[發明專利]一種環形旋轉式空間立體雕刻機

有效

• 申請號: 202011382951.1
• 申請日: 2020-12-01
• 公開（公告）號: CN112721513B
• 公開（公告）日: 2022-05-10
• 發明（設計）人: 武濤;任甲輝;李珂;莫王玉潔;吳合檳;樊秋菊;胡平
• 申請（專利權）人: 華南農業大學
• 主分類號: B44B1/00
• 分類號: B44B1/00;B44B1/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 付茵茵

一種環形旋轉式空間立體雕刻機，包括底座、并聯操作裝置、工作臺、弧形立柱、刀盤組件、帶動刀盤組件在水平面內作圓周運動的圓周進給機構、帶動刀盤組件作水平方向直線運動的Y向進給機構、帶動刀盤組件做豎直方向直線運動的Z向進給機構；工作臺通過并聯操作裝置連接在底座上，底座上設有環形的導軌，弧形立柱通過圓周進給機構與導軌連接，刀盤組件通過Y向進給機構和Z向進給機構與弧形立柱連接；圓周進給機構為三滾輪的圓周給進機構。本發明結構穩定，操作精度高，屬于雕刻機領域。

技術領域

本發明涉及雕刻機領域，具體涉及一種環形旋轉式空間立體雕刻機。

背景技術

由于制造業的快速發展，傳統雕刻技術已不再適應當今社會的發展，各種高性能的雕刻機應運而生，得到市場的廣泛需求，但是由于我國雕刻機技術起步晚、投入少、自主研發能力薄弱，導致大多數高端雕刻機基本依賴進口，尤其是高性能的空間立體雕刻領域。

當前市場上的雕刻機大多以三軸為主，可滿足平面雕刻機需求，高端設備有五軸雕刻，可滿足空間雕刻，但價格昂貴，僅適合于工業領域，而且雕刻時刻刀受徑向力和切向力作用，影響雕刻機精度；在環形空間立體雕刻技術領域，國內外更是一片空白。

發明內容

針對現有技術中存在的技術問題，本發明的目的是：提供一種高精確度的環形旋轉式空間立體雕刻機。

為了達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種環形旋轉式空間立體雕刻機，包括底座、并聯操作裝置、工作臺、弧形立柱、刀盤組件、帶動刀盤組件在水平面內作圓周運動的圓周進給機構、帶動刀盤組件作水平方向直線運動的Y向進給機構、帶動刀盤組件做豎直方向直線運動的Z向進給機構。工作臺通過并聯操作裝置連接在底座上，底座上設有環形的導軌，弧形立柱通過圓周進給機構與導軌連接，刀盤組件通過Y向進給機構和Z向進給機構與弧形立柱連接。采用這種結構后，在XY空間上，通過直線進給加圓周進給的方式，操作靈活，精度高。

作為一種優選，圓周進給機構包括第四電機、傳動輪、左張緊輪、右張緊輪、導向緊固輪、傳送帶，第四電機安裝于弧形立柱上并與傳動輪連接，左張緊輪、右張緊輪和導向緊固輪均可轉動地安裝于環形立柱上，傳送帶的一端連接傳動輪，另一端連接導向緊固輪，左張緊輪、右張緊輪分別位于傳送帶的左右兩側并從兩側擠壓傳送帶，導軌上開有滾動槽，包括上滾動槽和下滾動槽，分別設于導軌的上下兩面，左張緊輪和右張緊輪均與上滾動槽配合，導向緊固輪與下滾動槽配合。采用這種結構后，傳動輪與傳送帶相配合，左張緊輪和右張緊輪可通過螺栓螺母固定于弧形立柱的內側，沿上滾動槽進行滾動，并將傳動輪左右兩邊的傳送帶壓緊，導向緊固輪安裝于弧形左立柱內側，位于環形導軌下方的下滾動槽中，并沿下滾動槽滾動，可帶動弧形立柱進行環形轉動，穩定性強，控制精度高。

作為一種優選，并聯操作裝置包括3個并聯運動件，并聯運動件包括并聯電機、主齒輪、副齒輪、主連桿、副連桿，并聯電機安裝在底座上且其輸出軸與主齒輪連接，主齒輪與副齒輪嚙合，主連桿的前端與副齒輪固定連接，主連桿的后端與副連桿的前端轉動連接；副連桿的后端與工作臺轉動式連接；3個并聯運動件的副齒輪的轉軸處于同一豎直方向上。采用這種結構后，可獨立控制3個并聯運動件，對工作臺進行空間操作。

作為一種優選，主連桿的前端通過主連接部與副齒輪連接，主連接部為開設有軸孔的柱狀結構，副齒輪上設有副連接部，副連接部與軸孔相配合并固定連接。

作為一種優選，主連桿為L形桿，包括水平段和豎直段，主連接部與水平段連接，副連桿為梯形桿，包括依次連接的首段、中間段、末段，首段與末段呈八字形地分別與中間段的兩端連接。

作為一種優選，主連桿的末端與副連桿的前端采用銷軸連接，副連桿的末端與工作臺的側面采用銷軸連接，工作臺為圓形平板，3個并聯運動件的后端與工作臺側面的連接處等距分布。

作為一種優選，弧形立柱的數量為2個，包括左立柱和右立柱，兩個弧形立柱對稱地安裝在導軌的外側。