一种雕刻机雕刻深度自动调节装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及雕刻设备领域，尤其涉及一种用于雕刻设备的雕刻深度控制装置。
【背景技术】
[0002]现在雕刻机已经广泛应用于工艺雕刻、广告、模具、家具等行业中，一直以来雕刻机运行均依靠手动操作控制Z轴高度来调节雕刻深度。然而，对于石材或木材等被雕刻物体表面不平整现象则需要人工手动调节雕刻深度，费时费力，精度也很难以保证，对工艺要求高的曲面雕刻，现有的雕刻机不能精确雕刻甚至不能雕刻。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种操作方便、自动化程度高且控制精确的雕刻深度自动调节装置。
[0004]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:
[0005]本发明的雕刻机雕刻深度自动调节装置，包括自动调节装置和计算机控制系统，自动调节装置安装在雕刻机的横梁上，自动调节装置包括与雕刻机横梁滑动配合的X轴向滑台、与X轴向滑台滑动配合的距离控制滑台和与距离控制滑台滑动配合的Z轴向滑台，所述距离控制滑台相对于X轴向滑台上下滑动，所述Z轴向滑台相对于所述距离控制滑台上下滑动，所述Z轴向滑台上安装雕刻组件。
[0006]本发明所述距离控制滑台由安装在X轴向滑台上的第一步进电机驱动，所述距离控制滑台的下方设有距离传感器，距离传感器经过信号处理器与所述第一步进电机相连，距离传感器实时采集雕刻组件附近的被雕刻物体表面高度数据然后反馈给第一步进电机。
[0007]本发明所述Z轴向滑台由安装在距离控制滑台上的第二步进电机驱动，第二步进电机由计算机控制系统控制。
[0008]本发明所述距离控制滑台的下方安装支架，支架的一端固定在距离控制滑台上，另外一端安装所述距离传感器。
[0009]本发明所述雕刻组件包括电主轴和安装在电主轴端部的雕刻头，或者所述雕刻组件为激光雕刻头，雕刻头所处位置始终在距离传感器的测量范围内。
[0010]本发明所述距离传感器为非接触式传感器或接触式传感器，非接触式传感器为超声波测距式传感器、光学测距式传感器或磁学测距式传感器，接触式传感器为机械式传感器或电子式传感器。
[0011]本发明的雕刻机雕刻深度自动调节装置的有益效果是:本发明的雕刻机雕刻深度自动调节装置包括自动调节装置和计算机控制系统，自动调节装置安装在雕刻机的横梁上，横梁沿Y轴向滑动，自动调节装置包括与雕刻机横梁滑动配合的X轴向滑台、与X轴向滑台滑动配合的距离控制滑台和与距离控制滑台滑动配合的Z轴向滑台，距离控制滑台相对于X轴向滑台上下滑动，Z轴向滑台相对于距离控制滑台上下滑动，Z轴向滑台上安装雕刻组件。在距离传感器和距离控制滑台的共同作用下，雕刻组件在工作中与被雕刻物体表面的距离能够始终保持一致，自动补偿了被雕刻物体表面不平或工艺需要的工件曲面，以及机床本身的机械公差所致的高度差。
【附图说明】
[0012]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0013]图1是本发明的雕刻机雕刻深度自动调节装置整体结构示意图；
[0014]图2是本发明的X轴向滑台与距离控制滑台滑动配合结构示意图；
[0015]图3是本发明的距离控制滑台与Z轴向滑台滑动配合结构示意图。
[0016]其中:X轴向滑台1，距离控制滑台2，Z轴向滑台3，第一步进电机4，第二步进电机5，距离传感器6，雕刻组件7，支架8。
【具体实施方式】
[0017]实施例一:
[0018]如图1-3所示，本实施例的雕刻机雕刻深度自动调节装置，包括自动调节装置和计算机控制系统，用于调节雕刻组件7的雕刻深度，雕刻组件7可以在三个维度上自由移动以完成雕刻，其中X轴向为水平左右移动，Y轴向为前后移动，Z轴向为竖直上下移动，雕刻组件7三个维度的移动通过计算机控制系统控制，将雕刻路径数据输入给计算机控制系统，计算机控制系统便按照程序控制雕刻组件7移动雕刻，本实施例中的自动调节装置安装在雕刻机的横梁上，横梁可以沿Y轴向自由滑动，横梁的移动由雕刻机的计算机控制系统控制，自动调节装置包括与雕刻机横梁滑动配合的X轴向滑台1、与X轴向滑台I滑动配合的距离控制滑台2和与距离控制滑台2滑动配合的Z轴向滑台3，距离控制滑台2相对于X轴向滑台I上下滑动，Z轴向滑台3相对于距离控制滑台2上下滑动，Z轴向滑台3上安装雕刻组件7，雕刻组件7包括电主轴和安装在电主轴端部的雕刻头，或者雕刻组件7为激光雕刻头。
[0019]如图1和2所示，距离控制滑台2由安装在X轴向滑台I上的第一步进电机4驱动，为了完成雕刻深度的精确测量和控制，距离控制滑台2的下方设有距离传感器6，距离传感器6为非接触式传感器或接触式传感器，非接触式传感器为超声波测距式传感器、光学测距式传感器或磁学测距式传感器，接触式传感器为机械式传感器或电子式传感器。具体地，距离控制滑台2的下方安装支架8，支架8的一端固定在距离控制滑台2上，另外一端端部安装距离传感器6，距离传感器6靠近雕刻组件7，雕刻头所处位置始终在距离传感器6的测量范围内，这样才能准确采集到雕刻组件7的雕刻头与被雕刻物表面的高度数据，从而准确控制雕刻深度。距离传感器6经过信号处理器与第一步进电机4相连，距离传感器实时采集雕刻组件7附近的被雕刻物体表面高度数据然后反馈给第一步进电机4，第一步进电机4驱动距离控制滑台2上或下移动，以使雕刻组件7与被雕刻的物体表面的距离始终保持一致。
[0020]如图1和3所示，Z轴向滑台3由安装在距离控制滑台2上的第二步进电机5驱动，第二步进电机5与计算机控制系统相连，计算机控制系统根据输入的雕刻路径数据控制Z轴向滑台3上行或下行。
[0021]对于上述的滑动配合结构本实施例给出以下具体实施方案，但不限于以下滑动配合结构，只要能实现滑动配合功能即可，对此不作限制。
[0022]如图1-2所示，X轴向滑台I与距离控制滑台2滑动配合结构如下:X轴向滑台I包括第一滑动板，第一滑动板的上方固定安装第一步进电机4，第一滑动板上设有滑轨，距离控制滑台2朝向X轴向滑台I的面上设有与滑轨配合的滑动槽。第一步进电机4的输出端刚性连接丝杆，距离控制滑台2朝向X轴向滑台I的面上固定有丝杆套，第一步进电机4借助丝杆和丝杆套的螺纹配合结构驱动距离控制滑台2上下滑动。
[0023]如图1和3所示，距离控制滑台2与Z轴向滑台3滑动配合结构如下:距离控制滑台2包括第二滑动板，第二滑动板的上方固定安装第二步进电机5，第二滑动板上设有滑轨，Z轴向滑台3朝向距离控制滑台2的面上设有与滑轨配合的滑动槽。第二步进电机5的输出端刚性连接丝杆，Z轴向滑台3朝向距离控制滑台2的面上固定有丝杆套，第二步进电机5借助丝杆和丝杆套的螺纹配合结构驱动Z轴向滑台3上下滑动。
[0024]上述的雕刻机雕刻深度自动调节装置具体使用方法如下:工作时，通上电源，设好机械坐标原点，打开距离传感器6，输入雕刻路径到计算机控制系统，然后启动雕刻机。距离传感器6对被雕刻物体表面进行高度实时扫描，然后将采集到的雕刻组件7所到之处的表面高度数据反馈给信号处理器，信号处理器计算出距离控制滑台2需要上或下移的距离，然后传输给第一步进电机4驱动距离控制滑台2上或下移动，以使雕刻组件7与被雕刻的物体表面的距离始终保持一致。例如当雕刻到凸处时距离传感器6与被雕刻物体表面距离缩短，由距离传感器6传输高度数据给信号处理器，信号处理器计算出需要上移的距离然后传输给第一步进电机4，第一步进电机4驱动距离控制滑台2上行指定的距离，从而精确控制雕刻组件7与被雕刻物体表面的距离，刻到凹处时则反之，完全自动补偿了被雕刻物体表面不平或工艺需要的工件曲面，以及机床本身的机械公差所致的高度差。
[0025]在整个雕刻过程中，第二步进电机5由计算机控制系统控制，计算机控制系统根据输入的雕刻路径数据控制Z轴向滑台上的雕刻组件7上行或下行，X轴向滑台I由计算机控制系统控制水平左右滑动，横梁由计算机控制系统控制前后滑动。
[0026]应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。
【主权项】
1.一种雕刻机雕刻深度自动调节装置，包括自动调节装置和计算机控制系统，自动调节装置安装在雕刻机的横梁上，其特征在于:自动调节装置包括与雕刻机横梁滑动配合的X轴向滑台(I)、与X轴向滑台⑴滑动配合的距离控制滑台⑵和与距离控制滑台⑵滑动配合的Z轴向滑台(3)，所述距离控制滑台(2)相对于X轴向滑台(I)上下滑动，所述Z轴向滑台(3)相对于所述距离控制滑台(2)上下滑动，所述Z轴向滑台(3)上安装雕刻组件(7)。2.根据权利要求1所述的雕刻机雕刻深度自动调节装置，其特征在于:所述距离控制滑台(2)由安装在X轴向滑台(I)上的第一步进电机⑷驱动，所述距离控制滑台⑵的下方设有距离传感器￠)，距离传感器(6)经过信号处理器与所述第一步进电机(4)相连，距离传感器(6)实时采集雕刻组件(7)附近的被雕刻物体表面高度数据然后反馈给第一步进电机⑷。3.根据权利要求2所述的雕刻机雕刻深度自动调节装置，其特征在于:所述Z轴向滑台(3)由安装在距离控制滑台(2)上的第二步进电机(5)驱动，第二步进电机(5)由计算机控制系统控制。4.根据权利要求3所述的雕刻机雕刻深度自动调节装置，其特征在于:所述距离控制滑台(2)的下方安装支架(8)，支架(8)的一端固定在距离控制滑台(2)上，另外一端安装所述距离传感器(6)。5.根据权利要求4所述的雕刻机雕刻深度自动调节装置，其特征在于:所述雕刻组件(7)包括电主轴和安装在电主轴端部的雕刻头，或者所述雕刻组件(7)为激光雕刻头，雕刻头所处位置始终在距离传感器(6)的测量范围内。6.根据权利要求5所述的雕刻机雕刻深度自动调节装置，其特征在于:所述距离传感器(6)为非接触式传感器或接触式传感器，非接触式传感器为超声波测距式传感器、光学测距式传感器或磁学测距式传感器，接触式传感器为机械式传感器或电子式传感器。
【专利摘要】本发明涉及雕刻设备领域，尤其是一种雕刻机雕刻深度自动调节装置，包括自动调节装置和计算机控制系统，自动调节装置安装在雕刻机的横梁上，横梁沿Y轴向滑动，自动调节装置包括与雕刻机横梁滑动配合的X轴向滑台、与X轴向滑台滑动配合的距离控制滑台和与距离控制滑台滑动配合的Z轴向滑台，距离控制滑台相对于X轴向滑台上下滑动，Z轴向滑台相对于距离控制滑台上下滑动，Z轴向滑台上安装雕刻组件。在距离传感器和距离控制滑台的共同作用下，雕刻组件在工作中与被雕刻物体表面的距离能够始终保持一致，自动补偿了被雕刻物体表面不平或工艺需要的工件曲面，以及机床本身的机械公差所致的高度差。
【IPC分类】B44B1/00, B44B1/06
【公开号】CN105109253
【申请号】CN201510514959
【发明人】蒙建宇, 韦刚仲
【申请人】蒙建宇
【公开日】2015年12月2日
【申请日】2015年8月21日