专利名称：一种三维数控编号机的制作方法
技术领域：
本发明涉及打标机，特别涉及一种三维数控编号机。
(二)
背景技术：
防爆产品的号码编制， 一直是由人工操作，其方法是用锤头敲击 錾子在防爆产品外壳上冲击刻字，人工錾刻的最大缺点是锤头的冲 击力直接作用于防爆产品的外壳上，会使铸铁防爆外壳出现裂纹，这 种裂纹在爆炸力的冲击下，使防爆外壳失去防爆的作用。而且此种方
法平均速度为每分钟150mm ，效率低，工作量大，字体不规范，影响 美观性。
现有雕刻机采用三维数控技术，由X轴、Y轴和Z轴的线性联动， 带动高速旋转的铣刀完成雕刻。现有雕刻机主要部件是由固定底座， 移动龙门(X轴方向运动)以及移动滑块(Y轴方向运动)和主轴固 定支架(Z轴方向运动)作为主要部件。主要用于广告字形和图形、 图案的雕刻。无论是雕刻字形或图案，必须要选择相应大小的模块， 模块多数是塑料板或塑胶板，模板厚度均小于100mm.雕刻时要先将 模板或工件放在底座的平台上，龙门的移动范围约束在平台的面积 内，Z轴方向的雕刻尺寸限制在龙门的高度范围内，公知现有雕刻机 的Z轴加工尺寸在150 mm以内。其雕刻刀具只能在平台范围内(X 轴雕刻尺寸、Y轴雕刻尺寸)和龙门高度范围内(Z轴雕刻尺寸)进 行雕刻。雕刻刀具是不可能雕刻到平台外部，对形状不统一的防爆产 品 更无法雕刻。
现有雕刻机的三维运动结构采用圆形轨道与轴承滚动方式或方 形轨道与轴承滚动方式，公知现有雕刻机龙门部件的材料是由铝件做 成，这种材料在雕刻塑料或塑胶件时，钢性是能够满足要求的。若要 雕刻钢件时，由于钢件硬度高，切削力远远大于雕刻塑料和塑胶件， 铝制龙门的钢性又差，而且龙门装配均是螺钉紧固结构，会使得整个
龙门抖动，使雕刻刀具损坏，严格说现有雕刻机不能直接雕刻钢件。
现有雕刻机都需要使用变频器，功率都大于2500W，能耗多。
发明内容
本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种安全可靠、雕刻范 围大、刚性大、耗能少的三维数控编号机。
本发明是通过如下技术方案实现的
本发明的三维数控编号机，其机体包括支架、安装在支架上的三 轴联动机构和主轴电机驱动的雕刻刀，其特殊之处在于主轴电机和 雕刻刀连接在机体的前端。
本发明的三维数控编号机，机体底部固定有永磁吸盘，永磁吸盘 的工作表面与机体底部平面平齐，使用时能够牢固稳定的吸附在工件 平面上，防止因震动产生位移，使字体或图案更加清楚、工整、美观。
本发明的三维数控编号机，主轴电机采用稀土直流高速电机，其 体积小、功率高，无须使用变频器，总功率是600W，节约了能耗。
本发明的有益效果是
1. 对防爆产品外壳的号码编制，以自动化代替人工錾刻，免去了人工 錾刻时冲击力对防爆外壳的损坏，采用高速铣削，产生的振动非常小， 不会对防爆外壳的防爆性能产生危害。
2. 永磁吸盘使编号机工作时，不会因震动产生位移使其工作更加稳 定，字体或图案更加统一、美观，避免了位移缺陷。
3. 雕刻速度平均每分钟大于500mm ，其工作效率是人工錾刻的3倍.
4. 采用稀土直流高速电机，其体积小、功率高、更无须使用变频器， 最高转速是16000r/min，代替了现有雕刻机的变频电主轴，节约了能 耗。
5. 主轴电机和雕刻刀设置在机身最前方，不但能够雕刻机身范围内的 工件，还能够雕刻到机身以外的部位，具体是将编号机放于大型防爆 产品的外壳上工作，刀具可探出机身进行号码雕刻。
6. 机体部件均采用QT500-7铸造制成，各个部件均为整体结构，无须 单独装配，保证了编号机的工作钢性。
7. 休积小、重量小，携带、移动方便。
(四)
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图l为主视示意图，图2为左视示意图，图3为右视示意图，图
4为俯视示意图。
图中，1Y轴方向滑动轴，2Z轴方向滑动轴，3X轴方向滑动轴， 4大滑块，5底座支架，6小移动支架，7主轴支架，8X轴方向步进电 机，9X轴丝杆，IOY轴方向步进电机，IIY轴丝杆，12Z轴方向步进 电机，13Z轴丝杆，14主轴电机，15复合套，16复合套，17复合套， 18永磁吸盘，19雕刻刀。
具体实施方式
附图为本发明的一种具体实施例。
本发明的三维数控编号机，其机体包括支架、安装在支架上的三 轴联动机构和主轴电机14驱动的雕刻刀19，主轴电机和雕刻刀连接 在机体的前端。机体底部固定有永磁吸盘18，永磁吸盘的工作表面与 机体底部平面平齐。主轴电机采用稀土直流高速电机。
本发明的三维数控编号机，其具体结构为，主轴支架7与小移动 支架6由Z轴方向滑动轴2与复合套17联接,使两个部件组合成Z轴 方向运动的组合体，推动力来自Z轴丝杆13的线性运动,动力源是Z轴 方向步进电机12。Z轴方向运动组合体与大滑块4由X轴方向滑动轴 3与复合套15联接，组成Z轴方向与X轴方向的二维组合体。X轴 方向的推动力来自X轴丝杆9的线性运动，动力源是X轴方向步进电 机8。二维组合体与底座支架5由Y轴方向滑动轴1与复合套16联接, 组成三轴(X轴、Y轴、Z轴)方向运动的三维组合体，Y轴方向推 动力来自Y轴丝杆11的线性运动,动力源是Y轴方向步进电机10。主 轴电机14固定于主轴支架,由螺钉固定。雕刻刀具19可雕刻到底座支 架外部。永磁吸盘18固定在底座支架内,吸盘的工作表面与底座底部 平面水平。
本发明的三维数控编号机，底座支架、大滑块、小移动支架与主 轴支架部件采用QT500-7材料铸成，铸造部件均为一体，保证了雕刻 工作的钢性，整机尺寸是长320mm,宽220mm高290mm，重量20kg，
便于携带。程序设计软件选用通用雕刻软件，操作简单、易学。运动 控制系统与计算机装在一部机箱内，减少零部件的数量，以便于携带。 采用现有雕刻机的三维数控功能，由X、 Y、 Z三轴的线性联动带动 高速旋转的铣刀完成三维数控雕刻。滑动结合处选用铜套，取代直线 轴承，减少震动。
使用时，把三维数控编号机放在防爆产品的外壳上，移动到需要 编号位置，打开永磁吸盘的磁力开关，将编号机紧紧吸在防爆产品外
壳上，连接计算机主机的USB接口，将刀具抬升到最高位置，检査刀 具是否完好，是否锁紧。编辑需要编制的号码或文字，由雕刻软件自 动生成雕刻路径程序。再打开运动控制软件，进行自动编号就完成雕 刻。
权利要求
1.一种三维数控编号机，其机体包括支架、安装在支架上的三轴联动机构和主轴电机(14)驱动的雕刻刀(19)，其特征在于主轴电机和雕刻刀连接在机体的前端。
2. 根据权利要求1所述的三维数控编号机，其特征在于机 体底部固定有永磁吸盘(18)。
3. 根据权利要求1或2所述的三维数控编号机，其特征在于主轴电机(14)采用稀土直流高速电机。
全文摘要
本发明涉及一种三维数控编号机，其机体包括支架、安装在支架上的三轴联动机构和主轴电机驱动的雕刻刀，其特殊之处在于主轴电机和雕刻刀连接在机体的前端。本发明的有益效果是对防爆产品外壳的号码雕刻实行自动化，避免了对其防爆性能的危害，工作效率高、质量好，永磁吸盘使编号机工作更加稳定可靠，采用稀土直流高速电机，其体积小、功率高、无须使用变频器，节约了能耗，主轴电机和雕刻刀设置在机身最前方，能够雕刻机身范围内和机身以外的工件，机体刚性好、体积小、重量小，携带、移动方便。
文档编号B44B1/06GK101100150SQ200710015399
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月20日 优先权日2007年7月20日
发明者严 周 申请人:济南矿用电器厂