本技術(shù)涉及雕刻機(jī)的,尤其是涉及一種整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、激光雕刻機(jī)是一種利用高能量密度激光束對材料表面進(jìn)行非接觸式加工的數(shù)控設(shè)備,激光雕刻技術(shù)因其高精度、非接觸式加工特性,適用于金屬、塑料、木材、陶瓷等多種材料加工。
2、現(xiàn)有的激光雕刻系統(tǒng)主要分為兩類:一類是基于機(jī)械運(yùn)動框架的兩軸(x-y)雕刻機(jī),其通過物理滑軌帶動激光頭進(jìn)行平面雕刻;另一類是采用光學(xué)振鏡技術(shù)的兩軸雕刻機(jī),利用旋轉(zhuǎn)反射鏡實(shí)現(xiàn)光束在x-y方向上的快速偏轉(zhuǎn)。
3、針對上述中的相關(guān)技術(shù),光學(xué)振鏡的幅面較小,難以加工大幅度的雕刻物品;而框架式的激光雕刻機(jī)一般只能用于平面雕刻,難以進(jìn)行立體雕刻。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了能夠?qū)ξ锲愤M(jìn)行立體雕刻,本技術(shù)提供一種整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng)。
2、本技術(shù)提供一種整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng),采用如下的技術(shù)方案:
3、一種整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng),包括x軸滑軌、y軸滑軌、置物臺、安裝架、z軸滑軌和激光頭,所述y軸滑軌滑動設(shè)置于所述x軸滑軌上,所述置物臺滑動設(shè)置于所述y軸滑軌上,所述z軸滑軌通過所述安裝架懸空設(shè)置于所述置物臺上方,所述激光頭上下滑動設(shè)置于所述z軸滑軌上,所述z軸滑軌上設(shè)置有用于控制所述激光頭上下滑動的上下控制組件;
4、所述x軸滑軌上沿著自身長度方向滑動設(shè)置有第一滑動座,所述y軸滑軌轉(zhuǎn)動設(shè)置于第一滑動座上,所述所述y軸滑軌上設(shè)置有固定件,當(dāng)所述y軸滑軌轉(zhuǎn)動至與所述x軸滑軌于水平投影上相垂直時(shí),所述固定件能限制所述y軸滑軌轉(zhuǎn)動;
5、所述y軸滑軌兩端均設(shè)置有萬向輪,當(dāng)所述y軸滑軌轉(zhuǎn)動至與所述x軸滑軌相平行時(shí),兩個(gè)所述萬向輪滑動至所述x軸滑軌兩端。
6、通過采用上述技術(shù)方案,整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)三維空間內(nèi)的精確雕刻操作。通過x軸滑軌、y軸滑軌和z軸滑軌的配合,結(jié)合激光頭的上下滑動設(shè)置,實(shí)現(xiàn)了對工件在三維空間內(nèi)的精準(zhǔn)定位,克服了傳統(tǒng)平面雕刻機(jī)只能進(jìn)行二維加工的局限性?,且通過x軸滑軌和y軸滑軌的配合,大大增加了二維空間內(nèi)的移動范圍,提高了雕刻適應(yīng)性。y軸滑軌能夠在第一滑動座上轉(zhuǎn)動,并通過固定件在特定角度下鎖定,使得雕刻系統(tǒng)能夠在工作模式和收納模式兩組狀態(tài)之間快速切換,y軸滑軌能夠轉(zhuǎn)動至與x軸滑軌相平行的狀態(tài),可以減小體積,方便收納,同時(shí)設(shè)置萬向輪,即能夠方便y軸滑軌轉(zhuǎn)動,同時(shí)可以對y軸滑軌進(jìn)行支撐,提高設(shè)備的穩(wěn)定性。
7、可選的,所述上下控制組件包括設(shè)置于所述z軸滑軌內(nèi)的第一電機(jī)、螺桿和導(dǎo)向桿,所述螺桿轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述z軸滑軌內(nèi)且所述螺桿與所述第一電機(jī)的輸出端相連接,所述導(dǎo)向桿與所述螺桿平行設(shè)置,所述z軸滑軌沿自身長度方向滑動設(shè)置有第三滑動座,所述激光頭設(shè)置于所述第三滑動座上,所述螺桿螺紋連接穿過所述第三滑動座,所述導(dǎo)向桿滑動穿過所述第三滑動座。
8、通過采用上述技術(shù)方案,第一電機(jī)驅(qū)動螺桿轉(zhuǎn)動,螺桿與第三滑動座的螺紋連接使得激光頭能夠沿z軸方向精準(zhǔn)定位,同時(shí)導(dǎo)向桿的設(shè)置有效防止了第三滑動座在移動過程中發(fā)生旋轉(zhuǎn),從而確保激光頭的運(yùn)動軌跡穩(wěn)定可靠,提升了雕刻精度和加工質(zhì)量。
9、可選的,所述第一滑動座上設(shè)置有第一連接軸,所述y軸滑軌轉(zhuǎn)動連接于所述第一連接軸上,所述第一連接軸側(cè)壁上開設(shè)有固定孔,所述固定件包括相互連接的握把和固定桿,所述固定桿端部設(shè)置有外螺紋,當(dāng)所述y軸滑軌滑動至與所述x軸滑軌相垂直時(shí),所述固定桿能穿過所述y軸滑軌并與所述固定孔螺紋連接。
10、通過采用上述技術(shù)方案,整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)y軸滑軌相對于x軸滑軌的角度調(diào)整和固定。具體而言,第一連接軸的設(shè)計(jì)使得y軸滑軌可以圍繞其轉(zhuǎn)動,從而方便收起x軸滑軌和y軸滑軌;而固定件的設(shè)置則能夠在y軸滑軌調(diào)整至與x軸滑軌相垂直時(shí),即工作狀態(tài)時(shí),通過握把和帶有外螺紋的固定桿將y軸滑軌穩(wěn)固地鎖定在該位置,防止其發(fā)生意外轉(zhuǎn)動,從而提高雕刻精度和操作穩(wěn)定性。
11、可選的,還包括翻轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)組件,所述y軸滑軌上沿著自身長度方向滑動設(shè)置有第二滑動座,所述翻轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)組件包括可拆卸設(shè)置于所述第二滑動座上的定位座、轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述定位座上的轉(zhuǎn)動座,以及用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動座轉(zhuǎn)動的第二電機(jī),所述第二電機(jī)的輸出軸與所述轉(zhuǎn)動座相連接,所述置物臺可拆卸設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動座上。
12、通過采用上述技術(shù)方案,翻轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)組件的設(shè)置使得置物臺能夠繞特定軸線進(jìn)行翻轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)對工件多角度的加工需求。定位座與轉(zhuǎn)動座的配合設(shè)計(jì),確保了置物臺在翻轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)定性;第二電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動座轉(zhuǎn)動的方式,實(shí)現(xiàn)了置物臺翻轉(zhuǎn)角度的精確控制,提升了加工精度和效率。
13、可選的,還包括用于支撐所述置物臺的支撐組件,所述支撐組件包括第一支撐桿、第二支撐桿、定位桿和第一限位件,所述第二電機(jī)輸出軸的長度方向與所述y軸滑軌長度方向相平行,所述x軸滑軌側(cè)壁上沿著自身長度方向開設(shè)有定位槽,所述定位桿一端設(shè)置于所述第一支撐桿側(cè)壁上,所述定位桿另一端滑動插接于所述定位槽內(nèi),所述第二支撐桿下端上下滑動插接于所述第一支撐桿內(nèi),所述第二支撐桿上端轉(zhuǎn)動連接于所述置物臺上,所述第一限位件能限制所述第二支撐桿于所述第一支撐桿內(nèi)上下滑動。
14、通過采用上述技術(shù)方案,置物臺能夠?qū)崿F(xiàn)多方位的穩(wěn)定支撐與調(diào)節(jié)。具體而言,支撐組件的設(shè)計(jì)使得置物臺在不同加工位置時(shí)均能保持良好的穩(wěn)定性,特別是在置物臺翻轉(zhuǎn)時(shí),第一支撐桿和第二支撐桿的配合能夠有效分散載荷,避免因重心偏移導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。同時(shí),定位桿與定位槽的滑動插接結(jié)構(gòu),結(jié)合第一限位件對第二支撐桿的限位功能,不僅提高了支撐系統(tǒng)的靈活性,還確保了置物臺在任意加工姿態(tài)下的精準(zhǔn)定位,從而為激光雕刻提供更加可靠的加工平臺。
15、可選的,所述第一支撐桿側(cè)壁上開設(shè)有第一限位孔,所述第二支撐桿側(cè)壁上沿著豎直方向間隔設(shè)置有多個(gè)第二限位孔,所述第一限位件包括第一氣缸、連桿和第一限位桿,所述第一氣缸設(shè)置于所述定位座上,所述第一限位桿通過所述連桿連接于所述第一氣缸伸縮軸上,所述第一氣缸能驅(qū)動所述第一限位桿依次穿過所述第一限位孔和第二限位孔,所述第一限位孔和所述第二限位孔均為腰形孔,且延伸方向與所述x軸滑軌長度方向相平行。
16、通過采用上述技術(shù)方案,第一氣缸能夠驅(qū)動第一限位桿依次穿過第一限位孔和第二限位孔,從而實(shí)現(xiàn)對第二支撐桿在第一支撐桿內(nèi)上下滑動位置的精確鎖定。
17、可選的,所述第一支撐桿、所述第二支撐桿、所述定位桿沿著所述置物臺周向設(shè)置多組,所述x軸滑軌相互平行的兩個(gè)側(cè)壁均開設(shè)有定位槽,所述定位桿與所述第一支撐桿一一對應(yīng)設(shè)置多組,所述第一氣缸能控制所有所述定位桿分別穿設(shè)過對應(yīng)的所述第一限位孔。
18、通過采用上述技術(shù)方案,第一支撐桿、第二支撐桿和定位桿沿著置物臺周向設(shè)置多組,能夠增強(qiáng)對置物臺的支撐穩(wěn)定性,避免在雕刻過程中因受力不均導(dǎo)致的工件傾斜或晃動。
19、可選的,還包括轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)組件,所述置物臺包括安裝外框和轉(zhuǎn)動內(nèi)板,所述安裝外框設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動座上,所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板轉(zhuǎn)動設(shè)置于所述安裝外框內(nèi),所述轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)組件控制所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板轉(zhuǎn)動于所述安裝外框內(nèi)。
20、通過采用上述技術(shù)方案,整機(jī)多軸雕刻系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)工件在置物臺平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié),從而擴(kuò)展了激光雕刻的角度范圍。具體而言,安裝外框與轉(zhuǎn)動內(nèi)板的配合設(shè)計(jì)使得放置于置物臺上的工件可以圍繞豎直軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn),增強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和適應(yīng)性,適用于對復(fù)雜形狀或需要多角度加工的工件進(jìn)行雕刻。
21、可選的,所述轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)組件包括用于驅(qū)動所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板轉(zhuǎn)動的動力件,所述動力件為第三電機(jī),所述第三電機(jī)輸出軸與所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板同軸連接。
22、通過采用上述技術(shù)方案,實(shí)現(xiàn)置物臺上的轉(zhuǎn)動內(nèi)板相對于安裝外框的精準(zhǔn)轉(zhuǎn)動控制;第三電機(jī)作為動力源,其輸出軸與轉(zhuǎn)動內(nèi)板同軸連接,能夠直接驅(qū)動轉(zhuǎn)動內(nèi)板轉(zhuǎn)動,從而調(diào)整放置于其上的工件的角度位置。這種設(shè)計(jì)使得雕刻系統(tǒng)具備了對工件進(jìn)行多角度雕刻的能力,提升了雕刻精度和靈活性,尤其適用于復(fù)雜曲面或立體結(jié)構(gòu)的雕刻加工需求。
23、可選的,所述轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)組件還包括用于限制所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板轉(zhuǎn)動的第二限位件,所述第二限位件包括設(shè)置于所述轉(zhuǎn)動座上的第二氣缸,以及連接于所述第二氣缸伸縮軸上的第二限位桿,所述第二限位桿長度方向與第三電機(jī)輸出軸的軸線方向相平行,所述安裝外框開設(shè)有第三限位孔,所述轉(zhuǎn)動內(nèi)板底壁上周向開設(shè)有若干第四限位槽,所述第二限位桿能穿過所述第三限位孔并插接于所述第四限位槽內(nèi)。
24、通過采用上述技術(shù)方案,能夠在激光雕刻過程中實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)動內(nèi)板的精準(zhǔn)定位與鎖定。具體而言,當(dāng)需要調(diào)整工件角度時(shí),第二氣缸可驅(qū)動第二限位桿從第四限位槽中退出,從而解除對轉(zhuǎn)動內(nèi)板的限制,使得轉(zhuǎn)動內(nèi)板可在第三電機(jī)驅(qū)動下自由旋轉(zhuǎn);當(dāng)調(diào)整至目標(biāo)角度后,第二氣缸再次動作,推動第二限位桿穿過第三限位孔并插入對應(yīng)的第四限位槽內(nèi),實(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)動內(nèi)板的可靠固定,確保雕刻過程中的穩(wěn)定性與精度。這種設(shè)計(jì)不僅提高了工件加工的靈活性,還有效避免了因轉(zhuǎn)動內(nèi)板意外移動導(dǎo)致的加工誤差。
25、綜上所述,本技術(shù)包括以下至少一種有益效果:
26、1.通過設(shè)置x軸滑軌、y軸滑軌和z軸滑軌,配合激光頭的上下滑動功能,實(shí)現(xiàn)了三維空間內(nèi)的精確雕刻,解決了傳統(tǒng)框架式激光雕刻機(jī)僅限于平面雕刻的問題,滿足了立體雕刻的需求;
27、2.翻轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)組件的引入,使得置物臺能夠?qū)崿F(xiàn)翻轉(zhuǎn)加工,進(jìn)一步提升了設(shè)備對復(fù)雜形狀工件的適應(yīng)能力,顯著增強(qiáng)了雕刻的靈活性與精度;
28、3.轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)組件的設(shè)計(jì),允許轉(zhuǎn)動內(nèi)板在安裝外框內(nèi)進(jìn)行受控旋轉(zhuǎn),通過第三電機(jī)驅(qū)動實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的角度調(diào)整,并通過第二限位件有效限制不必要的轉(zhuǎn)動,從而確保雕刻過程中工件姿態(tài)的穩(wěn)定性和可控性。