一种打点雕刻机.pdf

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1、(10)申请公布号 CN 103072414 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103072414 A *CN103072414A* (21)申请号 201210589874.6 (22)申请日 2012.12.30 B44B 1/00(2006.01) B44B 3/00(2006.01) (71)申请人 合肥四维数控设备有限责任公司 地址 230041 安徽省合肥市庐阳工业园灵溪 路东 (72)发明人 罗群 罗亮 (74)专利代理机构 合肥诚兴知识产权代理有限 公司 34109 代理人 汤茂盛 (54) 发明名称 一种打点雕刻机 (57) 摘要 本发明属于雕刻机领域， 具。

2、体涉及一种打点 雕刻机。本发明包括主机工作台及布置于主机工 作台上方的用于驱动雕刻头作指定方向动作的坐 标滑移组件， 主机工作台上布置有对应雕刻头数 目及雕刻位置的工件夹持机构， 工件夹持机构至 少包括两个用于顶合固定待加工件的抵压端头， 两抵压端头同轴设置且两者位于初始位置时的夹 持间距小于或等于待加工件的预定夹持间距 ； 两 抵压端头的至少一端头与主机工作台间构成可沿 该抵压端头轴线方向动作的弹性串动配合。本发 明无需人工繁复操作， 只需依靠弹性力本身即可 实现待加工件的取放功能， 整体夹持准确可靠而 效率高， 可有效避免采用传统顶针部而带来的繁 复转动摇柄问题， 工人劳动强度可得到极大改。

3、善。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 4 页 附图 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 (10)申请公布号 CN 103072414 A CN 103072414 A *CN103072414A* 1/2 页 2 1. 一种打点雕刻机， 包括用于固定待加工件的主机工作台 （10） 以及布置于主机工作 台 （10） 上方的用于驱动雕刻头作指定方向动作的坐标滑移组件 （20） ， 主机工作台 （10） 上 布置有对应雕刻头数目及雕刻位置的工件夹持机构， 其特征在于 ： 所述工件夹持机构至少 包括两个用于顶合固。

4、定待加工件的抵压端头， 所述两抵压端头同轴设置且两者位于初始位 置时的夹持间距小于或等于待加工件的预定夹持间距 ； 所述两抵压端头的至少一端头与主 机工作台 （10） 间构成可沿该抵压端头轴线方向动作的弹性串动配合。 2. 根据权利要求 1 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 抵压端头包括主动端 （31） 及被动 端 （32） 且均可沿自身轴线作转动动作， 所述主动端 （31） 连接动力源 （40） ， 被动端 （32） 与主 机工作台 （10） 间构成可沿其轴线方向动作的弹性串动配合。 3. 根据权利要求 2 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述主机工作台 （10） 上布置有导 轨部 （。

5、11） ， 导轨部 （11） 上布置有与之构成滑动的可锁合配合的滑块部 （12） ， 被动端 （32） 的 相对背离主动端 （31） 的一面沿其轴线方向顺延构成贯穿滑块部 （12） 设置的轴部 （33） ， 该 轴部 （33） 与滑块部 （12） 间构成滑插和 / 或转动配合 ； 雕刻机还包括用于构成被动端 （32） 弹性串动动作的拉力弹簧 （34） ， 所述拉力弹簧 （34） 的一端固接于滑块部 （12） 上， 另一端与 轴部 （33） 外壁间构成固接配合。 4.根据权利要求3所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述轴部 （33） 外形呈阶梯轴状， 其 相对小直径端与滑块部 （12） 间构成。

6、滑插配合， 其相对大直径端的端面处沿其轴线外凸设置 有用于卡设轴承 （35） 内圈的凸台， 轴承 （35） 外圈与被动端 （32） 上的相对背离主动端 （31） 的一端部构成卡嵌配合 ； 或该相对大直径端的端面处沿其轴线内凹有用于卡设轴承 （35） 外圈的沉孔， 轴承 （35） 内圈与被动端 （32） 的相对背离主动端 （31） 的一端部构成卡嵌配合。 5. 根据权利要求 4 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述轴承 （35） 外圈与轴部 （33） 上 的沉孔间构成间隙或过渡配合， 两者间由布置于沉孔端面处的紧钉螺钉 （36） 固接设置。 6. 根据权利要求 3 或 4 或 5 所述的打点。

7、雕刻机， 其特征在于 ： 所述工件夹持机构包括 拉杆支架 （37） ， 所述拉杆支架 （37） 外形呈 Z 形板状且其板面彼此垂直布置， 拉杆支架 （37） 包括彼此平行的平行板以及连接两平行板的板面方向平行抵压端头轴线设置的垂直板， 其 中一平行板的板体向下顺延并固接滑块部 （12） 上的相对远离被动端 （32） 的一侧面设置， 另一平行板的板体向上顺延并与轴部 （33） 间构成固接配合 ； 轴部 （33） 上设置有弹簧挡圈 （38） ， 所述拉力弹簧 （34） 两端分别抵靠弹簧挡圈 （38） 与拉杆支架 （37） 的相应平行板内侧 板面设置。 7. 根据权利要求 2 或 3 或 4 或 5。

8、 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述抵压端头外形 均呈锥台状且两抵压端头的锥台尖部相对布置 ； 抵压端头在其锥面上沿其轴线方向均布开 设有防滑槽。 8. 根据权利要求 7 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述主动端 （31） 上的防滑槽数量 大于被动端 （32） 上防滑槽数量。 9.根据权利要求2或3或4或5所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 所述主机工作台 （10） 包括底座 （10a） 以及布置于底座 （10a） 上的与其构成丝杆滑块配合的平台 （10b） ， 所述平台 （10b） 动作方向与抵压端头动作方向同向设置， 各主动端 （31） 与被动端 （32） 均一一对应的 布置于。

9、平台 （10b） 上构成一组工件夹持机构 ； 平台 （10b） 上设置有固定块 （39） ， 主动端 （31） 上的相对远离被动端 （32） 的一端部沿其轴线向固定块 （39） 处顺延并与其构成转动配合关 权 利 要 求 书 CN 103072414 A 2 2/2 页 3 系。 10. 根据权利要求 9 所述的打点雕刻机， 其特征在于 ： 动力源 （40） 布置于主动端 （31） 的顺延方向上且其输出轴与主动端 （31） 轴线同轴设置 ； 各组工件夹持机构的动力源 （40） 均互为独立布置。 权 利 要 求 书 CN 103072414 A 3 1/4 页 4 一种打点雕刻机 技术领域 00。

10、01 本发明属于雕刻机领域， 具体涉及一种打点雕刻机。 背景技术 0002 雕刻机， 是通过计算机内配置的专用雕刻软件进行设计和排版， 并由计算机把设 计与排版的信息自动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 机或伺服电机的带有功率的信号(脉冲串)， 控制雕刻机主机生成X、 Y、 Z三轴的雕刻走刀路 基径的一种装置 ； 此时， 雕刻机上的高速旋转雕刻头， 通过按加工材质配置的刀具， 对固定 于主机工作台上的加工材料进行切削， 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。目前针对如摩托车手柄等套管状体外表面打点用的雕刻机的具体结构， 在 公告号为 CN20。

11、2463405U 的名称为 “一种立体雕刻机” 中即有所记载 ： 主要包括主机工作台 以及位于主机工作台上的用于安置雕刻头的坐标滑移组件， 而主机工作台上则相应设置有 与雕刻头刀具数量相应的工件夹持机构 ； 工件夹持机构主要包括用于夹持待加工工件一端 的卡爪以及用于卡持待加工工件另一端的起其辅助固定作用的顶针部， 顶针部本身为丝杆 滑块机构且整体可沿设置于主机工作台上的导轨作往复直线运动， 而卡爪则相应依靠用于 提供其动力的动力电机提供转动力。实际操作时， 首先将待加工工件也即套管状体的一端 套接固定于卡爪上， 之后将顶针部沿导轨动作并最终抵压套合在套管状体另一端处实现一 次粗略位置固定， 之。

12、后， 再通过精调顶针部上的丝杆滑块机构来使其顶针端头产生位移， 最 终在顶针端头与卡爪的联合抵压下实现对于套管状体的二次精确固定目的。 上述结构类似 通常车床的顶针与三爪卡盘的固定结构， 在实际使用时存在缺陷颇大 ： 首先， 结构刚度大， 由于整个工件夹持机构均为刚性夹持， 粗略固定时尚无大碍， 然而在精确固定工序时， 一旦 顶针部的丝杆滑块机构中丝杆转动量过大， 导致顶针部位移过大， 顶针部的顶针端头就会 强行向套管状体方向产生位移并致使原本就是薄壁件的套管状体端部发生挤裂现象， 最终 导致产品出现废品 ； 其次， 操作繁复， 整个套管状体的夹持固定操作， 都必须满足粗略夹持 及精确固定两个。

13、步骤， 同时还需注意顶针部的位移量问题， 甚至顶针部的丝杆滑块机构也 需要工人不断操作摇柄方能得以实现， 工人劳动强度大 ； 再次， 上述卡爪的夹持能力， 都为 依靠布置于其侧边的驱动电机以及一系列的分支传动机构来实现， 也即所有卡爪均只能同 步卡合及分开， 不但操作时必须同步粗略夹持套管状体， 无法实现依次安装目的， 同时其动 力传递不可避免存在损耗， 从而导致最终的各个卡爪夹持质量均产生差异， 夹持效果不佳 ； 最后， 卡爪及顶针部的配合卡紧结构， 往往都是依靠卡爪的光滑外缘面以及顶针端头的光 滑外缘面与套管状体内壁间构成的光轴光孔配合来实现的， 光轴光孔配合最大的缺陷在于 摩擦力低， 这。

14、就导致一旦外力施予， 就易于在加工时发生套管状体的管体旋转现象， 从而致 使雕刻头的打点位置产生偏差， 最终极大的影响其成品品质。 发明内容 0003 本发明的目的是提供一种结构简单的打点雕刻机， 其夹持准确可靠而效率高， 可 说 明 书 CN 103072414 A 4 2/4 页 5 有效避免采用传统顶针部而带来的繁复转动摇柄问题， 工人劳动强度可得到极大改善。 0004 为实现上述目的， 本发明采用了以下技术方案 ： 一种打点雕刻机， 包括用于固定待 加工件的主机工作台以及布置于主机工作台上方的用于驱动雕刻头作指定方向动作的坐 标滑移组件， 主机工作台上布置有对应雕刻头数目及雕刻位置的工。

15、件夹持机构， 所述工件 夹持机构至少包括两个用于顶合固定待加工件的抵压端头， 所述两抵压端头同轴设置且两 者位于初始位置时的夹持间距小于或等于待加工件的预定夹持间距 ； 所述两抵压端头的至 少一端头与主机工作台间构成可沿该抵压端头轴线方向动作的弹性串动配合。 0005 本发明的有益效果在于 ： 摒弃了传统的必须丝杆滑块配合的顶针部， 取而代之的 采用更便于使用且操作更为简单的弹性夹持单元 ； 这样， 在实际使用时， 只需在将两抵压端 头间的粗略间距大致调整好后， 每次在夹持和取下待加工件时， 只需随手拔动其中具备弹 性位移能力的抵压端头， 此时两抵压端头间的间距加大并逐渐至可以取出或放入待加工。

16、件 的地步， 而一旦外力取消， 在弹性力作用下， 上述抵压端头又会自行回复原位而实现其初始 的夹持目的。 其无需人工繁复操作， 而只需依靠弹性力本身即可实现待加工件的取放功能， 整体夹持准确可靠而效率高， 可有效避免采用传统顶针部而带来的繁复转动摇柄问题， 工 人劳动强度可得到极大改善。 附图说明 0006 图 1 为本发明装配后的整机结构侧视图 ； 0007 图 2 为图 1 的右视图 ； 0008 图 3 为主机工作台上各工件夹持机构结构分布图 ； 0009 图 4-6 为抵压端头的夹持操作流程图 ； 0010 图 7 为图 6 的 I 部分局部放大图 ； 0011 图 8 为主动端的防滑。

17、槽分布图 ； 0012 图 9 为被动端的防滑槽分布图。 具体实施方式 0013 一种打点雕刻机， 包括用于固定待加工件的主机工作台 10 以及布置于主机工作 台 10 上方的用于驱动雕刻头作指定方向动作的坐标滑移组件 20， 主机工作台 10 上布置有 对应雕刻头数目及雕刻位置的工件夹持机构， 所述工件夹持机构至少包括两个用于顶合固 定待加工件的抵压端头， 所述两抵压端头同轴设置且两者位于初始位置时的夹持间距小于 或等于待加工件的预定夹持间距 ； 所述两抵压端头的至少一端头与主机工作台 10 间构成 可沿该抵压端头轴线方向动作的弹性串动配合。 0014 作为本发明的进一步优选方案， 如图 1。

18、-9 所示， 抵压端头包括主动端 31 及被动 端 32 且均可沿自身轴线作转动动作， 所述主动端 31 连接动力源 40， 被动端 32 与主机工作 台 10 间构成可沿其轴线方向动作的弹性串动配合。实际上， 本发明通过摒弃传统的丝杆 滑块配合的顶针部结构， 取而代之的采用更便于使用且操作更为简单的弹性夹持单元。这 样， 一方面在每次在夹持和取下待加工件时， 只需随手拔动其中具备弹性位移能力的抵压 端头， 此时两抵压端头间的间距加大并逐渐至可以取出或放入待加工件的地步， 而一旦外 力取消， 在弹性力作用下， 上述抵压端头又会自行回复原位而实现其初始的夹持目的 ； 另一 说 明 书 CN 10。

19、3072414 A 5 3/4 页 6 方面， 抵压端头本身的转动动作又可确保雕刻头对于待加工件也即套管状体的周向打点功 能， 其一次装夹即可完成全部打点操作， 工作效率可得到进一步提升。 此外， 通过主、 被动端 31、 32的分工协作， 从而起到在主动端30带动待加工件旋转时其被动端32可及时响应其动 作并随动旋转， 最终确保其加工目的 ； 本发明无需人工繁复操作， 而只需依靠弹性力本身即 可实现待加工件的取放功能， 同时依靠其旋转效果完成其待加工件的周向打点目的， 整体 夹持准确可靠而效率高。 0015 进一步的， 所述主机工作台 10 上布置有导轨部 11， 导轨部 11 上布置有与之。

20、构成 滑动的可锁合配合的滑块部 12， 被动端 32 的相对背离主动端 31 的一面沿其轴线方向顺延 构成贯穿滑块部 12 设置的轴部 33， 该轴部 33 与滑块部 12 间构成滑插和 / 或转动配合 ； 雕 刻机还包括用于构成被动端 32 弹性串动动作的拉力弹簧 34， 所述拉力弹簧 34 的一端固接 于滑块部 12 上， 另一端与轴部 33 外壁间构成固接配合。这样， 一方面， 通过位于被动端 32 处所在轴部 33 与相应用于固定该轴部 33 的滑块部 12 的配合， 以实现被动端 32 的从动旋 转目的 ； 另一方面， 拉力弹簧 34 的设置， 更是被动端 32 能够实现前述的弹性串。

21、动动作所不 可或缺的实现方式之一。实际制作时， 拉力弹簧 34 可直接填塞于滑块部 12 内， 或布置于滑 块部 12 外并两端分别固定于滑块部 12 及轴部 33 上， 均可起到其施压形变以及弹性回复的 目的。至于导轨部 11 上布置有与之构成滑动的可锁合配合的滑块部 12 的理解， 则可参考 图 1-2 及图 4-6 所示， 由于拉力弹簧 34 其本身存在有弹性回复及拉力极限， 也即本身存在 固有的弹性强度而不可能无限拉伸及回复， 因此势必需要采用大的位移机构来实现被动端 32 的粗略位移目的， 也即如前述的 “被动端 32 与主动端 31 位于初始位置时的夹持间距小 于或等于待加工件的预。

22、定夹持间距” 这一基本需求 ； 实际操作时， 首先根据待加工件的长度 而将前述滑块部12沿导轨部11移动至指定位置处， 只要待加工件的长度不产生太大差异， 都仅需操作被动端 32 即可实现待加工件的装夹及卸取目的 ； 至于可锁合的滑块部 12 的装 配方式， 目前领域内的实现方式较为普遍， 更多是则是如图 1 及图 4-6 所示的锁合杆结构， 也即如图所示的使用一根贯穿滑块部12并与主机工作台10间构成螺纹配合的螺纹锁合杆 a， 以实现其松开及固定性能， 其操作简便而快捷， 可进一步的加强其实用性及使用效率。 0016 更进一步的， 所述轴部33外形呈阶梯轴状， 其相对小直径端与滑块部12间构。

23、成滑 插配合， 其相对大直径端的端面处沿其轴线外凸设置有用于卡设轴承 35 内圈的凸台， 轴承 35 外圈与被动端 32 上的相对背离主动端 31 的一端部构成卡嵌配合 ； 或该相对大直径端的 端面处沿其轴线内凹有用于卡设轴承 35 外圈的沉孔， 轴承 35 内圈与被动端 32 的相对背离 主动端 31 的一端部构成卡嵌配合。上述结构进一步的可具体如图 4-6 所示， 通过上述结构 的设置， 依靠将被动端 32 与轴部 33 间形成分体式设计， 一方面易于生产制作， 以保证其制 作成本的低廉性， 另一方面， 直接将整个轴部33及被动端32整体旋转， 显然是较为麻烦的， 本发明通过简单的轴承配合。

24、结构， 即可实现被动端32相较于主动端31的随动旋转目的 ； 甚 至可如图 7 所示的直接将轴承 35 外圈与轴部 33 上的沉孔间构成间隙或过渡配合， 两者间 由布置于沉孔端面处的紧钉螺钉 36 固接设置， 从而通过其可拆卸式配合来确保其整个被 动端32的可置换性 ； 这样， 使用时一旦发生被动端32损坏或轴承35磨损现象， 通过现场直 接拆卸紧钉螺钉 36 即可实现更换， 其可换性极高， 从而可有效避免因转动配合所进而导致 的组件磨损和难于更换问题。 0017 更进一步的， 如图3-6所示， 所述工件夹持机构包括拉杆支架37， 所述拉杆支架37 说 明 书 CN 103072414 A 6。

25、 4/4 页 7 外形呈Z形板状且其板面彼此垂直布置， 拉杆支架37包括彼此平行的平行板以及连接两平 行板的板面方向平行抵压端头轴线设置的垂直板， 其中一平行板的板体向下顺延并固接滑 块部 12 上的相对远离被动端 32 的一侧面设置， 另一平行板的板体向上顺延并与轴部 33 间 构成固接配合 ； 轴部 33 上设置有弹簧挡圈 38， 所述拉力弹簧 34 两端分别抵靠弹簧挡圈 38 与拉杆支架 37 的相应平行板内侧板面设置。实际上， 上述设计的根本目的， 也就是解决拉 力弹簧 34 本身的安置问题 ； 在实际操作时， 甚至可直接不需要上述拉杆支架 37， 而直接将 拉力弹簧 34 的一端固定。

26、于滑块部 12 上而另一端相应设置于轴部 33 处以实现其装配， 同样 可实现整个被动端组件的可弹性串动效果。此处通过拉杆支架 38 的设置， 可使其整体结构 更为简明， 从而方便装配及维护， 最终确保其后期维护的便捷性及整个结构的工作稳定性。 0018 更进一步的， 所述抵压端头外形均呈锥台状且两抵压端头的锥台尖部相对布置 ； 抵压端头在其锥面上沿其轴线方向均布开设有防滑槽 b ； 所述主动端 31 上的防滑槽数量大 于被动端 32 上防滑槽数量， 具体如图 4-9 所示。防滑槽 b 的布置， 主要有鉴于待加工件的 光滑套管状外形 ； 为避免在加工时出现传统机构上的夹持不牢的情况， 此处通过。

27、在抵压端 头上设置防滑槽 b， 一旦抵压端头顺利卡持住待加工件 A， 此时待加工件 A 的内壁势必就与 防滑槽间形成较大摩擦力， 从而从根本上解决在雕刻机打点操作而需要旋转工件时所可能 出现的待加工件滑移问题。而主动端 31 上防滑槽数量大于被动端 32 上防滑槽数量的设计 方式， 更是在考虑了主动端 31 作为主动的施力载体， 其在突然旋转时， 更是需要较多的摩 擦力来保证位于其上的待加工件的稳固随动 ； 相比较而言， 被动端 32 上防滑槽数量可酌情 减少。此外， 防滑槽 b 的布置结构既可如图 4-7 所示的直凹条状， 亦可布置为其他便于插接 及提升摩擦的方式， 此处以实际厂家要求为准，。

28、 就不再一一赘述。 0019 进一步的， 此处对主机工作台的具体结构作如下限定 ： 所述主机工作台 10 包括底 座 10a 以及布置于底座 10a 上的与其构成丝杆滑块配合的平台 10b， 所述平台 10b 动作方 向与抵压端头动作方向同向设置， 各主动端 31 与被动端 32 均一一对应的布置于平台 10b 上构成一组工件夹持机构 ； 平台10b上设置有固定块39， 主动端31上的相对远离被动端32 的一端部沿其轴线向固定块39处顺延并与其构成转动配合关系 ； 同时， 动力源40布置于主 动端 31 的顺延方向上且其输出轴与主动端 31 轴线同轴设置 ； 各组工件夹持机构的动力源 40均互。

29、为独立布置。 实际上， 有鉴于传统的一个动力源40配置对应工件夹持机构数量的动 力传输部件所可能导致的动力传输不足及夹持力不够的问题， 此处通过互为独立的多个动 力源 40 的设计， 每个动力源 40 专职负责相应组工件夹持机构上主动端 31 的旋转目的， 从 而确保其动力传输不会出现过多损耗及浪费现象， 最终保证了主动端 31 的旋转力满足实 际所需。至于平台 10b 与底座 10a 间的配合机构， 于现有结构中均有所描述， 此处就不再赘 述。 说 明 书 CN 103072414 A 7 1/5 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 103072414 A 8 2/5 页 9 图 2 说 明 书 附 图 CN 103072414 A 9 3/5 页 10 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 103072414 A 10 4/5 页 11 图 5 图 6 说 明 书 附 图 CN 103072414 A 11 5/5 页 12 图 7 图 8 图 9 说 明 书 附 图 CN 103072414 A 12 。