一种雕刻机机头连接机构的制作方法

本实用新型涉及雕刻机技术领域，具体地，涉及一种雕刻机机头连接机构。

背景技术：

木材作为装饰材料使用时，常常需要在木材表面进行纹饰雕刻，得到不同花纹样式的木制品以满足消费者使用的需要。在进行木材雕刻作业过程中，雕刻机机头需要悬吊以控制钻头与木材加工面之间的距离，便于调整雕刻深度，对木材进行加工，因而，雕刻机机头连接机构的性能很大程度影响了雕刻作业的精度和雕刻机的加工效果。

传统的雕刻机机头连接机构通常由横向及纵向两条导轨拼接而成，通过伺服电机控制机头沿横纵两个方向运动，在木材表面雕刻出花纹。此种布置方式使得雕刻机机头连接机构的自重较大，难以使用重型钻头对木材进行加工，雕刻机使用范围较为局限；当待加工木材的厚度较大时，需要提高雕刻机机头的高度，雕刻机机头连接机构作功较大，重心较高，雕刻机机头易从连接机构中滑落，装置的稳定性较差；雕刻机机头自重较大时，其作动过程难以精准控制，木材表面的花纹加工精度不高，次品率上升。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种稳定性强，产品次品率低的雕刻机机头连接机构。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供一种雕刻机机头连接机构,其包括横置机架、固定板、活动板、第一伺服电机、第一丝杆及弹簧，横置机架设置于车床架，横置机架具有一空槽，固定板连接于横置机架，活动板滑动连接于固定板，活动板具有机头固定环，第一伺服电机固定于固定板并连接外部电源，第一丝杆的一端连接于第一伺服电机，第一丝杆的另一端连接于活动板，弹簧的一端连接于固定板，弹簧的另一端连接于活动板。

在其中一个实施例中，横置机架还包括第二伺服电机及第二丝杆，第二伺服电机及第二丝杆均设置于空槽内，第二伺服电机设置于横置机架的内壁，第二丝杆的一端连接于第二伺服电机，其另一端连接于横置机架的内壁，固定板连接于第二丝杆。

在其中一个实施例中，固定板具有伸入空槽并与空槽的上槽面及下槽面相抵持的凸部。

在其中一个实施例中，固定板上还具有两条竖直设置的平行导轨。

在其中一个实施例中，活动板具有两组凸块，凸块上设有对应导轨的导槽。

在其中一个实施例中，导轨的两侧面及导槽的内侧壁均呈波浪状结构，导轨与导槽通过波浪状结构相互咬合。

在其中一个实施例中，凸块通过螺钉连接于活动板。

在其中一个实施例中，活动板还包括两块翼板，翼板垂直连接于活动板的板面并与固定板的板面相抵持。

在其中一个实施例中，翼板与固定板板面抵持部设有一层橡胶垫。

与现有技术相比，本实用新型可以获得包括以下技术效果：

本实用新型的雕刻机机头连接机构设置于车床架，通过固定板在横置机架上的移动实现机头的横向移动，通过活动板在固定板上的运动实现机头的纵向移动，横置机架同时作为横向导轨及承重件，雕刻机机头移动过程中仅需克服固定板、活动板、第一伺服电机、第一丝杆及弹簧的重力，受重较小，装置稳定性较强，可使用重型钻头对木材进行加工，有效扩大了雕刻机的使用范围；固定板与活动板之间通过第一丝杆及弹簧双重连接，进一步提高了雕刻机机头连接机构的稳定性；通过丝杆调整机头在木材表面上的位置，可准确控制木材加工深度及加工轨迹，产品的次品率较低。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型的雕刻机机头连接机构的结构示意图；

图2为本实用新型的固定板与活动板的连接示意图。

具体实施方式

以下将以图式展示本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本实用新型实施方式中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……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，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，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，各个实施方式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，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提供一种雕刻机机头连接机构，其应用于雕刻机技术领域，用于固定雕刻机机头，实现雕刻机机头在木材表面的定位，便于雕刻机对木材进行雕饰。请参阅图1，图1为本实用新型的雕刻机机头连接机构的结构示意图，如图所示，本实用新型的雕刻机机头连接机构包括横置机架10、固定板20、活动板30、第一伺服电机40、第一丝杆50及弹簧60。需要说明的是，本实用新型的横置机架10设置于车床架，其用于引导雕刻机机头横向移动并为固定板20、活动板30、第一伺服电机40、第一丝杆50及弹簧60等部件提供支撑，以保证雕刻机运动的可靠性及其稳定性。本实用新型的雕刻机机头连接机构的大部分重量通过横置机架10分摊至车床架，雕刻机机头纵向运动部件的重量较小，机头作动过程中，雕刻机机头连接机构不易晃动，装置的稳定性较强，此外，在保证雕刻机机头安装稳固的前提下，可更换不同型号的钻头以扩大雕刻机的使用范围。在具体实践中，可使用重型钻头对木材进行加工，在实现木材雕刻作业的同时，通过改变钻头进击深度，使钻头穿透木材，实现雕刻机的切割功能，以提高雕刻机的市场竞争力。

横置机架10具有一空槽11，空槽11作为横置机架10与固定板20之间的连接槽，用于缩短固定板20重心到横置机架10的距离，以提高雕刻机机头连接机构的稳定性。固定板20连接于横置机架10，固定板20用于设置活动板30、第一伺服电机40、第一丝杆50及弹簧60，并为其提供支撑。本实施例中，固定板20在横置机架10上移动并带动机头运动，实现机头沿木材表面的横向移动。活动板30滑动连接于固定板20，活动板30具有机头固定环31，机头设置于机头固定环31并在活动板30的带动下运动，实现机头在木材表面的定位，便于对木材进行雕饰。本实施例中，机头在活动板30带动下移动的过程中，固定板20与横置机架10的纵向位置始终不发生改变，第一伺服电机40驱动机头纵向移动所需克服的重力势能较小，重力作功较少，进而提高了装置的稳定性，且降低了雕刻机的工作能耗。

第一伺服电机40固定于固定板20并连接外部电源，第一丝杆50的一端连接于第一伺服电机40，第一丝杆50的另一端连接于活动板30，第一伺服电机40用于驱动第一丝杆50周期性的正向及反向旋转，进而带动活动板30在固定板20上沿第一丝杆50轴向做往复运动，实现机头钻头对木材表面的加工。本实施例中，可通过调整第一伺服电机40转子的参数来控制第一丝杆50的转速及活动板30的移动速度，木材加工深度控制的精准度较高，在同一作业参数下加工出的产品一致性较强，产品次品率低。弹簧60的一端连接于固定板20，弹簧60的另一端连接于活动板30，弹簧60的设置可减轻第一丝杆50负重，延长第一丝杆50的使用寿命，并保证第一丝杆50作动的可靠性。此外，通过第一丝杆50与弹簧60的双重连接，活动板30不易从固定板20上脱落，活动板30与固定板20连接的稳定性提高，机头的移动及钻头对木材加工过程的可靠性提高。

为实现固定板20在横置机架10上的横向移动，以控制机头的横向位移，本实用新型的横置机架10包括第二伺服电机12及第二丝杆13，第二伺服电机12及第二丝杆13均设置于空槽11内，第二伺服电机12设置于横置机架10的内壁，第二丝杆13的一端连接于第二伺服电机12，其另一端连接于横置机架10的内壁，固定板20连接于第二丝杆13。本实施例中，第二伺服电机12与横置机架10的内壁之间设有一层橡胶垫，橡胶垫的设置可减小第二伺服电机12工作中产生的震动，填充第二伺服电机12与横置机架10内壁之间的缝隙，有利于提高第二伺服电机12与横置机架10内壁连接的稳定性，保证第二伺服电机12及第二丝杆13长时间有效作动。接通电源后，第二伺服电机12的转子转动并驱动第二丝杆13周期性的正向及反向转动，第二丝杆13带动与之连接的固定板20沿第二丝杆13轴向做往复运动，以控制雕刻机在木材表面的加工轨迹。本实施例中，通过调节第二伺服电机12的转子参数，可精准的控制雕刻机的走刀速度，以适应不同材质木材及花纹表面粗糙度的加工需求，雕刻机加工准确度较高，产品次品率低。

为减小固定板20对第二丝杆13的压力，延长第二丝杆13的使用寿命，在本实施例中，固定板20具有伸入横置机架10空槽11并与空槽11的上槽面及下槽面相抵持的凸部21。请参阅图2，图2为本实用新型的固定板20与活动板30的连接示意图，如图所示，固定板20的凸部21与空槽11的上槽面及下槽面相抵持。固定板20连接于第二丝杆13后，凸部21抵紧空槽11的下槽面，空槽11的下槽面对固定板20产生支持力，该支持力抵消了固定板20的部分重力，减轻了第二丝杆13的承重，第二丝杆13使用寿命延长，不易失效，保证了第二丝杆13的有效作动。此外，通过凸部21与空槽11的上槽面及下槽面的配合，对固定板20的运动进行导向，可防止固定板20因第二丝杆13与固定板20连接处磨损及过盈连接时产生的晃动，提高了固定板20的稳定性，保证了机头作动的可靠性。凸部21与空槽11的上槽面及下槽面连接处均贴覆耐磨贴，以减小机头横向移动时，固定板20与横置机架10之间的摩擦阻力，延长固定板20与横置机架10的使用寿命，本实施例中采用橡胶耐磨贴进行举例说明，在具体实践中可根据生产要求选用塑料及耐磨砂等材质，于此不再赘述。

为引导活动板30的运动，保证机头纵向运动的可靠性，在本实施例中，固定板20上还具有两条竖直设置的平行导轨22，活动板30具有两组凸块32，凸块32上设有对应导轨22的导槽321。请复参阅图2，如图所示，固定板20的平行导轨22嵌入活动板30的导槽321并与导槽321配合。第一丝杆50带动活动板30运动过程中，活动板30沿平行导轨22纵向移动，活动板30与固定板20的横向相对位置始终保持不变，机头沿纵向及横向的运动始终由第一伺服电机40及第二伺服电机12的转子参数决定，机头运动可靠，加工产品的次品率低。

为防止导轨22从导槽321中脱出，保证导轨22对活动板30导向的有效性，进一步提高机头纵向运动的可靠性，在本实施例中，导轨22的两侧面及导槽321的内侧壁均呈波浪状结构，导轨22与导槽321通过波浪状结构相互咬合。请复参阅图2，如图所示，导槽321槽口的波浪状结构与导轨22轨身的波浪状结构相抵持，二者相互锁扣，导轨22难以从导槽321中脱出，可实现导轨22对活动板30的长效导向。且导轨22与导槽321通过波浪状结构配合，导轨22与导槽321之间的横向间隙极小，活动板30运动过程中不易晃动，进一步提高了机头纵向运动的可靠性。

为降低本实用新型的雕刻机机头连接机构的使用成本，在本实施例中，凸块32通过螺钉连接于活动板30。随着机头作动次数的递增，导轨22与导槽321之间的磨损逐渐增大，为保证雕刻机的加工效果，需要及时对失效的凸块32进行更换。本实施例中通过螺钉将两组凸块32连接于活动板30，当凸块32局部损坏时，可进行针对性更换，无需将凸块32整块拆下或更换整个活动块，有效降低了雕刻机机头连接机构的使用成本。

为防止木屑沿固定板20与活动板30之间的缝隙进入导轨22与导槽321连接面，以减小活动板30纵向运动的摩擦阻力，在本实施例中，活动板30还包括两块翼板33，翼板33垂直连接于活动板30的板面并与固定板20的板面相抵持，固定板20与活动板30之间的缝隙极小。雕刻机作业过程中，木材产生的微小木屑进入固定板20与活动板30之间的缝隙，并在缝隙处堆积，对缝隙进行封堵，防止后续产生木屑的继续进入，由木材作业面进入导槽321与导轨22连接面的木屑量极少，雕刻机机头连接机构上方空气流速较慢，由雕刻机机头连接机构上方进入导槽321与导轨22连接面的木屑量较低，活动板30纵向移动过程中，木屑对导槽321及导轨22连接面处的摩擦阻力较小，可有效延长导槽321及导轨22的使用寿命。

为减小机头纵向移动过程中固定板20板面与翼板33之间的摩擦力，延长固定板20及活动板30的使用寿命，在本实施例中，翼板33与固定板20板面抵持部设有一层橡胶垫。橡胶具有优良的耐磨性能，在翼板33与固定板20板面抵持部设置橡胶垫时，固定板20板面与翼板33之间的接触面积较大，二者之间的摩擦力较小，可有效减轻固定板20板面与翼板33之间的磨损，延长固定板20及活动板30的使用寿命。

综上所述，本实用新型的一或多个实施方式中，本实用新型的雕刻机机头连接机构设置于车床架，通过固定板20在横置机架10上的移动实现机头的横向移动，通过活动板30在固定板20上的运动实现机头的纵向移动，横置机架10同时作为横向导轨22及承重件，雕刻机机头移动过程中仅需克服固定板20、活动板30、第一伺服电机40、第一丝杆50及弹簧60的重力，受重较小，装置稳定性较强，可使用重型钻头对木材进行加工，有效扩大了雕刻机的使用范围；固定板20与活动板30之间通过第一丝杆50及弹簧60双重连接，进一步提高了雕刻机机头连接机构的稳定性；通过丝杆调整机头在木材表面上的位置，可准确控制木材加工深度及加工轨迹，产品的次品率较低。

上述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。