本實用新型屬于石材加工機械設備技術領域，具體涉及一種利用超高壓水射流進行冷態切割的五軸水刀的機頭總成。

背景技術：

高壓磨料水射流切割，也稱為水刀，是利用水射流技術和高速磨削技術發展起來的一項新技術，因切割時不產生熱效應、不變形、無掛渣、無燒蝕，不會改變材料的物理化學性質，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。

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，傳統的帶鋸、線鋸、手工已經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構是否設計合理。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種結構設計合理、定位精度高的五軸水刀的機頭總成。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：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、梅花聯軸器和滾珠絲桿螺母副，底部擋板設置在刀架座下端，第一電機設置在刀架座上端，第一電機的驅動軸貫穿刀架座上端與梅花聯軸器相連，梅花聯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。

在本實用新型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。

在本實用新型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軸轉板， A軸L板設置在Z軸導板下端并相對于Z軸導板左右轉動， B軸轉板垂直設置在A軸L板上并相對于Z軸導板前后轉動；A軸L板后端設有驅動A軸L板轉動的第二電機，第二電機和A軸L板之間設有第一傳動減速器；B軸轉板的后端設有驅動B軸轉板轉動的第三電機，第三電機和B軸轉板之間設有第二傳動減速器。

在本實用新型五軸水刀的機頭總成中，進一步的，為了方便將A軸L板套裝在Z軸導板下方，Z軸導板下方設有第二通孔，Z軸導板上位于第二通孔的上方設有第一限位槽，第一限位槽內設有貫穿Z軸導板的第一安裝孔，第一限位槽內設有第一位置感應器。

A軸L板包括相互垂直設置的第一固定板和第二固定板，第一固定板背面中心設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有多個第一固定孔；第二固定板正面設有用于套裝B軸轉板的第三通孔，第三通孔下方設有第二限位槽，第二限位槽內設有貫穿第二固定板的第二安裝孔，第二限位槽內設有第二位置感應器。

B軸轉板背面中心設有與第三通孔同軸的第二沉孔， B軸轉板背面與第二限位槽對應處設有第二腰形孔；B軸轉板正面圍繞第二沉孔的軸心均勻設有多個第二固定孔。

在本實用新型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軸導板左右轉動的A軸L板的轉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軸導板前后轉動的B軸轉板的轉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。

在本實用新型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軸轉板正面。

在本實用新型五軸水刀的機頭總成中，優選的，第一電機、第二電機和第三電機均為伺服電機。

在本實用新型五軸水刀的機頭總成中，優選的，第一固定板和第二固定板為一體結構。

本實用新型的有益效果是：本實用新型五軸水刀的機頭總成結構簡單、設計合理且定位精度高，Z軸導板可隨滾珠絲桿螺母副實現上下升降，A軸L板可相對于Z軸導板左右轉動，B軸轉板可相對于Z軸導板前后轉動。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型中的技術方案，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。

圖1為本實用新型實施例機頭總成的結構示意圖；

圖2為在圖1中加裝了水刀刀頭后的左視結構示意圖；

圖3為本實用新型實施例中刀架座的結構示意圖；

圖4為圖3的左視結構示意圖；

圖5為圖3的俯視結構示意圖

圖6為本實用新型實施例中Z軸導板的結構示意圖；

圖7為本實用新型實施例中A軸L板的結構示意圖；

圖8為圖7的A-A剖視結構示意圖；

圖9為圖7的后視結構示意圖；

圖10為圖9的仰視結構示意圖；

圖11為圖8的俯視結構示意圖；

圖12為本實用新型實施例中B軸轉板的結構示意圖；

圖13為圖12的后視結構示意圖；

圖14為圖12中B-B剖視結構示意圖。

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

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型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實用新型，并不用于限定本實用新型。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術語“上”、“下”、“前”、“后”、“內”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，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、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

參見附圖，本實用新型實施例五軸水刀的機頭總成，包括升降裝置1，該升降裝置1包括底部擋板3、刀架座4、第一電機5、梅花聯軸器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。底部擋板3固定在刀架座4下端，第一電機5設置在刀架座4上端，刀架座4上端具有第一通孔8，第一電機5的驅動軸通過該第一通孔8與梅花聯軸器6相連，梅花聯軸器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內均設有軸承。

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背面設有刀架座后板27，刀架座3正面設有兩條縱向的導軌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處設有膠皮24，該膠皮由膠皮壓板25固定在底部擋板3上。

當第一電機5運行時，連接在第一電機5下方的梅花聯軸器6帶動滾珠絲桿11轉動，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。

在本實用新型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上設有A軸L板16和B軸轉板19。A軸L板16相對于Z軸導板2可實現左右轉動，驅動該A軸L板16轉動的第二電機17設置在A軸L板16背面，第二電機17和A軸L板16之間設有第一傳動減速器18；B軸轉板19可相對于Z軸導板2實現前后轉動，B軸轉板19的背面設有驅動該B軸轉板19轉動的第三電機20，第三電機20和B軸轉板19之間設有第二傳動減速器21。B軸轉板19正面設有連接桿固定塊22，該連接桿固定塊22上固定有水刀刀頭23。

在本實用新型實施例五軸水刀的機頭總成中，具體的，Z軸導板2上開設有第二通孔15，Z軸導板2上位于第二通孔15的上方設有第一限位槽28，該第一限位槽28內設有貫穿Z軸導板2的第一安裝孔29，第一限位槽28內設有第一位置感應器41。

A軸L板16包括相互垂直設置且呈一體結構的第一固定板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的軸心均勻設有多個第一固定孔34；第二固定板31正面設有用于套裝B軸轉板19的第三通孔35，第三通孔35下方設有第二限位槽36，第二限位槽36內設有貫穿第二固定板31的第二安裝孔37，第二限位槽36內設有第二位置感應器42。

B軸轉板19背面中心設有與第三通孔35同軸的第二沉孔38，B軸轉板19背面上與第二限位槽36對應處設有第二腰形孔39；B軸轉板19正面圍繞第二沉孔32的軸心均勻設有多個第二固定孔40。

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內設置第一位置感應器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左右旋轉的角度。

組裝B軸轉板19時，將B軸轉板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軸轉板19背面；另外，通過第二安裝孔37在第二限位槽36內設置第二位置感應器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軸轉板19相對于Z軸導板2前后旋轉的角度。

在本實用新型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上均設有電機護罩26。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。