[發(fā)明專利]一種用于建筑初模的數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010594270.1
• 申請日: 2010-12-17
• 公開（公告）號: CN102019633A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳曉君;鄭超;張晉文;路超;韋保全
• 申請（專利權(quán)）人: 西安建筑科技大學(xué)
• 主分類號: B26F3/12
• 分類號: B26F3/12;B26D5/08
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)，尤其是指安裝在三維運動控制機床上，加工材料為泡沫塑料的建筑初模的數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)。

背景技術(shù)

建筑設(shè)計及規(guī)劃方案中，需要用相應(yīng)比例的建筑模型展現(xiàn)構(gòu)思。在初期出模階段，以高分子材料泡沫塑料為原料的建筑初模得到大量應(yīng)用。很多情況下，建筑初模由手工完成或簡單直線切割設(shè)備制作。因此制作模型的好壞受人為因素影響較大，制作效率低、制作成本高，且模型的制作精度得不到保證，體現(xiàn)在制作出來的建筑初模的表面粗糙。線切割技術(shù)在機械領(lǐng)域運用很廣，但它的工作原理只適合于加工金屬材料，而對于加工泡沫，塑料等非金屬材料則不適用。目前使用的熱切割機主要是通過對金屬刀片進行加熱，來增加切割效率，但是，金屬刀片加熱面積多大而且熱量散失較快，溫度難以控制因此其能耗大而且每次切割的差異較大，從而造成精度差。也有少數(shù)切割機是通過發(fā)熱絲進行切割的，但僅僅是以單片機進行控制，發(fā)熱絲也只能在一個上下運動或平面移動，無法實現(xiàn)立體加工，所以其適應(yīng)性較差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種用于建筑初模的數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)，將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在建筑初模的加工制作上，利用該裝置可使模型尺寸精度準確、模型外表面光滑，提高了加工效率，節(jié)約了加工成本。且該裝置操作方便，結(jié)構(gòu)簡單。

本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種用于建筑初模的數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)，包括計算機控制系統(tǒng)、及與計算機控制系統(tǒng)信號連接的電熱絲溫控機構(gòu)，電熱絲溫控機構(gòu)與數(shù)控?zé)崆懈顧C構(gòu)連接；其特征在于：所述數(shù)控?zé)崆懈顧C構(gòu)包括工作臺，及工作臺上的縱向行走機構(gòu)和夾持機構(gòu)，在縱向行走機構(gòu)上設(shè)有橫向行走機構(gòu)，橫向行走機構(gòu)上連接有旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)；夾持機構(gòu)上設(shè)有步進電機及夾持建筑初模的夾具；旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)與建筑初模相接，旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)通過無線遙控器信號連接電機旋轉(zhuǎn)，電熱絲溫控機構(gòu)連接旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)的電熱絲控制溫度，夾持機構(gòu)夾持建筑初模旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)對建筑初模的數(shù)控立體熱切割。

本發(fā)明進一步的特征在于：

所述工作臺底端設(shè)有兩縱向?qū)U和一個縱向絲杠，縱向絲杠與伺服電機連接，兩縱向?qū)U和一縱向絲杠與滑塊連接，滑塊兩端固定在縱向行走機構(gòu)上。

所述橫向行走機構(gòu)設(shè)于縱向行走機構(gòu)支架上，支架上設(shè)有兩橫向?qū)U和一個橫向絲杠，橫向絲杠與伺服電機連接，兩橫向?qū)U和一橫向絲杠與橫向行走機構(gòu)連接。

所述旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)固定在橫向行走機構(gòu)上，旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)包括固定在橫向行走機構(gòu)上的慢速電機及連接于慢速電機上的慢速電機輸出軸軸套，慢速電機輸出軸軸套通過銷連接有U型空心管，在U型空心管兩端口之間連接有電熱絲。

所述連接于U型空心管兩端口之間的電熱絲貫穿于U型空心管中并與電熱絲溫控機構(gòu)連接。

所述電熱絲最佳工作溫度為200℃～260℃。

所述夾持機構(gòu)設(shè)置于工作臺的導(dǎo)軌上，夾持機構(gòu)的端頭設(shè)有步進電機，步進電機的輸出軸與夾具軸相接。

本發(fā)明的特點是：

(1)本加工系統(tǒng)采用的是數(shù)字控制系統(tǒng)，最大限度的避免了人為因素的影響，保證了建筑模型的精度。

(2)在電熱絲切割機構(gòu)部分，與僅能在垂直方向進行切割的普通機構(gòu)不同，本加工裝置通過安裝一個慢速電機，采用控制其轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)電熱絲的旋轉(zhuǎn)切割，增加了此切割機構(gòu)的一個加工自由度，可完成傾斜面切割。

(3)根據(jù)制作模型材料的不同，可以通過調(diào)節(jié)電熱絲兩端的電壓來控制電熱絲的加工溫度，以達到最佳工作溫度(200℃～260℃)，保證建筑初模表面光滑。

本發(fā)明計算機控制系統(tǒng)是使用通用CAD軟件建立加工模型，由數(shù)據(jù)準備軟件將建立的加工模型轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)文件，再由所述伺服電機根據(jù)數(shù)據(jù)文件帶動電熱絲切割機構(gòu)運動。該裝置將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在建筑初模的加工制作上，通過慢速電機輸出軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)電熱絲的旋轉(zhuǎn)切割，使得整個切割過程更為靈活，并使模型尺寸精度準確、模型外表面光滑，提高了加工效率，節(jié)約了加工成本。

附圖說明

圖1是本發(fā)明數(shù)控?zé)崆懈罴庸は到y(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明工作臺結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)不加密封蓋結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是旋轉(zhuǎn)切割機構(gòu)側(cè)視圖。