具有木屑清理功能的数控雕刻机的制作方法

本实用新型涉及木材雕刻机械，特别涉及一种具有木屑清理功能的数控雕刻机。

背景技术：

雕刻机是一种对木板、家具、亚克力等进行浮雕、平雕、镂空雕刻或者切割预设形状的机械设备。配备有数控系统的数字雕刻机，由于其精度高、可以直接导入设计好的CAD图纸，在家具制造领域得到广泛的应用。

一般的数控雕刻机包括数控系统以及受其控制进行模板切割的雕刻机，雕刻机本身有包括床身，待雕刻的木板固定在床身上，床身上还设置有沿XYZ坐标相对于床身动作的主轴，主轴端部设置雕刻木板的铣刀，铣刀在主轴的带动下按照数控系统的控制走过预设路径，在木板上雕刻或者切割出预设形状。铣刀在雕刻木板时，会产生大量的木屑，不仅干扰铣刀的进一步切削，而且，木屑中较小的颗粒会弥漫至空气孔，影响操作者的健康。

针对这个问题，授权公告号为CN204641217U的实用新型专利中公开了一种自动清理废屑的数控雕刻机，其在床身上表面铺设一层面板，面板上开设有若干穿透面板的凹槽，在床身上面板的正下方设置以废屑斗，它的底部连接有一布袋除尘器，铣刀周围设置有随铣刀运动的刷子，利用刷子将废屑扫至凹槽内，使之透过凹槽进入废屑斗进行回收，当废屑斗中的废屑堆积至一定量时，开启布袋除尘器进行废屑的回收。

该专利所公开的结构中，刷子虽然可以将废屑扫到凹槽附近，但是，为了保证面板强度，凹槽不会设置太多，因此，面板上存在较多的死角，刷子将废屑带到这里，废屑也无法通过凹槽排出，便会在刷子围合的区域内进行堆积，影响铣刀工作。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种具有木屑清理功能的数控雕刻机，其通过对木屑收集位置的变化，使铣刀上产生木屑后就可以被木屑收集装置带走，减少木屑在铣刀附近的堆积。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：一种具有木屑清理功能的数控雕刻机，包括有床身以及相对于床身动作的主轴，所述主轴上可拆卸设置有一随动架，所述随动架的下端设置有围住主轴下端的铣刀的刷子，所述随动架的上还设置有一穿透随动架上表面的排屑孔，所述排屑孔通过软管外接布袋除尘器。

通过采用上述技术方案，随动架下端的刷子将铣刀围合，使铣刀加工过程中的木屑被圈在随动架下方，随动架上的排屑孔连通至随动架下方的木屑存储区域，布袋除尘器的抽吸力通过软管与排屑孔，会将刷子围住的区域内的木屑随时抽走，防止木屑在主轴附近堆积。相比于现有技术，这种木屑清理形式不再对床身结构进行改变，因此可以克服现有技术中面板上死角的问题，木屑随时产生随时在布袋除尘器的作用下排走。而刷子本身也可以防止木屑飞出至床身其他位置，提升雕刻机工作环境的清洁程度。

优选地，所述随动架包括：

连接板，上端与所述主轴可拆卸连接；

顶板，水平固设至连接板底端，所述顶板上设置有供铣刀穿过的透孔以及用于连接软管的排屑孔；

围板，沿顶板的边缘围成一底部开口以将铣刀露出的存屑区，所述刷子固设于围板的底端。

通过采用上述技术方案，连接板与主轴固定，即可将随动架与主轴可靠连接。而顶板上的两个孔沿水平方向分隔布置，一个用于铣刀与主轴端部穿过，另一个则作为排屑孔；围板的设置可以便于刷子的固定，并同时缩短刷子上刷毛的长度，防止刷毛较长导致木屑飞出。

优选地，所述围板于存屑区内侧设置有夹持刷子的夹持组件。

通过采用上述技术方案，夹持组件的设置，方便与刷子的拆卸更换。

优选地，所述夹持组件包括与围板一体设置的夹板、一体设置于夹板与围板之间的连板，以及穿设在夹板、刷子的上端以及围板之间的紧定件。

通过采用上述技术方案，刷子的刷毛上端固定于一块刷板上，在刷板上打一个孔，之后将紧定件穿过夹板、围板以及刷板，从而将刷子与围板下端可靠固定，更换时只需拆下紧定件即可。

优选地，所述夹持组件包括与围板内侧转动连接的夹板以及连接于夹板和围板的转轴处的扭簧，所述夹板的底端不超过所述围板。

通过采用上述技术方案，在扭簧的弹性力作用下，夹板与围板之间形成一可以夹持刷子上端的结构，拆卸刷子的过程只需克服扭簧的弹性力，使夹板与围板之间的开口角度增加，以取出或者放入刷子进行更换。

优选地，所述夹板的下端设置有朝向围板弯曲的锯齿。

通过采用上述技术方案，锯齿朝向围板弯曲，使得刷子夹持固定至夹板与围板之间时，朝向围板弯曲的锯齿会在扭簧的弹性力下抵住刷子的上端，有效的防止刷子从夹板与围板之间脱出。

优选地，所述围板上还设置有连通至存屑区内的换刀口，所述换刀口上铰接有一遮挡所述换刀口的挡板。

通过采用上述技术方案，更换不同的待加工件以及铣刀本身磨损需要更换时，均涉及铣刀的拆卸动作，而铣刀以及安装铣刀的主轴穿过存屑区并从底部伸出，因此，更换铣刀时需要拆卸随动架；在围板上设置换刀口后，打开换刀口上的挡板即可从换刀口对铣刀进行拆卸与更换，操作更加灵活。

优选地，所述连接板上设置有至少一个沿主轴方向布置的腰型孔，所述腰型孔与主轴之间穿设有螺栓。

通过采用上述技术方案，刷子在使用一段时间后，底部会飞起，导致存屑区底部存在缝隙，此时如果更换刷子，会造成浪费，此时，松开螺栓，使连接板可以通过其上的腰型孔沿螺栓的螺杆向下滑动一段距离，以弥补存屑区底部的缝隙，从而延长毛刷使用时间。

优选地，所述挡板与围板之间设置有扣合所述挡板于换刀口的锁扣结构。

通过采用上述技术方案，锁扣结构可以方便的打开或者扣合，使打开换刀口的操作较为便利。

优选地，所述排屑孔处设置有一圈环槽，所述软管的端部嵌入所述环槽，所述环槽内还张设一固定软管于环槽内的胀紧环。

通过采用上述技术方案，排屑孔设置于随动架上，而随动架是跟随主轴进行移动的，因此，软管也会随着主轴的动作而移动，需要保持软管与随动架的可靠连接，采用胀紧环将软管的端部卡紧至环槽内，可以保证两者在随动架内部卡可靠卡紧，防止两者之间存留间隙或者脱开。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：通过随动架的设置，使其上设置有两个孔：一个用于供铣刀穿过，另一个连接布袋除尘器用的软管，随动架底部的刷子将铣刀围合形成一个存屑区，在不影响铣刀正常工作的情况下，将木屑圈在随动架之下，并随时通过随动架上的排屑孔、软管排出至布袋除尘器内；需要换刀时，打开随动架上的挡板即可将铣刀露出，从而在不拆随动架与主轴连接关系的前提下进行铣刀的拆卸更换。

附图说明

图1是数控雕刻机的整体结构视图；

图2是龙门架与主轴部分的视图；

图3是为显示滑动架与床身滑移连接关系所做的侧视图的截断视图；

图4是主轴与横梁的装配结构的爆炸视图；

图5是随动架、软管的连接结构视图；

图6是床身的内部结构视图；

图7是实施例2的结构视图。

图中，1、床身; 11、床身滑轨;12、机床齿条;13、吸附装置;14、垫板;140、密封框；15、通风管;16、阀门;17、主管;18、金属挡板;19、缓冲块;2、主轴; 20、龙门机架;200、滑动架；201、横梁；202、滑块；21、第一电机;22、二号减速器;23、第二电机;24、第三电机;25、随动架;250、连接板;251、顶板;252、围板;253、腰型孔;254、排屑孔;255、环槽;256、胀紧环;257、扭簧;258、夹板;259、锁钩;260、锁体；261、挡板；262、连板；26、机架齿条;27、丝杠;28、一号减速器;29、二号齿轮;3、软管; 4、布袋除尘器;5、真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1

结合图1，一种具有木屑清理功能的数控雕刻机，包括床身1以及沿床身1运动的主轴2。

结合图2，主轴2包括龙门机架20以及控制铣刀运动的主轴箱，龙门机架20通过与床身1外侧两个床身滑轨11滑移跨接于床身1。具体来说，龙门机架20包括与床身1两边的滑轨11滑动连接的滑动架200以及连接于两滑动架200顶端并横跨于床身1上方的横梁201，滑动架200对应于滑轨11的位置处设置有与滑轨11配合的滑块201，以为龙门机架20沿床身1的滑动起到导向的作用。

两个滑动架200的结构相同，以其中一个为例叙述，结合图3，其上安装有第一电机21，第一电机21的输出轴上安装有与之联动的一号减速器28，以将第一电机21的高速小扭矩转换为低速大扭矩进行输出，一号减速器28的输出轴连接齿轮22，床身1上沿导轨11的布置方向还设置有与齿轮22啮合传动的齿条12，齿轮22与齿条12的啮合带动滑动架200沿床身1的滑动。在横梁201的两端对应于主轴2的行程终点共有两块金属挡板18，左右各一块，同一侧的两块金属挡板18的相对面上各设置一个弹性材料制成的缓冲块19，以限制主轴2的滑动行程防止超出龙门机架20范围，同时，缓冲块19防止主轴2在终点处与金属挡板18发生刚性冲击。

结合图4，主轴2主要包括第二电机23、第三电机24以及随动架25，三者滑动设置于横梁201上。具体来说，第二电机23的输出轴连接二号减速器22，以将第二电机23的高速转动转变为低速大扭矩的输出，二号减速器22的输出轴连接二号齿轮29，横梁201上相应的设置有与二号齿轮29相互啮合的机架齿条26，两者的啮合运动，使主轴2沿横梁201滑移。

第三电机24通过联轴器联动设置于丝杠27的端部，用于安装铣刀的主轴以丝杠螺母的形式设置于丝杠27上，使之随丝杠螺母升降，最终通过第三电机24驱动丝杠27转动带动铣刀作纵向进给运动。

结合图4和5，随动架25包括两块连接板250，顶板251以及围板252，三者通过焊接固定。两块连接板250通过螺栓与腰型孔253固定于主轴组件的两侧面，腰型孔253沿丝杠27的延伸方向布置，改变螺栓在腰型孔253上的位置随时控制刷子的高度。

顶板251水平固定于两块连接板250底端，顶板251上并排开设有两个透孔，一个供铣刀穿出至床身1的上表面以铣削床身1上的模板完成雕刻，另一个为排屑孔254。在排屑孔254的孔壁内部加工一圈环槽255，软管3的端部嵌入环槽255中，在环槽255内安装胀紧环256以利用胀紧环256的弹性扩张力将软管3的端部抵住压紧于环槽255内。

胀紧环256为一端开口的圆环形弹性材料，将胀紧环256捏合使其开口缩小，自顶板251的内侧塞入环槽255处，松开后，胀紧环256的开口在自身弹性的作用下扩张，它胀紧至环槽255内并将软管3上伸入环槽255中的部分压紧在环槽255中，防止软管3脱落。软管3另一端外接布袋除尘器4，在布袋除尘器4中引风机吸力的作用下，木屑通过软管3均匀分配到两个布袋中，木屑停留在布袋除尘器4中，气体则穿过布袋排出布袋除尘器4。

围板252沿顶板251的边缘垂直焊接于顶板251上，围板252围合后底部形成一个区域，该区域底部开口，铣刀从开口伸出至待雕刻的模板上，其围合区域为存屑区。

围板252内壁上设置有夹持刷子的夹持组件，夹持组件包括与围板252垂直的连板262以及与连板262垂直的夹板258，三者一体折弯成型，夹板258底部不可超过围板252高度，将刷子上端放置于夹持组件中，通过紧定件将刷子固定在夹持组件中，紧定件可以采用螺钉或者其他螺纹连接件。

围板252上设置有可以连通至存屑区的换刀口，换刀口与龙门机架20运动方向前方同侧，换刀口一侧安装有锁扣结构的锁钩259，换刀口另一侧铰接一块用于挡住换刀口以封闭存屑区的挡板261，挡板261上安装有与锁钩259配合锁紧的锁体260，需要更换刀具时，打开挡板处的锁体260使之与锁钩259脱开，更换完毕后，将锁扣锁死。

结合图6，数控雕刻机的床身1呈矩形，用于放置待雕刻的木料。床身1内安装吸附装置13，吸附装置13可将木料吸附固定于床身1表面，防止在雕刻过程中木料产生移动影响雕刻效果。吸附装置13包括四个沿床身1方向并行排列的矩形吸附腔，四个矩形吸附腔均为向上敞口设计，四个吸附腔敞口部位上共覆盖有一块矩形垫板14，垫板14采用未覆膜处理的木板，以使其保持较好的透气性，将真空负压传递至其上的待雕刻木料上，对木料形成吸附效果，垫板14可以防止铣刀穿透木料损伤床身1内的吸附腔。垫板14的四边固定于床身1上，垫板14四边胶接有橡胶材质的密封框140，保证在吸附过程中不漏气。四个吸附腔分别连接床身1内部四根通风管15的一端，四根通风管15上均安装有控制阀门16，根据木料大小以及在垫板14上的位置，通过开启与关闭控制阀门16方便控制四个矩形吸附腔的连通与关闭。四根通风管15连接于主管17上，主管17的另一端与床身1外部的真空泵5相连。当启动真空泵5时，与主管17相连的矩形吸附腔内形成对外的压差，透过垫板14将垫板14对应表面上的木料吸附固定在垫板14上，从而防止雕刻机雕刻木料过程中木料随铣刀的运动发生偏移。

在床身1两侧对应于龙门机架20的两个行程终点共有四块金属挡板18，左右各两块，同一侧的两块金属挡板18的相对面上各设置一个弹性材料制成的缓冲块19，以限制龙门机架20的滑动行程防止超出床身1范围，同时，缓冲块19防止龙门机架20在终点处与金属挡板18发生刚性冲击，保证铣刀在雕刻作业中的安全性。

实施例2

一种具有木屑清理功能的数控雕刻机，结合图7，其与实施例1的区别在于：夹持组件包括转动连接于围板252内侧的夹板258，且夹板258的长度使其下端不超过围板252下端，两者铰接处设置有一扭簧257，用于保持围板252与夹板258之间的夹持力，用于夹持固定刷子的上端；夹板258的下端带有锯齿，且锯齿朝向围板252方向略微弯曲，以进一步限定夹持与夹板258和围板252之间的刷子脱出的力。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。