CN101090809A - 用于制作具有各种形状的制品的设备和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制作具有各种形状的制品的设备和方法。该设备利用工件和工具之间的相对运动形成和加工工件从而制作制品。该设备设置有：工件支承件，工件位于工件支承件上；公转—自转驱动装置，包括第一轴线和第二轴线，第二轴线与第一轴线平行并围绕第一轴线公转，装置使工件支承件围绕第一轴线公转，并使工件支承件在第二轴线上自转；以及工具支承件，其用于以以下方式支承工具，即，使工具相对于第一轴线保持在预定的位置上。公转—自转驱动装置还包括用于调节第一轴线和第二轴线之间距离的公转半径调节器。并且，公转—自转驱动装置将工件支承件的公转方向与工件支承件的自转方向保持在同一方向上，并使工件支承件的公转数与工件支撑件的自转数的比率保持在n(自然数)∶1的恒定比率。

Description

用于制作具有各种形状的制品的设备和方法

技术领域

本发明通常涉及一种用于制作具有各种形状的制品的设备和方法。

背景技术

一般而言，诸如陶制器皿之类的物品具有各种形状，例如椭圆形，或诸如三角形、四角形或五角形之类的多角形以及圆形。铸型法和平板压模法是公知的用于形成这些陶制器皿的传统方法。在铸型法中，首先通过将几个模具组合成特定形状来形成适合待制作的陶制器皿的空腔，然后将粘土注入该空腔内。然而，铸型法并不能提供优质的陶制器皿所需的合适密度的粘土。在平板压模法中，使用模具和冲压器。模具具有与待制作的陶制器皿的下部(或上部)相同的形状，而向下操作(approach)的冲压器具有与陶制器皿的上部(或下部)相同的形状。尽管平板压模法可以提高粘土的密度，但是通过平板压模法制得的陶制器皿的质量比使用可转动陶轮制得的陶制器皿(具有圆形形状)的质量差。同时，可以制作出具有圆形形状的陶制器皿的可转动陶轮具有以下一些优点：通过允许粘土粒子在沿周向施加至粘土上的压力的作用下移动或排列，提高了制品器皿的强度，并减少了制品器皿的变形。然而，利用现有的用于制作陶制器皿的装置(例如陶轮、用于车床台的陶轮和自动成形装置)，很难制作出具有不同于圆形的各种形状的陶制器皿。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作具有圆形、椭圆形、类似于多角形(例如三角形、四角形和五角形)形状的制品的设备和方法。

本发明的另一目的在于提供一种用于制作具有圆形、椭圆形、类似于多角形(例如三角形、四角形和五角形)形状的陶制器皿的用于车床台的陶轮。

本发明的另一目的在于提供一种用于制作具有圆形、椭圆形、类似于多角形(例如三角形、四角形和五角形)形状的制品的设备和方法，其中偏心率为可调的。

本发明的另一目的在于提供一种用于制作具有圆形、椭圆形、类似于多角形(例如三角形、四角形和五角形)形状的制品的设备和方法，其中制品具有不同的尺寸。

根据本发明的一个方案，利用工件和工具之间的相对运动形成和加工工件从而制作制品的设备包括：

工件支承件，该工件位于该工件支承件上；

公转一自转(revolution-rotation)驱动装置，其包括第一轴线和第二轴线，该第二轴线与该第一轴线平行并围绕该第一轴线公转，该装置使该工件支承件围绕该第一轴线公转，并使该工件支承件在该第二轴线上自转；以及

工具支承件，其用于以以下方式支承该工具，即，使该工具相对于该第一轴线保持在预定的位置上，

其中，该公转-自转驱动装置还包括用于调节该第一轴线和该第二轴线之间距离的公转半径调节器，

并且其中，该公转-自转驱动装置将该工件支承件的公转方向与该工件支承件的自转方向保持在同一方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支撑件的自转数的比率保持在n(自然数)：1的恒定比率。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括沿着该第一轴线延伸的恒星轴和固定有该工件支承件的行星轴，该行星轴沿该第二轴线延伸。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括使该恒星轴在该第一轴线上自转的第一驱动电机和使该行星轴在该第二轴线上自转的第二驱动电机。

在该设备中，公转-自转驱动装置的公转半径调节器可以包括：公转架，其在该第一轴线上转动；传送螺杆，其安装至该公转架，并沿垂直于该第一轴线的方向延伸；以及传送组件，该行星轴连接至该传送组件，该传送组件能够在该传送螺杆上沿该第一轴线的径向移动。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括：转盘，其在该第一轴线上自转；内部齿轮，其能在该第二轴线上自转并由该转盘可转动地支承，该内部齿轮连接至该工件支承件；以及外部齿轮，其与该内部齿轮配合工作，其中该外部齿轮的、远离该外部齿轮中心的部分连接至一固定轴，该第一轴线和该外部齿轮的中心之间的距离与该固定轴和该外部齿轮的该部分之间的距离相等，并且该第一轴线和该固定轴之间的距离与该外部齿轮的中心和该外部齿轮的该部分之间的距离相等。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括：恒星齿轮，其处于该第一轴线上且静止；转盘，该行星轴可转动地安装在该转盘上，该转盘连接至该恒星轴以便能够在该第一轴线上自转；行星齿轮，其固定至该行星轴；以及连接齿轮，其将该恒星齿轮连接至该行星齿轮。

在该设备中，连接齿轮可以包括：第一中间齿轮，其与该恒星齿轮配合工作；第二中间齿轮，其与该行星齿轮配合工作；以及中间轴，其将该第一中间齿轮连接至该第二中间齿轮。

在该设备中，公转半径调节器可以以下方式构造，即，当该中间轴的位置相对于该转盘固定时，该行星齿轮与该第一中间齿轮相啮合并且围绕该恒星轴移动。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括：转盘，该行星轴可转动地安装在该转盘上，该转盘能在该第一轴线上自转；以及动力传输装置，其将转动力从该恒星轴传输至该行星轴。

在该设备中，动力传输装置可以呈恒定铰接件或万向节。

在该设备中，万向节可以适于调节两个所述铰接件之间的相对角度位置。

在该设备中，动力传输装置可以包括：输入齿轮，其能够与该恒星轴一起自转；输出齿轮，其能够与该行星齿轮一起自转；中间齿轮，其与该输入齿轮和该输出齿轮配合工作；第一连杆，其可转动地连接该中间齿轮的轴和该行星轴；以及第二连杆，其可转动地连接该中间齿轮的轴和该恒星轴。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括用于使该工件支承件围绕该第一轴线公转的链或齿轮皮带，以及用于使该工件支承件在该第二轴线上自转的链或齿轮皮带。

在该设备中，公转-自转驱动装置还可以包括一控制器，该控制器用于改变该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数的比率。

根据本发明的另一方案，制作制品的方法包括如下步骤：

将待成形或待加工的工件放置于工件支承件上；

使该工件支承件围绕第一轴线公转，同时使该工件支承件在第二轴线上自转，将该工件支承件的公转方向与工件支承件的自转方向保持在同一个方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数保持n(自然数)：1的恒定比率；以及

在与该第一轴线分开预定距离的适当位置上放置工具。

该方法还可以包括调节该第一轴线和该第二轴线之间的距离的步骤。

该方法还可以包括调节该第一轴线和该工具之间的距离的步骤。

根据本发明的另一方案，通过制作制品的方法制得的制品，该方法包括如下步骤：

将待成形或待加工的工件放置于工件支承件上；

使该工件支承件围绕第一轴线公转，同时使该工件支承件在第二轴线上自转，将该工件支承件的公转方向与该工件支承件的自转方向保持在同一个方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数保持n(自然数)：1的恒定比率；以及

在与该第一轴线分开预定距离的适当位置上放置工具。

该制品可具有多角形形状。

根据本发明的构造，能实现上述所有的目的。更具体地，由于在围绕恒星轴公转并在自身轴线上自转的行星轴上设置模具支承件，因此可容易地得到具有圆形或多角形(例如三角形和四角形)形状的制品。而且，由于行星轴可沿恒星轴的径向改变位置，因此可制得具有圆形的制品，并且可以使具有多角形形状的制品多样化。

附图说明

本发明的上述和其他目的及特征将通过结合附图对实施例进行的下述说明而变得更加清楚。

图1示出了根据用于制作制品的发明设备的第一实施例用于车床台的陶轮的示意图；

图2示出了图1所示的公转-自转驱动装置的立体图；

图3(a)-图3(f)示出了利用图1所示的用于车床台的陶轮形成四角形器皿的过程；

图4示出了利用图3(a)-图3(f)所示的过程制得的四角形器皿的俯视平向图；

图5(a)、图5(b)和图6(a)、图6(b)分别示出了利用图1所示的用于车床台的陶轮形成四角形器皿的两个例子；

图7(a)-图7(d)示出了利用图1所示的用于车床台的陶轮形成三角形器皿的过程；

图8(a)和图8(b)示出了利用图1所示的用于车床台的陶轮形成八角形器皿的过程；

图9示出了根据用于制作制品的发明设备的第二实施例用于车床台的陶轮的示意图；

图10示出了利用图9所示的用于车床台的陶轮制作椭圆形器皿的原理；

图11(a)-图11(d)示出了利用图9所示的用于车床台的陶轮形成椭圆形器皿的过程的步骤；

图12(a)和图12(b)示出了利用图9所示的用于车床台的陶轮形成四角形器皿的例子；

图13示出了根据用于制作制品的发明设备的第三实施例用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置的示意图；

图14示出了根据用于制作制品的发明设备的第四实施例用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置的示意图；

图15示出了根据用于制作制品的发明设备的第五实施例用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置的示意图；和

图16(a)和图16(b)示出了万向节的示意图，该万向节被用作图14所示的恒定铰接件的替换物。

具体实施方式

下文将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。

图1-图8(b)示出了本发明的第一实施例。参照图1和图2，用于车床台的陶轮20包括支承架14、公转-自转驱动装置30和工具支承件40。公转-自转驱动装置30和工具支承件40安装在支承架14上。公转-自转驱动装置30包括第一驱动电机1、恒星轴2、公转架3、公转半径调节器50、第二驱动电机6、行星轴38、控制器13和电桥12。使用滑轮将第一驱动电机1的驱动力传输至恒星轴2。然而，本发明并不局限于滑轮，也可以使用其它动力传输装置，例如齿轮。另外，第一驱动电机1的轴可以直接连接至恒星轴2。可根据需要提高或降低第一驱动电机1的转速。恒星轴2沿着第一轴线100上下延伸。恒星轴2的自转中心为第一轴线100。公转架3固定至恒星轴2的上部，并在恒星轴2的自转力的作用下公转。公转半径调节器50包括相互平行的水平延伸的一对传送螺杆4，和在该对传送螺杆4上沿恒星轴2的径向移动的传送组件5。在该对传送螺杆4的一端设置平衡件11。第二驱动电机6接合到传送组件5的下部。第二驱动电机6的轴连接至沿第二轴线200向上延伸的行星轴38。行星轴38的上端固定有一模具支承件7。该模具支承件7具有模具8以使粘土17固定于模具支承件7上。第二驱动电机6的转轴61起到行星轴的作用。控制器13控制第一驱动电机1和第二驱动电机6的转动。控制器13用作公转-自转控制器，其控制行星轴61的公转数与自转数的比率。工具支承件的下端接合至支承架14，且工具支承件包括：向上延伸的柱体15；可转动地连接至柱体15上端的工具把手16，该工具把手16的一端可上下移动；以及连接至工具把手16的样板(template)(成形叶片(shaping blade))9。当工具把手16相对于柱体15转动时，样板9开始与粘土17接触或从粘土17处移开。

现在将参照图2-图8(b)对第一实施例进行详细说明。

第二轴线200在第一轴线100的径向上与第一轴线100分开一定的距离。当传送组件5沿着传送螺杆4线性移动时，可调节该距离。该线性运动用于调节待成形形状的偏心率。当第一驱动电机1使恒星轴2自转时，连接至恒星轴2的公转架3围绕第一轴线100公转。固定至公转架3的传送螺杆4也围绕第一轴线100公转。因此，行星轴61围绕恒星轴2公转。行星轴61的公转半径根据传送组件5的位置而改变。而且，第二驱动电机6使行星轴61自转。当行星轴61的自转数与恒星轴2的自转数的比率(行星轴的RPM(每分钟的自转圈数)与恒星轴的RPM的比率)改变时，待制作的器皿具有不同的形状。该比率和所得到的形状之间的关系示于下表中。

表格1

恒星轴的自转圈数

行星轴在其自身轴线上的自转圈数

由公转和自转产生的行星轴的绝对转动圈数

待制作器皿的形状

1	0	1	圆形
				2	-1	1	椭圆形
3	-2	1	类似于三角形的形状
				4	-3	1	类似于四角形的形状
5	-4	1	类似于五角形的形状
				...	...	1	......
n	1-n	1	具有n条边的类似多角形的形状

当行星轴和恒星轴存在于同一条直线上时，将形成具有圆形形状的器皿。

尽管在本实施例中使用电机调节行星轴与恒星轴的自转数比率，但也可以使用确保正确的自转数比率的动力传输装置，例如齿轮组或定时滑轮。在使用电机的情况下，电机的转速可以由控制器或反相器控制。在使用齿轮组或定时滑轮的情况下，行星轴与恒星轴的自转数比率可通过利用其它齿轮组和定时滑轮替换该齿轮组和定时滑轮而改变。特别是，在使用齿轮组的情况下，内部齿轮或外部齿轮可用于同一目的，这将在后面进行详细叙述。

图3(a)-图3(f)示出了利用上述用于车床台的陶轮制作具有四角形形状的器皿的过程。在图3(a)-图3(f)中，T代表恒星轴(在图1中为附图标记2)的位置，而P代表行星轴(在图1中为附图标记61)的位置。在图3(a)-图3(f)的制作过程中，行星轴围绕恒星轴公转180度，且围绕其自身轴线自转45度，工件的、经过样板上的一点的部分形成路径S。当行星轴围绕恒星轴公转4圈且围绕其自身轴线自转1圈时，制得示于图4中的四角形器皿。形成例如这样的器皿的原理同样适用于形成其它多角形器皿，例如三角形器皿。

而且，具有四角形形状的器皿根据偏心率具有形成为不同的侧边。这将示于图5(a)、图5(b)和图6(a)、图6(b)中。在本发明中，术语偏心率被限定为公转半径(恒星轴和行星轴之间的距离)与待制作的器皿的大小(恒星轴和样板之间的距离)的比率。偏心率与待制作的器皿的边角的尖锐性有关。偏心率越大，具有多角形形状的器皿的边角越尖。在椭圆形器皿的情况下，偏心率越大，椭圆形变得越长。从图5(a)、图5(b)与图6(a)、图6(b)的比较中可以看出，在较大偏心率(当公转半径相对大于器皿的大小时，图5)下制得的器皿的每个侧边比在较小偏心率(当公转半径相对较小时，图6)下制得的器皿的每个侧边变得更凹陷。可通过使用传送螺杆4移动传送组件5来实现对待制作的器皿的偏心率的调整。

在图7(a)-图7(d)中示出了三角形器皿的成形过程。在图8(a)和图8(b)中示出了八角形器皿的成形过程。

图9-图12(b)示出了本发明的第二实施例。参看图9，用于车床台的陶轮20b包括支承架14b、公转-自转驱动装置30b和工具支承件40b。在支承架14b上安装有轴22b。在图10-图12(b)中，轴22b的位置由T′表示。公转-自转驱动装置30b包括驱动电机1b、转盘60b、内部齿轮70b、外部齿轮80b、第一连杆92b和第二连杆90b。驱动电机1b设置有用于转动转盘60b的摩擦轮55b。转盘60b通过支承套件(bearing set)15b由支承架14b支承，并通过驱动电机1b自转。此时，转盘60b的自转中心是第一轴线100b。在图10-图12(b)中，第一轴线100b的位置由T表示。内部齿轮70b通过支承套件61b安装至转盘60b，并具有作为其自转中心的第二轴线200b。行星轴38b沿第二轴线200b延伸，并与内部齿轮70b一起自转。在图10-图12(b)中，行星轴38b由P表示。尽管没有详细说明，但内部齿轮70b能够沿第一轴线100b的径向移动，以改变第二轴线200b的公转半径。外部齿轮80b与内部齿轮70b的内侧内切。在图中，外部齿轮80b的中心由M表示。在外部齿轮80b内、与外部齿轮80b的中心相分离的位置处设置中间轴24b。该中间轴24b朝支承架14b延伸。在图中，中间轴24b的位置由M′表示。行星轴38b和外部齿轮80b的中心由第一连杆92b可转动地连接。轴22b和中间杆24b由第二连杆90b可转动地连接。

现在将参照图9和图10对第二实施例进行详细说明。驱动电机1b的转动以及随之摩擦轮55b的转动导致转盘60b自转，其中第一轴线100b穿过该转盘60b。转盘60b在中心T的固定位置上自转，且通过支承套件连接至转盘60b的内部齿轮70b围绕T公转。内部齿轮70b受到与其相内切的外部齿轮80b的干扰而自转。内部齿轮70b的自转数取决于外部齿轮80b与内部齿轮70b的齿数比。根据齿数比的变化，可依据与第一实施例相同的原理，形成所期望的各种多角形。外部齿轮80b受到存在于轴22b上的T′和可围绕T′转动的第二连杆90b之间的干扰而保持在恒定的方向上。TT′MM′建立虚构的平行四边形链(link)。因此T和T′之间的距离与M和M′之间的距离保持彼此相等，并且T和M之间的距离与T′和M′之间的距离也保持彼此相等。内部齿轮70b在被第二轴线200b穿过的P点上自转，同时围绕作为转盘60b的中心的T公转。此时，由于外部齿轮80b仅围绕T公转，而没有沿其自身轴线自转，因此它相对于内部齿轮70b起到与恒星齿轮相似的作用。

外部齿轮80b和内部齿轮70b的中心之间的距离通过连杆等保持恒定，并且可以通过调节连杆的长度而改变。由于内部齿轮70b通过支承套件保持在转盘60b上，因此内部齿轮70b可相对于转盘60b自转。由于转盘60b通过支承套件15b保持在支承架14b上，因此转盘60b可自转，并且转盘60b通过驱动电机1b自转。可将公转数与自转数的预定比率应用于外部齿轮80b和内部齿轮70b，并且圆形、椭圆形或以P作为其中心的等边多角形可通过上述固定样板的路径S成形。P也相应于外部齿轮和行星轴的中心。当外部齿轮与内部齿轮的齿数比为1∶2时，可制成椭圆形。当齿数比为2∶3和3∶4时，可分别制成三角形和四角形。当齿数比为n-1∶n时，可制成边数为n的多角形。

图11(a)-图11(d)分别示出了形成具有椭圆形形状的器皿的过程的步骤。图12(a)和图12(b)示出了形成具有四角形形状的器皿的过程，其中外部齿轮的中心在其公转中心上是固定的。

图13示出了根据本发明第三实施例的用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置。参看图13，公转-自转驱动装置30a包括：静止的恒星齿轮32a；恒星轴2a，可自转且穿过恒星齿轮32a的中心；转盘34a，连接至恒星轴2a并在恒星轴2a的自转作用下自转；行星轴38a，可转动地连接至转盘34a，沿恒星轴2a的径向可移动，且具有固定于其上的行星齿轮36a；以及连接齿轮45a。连接齿轮45a包括第一中间齿轮42a、第二中间齿轮44a和将第一中间齿轮42a连接至第二中间齿轮44a的中间轴46a。第一轴线100a存在于中间轴2a的延长部分，而行星轴38a的延长部分建立了第二轴线200a。利用转盘34a形成了引导行星轴38a径向运动的引导槽341a和被中间轴46a穿过的轴孔342a。轴孔342a沿周向形成，以允许中间轴46a能够沿周向移动。在中间轴46a的两端设置有连接至恒星轴32a的第一中间齿轮42a和连接至行星齿轮36a的第二中间齿轮44a。

参看图13，恒星齿轮32a是静止的。连接有行星齿轮36a的行星轴38a可以沿直线朝恒星轴2a移动或远离恒星轴2a移动。移动的距离与行星轴的公转半径相对应。中间轴46a和中间齿轮42a，44a起到下述作用，即，无论恒星轴2a和行星轴38a之间的距离为多少，行星轴的公转数与行星轴的自转数的比率(下文中称为“公转-自转比率”)保持恒定。如果第一中间齿轮42a和恒星齿轮32a的齿数相等，则可以通过利用具有合适的齿数比的其它装置来代替第二中间齿轮44a和行星齿轮38a，以得到期望的公转-自转比率。相反，如果第二中间齿轮44a和行星齿轮38a的齿数相等，则可以通过利用具有合适的齿数比的其它装置来代替第一中间齿轮42a和恒星齿轮32a，以得到期望的公转-自转比率。因此，可利用与第一实施例中相同的原理形成具有不同形状的各种器皿。在第三实施例中说明了，当可变化位置的行星轴38a在一位置处静止时，中间轴46a朝行星轴38a移动以使齿轮相互啮合。然而，本领域的技术人员可以看出，可以使行星轴38a朝相对于转盘34a固定的中间轴46a移动，以使齿轮相互啮合。

尽管在第三实施例中说明了中间轴、恒星轴和行星轴通过齿轮连接在一起，但本发明并不局限于此。本领域的技术人员可以看出，也可以使用链和齿轮皮带进行连接。

图14示出了根据本发明第四实施例用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置。参照图14，公转-自转驱动装置30c包括转盘支承件150c、转盘34c、行星轴支承件160c、行星轴38c、恒定铰接件300c、恒星轴2c和恒星轴支承件170c。转盘34c通过支承套件151c由转盘支承件150c可转动地支承，其中转盘34c可在上下延伸的第一轴线100c上自转，并且转盘支承件150c不能移动地加以固定。在转盘34c中设置用于引导行星轴支承件160c移动的引导孔341c。转盘34c设置有用于将动力传输至转盘34c的第一齿轮35c。或者，可以通过使用诸如齿轮皮带之类的其它动力传输装置来实现转盘34c的自转。第一驱动电机(未示出)转动转盘34c，并且转盘34c的自转使行星轴38c围绕第一轴线100c公转。行星轴38c沿着平行于第一轴线100c的第二轴线200c延伸，并通过支承套件161c由行星轴支承件160c可转动地支承，其中行星轴38c在第二轴线200c上自转。行星轴支承件160c可以沿着设置于转盘34c内的引导孔341c在第一轴线100c的径向上移动，并固定在转盘34c的合适位置上。行星轴38c的上端连接至模具支承件(未示出)，且下端连接至恒定铰接件300c。恒星轴2c沿着第一轴线100c延伸，并通过支承套件171c由恒星轴支承件170c可转动地支承，其中恒星轴2c在第一轴线100c上自转。恒星轴2c具有将动力传输至恒星轴2c以供恒星轴2c自转的第二齿轮3c。或者，可以使用诸如齿轮皮带之类的其它动力传输装置来实现恒星轴2c的自转。第二驱动电机(未示出)转动恒星轴2c，且恒星轴2c的自转使行星轴38c在第二轴线200c上自转。恒星轴2c的上端连接至恒定铰接件300c。恒星轴支承件170c不可移动地加以固定。恒定铰接件300c的两端分别连接至恒星轴2c和行星轴38c，因此，恒星轴2c的自转直接传输至行星轴38c。

当转盘34c和恒星轴2c自转时，在改变行星轴支承件160c的位置以使得第二轴线200c与第一轴线分开预定距离之后，行星轴38c在通过恒定铰接件300c直接从恒星轴2c传输的转动力的作用下围绕第一轴线100c公转，同时在第二轴线200c上自转。由于行星轴38c的公转独立于其自转获得，因此可以自由地调节行星轴38c的公转-自转比率。从而，可以利用与第一实施例相同的原理形成具有各种形状的器皿。

尽管在第四实施例中说明了使用不同的电机分别转动转盘34c和恒星轴2c，但本发明并不局限于此。例如，可以使用一个电机和具有整数比例并连接至电机的变速齿轮，而且转动力分别通过齿轮或齿轮皮带传输至转盘和恒星轴。

尽管在第四实施例中说明了来自恒星轴2c的转动力通过恒定铰接件300c传输至行星轴38c，但本发明并不局限于此。可使用示于图16中的万向节300e来代替恒定铰接件。中间轴305e上设置键槽(spline)301e以调节两个轭302e，303e的相对角度位置。如果使用图16a所示的万向节300e，其中两个轭302e，303e相互平行，且两个铰接件的偏斜角相同，那么万向节执行与恒定铰接件相同的功能。如果使用图16b所示的万向节300e，其中两个轭302e，303e不相互平行，而且由于键槽301e的调节而以任意角度(图16b中为90度)相互间产生倾斜，那么将会由于万向节误差而使得万向节每转的两个周期的三角函数产生变化。换句话说，行星轴的自转角速度随着恒星轴的每转的两个周期的三角函数而变化。因为，公转速度和与公转相应的自转速度之间会产生差异，并且可利用该差异制得具有不同于完整多边形的形状或类似多边形形状的制品。例如，在公转/自转为4时可制得类似矩形的形状。

图15示出了根据本发明第五实施例用于车床台的陶轮的公转-自转驱动装置30d。参照图15，来自恒星轴2d的转动力通过动力传输装置300d传输至行星轴38d，该动力传输装置300d设置有第一连杆和第二连杆120d，130d、输入齿轮140d、输出齿轮180d和中间齿轮190d。输入齿轮140d固定至恒星轴2d并随其转动。输入齿轮140d与中间齿轮190d相啮合以与之配合工作。输出齿轮180d固定至行星轴38d并随其转动。输出齿轮180d与中间齿轮190d相啮合以与之配合工作。中间齿轮190d与输入齿轮140d和输出齿轮180d啮合，以将转动力从输入齿轮140d传输至输出齿轮180d。行星轴38d通过第一连杆120d可转动地连接至中间齿轮轴191d。恒星轴2d通过第二连杆130d可转动地连接至中间齿轮轴191d。由于其它结构与图14所示相同，故在此将省略其详细的说明。

当转盘34d和恒星轴2d自转时，在改变行星轴支承件160d的位置以使第二轴线200d与第一轴线100d分开预定距离之后，行星轴38d由于转动力通过动力传输装置300d直接从恒星轴2d传输而围绕第一轴线100d公转，同时在第二轴线200d上自转。由于行星轴38d的公转独立于其自转获得，因此可以自由地调节行星轴38c的公转-自转比率。从而，可利用与第一实施例相同的原理，形成具有各种形状的器皿。

在此，参照特定实施例对本发明进行了示意和说明，然而，本领域技术人员都会意识到，在不脱离权利要求书中限定的本发明的保护范围的情况下，可以进行各种变换和修改。

Claims (19)

1.一种利用工件和工具之间的相对运动形成和加工工件从而制作制品的设备，包括：

工件支承件，该工件位于该工件支承件上；

公转-自转驱动装置，其包括第一轴线和第二轴线，该第二轴线与该第一轴线平行并围绕该第一轴线公转，该装置使该工件支承件围绕该第一轴线公转，并使该工件支承件在该第二轴线上自转；以及

工具支承件，其用于以以下方式支承该工具，即，使该工具相对于该第一轴线保持在预定的位置上，

其中，该公转-自转驱动装置还包括用于调节该第一轴线和该第二轴线之间距离的公转半径调节器，

并且其中，该公转-自转驱动装置将该工件支承件的公转方向与该工件支承件的自转方向保持在同一方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支撑件的自转数的比率保持在n(自然数)∶1的恒定比率。

2.如权利要求1所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置还包括沿着该第一轴线延伸的恒星轴和固定有该工件支承件的行星轴，该行星轴沿该第二轴线延伸。

3.如权利要求2所述的设备，其中，该公转一自转驱动装置还包括使该恒星轴在该第一轴线上自转的第一驱动电机和使该行星轴在该第二轴线上自转的第二驱动电机。

4.如权利要求1所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置的公转半径调节器包括：公转架，其在该第一轴线上转动；传送螺杆，其安装至该公转架，并沿垂直于该第一轴线的方向延伸；以及传送组件，该行星轴连接至该传送组件，该传送组件能够在该传送螺杆上沿该第一轴线的径向移动。

5.如权利要求1所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置还包括：转盘，其在该第一轴线上自转；内部齿轮，其能在该第二轴线上自转并由该转盘可转动地支承，该内部齿轮连接至该工件支承件；以及外部齿轮，其与该内部齿轮配合工作，其中该外部齿轮的、远离该外部齿轮中心的部分连接至一固定轴，该第一轴线和该外部齿轮的中心之间的距离与该固定轴和该外部齿轮的该部分之间的距离相等，并且该第一轴线和该固定轴之间的距离与该外部齿轮的中心和该外部齿轮的该部分之间的距离相等。

6.如权利要求2所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置还包括：恒星齿轮，其处于该第一轴线上且静止；转盘，该行星轴可转动地安装在该转盘上，该转盘连接至该恒星轴以便能够在该第一轴线上自转；行星齿轮，其固定至该行星轴；以及连接齿轮，其将该恒星齿轮连接至该行星齿轮。

7.如权利要求6所述的设备，其中，该连接齿轮包括：第一中间齿轮，其与该恒星齿轮配合工作；第二中间齿轮，其与该行星齿轮配合工作；以及中间轴，其将该第一中间齿轮连接至该第二中间齿轮。

8.如权利要求7所述的设备，其中，该公转半径调节器以以下方式构造，即，当该中间轴的位置相对于该转盘固定时，该行星齿轮与该第一中间齿轮相啮合并且围绕该恒星轴移动。

9.如权利要求2所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置还包括：转盘，该行星轴可转动地安装在该转盘上，该转盘能在该第一轴线上自转；以及动力传输装置，其将转动力从该恒星轴传输至该行星轴。

10.如权利要求9所述的设备，其中，该动力传输装置为恒定铰接件或万向节。

11.如权利要求10所述的设备，其中，该万向节适于调节两个所述铰接件之间的相对角度位置。

12.如权利要求9所述的设备，其中，该动力传输装置包括：输入齿轮，其能够与该恒星轴一起自转；输出齿轮，其能够与该行星齿轮一起自转；中间齿轮，其与该输入齿轮和该输出齿轮配合工作；第一连杆，其可转动地连接该中间齿轮的轴和该行星轴；以及第二连杆，其可转动地连接该中间齿轮的轴和该恒星轴。

13.如权利要求1所述的设备，其中，该公转-自转驱动装置还包括用于使该工件支承件围绕该第一轴线公转的链或齿轮皮带，以及用于使该工件支承件在该第二轴线上自转的链或齿轮皮带。

14.如权利要求1所述的设备，其中，该公转-转动驱动装置还包括一控制器，该控制器用于改变该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数的比率。

15.一种制作制品的方法，该方法包括如下步骤：

将待成形或待加工的工件放置于工件支承件上；

使该工件支承件围绕第一轴线公转，同时使该工件支承件在第二轴线上自转，将该工件支承件的公转方向与该工件支承件的自转方向保持在同一个方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数保持n(自然数)∶1的恒定比率；以及

在与该第一轴线分开预定距离的适当位置上放置工具。

16.如权利要求15所述的方法，其中，该方法还包括调节该第一轴线和该第二轴线之间的距离的步骤。

17.如权利要求15或16所述的方法，其中，该方法还包括调节该第一轴线和该工具之间的距离的步骤。

18.一种通过制作制品的方法制得的制品，该方法包括如下步骤：

将待成形或待加工的工件放置于工件支承件上；

使该工件支承件围绕第一轴线公转，同时使该工件支承件在第二轴线上自转，将该工件支承件的公转方向与该工件支承件的自转方向保持在同一个方向上，并使该工件支承件的公转数与该工件支承件的自转数保持n(自然数)∶1的恒定比率；以及

在与该第一轴线分开预定距离的适当位置上放置工具。

19.如权利要求18所述的制品，其中，该制品具有多角形形状。

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