本實用新型涉及核雕設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種核雕專用雕刻機。
背景技術(shù):
核雕是我國的一種微型雕刻工藝,它以杏核、橄欖核等果核及核桃雕刻成工藝品,其藝術(shù)特點是在較小的果核上表現(xiàn)出復(fù)雜的題材,因此深受人們的喜愛。隨著我國經(jīng)濟社會的日益發(fā)展,核雕的需求量也大大增加,手工雕刻已經(jīng)不能滿足批量生產(chǎn)的需要,于是有企業(yè)開始研制各種數(shù)控設(shè)備來實現(xiàn)各種果核的自動雕刻。而這些數(shù)控機床大都是采用傳統(tǒng)的數(shù)控加工機構(gòu),各自由度是串接相連,且層迭嵌套,至使傳動鏈長,傳動系統(tǒng)復(fù)雜,積累誤差大而精度低。特別是一些鏤空或者內(nèi)斜部分無法加工,從而影響了加工質(zhì)量和加工效率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種核雕專用雕刻機,是一種基于并聯(lián)機構(gòu)的的新型雕刻機及其專用夾具,旨在解決傳統(tǒng)數(shù)控機床傳動鏈長,積累誤差大而精度低,特別是鏤空或者內(nèi)斜部分無法加工的問題,解決了由于果核形狀不規(guī)律,且易碎,普通夾具不能準確定位,容易破壞果核的缺陷。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型所采取的技術(shù)方案是:一種核雕專用雕刻機,包括機床本體和專用夾具,所述機床本體為并聯(lián)結(jié)構(gòu),所述專用夾具位于機床本體內(nèi)側(cè)正下方,所述機床本體包括機床底座、機床支架、滑道、滑塊、連桿、上虎克鉸、下虎克鉸、運動平臺和雕刻筆,所述機床支架為三根呈等邊三角形布置的豎向桿件,機床支架下端固定安裝在機床底座上,機床支架上端借助于三角形框架固定,每根豎向桿件內(nèi)側(cè)豎向固定安裝滑道,每條滑道上配套安裝一個滑塊,每個滑塊內(nèi)側(cè)借助于上虎克鉸連接一根連桿,三根連桿下端均借助于下虎克鉸連接運動平臺,運動平臺下表面豎向安裝雕刻筆,每個所述滑塊借助于驅(qū)動裝置驅(qū)動其沿滑道上下滑動,所述專用夾具安裝在機床底座上、且位于雕刻筆正下方。
所述驅(qū)動裝置包括水平安裝在機床底座內(nèi)的步進電機、正時皮帶和從動帶輪,所述從動帶輪水平安裝在機床支架頂部的三角形框架內(nèi)、且其軸線與步進電機的軸線平行,步進電機動力輸出端固定安裝主動帶輪,正時皮帶套裝在主動帶輪和從動帶輪上,正時皮帶中部與對應(yīng)滑道上的滑塊固定連接。
所述連桿包括兩根并列的桿件。
所述專用夾具包括夾具底座、左側(cè)夾具支架、夾具電機、一號夾具軸、一號套筒、三爪機械手、右側(cè)夾具支架、支架軸、二號夾具軸、二號套筒、夾具頭、手輪、一號滑桿、二號滑桿,所述夾具底座固定于機床底座正上方,左側(cè)夾具支架位于夾具底座左側(cè),通過螺栓固定,左側(cè)夾具支架上有供夾具電機穿過的圓孔,圓孔內(nèi)有軸承,軸承通過孔內(nèi)凸臺和一號套筒的端面定位,夾具電機穿過左側(cè)夾具支架的圓孔,通過帶有頂絲的一號套筒與一號夾具軸連接,一號夾具軸前端安裝有三爪機械手,三爪機械手由氣缸驅(qū)動,右側(cè)夾具支架通過兩根滑桿安裝于夾具底座上,右側(cè)夾具支架上安裝有支架軸、軸承和二號夾具軸,軸承通過孔內(nèi)凸臺和二號套筒的端面定位,支架軸穿過右側(cè)夾具支架的圓孔,通過帶有頂絲的二號套筒與二號夾具軸連接,二號夾具軸前端安裝有橡膠材質(zhì)的夾具頭,一號滑桿和二號滑桿均穿過左右兩側(cè)夾具支架,右側(cè)夾具支架在一號滑桿和二號滑桿上滑動,一號滑桿的一段為絲杠,絲杠部分穿過右側(cè)夾具支架,所穿過的小孔有內(nèi)螺紋,絲杠上面配套安裝螺母,絲杠末端連接手輪,二號滑桿是一個光桿,末端安裝有一個蓋型螺母。
采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:傳統(tǒng)的雕刻機本質(zhì)上都是數(shù)控鉆銑組合,而這些數(shù)控機床大都是采用傳統(tǒng)的數(shù)控加工機構(gòu),各自由度是串接相連,且層迭嵌套,致使傳動鏈長,傳動系統(tǒng)復(fù)雜,積累誤差大,精度低,特別是一些鏤空或者內(nèi)斜部分無法加工,然而本實用新型采用并聯(lián)機構(gòu)對這些鏤空或者內(nèi)斜部分的加工就變得特別簡單,其傳動鏈短,剛度大、質(zhì)量輕,切削效率高,擺動靈活,更適合加工復(fù)雜的三維曲面;本實用新型涉及的專用夾具,夾具頭采用橡膠材料,并且前端有一個橢圓形小孔,防止果核尖端部位損壞;果核由于種類不同而尺寸差別較大(如橄欖核與核桃),若僅僅依靠軸向進給夾緊,可能難以完成預(yù)期目標,故底座右側(cè)安裝滑桿,使右側(cè)夾具支架可以根據(jù)果核大小、種類的不同左右移動,適應(yīng)性更強。
附圖說明
圖1是本實用新型立體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實用新型機床本體結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是專用夾具示意圖;
圖4是專用夾具左半部分示意圖;
圖5是圖4的局部放大圖;
圖6是專用夾具右半部分示意圖;
圖7是三爪機械手示意圖;
其中:1、滑道,2、滑塊,3、連桿,4、上虎克鉸,5、下虎克鉸,6、運動平臺,7、雕刻筆,8、機床支架,9、機床底座,10、夾具底座,11、左側(cè)夾具支架,12、夾具電機,13、一號夾具軸,14、一號套筒,15、三爪機械手,16、右側(cè)夾具支架,17、支架軸,18、二號夾具軸,19、二號套筒,20、夾具頭,21、手輪,22、一號滑桿,23、二號滑桿。
具體實施方式
下面結(jié)合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本實用新型,但是本實用新型還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施,本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本實用新型內(nèi)涵的情況下做類似推廣,因此本實用新型不受下面公開的具體實施例的限制。
如圖1所示,本實用新型公開了一種核雕專用雕刻機,本雕刻機由機床本體和專用夾具兩部分組成。雕刻機在工作時,首先專用夾具的氣缸操控三爪機械手15夾持果核,然后根據(jù)待雕刻的果核種類的不同,用手輪21調(diào)整右側(cè)夾具支架16到合適的位置,用螺絲擰緊,實現(xiàn)果核的定位和夾緊。而后夾具左側(cè)的旋轉(zhuǎn)裝置開始帶動果核旋轉(zhuǎn)。最后機床本體開始雕刻加工旋轉(zhuǎn)的果核。
上述機床本體采用并聯(lián)式結(jié)構(gòu),即并聯(lián)機床。所述機床本體包括滑道1、滑塊2、連桿3、上虎克鉸4、下虎克鉸5、運動平臺6、雕刻筆7、機床支架8,機床底座9,該并聯(lián)機床的運動平臺倒置放置,上述三組滑道1分別固定在機床支架8上;上述滑塊2通過滑道1可在機床支架8上滑動,驅(qū)動裝置驅(qū)動滑塊2上下移動;并聯(lián)的三根連桿通過上虎克鉸4與滑塊螺釘連接,下虎克鉸5與活動平臺6連接, 通過上虎克鉸4的移動帶動活動平臺6運動,各連桿3成一定角度;上述三根連桿3兩端由虎克鉸連接。機床各連桿3采用步進電機驅(qū)動,并通過Windows環(huán)境下的軟件編程和運動控制器實現(xiàn)對機床的控制,使機床運動平臺能夠在工作空間內(nèi)任意位置精確定位。
上述專用夾具固定在機床底座9上,位于雕刻筆7的正下方。所述專用夾具包括夾具底座10、左側(cè)夾具支架11、夾具電機12、一號夾具軸13、一號套筒14、三爪機械手15、右側(cè)夾具支架16、支架軸17、二號夾具軸18、二號套筒19、夾具頭20、手輪21、一號滑桿22、二號滑桿23;上述夾具底座10固定于機床底座9正上方;上述左側(cè)夾具支架11位于夾具底座10左側(cè),通過螺栓固定;上述左側(cè)夾具支架11上有供夾具電機12穿過的圓孔,圓孔內(nèi)有軸承,軸承通過孔內(nèi)凸臺和一號套筒14的端面定位;上述夾具電機12穿過左側(cè)夾具支架11的圓孔,通過帶有頂絲的一號套筒14與一號夾具軸13連接;上述一號夾具軸13前端安裝有三爪機械手15,三爪機械手15由氣缸驅(qū)動;上述右側(cè)夾具支架16通過兩根滑桿安裝于夾具底座10上;上述右側(cè)夾具支架16上安裝有支架軸17、軸承和二號夾具軸18,軸承通過孔內(nèi)凸臺和二號套筒19的端面定位;上述支架軸17穿過右側(cè)夾具支架16的圓孔,通過帶有頂絲的二號套筒19與二號夾具軸18連接;二號夾具軸18前端安裝有橡膠材質(zhì)的夾具頭20;上述一號滑桿22和二號滑桿23均穿過左右兩側(cè)夾具支架,使右側(cè)夾具支架16可以在上面滑動;上述一號滑桿22有一部分是絲杠,絲杠部分穿過右側(cè)夾具支架16,被穿過的小孔有內(nèi)螺紋,絲杠上面有一個螺母,末端連接手輪21。通過搖轉(zhuǎn)手輪21,帶動一號滑桿22轉(zhuǎn)動,進而實現(xiàn)右側(cè)夾具支架做進給運動。當進給運動運行完畢,擰緊螺母即可實現(xiàn)右側(cè)夾具支架16軸向固定;上述二號滑桿23是一個光桿,末端安裝有一個蓋型螺母。
傳統(tǒng)的雕刻機本質(zhì)上都是數(shù)控鉆銑組合,而這些數(shù)控機床大都是采用傳統(tǒng)的數(shù)控加工機構(gòu),各自由度是串接相連,且層迭嵌套,致使傳動鏈長,傳動系統(tǒng)復(fù)雜,積累誤差大,精度低,特別是一些鏤空或者內(nèi)斜部分無法加工,然而本實用新型采用并聯(lián)機構(gòu)對這些鏤空或者內(nèi)斜部分的加工就變得特別簡單,其傳動鏈短,剛度大、質(zhì)量輕,切削效率高,擺動靈活,更適合加工復(fù)雜的三維曲面;本實用新型涉及的專用夾具,夾具頭采用橡膠材料,并且前端有一個橢圓形小孔,防止果核尖端部位損壞;果核由于種類不同而尺寸差別較大(如橄欖核與核桃),若僅僅依靠軸向進給夾緊,可能難以完成預(yù)期目標,故底座右側(cè)安裝滑桿,使右側(cè)夾具支架可以根據(jù)果核大小、種類的不同左右移動,適應(yīng)性更強。