CN106584414A - 三维曲面画线设备 - Google Patents

Abstract

本发明公布了三维曲面画线设备，其包括定位板、与定位板滑动连接的水平板、与水平板滑动连接的竖直板、与水平板、竖直板滑动连接的倾斜板，竖直板内滑动匹配有角度板，角度板还包括与竖直滑块相固定的角度盘，倾斜板的一端活动连接于角度板的圆心处并且可绕圆心处发生转动，倾斜板与圆心处连接端还设置有指向角度板刻度的指针，倾斜板的另一端设置有与弧形导槽相匹配的弧形滑块，水平板、竖直板、倾斜板上均设置有沿其长度方向布置的刻度，倾斜板上还滑动设置有用于画线的画线机构；当倾斜板倾斜布置，水平板与竖直板固定，竖直板与角度板固定，通过移动画线机构即可以将倾斜板的直线轨迹转换成圆柱形物体、圆锥形物体等曲面物体表面的曲线。

Description

三维曲面画线设备

技术领域

本发明涉及一种机械加工的画线装置，特别涉及一种曲面画线仪器。

背景技术

钳工是机械加工中的一个重要的工种，在机械技工领域有着很重要的地位，而工件画线则是钳工加工零件的一个重要步骤，所以画线工具就成了一个必备的工具。

就目前在圆柱体表面绘制曲线，需要采用高精度专业设备，其成本过高，中小型企业无力承担，钳工采用实际操作过程中多采用手动测量、估测的方式进行画线，其精度远达不到要求，导致报废率高。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的是提供一种成本低廉，便于手动操作的高精度画线设备，其便于拆卸、装夹，适宜普通钳工的操作。

为实现上述技术目的，本发明所采用的技术方案如下。

三维曲面画线设备，其包括定位板、与定位板滑动连接的水平板、与水平板滑动连接的竖直板、与水平板、竖直板滑动连接的倾斜板，定位板上设置有沿水平方向布置的直线导轨，水平板与直线导轨滑动匹配并且沿直线导轨的导向方向移动，水平板与定位板之间还安装有用于固定水平板位置的锁紧机构，水平板上设置有沿其长度方向布置的水平导槽，水平板的一端部还设置有弧形导槽，竖直板的底部设置有与水平导槽相匹配的水平滑块，水平滑块沿水平导槽的导向方向滑动，水平滑块与水平板之间还安装有用于将水平滑块位置固定的锁紧机构，竖直板上设置有沿竖直板长度方向布置的竖直导槽，竖直导槽内滑动匹配有角度板，角度板上设置有与竖直导槽相匹配的竖直滑块，竖直滑块与竖直板之间安装有用于将竖直滑块位置固定的锁紧机构，角度板还包括与竖直滑块相固定的角度盘，倾斜板的一端活动连接于角度板的圆心处并且可绕圆心处发生转动，倾斜板与圆心处连接端还设置有指向角度板刻度的指针，倾斜板的另一端设置有与弧形导槽相匹配的弧形滑块，水平板、竖直板、倾斜板上均设置有沿其长度方向布置的刻度，倾斜板上还滑动设置有用于画线的画线机构，倾斜板与画线机构之间设置有用于将画线机构位置固定的锁紧机构。

画线机构，其包括套筒、套接于套筒内部的导柱、套接于导柱内部的画线轴，倾斜板上设置有沿其长度方向布置的倾斜滑槽，导柱还连接有与倾斜滑槽相匹配的画线滑块，导柱上设置有夹持螺纹，画线轴包括转轴、设置于转轴画线端的刀头，转轴内设置有内腔，转轴的压合端设置有与内腔底部连接并且与转轴同心布置的连接轴，内腔内套接有位于连接轴外部的弹簧，连接轴的外部滑动套接有弹性夹持块，弹性夹持块可沿连接轴的轴线方向滑动，弹性夹持块的夹持部为楔形设置，套筒内设置有与夹持螺纹相匹配的螺纹并且套筒的端部设置有与弹性夹持块的夹持部形状相匹配的楔形槽；设置于倾斜板与画线机构之间的锁紧机构其包括设置于导柱圆周表面的锁紧螺纹、套接于导柱外部并且与锁紧螺纹相匹配的锁紧盘、套接于导柱并且介于锁紧盘、画线滑块之间的夹板，锁紧盘向倾斜板壁部旋紧时可推动夹板抵向倾斜板的壁部。

便于观察水平板的运动范围，水平板上设置有临近直线导轨并且沿其长度方向布置的刻度。

角度板的圆心处设置有圆心凸起，倾斜板与圆心凸起相匹配并且可绕圆心凸起发生转动。

为便于对连接轴进行固定，避免连接轴发生转动，影响画线精度，连接轴的截面为矩形结构；为便于钳工对画线轴施加作用力，连接轴的悬置端部设置有套环。

为提高画线精度，上述的刀头为Z形，由于画线轴的中心轴线偏离倾斜板的上端面，如果刀头的尖锐部与画线轴的中心轴线位于同一个延迟线，造成的误差较大，Z形刀头的尖锐部与倾斜板的刻度端面相持平，通过Z形刀头的形状抵消画线轴轴线偏离的误差。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的倾斜板倾斜布置的结构示意图。

图3为本发明的倾斜板竖直布置的结构示意图。

图4为本发明的水平板的结构示意图。

图5为本发明的竖直板的结构示意图。

图6为本发明的角度板的结构示意图。

图7为本发明的倾斜板的结构示意图。

图8为本发明的画线机构的结构示意图。

图9为本发明的画线机构的结构示意图。

图10为本发明的画线机构的导柱的结构示意图。

图11为本发明的画线机构的画线轴的结构示意图。

图12为本发明的画线机构的导柱的结构示意图。

图中标示为：

100、定位板；120、直线导轨；200、待画线物体；

300、水平板；310、水平导槽；320、弧形导槽；

400、竖直板；410、水平滑块；420、竖直导槽；430、固定旋钮；

500、倾斜板；510、倾斜滑槽；520、弧形滑块；530、指针；

600、角度板；610、竖直滑块；620、圆心凸起；

700、画线机构；710、套筒；720、锁紧盘；730、夹板；740、导柱；742、画线滑块；744、夹持螺纹；746、锁紧螺纹；748、导向块；750、画线轴；752、刀头；754、转轴；755、连接轴；756、弹簧；757、弹性夹持块。

具体实施方式

如图1-7所示，三维曲面画线设备，其包括定位板100、与定位板100滑动连接的水平板300、与水平板300滑动连接的竖直板400、与水平板300、竖直板滑动连接的倾斜板500，定位板100上设置有沿水平方向布置的直线导轨120，水平板300与直线导轨120滑动匹配并且沿直线导轨的导向方向移动，水平板300与定位板100之间还安装有用于固定水平板300位置的锁紧机构，水平板300上设置有沿其长度方向布置的水平导槽310，水平板300的一端部还设置有弧形导槽320，竖直板400的底部设置有与水平导槽310相匹配的水平滑块410，水平滑块410沿水平导槽310的导向方向滑动，水平滑块410与水平板300之间还安装有用于将水平滑块410位置固定的锁紧机构，竖直板400上设置有沿竖直板400长度方向布置的竖直导槽420，竖直导槽420内滑动匹配有角度板600，角度板600上设置有与竖直导槽420相匹配的竖直滑块610，竖直滑块610与竖直板400之间安装有用于将竖直滑块610位置固定的锁紧机构，角度板600还包括与竖直滑块610相固定的角度盘，倾斜板500的一端活动连接于角度板的圆心处并且可绕圆心处发生转动，倾斜板500与圆心处连接端还设置有指向角度板刻度的指针530，倾斜板500的另一端设置有与弧形导槽320相匹配的弧形滑块520，水平板、竖直板、倾斜板上均设置有沿其长度方向布置的刻度，倾斜板上还滑动设置有用于画线的画线机构700，倾斜板与画线机构700之间设置有用于将画线机构700位置固定的锁紧机构。

上述的锁紧机构为现有技术的常规设计，可以实现两个相互滑动的物体的定位并且锁紧的锁紧机构均可以应用于本发明处，优选地，上述的锁紧机构为固定旋钮430。

利用本发明提供的三维曲面画线设备可实现三种不同方式的画线；其一、倾斜板倾斜布置，画线机构与倾斜板固定，竖直板与水平板固定时，通过移动水平板的方式可在圆柱形物体、圆锥形物体、板材、方形物体等待画线物体的表面绘制水平方向的曲线；其二、水平板与定位板固定，倾斜板运动至竖直方向布置，竖直板与角度板之间固定，如图3所示，通过移动画线机构700在竖直方向的移动，即可以快速的获取竖直方向上的线条；其三、水平板与定位板固定，倾斜板倾斜布置，水平板与竖直板固定，竖直板与角度板固定，如图1、2所示，通过移动画线机构700即可以将倾斜板的直线轨迹转换成圆柱形物体、圆锥形物体等曲面物体表面的曲线，或者可以利用画线机构直接绘制倾斜线。

便于观察水平板的运动范围，水平板上设置有临近直线导轨120并且沿其长度方向布置的刻度。

通过上述分析，很显然，本发提供的三维曲面画线设备不仅可以解决曲面线体的绘制难问题，而且可以应用于普通线体的绘制，基本可以解决钳工的画线难题。

如图6所示，角度板的圆心处设置有圆心凸起620，倾斜板500与圆心凸起相匹配并且可绕圆心凸起发生转动。

钳工加工的工件大多为金属件，为提高对工件的固定性能以及提高加工的精度，定位板100可采用强磁板，强磁板在通电情况下产生磁性吸附力，从而利用强磁板对工件的吸附力对其固定。

为提高画线的精准性以及提高对曲面的适应性，本发明设计了一种自适应伸缩的画线机构。

如图8-12所示，画线机构700，其包括套筒710、套接于套筒710内部的导柱740、套接于导柱740内部的画线轴750，倾斜板500上设置有沿其长度方向布置的倾斜滑槽510，导柱740还连接有与倾斜滑槽510相匹配的画线滑块742，导柱740上设置有夹持螺纹744，画线轴750包括转轴754、设置于转轴754画线端的刀头752，转轴754内设置有内腔，转轴754的压合端设置有与内腔底部连接并且与转轴754同心布置的连接轴755，内腔内套接有位于连接轴755外部的弹簧756，连接轴755的外部滑动套接有弹性夹持块757，弹性夹持块757可沿连接轴755的轴线方向滑动，弹性夹持块757的夹持部为楔形设置，套筒710内设置有与夹持螺纹744相匹配的螺纹并且套筒710的端部设置有与弹性夹持块的夹持部形状相匹配的楔形槽；当套筒710与夹持螺纹744相匹配并且朝向刀头752方向运动时，楔形槽与弹性夹持块的夹持部相压合，从而将连接轴与套筒710相固定，此时转轴754将不能沿其轴线方向进行滑动；设置于倾斜板与画线机构700之间的锁紧机构其包括设置于导柱740圆周表面的锁紧螺纹746、套接于导柱740外部并且与锁紧螺纹746相匹配的锁紧盘720、套接于导柱740并且介于锁紧盘720、画线滑块742之间的夹板730，锁紧盘720向倾斜板壁部旋紧时可推动夹板730抵向倾斜板的壁部；利用夹板730对倾斜板壁部施加的压力，使得画线机构与倾斜板进行固定，弹簧756的一端抵向内腔的内壁，另一端抵向导柱740的内部。

当套筒710与夹持螺纹相匹配并且实现与连接轴的固定时，画线轴750不能发生沿其轴线方向运动，此时可通过拨动画线滑块沿倾斜滑槽510的导向方向进行移动进行画线。

当锁紧盘720与锁紧螺纹746相匹配并且实现夹板730与倾斜板的固定时，画线机构700与倾斜板实现位置固定，此时，画线轴750可沿其轴线方向进行滑动。

当套筒710与夹持螺纹相匹配并且实现与连接轴的固定，并且锁紧盘720与锁紧螺纹746相匹配并且实现夹板730与倾斜板的固定时，画线轴750不能发生沿其轴线方向运动并且画线机构700与倾斜板实现位置固定。

钳工使用本发明的三维曲面画线设备时，可根据实际情况需要选择性的对画线机构固定和/或对画线轴的固定。

为便于对连接轴755进行固定，避免连接轴发生转动，影响画线精度，连接轴755的截面为矩形结构；为便于钳工对画线轴施加作用力，连接轴的悬置端部设置有套环。

为提高画线精度，上述的刀头752为Z形，由于画线轴750的中心轴线偏离倾斜板的上端面，如果刀头的尖锐部与画线轴750的中心轴线位于同一个延迟线，造成的误差较大，Z形刀头752的尖锐部与倾斜板的刻度端面相持平，通过Z形刀头的形状抵消画线轴轴线偏离的误差。

Claims (6)

1.三维曲面画线设备，其特征在于：其包括定位板、与定位板滑动连接的水平板、与水平板滑动连接的竖直板、与水平板、竖直板滑动连接的倾斜板，定位板上设置有沿水平方向布置的直线导轨，水平板与直线导轨滑动匹配并且沿直线导轨的导向方向移动，水平板与定位板之间还安装有用于固定水平板位置的锁紧机构，水平板上设置有沿其长度方向布置的水平导槽，水平板的一端部还设置有弧形导槽，竖直板的底部设置有与水平导槽相匹配的水平滑块，水平滑块沿水平导槽的导向方向滑动，水平滑块与水平板之间还安装有用于将水平滑块位置固定的锁紧机构，竖直板上设置有沿竖直板长度方向布置的竖直导槽，竖直导槽内滑动匹配有角度板，角度板上设置有与竖直导槽相匹配的竖直滑块，竖直滑块与竖直板之间安装有用于将竖直滑块位置固定的锁紧机构，角度板还包括与竖直滑块相固定的角度盘，倾斜板的一端活动连接于角度板的圆心处并且可绕圆心处发生转动，倾斜板与圆心处连接端还设置有指向角度板刻度的指针，倾斜板的另一端设置有与弧形导槽相匹配的弧形滑块，水平板、竖直板、倾斜板上均设置有沿其长度方向布置的刻度，倾斜板上还滑动设置有用于画线的画线机构，倾斜板与画线机构之间设置有用于将画线机构位置固定的锁紧机构。

2.根据权利要求1所述的三维曲面画线设备，其特征在于：画线机构，其包括套筒、套接于套筒内部的导柱、套接于导柱内部的画线轴，倾斜板上设置有沿其长度方向布置的倾斜滑槽，导柱还连接有与倾斜滑槽相匹配的画线滑块，导柱上设置有夹持螺纹，画线轴包括转轴、设置于转轴画线端的刀头，转轴内设置有内腔，转轴的压合端设置有与内腔底部连接并且与转轴同心布置的连接轴，内腔内套接有位于连接轴外部的弹簧，连接轴的外部滑动套接有弹性夹持块，弹性夹持块可沿连接轴的轴线方向滑动，弹性夹持块的夹持部为楔形设置，套筒内设置有与夹持螺纹相匹配的螺纹并且套筒的端部设置有与弹性夹持块的夹持部形状相匹配的楔形槽；设置于倾斜板与画线机构之间的锁紧机构其包括设置于导柱圆周表面的锁紧螺纹、套接于导柱外部并且与锁紧螺纹相匹配的锁紧盘、套接于导柱并且介于锁紧盘、画线滑块之间的夹板，锁紧盘向倾斜板壁部旋紧时可推动夹板抵向倾斜板的壁部。

3.根据权利要求2所述的三维曲面画线设备，其特征在于：水平板上设置有临近直线导轨并且沿其长度方向布置的刻度。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的三维曲面画线设备，其特征在于：角度板的圆心处设置有圆心凸起，倾斜板与圆心凸起相匹配并且可绕圆心凸起发生转动。

5.根据权利要求4所述的三维曲面画线设备，其特征在于：连接轴的截面为矩形结构，连接轴的悬置端部设置有套环。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的三维曲面画线设备，其特征在于：上述的刀头为Z形， Z形刀头的尖锐部与倾斜板的刻度端面相持平。