[发明专利]一种球头雕刻机

说明书

技术领域

本发明属于机械加工设备技术领域，涉及一种球头雕刻机。

背景技术

雕刻从加工原理上讲是一种钻铣组合加工，雕刻机的应用范围非常广泛，小功率的适合做双色板、建筑模型、小型标牌、三维工艺品等，大功率雕刻机可以做大型切割、浮雕、雕刻等。雕刻机种类多样，包括木工雕刻机、激光雕刻机、广告雕刻机、玉石雕刻机、石材雕刻机等，而目前在工件平面上的雕刻自动化程度较高，但是对于非平面，如球面上进行雕刻，需要雕刻刀头进行立体空间的移动，往往难以做到多个方向同时移动，导致自动化程度较低。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种球头雕刻机，本球头雕刻机能够自动对球面进行雕刻，自动化程度高。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种球头雕刻机，包括机架，其特征在于，所述机架上水平固连有环形基板，所述机架在基板的下方连接有用于支撑球头杆部的支撑盘，所述基板与支撑盘之间设有能够将球头杆部固定住的定位机构，所述球头雕刻机还包括转动环、导向杆和摆动杆，所述转动环转动连接在基板上，且转动环与基板同轴心设置，所述机架上设有能够驱动转动环往复转动的周向驱动件，所述导向杆与摆动杆均呈弧形，所述导向杆的两端均固连在转动环上，所述摆动杆的两端均铰接在转动环上，且导向杆所在平面与转动环所在平面相垂直，所述导向杆与摆动杆的弧度均为180°，且导向杆两端的连线与摆动杆两端的连线相垂直，所述导向杆上设有能够驱动摆动杆往复摆动的横向驱动件，所述摆动杆上沿长度方向滑动连接有移动块，所述移动块上滑动连接有伸缩柱，该伸缩柱的一端设有刀头，且刀头朝向基板圆心，所述摆动杆上设有能够驱动移动块往复移动的纵向驱动件，所述移动块上设有能够驱动伸缩柱伸缩的动力源。

基板水平架设固定在机架上，工件呈柱状，球头位于工件的一端，另一端为杆部，雕刻时将工件竖直设置，使得工件的端部抵压在支撑盘上，然后通过定位机构将工件固定柱，此时工件保持竖直状态，同时球头的球心与导向杆、摆动杆以及转动环的圆心重合，在雕刻过程中，动力源能够驱动伸缩柱伸缩，使得刀头能够与球头的表面接触并进行雕刻，而刀头连接在移动块上，移动块连接在摆动杆上，摆动杆连接在转动环上，因此周向驱动件驱动转动环周向转动，能够使得刀头沿球头周向移动，横向驱动件驱动摆动杆往复摆动，即驱动刀头沿球头表面的横向进行移动，纵向驱动件驱动移动块沿着摆动杆进行往复移动，即驱动刀头沿球头球面的纵向进行移动，当周向驱动件、横向驱动件以及纵向驱动件向结合后实现三轴联动，即刀头能够移动至球头表面的任意位置，从而实现对球头表面的雕刻，自动化程度高。

在上述的球头雕刻机中，所述机架在基板的下方固连有导向套，所述导向套内沿竖直方向滑动连接有调节螺杆，所述导向套的下端转动连接有调节螺母，上述调节螺杆螺接在调节螺母内，所述调节螺杆的上端伸出导向套，且在伸出端水平固连有导向盘，所述导向盘的上侧面上开设有圆形槽，所述圆形槽底面上转动连接有若干支撑轮，该若干支撑轮周向均布，上述支撑盘位于圆形槽内，且支撑盘的下侧面抵靠在支撑轮上，所述支撑盘与转动环同轴心设置。由于工件的长度难以保证完全一致，因此在工件被定位在支撑盘上后旋转调节螺母，使得调节螺杆升降，实现对球头的高度调节，使得球头的球心与转动环圆心重合，而在调节过程中，工件被定位机构周向固定，因此支撑盘设置在圆形槽内，且支撑盘外底面与圆形槽槽底之间设置支撑轮，即导向盘旋转时支撑盘能够保持静止，避免工件底部与支撑盘之间出现相对滑动摩擦。

在上述的球头雕刻机中，所述定位机构包括定位环、若干定位螺杆和若干定位螺母，所述定位环的外周壁上周向开设有环形槽，并通过该环形槽滑动连接在基板内边沿上，所述基板下侧面上周向固连有若干连接套，该若干连接套的轴向与基板径向一致，所述定位螺母转动连接在连接套的端部，所述定位螺杆滑动插接在连接套内并与定位螺母相螺接，所述定位螺杆的内端伸出定位螺母，且在伸出端连接有定位片，所述定位环的下侧面上固连有环形的定位齿条，所述定位螺母的外周壁上套设固连有环形齿轮，所述环形齿轮与定位齿条相啮合。通过旋转定位环，定位环下侧面上的定位齿条能够同时带动若干个环形齿轮转动，且转速一致，即若干的定位螺母同时同速旋转，使得定位螺杆的伸缩长度保持一致，即若干定位片能够均匀抵压在工件上，使得工件保持竖直。