本實(shí)用新型涉及一種新型超聲波石材雕刻機(jī)。
背景技術(shù)：
隨著超聲波技術(shù)的發(fā)展，超聲波在材料加工方面的應(yīng)用越來(lái)越多。如CN 104842696 B，名稱(chēng)為“一種木、石材雕刻機(jī)”的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種木、石材雕刻機(jī)，其包括機(jī)床基座、工作臺(tái)、進(jìn)行精雕加工的精雕裝置和進(jìn)行粗雕加工的粗雕裝置；所述工作臺(tái)設(shè)置于所述機(jī)床基座上，所述機(jī)床基座的兩側(cè)設(shè)置有相互平行的線(xiàn)性導(dǎo)軌，所述兩側(cè)的線(xiàn)性導(dǎo)軌之間可滑動(dòng)的設(shè)置有第一龍門(mén)架和第二龍門(mén)架，所述第一龍門(mén)架和第二龍門(mén)架橫跨工作臺(tái)上方；所述第一龍門(mén)架和第二龍門(mén)架上分別設(shè)置有水平的線(xiàn)性導(dǎo)軌，所述粗雕裝置通過(guò)第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第一龍門(mén)架的線(xiàn)性導(dǎo)軌上，所述精雕裝置通過(guò)第二滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述第二龍門(mén)架的線(xiàn)性導(dǎo)軌上；所述粗雕裝置包括第三滑動(dòng)裝置、第一主軸、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第一滑動(dòng)裝置上設(shè)置有豎直方向的線(xiàn)性導(dǎo)軌，所述第三滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于所述豎直方向的線(xiàn)性導(dǎo)軌上，所述第一主軸、凸輪裝置和第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述第三滑動(dòng)裝置上，所述第一主軸上套設(shè)有第一齒輪，所述第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置有與第一齒輪嚙合的第二齒輪，第一驅(qū)動(dòng)電機(jī)通過(guò)所述第一齒輪和第二齒輪驅(qū)動(dòng)第一主軸旋轉(zhuǎn)，所述第一主軸的一端設(shè)置有用于夾裝雕刻刀具的夾裝件，第一主軸的另一端的端面與所述凸輪裝置的凸輪表面相接觸，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)第一主軸沿軸向伸縮運(yùn)動(dòng)；所述精雕裝置包括第四滑動(dòng)裝置、第二主軸、超聲波振蕩裝置和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)，所述第二滑動(dòng)裝置上設(shè)置有豎直方向的線(xiàn)性導(dǎo)軌，所述第四滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)的設(shè)置于第二滑動(dòng)裝置上的線(xiàn)性導(dǎo)軌上，所述第二主軸、超聲波振蕩裝置和第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)設(shè)置于所述第四滑動(dòng)裝置上，所述超聲波振蕩裝置包括超聲波換能器和振蕩信號(hào)發(fā)生電路，所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路與所述超聲波換能器電連接，用于產(chǎn)生超聲波換能器的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；所述第二主軸的一端設(shè)置有夾裝精雕刀具的夾裝件，第二主軸的另一端可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接于超聲波換能器的振動(dòng)輸出端，超聲波換能器帶動(dòng)第二主軸沿軸向振動(dòng)；所述第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸通過(guò)傳動(dòng)皮帶與所述第二主軸傳動(dòng)連接，第二驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)第二主軸旋轉(zhuǎn)。
再如授權(quán)公告號(hào)CN 204109152 U，名稱(chēng)為“一種超聲波雕刻機(jī)”的中國(guó)實(shí)用新型專(zhuān)利中，公開(kāi)了一種超聲波雕刻機(jī)，在刀具的刀頭和刀柄之間依次固定連接有變幅桿和超聲波換能器；在電主軸的定子上封裝有無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊，在主軸上封裝有無(wú)線(xiàn)接收模塊；超聲波發(fā)生器與無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊通過(guò)電纜電連接，無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊和無(wú)線(xiàn)接收模塊之間以無(wú)線(xiàn)的方式傳遞電磁波，無(wú)線(xiàn)接收模塊通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與超聲波換能器的輸入端電連接；所述無(wú)線(xiàn)發(fā)射模塊封裝在電主軸的定子下端，相應(yīng)的無(wú)線(xiàn)接收模塊封裝在主軸的下端。
上述的專(zhuān)利產(chǎn)品還存在如下的不足：1、主軸在高速旋轉(zhuǎn)的同時(shí)進(jìn)行軸向振動(dòng)，長(zhǎng)時(shí)間使用后，主軸的損傷較為嚴(yán)重；2、超聲波換能裝置采用外置式，在作業(yè)環(huán)境相對(duì)惡劣的石材加工領(lǐng)域，超聲波換能器的使用壽命相對(duì)較短。
鑒于此，本案發(fā)明人對(duì)上述問(wèn)題進(jìn)行深入研究，遂有本案產(chǎn)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、能夠提高使用壽命、加工效率高的新型超聲波石材雕刻機(jī)。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用這樣的技術(shù)方案：
一種新型超聲波石材雕刻機(jī)，包括基座、設(shè)置在基座上的工作臺(tái)、設(shè)置在工作臺(tái)上的龍門(mén)架以及設(shè)置在龍門(mén)架上的雕刻機(jī)構(gòu)，雕刻機(jī)構(gòu)包括安裝架、可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在安裝架上的主軸、用以驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在主軸上的超聲波換能裝置、連接在超聲波換能裝置上的刀座以及安裝在刀座上的刀頭，超聲波換能裝置包括超聲波換能器和振蕩信號(hào)發(fā)生電路，所述主軸上設(shè)有沿軸向設(shè)置的收納槽，所述主軸沿軸向的兩端設(shè)為第一端和第二端，收納槽從第一端的端部向第二端延伸，所述超聲波換能器容置于收納槽內(nèi)，在所述刀座外壁上形成支撐臺(tái)，支撐臺(tái)與所述主軸的第一端的端部之間設(shè)有第一緩沖裝置，還包括套設(shè)在所述刀座外的連接套，連接套沿軸向的一端連接在所述主軸的第一端上，另一端形成有擋板部，擋板部上形成有供所述刀座或者所述刀頭伸出的導(dǎo)向通孔，在支撐臺(tái)與擋板部之間設(shè)有第二緩沖裝置，支撐臺(tái)和所述主軸的第一端兩者中的一者設(shè)有導(dǎo)柱，支撐臺(tái)和所述主軸的第一端兩者中的另一者設(shè)有與導(dǎo)柱配合的導(dǎo)槽，導(dǎo)柱和導(dǎo)槽均沿所述主軸的軸向設(shè)置。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述主軸的外壁設(shè)有外螺紋，所述連接套的內(nèi)壁設(shè)有與外螺紋配合的內(nèi)螺紋。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述支撐臺(tái)為環(huán)形支撐臺(tái)。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述環(huán)形支撐臺(tái)上設(shè)有沿所述刀座軸向設(shè)置的多個(gè)所述導(dǎo)柱，在所述主軸的第一端的端面設(shè)有與導(dǎo)柱配合的多個(gè)所述導(dǎo)槽，所述導(dǎo)柱穿過(guò)所述第一緩沖裝置并伸入所述導(dǎo)槽中。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述超聲波換能器上連接有導(dǎo)線(xiàn)，導(dǎo)線(xiàn)延伸至所述主軸的外壁并連接有導(dǎo)電片，導(dǎo)電片固定在所述主軸上，所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路通過(guò)電刷與導(dǎo)電片旋轉(zhuǎn)電連接。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述主軸通過(guò)軸承連接在所述安裝架上。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)，電機(jī)的輸出軸通過(guò)皮帶與主軸傳動(dòng)連接，電機(jī)固定在安裝架上。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述龍門(mén)架包括第一縱梁、第二縱梁以及連接在第一縱梁與第二縱梁之間的橫梁，橫梁上設(shè)有可沿橫梁移動(dòng)的滑板以及用以驅(qū)動(dòng)滑板移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置，所述安裝架通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置可上下滑動(dòng)地設(shè)置連接在滑板上，第一縱梁和第二縱梁通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置可前后滑動(dòng)地連接在所述工作臺(tái)上。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，還包括智能控制裝置，所述電機(jī)、所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、所述第二驅(qū)動(dòng)裝置以及所述第三驅(qū)動(dòng)裝置以及所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路均連接至智能控制裝置。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述智能控制裝置包括圖像輸入裝置、用以對(duì)圖像進(jìn)行處理并生成控制程序的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及控制器，所述電機(jī)、所述第一驅(qū)動(dòng)裝置、所述第二驅(qū)動(dòng)裝置、所述第三驅(qū)動(dòng)裝置以及所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路均連接至控制器。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，通過(guò)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸帶動(dòng)超聲波換能器、刀座以及刀頭同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，刀座在超聲波換能器、導(dǎo)槽以及導(dǎo)柱作用下，可以沿主軸的軸向振動(dòng)，主軸基本上不參與軸向振動(dòng)，能夠更好地保護(hù)主軸，提升主軸的使用壽命，同時(shí)由于超聲波換能器采用內(nèi)置式，并通過(guò)連接套對(duì)超聲波換能器進(jìn)行封裝，對(duì)超聲波換能器起到保護(hù)作用，提升整個(gè)石材雕刻機(jī)的使用壽命。本實(shí)用新型進(jìn)一步地將智能控制裝置應(yīng)用到石材雕刻機(jī)中，實(shí)現(xiàn)雕刻機(jī)的智能化控制，在使用時(shí)，通過(guò)圖像輸入裝置掃描樣品圖形并形成JPG圖形文件，之后通過(guò)將JPG圖形文件發(fā)送至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件中進(jìn)行處理并生成相應(yīng)的雕刻原點(diǎn)、走刀深度以及雕刻比例等參數(shù)，并將該參數(shù)發(fā)送至控制器，通過(guò)控制器向各執(zhí)行元件發(fā)出控制指令，雕刻出與樣品圖形相應(yīng)的立體圖形，本實(shí)用新型采用智能化控制裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)石材的全自動(dòng)雕刻，大大提升加工效率。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本實(shí)用新型中雕刻機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本實(shí)用新型的控制流程框圖；
圖中：
10-基座 11-第一縱梁
12-第二縱梁 13-橫梁
14-工作臺(tái) 20-第一驅(qū)動(dòng)裝置
30-滑板 31-第二驅(qū)動(dòng)裝置
40-安裝架 50-主軸
51-軸承 52-皮帶輪
53-導(dǎo)槽 54-收納槽
55-電機(jī) 56-皮帶
60-連接套 61-第一緩沖裝置
62-第二緩沖裝置 63-擋板部
64-導(dǎo)向通孔 70-超聲波換能器
71-導(dǎo)線(xiàn) 72-導(dǎo)電片
73-電刷 80-刀座
81-支撐臺(tái) 90-刀頭
具體實(shí)施方式
為了進(jìn)一步解釋本實(shí)用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)闡述。
參照?qǐng)D1至圖3，一種新型超聲波石材雕刻機(jī)，包括基座10、設(shè)置在基座10上的工作臺(tái)14、設(shè)置在工作臺(tái)14上的龍門(mén)架以及設(shè)置在龍門(mén)架上的雕刻機(jī)構(gòu)，雕刻機(jī)構(gòu)包括安裝架40、可轉(zhuǎn)動(dòng)地設(shè)置在安裝架40上的主軸50、用以驅(qū)動(dòng)主軸50轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、設(shè)置在主軸50上的超聲波換能裝置、連接在超聲波換能裝置上的刀座80以及安裝在刀座80上的刀頭90。本實(shí)用新型中超聲波換能裝置包括超聲波換能器70和振蕩信號(hào)發(fā)生電路，超聲波換能器70和振蕩信號(hào)發(fā)生電路的具體結(jié)構(gòu)在現(xiàn)有技術(shù)中已有公開(kāi)，這里不再詳述。所述主軸50上設(shè)有沿軸向設(shè)置的收納槽54，所述主軸50沿軸向的兩端設(shè)為第一端和第二端，收納槽54從第一端的端部向第二端延伸，所述超聲波換能器70容置于收納槽54內(nèi)，在所述刀座80外壁上形成支撐臺(tái)81，支撐臺(tái)81與所述主軸50的第一端的端部之間設(shè)有第一緩沖裝置61。本實(shí)用新型還包括套設(shè)在所述刀座80外的連接套60，連接套60沿軸向的一端連接在所述主軸50的第一端上，另一端形成有擋板部63，擋板部63沿連接套60的中心延伸，擋板部63上形成有供所述刀座80或者所述刀頭90伸出的導(dǎo)向通孔64，在支撐臺(tái)81與擋板部63之間設(shè)有第二緩沖裝置62，第一緩沖裝置61和第二緩沖裝置62可以采用橡膠墊圈。
本實(shí)用新型中支撐臺(tái)81和所述主軸的第一端兩者中的一者設(shè)有導(dǎo)柱62，支撐臺(tái)81和所述主軸的第一端兩者中的另一者設(shè)有與導(dǎo)柱62配合的導(dǎo)槽53，導(dǎo)柱62和導(dǎo)槽53均沿所述主軸50的軸向設(shè)置。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述支撐臺(tái)81上設(shè)有沿所述刀座80軸向設(shè)置的多個(gè)所述導(dǎo)柱62，導(dǎo)柱62沿支撐臺(tái)81的周向布設(shè)，在所述主軸50的第一端的端面設(shè)有與導(dǎo)柱62配合的多個(gè)所述導(dǎo)槽53，所述導(dǎo)柱62穿過(guò)所述第一緩沖裝置61并伸入所述導(dǎo)槽53中。采用這種結(jié)構(gòu)，借助導(dǎo)柱62與導(dǎo)槽53的配合作用，刀座80可以相對(duì)主軸50在一定范圍內(nèi)軸向移動(dòng)，但刀座80無(wú)法相對(duì)于主軸50轉(zhuǎn)動(dòng)。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述主軸50的外壁設(shè)有外螺紋，所述連接套60的內(nèi)壁設(shè)有與外螺紋配合的內(nèi)螺紋。采用這種結(jié)構(gòu)刀座80和超聲波換能器70的拆裝較為方便，同時(shí)又能對(duì)超聲波換能器70起到較好的保護(hù)作用。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述支撐臺(tái)81為環(huán)形支撐臺(tái)。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述超聲波換能器70上連接有導(dǎo)線(xiàn)71，導(dǎo)線(xiàn)71延伸至所述主軸50的外壁并連接有導(dǎo)電片72，導(dǎo)電片72固定在所述主軸50上，具體地，可以在主軸50上開(kāi)設(shè)有通孔，通孔從主軸的內(nèi)壁貫穿至外壁，導(dǎo)線(xiàn)71布設(shè)在收納槽54中并從通孔中穿過(guò)并連接電連接至導(dǎo)電片72，所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路通過(guò)電刷73與導(dǎo)電片72旋轉(zhuǎn)電連接,實(shí)現(xiàn)在主軸50轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，振蕩信號(hào)發(fā)生電路能夠與超聲波換能器70的電連接。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述主軸50通過(guò)軸承51連接在所述安裝架40上。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為電機(jī)55，主軸50上設(shè)有皮帶輪52，電機(jī)55的輸出軸通過(guò)皮帶56與主軸50的皮帶輪56傳動(dòng)連接，電機(jī)55固定在安裝架40上。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述龍門(mén)架包括第一縱梁11、第二縱梁12以及連接在第一縱梁11與第二縱梁12之間的橫梁13，橫梁13上設(shè)有可沿橫梁13移動(dòng)的滑板30以及用以驅(qū)動(dòng)滑板30移動(dòng)的第一驅(qū)動(dòng)裝置20，所述安裝架40通過(guò)第二驅(qū)動(dòng)裝置31可上下滑動(dòng)地設(shè)置連接在滑板30上，第一縱梁11和第二縱梁12通過(guò)第三驅(qū)動(dòng)裝置(圖中未示出)可前后滑動(dòng)地連接在所述工作臺(tái)14上。通過(guò)第一驅(qū)動(dòng)裝置20、第二驅(qū)動(dòng)裝置31以及所述第三驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)雕刻機(jī)構(gòu)在三維空間的移動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)石材進(jìn)行全方位的雕刻。第一驅(qū)動(dòng)裝置20、第二驅(qū)動(dòng)裝置31以及所述第三驅(qū)動(dòng)裝置可以采用油缸或者絲桿電機(jī)和絲桿結(jié)構(gòu)，其在本領(lǐng)域?yàn)槌Ｒ?guī)結(jié)構(gòu)，這里不再詳述。
作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，還包括智能控制裝置，所述電機(jī)55、所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、所述第二驅(qū)動(dòng)裝置31以及所述第三驅(qū)動(dòng)裝置以及所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路均連接至智能控制裝置。作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方式，所述智能控制裝置包括圖像輸入裝置、用以對(duì)圖像進(jìn)行處理并生成控制程序的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)以及控制器，所述電機(jī)55、所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、所述第二驅(qū)動(dòng)裝置31、所述第三驅(qū)動(dòng)裝置以及所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路均連接至控制器。需要說(shuō)明的是，圖像輸入裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中均有公開(kāi)，本實(shí)用新型將其結(jié)合到石材雕刻機(jī)中，其具體結(jié)構(gòu)例如可以采用申請(qǐng)?zhí)?9107859.2的中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利中的攝像輸入裝置以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。在使用時(shí)，可以通過(guò)圖像輸入裝置掃描圖形并形成JPG圖形文件，將圖形文件發(fā)送至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行處理，并設(shè)定雕刻原點(diǎn)、走刀深度以及雕刻比例等，之后通過(guò)控制器向所述電機(jī)55、所述第一驅(qū)動(dòng)裝置20、所述第二驅(qū)動(dòng)裝置31、所述第三驅(qū)動(dòng)裝置以及所述振蕩信號(hào)發(fā)生電路發(fā)送命令，實(shí)現(xiàn)雕刻機(jī)構(gòu)按照預(yù)定軌跡運(yùn)行，加工出與圖形文件對(duì)應(yīng)中的圖案。
本實(shí)用新型的產(chǎn)品形式并非限于本案圖示和實(shí)施例，任何人對(duì)其進(jìn)行類(lèi)似思路的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。