、y轴的运动，以及激光工作状态。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

1、采用该技术可以充分利用原控制系统和机械结构，实现一机多用；

2、采用激光可以对工件表面“打标”或“绘图”，不影响工件外观和几何尺寸；

3、激光直径很小，达到0.05mm，可以加工直径小于cnc数控设备的钻头或铣刀直径的孔或切割工件；

4、激光和主轴的坐标相对固定，只需要按照坐标从新设置“原点”，即可实现精准对位，克服多工序、多设备加工对位耗时且不精确弊端。

结题证书：项目名称：永川区旅游工艺品雕刻机研发及应用项目编号：ycstc，2016cb3001。

附图说明

图1是本发明实施例提供的新型数控多头雕刻机结构示意图。

图2是本发明实施例提供的雕刻头结构示意图。

图3是本发明实施例提供的钻头结构示意图。

图4是本发明实施例提供的新型数控多头雕刻机原理示意图。

图中：1、支架；2、控制箱；3、计算机；4、置物台；5、x横梁；6、y导轨；7、z轴滑动连接板；8、x转轴；9、电机；10、防尘喷头；11、钻头或激光头；12、y转轴。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

下面结合附图对本发明的结构作详细的描述。

如图1至图4所示，本发明实施例提供的新型数控多头雕刻机包括：支架1、控制箱2、计算机3、置物台4、x横梁5、y导轨6、z轴滑动连接板7、x转轴8、电机9、防尘喷头10、钻头或激光头11、y转轴12。

支架1中间焊接有横向的置物台4，支架1上端两侧通过螺栓固定有y导轨6，y导轨6上滑动连接有x横梁5，x横梁5上通过螺栓固定有z轴滑动连接板7；

z轴滑动连接板7通过螺栓固定有多个雕刻头，雕刻头上端设置有通过螺栓固定在z轴滑动连接板7上的电机9，电机9下端通过固定夹固定有钻头或激光头11。

作为优选，支架1侧面通过螺栓连接有x转轴8，x横梁5侧面通过螺栓连接有y转轴12。

作为优选，电机9通过导线与控制箱2连接，控制箱2通过导线与计算机3连接。

通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版，并由计算机把设计与排版的信息自动传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串)，控制雕刻机主机生成x、y、z三轴的雕刻走刀路基径。同时，雕刻机上的高速旋转雕刻头，通过按加工材质配置的刀具，对固定于主机工作台上的加工资料进行切削，即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字，实现雕刻自动化作业。

详细工作过程，点击雕刻软件上的运行按钮，高速旋转雕刻头开始旋转，当转速达到设定值时，此时水泵开关接通，并开始作业。当作业完毕后，高速旋转雕刻头停止旋转，同时水泵开关自动断开，雕刻头自动回到原点。

激光雕刻过程：文字或图片→用g代码生成软件生成2轴g代码(z＝0)→数控雕刻软件控制x轴、y轴的运动，以及激光工作状态。cnc雕刻和激光雕刻切换如图3。

本发明在使用时，针对现有的雕刻机多为单品雕刻，生产效率低，占用空间大的问题，横梁5两个侧面上可以连接20个雕刻头7，在批量生产产品时，一台雕刻机的生产效率和以往的20台雕刻机一样，大大提高了生产效率，设备占用空间少。雕刻头7可以更换钻头11或激光头进行雕刻，达到了多功能使用的目的，使用时先在计算机中输入程序，计算机将信号传输到控制箱2，控制箱2将相应的动作指令发送到电机9，电机9带动着雕刻头7进行工作，可以通过轨道6、第一转轴8、第二转轴12运动；然后将需要加工的材料用夹具固定住置物台4上，雕刻头7雕刻材料的同时防尘喷头10会喷水防止扬尘，避免石材和竹木材质的器件加工时产生的较大灰尘，防止对人体健康和延长机械设备寿命损害。

加工工序实例：第一步确定好激光雕刻的起点(零点)，先用激光雕刻文字或图案，雕刻的数量决定雕刻头7的数量；第二步，移动雕刻头7，将主轴电机9的刀具(钻头或铣刀等)移动到“零点”(刀具与激光头相对位置是固定的，可以测量其相对坐标值，实现快速定位)，启动cnc数控加工程序，实现钻孔或切割，这样能同时加工出多个工件。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。