一种多工位雕刻机的制作方法

本实用新型涉及一种高速、高精度、高效雕刻机，尤其是一种能够实现多工位同时加工的雕刻机。

背景技术：

目前，数控雕刻机发展的主要技术为高速高精加工技术。为提高生产效率和精度，此类机床的关键部件，一是主轴，二是快速进给系统。高速主轴可提高钻铣雕加工刀具的刚度和速度，此类机床主轴大都采用电主轴，转速可达10000r/min以上。

常见的进给系统采用齿轮/齿条加线性导轨配置或是平板型直线电机加线性导轨配置，其中，齿轮/齿条的进给方式造价低、进给速度快，但是有着进给精度不高的缺点；平板型直线电机因为没有中间传动机构，缩短了传动链，因此它的传动精度高、进给速度快，但是其造价高昂，除了一些极高精度要求的加工场合，一般企业并不会选用这种进给系统，因此其市场占有率低。

除此之外，市场上的雕刻机大多是一台雕刻机仅拥有一个雕刻加工头，这些雕刻机在加工一些表面有重复图案雕花的物体时效率低下。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对目前传统雕刻机加工精度、进给速度、加工成本三者均衡的问题，提供一种多工位雕刻机。

为了实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种多工位雕刻机，包括机身、设于机身上的两根支撑柱以及架在两根支撑柱上的悬臂梁，两根支撑柱与悬臂梁构成龙门结构，两根支撑柱之间设有x方向进给系统，悬臂梁上设有y方向进给系统，y方向进给系统上设有z方向进给系统，y方向进给系统能够调节z方向进给系统在y方向上的位置，z方向进给系统至少设有两组，且各组z方向进给系统相互独立，不干涉。

作为优选，x方向进给系统包括底座固定台和雕刻工作台，底座固定台上安装有x方向滚动直线导轨和x方向电机，滚动直线导轨与雕刻工作台滑动配合连接，且由x方向电机带动滚珠丝杠进行驱动，底座固定台沿x方向滚动直线导轨方向的两端上设有防尘罩连接板，两端的防尘罩连接板之间设有防尘盖板，防尘盖板的两侧边缘弯折并与防尘罩连接板贴合，且防尘盖板穿过雕刻工作台的内部，防尘罩能够将x方向电机保护在内并有效的隔绝粉尘。

作为优选，y方向进给系统包括y方向滚动直线导轨和l型连接台，l型连接台设于y方向滚动直线导轨上并与其滑动配合连接，y方向滚动直线导轨的一端上设有y方向电机，y方向电机通过滚珠丝杠进行驱动l型连接台在y方向滚动直线导轨上运动，悬臂梁设有防尘隔板。

作为优选，l型连接台上设有升降台，升降台上设有三组z方向进给系统，每组z方向进给系统包括一个控制接口和z方向滚动直线导轨，z方向滚动直线导轨由z方向电机带动滚珠丝杠进行驱动，z方向滚动直线导轨上设有雕刻模组，雕刻模组下方设有钻头，控制接口通过线缆与雕刻模组进行连接，所述钻头转速能够达到60000r/min。

作为优选，升降台上设有连接组件，悬臂梁上端设有滑动底座，连接组件与滑动底座滑动配合连接，当l型连接台在悬臂梁上沿y方向移动时，连接组件也沿着滑动底座从动，连接组件能够将升降台以及其上的z方向进给系统的重量中的一部分传递到悬臂梁上，减少l型连接台承受的载荷，使装置整体受力分布合理，延长装置的使用寿命。

作为优选，机身上端的两侧对边向底座固定台方向凹陷，形成两个凹陷区域，能够使加工过程中产生的部分粉尘落入凹陷区域内，方便设备操作人员清理粉尘。

作为优选，机身下端面边缘设有加强筋，能够增强机身的抗压强度，增强其承载能力，机身内设有多个减重孔，用以减少装置的整体重量，机身下端设有多个垫脚，避免机身直接与地面接触造成磨损。

作为优选，机身上位于底座固定台两侧位置设有两个对称的斜槽，斜槽内设有传送带装置，当雕刻模组启动工作时，传送带装置也同步启动。

作为优选，本装置还包括粉尘回收箱，粉尘回收箱内设有斜面，粉尘回收箱斜面一侧抵住机身，当装置运行时，产生的粉尘会沿着凹陷区域落入斜槽内的传送带装置上，传送带装置会把粉尘带入粉尘回收箱内，实现粉尘快速收集。

本实用新型的有益效果是：

本装置选择滚珠丝杠加线性导轨的进给方式，驱动力大，精度较好，进给速度适中，造价低廉，虽然滚珠丝杠是接触式的传动，存在摩擦副，长期运行后精度不好，但是滚珠丝杠的更换成本低，只要定期进行装置的维护，仍能处于较好的生产效果，其成本也比平板型直线电机低的多；此外x方向、y方向、z方向上选用的滚动直线导轨，具有运动平稳，灵敏度高，定位精度高，寿命长等特点，能够减小系统自身的误差，提高整个平台的精度，通过计算机控制x、y、z轴三个方向的电机，能够使它们分别沿自己的轴线做精准运动，实现三个方向的联动，来实现雕刻机的高精度雕刻功能；本装置设计精妙，在雕刻过程中能够自动对装置产生的粉尘进行收集。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施方式做进一步详细描述，应当指出的是，实施例只是对本实用新型的详细阐述，不应视为对本实用新型的限定，本实用新型的实施例中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均能够以任何方式组合。

实施例1，参照附图1-2。

参照附图1，本实用新型所涉及的一种多工位雕刻机能够用于加工石墨等高粉尘物质，包括机身10、设于机身10上的两根支撑柱11以及架在两根支撑柱11上的悬臂梁12，两根支撑柱11与悬臂梁12构成龙门结构，两根支撑柱11之间设有x方向进给系统13，悬臂梁12上设有y方向进给系统14，y方向进给系统14上设有z方向进给系统15，y方向进给系统14能够调节z方向进给系统15在y方向上的位置，z方向进给系统15至少设有两组，且各组z方向进给系统15相互独立，不干涉，在本实施例中，z方向进给系统15设有三组，能够实现一个面上同时雕刻三个相同的花纹，此外由于各组z方向进给系统15相互独立，不干涉，因此可以通过控制各个z方向进给系统15来实现一个面上不同深度的雕刻，加快整体的雕刻速度。

x方向进给系统13包括底座固定台16和雕刻工作台17，底座固定台16上安装有x方向滚动直线导轨18和x方向电机，滚动直线导轨18与雕刻工作台17滑动配合连接，且由x方向电机带动滚珠丝杠进行驱动，由于在石墨在雕刻过程中会产生大量的粉尘，为了使x方向电机的寿命更长久以及x方向滚动直线导轨18不受堵塞，底座固定台16沿x方向滚动直线导轨18方向的两端上设有防尘罩连接板19，两端的防尘罩连接板19之间设有防尘盖板20，防尘盖板20的两侧边缘弯折并与防尘罩连接板19贴合，且防尘盖板20穿过雕刻工作台17的内部，防尘罩20能够将x方向电机保护在内并有效的隔绝粉尘，在一些其他实施方式中，防尘盖板20选用由橡胶制成的波纹防尘罩，波纹防尘罩连接防尘罩连接板19与雕刻工作台17，并随着雕刻工作台17的运动而相应伸缩，也能够起到较好的防尘效果。

y方向进给系统14包括y方向滚动直线导轨21和l型连接台22，l型连接台22设于y方向滚动直线导轨21上并与其滑动配合连接，y方向滚动直线导轨21的一端上设有y方向电机23，y方向电机23通过滚珠丝杠进行驱动l型连接台22在y方向滚动直线导轨21上运动，悬臂梁12设有防尘隔板59，由于y方向电机23所在的安装平面远高于雕刻工作台17所在的雕刻平面，在装置工作过程中，这一位置的粉尘较少，因此并未设置类似防尘盖板20这样的密封防尘装置，仅设置了防尘隔板59，在一些其他实施方式中，y方向滚动直线导轨21上设有能够包裹住直线电机23的防尘盖板。

l型连接台22上设有升降台24，升降台24上设有三组z方向进给系统15，每组z方向进给系统15包括一个控制接口28和z方向滚动直线导轨25，z方向滚动直线导轨25由z方向电机带动滚珠丝杠进行驱动，z方向滚动直线导轨25上设有雕刻模组26，雕刻模组26下方设有钻头27，控制接口28通过线缆29与雕刻模组26进行连接，所述钻头27转速能够达到60000r/min。

优选的，升降台24上设有连接组件30，悬臂梁12上端设有滑动底座31，连接组件30与滑动底座31滑动配合连接，当l型连接台22在悬臂梁12上沿y方向移动时，连接组件30也沿着滑动底座31从动，连接组件30能够将升降台24以及其上的z方向进给系统15的重量中的一部分传递到悬臂梁12上，减少l型连接台22承受的载荷，使装置整体受力分布合理，延长装置的使用寿命。

优选的，机身10上端的两侧对边向底座固定台16方向凹陷，形成两个凹陷区域32，能够使加工过程中产生的部分粉尘落入凹陷区域32内，方便设备操作人员清理粉尘。

优选的，机身10下端面边缘设有加强筋33，能够增强机身10的抗压强度，增强其承载能力，机身10内设有多个减重孔，用以减少装置的整体重量，机身10下端设有多个垫脚35，避免机身10直接与地面接触造成磨损。

优选的，本装置选择滚珠丝杠加线性导轨的进给方式，驱动力大，精度较好，进给速度适中，造价低廉，虽然滚珠丝杠是接触式的传动，存在摩擦副，长期运行后精度不好，但是滚珠丝杠的更换成本低，只要定期进行装置的维护，仍能处于较好的生产效果，其成本也比平板型直线电机低的多；此外，x方向、y方向、z方向上选用的滚动直线导轨，具有运动平稳，灵敏度高，定位精度高，寿命长等特点，能够减小系统自身的误差，提高整个平台的精度，通过计算机控制x、y、z轴三个方向的电机，能够使它们分别沿自己的轴线做精准运动，实现三个方向的联动，来实现雕刻机的高精度雕刻功能。

作为优选，防尘盖板20上的粉尘能够通过人工使用清扫刷的方式扫入凹陷区域32内或是利用吹风设备的方式将粉尘吹入凹陷区域32内，需要注意的是，应该控制吹风设备的吹风力度，避免风力过大造成扬尘。

实施例2，参照附图3。

在本实施例中，机身10上位于底座固定台16两侧位置设有两个对称的斜槽36，斜槽36内设有传送带装置37，当雕刻模组26启动工作时，传送带装置37也同步启动。

作为优选，本装置还包括粉尘回收箱38，粉尘回收箱38内设有斜面39，粉尘回收箱38斜面一侧抵住机身10，当装置运行时，产生的粉尘会沿着凹陷区域32落入斜槽36内的传送带装置37上，传送带装置37会把粉尘带入粉尘回收箱38内，实现粉尘快速收集。

本实施例的其他实施方式与实施1相同。

以上所述，仅为实用新型的具体实施方式，但实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在实用新型的保护范围之内。因此，实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。

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