本發(fā)明涉及一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機。

背景技術(shù)：

石雕屬于雕塑范疇，是一種反應(yīng)社會生活的造型藝術(shù)形式，具有紀(jì)念、象征意義。目前的大型雕刻機械，沒有把毛坯外部多余體積材料分塊切割取下再次利用，只是把多余的部分打磨成粉狀使之脫落，這樣不僅浪費材料，浪費時間，而且打磨出來的粉塵十分影響環(huán)保。目前，對于大型和巨型石雕，仍然采用手工加工方法，工人利用電動圓鋸下料，再利用斧、錘、鑿等工具進行精加工。加工巨型石雕時，工人在石雕外圍搭設(shè)腳手架，腳手架上同時有幾名或十幾名工人對石雕的不同部位進行加工。加工現(xiàn)場往往充滿粉塵、電動圓鋸的噪聲巨大，而且工人的勞動強度非常大，這些因素都對工人的身心健康造成嚴(yán)重影響，而且是對人力物力的雙重浪費，此外，加工效率低、人工成本高，限制了生產(chǎn)企業(yè)發(fā)展。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述問題，本發(fā)明提供一種切割精度高、切割的穩(wěn)定性好，又保證了工人的身體健康及社會的環(huán)境健康的一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機。

為達到上述目的，本發(fā)明一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機，包括工件轉(zhuǎn)盤單元、對工件進行雕刻的雕刻機單元以及凈化循環(huán)水池和數(shù)控總控系統(tǒng)柜；

所述工件轉(zhuǎn)盤單元包括轉(zhuǎn)盤支架、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架上的若干工件轉(zhuǎn)盤、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架上的倒u形架以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架底部的轉(zhuǎn)盤支架位移裝置，其中，所述工件轉(zhuǎn)盤通過a軸伺服驅(qū)動機構(gòu)控制繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，所 述倒u形架上設(shè)有與所述工件轉(zhuǎn)盤一一對應(yīng)的工件頂尖，其中所述工件頂尖懸設(shè)置所述工件轉(zhuǎn)盤的上方，所述地盤位置裝置包括至少兩條相平行設(shè)置的底盤導(dǎo)軌以及一條底盤絲桿，所述底盤導(dǎo)軌分別置于所述底盤絲桿的兩側(cè)；

所述雕刻機單元包括底座、設(shè)置在所述底座上的至少一根立柱以及設(shè)置在所述立柱上的橫梁，其中所述橫梁上設(shè)有若干安裝座，所述安裝座上設(shè)有用于裝夾刀具的主軸電機及馬達切割裝置，所述雕刻機單元還包括x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)、y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)、z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)；以所述立柱長度的延伸方向為x軸，所述橫梁長度的延伸方向為y軸，與所述x軸和y軸構(gòu)成的平面垂直的方向為z軸，所述橫梁通過所述z軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿z軸方向移動，所述安裝座通過所述y軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿y軸方向移動。

進一步地，所述雕刻機單元包括兩根立柱，所述橫梁的兩端分別設(shè)置在兩個立柱上，所述立柱上設(shè)置有x立柱齒條，所述橫梁上設(shè)置有與x立柱齒條配合的x立柱齒輪，所述立柱上還鋪設(shè)有x立柱導(dǎo)軌，所述橫梁上設(shè)置有與x立柱導(dǎo)軌適配的x立柱滑塊，所述x立柱齒輪由x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)控制；所述x立柱齒輪和x立柱導(dǎo)軌設(shè)置在兩個立柱的相向面上。

進一步地，兩根所述立柱通過固定連桿相連，其中所述固定連桿的兩端分別連接兩個所述立柱的頂部。

進一步地，所述的主軸電機及馬達電機切割裝置一側(cè)設(shè)有用于給刀具注水的注水防塵裝置。

進一步地，所述橫梁上設(shè)置有橫梁絲桿，所述主軸電機上設(shè)置有與橫梁絲桿適配的橫梁絲母，所述橫梁上還鋪設(shè)有橫梁導(dǎo)軌，所述橫梁絲桿有y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)控制；所述y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)上設(shè)置有x立柱齒條，所述x軸上設(shè)置有與x立柱齒條適配的x立柱齒輪，所述x軸上還鋪設(shè)有x立柱導(dǎo)軌，所述x軸上設(shè)置有與x立柱導(dǎo)軌適配的x立柱滑塊，所述x立柱齒條通過所述x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動在x軸方向上移動。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機，通過在工件轉(zhuǎn)盤上加設(shè)轉(zhuǎn)盤支架位移裝置，大大增加z向雕刻的進給量，使雕刻更為靈活；再將橫梁安裝的位置調(diào)整到兩個立柱的相向面上，可以提高穩(wěn)定性，降低噪音；在主軸電機及馬達切割裝置旁側(cè)加設(shè)用于給刀具注水的注水防塵裝置，可以大大降低粉塵，使操作環(huán)境更為完善。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進一步的描述。

如圖1所示，本實施例一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機，包括工件轉(zhuǎn)盤單元、對工件進行雕刻的雕刻機單元以及凈化循環(huán)水池163和數(shù)控總控系統(tǒng)柜20。

所述雕刻機單元包括底座、設(shè)置在所述底座上的至少一根立柱以及設(shè)置在所述立柱上的橫梁，其中所述橫梁上設(shè)有若干安裝座，所述安裝座上設(shè)有用于裝夾刀具的主軸電機及馬達切割裝置，所述雕刻機單元還包括x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)、y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)、z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)；以所述立柱長度的延伸方向為x軸，所述橫梁長度的延伸方向為y軸，與所述x軸和y軸構(gòu)成的平面垂直的方向為z軸，所述橫梁通過所述z軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿z軸方向移動，所述安裝座通過所述y軸驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿y軸方向移動。

所述工件轉(zhuǎn)盤單元包括轉(zhuǎn)盤支架151、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架上的若干工件轉(zhuǎn)盤1、設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架上的倒u形架152以及設(shè)置在所述轉(zhuǎn)盤支架底部的轉(zhuǎn)盤支架位移裝置16，其中，所述工件轉(zhuǎn)盤通過a軸伺服驅(qū)動機構(gòu)控制繞中心軸線旋轉(zhuǎn)，所述倒u形架上設(shè)有與所述工件轉(zhuǎn)盤一一對應(yīng)的工件頂尖153，其中所述工件頂尖懸設(shè)置所述工件轉(zhuǎn)盤的上方，也即所述的轉(zhuǎn)盤支架151和一倒u形架152相互連接，倒u形架152上對應(yīng)所述工件轉(zhuǎn)盤1的上方懸設(shè)工件頂尖 153。所述地盤位置裝置包括至少兩條相平行設(shè)置的底盤導(dǎo)軌以及一條底盤絲桿，所述底盤導(dǎo)軌分別置于所述底盤絲桿的兩側(cè)；所述轉(zhuǎn)盤支架位移裝置16設(shè)在所述轉(zhuǎn)盤支架151的底部，該轉(zhuǎn)盤支架位移裝置16包括兩條底盤導(dǎo)軌161以及一條底盤絲桿162，所述兩條底盤導(dǎo)軌161分置于底盤絲桿162的兩側(cè)，且所述至少兩條底盤導(dǎo)軌161以及底盤絲桿162均沿z軸平行設(shè)置。

所述雕刻機包括底座2、x立柱3、y橫梁4、z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5、x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6及主軸電機7，所述x立柱3固定在底座2上，所述y橫梁4設(shè)置在x立柱3上并由z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5驅(qū)動沿z軸移動，所述主軸電機7設(shè)置在y橫梁4上并由x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6驅(qū)動下沿x軸移動，所述主軸電機7上設(shè)置有安裝座8和y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)，所述安裝座8上設(shè)置有用于裝夾刀具的主軸電機7及馬達切割裝置9，所述安裝座8有y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動沿y軸移動。刀具例如鋸片或者雕刻頭裝在馬達切割裝置9上，具體的，以需要雕刻的目標(biāo)來定，之后通過驅(qū)動電機10帶馬達切割裝置9高速旋轉(zhuǎn)，高速旋轉(zhuǎn)的刀具移動至工件時即可對工件進行加工；

本實施例中，所述y橫梁4可在x立柱3上滑動，其具體如下：所述x立柱3為兩個，y橫梁4的兩端分別設(shè)置在兩個x立柱3上，所述x立柱3上設(shè)置有x立柱齒條11，所述y橫梁4上設(shè)置有與x立柱齒條11配合的x立柱齒輪，所述立柱3上還鋪設(shè)有x立柱導(dǎo)軌12，所述y橫梁4上設(shè)置有與x立柱導(dǎo)軌12適配的x立柱滑塊，所述x立柱齒條11由z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5控制。其中，所述x立柱齒條11和x立柱導(dǎo)軌12設(shè)置在兩x立柱3的相向面上，所述立柱齒輪分別設(shè)在橫梁的兩端面上。如此設(shè)置，可以大在提高橫梁運行的穩(wěn)定性，當(dāng)然，為進一步提高其穩(wěn)定性，還可再設(shè)左右立柱固定連桿18，使該左右立柱固定連桿18的兩端分別連接在兩x立柱3的頂部，使兩x立柱3通過底座2、y橫梁4以及左右立柱固定連桿18三者連為一體，穩(wěn)定性更好，還可降低噪音。

所述馬達切割裝置9的旁側(cè)設(shè)有用于給刀具注水的注水防塵裝置17，簡單 的來說，該注水防塵裝置17可以為一噴頭，以對刀具周圍進行噴灑水滴。如此設(shè)置，在用刀具為大型或巨型石頭進行雕刻時，產(chǎn)生的粉塵即可由注水防塵裝置17淋濕形成污水流到工作臺下面的污水凈化水池中，而不會飄浮在空中，對人體產(chǎn)生影響，從而改善工作環(huán)境。

通過z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5的控制帶動x立柱齒條11轉(zhuǎn)動，進而轉(zhuǎn)換成立柱齒輪的直線運動，y橫梁4通過x立柱滑塊與x立柱導(dǎo)軌12的配合并通過立柱齒輪的帶動可滑動的設(shè)置在x立柱3上。

當(dāng)然，上述實施例中，采用左右兩個x立柱3來保證整個雕刻機的整體剛性，而且左右兩個x立柱3上都設(shè)置有x立柱齒條11，z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5同步帶動兩跟x立柱齒條11，當(dāng)然，根據(jù)需要可以選擇x立柱3的數(shù)量，比如只需采用一根x立柱3或者設(shè)置多個x立柱3來進一步加強雕刻機的強度。

本實施例中，所述主軸帶電機7可在y橫梁4上滑動，具體如下：所述y橫梁4上設(shè)置有y橫梁絲桿13，所述主軸電機7上設(shè)置有與y橫梁絲桿13適配的y橫梁絲母，所述y橫梁4上還鋪設(shè)有y橫梁導(dǎo)軌14，所述主軸電機7上設(shè)置有與y橫梁導(dǎo)軌14適配的y橫梁4滑塊，所述y橫梁絲桿13有x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6控制。

通過x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6的控制帶動y橫梁絲桿13轉(zhuǎn)動，進而轉(zhuǎn)換成y橫梁絲母的直線運動，主軸電機7通過y橫梁滑塊與y橫梁導(dǎo)軌14的配合并通過y橫梁絲母的帶動可滑動的設(shè)置在y橫梁4上。

本實施例中，所述安裝座8可在y橫梁4上滑動，具體如下：所述主軸電機7上設(shè)置有y橫梁絲桿13，所述安裝座8上設(shè)置有與y橫梁絲桿13適配的y橫梁絲母，所述主軸電機7上還鋪設(shè)有y橫梁導(dǎo)軌14，所述主軸電機7上設(shè)置有與y橫梁導(dǎo)軌14適配的y橫梁滑塊，所述y橫梁絲桿13由y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)控制。

通過y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)的控制帶動y橫梁絲桿13轉(zhuǎn)動，進而轉(zhuǎn)換成y橫 梁絲母的直線運動，y橫梁4通過y橫梁滑塊與y橫梁導(dǎo)軌14的配合并通過y橫梁絲母的帶動可滑動的設(shè)置在y軸上。

通過上述x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)10、y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6、z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5及a軸伺服驅(qū)動機構(gòu)0的帶動，使得位于安裝座8上的馬達切割裝置9實現(xiàn)x、y、z三個方向的移動，實現(xiàn)了馬達切割裝置9在整個空間內(nèi)的任意一點的定位，再加上工件轉(zhuǎn)盤在回轉(zhuǎn)a方向的轉(zhuǎn)動，基本上做到馬達切割裝置9能到達工件的任意點，實現(xiàn)各種大型、巨型石雕的加工，降低了勞動強度、改善了勞動環(huán)境、提高了加工效率。

具體的，在本實施例中，所述x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)10、y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6、z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5及a軸伺服驅(qū)動機構(gòu)為伺服電機，伺服電機可以最有效的控制驅(qū)動機構(gòu)的進給量，實現(xiàn)石雕的精細加工。

本實施例中，所述支柱通過螺釘固定在底座2上，通過螺釘?shù)脑O(shè)置，固定牢靠，拆卸簡單。

上述最優(yōu)實施例的運行方式如下：在需要加工石雕時，毛坯石料放置在工件轉(zhuǎn)盤1上，在a軸伺服驅(qū)動機構(gòu)的驅(qū)動下繞回轉(zhuǎn)豎直軸線回轉(zhuǎn)，馬達切割裝置9可以在x軸伺服驅(qū)動機構(gòu)10、y軸伺服驅(qū)動機構(gòu)6及z軸伺服驅(qū)動機構(gòu)5的驅(qū)動下可以移動至任意位置；

再加工石雕時，首先在馬達切割裝置9上裝設(shè)鋸片，再通過鋸片分層切割在下料進行粗加工，馬達切割裝置9上裝設(shè)雕刻刀后進行精加工，上述分層切割指的是鋸片按照設(shè)定的進給量沿z軸向毛坯料進刀，同時毛坯料回轉(zhuǎn)一周，之后鋸片退刀，并沿y軸移動左右適當(dāng)距離，再進刀切割，如此往復(fù)，直至整個毛坯料的切割完成。隨后，由工人輕輕捶打已經(jīng)分層切割的毛坯料，即可去除大部分多余材料，使石雕初步成型。隨后進行精加工，根據(jù)石雕的精細程度和加工效率要求選擇適當(dāng)規(guī)格的雕刻刀。

采用上述方案是雕刻更加精確，雕刻直徑大，可滿足雕刻大型石雕，節(jié)約 成本，提高工作效率，工作中所產(chǎn)生的灰塵少，較少環(huán)境污染。另外，本發(fā)明一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機通過在工件轉(zhuǎn)盤上加設(shè)轉(zhuǎn)盤支架位移裝置，大大增加z軸雕刻的進給量，使雕刻更為靈活；再將橫梁安裝的位置調(diào)整到兩個立柱的相向面上，可以提高雕刻穩(wěn)定性，避免刀具斷刀，降低噪音；在馬達切割裝置的旁側(cè)加設(shè)用于給刀具注水的碰水防塵裝置，可以大大降低粉塵，使污水流到凈化循環(huán)水池，水可以循環(huán)使用，使操作環(huán)境更為完善。

本發(fā)明提供一種大型環(huán)保立式多功能三維數(shù)控雕刻機，包括工件轉(zhuǎn)盤，工作臺上旁邊的過濾凈化水池，后置處理路徑，數(shù)控系統(tǒng)柜及雕刻機，所述雕刻機包括底座、立柱、橫梁，所述立柱內(nèi)側(cè)兩面上設(shè)置有立柱齒條和立柱導(dǎo)軌；工件轉(zhuǎn)盤包括轉(zhuǎn)盤支架和一轉(zhuǎn)盤支架位移裝置，所述轉(zhuǎn)盤支架位移裝置設(shè)在所述轉(zhuǎn)盤支架的底盤的底部，該轉(zhuǎn)盤支架位移裝置包括至少兩底盤導(dǎo)軌以及一底盤絲桿，所述至少兩底盤導(dǎo)軌分置于底盤絲桿的兩側(cè)，且所述至少兩底盤導(dǎo)軌以及底盤絲桿均沿z向平行設(shè)置；立柱齒條和立柱導(dǎo)軌設(shè)置在兩立柱的相向面上，所述立柱齒輪分別設(shè)在橫梁的兩端面上；所述馬達電機和主軸的旁側(cè)設(shè)有用于給切割刀具的注水防塵裝置。本發(fā)明是在實踐中對現(xiàn)有的大型雕刻機的改進，增加z向雕刻距離中心軸的進給量，把z的雕刻進刀距離中心軸，用y橫梁代替前后移動進刀。y進刀行程在立柱寬度內(nèi)移動。y橫梁自重3噸左右，這樣前后移動切割大型的雕刻品毛坯(可達3米高*3米寬以上)穩(wěn)定性對比目前市場上的機器強度和速度更勝一籌，提高了加工速度的3-5倍。并且在切割毛坯時，結(jié)合nc控制多軸后置處理路徑，把毛坯多余的材料分塊切割下來，可進行二次利用，還有凈化水池可進行循環(huán)使用，避免浪費水源。不但降低噪音和粉塵污染，而且使之更為完善。

最后需要說明的是：以上實施例僅用于說明本發(fā)明的技術(shù)方案，并非用于對本發(fā)明的限制，盡管參照上述實施例對本發(fā)明進行了詳細的說明，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：依然可以對本發(fā)明的具體實施方式進行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。