一种铝板成型用的金属雕刻机的制作方法

本发明涉及金属雕刻设备技术领域，具体是涉及一种铝板成型用的金属雕刻机。

背景技术：

雕刻从加工原理上讲是一种钻铣组合加工，雕刻机多种数据输入模式根据需要游刃有余，电脑雕刻机有激光雕刻和机械雕刻两类，这两类都有大功率和小功率之分，小功率的只适合做双色板、建筑模型、小型标牌和三维工艺品等，雕刻玉石和金属等则需要功率在1500w以上，而大功率雕刻机可以做小功率雕刻机的东西，最适合做大型切割、浮雕和雕刻。

现有的金属雕刻机在对铝板进行雕刻时，由于雕刻刀片与铝板之间长时间接触，从而将会导致雕刻刀片产生磨损，但是现有的金属雕刻机的雕刻刀头安装在雕刻机头中，从而导致操作人员不方便拆卸和更换，在雕刻过程中容易产生大量的废料飞尘，雕刻过后积落在雕刻机的台面上，如不及时清除会对雕刻机的正常使用造成不良影响，降低切削精度。

中国专利cn201821482153.4公开了一种铝板成型用的金属雕刻机，包括工作台，所述工作台两侧的顶部活动连接有支撑块，所述支撑块的数量为两个，两个所述支撑块的顶部之间固定安装有横梁，所述横梁的外表面活动连接有位于工作台上方的雕刻机头本体，雕刻机头本体的两侧均固定安装有反应箱，雕刻机头本体的两侧均固定安装有位于反应箱下方的底箱。

该雕刻机跟换刀片时不宜与转轴同轴，且雕刻过程中产生的废渣容易堆积在铝板上影响切割精度，且其工作台无法对铝板进行定位夹持。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，提供一种铝板成型用的金属雕刻机，本技术方案解决了铝板雕刻后同轴精准更换刀头和定位夹持铝板的问题。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种铝板成型用的金属雕刻机，包括有：工作台，其顶端两侧分别设置有相互垂直的第一滑槽和第二滑槽；第一弹性抵接组件和第二弹性抵接组件，所述弹性抵接组件设置在工作台底部，所述第一弹性抵接组件工作端包括有在第一滑槽上相向或背向滑动的抵接块，且所述抵接块相对侧设置有倾斜朝下的斜面，所述第二弹性抵接组件与第一弹性抵接组件结构相同且其工作端在第二滑槽上相向或背向滑动；三轴加工机构，设置在工作台顶部，且其包括有工作端竖直朝下的第一伺服电机，所述第一伺服电机输出轴上同轴设置有三销定位组件；雕刻刀本体，其顶端同轴设置有与三销定位组件同轴固定对接的插接柱；负压拨尘机构，设置在三轴加工机构工作端，所述负压拨尘机构包括有开口朝下且同轴设置在雕刻刀本体外部的弹性旋转罩，所述弹性旋转罩底端沿轴线均布有能够滚动滚珠，且其内部底端沿轴线还均布有涡轮叶片，所述涡轮叶片底端低于雕刻刀本体底端，工作状态下，所述弹性旋转罩弹性抵接在铝板顶端且相对雕刻刀本体同轴转动。

优选地，第一弹性抵接组件还包括有：连接板和第一导轨，所述连接板底端设置有轴线水平的内螺纹固定耳，所述连接板通过第一导轨沿第一滑槽开槽方向滑动设置在工作台底部；支架，固定设置在连接板顶端且与第一滑槽滑动配合；第一固定销，其轴线水平设置在抵接块一端，所述第一固定销贯穿支架且与其滑动配合；第一弹簧，同轴套设在第一固定销上且其两端分别抵接在抵接块和支架相对端；双向螺纹丝杆，轴线水平且通过转动座转动设置在工作台底部，且所述双向螺纹丝杆与两侧内螺纹固定耳同轴螺纹拧接；第二伺服电机，固定设置在工作台底端且其输出轴与双向螺纹丝杆一端同轴固定连接，工作状态下，启动第二伺服电机，所述两侧连接板相向或背向移动。

优选地，第一弹性抵接组件还包括有第二导轨，抵接块通过第二导轨沿第一滑槽开槽方向滑动设置在连接板顶部。

优选地，三销定位组件包括有：固定柱，同轴固定设置在第一伺服电机输出轴底端，所述固定柱底端设置有同轴插接插接柱的，且所述固定柱上海均布沿沿径向贯穿插接槽的三个第三滑槽；定位销，滑动设置在第三滑槽中，且其偏离固定柱轴线一端同轴设置有内螺纹孔；螺纹柱，沿固定柱径向转动设置在插接槽中，且其与内螺纹孔同轴螺纹拧接；锥齿轮和内齿圈，所述锥齿轮同轴固定设置在定位销外端，所述内齿圈同轴转动设置在固定柱外周，所述锥齿轮和内齿圈轴线垂直且相互啮合。

优选地，三轴加工机构还包括有：第一滚珠丝杆滑台，水平设置在工作台两侧；龙门支架，开口朝下工作台顶端且其底端两侧与第一滚珠丝杆滑台工作端固定连接；第二滚珠丝杆滑台和第三滚珠丝杆滑台，所述第二滚珠丝杆滑台工作端滑动方向水平设置在龙门支架顶端，所述第三滚珠丝杆滑台工作端滑动方向竖直设置在第二滚珠丝杆滑台工作端；安装架，水平设置在第三滚珠丝杆滑台工作端用于固定设置第一伺服电机。

优选地，插接柱外周还均布有三个便于三销定位组件同轴卡接的定位槽。

优选地，负压拨尘机构还包括有：固定圈，同轴固定设置在安装架底端，且其位于第一伺服电机输出轴外圈；转动圈，同轴转动设置在固定圈底端；第二固定销和第二弹簧，弹性旋转罩通过第二固定销同轴滑动设置在转动圈底端，所述第二弹簧同轴套设在第二固定销上，且其两端分别抵接在转动圈和弹性旋转罩相对端；第三伺服电机和同步带，所述第三伺服电机输出轴朝下固定设置在安装架一端，所述第三伺服电机输出轴通过同步带与转动圈同步传动连接。

优选地，弹性旋转罩底端还均布有用于将抵接间隙处废屑沿周向向外拨出的拨料条。

优选地，定位槽为尖端朝向插接柱轴线的三角形，且所述三角形两侧还设置有便于三销定位组件工作端滑动插接的滑面。

优选地，固定圈上还均布有沿其径向的气孔。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

1、本设备能够避免废屑堆积影响雕刻精度，且能够避免废屑飞溅击伤工作人员，且能够对铝板进行精准定位，从而便于雕刻，具体的，工作时，将铝板水平放置在工作台上，同时启动第一弹性抵接组件和第二弹性抵接组件，使得抵接块在第一滑槽相向滑动，而第二弹性抵接组件工作端在第二滑槽中相向滑动，使得第一弹性抵接组件和第二弹性抵接组件工作端弹性卡接在铝板另四侧；启动第一滚珠丝杆滑台和第二滚珠丝杆滑台，使其工作端带动第一伺服电机沿水平方向进行移动，启动第一伺服电机，使其输出轴通过三销定位组件带动雕刻刀本体同轴转动；启动第三滚珠丝杆滑台，使其工作端带动雕刻刀本体沿竖直方向下降进行雕刻，因拨料条底端低于雕刻刀本体底端，从而使得弹性旋转罩先于雕刻刀本体克服第二弹簧弹力弹性抵接在铝板顶端，然后雕刻刀本体在抵接在铝板上进行雕刻；在移动雕刻过程中，因弹性旋转罩底端均布有多个滚珠，从而减小弹性旋转罩与铝板的摩擦力，且弹性旋转罩和固定圈底端与铝板之间存在间隙，使得弹性旋转罩相对雕刻刀本体同轴转动，即使得涡轮叶片沿弹性旋转罩周向转动，使得涡轮叶片顶部产生负压，使得气体从涡轮叶片底部和弹性旋转罩底部间隙向外排出，使得在雕刻过程中产生的废屑由涡轮叶片引导从弹性旋转罩底部向外排出，且沿周向转动的拨料条能够加快其拨屑速度，从而防止碎屑堆积影响雕刻精度，且能够防止废屑飞溅击伤工作人员；相比现有技术，本装置安全性和精度更高；

2、本装置通过三销定位组件能够精准同轴安装三轴加工机构，具体的，在需要更换雕刻刀本体时，转动锥齿轮，使得定位销沿径向从定位槽中退出，从而松开停止夹持插接柱，更换不同的雕刻刀本体，再通过插接柱同轴固定设置在三销定位组件中，使得雕刻刀本体与第一伺服电机输出轴同轴，从而便于更换雕刻刀本体，相比现有技术，本设备刀头更易更换。

附图说明

图1为本发明的立体图；

图2为本发明的侧视图；

图3为图2的a-a截面处的剖视图；

图4为图2的a-a截面处的立体剖视图；

图5为图3的b处局部放大图；

图6为本发明的正视图；

图7为图6的c-c截面处的剖视图；

图8为图7的d处局部放大图；

图9为本发明的三销定位组件和雕刻刀本体的正视图；

图10为体9的e-e截面处的剖视图。

图中标号为：

1-工作台；1a-第一滑槽；1b-第二滑槽；

2-第一弹性抵接组件；2a-抵接块；2a1-斜面；2b-连接板；2b1-内螺纹固定耳；2c-第一导轨；2d-支架；2e-第一固定销；2f-第一弹簧；2g-双向螺纹丝杆；2h-第二伺服电机；2i-第二导轨；

3-第二弹性抵接组件；

4-三轴加工机构；4a-第一伺服电机；4b-三销定位组件；4b1-固定柱；4b2-插接槽；4b3-第三滑槽；4b4-定位销；4b5-内螺纹孔；4b6-螺纹柱；4b7-锥齿轮；4b8-内齿圈；4c-第一滚珠丝杆滑台；4d-龙门支架；4e-第二滚珠丝杆滑台；4f-第三滚珠丝杆滑台；4g-安装架；

5-雕刻刀本体；5a-插接柱；5a1-定位槽；5a2-滑面；

6-负压拨尘机构；6a-弹性旋转罩；6a1-滚珠；6a2-涡轮叶片；6a3-拨料条；6b-固定圈；6b1-气孔；6c-转动圈；6d-第二固定销；6e-第二弹簧；6f-第三伺服电机；6g-同步带。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

参照图4所示，一种铝板成型用的金属雕刻机，包括有：

工作台1，其顶端两侧分别设置有相互垂直的第一滑槽1a和第二滑槽1b；

第一弹性抵接组件2和第二弹性抵接组件3，所述弹性抵接组件设置在工作台1底部，所述第一弹性抵接组件2工作端包括有在第一滑槽1a上相向或背向滑动的抵接块2a，且所述抵接块2a相对侧设置有倾斜朝下的斜面2a1，所述第二弹性抵接组件3与第一弹性抵接组件2结构相同且其工作端在第二滑槽1b上相向或背向滑动；

三轴加工机构4，设置在工作台1顶部，且其包括有工作端竖直朝下的第一伺服电机4a，所述第一伺服电机4a输出轴上同轴设置有三销定位组件4b；

雕刻刀本体5，其顶端同轴设置有与三销定位组件4b同轴固定对接的插接柱5a；

负压拨尘机构6，设置在三轴加工机构4工作端，所述负压拨尘机构6包括有开口朝下且同轴设置在雕刻刀本体5外部的弹性旋转罩6a，所述弹性旋转罩6a底端沿轴线均布有能够滚动滚珠6a1，且其内部底端沿轴线还均布有涡轮叶片6a2，所述涡轮叶片6a2底端低于雕刻刀本体5底端，工作状态下，所述弹性旋转罩6a弹性抵接在铝板顶端且相对雕刻刀本体5同轴转动。

工作时，将铝板水平放置在工作台1上，同时启动第一弹性抵接组件2和第二弹性抵接组件3，使得抵接块2a在第一滑槽1a相向滑动，而第二弹性抵接组件3工作端在第二滑槽1b中相向滑动，即使得抵接块2a和第二弹性抵接组件3工作端相对铝板四侧移动，从而使得斜面2a1卡接在铝板两侧，而第二弹性抵接组件3与第一弹性抵接组件2结构完全相同，从而使其工作端卡接在铝板另两侧，从而使得铝板被定位固定在工作台1顶端；

在对铝板进行雕刻时，启动三轴加工机构4，使其工作端带动第一伺服电机4a进行移动，启动第一伺服电机4a，使其输出轴通过三销定位组件4b带动雕刻刀本体5同轴转动；

当三轴加工机构4工作端带动雕刻刀本体5沿竖直方向下降进行雕刻时，因拨料条6a3底端低于雕刻刀本体5底端，从而使得弹性旋转罩6a先于雕刻刀本体5弹性抵接在铝板顶端，然后雕刻刀本体5在抵接在铝板上进行雕刻；

在移动雕刻过程中，因弹性旋转罩6a底端均布有多个滚珠6a1，从而减小弹性旋转罩6a与铝板的摩擦力，且弹性旋转罩6a和固定圈6b底端与铝板之间存在间隙，使得弹性旋转罩6a相对雕刻刀本体5同轴转动，即使得涡轮叶片6a2沿弹性旋转罩6a周向转动，使得涡轮叶片6a2顶部产生负压，使得气体从涡轮叶片6a2底部和弹性旋转罩6a底部间隙向外排出，使得在雕刻过程中产生的废屑由涡轮叶片6a2引导从弹性旋转罩6a底部向外排出，从而防止碎屑堆积影响雕刻精度，且能够防止废屑飞溅击伤工作人员；

且在需要更换雕刻刀本体5时，使得三销定位组件4b工作端沿径向松开停止夹持插接柱5a，更换不同的雕刻刀本体5，再通过插接柱5a同轴固定设置在三销定位组件4b中，使得雕刻刀本体5与第一伺服电机4a输出轴同轴，从而便于更换雕刻刀本体5。

如图7所示，第一弹性抵接组件2还包括有：

连接板2b和第一导轨2c，所述连接板2b底端设置有轴线水平的内螺纹固定耳2b1，所述连接板2b通过第一导轨2c沿第一滑槽1a开槽方向滑动设置在工作台1底部；

支架2d，固定设置在连接板2b顶端且与第一滑槽1a滑动配合；

第一固定销2e，其轴线水平设置在抵接块2a一端，所述第一固定销2e贯穿支架2d且与其滑动配合；

第一弹簧2f，同轴套设在第一固定销2e上且其两端分别抵接在抵接块2a和支架2d相对端；

双向螺纹丝杆2g，轴线水平且通过转动座转动设置在工作台1底部，且所述双向螺纹丝杆2g与两侧内螺纹固定耳2b1同轴螺纹拧接；

第二伺服电机2h，固定设置在工作台1底端且其输出轴与双向螺纹丝杆2g一端同轴固定连接，工作状态下，启动第二伺服电机2h，所述两侧连接板2b相向或背向移动。

当铝板放置在工作台1顶端需要定位时，启动第二伺服电机2h，使其输出轴带动双向螺纹丝杆2g同轴转动，而双向螺纹丝杆2g与端的内螺纹固定耳2b1同轴螺纹拧接，且连接板2b通过第一导轨2c滑动设置在工作台1底部，从而使得支架2d通过第一固定销2e带动抵接块2a在第一滑槽1a中滑动，而抵接块2a和支架2d之间通过第一弹簧2f弹性连接，从而使得抵接块2a弹性卡接在铝板两侧，从而防止因刚性抵接力使得双向螺纹丝杆2g转动过载。

如图7所示，第一弹性抵接组件2还包括有第二导轨2i，抵接块2a通过第二导轨2i沿第一滑槽1a开槽方向滑动设置在连接板2b顶部。

抵接块2a通过通过第二导轨2i沿第一滑槽1a开槽方向滑动设置在连接板2b顶部，从而使得抵接块2a能够稳定的在连接板2b顶部滑动，从而便于卡接铝板。

如图8所示，三销定位组件4b包括有：

固定柱4b1，同轴固定设置在第一伺服电机4a输出轴底端，所述固定柱4b1底端设置有同轴插接插接柱5a的4a2，且所述固定柱4b1上海均布沿沿径向贯穿插接槽4b2的三个第三滑槽4b3；

定位销4b4，滑动设置在第三滑槽4b3中，且其偏离固定柱4b1轴线一端同轴设置有内螺纹孔4b5；

螺纹柱4b6，沿固定柱4b1径向转动设置在插接槽4b2中，且其与内螺纹孔4b5同轴螺纹拧接；

锥齿轮4b7和内齿圈4b8，所述锥齿轮4b7同轴固定设置在定位销4b4外端，所述内齿圈4b8同轴转动设置在固定柱4b1外周，所述锥齿轮4b7和内齿圈4b8轴线垂直且相互啮合。

当需要更换雕刻刀本体5时，转动内齿圈4b8，因其与锥齿轮4b7轴线垂直且相互啮合，从而使得锥齿轮4b7带动螺纹柱4b6在第三滑槽4b3中同轴转动，而内螺纹孔4b5与螺纹柱4b6同轴螺纹拧接，从而使得定位销4b4沿4a1径向滑动，从而便于将插接柱5a同轴插接或拔出插接槽4b2，使得在插接时，三个定位销4b4能够同步抵接在插接柱5a外周，从而便于卡接使其与插接柱5a输出轴同轴定位。

如图1所示，三轴加工机构4还包括有：

第一滚珠丝杆滑台4c，水平设置在工作台1两侧；

龙门支架4d，开口朝下工作台1顶端且其底端两侧与第一滚珠丝杆滑台4c工作端固定连接；

第二滚珠丝杆滑台4e和第三滚珠丝杆滑台4f，所述第二滚珠丝杆滑台4e工作端滑动方向水平设置在龙门支架4d顶端，所述第三滚珠丝杆滑台4f工作端滑动方向竖直设置在第二滚珠丝杆滑台4e工作端；

安装架4g，水平设置在第三滚珠丝杆滑台4f工作端用于固定设置第一伺服电机4a。

启动第一滚珠丝杆滑台4c，使其工作端能够带动龙门支架4d沿水平方向移动，启动第二滚珠丝杆滑台4e，使得第三滚珠丝杆滑台4f能够沿水平方向移动，而启动第三滚珠丝杆滑台4f，能够使其工作端通过安装架4g沿竖直方向升降第一伺服电机4a，从而便于雕刻。

如图8所示，插接柱5a外周还均布有三个便于三销定位组件4b同轴卡接的定位槽5a1。

当固定柱4b1沿径向卡接在定位槽5a1中时，所述插接柱5a不易沿轴向脱离插接槽4b2，且使其不易沿固定柱4b1周向转动。

如图5所示，负压拨尘机构6还包括有：

固定圈6b，同轴固定设置在安装架4g底端，且其位于第一伺服电机4a输出轴外圈；

转动圈6c，同轴转动设置在固定圈6b底端；

第二固定销6d和第二弹簧6e，弹性旋转罩6a通过第二固定销6d同轴滑动设置在转动圈6c底端，所述第二弹簧6e同轴套设在第二固定销6d上，且其两端分别抵接在转动圈6c和弹性旋转罩6a相对端；

第三伺服电机6f和同步带6g，所述第三伺服电机6f输出轴朝下固定设置在安装架4g一端，所述第三伺服电机6f输出轴通过同步带6g与转动圈6c同步传动连接。

当安装架4g沿竖直方向下降时，弹性旋转罩6a相对转动圈6c克服第二弹簧6e弹力弹性抵接在铝板顶端，从而使得启动第三伺服电机6f时，使其输出轴通过同步带6g带动转动圈6c相对固定圈6b同轴转动，从而能够使得弹性旋转罩6a同轴转动，从而便于将第一伺服电机4a工作时产生的废屑从弹性旋转罩6a底端向外拨出，第二固定销6d用于沿轴向滑动连接弹性旋转罩6a和转动圈6c。

如图5所示，弹性旋转罩6a底端还均布有用于将抵接间隙处废屑沿周向向外拨出的拨料条6a3。

当弹性旋转罩6a沿周向转动时，拨料条6a3能够加速将其底端间隙处的废屑向外排出。

如图10所示，定位槽5a1为尖端朝向插接柱5a轴线的三角形，且所述三角形两侧还设置有便于三销定位组件4b工作端滑动插接的滑面5a2。

定位槽5a1为三角形，从而便于定位销4b4沿径向移动抵接三角形的定位槽5a1内侧，从而便于夹持定位，且滑面5a2能够引导定位销4b4沿周向滑动抵接在定位槽5a1中。

如图5所示，固定圈6b上还均布有沿其径向的气孔6b1。

通过在固定圈6b顶端设置气孔6b1，能够使得弹性旋转罩6a内部压强相对外部一定，从而便于其内部产生负压将废屑排出。

本发明的工作原理：

本装置通过以下步骤实现本发明的功能，进而解决了本发明提出的技术问题：

步骤一，工作时，将铝板水平放置在工作台1上，同时启动第一弹性抵接组件2和第二弹性抵接组件3，使得抵接块2a在第一滑槽1a相向滑动，而第二弹性抵接组件3工作端在第二滑槽1b中相向滑动，使得第一弹性抵接组件2和第二弹性抵接组件3工作端弹性卡接在铝板另四侧；

步骤二，启动第一滚珠丝杆滑台4c和第二滚珠丝杆滑台4e，使其工作端带动第一伺服电机4a沿水平方向进行移动，启动第一伺服电机4a，使其输出轴通过三销定位组件4b带动雕刻刀本体5同轴转动；

步骤三，启动第三滚珠丝杆滑台4f，使其工作端带动雕刻刀本体5沿竖直方向下降进行雕刻，因拨料条6a3底端低于雕刻刀本体5底端，从而使得弹性旋转罩6a先于雕刻刀本体5克服第二弹簧6e弹力弹性抵接在铝板顶端，然后雕刻刀本体5在抵接在铝板上进行雕刻；

步骤四，在移动雕刻过程中，因弹性旋转罩6a底端均布有多个滚珠6a1，从而减小弹性旋转罩6a与铝板的摩擦力，且弹性旋转罩6a和固定圈6b底端与铝板之间存在间隙，使得弹性旋转罩6a相对雕刻刀本体5同轴转动，即使得涡轮叶片6a2沿弹性旋转罩6a周向转动，使得涡轮叶片6a2顶部产生负压，使得气体从涡轮叶片6a2底部和弹性旋转罩6a底部间隙向外排出，使得在雕刻过程中产生的废屑由涡轮叶片6a2引导从弹性旋转罩6a底部向外排出；

步骤五，在需要更换雕刻刀本体5时，转动锥齿轮4b7，使得定位销4b4沿径向从定位槽5a1中退出，从而松开停止夹持插接柱5a，更换不同的雕刻刀本体5，再通过插接柱5a同轴固定设置在三销定位组件4b中，使得雕刻刀本体5与第一伺服电机4a输出轴同轴。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。