專利名稱：一種數(shù)控雕刻機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種數(shù)控雕刻機(jī)，具體地說，是涉及一種安全教 學(xué)型的數(shù)控雕刻機(jī)。
背景技術(shù)：
數(shù)控雕刻是手工雕刻的工業(yè)化發(fā)展。在模具雕刻業(yè)和廣告雕刻業(yè) 等要求成品精細(xì)、尺寸小、形態(tài)復(fù)雜的行業(yè)中，數(shù)控雕刻機(jī)可對鋁 板、木材、塑料板材、人造石、化工復(fù)合板等進(jìn)行圖案復(fù)雜的精密 加工，而且成品加工效率高。
在學(xué)校，作為教學(xué)用的數(shù)控雕刻機(jī)，對加工的安全性的要求更高。 執(zhí)行電機(jī)長期運(yùn)轉(zhuǎn)下，溫度會不斷升高，而在高溫下繼續(xù)長期運(yùn)行， 將對電機(jī)壽命有嚴(yán)重影響，且環(huán)境溫度過高時(shí)，控制系統(tǒng)可能出現(xiàn) 錯(cuò)誤控制，而執(zhí)行電機(jī)的驅(qū)動扭矩也可能達(dá)不到額定值，從而將會 嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量。
另外，在加工過程中，若操作者或?qū)W習(xí)者靠近切削區(qū)進(jìn)行觀察， 很容易被飛屑傷到眼睛。當(dāng)主軸電機(jī)在旋轉(zhuǎn)時(shí)，若人員在工作臺面 上進(jìn)行任何操作，極易被機(jī)器誤傷。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型是針對現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，目的是提供一種帶溫控功能
的安全的數(shù)控雕刻機(jī)。本實(shí)用新型是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種數(shù)控雕刻機(jī)，主要包括機(jī)座、機(jī)座上安裝的互相正交的至少 兩個(gè)坐標(biāo)滑臺組件、在X軸滑臺上安裝的工作臺、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) 及電源箱，所述坐標(biāo)滑臺組件包括導(dǎo)軌、在導(dǎo)軌上安裝的移動滑塊、移動的傳動機(jī)構(gòu)等。另外，在安裝刀具的雕刻主軸頭附近安裝有安 全裝置，在各導(dǎo)軌軸端處的執(zhí)行電機(jī)上分別設(shè)置有執(zhí)行電機(jī)溫控裝置。
所述安全裝置為紅外傳感器，在人體靠近該雕刻主軸頭 一定距離 時(shí)，該紅外傳感器將信息傳送給控制系統(tǒng)，使電源關(guān)閉。
所述執(zhí)行電機(jī)溫控裝置為溫度傳感器，而且，各電機(jī)溫度傳感器 將監(jiān)測到的溫度信息傳給控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)在接收到的溫度信 息達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的執(zhí)行電機(jī)，并且待溫度降低后重啟該 執(zhí)行電機(jī)進(jìn)行工作。
所述執(zhí)行電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)。
所述控制系統(tǒng)以單片機(jī)為核心。
本實(shí)用新型提供的 一種安全的數(shù)控雕刻機(jī)可以解決傳統(tǒng)雕刻機(jī) 易傷人的安全問題，還具有溫控系統(tǒng)可及時(shí)地根據(jù)溫度而控制執(zhí)行 電機(jī)的運(yùn)動。另外，該數(shù)控雕刻機(jī)體積小巧，功能較為完備，可以 配備多種開發(fā)軟件使用，成本低廉，適合學(xué)校教學(xué)使用。
圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)控雕刻機(jī)的立體圖； 圖2是圖1所示數(shù)控雕刻機(jī)的X向正視圖； 圖3是圖1所示數(shù)控雕刻機(jī)的YZ向正視圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖及優(yōu)選實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。 圖1-圖3示出了根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例的數(shù)控雕刻機(jī)的 結(jié)構(gòu)，主要包括機(jī)座1、機(jī)座上安裝的互相正交的至少兩個(gè)坐標(biāo)滑臺 組件、在X軸滑臺上安裝的工作臺2、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)18及電源箱 19(圖中未畫出)。所述坐標(biāo)滑臺組件包括導(dǎo)軌3、 6、 10;在導(dǎo)軌 3、 6、 10上安裝的移動滑塊4、 7、 9;執(zhí)行電機(jī)5、 8、 11;以及把 執(zhí)行電機(jī)5、 8、 11的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K直線移動的傳動機(jī)構(gòu)等。機(jī)座上裝有X向坐標(biāo)滑臺組件包括X向?qū)к?、在X向?qū)к?上 安裝的X向移動滑塊4、 X向執(zhí)行電機(jī)5等。該X向移動滑塊4上裝 有工作臺2。
機(jī)座兩側(cè)的立柱上裝的Y向?qū)к?、在Y向?qū)к?上安裝的Y向 移動滑塊7以及Y向執(zhí)行電機(jī)8等部件構(gòu)成了 Y向坐標(biāo)滑臺組件。Z 向坐標(biāo)滑臺組件主要包括Z向?qū)к?0、在Z向?qū)к?0上安裝的Z 向移動滑塊9、 Z向執(zhí)行電機(jī)ll等。其中，Z向滑塊背對背且正交地 固定在Y軸滑塊7上。Z軸導(dǎo)軌10上還安裝有一個(gè)電動主軸頭12, 其上固定有一輔助夾具17來固定刀具。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，三個(gè)軸的執(zhí)行電機(jī)均為步進(jìn)電機(jī)。
在各導(dǎo)軌軸端處的各步進(jìn)電機(jī)上都分別固定有一個(gè)溫度傳感器 13、 14、 15作為溫控裝置，各電機(jī)溫度傳感器將監(jiān)測到的溫度信息 傳給控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)分析溫度，看溫度是否達(dá)到設(shè)定最高溫 度，若是，則控制步進(jìn)電機(jī)使其停機(jī)；若溫度達(dá)到設(shè)定最低溫度， 就重啟該#1行電才幾進(jìn)行工作。
在另一個(gè)實(shí)施例中，溫度傳感器13、 14、 15采用貼片式傳感器， 分別貼于步進(jìn)電機(jī)5、 8、 11上。
在安裝刀具的雕刻主軸頭處安裝有安全裝置。在另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 例中，所述安全裝置為紅外傳感器16,紅外線傳感器16可以感應(yīng)人 體，在人體靠近該雕刻主軸頭12 —定距離時(shí)，該紅外傳感器16將 信息傳送給控制系統(tǒng)18,使電源關(guān)閉，使刀具停止運(yùn)轉(zhuǎn)，從而保護(hù) 人體不受傷害。但人體遠(yuǎn)離時(shí)，電源重新開啟，繼續(xù)工作。
單片機(jī)控制電路板安裝在雕刻機(jī)的電源箱19內(nèi)，通過導(dǎo)線與三 軸驅(qū)動板、溫度傳感器13、 14、 15、紅外傳感器16、各個(gè)電機(jī)驅(qū)動 器等各個(gè)部件連接形成數(shù)控電路，通過單片機(jī)處理器控制。電源箱 內(nèi)還包括DC 24V IOA的工業(yè)電源。在單片才幾控制單元內(nèi)i殳置兩個(gè)溫 度極限值， 一個(gè)最高溫度， 一個(gè)最低溫度。
另外，在雕刻機(jī)的控制終端計(jì)算機(jī)上安裝有多個(gè)可用于完成圖案 設(shè)計(jì)及控制雕刻機(jī)等功能的軟件。在使用之前，先由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖案及紋理設(shè)計(jì)，可用CAD軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)并產(chǎn)生DXF文件，將其用文 泰雕刻的軟件轉(zhuǎn)成MACH軟件可識別的G代碼，并在MACH軟件里設(shè) 置雕刻機(jī)的走刀量和各種參數(shù)。通過MACH軟件可將控制三軸驅(qū)動板， 該三軸驅(qū)動板又將控制雕刻機(jī)的信號分別傳送給各個(gè)電機(jī)驅(qū)動器， 由驅(qū)動器控制步進(jìn)電機(jī)5、 8、 ll旋轉(zhuǎn)，通過帶動絲杠使雕刻機(jī)的主 軸頭12上安裝的刀具沿X、 Y、 Z軸直線導(dǎo)軌產(chǎn)生機(jī)械運(yùn)動，從而完 成雕刻任務(wù)。
以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此 來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請專利范圍所作的等同 變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種數(shù)控雕刻機(jī)，主要包括機(jī)座(1)、安裝所述機(jī)座(1)上的互相正交的至少兩個(gè)坐標(biāo)滑臺組件、在X軸滑臺上安裝的工作臺(2)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(18)及電源箱(19)，所述坐標(biāo)滑臺組件包括導(dǎo)軌(3，6，10)、安裝在導(dǎo)軌(3，6，10)上的移動滑塊(4，7，9)以及導(dǎo)軌軸端處安裝的執(zhí)行電機(jī)(5，8，11)，其特征在于，在安裝刀具的雕刻主軸頭(12)附近安裝有安全裝置(16)；在各所述導(dǎo)軌軸端處的執(zhí)行電機(jī)(5，8，11)上分別設(shè)置有執(zhí)行電機(jī)溫控裝置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控雕刻機(jī)，其特征在于，所述安全裝 置為紅外傳感器(16),在人體靠近所述雕刻主軸頭(12) —定距 離時(shí)，所述紅外傳感器(16)將信息傳送給所述控制系統(tǒng)(18), 使電源關(guān)閉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控雕刻機(jī)，其特征在于，所述執(zhí)行電 機(jī)溫控裝置為溫度傳感器(13、 14、 15 )，而且，各溫度傳感器(13、 14、 15)將監(jiān)測到的溫度信息傳給所述控制系統(tǒng)(18)，該控制系 統(tǒng)(18)在接收到的溫度信息達(dá)到設(shè)定溫度時(shí)關(guān)閉相應(yīng)的執(zhí)行電機(jī)(13、 14、 15)，并且待溫度降低后重啟相應(yīng)的執(zhí)行電機(jī)(13、 14、 15 )進(jìn)行工作。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控雕刻機(jī)，其特征在于，所述執(zhí)行電 機(jī)(13、 14、 15 )為步進(jìn)電機(jī)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的數(shù)控雕刻機(jī)，其特征在于，所述控制系 統(tǒng)(18 )以單片機(jī)為核心。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種數(shù)控雕刻機(jī)，它主要包括機(jī)座、機(jī)座上安裝的互相正交的至少兩個(gè)坐標(biāo)滑臺組件、在X軸滑臺上安裝的工作臺、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及電源箱。其中，在安裝刀具的雕刻主軸頭處安裝有安全裝置，即可識別人體的紅外傳感器，在各坐標(biāo)滑臺組件的導(dǎo)軌軸端處執(zhí)行電機(jī)上分別設(shè)置有溫控裝置，可根據(jù)檢測到的電機(jī)溫度來控制執(zhí)行電機(jī)的啟動和關(guān)閉。此種數(shù)控雕刻機(jī)可以解決傳統(tǒng)雕刻機(jī)易傷人的安全問題，還具有可及時(shí)地根據(jù)溫度而控制執(zhí)行電機(jī)的運(yùn)動。
文檔編號B44B1/06GK201350791SQ200820184110
公開日2009年11月25日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月30日
發(fā)明者璟 許 申請人:璟 許