一种雕刻机头及自动行走的圆周雕刻机

技术领域

本发明涉及一种雕刻设备，具体是一种雕刻机头及自动行走的圆周雕刻机。

背景技术

雕刻机在机械领域的使用十分广泛，从加工原理上讲是一种钻铣组合加工设备。

目前，在汽车零件加工时需要用到雕刻机的零件十分多，其中，汽车轮辋中会设置一圈或多圈排水槽，以方便将胎面上的沟槽中的雨水排出，在轮辋铸造时会在树脂模具上雕刻一圈或多圈排水槽，现有的模具加工数控中心一般需要借助工作台和机头同步工作实现圆周雕刻，精度要求十分高。

现有的数控加工中心并不能自主转动，需要借助后台加工程序才能完成圆周雕刻，需要有专业知识的操作工才能完成加工，难度较大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种雕刻机头及自动行走的圆周雕刻机，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种雕刻机头及自动行走的圆周雕刻机，包括套管和穿过所述套管并与之同轴转动连接的输出轴，所述输出轴的下部固定安装有转动件，在所述转动件上安装有用于雕刻切削的雕刻刀具；

其中，所述转动件和所述套管之间设置有行星传动组件，所述雕刻刀具安装在水平活动设置在所述转动件上的滑动组件中，所述行星传动组件通过折叠驱动组件连接所述滑动组件；

所述滑动组件连接安装在所述转动件上的气动结构，所述滑动组件包括进给结构和连接所述进给结构与所述转动件的调节结构，所述进给结构在所述气动结构驱动其水平滑动时，由调节结构带动雕刻刀具竖直进给。

作为本发明进一步的方案：所述行星传动组件包括固定在所述套管下部外壁上的圆台、固定在所述圆台边缘的外齿环、竖直转动设置在所述转动件边缘的随动轴、以及固定在所述随动轴上并与所述外齿环啮合的齿轮；

在所述套管的上部转动套合有转臂，所述随动轴的上部同所述转臂转动连接，所述折叠驱动组件连接所述随动轴。

作为本发明再进一步的方案：所述折叠驱动组件包括一端同所述随动轴转动套合的第一连接臂和一端同所述滑动组件转动连接的第二连接臂；

所述第一连接臂和第二连接臂的另一端之间通过转轴转动连接，所述转轴通过一号传动件连接随动轴并通过二号传动件连接所述滑动组件。

作为本发明再进一步的方案：所述转动件上开设有水平的滑槽，所述滑动组件还包括滑动设置在所述滑槽内的滑动件，所述气动结构包括水平固定在所述转动件上的气缸和连接所述气缸输出端的伸缩杆；

所述伸缩杆的一端连接所述滑动件，所述进给结构安装在所述滑动件上。

作为本发明再进一步的方案：所述进给结构包括穿过所述滑动件并与之转动连接的穿轴，所述雕刻刀具同轴套设在所述穿轴的下部，所述穿轴上部连接所述二号传动件；

所述雕刻刀具上部外壁上设置有凸棱，穿轴内壁上开设有同所述凸棱滑动配合棱缝。

作为本发明再进一步的方案：所述调节结构包括转动设置在所述雕刻刀具上的轴套、一端同所述轴套枢接的摆臂、用于连接所述摆臂与所述滑动件的连杆、以及固定在所述转动件上并与所述摆臂配合的销柱；

所述摆臂远离所述轴套的一侧开设有空心槽，所述销柱滑动嵌合在所述空心槽内，所述连杆的两端分别同所述滑动件和摆臂铰接。

一种自动行走的圆周雕刻机，包括上述实施例所述的雕刻机头，还包括水平设置在所述雕刻刀具下方用于固定工件的工作台和通过升降结构竖直活动安装在所述工作台上方的顶部安装件；

所述套管固定在所述顶部安装件上，所述输出轴穿过所述顶部安装件并连接固定在所述顶部安装件上的马达的输出端。

作为本发明再进一步的方案：所述升降结构包括竖直固定在所述工作台上的立柱、与所述立柱竖直滑动连接的升降柱、安装在所述立柱外壁上的油缸、以及连接所述油缸输出端并同所述顶部安装件固定的活塞杆。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该雕刻机头通过输出轴转动带动转动件旋转，旋转的转动件配合行星传动组件使得安装在滑动组件上的雕刻刀具一边作圆周运动一边自转，从而达到圆周雕刻的效果；

借助气动结构驱动滑动组件沿水平方向滑动，从而调整雕刻刀具的圆周切削半径，利用折叠驱动组件使得在滑动组件水平滑动调节时依然保持与行星传动组件传动；

且在调整雕刻刀具的切削半径时利用进给结构自动调整雕刻刀具的高度，从而调整进给量，保证切削半径越大即工件尺寸越大，进刀量越大。

附图说明

图1为自动行走的圆周雕刻机的结构示意图。

图2为雕刻机头中滑动组件和气动结构的部分示意图。

图3为雕刻机头中滑动件和凸起部的结构示意图。

图4为雕刻机头中穿轴和雕刻刀具以及台阶的结构示意图。

图中：1-工作台；2-立柱；3-升降柱；4-油缸；5-活塞杆；6-顶部安装件；7-马达；8-套管；9-输出轴；10-转动件；11-圆台；12-外齿环；13-转臂；14-随动轴；15-齿轮；16-一号传动件；17-第一连接臂；18-第二连接臂；19-二号传动件；20-穿轴；21-雕刻刀具；22-滑动件；23-轴套；24-摆臂；25-连杆；26-销柱；27-空心槽；28-气缸；29-伸缩杆；30-滑槽；31-凸起部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1～4，本发明实施例中，一种雕刻机头，包括套管8和穿过所述套管8并与之同轴转动连接的输出轴9，所述输出轴9的下部固定安装有转动件10，在所述转动件10上安装有用于雕刻切削的雕刻刀具21；其中，所述转动件10和所述套管8之间设置有行星传动组件，所述雕刻刀具21安装在水平活动设置在所述转动件10上的滑动组件中，所述行星传动组件通过折叠驱动组件连接所述滑动组件；此外，所述滑动组件连接安装在所述转动件10上的气动结构，所述滑动组件包括进给结构和连接所述进给结构与所述转动件10的调节结构，所述进给结构在所述气动结构驱动其水平滑动时，由调节结构带动雕刻刀具21竖直进给。

在本发明实施例中，该雕刻机头通过输出轴9转动带动转动件10旋转，旋转的转动件10配合行星传动组件使得安装在滑动组件上的雕刻刀具21一边作圆周运动一边自转，从而达到圆周雕刻的效果；

借助气动结构驱动滑动组件沿水平方向滑动，从而调整雕刻刀具21的圆周切削半径，利用折叠驱动组件使得在滑动组件水平滑动调节时依然保持与行星传动组件传动；

且在调整雕刻刀具21的切削半径时利用进给结构自动调整雕刻刀具21的高度，从而调整进给量，保证切削半径越大即工件尺寸越大，进刀量越大。

在本发明实施例中，为了减小套管8的内壁与输出轴9之间的摩擦力，所述输出轴9套入套管8的一段外壁上沿圆周嵌合有多个同所述套管8的内壁滚动接触的钢珠球，钢珠球与所述输出轴9的外壁球接，其原理类似于滚珠轴承，从而在保证输出轴9和套管8的接触支撑同时减小二者之间的摩擦力。

作为本发明的一种实施例，所述行星传动组件包括固定在所述套管8下部外壁上的圆台11、固定在所述圆台11边缘的外齿环12、竖直转动设置在所述转动件10边缘的随动轴14、以及固定在所述随动轴14上并与所述外齿环12啮合的齿轮15；

为了提高随动轴14的转动稳定性，在所述套管8的上部转动套合有转臂13，所述随动轴14的上部同所述转臂13转动连接，所述折叠驱动组件连接所述随动轴14。

在本发明实施例中，当转动件10旋转时带动随动轴14作圆周运动，圆周运动的随动轴14带动齿轮15跟随作圆周运动，圆周运动的齿轮15通过与固定的外齿环12啮合，从而使得齿轮15和随动轴14一边作圆周运动一边自转。

在本发明实施例中，所述套管8上设置有两圈凸缘，所述转臂13的一端套合在两圈凸缘之间，所述转动件10和所述转臂13之间通过设置在背面的竖直梁固定，从而保证二者之间的转动同步性，防止随动轴14受扭，而两圈凸缘的设置可防止转臂13顺着套管8的轴向滑动。

作为本发明的一种实施例，所述折叠驱动组件包括一端同所述随动轴14转动套合的第一连接臂17和一端同所述滑动组件转动连接的第二连接臂18；

所述第一连接臂17和第二连接臂18的另一端之间通过转轴转动连接，所述转轴通过一号传动件16连接随动轴14并通过二号传动件19连接所述滑动组件。

在本发明实施例中，在转动件10转动时带动滑动组件作圆周运动，同时随动轴14借助一号传动件16带动转轴转动，转轴再利用二号传动件19带动滑动组件工作，以实现滑动组件水平滑动调节时依然保持与行星传动组件传动。

在本发明实施例中，所述随动轴14上也设置有两圈凸缘，所述第一连接臂17的一端转动套设在两圈凸缘之间，从而保证第一连接臂17不会在随动轴14上竖直滑动。

作为本发明的一种实施例，所述转动件10上开设有水平的滑槽30，所述滑动组件还包括滑动设置在所述滑槽30内的滑动件，所述气动结构包括水平固定在所述转动件10上的气缸28和连接所述气缸28输出端的伸缩杆29；

所述伸缩杆29的一端连接所述滑动件22，所述进给结构安装在所述滑动件22上。

在本发明实施例中，通过气缸28带动伸缩杆29伸缩，从而驱动滑动件22顺着滑槽30水平滑动调整雕刻半径。

在本发明实施例中，所述滑动件22的侧壁上设置有凸起部31，在所述滑槽30的内壁上设置有与所述凸起部31适配的凹陷槽，利用凸起部31和凹陷槽配合防止滑动件22从滑槽30内脱落。

作为本发明的一种实施例，所述进给结构包括穿过所述滑动件22并与之转动连接的穿轴20，所述雕刻刀具21同轴套设在所述穿轴20的下部，所述穿轴20上部连接所述二号传动件19；

所述雕刻刀具21上部外壁上设置有凸棱，穿轴20内壁上开设有同所述凸棱滑动配合棱缝；

在本发明实施例中，在转轴转动时利用二号传动件19带动穿轴20转动，穿轴20驱动雕刻刀具21转动切削；借助凸棱和棱缝配合使得雕刻刀具21可以顺着穿轴20伸缩，而不能发生相对转动。

在本发明实施例中，所述凸棱和棱缝最好设置为两组，且两组凸棱和棱缝对称设置，从而达到提高穿轴20和雕刻刀具21的转动同步性和稳定性。

作为本发明的一种实施例，所述调节结构包括转动设置在所述雕刻刀具21上的轴套23、一端同所述轴套23枢接的摆臂24、用于连接所述摆臂24与所述滑动件22的连杆25、以及固定在所述转动件10上并与所述摆臂24配合的销柱26；

所述摆臂24远离所述轴套23的一侧开设有空心槽27，所述销柱26滑动嵌合在所述空心槽27内，所述连杆25的两端分别同所述滑动件22和摆臂24铰接。

在本发明实施例中，当滑动件22水平滑动时，通过连杆25摆动驱动摆臂24活动，摆臂24在活动时驱动轴套23竖直运动，进而带动雕刻刀具21竖直伸缩调节进给量。

在本发明实施例中，所述雕刻刀具21上设置有两圈台阶，所述轴套23转动套设在两圈所述台阶之间，利用套接约束轴套23相对雕刻刀具21的位置。

作为本发明的一种实施例，一种自动行走的圆周雕刻机，包括上述实施例所述的雕刻机头，还包括水平设置在所述雕刻刀具21下方用于固定工件的工作台1和通过升降结构竖直活动安装在所述工作台1上方的顶部安装件6；

所述套管8固定在所述顶部安装件6上，所述输出轴9穿过所述顶部安装件6并连接固定在所述顶部安装件6上的马达7的输出端。

在本发明实施例中，通过马达7工作带动输出轴9转动，转动的输出轴9驱动转动件10旋转，进而实现雕刻工作，利用升降结构可调节顶部安装件6的高度，从而使雕刻刀具21可对不同厚度的工件雕刻。

在本发明实施例中，所述顶部安装件6为板状物，本发明实施例中的马达7也可等效替换为伺服电机。

作为本发明的一种实施例，所述升降结构包括竖直固定在所述工作台1上的立柱2、与所述立柱2竖直滑动连接的升降柱3、安装在所述立柱2外壁上的油缸4、以及连接所述油缸4输出端并同所述顶部安装件6固定的活塞杆5。

在本发明实施例中，通过油缸4带动活塞杆5伸缩进而驱动升降柱3从立柱2中滑出或套入，最终带动顶部安装件6和雕刻机头整体升降，适应不同厚度的工件。

在本发明实施例中，本发明实施例中的油缸4也可等效替换为常规的气缸、电动伸缩装置等。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。