專利名稱：一種三維數控編號機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及打標機，特別涉及一種三維數控編號機。
(二)
背景技術：
防爆產品的號碼編制， 一直是由人工操作，其方法是用錘頭敲擊 鏨子在防爆產品外殼上沖擊刻字，人工鏨刻的最大缺點是錘頭的沖 擊力直接作用于防爆產品的外殼上，會使鑄鐵防爆外殼出現(xiàn)裂紋，這 種裂紋在爆炸力的沖擊下，使防爆外殼失去防爆的作用。而且此種方
法平均速度為每分鐘150mm ，效率低，工作量大，字體不規(guī)范，影響 美觀性。
現(xiàn)有雕刻機采用三維數控技術，由X軸、Y軸和Z軸的線性聯(lián)動， 帶動高速旋轉的銑刀完成雕刻。現(xiàn)有雕刻機主要部件是由固定底座， 移動龍門(X軸方向運動)以及移動滑塊(Y軸方向運動)和主軸固 定支架(Z軸方向運動)作為主要部件。主要用于廣告字形和圖形、 圖案的雕刻。無論是雕刻字形或圖案，必須要選擇相應大小的模塊， 模塊多數是塑料板或塑膠板，模板厚度均小于100mm.雕刻時要先將 模板或工件放在底座的平臺上，龍門的移動范圍約束在平臺的面積 內，Z軸方向的雕刻尺寸限制在龍門的高度范圍內，公知現(xiàn)有雕刻機 的Z軸加工尺寸在150 mm以內。其雕刻刀具只能在平臺范圍內(X 軸雕刻尺寸、Y軸雕刻尺寸)和龍門高度范圍內(Z軸雕刻尺寸)進 行雕刻。雕刻刀具是不可能雕刻到平臺外部，對形狀不統(tǒng)一的防爆產 品 更無法雕刻。
現(xiàn)有雕刻機的三維運動結構采用圓形軌道與軸承滾動方式或方 形軌道與軸承滾動方式，公知現(xiàn)有雕刻機龍門部件的材料是由鋁件做 成，這種材料在雕刻塑料或塑膠件時，鋼性是能夠滿足要求的。若要 雕刻鋼件時，由于鋼件硬度高，切削力遠遠大于雕刻塑料和塑膠件， 鋁制龍門的鋼性又差，而且龍門裝配均是螺釘緊固結構，會使得整個
龍門抖動，使雕刻刀具損壞，嚴格說現(xiàn)有雕刻機不能直接雕刻鋼件。
現(xiàn)有雕刻機都需要使用變頻器，功率都大于2500W，能耗多。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了彌補現(xiàn)有技術的不足，提供了一種安全可靠、雕刻范 圍大、剛性大、耗能少的三維數控編號機。
本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的三維數控編號機，其機體包括支架、安裝在支架上的三 軸聯(lián)動機構和主軸電機驅動的雕刻刀，其特殊之處在于主軸電機和 雕刻刀連接在機體的前端。
本發(fā)明的三維數控編號機，機體底部固定有永磁吸盤，永磁吸盤 的工作表面與機體底部平面平齊，使用時能夠牢固穩(wěn)定的吸附在工件 平面上，防止因震動產生位移，使字體或圖案更加清楚、工整、美觀。
本發(fā)明的三維數控編號機，主軸電機采用稀土直流高速電機，其 體積小、功率高，無須使用變頻器，總功率是600W，節(jié)約了能耗。
本發(fā)明的有益效果是
1. 對防爆產品外殼的號碼編制，以自動化代替人工鏨刻，免去了人工 鏨刻時沖擊力對防爆外殼的損壞，采用高速銑削，產生的振動非常小， 不會對防爆外殼的防爆性能產生危害。
2. 永磁吸盤使編號機工作時，不會因震動產生位移使其工作更加穩(wěn) 定，字體或圖案更加統(tǒng)一、美觀，避免了位移缺陷。
3. 雕刻速度平均每分鐘大于500mm ，其工作效率是人工鏨刻的3倍.
4. 采用稀土直流高速電機，其體積小、功率高、更無須使用變頻器， 最高轉速是16000r/min，代替了現(xiàn)有雕刻機的變頻電主軸，節(jié)約了能 耗。
5. 主軸電機和雕刻刀設置在機身最前方，不但能夠雕刻機身范圍內的 工件，還能夠雕刻到機身以外的部位，具體是將編號機放于大型防爆 產品的外殼上工作，刀具可探出機身進行號碼雕刻。
6. 機體部件均采用QT500-7鑄造制成，各個部件均為整體結構，無須 單獨裝配，保證了編號機的工作鋼性。
7. 休積小、重量小，攜帶、移動方便。
(四)


下面結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明。
圖l為主視示意圖，圖2為左視示意圖，圖3為右視示意圖，圖
4為俯視示意圖。
圖中，1Y軸方向滑動軸，2Z軸方向滑動軸，3X軸方向滑動軸， 4大滑塊，5底座支架，6小移動支架，7主軸支架，8X軸方向步進電 機，9X軸絲桿，IOY軸方向步進電機，IIY軸絲桿，12Z軸方向步進 電機，13Z軸絲桿，14主軸電機，15復合套，16復合套，17復合套， 18永磁吸盤，19雕刻刀。
具體實施方式
附圖為本發(fā)明的一種具體實施例。
本發(fā)明的三維數控編號機，其機體包括支架、安裝在支架上的三 軸聯(lián)動機構和主軸電機14驅動的雕刻刀19，主軸電機和雕刻刀連接 在機體的前端。機體底部固定有永磁吸盤18，永磁吸盤的工作表面與 機體底部平面平齊。主軸電機采用稀土直流高速電機。
本發(fā)明的三維數控編號機，其具體結構為，主軸支架7與小移動 支架6由Z軸方向滑動軸2與復合套17聯(lián)接,使兩個部件組合成Z軸 方向運動的組合體，推動力來自Z軸絲桿13的線性運動,動力源是Z軸 方向步進電機12。Z軸方向運動組合體與大滑塊4由X軸方向滑動軸 3與復合套15聯(lián)接，組成Z軸方向與X軸方向的二維組合體。X軸 方向的推動力來自X軸絲桿9的線性運動，動力源是X軸方向步進電 機8。二維組合體與底座支架5由Y軸方向滑動軸1與復合套16聯(lián)接, 組成三軸(X軸、Y軸、Z軸)方向運動的三維組合體，Y軸方向推 動力來自Y軸絲桿11的線性運動,動力源是Y軸方向步進電機10。主 軸電機14固定于主軸支架,由螺釘固定。雕刻刀具19可雕刻到底座支 架外部。永磁吸盤18固定在底座支架內,吸盤的工作表面與底座底部 平面水平。
本發(fā)明的三維數控編號機，底座支架、大滑塊、小移動支架與主 軸支架部件采用QT500-7材料鑄成，鑄造部件均為一體，保證了雕刻 工作的鋼性，整機尺寸是長320mm,寬220mm高290mm，重量20kg，
便于攜帶。程序設計軟件選用通用雕刻軟件，操作簡單、易學。運動 控制系統(tǒng)與計算機裝在一部機箱內，減少零部件的數量，以便于攜帶。 采用現(xiàn)有雕刻機的三維數控功能，由X、 Y、 Z三軸的線性聯(lián)動帶動 高速旋轉的銑刀完成三維數控雕刻。滑動結合處選用銅套，取代直線 軸承，減少震動。
使用時，把三維數控編號機放在防爆產品的外殼上，移動到需要 編號位置，打開永磁吸盤的磁力開關，將編號機緊緊吸在防爆產品外
殼上，連接計算機主機的USB接口，將刀具抬升到最高位置，檢査刀 具是否完好，是否鎖緊。編輯需要編制的號碼或文字，由雕刻軟件自 動生成雕刻路徑程序。再打開運動控制軟件，進行自動編號就完成雕 刻。
權利要求
1.一種三維數控編號機，其機體包括支架、安裝在支架上的三軸聯(lián)動機構和主軸電機(14)驅動的雕刻刀(19)，其特征在于主軸電機和雕刻刀連接在機體的前端。
2. 根據權利要求1所述的三維數控編號機，其特征在于機 體底部固定有永磁吸盤(18)。
3. 根據權利要求1或2所述的三維數控編號機，其特征在于主軸電機(14)采用稀土直流高速電機。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種三維數控編號機，其機體包括支架、安裝在支架上的三軸聯(lián)動機構和主軸電機驅動的雕刻刀，其特殊之處在于主軸電機和雕刻刀連接在機體的前端。本發(fā)明的有益效果是對防爆產品外殼的號碼雕刻實行自動化，避免了對其防爆性能的危害，工作效率高、質量好，永磁吸盤使編號機工作更加穩(wěn)定可靠，采用稀土直流高速電機，其體積小、功率高、無須使用變頻器，節(jié)約了能耗，主軸電機和雕刻刀設置在機身最前方，能夠雕刻機身范圍內和機身以外的工件，機體剛性好、體積小、重量小，攜帶、移動方便。
文檔編號B44B1/06GK101100150SQ200710015399
公開日2008年1月9日 申請日期2007年7月20日 優(yōu)先權日2007年7月20日
發(fā)明者嚴 周 申請人:濟南礦用電器廠