[发明专利]一种拟人式雕刻用双摆头机构

说明书

技术领域

本发明针对木雕行业三维立体雕刻机床所需的摆头机构而设计，主要涉及一种拟人式雕刻用双摆头机构。

背景技术

木雕浮雕行业比较成熟，机械主体以两轴到三轴半为主，而真正的四轴、五轴联动加工木雕机仍然是短板，且由于自身行业的发展特性，未能出现真正满足五轴木雕所需的机械主体，基本采用金属切削机床，未能考虑木雕的高速轻载和微小线段角度的加工特点，其核心的数控系统仍然基本采取PC+控制板卡的模式。

但是对于有凹凸感的三维立体雕刻，则上述的数控机床则往往有缺陷，需要针对木雕行业特点设计的专用五轴雕刻机，而这样的机床往往采取双摆头的结构形式。但常规的双摆头往往是直接采购电主轴，而后由电主轴上安装刀具进行加工，虽然可以加工一些产品，但是好多的艺术造型，往往是很复杂，直接用电主轴往往会造成电主轴与加工胚料干涉，而无法达到加工目的。后续就需要艺术雕刻人员来进行细化，其从CAM方面来说，软件工艺是可以实现的，只是由于机械结构的限制无法加工。

发明内容

本发明的发明目的在于克服上述技术问题，提供一种不再采用电主轴作为刀具动力输出源，改为用气动马达带动钢丝软轴来为主轴形成扭矩输出的拟人式雕刻用双摆头机构。

为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案为：

一种拟人式雕刻用双摆头机构，包括以下部件：

一支架，用于将机构固定在雕刻机床上，所述支架上设有旋转装置；

一电机座，设于支架下，通过转动轴与所述旋转装置连接，并可由旋转装置带动旋转，所述电机座上设有传动装置，所述传动装置的输出轴上固定有第一齿轮；

一雕刻头，包括装夹有刀具的主轴、带动主轴旋转的气动马达及带到主轴摆动的摆轴，所述摆轴两端通过两对称固定柱安装于所述电机座下端，摆轴一端连接有第二齿轮，所述第二齿轮通过传动带与第一齿轮传动连接，所述气动马达通过钢丝软轴与主轴传动连接。

进一步优化的，所述主轴通过定子固定在摆轴上，主轴内部设有转子，所述转子与定子之间内嵌有轴承，所述定子顶部设有轴套，所述钢丝软轴的一端通过固定在轴套上，轴套与转子相连接。

进一步优化的，所述主轴的端部设有弹簧夹头，所述转子下部外侧为一段螺纹，安装有小型螺母，所述弹簧夹头与转子通过小型螺母紧密配合进而一起旋转。

进一步优化的，所述轴套下方进一步设有锁紧螺母，所述轴套和锁紧螺母通过内部螺纹与转子上不拧紧连接。

进一步优化的，所述旋转装置包括第一伺服电机和第一行星减速机，所述第一伺服电机和第一行星减速机通过轴承座内放置的轴承与电机座相连接。

进一步优化的，所述第一行星减速机的输出轴采用键槽方式与电机座的旋转连接轴相连接，所述轴承座上方设有顶盖，轴承座内部放置两个轴承通过螺栓固定在支架上。

进一步优化的，所述传动装置包括第二伺服电机和第二行星减速机，第二行星减速机的输出轴上固定有第一齿轮。

进一步优化的，进一步包括有防护盖，所述防护盖罩在第一齿轮、第二齿轮和传动带的外侧。

进一步优化的，所述传动带为同步带。

区别于现有技术的双摆头机构，本发明用比较小的刀具和启动马达来形成扭矩输出，替换掉原来的电主轴提供旋转动力，它整体主轴头部比较小，此结构可以模块化，满足木雕需求。还可以通过不同需求改变旋转装置和传动装置的大小、扭矩来增加其刚性，并且小的气动马达也可以根据需求改为较小的电主轴以满足大的切削需求，进而满足石材、木材、珠宝等的雕刻用需求。由于采用这样的机构，可以使得最终的刀具运行类似人拿着雕刻笔去雕刻产品一般。从而可以加工原来由于刀具和电主轴与加工胚料干涉而无法加工的部分和产品，使得产品的加工范围和自动化更高，留给后续的人工修饰的部分更少，提升了产品的效率、质量，降低生产成本。

附图说明

图1为本发明拟人式雕刻用双摆头机构的结构示意图；

图2为本发明实施例中电机座的结构示意图；

图3为本发明实施例中主轴的结构示意图；

图4为本发明实施例中电机座与旋转装置的连接示意图。

标号说明：

1：支架；2：第一伺服电机；3：第一行星减速机；4：顶盖；5：轴承座；6：电机座；7：第二伺服电机；8：第二行星减速机；9：防护盖；10：固定柱A；11：固定柱B；12：气动马达；13：轴套；14：锁紧螺母；15：摆轴；16：主轴；17：刀具；18：马达轴套；19：钢丝软轴；

21：第一齿轮；22：同步带；23：第二齿轮；