CN104626323B - 一种可加工复古破坏纹路的刀具及板材刮纹机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可加工复古破坏纹路的刀具，利用弹性件让刮刀自复位，从而可在板材上加工出仿古破坏表层，让板材具有朴实质感的陈年纹理，板材的整体装饰效果更佳。本发明还公开了一种可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，本板材刮纹机利用上述刀具加工板材，可大大提高产品质量的稳定性，提高工作效率，减轻工人的劳动强度。

Description

一种可加工复古破坏纹路的刀具及板材刮纹机

技术领域

本发明涉及一种在板材上加工出花纹的机器，尤其是涉及一种在木地板上加工出立体仿古钝刀砍刮破坏效果的刀具及板材刮纹机。

背景技术

现有用于装饰装修之用的原木板或复合板，其装饰面通常都是平面或者仅有深度很浅的凹线纹。这些板材的图案效果缺乏立体感，不能很好地表现木纹的简朴和天然。于是后来出现了具有立体木纹效果的板材。这样的板材是通过人工刮板或电刨方式制得的，常常被用作地板。然而，随着人们对室内家居环境的要求日益增加，单纯在木板上加工出刮纹，渐渐无法满足人们的需求。于是，后来出现了仿古破坏表层的板材，其生产过程大致如下：工人手持刨刀，在板材上进行多次挖削，在板材上留下深浅不一的浅坑，以此在板材上加工出具有朴实质感的陈年纹理。然而，从以上的生产过程可以看出，人手加工的劳动强度极大、生产效率很低，而且各板料上的坑的深度随机性较大，加工所得的产品质量良莠不齐，容易影响安装后的总体视觉效果。

于是需要对现有刮板的生产方法进行机械化改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效在板材表面加工仿古破坏纹路的刀具及板材刮纹机。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种可加工复古破坏纹路的的新型刮纹刀，特别的，包括刀盘和若干个刀架；刀盘呈轮状结构；刀架均匀分布在刀盘的周向；刀架可相对刀盘转动；在刀架上安装有刮刀；每个刀架与刀盘之间还设有用于让刀架自复位至预设位置的弹性件。

各刀架上的刮刀的宽厚度及刀刃的弧度可以相同也可不相同，为突出板材上的立体仿古钝刀砍刮破坏效果，也可以在同一片刮刀上加工具有两种或两种以上的刀刃弧度的刮刀。

弹性件处在自然状态时，刀架处在预设位置。利用该刮刀切削板材时，当刮刀切入板材后，因板材对刮刀的阻力，刀架将相对刀盘转动，远离预设位置，令连接刀盘和该刀架的弹性件被拉伸。当弹性件的拉力足以克服刮刀与板材之间的阻力时，弹性件带动刀架复位至预设位置，从而让刮刀带走板材的部分物料，让板料上形成相应的浅坑。随着板材的移动，浅坑的密度由电机的转速决定，刀盘上的多把刮刀切削板材的表层，即在板材的表层型材具有仿古破坏效果的纹路。

刀架优选包括分隔块和承放块，分隔块与承放块相连并垂直于承放块。刀架上安装有至少2片刮刀，刮刀安装在承放块上并分别处在分隔块的两侧。各片刮刀的刃口线互相错开。当刮削装置加工板材时，一刀架上的刮刀可在板材上加工出至少两个不相连的浅坑，令板材上的刮纹效果更佳。

本发明还公开应用上述刮刀的板材刮纹机，其技术方案如下：

一种板材刮纹机，包括工作平台，工作平台上安装有刮板加工线和板料输送装置，刮板加工线由若干个刮板单元构成排列而成，刮板单元包括刮削装置，特别的，刮削装置包括若干个刀架、连接在一起的驱动轴和刀盘；刀盘能随驱动轴的转动而转动；刀盘呈轮状结构；刀架均匀分布在刀盘的周向；刀架可相对刀盘转动；在刀架上安装有刮刀；每个刀架与刀盘之间还设有用于让刀架自复位至预设位置的弹性件。

本板材刮纹机的原理如下：

弹性件处在自然状态时，刀架处在预设位置。板料由板料输送装置带动，从刮板加工线的一头进入，另一头出来。期间，刮削装置的驱动电机带动驱动轴，进而带动刀盘转动。各刮板单元上的刮削装置会相继地在板料上进行加工：刮削装置上的刮刀首先切入板材一定深度，随着板材的移动和刀盘的转动，切入板材内的刮刀所对应的刀架将远离预设位置，令刀架与固定块之间的弹性件被拉伸。当弹性件的拉力足以克服刮刀与板材之间的阻力时，弹性件带动刀架复位，让刮刀带走板材的部分物料，让板料上形成相应的浅坑。多个刮削装置将加工出多个浅坑，即在板材上加工出具有仿古破坏表层的板材。

弹性件优选是拉簧。

工作平台可以是整体，也可以是由数段具有承载基准面的承载平台组成。当工作平台由数段承载平台组成时，承载平台的承载基准面相互平齐。

板料输送装置包括若干个输送单元。输送单元包括连接在一起的传动轴和摩擦轮，传动轴由传动电机带动，摩擦轮能随传动轴的转动而转动。为了传输机构的输送速度一致性，保证前后板材之间的安全间距，属于输送单元的各传动轴优选由一台电机统一带动。

为了调整摩擦轮与板材之间的间隙，使刮纹机能适应各种厚薄的板材，输送单元还可以包括固定架和承放座，固定架内安装有垂直于板料输送装置输送方向的线性件；承放座安装在线性件上，能相对线性件滑动；传动轴安装在承放座内，可相对承放座转动；还包括用于调节摩擦轮与板材之间间隙的调节装置；调节装置安装在所述固定架上，与承放座相连。调节装置可以是手旋螺杆或气缸。通过调节装置即可使承放座相对线性件上下滑动，从而调整摩擦轮与板材之间的间隙。

板料输送装置还可以包括若干个从动单元。从动单元包括从动辊、从动固定架和从动承放座；从动辊安装在从动承放座内，能相对从动承放座转动；还包括用于调节从动辊与板材之间间隙的手旋调节件；手旋调节件安装在从动固定架上，与从动承放座相连。平时，手旋调节件起固定从动承放座的作用；旋动手旋调节件时，从动承放座连通从动辊可相对从动固定架升降，即可调节从动辊与板材之间的间隙。在板材的加工过程，从动单元还可以用于压紧板材，避免板材弯曲变形。

为在板材上获得较佳的纹理效果，刮削装置优选安装在二维驱动装置对应的运动部上。二维驱动装置带动刮削装置在竖直平面内运动，从而使得刮削装置可以沿板料的宽度方向及厚度方向运动，调节二维驱动装置各驱动方向的运行速度，从而带动刮削装置在板材上刮出自然的深浅不一，宽度不一、且断断续续、刮纹相互交叉错落的刮纹效果。因应纹理图案的需要，各二维驱动装置的运动部所作的运动可以是规则的运动，也可以是不规则的运动。进一步的，刀盘的旋转轴线与板料输送装置输送方向之间的夹角可以是60°～90°，从而让刮削装置可在板材上加工出方向不一的刮纹效果，且刀具在每块板上的工作次数和工作时间可调。

除刮削装置安装在二维驱动装置对应的运动部上外，还可以通过在一个刀架上安装两把刮刀来增强加工所得的纹理效果，对此，刀架上优选安装有至少2片刮刀，各片刮刀的刃口线互相错开或平齐。当刮削装置加工板材时，一刀架上的刮刀可在板材上加工出至少两个不相连的浅坑，令板材上的刮纹效果更佳。

刮削板材时，刮削装置附近会产生大量的粉尘，容易污染刮纹机所在的工作区域。为此，工作平台上优选设有若干个集尘腔；集尘腔设在刮削装置的下游，与抽风机相通。加工时，刮削板材所产生的粉尘受集尘腔的阻挡，将集聚在集尘腔内，并由抽风机吸走，统一存放。

刮削装置在加工板材时，会在刮削位置产生毛刺，影响板材的装饰效果，为此，工作平台上还优选设有处在工作平台的最下游的抛光单元，抛光单元包括抛光辊和用于驱动抛光辊升降的升降装置。抛光轴由抛光辊电机带动，并通过支撑座与升降装置相连。升降装置可以采用直线导轨轴承副进行运动导向或采用滚珠丝杆副进行传动。抛光单元还可以包括包裹抛光辊的吸尘罩，吸尘罩上设有与抽风机相通的通气孔。利用外部抽风机，即可将抛光单元产生的粉尘抽至外部，统一存储。

为了实现由控制单元对刮纹机各装置的运动部的动作速度和位置进行集中控制，刮板机各装置的动力器件均可连接到PLC控制系统上。如各二维驱动装置的驱动电机可以是伺服步进电机，将这些伺服电机、连接传动轴的传动电机和连接驱动轴的驱动电机均连接到一个PLC上，由该PLC控制这些伺服电机的工作时长和工作时机，则该PLC可实现对各二维驱动装置的运动部的动作速度和位置进行集中控制。

刮纹机在实际生产中使用时，为了提高生产效率，可在刮纹机的上游安装自动进料装置，自动进料装置的输送平面与工作平台平齐，使板材能够自动进入工作平台，实现自动送料功能。所述自动进料装置可以是皮带传输机构、辊棒传输机构或者其他常用于提供线性传动的装置。

本发明公开的刮刀，利用弹性件让刮刀自复位，从而可在板材上加工出仿古破坏表层，让板材具有朴实质感的陈年纹理，板材的整体装饰效果更佳；同时，利用本发明公开的板材刮纹机加工板材，可大大提高产品质量的稳定性，提高工作效率，减轻工人的劳动强度。

附图说明

图1是本发明实施例1中刮刀的示意图；

图2是本发明实施例1中刮刀的剖视图；

图3是本发明实施例1中刀盘的剖视图；

图4是本发明实施例2中刮纹机的示意图；

图5是本发明实施例2中刮削单元的示意图；

图6是本发明实施例2中刀盘的旋转轴线与板料输送装置输送方向之间的夹角的示意图；

图7是本发明实施例2中上输送单元的示意图；

图8是本发明实施例2中下输送单元的示意图；

图9是本发明实施例2中下输送单元与工作平台的配合示意图；

图10是本发明实施例2中从动单元的示意图；

图11是本发明实施例2中抛光单元的示意图；

图12是本发明实施例2中集尘腔的示意图；

图13是本发明实施例2中输送单元传动结构的示意图；

图14是本发明实施例2中刮纹机加工板材的第一步骤示意图；

图15是本发明实施例2中刮纹机加工板材的第二步骤示意图；

图16是本发明实施例2中刮纹机加工板材的第三步骤示意图；

图17是本发明实施例2中刮纹机加工板材的第四步骤示意图；

图18是本发明实施例3中刮刀的示意图。

附图标记说明：1-刀盘；2-承放块；3-分隔块；4-定位销；5-定位孔；6-刮刀；7-固定块；8-拉簧；9-挡板；10-机架；11-工作平台；12-刮削单元；13-抛光单元；14-输送单元；15-从动单元；16-驱动轴；17-水平滑板；18-竖直滑板；19-支承座；20-支承轴承；21-驱动电机；22-水平导轨；23-水平支撑板；24-左右驱动伺服电机；25-竖直导轨；26-竖直支撑板；27-上下驱动伺服电机；28-第一蜗轮蜗杆装置；29-防护罩；30-上输送单元；31-下输送单元；32-左支板；33-右支板；34-顶板；35-承放座；36-第一传动轴；37-第一摩擦轮；38-线性导轨；39-滑行槽；40-螺柱；41-螺母；42-第一弹簧；43-从动辊；44-从动固定架；45-从动承放座；46-手旋螺杆；47-第二弹簧；48-抛光辊；49-抛光辊电机；50-支撑座；51-水平承接板；52-连接滑块；53-直立导轨；54-第二蜗轮蜗杆装置；55-上下驱动电机；56-吸尘罩；57-通气孔；58-集尘腔；59-第一传动齿轮；60-第二传动齿轮；61-张紧链轮；62-板材；63-第二传动轴；64-第二摩擦轮；65-传动孔；66-腔体；67-通风口；68-吸尘口。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

实施例1：

如图1、2、3所示的刮刀，包括刀盘1，刀盘1上设有6个刀架。本实施例1中，刀盘1呈轮状结构；刀架由承放块2和分隔块3构成。定位销4穿过刀盘1的定位孔5，与承放块2相连，从而让承放块2与刀盘1相连，并能绕定位孔5的中轴相对刀盘1转动。分隔块3与承放块2相连并垂直于承放块2。分隔块3的两侧分别安装有刮刀6，且两把刮刀6的刃口线互相错开。刀盘1上还设有固定块7，固定块7通过拉簧8与承放块2相连。刀盘1的两侧则安装有挡板9，使定位销4固定在刀盘1与承放块2内。

实施例2：

如图4所示的刮纹机，包括机架10，机架10内设有工作平台11。工作平台11上设有4个刮削单元12、2个抛光单元13、7个输送单元14和8个从动单元15。4个刮削单元12依次排列构成刮板加工线，7个输送单元14和8个从动单元15构成板料输送装置，其中，一刮削单元12处在相邻两个输送单元14之间，一从动单元15处在刮削单元12与输送单元14之间。2个抛光单元13则依次设在工作平台11的最下游。

如图1、2、3所示，刮削单元12由刮削装置和二维驱动装置组成，其中，刮削装置的结构与实施例1中刮刀的结构相近。刮削装置由连接在一起的驱动轴16和刀盘1构成。刀盘1上设有6个刀架。本实施例1中，刀盘1呈轮状结构；刀架由承放块2和分隔块3构成。定位销4穿过刀盘1的定位孔5，与承放块2相连，从而让承放块2与刀盘1相连，并能绕定位孔5的中轴相对刀盘1转动。分隔块3与承放块2相连并垂直于承放块2。分隔块3的两侧分别安装有刮刀6，且两把刮刀6的刃口线互相错开。刀盘1上还设有固定块7，固定块7通过拉簧8与承放块2相连。刀盘1的两侧则安装有挡板9，使定位销4固定在刀盘1与承放块2内。

刮削装置安装在二维驱动装置对应的运动部件上，二维驱动装置带动刮削装置在竖直与水平平面内运动。如图5所示，本实施例2中，水平滑板17和竖直滑板18作为二维驱动装置的运动部，刮削装置通过支承座19和支承轴承20安装在水平滑板17上，驱动电机21连同减速箱亦一并安装在水平滑板17上。水平滑板17通过水平导轨22安装在水平支撑板23，通过左右驱动伺服电机24带动；竖直滑板18通过竖直导轨25安装在竖直支撑板26上，通过上下驱动伺服电机27和第一蜗轮蜗杆装置28带动；水平支撑板23与竖直滑板18相连。在左右驱动伺服电机24的带动下，水平滑板17可带动刮削装置相对基板的宽度方向往复移动；在上下驱动伺服电机27和第一蜗轮蜗杆装置28的带动下，竖直滑板18可带动竖直滑板18，从而带动刮削装置相对基板的厚度方向往复移动。在水平滑板17和竖直滑板18的复合作用下，刮削装置即可在竖直的二维平面内运动。支承座19上还安装有用于保护刮刀6的防护罩29。

如图6所示，为在板材上获得较佳的纹理效果，本实施例2中，2个刮削单元12的刀盘1的旋转轴线与板料输送装置输送方向之间的夹角90°，另外2个刮削单元12的刀盘1的旋转轴线与板料输送装置输送方向之间的夹角85°。

如图4所示，输送单元14由位于工作平台11上方的上输送单元30和位于工作平台11内的下输送单元31构成。如图7所示，上输送单元30包括固定架和承放座35，承放座35内通过轴承安装有第一传动轴36，第一传动轴36上设有能随第一传动轴36转动而转动的第一摩擦轮37。本实施例2中，固定架由左支板32、右支板33和顶板34构成，左支板32和右支板33的内侧设有线性导轨38，承放座35上设有与线性导轨38对应的滑行槽39。螺柱40穿过顶板24，通过螺母41固定在顶板34上。顶板34与承放座35之间还设有第一弹簧42，第一弹簧42套装在螺柱40上。旋动螺母41，螺柱40将带动承放座35上行或下降，从而调节第一摩擦轮37与板材之间的间隙。

如图8、9所示，下输送单元31则作为增强板材输送效率的传动单元安装在工作平台11内。下输送单元31由连接在一起的第二传动轴63和第二摩擦轮64构成，第二传动轴63的两端通过轴承安装在工作平台11内。工作平台11上预加工有传动孔65，第二摩擦轮64通过传动孔65伸出工作平台11，且第二摩擦轮64的顶端略超出工作平台11。板材移动至输送单元14后，则由上输送单元30和下输送单元31同时带动板材往工作平台11的下游移动。

如图10所示，从动单元15由从动辊43、从动固定架44和从动承放座45构成。从动辊43安装在从动承放座45内，能相对从动承放座45转动。从动承放座45的顶部安装有手旋螺杆46，且手旋螺杆46穿过从动固定架44，手旋螺杆46的手柄部处在从动固定架44的顶部。从动承放座45和从动固定架44之间还设有第二弹簧47，第二弹簧47套装在手旋螺杆46的螺柱40部上，张紧从动承放座45和从动固定架44，避免从动辊43跳动。

如图11所示，抛光单元13由抛光辊48和升降装置构成。抛光辊48有抛光辊电机49带动，并通过支撑座50与升降装置相连，抛光辊48的旋转轴线垂直于板料输送装置输送方向。抛光单元的升降装置与输送单元的二维驱动装置的结构相近，本实施例2中，升降装置包括水平承接板51、连接滑块52和直立导轨53；水平承接板51与连接滑块52相连，连接滑块52则可相对直立导轨53上下滑动。通过第二蜗轮蜗杆装置54和上下驱动电机55的带动，连接滑块52连同抛光辊48可相对直立导轨53上下滑动。此外，支撑座50上还安装有吸尘罩56，吸尘罩56上设有与抽风机相通的通气孔57。

除刮削单元12、抛光单元13、输送单元14和从动单元15外，工作平台11上设有4个集尘腔58。集尘腔58设在刮削装置的下游，与抽风机相通。如图12所示，集尘腔58包括腔体66，腔体66的四周围闭、上下开口。腔体66顶部的通风口67与抽风机相通，腔体66底部的吸尘口68则略高于板材。抽风机开启时，吸尘口68处形成上升气流。刮刀6刮削板材后，粉尘即被抽风机带走。因吸尘口68具有一定的弧度，粉尘在上升时较为顺畅，且不会跌落，令刮纹机在生产时产生的粉尘均能被吸走，保证刮纹机自身的整洁。

如图13所示，第一传动轴36和第二传动轴的末端分别连接有第一传动齿轮59和第二传动齿轮60。本实施例2中，第一传动齿轮59和第二传动齿轮60通过链条由一台传动电机驱动，令7个输送单元14的第一传动轴36和第二传动轴保持输送速度一致。此外，第一传动齿轮59与第二传动齿轮60之间还设有用于张紧链条的张紧链轮61。

本实施例2中，可将左右运动驱动电机24、上下运动驱动电机27、传动电机和上下驱动电机55均连接到PLC控制系统上，由该PLC控制这些电机的工作时长和工作时机，从而实现对各装置的运动部的动作速度和位置进行集中控制，提高生产效率。

本刮纹机的加工过程如下：如图14-17所示，板材62进入刮削装置下方前，在拉簧8的作用下，当刮刀6转动至刀盘1最下方时，刮刀6垂直于工作平台11。此时，拉簧8处在自然状态，刀架处在预设位置。板材62进入刮削装置下方后，刮刀6首先切入板材62一定深度。随后，固定块7跟随刀盘1继续转动，而刮刀6连同刀架则在板料的阻挡下保持静止或以低于固定块7转速的转速转动，刀盘1上的刀架将相对固定块7后移，令刀架与固定块7之间的拉簧8被拉长。同时，板材62继续前移，拉簧8拉动刀架，令刮刀6保持贴合板材62并在板材62刮出部分物料。在这一过程中，因刀盘1的转速远高于板材62的移动速度，拉簧8仍继续被拉长。当拉簧8的拉力足以克服刮刀6与板材62之间的阻力时，拉簧8带动刀架复位至预设位置，让刮刀6带走板材62的部分物料，让板料上形成相应的浅坑。

实施例3：

本实施例3与实施例1的不同之处在于，如图18所示，刮刀6安装在分割块3的同一侧，且两把刮刀6的刃口线平齐。

本说明书列举的仅为本发明的较佳实施方式，凡在本发明的工作原理和思路下所做的等同技术变换，均视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可加工复古破坏纹路的刮纹刀，其特征是：包括刀盘和若干个刀架；所述刀盘呈轮状结构；所述刀架均匀分布在刀盘的周向；所述刀架可相对刀盘转动；在刀架上安装有刮刀；每个刀架与刀盘之间还设有用于让刀架自复位至预设位置的弹性件。

2.根据权利要求1所述的可加工复古破坏纹路的刮纹刀，其特征是：所述刀架上安装有至少2片刮刀，各片刮刀的刃口线互相错开或平齐。

3.一种可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，包括工作平台，工作平台上安装有刮板加工线和板料输送装置，刮板加工线由若干个刮板单元排列而成，刮板单元包括刮削装置，其特征是：所述刮削装置包括若干个刀架、连接在一起的驱动轴和刀盘，刀盘能随驱动轴的转动而转动；所述刀盘呈轮状结构，刀盘上设有若干个绕刀盘中轴均布的定位孔；所述刀架均匀分布在刀盘的周向；所述刀架可相对刀盘转动；在刀架上安装有刮刀；每个刀架与刀盘之间还设有用于让刀架自复位至预设位置的弹性件。

4.根据权利要求3所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述板料输送装置包括若干个输送单元；所述输送单元包括连接在一起的传动轴和摩擦轮；属于输送单元的各传动轴由一台电机统一带动。

5.根据权利要求4所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述输送单元还包括固定架和承放座；所述固定架内安装有垂直于板料输送装置输送方向的线性件；所述承放座安装在线性件上，能相对线性件滑动；所述传动轴安装在承放座内，可相对承放座转动；还包括用于调节摩擦轮与板材之间间隙的调节装置；所述调节装置安装在所述固定架上，与承放座相连。

6.根据权利要求4所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述板料输送装置还包括若干个从动单元；所述从动单元包括从动辊、从动固定架和从动承放座；所述从动辊安装在从动承放座内，能相对从动承放座转动；还包括用于调节从动辊与板材之间间隙的手旋调节件；所述手旋调节件安装在从动固定架上，与从动承放座相连。

7.根据权利要求3所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述刀架上安装有至少2片刮刀，各片刮刀的刃口线互相错开或平齐。

8.根据权利要求3所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述工作平台上还设有处在工作平台的最下游的抛光单元；所述抛光单元包括抛光辊和用于驱动抛光辊升降的升降装置；所述抛光辊由抛光辊电机带动，并通过支撑座与升降装置相连。

9.根据权利要求3所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述工作平台上设有若干个集尘腔；所述集尘腔设在刮削装置的下游，与抽风机相通。

10.根据权利要求3所述的可加工复古破坏纹路的板材刮纹机，其特征是：所述刀盘的旋转轴线与板料输送装置输送方向之间的夹角是60°～90°。