CN1097668A - 加工平展板料的设备 - Google Patents

Abstract

按照型样加工平展板料的设备，包括:一个置放 型样的台架；一个能沿着型样线条自动移动的线形描 绘器；一个滑动架组件，根据安装在其上的线形描绘 器的指令移动；一个安装在滑动架组件上的工具夹 头，滑动架组件带动工具夹头在平展板料上走出的形 状复现型样的形状。

Description

本发明涉及加工平展板料的设备，尤指能“读出”例如一张纸上的型样的形状、在远离型样的平台处的一块平展板料上描绘出相同的形状的设备，目的在于从平展板料上切下或除去部分材料，或在平展板料上添加某些物质，如粘胶，或进行焊接等。

一种坐标式驱动描绘器的设备已为人知，它能循着一根线条或一块剪影式样板的边缘导引平面板料加工设备制出型样的木质、钢质、石材或玻璃复制品。描绘器包括安装在该装置底部的两盏灯，往型样上投射鲜明的光点。光线再从原型样反射到描绘器装置的光电管。光电管信号由光电管控制板和逻辑处理分别发出在X和Y坐标轴上的正弦和余弦信号。描绘器装置连接着X和Y方向上的驱动马达，使装置沿着型样移动。光电管检测出型样在方向上的变化，发出操作指令信号，使各个马达的速度会有适当的变化。这种装置已有美国专利第4，160，199号有所阐述，其授权日是1979年7月3日。

线形描绘器本身已尽为人知，但一般都与使用这种装置的设备分开销售。于是，就出现了多种多样的用于安装描绘器装置的滑架结构和用于安装多种多样的加工工具的工具夹头，但性能都不尽人意。因为使用时设备是不断地处于运移状态，所以装置的稳定性最为重要。描绘器装置与工具夹头两者的运动之间微小的偏差都会造成型样的复制不够完善。为保证稳定性，许多使用都制造了适于保证稳定性的很重的滑动架组件和支承组件。很遗憾，在保证稳定性的同时使用了不少实心钢件，自然增加了制造和运输机器的成本，同时也提高了操作机器的成本，因为要移动相当沉重的滑动架部件就需要较大功率的驱动马达。

因此，需要一完整的设备，包括线形描绘器装置，一滑动架组件和工具夹头装置，一切要配置得有利于接到任务时能迅速投入使用，显著地降低制造、运输和操作成本，并在反复操作中稳定而精确。

本发明目的在于提供一种加工平展板料的设备，它包括：一个能“读出”型样形状的线形描绘器装置和一部能使描绘器装置沿型样移动的信号促动装置;一个可移动滑动架组件，线形描绘器安装于其上;以及滑动架组件上与描绘器装置隔开一定距离的工具夹头，它能复现描绘器装置的运动。

下面可见，为了上述和其它目的，按照本发明的特性，提供了一种依据与平展板料相隔一段距离的型样加工平展板料的设备，此设备包括：一台架，具有一容置型样的平直表面;描绘器装置，能自动地沿限定型样形状的线条移动;一滑动架组件，按照描绘器装置发出的指令移动，描绘器安装于此组件上;一个工具夹头，安装在滑动架组件上，滑动架组件带动此夹头，以在平展板料上复制出的形状复现型样的形状;因而，固定夹头上的工具可以在平展板料上按照型样的形状实现加工操作。

本发明的上述和其它特征，包括结构的各种新颖细节和各个部件的接合，以下将结合附图加以描述，并由权利要求书予以指明。可以理解，体现本发明的特定装置只是作为例证，并不是作为对本发明限制而予以说明的。本发明的原则和特征可以采用于各种各样的许多实施例中而不偏离本发明范围。

现在参照附图，其中显示了本发明的一项实施例，本发明的新颖特色和各种优点从中显然可见。

图1是本发明的一项实施例所显示的一种型式的设备的正视图;

图2是本发明设备实施例的右侧视图;

图3是本发明设备实施例的左侧视图;

图4是本发明设备实施例的俯视图;

图5是图1～4中设备中一部件的主视图;以及

图6是本发明设备的一部分的局部剖视图。

参见附图，特别是图1～4，本发明设备的实施例包括一台架2，具有一容置型样（未示）在其上的平直表面4，型样的外形由图4中的平展图纸6上的线条限定。

再看图1～3，固定在台架2一侧有一刚性L型截面梁8，梁8上固定一个第一U形截面梁10。在U形截面梁上固定并卡持一刚性管12。台架2的另一侧固定另一个L形截面梁14，其具有一向外伸出的翼缘16。

一个滑动架组件20可移动地安装在台架2上。滑动组件20包括一对滚轮22，可转动地安装在滚轮支承板24上，该支承板固定并悬垂于下滑动架L形截面梁26。一个下滑动架U形截面梁28固定在L形截面梁26的前端，另一个下滑动架U形截面梁30固定在其后端。在下滑动架U形截面梁28上安装一个刚性平直上滑动架支承管32，在下滑动架U形截面梁30上固定一个后端刚性上滑动架支承管34。

在下滑动架U形截面梁28、30的下方，装有一个滑轮架36，其上可转动地安装滑轮40、42。参见图5，各滑轮40、42都具有柱状中心部分44，且其两相对的凸缘部分46、48分别都有锥面50、52，使滑轮能沿管12移动。凸缘部分46上有齿部54。在启动力作用下，如马达56运转，则转动驱动齿轮58，滑轮40移动“下滑动架”，结果，滑轮支架36，L形截面梁26和滑动架支承管32、34在管12和翼缘16上向前和向后运动。滑轮40、42架在管12上，滚轮22架在L形截面梁14的翼缘16上。

一个L形上滑动架60安装在前、后支承管32、34上，它具有前杆62和侧杆64。在侧杆64的后自由端上装有一滚轮安装板67，其上装有上滚轮68，用以沿后端上滑动架支承管34的上表面滚动，以及一个下滚轮70（图3）与管34的下表面靠合。下滚轮70穿过U形截面梁30沿中线的槽孔71移动。

在前杆62上装有电子线形描绘器72，它有一光学部分74，描绘器能自动地顺随平直表面上的线形。一对滑轮76、78可转动地安装在前杆62上，并可沿前端上滑动架支承管32滚动。滑轮76、78的外形与滑轮40、42相似。马达80固定在上滑动架60上并带动驱动齿轮82，该齿轮82与滑轮76的带齿部分84啮合。这样，马达80启动能转动驱动齿轮82，它再转动滑轮76，使滑轮76、滑轮78和上滑动架60能沿下滑动架60的侧边移动。

在前杆62上装有工具夹头90以夹持并操作各种选定工具，如切割木工件的切割刀，用于金属件的火焰切刀，切石件的金刚石刀头，焊接工具，配胶工具，喷砂工具及装饰工具等。

一般工作台如T（图4）都紧靠台架2，其大小应能允许工具夹头仿制出与台架2上型样相同尺寸和外形的图形。

操作中，具有须仿制型样的平展图纸6置于台架2的表面4上。线形描绘器72通电后，其光学部分74将光束L照射在型样的线条上。线条可以是印刷线条，钢笔划线或者可以是铅笔划线。按照已知的各种方法，光束能追随型样的线条。线形描绘器的电子器件向马达56和80发出信号，操纵滑轮40和76同时移动上、下滑动架，以使线形描绘器也能追随型样的线条。当线形描绘器追随描绘型样时，工具夹头90重复线形描绘器的动作，以至于选定的工具按照预定目的物描绘出一种图案，该图案基本上是平展图纸6上型样的复制。线形描绘器继续描绘型样直到完成。这样，描绘器可以在型样各处多次重复经过，使工具夹头90所夹持的工具也可以沿平展板料多次重复行走。经过相当时候，如使之继续进行，切割工具就可以将选定的目的物完全切割下来。在许多应用场合，如从事石雕时，仅要求在石头上重现图形，而不用完全切下。在许多木工作业或金属加工的应用场合，要求将选定的目标完全切下。在一些辅助作业中，例如装饰或施用粘结剂时，一般工具走过一遍就够了。

在L形截面梁翼缘16的相对两侧设置滚轮22可使下滑动架稳定。如自图1和图4可见，工具夹头90和线形描绘器72向右移动时，可能导致上滚轮22抬离L形截面梁的翼缘16，但由于下滚轮22的存在，就保证下滑动架依然稳定。同样，支承管34的相对两面上装有滚轮68、70能够确保线形描绘器72、工具夹头90以及夹于其上的工具的重量不会导致上滚轮从支承管34抬起。

参见图3和图4，请注意，当滚轮22处于其最后端位置时，管12向台架2后方延伸出的一段距离足以支承滑轮42。

在前杆62上，可任由选择地固定一个由柱杆94支承的线架92。各种电线，如那些将线形描绘器72与驱动马达56、80相连接的电线，可以挂在线架92上面，使这些线能够避开移动的滑动架部件的行走路线。

先有技术中这种性质的机器，习惯于使用实心的钢制元件，以使组件在滑动架行走的极端位置之间始终保持稳定。本发明的机器使用L形截面梁，U形截面梁，中空杆和管材，这一切使得机器成本降低到现有技术中机器成本的大约三分之一。滚轮22、68和70的设置明显地提高了机器的稳定性。减轻重量就节省移动滑动架的电能并随之降低操作成本。

因而，本发明提供了一种完整的设备，以按照选定的基准型样或模型加工平展板料。这种设备与先有技术中性质大致相近的整机比较，购置、运输和操作都便宜。另外，此种设备还可配备能相对于基准型样的尺寸增大或缩小工件图形尺寸的装置（未示）。因此，仅仅使用一种型样，操作者就可制出许多尺寸各异的制件，并都与基准型样的形状相同。

可以理解，本发明绝不仅限于其中所披露的和/或附图所显示的特殊结构，它也包括权利要求书范围内可做的的任何改进和等同设备。

Claims (14)

1、一种按照型样加工平展板料的设备，所述平展板料与所述型样隔开一段距离，所述设备包括：

一台架，具有置放上述型样的平直表面；

描绘器装置，能自动地沿限定所述型样形状的线条移动；

一滑动架组件，按照所述描绘器装置发出的指令移动，所述描绘器装置安装在所述滑动架组件上；

一工具夹头，安装在所述滑动架组件上，所述滑动架组件带动工具夹头在平展板料上走出的形状复现所述型样的形状；

其中，一工具固定在工具夹头上，可以在所述平展板料上根据所述型样的所述形状实现加工操作。

2、如权利要求1所述的设备，其中，所述台架在其相对两面上分设有滚动装置第一和第二支承装置。

3、如权利要求2所述的设备，其中，所述滚动装置第一支承装置包括一翼缘，从所述台架向外延伸，并在其上下表面设置滚轮。

4、如权利要求2所述的设备，其中，所述滚动装置第二支承装置包括一个第一U形截面梁，固定于所述台架上，其中还具有第一刚性管状构件，所述管状构件上承接下滑动架滑轮。

5、如权利要求3所述的设备，其中，所述滚动装置第二支承装置包括第一U形截面梁，固定在台架上，其中并具有第一刚性管状构件，所述管状构件上承接下滑动架滑轮。

6、如权利要求2所述的设备，其中，所述滑动架组件包括一个下滑动架组件，由所述第一和第二支承装置滚动地支承，所述下滑动组件包括：一个下滑动架L形截面梁和一个前后伸展的平行滑轮支架构件，二者由两个沿设备侧向伸展的下滑动架U形截面梁连接;一个滚轮支承板，固定在所述下滑动架L形截面梁上，并且其上可转动地装有一对滚轮，这对滚轮分别与第一支承装置的上、下表面相靠合，该支承装置包括从台架伸出的一个翼缘。

7、如权利要求6所述的设备，其中，所述滑轮支架构件上可转动地装有一对下滑动架滑轮，被第二支承装置支承并在其上滚动，该支承装置包括一个固定在第一U形截面梁上的刚性第一管状构件。

8、如权利要求7所述的设备，其中，所述滑动架组件还包括一个可移动地安装在所述下滑动架组件上的上滑动架组件，所述下滑动架组件可沿前后方向在所述台架上移动，而所述上滑动架在所述下滑动架组件上可侧向移动。

9、如权利要求8所述的设备，其中，所述上滑动架组件包括一个前杆，它的一端上固定一侧杆，所述描绘器装置和所述工具夹头安装在所述前杆上，所述侧杆的自由端上固定一个滚轮安装板，上、下滚轮可转动地安装在所述滚轮安装板上，并分别与固定在所述下滑动架U形截面梁中最后面一个上的、最后面的刚性的管状构件的上、下表面形成滚动接合。

10、如权利要求9所述的设备，其中，所述最后面的下滑动架U形截面梁有一中间槽孔，所述下滚轮穿过该槽孔与所述最后面的管状构件的所述下表面靠合。

11、如权利要求8所述的设备，其中，所述前杆上装有一对上滑动架滑轮，在固定于所述下滑动架U形截面梁中最前面一个上的、最前面的刚性管状构件上滚动。

12、如权利要求11所述的设备，其中，每个所述下滑动架滑轮和所述上滑动架滑轮包括一中央圆柱状部分和对置的两个凸缘部分，所述凸缘部分是锥形的，以至于所述锥形凸缘部分可与所述滑轮运行在其上的管状构件相靠合。

13、如权利要求12所述的设备，其中，一个所述下滑动架滑轮和一个所述上滑动架滑轮具有带齿的圆环部分，而且其中所述设备还包括：下滑动架驱动马达和上滑动架驱动马达;下滑动架驱动齿轮由所述下滑动架马达操纵，并且与所述下滑动架滑轮的带齿部分啮合，引起下滑动架滑轮转动，从而使所述下滑动架移动;上滑动架驱动齿轮由所述上滑动架马达驱动，并且与所述上滑动架滑轮的带齿部分啮合，使所述上滑动架滑轮转动，从而使所述上滑动架移动。

14、如权利要求13所述的设备，其中，所述滑动架驱动马达响应所述线形描绘器发出的信号而工作。

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