一种全封闭小型桌面式雕刻机的制作方法

本实用新型涉及雕刻机技术领域，具体涉及一种全封闭小型桌面式雕刻机。

背景技术：

常规的数控雕刻机主要由雕刻机床、电控柜、控制计算机和雕刻控制软件4个基本部分组成。其工作原理是通过计算机内配置的专用雕刻软件进行图样设计和排版，经由计算机把设计与排版的信息传送至雕刻机控制器中，再由控制器把这些信息转化成能驱动步进电机或伺服电机的脉冲信号，控制雕刻机主体上x、y、z三轴的雕刻走刀定位。同时，控制器启动变频器，带动主轴电机的雕刻头高速旋转，对固定于主机工作台上的加工材料进行切削、钻铣，即可雕刻出在计算机中设计的各种平面或立体的浮雕图形及文字，实现雕刻自动化作业，按照不同的加工材质和工艺要求，可以搭配不同的专用配置刀具。

虽然数控雕刻机的使用非常广泛，但是由于常规雕刻机为开放式结构，加工时会产生大量的粉尘和碎屑，因此很多雕刻爱好者不会购买作为家用设备。这也是目前的数控雕刻机存在的不足之处。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种全封闭小型桌面式雕刻机，以加强对粉尘和碎屑的集中处理，有利于雕刻机的普及。

本实用新型提供了一种全封闭小型桌面式雕刻机，包括箱体、台虎钳、雕刻电机、安装于箱体内部的传动机构以及安装于箱体外表面的操作面板；

所述传动机构包括x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构，所述x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构分别沿着三维坐标系中的x轴、y轴和z轴滑动连接于箱体内，并且y轴平移机构与z轴平移机构传动连接；所述雕刻电机安装于y轴平移机构，通过z轴平移机构和y轴平移机构的复合运动使雕刻电机在y-z平面内移动；所述台虎钳安装于x轴平移机构，通过x轴平移机构运动使台虎钳沿着x轴移动；

所述箱体的侧壁设有门框并且门框设有可侧开的隔离门。

本实用新型的有益效果体现在：

将待加工件通过台虎钳进行固定，关闭隔离门进行雕刻加工。由于箱体形成了密封的加工腔，加工过程中产生的粉尘和碎屑均会被拦截在箱体内，避免了粉尘飞扬到空气中污染周围空气。完成雕刻后，打开隔离门，取出待加工件后再集中处理箱体内的粉尘和碎屑。本设备在使用过程没有粉尘飞扬，可以用于室内，满足雕刻爱好者或者个人的使用需求。

优选地，所述隔离门通过合页与门框摆动连接。

优选地，所述箱体的底座的内部设有24v直流电源变压器、控制器和电机驱动器，所述控制器分别与24v直流电源变压器和电机驱动器电连接。

优选地，所述操作面板设有与所述控制器电连接的电源开关、雕刻启动按钮、雕刻调速旋钮、电源指示灯、电子显示屏、数据接口、进/退旋钮、x轴选择按钮、y轴选择按钮和z轴选择按钮。

控制器的具体型号选用pcl6045b，电机驱动器选用dm542，电机驱动器用于将数字信号信号放大为驱动步进电机的信号，从而控制x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构根据程序要求进行动作。同时电子显示屏用来显示加工信息。

优选地，所述x轴平移机构包括x丝杆、x步进电机、x导向杆和x滑块，所述x丝杆和x导向杆平行，并且x丝杆沿着x轴转动安装于箱体内以及x导向杆沿着x轴固定安装于箱体，所述x步进电机与x丝杆传动连接，所述x滑块套设于x丝杆和x导向杆，并且x滑块与x丝杆转动连接以及x滑块与x导向杆滑动连接，通过x步进电机转动进而带动x滑块沿着x轴平移。

优选地，所述台虎钳固定安装于x滑块上。

x步进电机与控制器电连接，通过控制器控制x步进电机的正反转，从而控制台虎钳的具体位置。

优选地，所述z轴平移机构包括z丝杆、z步进电机、z导向杆和z滑块，所述z丝杆和z导向杆平行，并且z丝杆沿着z轴转动安装于箱体内以及z导向杆沿着z轴固定安装于箱体，所述z步进电机与z丝杆传动连接，所述z滑块套设于z丝杆和z导向杆，并且z滑块与z丝杆转动连接以及z滑块与z导向杆滑动连接，通过z步进电机转动进而带动z滑块沿着z轴平移。

优选地，所述y轴平移机构包括y丝杆、y步进电机、y导向杆和y滑块；所述y丝杆和y导向杆平行，并且y丝杆沿着y轴转动安装于所述z滑块以及y导向杆沿着y轴固定安装于z滑块，所述y步进电机与y丝杆传动连接，所述y滑块套设于y丝杆和y导向杆，并且y滑块与y丝杆转动连接以及y滑块与y导向杆滑动连接，通过y步进电机转动进而带动y滑块沿着y轴平移。

优选地，所述雕刻电机固定安装于所述y滑块并且雕刻电机的刀具向下。

z步进电机与控制器电连接，通过控制器控制z步进电机的正反转，从而控制y轴平移机构沿着y轴移动。而y步进电机与控制器电连接，通过控制器控制y步进电机的正反转，从而控制雕刻电机轴平移机构的沿着y轴移动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实施例的结构示意图；

图2为图1的左视图。

附图中，箱体1、台虎钳2、雕刻电机3、操作面板4、门框5、隔离门6、合页7、底座8、24v直流电源变压器9、控制器10、电机驱动器11、电源开关12、雕刻启动按钮13、雕刻调速旋钮14、电源指示灯15、电子显示屏16、数据接口17、进/退旋钮18、x轴选择按钮19、y轴选择按钮20、z轴选择按钮21、x丝杆22、x步进电机23、x导向杆24、x滑块25、y丝杆26、y步进电机27、y导向杆28、y滑块29、z丝杆30、z步进电机31、z导向杆32、z滑块33、220v电源接口34。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属领域技术人员所理解的通常意义。

如图1所示，本实施例提供了一种全封闭小型桌面式雕刻机，包括箱体1、台虎钳2、雕刻电机3、安装于箱体1内部的传动机构以及安装于箱体1外表面的操作面板4。具体的，箱体1设有底座8，操作面板4安装于底座8的正面。而所述箱体1的侧壁设有门框5并且门框5设有可侧开的隔离门6，具体地，所述隔离门6通过合页7与门框5摆动连接。合页7连接在隔离门6和门框5之间，方便隔离门6的打开和关闭。

将待加工件放入箱体1中，关闭隔离门6进行雕刻加工。由于箱体1形成了密封的加工腔，加工过程中产生的粉尘和碎屑均会被拦截在箱体1内，避免了粉尘飞扬到空气中污染周围空气。完成雕刻后，打开隔离门6，取出待加工件后再集中处理箱体1内的粉尘和碎屑。本设备在使用过程没有粉尘飞扬，可以用于室内，满足雕刻爱好者或者个人的使用需求。

如图1和图2所示，本实施例中的传动机构包括x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构，所述x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构分别沿着三维坐标系中的x轴、y轴和z轴滑动连接于箱体1内，并且y轴平移机构与z轴平移机构传动连接；所述雕刻电机3安装于y轴平移机构，通过z轴平移机构和y轴平移机构的复合运动使雕刻电机3在y-z平面内移动；所述台虎钳2安装于x轴平移机构，通过x轴平移机构运动使台虎钳2沿着x轴移动。

其中，x轴平移机构的具体结构如下：

x轴平移机构包括x丝杆22、x步进电机23、x导向杆24和x滑块25，所述x丝杆22和x导向杆24平行，并且x丝杆22沿着x轴转动安装于箱体1内以及x导向杆24沿着x轴固定安装于箱体1，所述x步进电机23与x丝杆22传动连接，所述x滑块25套设于x丝杆22和x导向杆24，并且x滑块25与x丝杆22转动连接以及x滑块25与x导向杆24滑动连接，通过x步进电机23转动进而带动x滑块25沿着x轴平移。所述台虎钳2固定安装于x滑块25上。

z轴平移机构的具体结构如下：

所述z轴平移机构包括z丝杆30、z步进电机31、z导向杆32和z滑块33，所述z丝杆30和z导向杆32平行，并且z丝杆30沿着z轴转动安装于箱体1内以及z导向杆32沿着z轴固定安装于箱体1，所述z步进电机31与z丝杆30传动连接，所述z滑块33套设于z丝杆30和z导向杆32，并且z滑块33与z丝杆30转动连接以及z滑块33与z导向杆32滑动连接，通过z步进电机31转动进而带动z滑块33沿着z轴平移。

y轴平移机构的具体结构如下：

所述y轴平移机构包括y丝杆26、y步进电机27、y导向杆28和y滑块29；所述y丝杆26和y导向杆28平行，并且y丝杆26沿着y轴转动安装于所述z滑块33以及y导向杆28沿着y轴固定安装于z滑块33，所述y步进电机27与y丝杆26传动连接，所述y滑块29套设于y丝杆26和y导向杆28，并且y滑块29与y丝杆26转动连接以及y滑块29与y导向杆28滑动连接，通过y步进电机27转动进而带动y滑块29沿着y轴平移。所述雕刻电机3固定安装于所述y滑块29并且雕刻电机3的刀具向下。

本实施例中的箱体1的底座8的内部设有24v直流电源变压器9、控制器10和电机驱动器11，所述控制器10分别与24v直流电源变压器9和电机驱动器11电连接。而电机驱动器11分别与雕刻电机3、x步进电机23、y步进电机27和z步进电机31电连接。其中雕刻电机3也为步进电机。底座8设有与24v直流电源变压器9电连接的220v电源接口34。操作面板4设有与所述控制器10电连接的电源开关12、雕刻启动按钮13、雕刻调速旋钮14、电源指示灯15、电子显示屏16、数据接口17、进/退旋钮18、x轴选择按钮19、y轴选择按钮20和z轴选择按钮21。

控制器10的具体型号选用pcl6045b，电机驱动器11选用dm542，电机驱动器11用于将数字信号信号放大为驱动步进电机的信号，从而控制x轴平移机构、y轴平移机构和z轴平移机构根据程序要求进行动作。同时电子显示屏16用来显示加工信息。本设备的工作流程如下：

s1：将待加工件固定在台虎钳2上锁紧，关闭隔离门6。

s2：分别按动x轴选择按钮19、y轴选择按钮20和z轴选择按钮21，再旋转进/退旋钮18，使待加工件位于加工区域。加工区域为底座8的中间区域，有利于待加工件在x-y平面内移动。

s3：旋转雕刻调速旋钮14，选择最佳的转速。这里的转速选择是根据待加工件的材质决定。然后再按动雕刻启动按钮13，雕刻电机3和传动机构在控制器10的指令下工作以完成待加工件的雕刻。

s4：打开隔离门6，取出待加工件，用吸尘器或其他除尘设备清理箱体1内的粉尘和碎屑。

其中s3中的信号传递如下：数据接口17接收来自电脑软件的加工程序信息，通过控制器10将信号处理成数字信号，然后步进电机驱动器11将数字信号信号放大为驱动步进电机的信号，从而控制雕刻电机3和传动机构根据程序要求进行动作，同时电子显示屏16显示加工信息。

本实施例中的雕刻电机3的刀具可以根据实际情况而手动更换。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求和说明书的范围当中。

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