一种机械雕刻机刀头更换装置的制作方法

本实用新型涉及雕刻机部件技术领域，尤其是一种机械雕刻机刀头更换装置。

背景技术：

雕刻从加工原理上讲是一种钻铣组合加工，雕刻机多种数据输入模式根据需要游刃有余。电脑雕刻机有激光雕刻和机械雕刻两类，这两类都有大功率和小功率之分。因为雕刻机的应用范围非常广泛，因此有必要了解各种雕刻机的最合适的应用范围。小功率的只适合做双色板、建筑模型、小型标牌、三维工艺品等，雕刻玉石、金属等则需要功率在1500w以上。大功率雕刻机可以做小功率雕刻机的东西。最适合做大型切割、浮雕、雕刻。

在雕刻机进行雕刻的过程中根据待雕刻的产品的材料以及加工要求的不同需要采用不同型号以及类型的雕刻刀头进行雕刻，因此雕刻机中通常会设置换刀结构，传统的大型雕刻机上的换刀结构通常采用的是旋转转盘式的结构，但是该种换刀方式不仅换刀结构较为复杂，制造成本加高，而且其通常需要占用较大的体积，对于一些小型的雕刻机上使用时会较高的提高其整体成本，因此，现有的换刀结构并不是用于小型雕刻机的换刀。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述技术问题之一，所采用的技术方案是：一种机械雕刻机刀头更换装置，包括一用于放置带雕刻毛坯料的物料安放机架，在所述物料安放机架的一端面上固定安装有一刀头放置组件，所述刀头放置组件用于放置不同型号的雕刻刀头，在所述物料安放机架的上方固定安装有一横跨所述物料安放机架的龙门架，在所述龙门架上安装有横向移位机构，在所述横向移位机构上安装有一雕刻机升降机构，在所述雕刻机升降机构的底部固定安装有雕刻机本体，在所述物料安放机架的两侧分别对称设有一移位轨道，所述龙门架的底部两竖直段分别活动卡接在对应位置处的所述移位轨道上，所述龙门架通过安装在两所述移位轨道端部的动力设备实现沿所述物料安放机架长度方向的往复推移。

优选地，所述刀头放置组件包括若干个固定安装在所述物料安放机架的一端面上的环形刀托，所述环形刀托的中心环用于供刀头的下部穿过并用于承托整个刀头。

优选地，所述横向移位机构包括一固定安装在所述龙门架顶部的安装框，所述安装框沿所述龙门架长度方向设置，在所述安装框的内框内设有一横向移位丝杠，所述横向移位丝杠的两端分别通过其端部的阶梯轴段活动穿出所述安装框两端的通孔，在所述安装框的一端固定安装有一横向驱动电机，所述横向驱动电机的电机轴与所述对应位置处的所述横向移位丝杠的端部的阶梯轴段固连，在所述横向移位丝杠的外侧壁上活动配合安装有一t型横移滑块，所述t型横移滑块分别与所述安装框的内框抵紧配合，所述t型横移滑块的两侧均伸出至所述龙门架的两侧，在所述t型横移滑块的一侧侧面上固定安装有一横移座，所述横移座通过其上的滑槽活动卡接在龙门架对应侧面上固定设置的限位滑轨内，在所述横移座的顶部固定安装有一固定架，在所述固定架上固定安装有所述雕刻机升降机构。

优选地，所述雕刻机升降机构包括一固定安装在所述固定架上的升降电缸，所述升降电缸的底部的活塞杆上固定连接有所述雕刻机本体，所述雕刻机本体的内侧壁与所述横移座贴合设置，所述雕刻机本体通过其本身安装的三爪卡盘实现对刀头的卡紧。

优选地，所述动力设备采用多级伸缩液压油缸，多级伸缩液压油缸通过现有技术中的液压站实现驱动。

本实用新型的有益效果体现在：

1、本装置在进行刀头更换时是采用将各个待用刀头安装放置在物料安放机架端部的方式实现定位，有效地减少了专用换刀转盘所需要额外占据的空间，从而在使用时直接采用现有技术中常用的雕刻机本体即可，无须配置专用的雕刻机，降低配置成本；

2、通过控制龙门架以及横向移位机构、雕刻机升降机构的移动可以实现带动整个雕刻机本体在x、y、z三维方向上的移位，从而保证了整个雕刻机本体可以根据需要移位至指定工位或指定换刀工位。

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，类似的元件或部件一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部件并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型的局部剖视结构示意图。

图中，1、物料安放机架；2、刀头放置组件；201、环形刀托；3、刀头；4、龙门架；5、横向移位机构；501、安装框；502、横向移位丝杠；503、阶梯轴段；504、横向驱动电机；505、t型横移滑块；506、横移座；507、滑槽；508、限位滑轨；509、固定架；6、雕刻机升降机构；601、升降电缸；7、雕刻机本体；701、三爪卡盘；8、移位轨道；9、多级伸缩液压油缸。

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。

如图1中所示，一种机械雕刻机刀头更换装置，包括一用于放置带雕刻毛坯料的物料安放机架1，在所述物料安放机架1的一端面上固定安装有一刀头放置组件2，所述刀头放置组件2用于放置不同型号的雕刻刀头3，在所述物料安放机架1的上方固定安装有一横跨所述物料安放机架1的龙门架4，在所述龙门架4上安装有横向移位机构5，在所述横向移位机构5上安装有一雕刻机升降机构6，在所述雕刻机升降机构6的底部固定安装有雕刻机本体7，在所述物料安放机架1的两侧分别对称设有一移位轨道8，所述龙门架4的底部两竖直段分别活动卡接在对应位置处的所述移位轨道8上，所述龙门架4通过安装在两所述移位轨道8端部的动力设备实现沿所述物料安放机架1长度方向的往复推移。

本装置中采用的刀头放置组件2直接以并排间隔分布的方式直接安装在物料安放机架1闲置一端的端面上，平时并不占用高度上的空间，从而有效的代替了传统的大型雕刻机上换刀转盘的结构，有效地减少了雕刻机本体7的体积，从而可以选择通用的雕刻机直接安装使用即可，无须专用配套的雕刻机，通用性更强。

另外，在进行雕刻或者换刀时可以由外部现有的动力设备来驱动整个龙门架4沿着物料安放机架1的长度方向实现位移，同时控制横向移位机构5上的横向驱动电机504来带动整个雕刻机升降机构6实现横移，最终通过控制对应的升降电缸601移动可以实现对雕刻机本体7的升降位置的控制，从而实现有效地控制升降高度或者换刀时向下控制，并通过雕刻机本体7通过其本身安装的三爪卡盘701的松开或夹紧来实现对刀头的松开或卡紧。

优选地，所述刀头放置组件2包括若干个固定安装在所述物料安放机架1的一端面上的环形刀托201，所述环形刀托201的中心环用于供刀头的下部穿过并用于承托整个刀头。

在此设置的支托架的结构简单，可以有效的对待更换的刀头起到支撑的作用，放置时直接放置即可，安装方式简单快捷。

优选地，所述横向移位机构5包括一固定安装在所述龙门架4顶部的安装框501，所述安装框501沿所述龙门架4长度方向设置，在所述安装框501的内框内设有一横向移位丝杠502，所述横向移位丝杠502的两端分别通过其端部的阶梯轴段503活动穿出所述安装框501两端的通孔，在所述安装框501的一端固定安装有一横向驱动电机504，所述横向驱动电机504的电机轴与所述对应位置处的所述横向移位丝杠502的端部的阶梯轴段503固连，在所述横向移位丝杠502的外侧壁上活动配合安装有一t型横移滑块505，所述t型横移滑块505分别与所述安装框501的内框抵紧配合，所述t型横移滑块505的两侧均伸出至所述龙门架4的两侧，在所述t型横移滑块505的一侧侧面上固定安装有一横移座506，所述横移座506通过其上的滑槽507活动卡接在龙门架4对应侧面上固定设置的限位滑轨508内，在所述横移座506的顶部固定安装有一固定架509，在所述固定架509上固定安装有所述雕刻机升降机构6。

在实现横移时采用的是利用丝杠滑块的方式，通过横向驱动电机504的移动来带动横向移位丝杠502旋转，从而带动t型横移滑块505实现沿着横向方向移动，最终带动其上的整个横移座506以及雕刻机升降机构6移动，移动的距离可以根据需要进行人为控制或者现有的数控控制器控制。

优选地，所述雕刻机升降机构6包括一固定安装在所述固定架509上的升降电缸601，所述升降电缸601的底部的活塞杆上固定连接有所述雕刻机本体7，所述雕刻机本体7的内侧壁与所述横移座506贴合设置，所述雕刻机本体7通过其本身安装的三爪卡盘701实现对刀头的卡紧。

当控制雕刻机本体7在水平方向上移动到位后，通过控制升降电缸601的活塞杆的伸缩可以带动整个雕刻机本体7实现向下移动，当需要换刀时可以控制雕刻机本体7下移到指定的位置，此时并提前控制其上的三爪卡盘701松开，从而可以实现将当前使用的刀头取下，然后在此移动整个雕刻机本体7上升至一定的位置，然后通过控制x、y轴方向的位移实现使其置于需要更换的刀头的正上方，然后控制z轴方向的下移，使得对应下方的待更换的刀头可以插接在张开的三爪卡盘701内，然后控制三爪卡盘701，带动整个雕刻机本体7向上移动，然后控制其位置复位，从而完成刀头的快速的更换。

优选地，所述动力设备采用多级伸缩液压油缸9，多级伸缩液压油缸9通过现有技术中的液压站实现驱动，动力设备采用现有技术即可实现，在此不再赘述。

本申请中的电机均采用伺服电机。

工作原理：

本装置中采用的刀头放置组件2直接以并排间隔分布的方式直接安装在物料安放机架1闲置一端的端面上，平时并不占用高度上的空间，从而有效的代替了传统的大型雕刻机上换刀转盘的结构，有效地减少了雕刻机本体7的体积，从而可以选择通用的雕刻机直接安装使用即可，无须专用配套的雕刻机，通用性更强。

另外，在进行雕刻或者换刀时可以由外部现有的动力设备来驱动整个龙门架4沿着物料安放机架1的长度方向实现位移，同时控制横向移位机构5上的横向驱动电机504来带动整个雕刻机升降机构6实现横移，最终通过控制对应的升降电缸601移动可以实现对雕刻机本体7的升降位置的控制，从而实现有效地控制升降高度或者换刀时向下控制，并通过雕刻机本体7通过其本身安装的三爪卡盘701的松开或夹紧来实现对刀头的松开或卡紧。

在实现横移时采用的是利用丝杠滑块的方式，通过横向驱动电机504的移动来带动横向移位丝杠502旋转，从而带动t型横移滑块505实现沿着横向方向移动，最终带动其上的整个横移座506以及雕刻机升降机构6移动，移动的距离可以根据需要进行人为控制或者现有的数控控制器控制。

当控制雕刻机本体7在水平方向上移动到位后，通过控制升降电缸601的活塞杆的伸缩可以带动整个雕刻机本体7实现向下移动，当需要换刀时可以控制雕刻机本体7下移到指定的位置，此时并提前控制其上的三爪卡盘701松开，从而可以实现将当前使用的刀头取下，然后在此移动整个雕刻机本体7上升至一定的位置，然后通过控制x、y轴方向的位移实现使其置于需要更换的刀头的正上方，然后控制z轴方向的下移，使得对应下方的待更换的刀头可以插接在张开的三爪卡盘701内，然后控制三爪卡盘701，带动整个雕刻机本体7向上移动，然后控制其位置复位，从而完成刀头的快速的更换。

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；对于本技术领域的技术人员来说，对本实用新型实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本实用新型的保护范围内。

本实用新型未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。