一种多功能数控设备制造技术

本发明专利技术公开了一种多功能数控设备，属于数控设备领域。设备包括：设备主体、机架、连接架、执行机构、电机组、工作台、以及控制装置，机架包括第一立柱、第二立柱、第一横梁和第二横梁，第一立柱和第二立柱平行，第一立柱的一端和第二立柱的一端分别可转动地固定于设备主体，第一横梁的两端可滑动地分别与第一立柱和第二立柱连接，连接架可滑动地安装于第一横梁上，执行机构为主轴头、激光雕刻头和喷头中的任何一种，连接架与执行机构可拆卸连接，第二横梁的两端分别可转动地固定于设备主体，第二横梁位于第一立柱和第二立柱之间，第二横梁分别与第一立柱、第二立柱和第一横梁垂直。

A Multifunctional CNC Equipment

The invention discloses a multifunctional numerical control equipment, which belongs to the field of numerical control equipment. The equipment includes: equipment main body, rack, connection frame, actuator, motor set, worktable, and control device. The rack includes the first column, the second column, the first cross beam and the second cross beam. The first column and the second post are parallel. One end of the first column and one end of the second post are rotatably fixed to the equipment main body respectively. The two ends of the first cross beam can slide with each other. The first column and the second column are connected, and the connecting frame is slidably mounted on the first beam. The actuator is any of the spindle head, laser engraving head and sprinkler head. The connecting frame and the actuator are detachable and connected. The two ends of the second beam are rotatably fixed to the main body of the equipment respectively. The second beam is located between the first column and the second column, and the second beam is separately connected with the first column. The second column and the first beam are vertical.

【技术实现步骤摘要】
一种多功能数控设备
本专利技术涉及数控设备领域，特别涉及一种多功能数控设备。
技术介绍
数控设备是指应用计算机实现数字程序控制技术的设备。常见的数控设备有数控机床。数控机床是一种用计算机来控制的机床。计算机发出指令使机床的刀具作符合要求的各种运动，以数字和字母形式表示工件的形状和尺寸等技术要求和加工工艺要求进行工件加工。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术至少存在以下问题：现有的数控机床功能单一，体积也比较庞大，造价高昂，其应用场景受到限制。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种多功能数控设备，体积较小，造价低，能够实现数控加工、快速成型、以及激光雕刻功能。所述技术方案如下：一种多功能数控设备，所述多功能数控设备包括：设备主体、机架、连接架、执行机构、电机组、工作台、以及控制装置，所述机架包括第一立柱、第二立柱、第一横梁和第二横梁，所述第一立柱和所述第二立柱平行，所述第一立柱的一端和所述第二立柱的一端分别可转动地固定于所述设备主体，所述第一横梁的两端可滑动地分别与所述第一立柱和所述第二立柱连接，所述连接架可滑动地安装于所述第一横梁上，所述执行机构为主轴头、激光雕刻头和喷头中的任何一种，所述连接架与所述执行机构可拆卸连接，所述第二横梁的两端分别可转动地固定于所述设备主体，所述第二横梁位于所述第一立柱和所述第二立柱之间，所述第二横梁分别与所述第一立柱、所述第二立柱和所述第一横梁垂直，所述工作台可滑动地固定于所述第二横梁，所述工作台与所述连接架相对设置，所述电机组包括两个第一电机、第二电机、第三电机、第四电机、和第五电机，所述两个第一电机的输出轴分别与所述第一立柱的另一端和所述第二立柱的另一端连接，所述第二电机的输出轴与所述第一横梁的一端连接，所述第三电机的输出轴与所述第二横梁的一端电连接，所述第四电机的输出轴与所述主轴头的一端连接，所述第五电机的输出轴与所述喷头连接，所述控制装置分别与所述电机组中各个电机电连接。可选地，所述第一横梁包括横向丝杠、套设在所述横向丝杠上的横向滚珠螺母和两根横向光轴，所述横向丝杠和所述两根横向光轴互相平行，所述第二电机的输出轴与所述横向丝杠的一端连接，所述连接架包括连接架主体、压板、以及若干锁紧螺钉，所述连接架主体上设有螺母通孔和光轴通孔，所述连接架分别通过所述螺母通孔和所述光轴通孔套设于所述横向滚珠螺母和所述两根横向光轴上，所述连接架主体上还设有燕尾槽，所述执行机构通过所述燕尾槽固定于所述连接架，所述压板靠近所述燕尾槽并通过所述锁紧螺钉将所述执行机构压紧在所述连接架主体上。可选地，所述主轴头包括：主轴、第四电机箱、第一梯形滑块、数控加工刀具、以及第一电源插口，所述第四电机箱用于存放所述第四电机，所述第一梯形滑块与所述燕尾槽相配合，所述压板与所述第一梯形滑块通过所述锁紧螺钉固定连接，所述第一梯形滑块固定于所述第四电机箱的外壁，所述第一电源插口与所述第四电机的电流输入端电连接并露出于所述第四电机箱，所述主轴的一端与所述第四电机的输出轴连接，所述主轴的另一端伸出所述第四电机箱与数控加工刀具连接。可选地，所述喷头包括喷嘴、加热板、橡胶轮、小齿轮、进料管、第五电机箱、第二梯形滑块、以及第二电源插口，所述喷嘴与所述进料管连通，所述加热板套设于所述喷嘴，所述喷嘴与所述工作台相对，所述第五电机箱用于存放所述第五电机，所述小齿轮套设于所述第五电机的输出轴，所述橡胶轮固定于所述第五电机箱，所述橡胶轮与所述小齿轮啮合连接，所述进料管的出口和所述喷嘴的入口分别靠近所述小齿轮，所述第二梯形滑块固定于所述第五电机箱的外壁，所述第二电源插口与所述第五电机的电流输入端电连接并露出于所述第五电机箱。可选地，所述喷头还包括橡胶轮支架、螺栓和弹簧，所述橡胶轮可转动地固定于所述橡胶轮支架，所述橡胶轮支架通过所述螺栓固定于所述第五电机箱，所述弹簧套设于所述螺栓，且所述弹簧位于所述橡胶轮支架与所述第五电机箱之间，所述弹簧的压缩系数和、所述橡胶轮与所述小齿轮的啮合深度相配合。可选地，所述多功能数控设备还包括用于存放料丝的料架，所述料架固定于所述设备主体并靠近所述连接架。可选地，所述多功能数控设备还包括平行直线导轨组件，所述平行直线导轨组件包括直线导轨、以及与所述直线导轨可滑动连接的滑块，所述直线导轨与所述第二横梁平行且所述直线导轨的两端分别固定于所述设备主体，所述工作台的底部与所述滑块固定连接。可选地，所述多功能数控设备还包括四轴旋转工作台机构，所述四轴旋转工作台机构与所述工作台可拆卸连接，所述四轴旋转工作台机构包括：四轴旋转工作台主体、齿轮轴、第一圆柱直齿轮、第二圆柱直齿轮、蜗杆、涡轮、涡轮轴、以及四轴旋转工作台，所述四轴旋转工作台主体设有传动安装腔，所述齿轮轴、所述第一圆柱直齿轮、所述第二圆柱直齿轮、所述蜗杆、所述涡轮和所述涡轮轴均位于所述传动安装腔内，所述电机组还包括第六电机，所述第六电机固定于所述传动安装腔内，所述第六电机的输出轴与所述齿轮轴连接，所述第一圆柱直齿轮套设于所述齿轮轴上，所述第一圆柱直齿轮与所述第二圆柱直齿轮啮合连接，所述第二圆柱直齿轮套设于所述蜗杆上，所述蜗杆的一端可转动地固定于所述四轴旋转工作台主体，所述蜗杆与所述涡轮转动连接，所述涡轮套设于所述涡轮轴，所述涡轮轴的一端可转动地固定于所述四轴旋转工作台主体，所述涡轮轴的另一端伸出所述传动安装腔且与所述四轴旋转工作台连接，所述四轴旋转工作台上设有工件安装槽。可选地，所述多功能数控设备还包括五轴旋转工作台机构，所述五轴旋转工作台机构与所述工作台可拆卸连接，所述五轴旋转工作台机构包括：基座、转台座、以及转台，所述电机组还包括第七电机和第八电机，所述基座呈U型，所述基座的一端设有第七电机安装腔，所述第七电机位于所述第七电机安装腔内，所述转台座上设有第一转耳和第二转耳，所述第一转耳与所述第二转耳相对设置，所述第一转耳与所述第七电机的输出轴连接，所述第二转耳与所述基座的另一端活动连接，所述转台座与所述第一横梁平行，所述转台座内设有第八电机安装腔，所述第八电机位于第八电机安装腔内，所述转台安装在所述转台座上且与所述第八电机的输出轴连接，所述转台与所述连接架相对，所述转台上设有工件安装底座。可选地，所述设备主体上设有手柄。本专利技术实施例提供的技术方案带来的有益效果是：通过当执行机构为主轴头时，该多功能数控设备能够实现数控机床的数控加工技术；当执行机构为激光雕刻头时，该多功能数控设备能够实现激光雕刻设备的激光雕刻技术；当执行机构为喷头时，该多功能数控设备能够实现3D打印机的3D打印技术；通过喷头、主轴头和激光雕刻头三者之间的切换，能够实现各类数控设备(包括快速成型设备、数控机床、以及激光雕刻设备)的互相工作，并且，该多功能数控设备的结构较为简单，造价较低，还能够缩小体积，甚至总体体积可以与桌面型机械一样，能够适用于教学和创客加工创意等场景。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的一种多功能数控设备的结构示意图；图2是本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能数控设备，其特征在于，所述多功能数控设备包括：设备主体(1)、机架、连接架(3)、执行机构(4)、电机组、工作台(6)、以及控制装置，所述机架包括第一立柱(21)、第二立柱(22)、第一横梁(23)和第二横梁(24)，所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)平行，所述第一立柱(21)的一端和所述第二立柱(22)的一端分别可转动地固定于所述设备主体(1)，所述第一横梁(23)的两端可滑动地分别与所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)连接，所述连接架(3)可滑动地安装于所述第一横梁(23)上，所述执行机构(4)为主轴头(41)、激光雕刻头(43)和喷头(42)中的任何一种，所述连接架(3)与所述执行机构(4)可拆卸连接，所述第二横梁(24)的两端分别可转动地固定于所述设备主体(1)，所述第二横梁(24)位于所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)之间，所述第二横梁(24)分别与所述第一立柱(21)、所述第二立柱(22)和所述第一横梁(23)垂直，所述工作台(6)可滑动地固定于所述第二横梁(24)，所述工作台(6)与所述连接架(3)相对设置，所述电机组包括两个第一电机(51)、第二电机(52)、第三电机、第四电机、和第五电机，所述两个第一电机(51)的输出轴分别与所述第一立柱(21)的另一端和所述第二立柱(22)的另一端连接，所述第二电机(52)的输出轴与所述第一横梁(23)的一端连接，所述第三电机的输出轴与所述第二横梁(24)的一端电连接，所述第四电机的输出轴与所述主轴头(41)的一端连接，所述第五电机的输出轴与所述喷头(42)连接，所述控制装置分别与所述电机组中各个电机电连接。...

【技术特征摘要】
1.一种多功能数控设备，其特征在于，所述多功能数控设备包括：设备主体(1)、机架、连接架(3)、执行机构(4)、电机组、工作台(6)、以及控制装置，所述机架包括第一立柱(21)、第二立柱(22)、第一横梁(23)和第二横梁(24)，所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)平行，所述第一立柱(21)的一端和所述第二立柱(22)的一端分别可转动地固定于所述设备主体(1)，所述第一横梁(23)的两端可滑动地分别与所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)连接，所述连接架(3)可滑动地安装于所述第一横梁(23)上，所述执行机构(4)为主轴头(41)、激光雕刻头(43)和喷头(42)中的任何一种，所述连接架(3)与所述执行机构(4)可拆卸连接，所述第二横梁(24)的两端分别可转动地固定于所述设备主体(1)，所述第二横梁(24)位于所述第一立柱(21)和所述第二立柱(22)之间，所述第二横梁(24)分别与所述第一立柱(21)、所述第二立柱(22)和所述第一横梁(23)垂直，所述工作台(6)可滑动地固定于所述第二横梁(24)，所述工作台(6)与所述连接架(3)相对设置，所述电机组包括两个第一电机(51)、第二电机(52)、第三电机、第四电机、和第五电机，所述两个第一电机(51)的输出轴分别与所述第一立柱(21)的另一端和所述第二立柱(22)的另一端连接，所述第二电机(52)的输出轴与所述第一横梁(23)的一端连接，所述第三电机的输出轴与所述第二横梁(24)的一端电连接，所述第四电机的输出轴与所述主轴头(41)的一端连接，所述第五电机的输出轴与所述喷头(42)连接，所述控制装置分别与所述电机组中各个电机电连接。2.根据权利要求1所述的多功能数控设备，其特征在于，所述第一横梁(23)包括横向丝杠(23a)、套设在所述横向丝杠(23a)上的横向滚珠螺母(23b)和两根横向光轴(23c)，所述横向丝杠(23a)和所述两根横向光轴(23c)互相平行，所述第二电机(52)的输出轴与所述横向丝杠(23a)的一端连接，所述连接架(3)包括连接架主体(31)、压板(32)、以及若干锁紧螺钉(34)，所述连接架主体(31)上设有螺母通孔(35)和光轴通孔(36)，所述连接架(3)分别通过所述螺母通孔(35)和所述光轴通孔(36)套设于所述横向滚珠螺母(23b)和所述两根横向光轴(23c)上，所述连接架主体(31)上还设有燕尾槽(33)，所述执行机构(4)通过所述燕尾槽(33)固定于所述连接架(3)，所述压板(32)靠近所述燕尾槽(33)并通过所述锁紧螺钉(34)将所述执行机构(4)压紧在所述连接架主体(31)上。3.根据权利要求2所述的多功能数控设备，其特征在于，所述主轴头(41)包括：主轴(41a)、第四电机箱(41b)、第一梯形滑块(41c)、数控加工刀具、以及第一电源插口(41d)，所述第四电机箱(41b)用于存放所述第四电机，所述第一梯形滑块(41c)与所述燕尾槽(33)相配合，所述压板(32)与所述第一梯形滑块(41c)通过所述锁紧螺钉(34)固定连接，所述第一梯形滑块(41c)固定于所述第四电机箱(41b)的外壁，所述第一电源插口(41d)与所述第四电机的电流输入端电连接并露出于所述第四电机箱(41b)，所述主轴(41a)的一端与所述第四电机的输出轴连接，所述主轴(41a)的另一端伸出所述第四电机箱(41b)与数控加工刀具连接。4.根据权利要求2所述的多功能数控设备，其特征在于，所述喷头(42)包括喷嘴(42a)、加热板(42b)、橡胶轮(42c)、小齿轮(42d)、进料管、第五电机箱(42f)、第二梯形滑块(42g)、以及第二电源插口(42h)，所述喷嘴(42a)与所述进料管(连通，所述加热板(42b)套设于所述喷嘴(42a)，所述喷嘴(42a)与所述工作台(6)相对，所述第五电机箱(42f)用于存放所述第五电机，所述小齿轮(42d)套设于所述第五电机的输出轴，所述橡胶轮(42c)固定于所述第五电机箱(42f)，所述橡胶轮(42c)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侍中楼，李发元，陈启东，
申请(专利权)人：江汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42