[实用新型]一种直读加工图的数控雕刻机

说明书

技术领域

本实用新型涉及加工机械，尤其是一种直读加工图的数控雕刻机。

背景技术

雕刻机是一种通过钻铣组合加工在工件上雕刻图案的机械，由于可以进行复杂图案的加工，其在小批量加工领域得到广泛应用，由于雕刻机的加工方式为钻铣组合加工，因此对于复杂图案特别是有曲线的图案，雕刻机只能通过插补方式来实现曲线雕刻，这就需要对加工图案进行细致的分析，目前常用的分析方法是通过特殊的PC软件对加工图案处理，识别图案轮廓，生成刀具路径数据供雕刻机使用，但这需要使用者对PC软件较为熟悉，当操作者对PC操作不熟悉时，这样的工作方式增加了工作流程，降低了工作效率。而目前随着嵌入式工控硬件性能的发展，嵌入式工控硬件的性能已能满足简单图案的处理要求，而且工作更为稳定，因此如能在数控雕刻机上直接对加工图（需雕刻的图案）进行读取并直接生成路径，直接进行雕刻加工，将可提高生产效率。

发明内容

本实用新型提出一种直读加工图的数控雕刻机，可直接读取加工图来生成刀具路径并直接加工，减少了工序流程，有利于提升生产效率。

本实用新型采用以下方案。

一种直读加工图的数控雕刻机，包括雕刻机本体，所述数控雕刻机包括图像数据模块和雕刻机构，所述雕刻机构包括数据输入端口、缓存存储器、缓存控制电路、传动控制单片机、X轴传动部、Y轴传动部、Z轴传动部、装夹部、钻铣部、触摸屏和机床底座；所述图像数据模块包括图片扫描成像单元、图像转换单元、路径生成模块和数据输出电路，所述图片扫描成像单元连接至图像转换单元的数据输入端，所述图像转换单元的数据输出端与路径生成模块连接，路径生成模块生成的加工路径数据经图像数据模块的数据输出电路传输至雕刻机构的数据输入端口，存于缓存存储器内；所述雕刻机构的传动控制单片机通过缓存控制电路读取缓存存储器内的加工路径数据，根据加工路径数据对X轴传动部、Y轴传动部、Z轴传动部和钻铣部进行控制以对装夹部上的工件完成数控雕刻。

所述图像数据模块还包括一用于直接导入外部图像的图像输入端口，其连接至图像转换单元的数据输入端。

所述图像转换单元，内部按连接顺序依次设有色彩转换电路、影像校正电路、影像缩放电路和影像增强电路，所述图像转换单元的数据输入端与色彩转换电路连接，色彩转换电路与影像校正电路连接，影像校正电路与影像缩放电路连接，影像缩放电路与影像增强电路连接，所述影像增强电路经图像转换单元的数据输出端连接至路径生成模块，把转换完成的图像数据输出至路径生成模块。

所述雕刻机构，其钻铣部包括刀具和与刀具连接的电机，所述钻铣部固定于Z轴传动部上，由Z轴传动部带动垂直升降，所述Z轴传动部设于X轴传动部上，由X轴传动部带动在X轴方向平移，所述Z轴传动部和X轴传动部均设于一门式支架上，门式支架设于机床底座上，由Y轴传动部带动，在Y轴方向平移，所述装夹部设于机床底座上，用以夹持工件。

所述钻铣部的刀具与电机间的连接为可拆卸连接。

所述钻铣部由Z轴传动部带动的最大升降行程不小于160毫米。

所述钻铣部、Z轴传动部和门式支架的升降或平移动作，在圆柱形直线导轨上进行。

所述所述钻铣部、Z轴传动部和门式支架在Z轴、X轴和Y轴方向上的升降或平移动作，分别由三台电机经丝杆进行传动，或是X、Y轴由电机经齿条传动，Z轴由电机经丝杠传动，所述底座上设有对门式支架的Y轴位置进行手动调节的第一转轮，所述X轴传动部上设有对Z轴传动部的X轴位置进行手动调节的第二转轮。

所述路径生成模块根据钻铣部的刀具型号调整生成的加工路径数据，所述图像数据模块的数据输出电路与雕刻机构的数据输入端口之间通过串行接口连接。

所述雕刻机构的数据输入端口内置STM32单片机处理数据输入，雕刻机构内置的传动控制单片机为ATmegal6单片机。

本实用新型所述的雕刻机设有图像数据模块，图像数据模块包括图片扫描成像单元、图像转换单元、路径生成模块和数据输出电路，雕刻机的雕刻机构处设有触摸屏，路径生成模块根据钻铣部的刀具型号调整生成的加工路径数据，这使得本产品可以直接读取加工图（需雕刻的图案）来生成路径，同时可以在触摸屏上选择刀具型号来调整图像数据模块的工作，并可以在触摸屏上预览图像数据模块读取的加工图和生成的加工路径，即使操作者对PC软件不熟悉，也可以便捷地使用本产品根据加工图进行雕刻工作。

本实用新型的图像数据模块包括一用于直接导入外部图像的图像输入端口，当生产现场没有加工图实物时，可从外部环境收集加工图，再通过该图像输入端口进行导入，由图像数据模块生成加工路径。