CN101239555A - 一种自动化石材雕刻工艺及所采用的雕刻机 - Google Patents
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Abstract
一种自动化石材雕刻工艺，包括：将至少两种石材粘贴结合为一个整体，形成模坯；采用数控雕刻机对上一步骤形成的模坯进行雕刻，形成由至少两种材质的石材构成的装饰石材。所采用的雕刻机的主要结构包括：至少两个刀头固定架，可同步沿左右方向滑动地设于雕刻机横臂的导轨上，各刀头固定架上分别设有上下延伸的导轨；至少两个刀头，各刀头一一对应地、可沿上下方向滑动地设于各刀头固定架的导轨上。本发明大大降低了石材雕刻所需的人工量、提高了生产效率、有利于大批量规模化的生产，并且能够保证产品质量，使每一件成品具有相同的品质。
Description
技术领域
本发明涉及石材加工领域，具体地说是指一种自动化石材雕刻工艺及所采用的雕刻机。
背景技术
石材装饰在建筑领域具有非常广泛的应用。装饰性石材的加工多以人工雕刻为主，劳动强度大，所需人工量巨大，且生产效率低，不能大批量生产，无法适应于巨大的市场需求。并且人工雕刻质量无法保证，过分依赖于工人的技艺，即使是同一工人雕刻出来的两件作品，也无法达到完全相同的品质。
市场上已经出现的石材雕刻机，虽然可以减轻工人的劳动强度，但也只是提供了一种人工雕刻所采用的工具，其本质是由人工控制机器完成雕刻的过程，在效率上仍无法大幅度提升，其品质仍然主要依赖于工人的操作技艺。例如中国专利99252546.2号公开的一种“万能石材雕刻机”、中国专利200620080100.0号公开的一种“移动式石材雕刻机”等等。
另外，当石材所表现出的一幅图案由多种颜色组成或其不同的部分需要用不同材质表现时，现有雕刻技术通常是采用各个部分雕刻成形后再将各个部分胶粘为一体。例如，为了表现蓝天白云的图案，则采用白色的石材雕刻成白云的形状后，再将其粘贴于蓝色的石材上。如果图案复杂，则这种工艺显得非常复杂和繁琐，并且所形成的拼接图案品质较低。
发明内容
本发明提供一种自动化石材雕刻工艺及所采用的雕刻机，其主要目的在于克服现有石材雕刻工艺所需人工量巨大、生产效率低、难以大批量生产的缺点；本发明的目的还在于克服现有多种石材组合而成的装饰石材的生产工艺复杂、繁琐、品质较低的缺点。
本发明采用如下技术方案：一种自动化石材雕刻工艺，包括：1)将至少两种石材粘贴结合为一个整体，形成模坯；2)采用数控雕刻机对步骤1)形成的模坯进行雕刻，形成由至少两种材质的石材构成的装饰石材。
前述一种自动化石材雕刻工艺，所述步骤1)进一步包括：将至少两种石材按装饰石材观察者角度的前后方向层叠粘合。
前述一种自动化石材雕刻工艺，所述步骤1)进一步包括：将至少两种石材按装饰石材观察者角度的上下方向或左右方向拼接粘合。
前述一种自动化石材雕刻工艺，所述步骤1)进一步包括：将至少两种石材粘合于一基材的装饰表面。
上述一种自动化石材雕刻工艺所采用的雕刻机，包括：基座，具有一沿水平面延展的工作台面，用于固定待加工的石材，该工作台面的左右两侧设有前后延伸的导轨；横臂，其两端可同步前后滑动地架设于基座的水平导轨上，横臂设有左右延伸的导轨；至少两个刀头固定架，可同步沿左右方向滑动地设于横臂的导轨上，各刀头固定架上分别设有上下延伸的导轨；至少两个刀头，其刀口朝下，用于对固定于工作台面上的待加工石材进行雕刻，各刀头一一对应地、可沿上下方向滑动地设于各刀头固定架的导轨上；动力系统，用于驱动横臂、刀头固定架、刀头沿各自的导轨滑动；控制系统，用于控制动力系统工作。
前述雕刻机的控制系统包括一安装了雕刻控制软件的计算机。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：一，由于采用先将不同石材拼接粘合后再进行雕刻的工艺，使得采用数控雕刻机加工拼接式装饰石材成为可能，大大降低了加工工艺的难度，减化了程序，并提高了产品的质量；二，由于采用数控雕刻机，人们仅需在计算机上编绘制欲在石材上表现的图案，而全部雕刻过程由计算机控制雕刻机完成，大大降低了所需的人工量、提高了生产效率、有利于大批量规模化的生产，并且能够保证产品质量，使每一件成品具有相同的品质；三，由于采用多刀头同步工作的雕刻机，使得生产效率进一步提高，成本进一步下降。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的雕刻机结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种自动化石材雕刻工艺及所采用的雕刻机，其要点在于先将不同石材粘贴，再对粘贴后的复合石材通过数控雕刻机进行雕刻成形，以得到由多种不同石材组成的装饰石材。下面参照图1和图2说明本发明的具体实施方式。
参照图1，该自动化石材雕刻工艺包括以下步骤：
首先，将两种或两种以上的石材粘贴结合为一个整体，形成模坯(步骤S1)。可以将石材按装饰石材观察者角度的前后方向层叠粘合。例如，欲表现蓝天白云的图案，可以将白色石材层叠粘合于蓝色石材的后方；再如，欲表现荷叶飘浮于湖面的图案，可以将绿色石材层叠粘合于湖蓝色石材的前方。当然，根据需要，也可以将至少两种石材按装饰石材观察者角度的上下方向或左右方向拼接粘合，或将至少两种石材粘合于一基材的装饰表面，还可以有更多更复杂的拼接方式。
其次，采用数控雕刻机对上个步骤形成的模坯进行雕刻，形成由至少两种材质的石材构成的装饰石材(步骤S2)。例如上述蓝天白云图案的装饰石材，当对白色石材进行雕刻，成为云朵形状后，底层的蓝色石材显露出来，表现出蓝天的背景。
最后，可再经过用仿古刷抛光，UV漆喷涂，光固化处理等增光使得经过雕刻刀雕过的石材自然颜色和理纹显现。
参照图2，上述自动化石材雕刻工艺所采用的雕刻机，包括有基座1，该基座1具有一沿水平面延展的工作台面10，用于固定待加工的石材6。该工作台面10的左右两侧设有前后延伸的导轨11、12。工作台面10上方设有一横臂2，该横臂2两的两端通过竖直的支撑臂21、22可滑动地架设于基座1的水平导轨11、12上。
横臂2设有左右延伸的导轨21，该导轨上滑设有两个刀头固定架3，各刀头固定架3可同步沿左右方向滑动，刀头固定架3的数量可根据实际需要确定。各刀头固定架3上分别设有上下延伸的导轨31，各刀头固定架的导轨31上分别设有刀头5，该刀头5通过滑动件4可上下滑动地连接于导轨31上。各刀头5的刀口51朝下，用于对固定于工作台面10上的待加工石材6进行雕刻。
另外还包括动力系统和控制系统，在图中未示出。动力系统用于驱动横臂2、刀头固定架3、刀头5分别沿各自的导轨11、12、21、31滑动，主要结构为电机和电机控制电路。控制系统主要包括安装了雕刻控制软件的计算机，计算机用于控制动力系统工作。使用者可在计算机上操作雕刻控制软件，绘制或导入需要表现于石材上的图案，计算机通过数据线的连接控制调刻机各电机控制电路工作，刀头5按雕刻图案所需进行X、Y、Z三个方向的移动，同时转动，以实现对石材的雕刻。
在本实施方式中，该雕刻机与应用于其它领域的数控雕刻机相似，其主要结构和控制软件已经发展得相当成熟，在此不详细说明。主要区别在于：第一是在同一雕刻机上设置了两个以上的同步工作的刀头，各刀头具有独立的控制其上下滑动的电机，但处于同一横臂上，且控制系统采用同一套控制系统，由此来提高工作效率和降低设备的成本；第二是其刀头采用与其它领域不同的刀头，在此应选用适用于石材雕刻的刀头。
上述仅为本发明的一个具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (6)
1. 一种自动化石材雕刻工艺，包括：
1)将至少两种石材粘贴结合为一个整体，形成模坯；
2)采用数控雕刻机对步骤1)形成的模坯进行雕刻，形成由至少两种材质的石材构成的装饰石材。
2. 如权利要求1所述的一种自动化石材雕刻工艺，其特征在于所述步骤1)进一步包括：
将至少两种石材按装饰石材观察者角度的前后方向层叠粘合。
3. 如权利要求1所述的一种自动化石材雕刻工艺，其特征在于所述步骤1)进一步包括：
将至少两种石材按装饰石材观察者角度的上下方向或左右方向拼接粘合。
4. 如权利要求1所述的一种自动化石材雕刻工艺，其特征在于所述步骤1)进一步包括：
将至少两种石材粘合于一基材的装饰表面。
5. 如权利要求1所述一种自动化石材雕刻工艺所采用的雕刻机，其特征在于包括：
基座，具有一沿水平面延展的工作台面，用于固定待加工的石材，该工作台面的左右两侧设有前后延伸的导轨；
横臂，其两端可同步前后滑动地架设于基座的水平导轨上，横臂设有左右延伸的导轨；
至少两个刀头固定架，可同步沿左右方向滑动地设于横臂的导轨上，各刀头固定架上分别设有上下延伸的导轨；
至少两个刀头，其刀口朝下，用于对固定于工作台面上的待加工石材进行雕刻，各刀头一一对应地、可沿上下方向滑动地设于各刀头固定架的导轨上；
动力系统，用于驱动横臂、刀头固定架、刀头沿各自的导轨滑动；
控制系统，用于控制动力系统工作。
6. 如权利要求5所述的雕刻机，其特征在于：所述控制系统包括一安装了雕刻控制软件的计算机。
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