一种多刀头平面雕刻机的制作方法

本实用新型属于机床技术领域，涉及一种多刀头平面雕刻机。

背景技术：

平面雕刻机是一种通过电脑控制，在物体表面经过钻铣形成预定图形的加工设备，广泛应用于木工业、工艺业、装饰业等行业。

如中国专利申请(申请号：201020254429.0)公开了一种平面雕刻机，包括机架和横梁，横梁侧部设有横拖板，驱动机构一能够驱动横拖板横向移动，横拖板上设有竖托板，竖拖板上固连有横向设置的刀具架，刀具架上沿直线排列有多个刀具组件，驱动机构二能够驱动竖拖板沿竖直方向移动，机架上设有工作板，驱动机构三能够驱动工作板纵向移动。这样，雕刻机的刀具架能够相对固定在工作板上的物体沿三维坐标的各个方向移动，使刀具架上的多个刀具能够同时对工作板上的加工件进行雕刻加工。

然而，上述每个刀具组件的刀具均采用独立的电机驱动，这样，由于每个电机之间缺乏联系，使每个电机的转速不可能达到完全一致，即各刀具在雕刻过程中的转速会存在差异，使各刀具所雕刻的图案一致性较差。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种多刀头平面雕刻机，本实用新型所要解决的技术问题是：如何使多刀头平面雕刻机雕刻的图案一致性更好。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种多刀头平面雕刻机，包括机架、能够相对机架沿水平纵向移动的工作板和横向设置并能够相对机架沿横向和沿竖直方向移动的刀具架，所述刀具架上设有电机和多个用于雕刻的刀具，所述电机与刀具之间设有与上述刀具数量相同的传动轴，各传动轴之间通过带传动连接，所述电机与其中一个传动轴连接，每个传动轴分别能够驱动一个刀具转动。

本多刀头平面雕刻机的刀具架能够相对固定在工作板上的加工件在三维坐标系内移动，刀具架上设置多个刀具，使本雕刻机能够同时雕刻多个图案。与刀具相连的传动轴之间通过带传动连接，使传动轴之间具有同步联动性，这样，只需一个电机与传动轴连接即可驱动所有刀具转动，对于系统的控制要求更简单，同时，各转轴转速基本相同，使所有刀具的转速更接近，同步率更高，各刀具所雕刻出来的图像一致性更好。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述刀具相对工作板竖直设置，所述刀具包括壳体、穿设在壳体内的转轴和固设于转轴下端的刀头，所述传动轴伸入壳体内并与转轴通过相啮合的圆锥齿轮连接。这样，传动轴相对转轴横向设置，使刀具与加工件接触产生的冲击力只会沿传动轴的径向作用于传动轴，避免了冲击力沿传动轴的轴向传递，减少了冲击力在传动轴之间传递的可能，使各传动轴转动更平稳。

在上述的多刀头平面雕刻机中，每个所述传动轴上均固设有开有双槽的带轮，相邻的两个带轮分别通过一个传动带连接。传动轴之间通过两两连接，使所有传动轴连接在一起，从而达到同步转动的效果。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述传动轴上均固设有开有单槽的带轮，上述所有带轮均通过同一条传动带连接。采用一条传动带将所有传动轴的带轮连接在一起，同样能够实现所有传动轴的同步转动，使刀具转动保持一致。

在上述的多刀头平面雕刻机中，相邻的带轮之间均设有张紧轮，所述张紧轮相对带轮轴心的连线上下间隔分布。通过设置张紧轮，使传动带与带轮之间配合更紧密，传动更稳定。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述传动带为同步带。同步带与带轮之间能够通过齿形啮合传动，使传动轴之间的传动同步性更高，一致性更好。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述刀具架包括前板、后板、顶板和底板，所述前板、后板、顶板和底板呈长条板状并合围形成中空盒状，所述前板上沿长度方向依次开有若干用于安装刀具的固定孔，所述后板上开有用于安装电机的电机安装槽。这样，传动轴、带轮和皮带能够安装于刀具架内，使传动轴之间的传动不易受外界干扰，电机安装于刀具的后方，使电机不易与外物碰触。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述刀具与刀具架通过连接套固连，所述连接套呈中空筒状，所述连接套包括同轴连接的连接段和嵌入段，所述连接段与嵌入段连接的一端设有第一法兰，所述连接段的另一端设有第二法兰，所述第一法兰和第二法兰分别与前板和壳体固连，且所述嵌入段嵌入固定孔内。通过连接筒，刀具能够稳定地相对刀具架固定。

在上述的多刀头平面雕刻机中，所述后板上还开有若干避让孔，每个避让孔分别与一个固定孔正对。避让孔的开设便于操作人员直接观察到刀具架的内部情况，而且便于传动带等部件的安装。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型只需一个电机即可驱动所有刀具转动，简化了电机的控制系统，而且与刀具相连的各传动轴通过带传动连接，使各刀具之间的同步率更高，雕刻机同时雕刻出来的各图像一致性更好。

2、传动轴相对刀具横向设置，降低了刀具与加工件接触产生的冲击力对传动轴的影响，使传动轴转动更平稳。

3、刀具架采用中空盒状，起到了保护传动轴以及带传动机构的作用，使刀具转动更稳定。

附图说明

图1是平面雕刻机的结构示意图；

图2是实施例一中刀具与电机的连接爆炸图；

图3是实施例一中刀具与电机连接的立体图；

图4是实施例一中传动机构与刀具的连接示意图；

图5是实施例一中刀具架的立体图；

图6是实施例二中传动机构的结构示意图。

图中，1、机架；21、工作板；22、第一驱动机构；3、横梁；41、横拖板；42、第二驱动机构；43、竖拖板；44、第三驱动机构；5、刀具架；51、前板；511、固定孔；52、后板；521、避让孔；53、顶板；54、底板；55、电机安装槽；551、电机安装板；552、电机安装孔；6、刀具；61、壳体；62、转轴；63、刀头；7、电机；71、电机轴；81、连接套；811、连接段；811a、第一法兰；811b、第二法兰；812、嵌入段；82、传动轴；83、带轮；84、传动带；9、张紧轮。

具体实施方式

以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。

实施例一

如图1所示，一种平面雕刻机，包括机架1、工作板21、横梁3、横拖板41、竖拖板43、第一驱动机构22、第二驱动机构42、第三驱动机构44和若干刀具6，工作板21滑动连接于机架1上并能够在第一驱动机构22的驱动下相对机架1沿水平纵向移动，横梁3水平横向设置于工作板21上方，横拖板41通过导轨滑动连接于横梁3的一侧并能够在第二驱动机构42的驱动下相对工作板21水平横向移动，竖拖板43滑动连接于横拖板41上并能够在第三驱动机构44的驱动下相对横拖板41上下移动，竖拖板43上固设有横向设置的刀具架5，多个刀具6沿刀具架的长度方向依次设置于刀具架5上，这样，通过第一驱动机构22、第二驱动机构42和第三驱动机构44的联动，刀具架5能够相对工作板21在三维坐标系内移动，使多个刀具6能够同时对固设于工作板21上的加工件进行雕刻。

如图2、图3、图4所示，多个刀具6分别间隔地沿刀具架5的长度方向排列，机架1上还设有一个电机7，电机7通过传动机构与每个刀具6传动连接，使电机7能够驱动各刀具6同步转动。具体的，每个刀具6包括竖直设置的壳体61，壳体61内穿设有竖直设置的转轴62，转轴62的下端与刀头63固连，传动机构包括与刀具6的数量相同的连接套81、传动轴82和带轮83，传动轴82均沿水平纵向设置，每个带轮83分别固设于一个传动轴82的一端，相邻的带轮83之间分别设置有一个传动带84，传动带84分别嵌入带轮83的一个凹槽内，使两个带轮83相连接，这样，使所有相邻的带轮83两两相连，从而形成一个整体。优选的，传动带84采用同步带，从而使传动轴82之间的同步率更高。每个传动轴82的另一端伸入刀具6的壳体61内，并与转轴62通过相啮合的圆锥齿轮连接，使电机7能够同时驱动所有刀具6同步转动。

如图2、图5所示，刀具架5包括均呈长条板状的前板51、后板52、顶板53和底板54，前板51、后板52、顶板53和底板54依次连接并合围形成中空盒状，前板51上沿长度方向依次开有若干用于安装刀具6的固定孔511，固定孔511的数量与刀具6数量相同。刀具6通过中空筒状的连接套81与前板51固连，连接套81包括连接段811和嵌入段812，包括同轴连接的连接段811和嵌入段812，连接段811与嵌入段812连接的一端设有第一法兰811a，连接段811的另一端设有第二法兰811b，所述第一法兰811a和第二法兰811b分别与前板51和壳体61固连，并使嵌入段812嵌入固定孔511内。传动轴82通过轴承连接穿设于连接套81内，并使传动轴82的一端伸入刀具6内与转轴62连接，传动轴82的另一端伸出嵌入段812并与带轮83固连。

后板52上开有电机安装槽55，电机安装槽55与前板51相对的槽壁由电机安装板551构成，电机安装板551上开有电机安装孔552，电机安装孔552与其中一个固定孔511正对，使电机7安装到电机安装槽55内后，电机轴71能够伸出电机安装孔552并与传动轴82同轴连接。为了便于观测和传动带84的安装，后板52上还开有若干避让孔521，每个避让孔521分别与一个固定孔511正对。

实施例二

本实施例的技术方案与实施例一的技术方案基本相同，不同之处在于，如图6所示，本实施例中只设置一条传动带84，传动轴82上设置的带轮83均只开有单槽，该传动带84嵌入所有带轮83的凹槽内并将这些带轮83连接起来，使传动带84能够同时带动所有带轮83同步转动。

进一步的，相邻的两个带轮83之间均设置张紧轮9，张紧轮9相对带轮83轴心的连线上下间隔分布并与传动带84的外侧面相抵靠，使传动带84与带轮83的配合更紧密。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了机架1、工作板21、刀具架5、连接套81、连接段811、嵌入段812、第一法兰811a、第二法兰811b、传动轴82、带轮83、传动带84、张紧轮9等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。