五軸水刀的機頭總成的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種五軸水刀的機頭總成，包括升降裝置和連接在升降裝置上的Z軸導板，該升降裝置包括底部擋板、刀架座、第一電機、梅花聯(lián)軸器和滾珠絲桿螺母副，底部擋板設(shè)置在刀架座下端，第一電機設(shè)置在刀架座上端，第一電機的驅(qū)動軸貫穿刀架座上端與梅花聯(lián)軸器相連，梅花聯(lián)軸器下端連接滾珠絲桿螺母副，該滾珠絲桿螺母副由固定在刀架座上的上支撐座和下支撐座支撐；Z軸導板上端固定在滾珠絲桿螺母副上，Z軸導板下端貫穿并延伸到底部擋板下方，刀架座正面設(shè)有兩條縱向的導軌，Z軸導板背面固定有至少一對卡合在該導軌上的滑塊。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且定位精度高。
【專利說明】
五軸水刀的機頭總成
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于石材加工機械設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種利用超高壓水射流進行冷態(tài)切割的五軸水刀的機頭總成。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓磨料水射流切割，也稱為水刀，是利用水射流技術(shù)和高速磨削技術(shù)發(fā)展起來的一項新技術(shù)，因切割時不產(chǎn)生熱效應、不變形、無掛渣、無燒蝕，不會改變材料的物理化學性質(zhì)，因此被廣泛運用于各類金屬或非金屬材料切割加工中，尤其被廣泛應用到在陶瓷、瓷磚等材料表面進行拼花。
[0003]瓷磚的拼花是由多種圖形組成的，在一些精細曲線的加工上，傳統(tǒng)的帶鋸、線鋸、手工已經(jīng)很難完成較復雜的圖案，即使加工出，曲線之間的吻合度也差，而五軸水刀作為高壓磨料水射流切割機的一種，利用高壓磨料水射流切割技術(shù)加工石材異型件，可以很好地解決這類難題。但如何精確地實現(xiàn)從任意角度對石材進行加工，主要取決于五軸水刀的機頭總成結(jié)構(gòu)是否設(shè)計合理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)設(shè)計合理、定位精度高的五軸水刀的機頭總成。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:五軸水刀的機頭總成，包括升降裝置和連接在升降裝置上的Z軸導板，該升降裝置包括底部擋板、刀架座、第一電機、梅花聯(lián)軸器和滾珠絲桿螺母副，底部擋板設(shè)置在刀架座下端，第一電機設(shè)置在刀架座上端，第一電機的驅(qū)動軸貫穿刀架座上端與梅花聯(lián)軸器相連，梅花聯(lián)軸器下端連接可上下直線往復運動的滾珠絲桿螺母副，該滾珠絲桿螺母副由固定在刀架座上的上支撐座和下支撐座支撐;Z軸導板下端貫穿并延伸到底部擋板下方，Z軸導板上端固定在滾珠絲桿螺母副上，Z軸導板可隨滾珠絲桿螺母副上下直線往復運動，刀架座正面設(shè)有縱向的導軌，Z軸導板背面固定有至少一對卡合在該導軌上的滑塊。
[0006]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，進一步的，滾珠絲桿螺母副包括滾珠絲桿、以及套裝在滾珠絲桿上可上下直線往復運動的絲桿螺母座。
[0007]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，進一步的，該機頭總成還包括A軸L板和B軸轉(zhuǎn)板，A軸L板設(shè)置在Z軸導板下端并相對于Z軸導板左右轉(zhuǎn)動，B軸轉(zhuǎn)板垂直設(shè)置在A軸L板上并相對于Z軸導板前后轉(zhuǎn)動;A軸L板后端設(shè)有驅(qū)動A軸L板轉(zhuǎn)動的第二電機，第二電機和A軸L板之間設(shè)有第一傳動減速器;B軸轉(zhuǎn)板的后端設(shè)有驅(qū)動B軸轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動的第三電機，第三電機和B軸轉(zhuǎn)板之間設(shè)有第二傳動減速器。
[0008]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，進一步的，為了方便將A軸L板安裝在Z軸導板下方，Z軸導板下方設(shè)有第二通孔，Z軸導板上位于第二通孔的上方設(shè)有第一限位槽，第一限位槽內(nèi)設(shè)有貫穿Z軸導板的第一安裝孔，第一限位槽內(nèi)設(shè)有第一位置感應器。
[0009]A軸L板包括相互垂直設(shè)置的第一固定板和第二固定板，第一固定板背面中心設(shè)有與第二通孔同軸的第一沉孔，第一固定板背面與第一限位槽對應處設(shè)有第一腰形孔，第一固定板正面圍繞第一沉孔的軸心均勻設(shè)有多個第一固定孔;第二固定板正面設(shè)有用于套裝B軸轉(zhuǎn)板的第三通孔，第三通孔下方設(shè)有第二限位槽，第二限位槽內(nèi)設(shè)有貫穿第二固定板的第二安裝孔，第二限位槽內(nèi)設(shè)有第二位置感應器。
[0010]B軸轉(zhuǎn)板背面中心設(shè)有與第三通孔同軸的第二沉孔，B軸轉(zhuǎn)板背面與第二限位槽對應處設(shè)有第二腰形孔;B軸轉(zhuǎn)板正面圍繞第二沉孔的軸心均勻設(shè)有多個第二固定孔。
[0011]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，進一步的，第一位置感應器和第二位置感應器為接近式位置感應器，相對于Z軸導板左右轉(zhuǎn)動的A軸L板的轉(zhuǎn)動角度通過第一位置感應器感應第一腰形孔的位置來控制，相對于Z軸導板前后轉(zhuǎn)動的B軸轉(zhuǎn)板的轉(zhuǎn)動角度則通過第二位置感應器感應第二腰形孔的位置來控制。
[0012]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，進一步的，該機頭總成還包括水刀刀頭，該水刀刀頭通過連接桿固定塊固定在B軸轉(zhuǎn)板正面。
[0013]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，優(yōu)選的，第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。
[0014]在本發(fā)明五軸水刀的機頭總成中，優(yōu)選的，第一固定板和第二固定板為一體結(jié)構(gòu)。
[0015]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明五軸水刀的機頭總成結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理且定位精度高，Z軸導板可隨滾珠絲桿螺母副實現(xiàn)上下升降，A軸L板可相對于Z軸導板左右轉(zhuǎn)動，B軸轉(zhuǎn)板可相對于Z軸導板前后轉(zhuǎn)動。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面對實施例描述中所使用的附圖及附圖標記做簡單介紹。
[0017]圖1為本發(fā)明實施例機頭總成的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為在圖1中加裝了水刀刀頭后的左視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明實施例中刀架座的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為圖3的左視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖5為圖3的俯視結(jié)構(gòu)示意圖圖6為本發(fā)明實施例中Z軸導板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖7為本發(fā)明實施例中A軸L板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8為圖7的A-A剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖9為圖7的后視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖10為圖9的仰視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖11為圖8的俯視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖12為本發(fā)明實施例中B軸轉(zhuǎn)板的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖13為圖12的后視結(jié)構(gòu)不意圖；
圖14為圖12中B-B剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]附圖標記說明:1_升降裝置、2-Z軸導板、3-底部擋板、4-刀架座、5-第一電機、6-梅花聯(lián)軸器、7-滾珠絲桿螺母副、8-第一通孔、9-上支撐座、10-下支撐座、11-滾珠絲桿、12-絲桿螺母座、13-導軌、14-滑塊、15-第二通孔、16-A軸L板、17-第二電機、18-第一傳動減速器、19-B軸轉(zhuǎn)板、20-第三電機、21-第二傳動減速器、22-連接桿固定塊、23-水刀刀頭、24-膠皮、25-膠皮壓板、26-電機護罩、27-刀架座后板、28-第一限位槽、29-第一安裝孔、30-第一固定板、31-第二固定板、32-第一沉孔、33-第一腰形孔、34-第一固定孔、35-第三通孔、36-第二限位槽、37-第二安裝孔、38-第二沉孔、39-第二腰形孔、40-第二固定孔、41-第一位置感應器、42-第二位置感應器。
【具體實施方式】
[0019]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0020]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”、“內(nèi)”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0021]參見附圖，本發(fā)明實施例五軸水刀的機頭總成，包括升降裝置1，該升降裝置I包括底部擋板3、刀架座4、第一電機5、梅花聯(lián)軸器6和滾珠絲桿螺母副7，其中，滾珠絲桿螺母副7包括滾珠絲桿11、以及套裝在滾珠絲桿11上可上下直線運動的絲桿螺母座12 ο底部擋板3固定在刀架座4下端，第一電機5設(shè)置在刀架座4上端，刀架座4上端具有第一通孔8，第一電機5的驅(qū)動軸通過該第一通孔8與梅花聯(lián)軸器6相連，梅花聯(lián)軸器6下端連接滾珠絲桿11的上端，滾珠絲桿11的下端通過固定在刀架座4上的下支撐座10支撐，滾珠絲桿11上部由固定在刀架座4上的上支撐座9支撐，上支撐座9和下支撐座10內(nèi)均設(shè)有軸承。
[0022]Z軸導板2固定在絲桿螺母座12上，Z軸導板2的下端則貫穿并延伸到底部擋板3下方。刀架座3背面設(shè)有刀架座后板27，刀架座3正面設(shè)有兩條縱向的導軌13，Z軸導板2背面固定有兩對滑塊14，滑塊14卡合在導軌13上。在底部擋板3上，貫穿Z軸導板2處設(shè)有膠皮24，該膠皮由膠皮壓板25固定在底部擋板3上。
[0023]當?shù)谝浑姍C5運行時，連接在第一電機5下方的梅花聯(lián)軸器6帶動滾珠絲桿11轉(zhuǎn)動，套裝滾珠絲桿11上的絲桿螺母座12上下直線往復運動，同時，固定在絲桿螺母座12上的Z軸導板2則沿導軌13上下升降。
[0024]在本發(fā)明實施例五軸水刀的機頭總成中，貫穿并延伸到底部擋板3下方的Z軸導板2上設(shè)有A軸L板16和B軸轉(zhuǎn)板HA軸L板16相對于Z軸導板2可實現(xiàn)左右轉(zhuǎn)動，驅(qū)動該A軸L板16轉(zhuǎn)動的第二電機17設(shè)置在A軸L板16背面，第二電機17和A軸L板16之間設(shè)有第一傳動減速器18 ;B軸轉(zhuǎn)板19可相對于Z軸導板2實現(xiàn)前后轉(zhuǎn)動，B軸轉(zhuǎn)板19的背面設(shè)有驅(qū)動該B軸轉(zhuǎn)板19轉(zhuǎn)動的第三電機20，第三電機20和B軸轉(zhuǎn)板19之間設(shè)有第二傳動減速器21』軸轉(zhuǎn)板19正面設(shè)有連接桿固定塊22，該連接桿固定塊22上固定有水刀刀頭23。
[0025]在本發(fā)明實施例五軸水刀的機頭總成中，具體的，Z軸導板2上開設(shè)有第二通孔15，Z軸導板2上位于第二通孔15的上方設(shè)有第一限位槽28，該第一限位槽28內(nèi)設(shè)有貫穿Z軸導板2的第一安裝孔29，第一限位槽28內(nèi)設(shè)有第一位置感應器41。
[0026]A軸L板16包括相互垂直且呈一體結(jié)構(gòu)的第一固定板30和第二固定板31，第一固定板30背面中心設(shè)有與第二通孔15同軸的第一沉孔32，第一固定板31背面上與第一限位槽28對應處設(shè)有第一腰形孔33，第一固定板30正面圍繞第一沉孔32的軸心均勻設(shè)有多個第一固定孔34;第二固定板31正面設(shè)有用于套裝B軸轉(zhuǎn)板19的第三通孔35，第三通孔35下方設(shè)有第二限位槽36，第二限位槽36內(nèi)設(shè)有貫穿第二固定板31的第二安裝孔37，第二限位槽36內(nèi)設(shè)有第二位置感應器42。
[0027]B軸轉(zhuǎn)板19背面中心設(shè)有與第三通孔35同軸的第二沉孔38，B軸轉(zhuǎn)板19背面上與第二限位槽36對應處設(shè)有第二腰形孔39 ;B軸轉(zhuǎn)板19正面圍繞第二沉孔32的軸心均勻設(shè)有多個第二固定孔40。
[0028]組裝A軸L板16時，將A軸L板16的第一固定板30背面貼緊Z軸導板2，使第一沉孔32和第二通孔15保持同軸，同時使第一腰形孔33與第一限位槽28對應，將第一傳動減速器18通過第二通孔15從Z軸導板2背面套裝在A軸L板16的第一固定板30背面，通過第一沉孔32以及第一固定孔34將第一傳動減速器18固定在第一固定板30背面；另外，通過第一安裝孔29在第一限位槽28內(nèi)設(shè)置第一位置感應器41，通過第一位置感應器41感應第一腰形孔33的位置來控制A軸L板26相對于Z軸導板2左右旋轉(zhuǎn)的角度。
[0029]組裝B軸轉(zhuǎn)板19時，將B軸轉(zhuǎn)板19背面貼緊A軸L板16的第二固定板31正面，使第二沉孔38和第三通孔35保持同軸，同時使第二腰形孔39與第二限位槽36對應，將第二傳動減速器21通過第三通孔35從A軸L板16的第二固定板31背面套裝在B軸轉(zhuǎn)板19背面，通過第二沉孔38以及第二固定孔40將第二傳動減速器21固定在B軸轉(zhuǎn)板19背面;另外，通過第二安裝孔37在第二限位槽36內(nèi)設(shè)置第二位置感應器42，通過第二位置感應器42感應第二腰形孔39的位置來控制B軸轉(zhuǎn)板19相對于Z軸導板2前后旋轉(zhuǎn)的角度。
[0030]在本發(fā)明實施例五軸水刀的機頭總成中，為了精確控制Z軸導板2、A軸L板16以及B軸轉(zhuǎn)板19的移動位移，第一位置感應器41和第二位置感應器42均為接近式位置感應器，第一電機5、第二電機17和第三電機20均為伺服電機，且第一電機5、第二電機17和第三電機20上均設(shè)有電機護罩26。
[0031]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.五軸水刀的機頭總成，其特征在于:包括升降裝置和連接在升降裝置上的Z軸導板；所述升降裝置包括底部擋板、刀架座、第一電機、梅花聯(lián)軸器和滾珠絲桿螺母副，所述底部擋板設(shè)置在刀架座下端，第一電機設(shè)置在刀架座上端，第一電機的驅(qū)動軸貫穿刀架座上端與梅花聯(lián)軸器相連，梅花聯(lián)軸器下端連接滾珠絲桿螺母副，所述滾珠絲桿螺母副由固定在刀架座上的上支撐座和下支撐座支撐;所述Z軸導板上端固定在滾珠絲桿螺母副上，Z軸導板下端貫穿并延伸到底部擋板下方，刀架座正面設(shè)有縱向的導軌，Z軸導板背面固定有至少一對卡合在所述導軌上的滑塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述滾珠絲桿螺母副包括滾珠絲桿、以及套裝在滾珠絲桿上可上下直線往復運動的絲桿螺母座。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述機頭總成還包括A軸L板和B軸轉(zhuǎn)板，所述A軸L板設(shè)置在Z軸導板下端并相對于Z軸導板左右轉(zhuǎn)動，所述B軸轉(zhuǎn)板垂直設(shè)置在A軸L板上并相對于Z軸導板前后轉(zhuǎn)動;A軸L板后端設(shè)有驅(qū)動A軸L板轉(zhuǎn)動的第二電機，第二電機和A軸L板之間設(shè)有第一傳動減速器;B軸轉(zhuǎn)板的后端設(shè)有驅(qū)動B軸轉(zhuǎn)板轉(zhuǎn)動的第三電機，第三電機和B軸轉(zhuǎn)板之間設(shè)有第二傳動減速器。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述Z軸導板下方具有用于套裝A軸L板的第二通孔，所述Z軸導板上位于第二通孔的上方設(shè)有第一限位槽，所述第一限位槽內(nèi)設(shè)有貫穿Z軸導板的第一安裝孔，第一限位槽內(nèi)設(shè)有第一位置感應器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述A軸L板包括相互垂直設(shè)置的第一固定板和第二固定板，所述第一固定板背面中心設(shè)有與所述第二通孔同軸的第一沉孔，第一固定板背面上與所述第一限位槽對應處設(shè)有第一腰形孔，所述第一固定板正面圍繞所述第一沉孔的軸心均勻設(shè)有多個第一固定孔;所述第二固定板正面設(shè)有用于套裝B軸轉(zhuǎn)板的第三通孔，所述第三通孔下方設(shè)有第二限位槽，所述第二限位槽內(nèi)設(shè)有貫穿第二固定板的第二安裝孔，第二限位槽內(nèi)設(shè)有第二位置感應器。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述B軸轉(zhuǎn)板背面中心設(shè)有與所述第三通孔同軸的第二沉孔，B軸轉(zhuǎn)板背面上與所述第二限位槽對應處設(shè)有第二腰形孔;所述B軸轉(zhuǎn)板正面圍繞所述第二沉孔的軸心均勻設(shè)有多個第二固定孔。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述第一位置感應器和所述第二位置感應器均為接近式位置感應器。8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述機頭總成還包括水刀刀頭，所述水刀刀頭通過連接桿固定塊固定在B軸轉(zhuǎn)板正面。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的五軸水刀的機頭總成，其特征在于:所述第一固定板和第二固定板為一體結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B24C9/00GK106041748SQ201610568119
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月19日
【發(fā)明人】鄭海軍
【申請人】衢州市紅日陶瓷機械有限公司