专利摘要

本案公开了基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，属于雕刻机领域，基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，通过采用CNC控制伺服电机，提升了产品性价比，降低对雕刻的成本投入，在进行雕刻时，将工件放置在工作台上并对变性底吸囊进行挤压，工件对多个内嵌半吸盘产生挤压作用，使内嵌半吸盘发生形变直至与变性底吸囊保持平齐时，对变性底吸囊进行通电固化，可以有效维持内嵌半吸盘由于形变对工件底部产生的多点的吸附固定作用，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度和质量，同时相较于现有技术的上压式固定，有效避免碎屑渗入到固定件与工件之间，导致工件受损的情况。

权利要求

1.基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，包括机器人本体和CNC控制系统，所述机器人本体与CNC控制系统电性连接，所述机器人本体底端安装有多个带有螺栓(1)的地脚(10)，所述机器人本体中部通过传送带连接有多个工作台(3)，所述工作台(3)下方安装有X轴伺服电机(2)，所述机器人本体左右两端均固定连接有立柱(4)，左侧的所述立柱(4)上通过轴承(12)安装有Y轴伺服电机(11)，所述机器人本体前端安装有电主轴安装座(5)，所述电主轴安装座(5)上安装有电主轴(6)，所述电主轴(6)上端通过联轴器(8)连接有滚珠丝杠(7)，所述联轴器(8)远离滚珠丝杠(7)的一端安装有Z轴伺服电机(9)，其特征在于：所述工作台(3)上端开凿有预定位槽，所述预定位槽内部镶嵌有变性底吸囊(13)，所述工作台(3)内部镶嵌有导线，所述导线一端与CNC控制系统电连接，所述导线另一端贯穿变性底吸囊(13)并嵌入至变性底吸囊(13)内，所述变性底吸囊(13)内部镶嵌有多个均匀分布的内嵌半吸盘(14)。

2.根据权利要求1所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述CNC控制系统还信号连接有断电保护开关。

3.根据权利要求1所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述变性底吸囊(13)内部填充有磁变颗粒球和电流变液。

4.根据权利要求3所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述变性底吸囊(13)上表面镶嵌有多个均匀分布的纳米级碳纤维绒毛，且变性底吸囊(13)厚度为工作台(3)厚度的1/6-1/5。

5.根据权利要求3所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述磁变颗粒球为内部填充有磁流变液的不规则硅橡胶球粒。

6.根据权利要求1所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述内嵌半吸盘(14)为半球形，所述内嵌半吸盘(14)上下内壁分别与变性底吸囊(13)上下内壁挤压接触，且内嵌半吸盘(14)上表面高于变性底吸囊(13)的上平面。

7.根据权利要求6所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述内嵌半吸盘(14)上端内部镶嵌有多个周向固化球点(15)，所述周向固化球点(15)为磁性体。

8.根据权利要求7所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述内嵌半吸盘(14)上端部开凿有扩容槽(16)，且内嵌半吸盘(14)为弹性密封材质，所述扩容槽(16)为向外扩展的敞口结构。

9.根据权利要求8所述的基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，其特征在于：所述内嵌半吸盘(14)外端固定连接有延伸固环(17)，所述延伸固环(17)截面为不规则的起伏状结构。

说明书

技术领域

本实用新型涉及雕刻机领域，更具体地说，涉及基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人。

背景技术

“CNC加工”是机械加工的一种，是新型加工技术，主要工作是编制加工程序，即将原来手工活转为电脑编程。一般CNC加工通常是指计算机数字化控制精密机械加工，CNC加工车床、CNC加工铣床、CNC加工镗铣床以及CNC雕刻机等。雕刻从加工原理上讲是一种钻铣组合加工，雕刻机多种数据输入模式根据需要游刃有余。电脑雕刻机有激光雕刻和机械雕刻两类，这两类都有大功率和小功率之分。因为雕刻机的应用范围非常广泛，因此有必要了解各种雕刻机的最合适的应用范围。小功率的只适合做双色板、建筑模型、小型标牌、三维工艺品等，雕刻玉石、金属等则需要功率在1500W以上。大功率雕刻机可以做小功率雕刻机的东西。最适合做大型切割、浮雕、雕刻。

随着国民经济的发展，促进了广告业、家具行业的繁荣，目前生活已经跟广告业息息相关，各种店铺的亚克力广告牌、各式各样的木质雕刻等系列产品都是利用雕刻工艺加工。市场的需求促进了广告公司以及家具公司的发展，近几年，各式各样的微型广告公司出现，他们主要承担小型企业、商场等广告牌的制作，这些广告牌如果采用手工雕刻的方式，不但效率比较低，而且加工精度和表面粗糙度也难以保证，而且手工雕刻的成本比较高。

现有雕刻机在对工件进行雕刻的过程中，一般为了保持雕刻的精度，一般需要对工件进行定位，现有的定位方式，一般是下压式，需要手动控制固定件对工件进行固定，较为麻烦影响工作效率，同时在雕刻时产生的震动力会导致固定件以及工件本体产生一定的微震动甚至是移位，导致雕刻后的工件上表面与上压的固定件接触的部分产生一定的微型变，同时在细小碎屑在震动力作用下存在渗入到工件和固定件之间，导致接触部位发生一定的磨损，严重影响雕刻后成品工件的质量。

实用新型内容

1.要解决的技术问题

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，它通过采用CNC控制伺服电机，提升了产品的性价比，从而降低对雕刻的成本投入，在进行雕刻时，将工件放置在工作台上并对变性底吸囊进行挤压，工件对多个内嵌半吸盘产生挤压作用，内嵌半吸盘受到工件挤压发生形变直至与变性底吸囊保持平齐时，对变性底吸囊进行通电固化，可以有效维持内嵌半吸盘由于形变对工件底部产生的多点的吸附固定作用，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度和质量，同时相较于现有技术的上压式固定，有效避免碎屑渗入到固定件与工件之间，导致工件受损的情况。

2.技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，包括机器人本体和CNC控制系统，所述机器人本体与CNC控制系统电性连接，所述机器人本体底端安装有多个带有螺栓的地脚，所述机器人本体中部通过传送带连接有多个工作台，所述工作台下方安装有X轴伺服电机，所述机器人本体左右两端均固定连接有立柱，左侧的所述立柱上通过轴承安装有Y轴伺服电机，所述机器人本体前端安装有电主轴安装座，所述电主轴安装座上安装有电主轴，所述电主轴上端通过联轴器连接有滚珠丝杠，所述联轴器远离滚珠丝杠的一端安装有Z轴伺服电机，所述工作台上端开凿有预定位槽，所述预定位槽内部镶嵌有变性底吸囊，所述工作台内部镶嵌有导线，所述导线一端与CNC控制系统电连接，所述导线另一端贯穿变性底吸囊并嵌入至变性底吸囊内，所述变性底吸囊内部镶嵌有多个均匀分布的内嵌半吸盘，通过采用CNC控制伺服电机，提升了产品的性价比，从而降低对雕刻的成本投入，在进行雕刻时，将工件放置在工作台上并对变性底吸囊进行挤压，工件对多个内嵌半吸盘产生挤压作用，内嵌半吸盘受到工件挤压发生形变直至与变性底吸囊保持平齐时，对变性底吸囊进行通电固化，可以有效维持内嵌半吸盘由于形变对工件底部产生的多点的吸附固定作用，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度和质量，同时相较于现有技术的上压式固定，有效避免碎屑渗入到固定件与工件之间，导致工件受损的情况。

优选的，所述CNC控制系统运行时X轴伺服电机、Z轴伺服电机和Y轴伺服电机的稳速精度均在±0.1rpm以内。

进一步的，所述CNC控制系统还信号连接有断电保护开关；所述机器人本体的正常运行电压为AC100-500V。

进一步的，所述变性底吸囊内部填充有磁变颗粒球和电流变液，所述磁变颗粒球和电流变液的体积比不作限定，可优选为1:1.5-2；变性底吸囊优选为弹性多微孔材质制成，以使得工件在对变性底吸囊进行挤压，使得内嵌半吸盘受到挤压变形时，变性底吸囊和内嵌半吸盘围成空间内的气体量能够通过微孔发生一定的变化，从而使得内嵌半吸盘可以对工件产生吸附力，便于工件的固定。

进一步的，所述变性底吸囊上表面镶嵌有多个均匀分布的纳米级碳纤维绒毛，一方面可以有效保护微孔不易被工件碎屑堵塞，另一反面当工件与变性底吸囊表面发生挤压时，纳米级碳纤维绒毛能够对工件产生较大的分子间作用力，从而使得工件在工作台上的固定效果更好，有效提高其稳定性，有效避免因雕刻震动力造成的精度偏差问题，且变性底吸囊厚度为工作台厚度的1/6-1/5。

进一步的，所述磁变颗粒球为内部填充有磁流变液的不规则硅橡胶球粒，磁流变液在外加磁场作用下可以迅速由软变硬。

进一步的，所述内嵌半吸盘为半球形，所述内嵌半吸盘上下内壁分别与变性底吸囊上下内壁挤压接触，且内嵌半吸盘上表面高于变性底吸囊的上平面，使得工件放置在工作台上时，工件能够直接与内嵌半吸盘作用，便于后期对工件底部形成多点的吸附固定作用。

进一步的，所述内嵌半吸盘上端内部镶嵌有多个周向固化球点，多个所述周向固化球点均为磁性体，由磁性材料制成，使得周向固化球点可以对内嵌半吸盘附近的磁变颗粒球产生一定的磁场作用，从而使其周围一圈的磁变颗粒球变硬，从而在内嵌半吸盘周围形成一个硬化层a，硬化层a可以对内嵌半吸盘起到一定的定位作用，使得在不使用时，内嵌半吸盘始终保持口部向上的状态，从而保证其对工件的吸附固定作用。

进一步的，所述内嵌半吸盘上端部开凿有扩容槽，且内嵌半吸盘为弹性密封材质制成，所述扩容槽为向外扩展的敞口结构，工件挤压内嵌半吸盘后，内嵌半吸盘端部的扩容槽可向外发生扩展式的形变，从而有效增大内嵌半吸盘间接与工件的接触面积，从而有效提高对于工件的固定效果。

进一步的，所述内嵌半吸盘外端固定连接有延伸固环，所述延伸固环截面为不规则的起伏状结构，使得内嵌半吸盘受到工件挤压发生形变，且内嵌半吸盘上表面与变性底吸囊保持平齐时，此时变性底吸囊通电固化后，延伸固环可以有效增大内嵌半吸盘与变性底吸囊内固化的电流变液的接触面积，并且延伸固环嵌入到固化的电流变液内后，可作为限位，有效保证内嵌半吸盘下压形变吸附工件后，其形变能够被固化，从而使得对于工件的固定效果更好，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度。

3.有益效果

相比于现有技术，本实用新型的优点在于：

本方案通过采用CNC控制伺服电机，提升了产品的性价比，从而降低对雕刻的成本投入，在进行雕刻时，将工件放置在工作台上并对变性底吸囊进行挤压，工件对多个内嵌半吸盘产生挤压作用，内嵌半吸盘受到工件挤压发生形变直至与变性底吸囊保持平齐时，对变性底吸囊进行通电固化，可以有效维持内嵌半吸盘由于形变对工件底部产生的多点的吸附固定作用，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度和质量，同时相较于现有技术的上压式固定，有效避免碎屑渗入到固定件与工件之间，导致工件受损的情况。

附图说明

图1为本实用新型的正面的结构示意图；

图2为本实用新型的工作台上嵌入变性底吸囊时的结构示意图；

图3为本实用新型的变性底吸囊部分的结构示意图；

图4为图3中A处的结构示意图；

图5为本实用新型的变性底吸囊对工件进行多点底吸时的部分结构示意图。

图中标号说明：

1螺栓、2X轴伺服电机、3工作台、4立柱、5电主轴安装座、6电主轴、7滚珠丝杠、8联轴器、9Z轴伺服电机、10地脚、11Y轴伺服电机、12轴承、13变性底吸囊、14内嵌半吸盘、15周向固化球点、16扩容槽、17延伸固环。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图；对本实用新型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实用新型一部分实施例；而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例；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；都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

请参阅图1，基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人，包括机器人本体和CNC控制系统，机器人本体与CNC控制系统电性连接，机器人本体底端安装有多个带有螺栓1的地脚10，机器人本体中部通过传送带连接有多个工作台3，工作台3下方安装有X轴伺服电机2，机器人本体左右两端均固定连接有立柱4，左侧的立柱4上通过轴承12安装有Y轴伺服电机11，机器人本体前端安装有电主轴安装座5，电主轴安装座5上安装有电主轴6，电主轴6上端通过联轴器8连接有滚珠丝杠7，联轴器8远离滚珠丝杠7的一端安装有Z轴伺服电机9，CNC控制系统运行时X轴伺服电机2、Z轴伺服电机9和Y轴伺服电机11的稳速精度均优选在±0.1rpm以内，CNC控制系统还信号连接有断电保护开关，机器人本体的正常运行电压优选为AC100-500V。

请参阅图2，工作台3上端开凿有预定位槽，预定位槽内部镶嵌有变性底吸囊13，工作台3内部镶嵌有导线，导线一端与CNC控制系统电连接，导线另一端贯穿变性底吸囊13并嵌入至变性底吸囊13内，变性底吸囊13内部镶嵌有多个均匀分布的内嵌半吸盘14，请参阅图3，变性底吸囊13内部饱和填充有磁变颗粒球和电流变液的混合物，磁变颗粒球和电流变液的体积混合比为1:1.5，且变性底吸囊13为弹性多微孔材质制成，使得工件在对变性底吸囊13进行挤压，使得内嵌半吸盘14受到挤压变形时，变性底吸囊13和内嵌半吸盘14围成空间内的气体量能够通过微孔发生一定的变化，从而使得内嵌半吸盘14可以对工件产生吸附力，便于工件的固定，变性底吸囊13上表面镶嵌有多个均匀分布的纳米级碳纤维绒毛，一方面可以有效保护微孔不易被工件碎屑堵塞，另一反面当工件与变性底吸囊13表面发生挤压时，纳米级碳纤维绒毛能够对工件产生较大的分子间作用力，从而使得工件在工作台3上的固定效果更好，有效提高其稳定性，有效避免因雕刻震动力造成的精度偏差问题，且变性底吸囊13厚度为工作台3厚度的1/6-1/5；

内嵌半吸盘14为半球形，内嵌半吸盘14上下内壁分别与变性底吸囊13上下内壁挤压接触，且内嵌半吸盘14上表面高于变性底吸囊13的上平面，使得工件放置在工作台3上时，工件能够直接与内嵌半吸盘14作用，便于后期对工件底部形成多点的吸附固定作用，内嵌半吸盘14外端固定连接有延伸固环17，延伸固环17截面为不规则的起伏状结构，请参阅图5，使得内嵌半吸盘14受到工件挤压发生形变，且内嵌半吸盘14上表面与变性底吸囊13保持平齐时，此时变性底吸囊13通电固化后，延伸固环17可以有效增大内嵌半吸盘14与变性底吸囊13内固化的电流变液的接触面积，并且延伸固环17嵌入到固化的电流变液内后，可作为限位，有效保证内嵌半吸盘14下压形变吸附工件后，其形变能够被固化，从而使得对于工件的固定效果更好，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘14松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度。

请参阅图4，磁变颗粒球为内部填充有磁流变液的不规则硅橡胶球粒，磁流变液在外加磁场作用下可以迅速由软变硬，内嵌半吸盘14上端内部镶嵌有多个周向固化球点15，多个周向固化球点15均为磁性材料制成，使得周向固化球点15可以对内嵌半吸盘14附近的磁变颗粒球产生一定的磁场作用，从而使其周围一圈的磁变颗粒球变硬，从而在内嵌半吸盘14周围形成一个硬化层a，硬化层a可以对内嵌半吸盘14起到一定的定位作用，使得在不使用时，内嵌半吸盘14始终保持口部向上的状态，从而保证其对工件的吸附固定作用，内嵌半吸盘14上端部开凿有扩容槽16，且内嵌半吸盘14为弹性密封材质制成，扩容槽16为向外扩展的敞口结构，工件挤压内嵌半吸盘14后，内嵌半吸盘14端部的扩容槽16可向外发生扩展式的形变，请参阅图5，从而有效增大内嵌半吸盘14间接与工件的接触面积，从而有效提高对于工件的固定效果。

通过采用CNC控制伺服电机，提升了产品的性价比，从而降低对雕刻的成本投入，在进行雕刻时，将工件放置在工作台3上并对变性底吸囊13进行挤压，工件对多个内嵌半吸盘14产生挤压作用，内嵌半吸盘14受到工件挤压发生形变直至与变性底吸囊13保持平齐时，对变性底吸囊13进行通电固化，可以有效维持内嵌半吸盘14由于形变对工件底部产生的多点的吸附固定作用，有效避免工件在震动力作用下，因内嵌半吸盘14松动而发生松动的情况，从而有效保证雕刻精度和质量，同时相较于现有技术的上压式固定，有效避免碎屑渗入到固定件与工件之间，导致工件受损的情况。

以上所述；仅为本实用新型较佳的具体实施方式；但本实用新型的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内；根据本实用新型的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本实用新型的保护范围内。

基于CNC控制的多点底吸减损式三维雕刻机器人专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。