CN111532067A - 一种便携式现场雕花装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种便携式现场雕花装置,有效的解决了现有的住宅在预制件雕饰文理曲线时,人工劳动量大且不易控制精度,刀具受力不恒定易损坏,精度差影响整体美观,不能很好的适应现场施工需要,加工成本昂贵,严重拖延施工效率的问题。其解决的技术方案是,包括工作台,工作台左右两端均有立板,两个立板之间有矩形块,矩形块前后两端均贯穿有横杆;矩形块上方安装有第一蜗轮蜗杆机构,第一蜗轮上方有丝杠,丝杠上套装有螺纹管,螺纹管下端固定圆筒;矩形块下侧有圆板,圆板上端面上有凹槽,凹槽内有螺杆,螺杆上套装有滑筒,圆板下端安装有液压缸,液压缸中的活塞杆下端安装有第一电机,第一电机上安装有刀具。
Description
技术领域
本发明涉及雕刻技术技术领域,特别是一种便携式现场雕花装置。
背景技术
随着生活品质的上升,人们更注重住宅的舒适性。建造房屋时,尤其是高档别墅、度假村及农村,经常会采用私人订制的用具,以此体现房屋建筑的独到之处。门楼和门楣是房屋建筑最显著的地方,在镌刻文字后,一般是提前镌刻文字及装饰花纹,然后再将制作好的石材或者木料固定在门楼上。同样的,还有各种用途的石碑,边缘也是需要进行修饰。在预制建材时,需要在原材料上进行装饰纹理纹路,增加视觉效果,最常用的就是类似于摆线、云线及波浪线的有某种特定规律曲线。另外,木制的牌匾、门窗也会在边缘处进行雕花修饰。
现有技术中,现场施工时,先在需要雕刻的位置处进行测量打点放样,然后再用标记笔将多个点连接并勾勒出需要雕刻的大致样本,再手持专用的机械进行加工处理,对于一般的材质常用的是专用的钻铣刀或者其他专用的雕刻刀具。由于钻铣或雕刻过程中刀具的轴向及径向均有受力,手部很难保持稳定,进给量不易控制,轻者精度不足,影响整体美观,并且无规律的振动使得刀具很容易崩坏。
对于这种情况,一部分施工人员采用数控机床进行加工,但是具体实施起来也有相当的困难,首先,对于私人订制的非标件,每家每户的要求及尺寸各不相同,每更换一家就需要调整程序,进行重新编排,这无形中提高了对人员素质的要求,而且需要施工人员与操作人员还有客户之间进行反复讨论,其次,由于数控机床属于高精设备,不便于搬运,而施工队的施工地点并不固定,每次都需要施工人员带着材料加工车间,然后再在加工车间进行加工,再返回施工地,严重拖延施工效率,最后,数控机床更适用于呈批量上的生产,而且精度可控,但是对于大部分私人订制个体户,对精度没有特别的要求,只需要形似神似即可,这种工件采用数控机床进行加工,显得浪费资源。除此外,从经济方面考虑,对于机床拥有者,每个订单都需要重新编排程序,浪费大量时间,机床空置,效率较低,为了弥补损失,只能向施工队或者个体客户收取高昂的费用,这对双方都不利。
发明内容
针对上述情况,为克服现有技术之缺陷,本发明提供了一种便携式现场雕花装置,有效的解决了现有的住宅在预制件雕饰文理曲线时,人工劳动量大且不易控制精度,刀具受力不恒定易损坏,精度差影响整体美观,不能很好的适应现场施工需要,加工成本昂贵,严重拖延施工效率的问题。
其解决的技术方案是,包括水平放置的工作台,工作台左右两端均有竖直固定的立板,两个立板之间有水平状的矩形块,矩形块前后两端均贯穿有一个水平状的横杆,横杆端部固定在立板上,矩形块能沿着横杆左右移动;矩形块上方安装有第一蜗轮蜗杆机构,其中第一蜗轮呈水平状,第一蜗杆与横杆平行且能主动转动,第一蜗轮上方有水平状且能主动转动的丝杠,丝杠上套装有螺纹管,螺纹管下端固定竖直的圆筒,第一蜗轮的中心轴上端插装在圆筒内且使得螺纹管不能转动,丝杠转动能带动螺纹管左右移动;
所述的矩形块下侧有水平状的圆板,圆板上端面上有沿其径向开设的凹槽,凹槽内有能转动但不能轴向移动的螺杆,螺杆上套装有滑筒,滑筒与螺杆经螺纹连接,第一蜗轮的中心轴下端贯穿矩形块且与滑筒固定在一起,圆板下端安装有液压缸,液压缸中的活塞杆下端安装有第一电机,第一电机上安装有刀具。
本发明结构巧妙,通过简单调整,能使得刀具沿着一定规律的曲线进行加工,并且能根据需要在特定的地方增加雕刻的密度,能根据需要调整曲线的样式及弧度,在加工中,使得刀具受力均衡,减少震动,相对于手工,本装置的精度可控,能承受较大的扭矩,很好的适应现场施工需要,大大节省加工成本,有利于提高施工效率,适用性广,便于搬运转场,易于推广。
附图说明
图1为本发明刀具在工件上移动的轨迹。
图2为本发明主视剖视图。
图3为本发明侧视剖视图。
图4为图3中A-A向视图。
图5为本发明加工圆台状工件时的状态图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
由图1至图5给出,本发明包括水平放置的工作台1,工作台1左右两端均有竖直固定的立板2,两个立板2之间有水平状的矩形块3,矩形块3前后两端均贯穿有一个水平状的横杆4,横杆4端部固定在立板2上,矩形块3能沿着横杆4左右移动;矩形块3上方安装有第一蜗轮5蜗杆机构,其中第一蜗轮5呈水平状,第一蜗杆6与横杆4平行且能主动转动,第一蜗轮5上方有水平状且能主动转动的丝杠7,丝杠7上套装有螺纹管8,螺纹管8下端固定竖直的圆筒9,第一蜗轮5的中心轴10上端插装在圆筒9内且使得螺纹管8不能转动,丝杠7转动能带动螺纹管8左右移动;
所述的矩形块3下侧有水平状的圆板11,圆板11上端面上有沿其径向开设的凹槽,凹槽内有能转动但不能轴向移动的螺杆12,螺杆12上套装有滑筒13,滑筒13与螺杆12经螺纹连接,第一蜗轮5的中心轴10下端贯穿矩形块3且与滑筒13固定在一起,圆板11下端安装有液压缸14,液压缸14中的活塞杆下端安装有第一电机,第一电机上安装有刀具15。
为了安装液压缸14,且使得刀具15能多角度进行雕刻,所述的圆板11下方有沿圆板11径向布置且能转动的第二蜗杆16,第二蜗杆16下端啮合有第二蜗轮17,第二蜗轮17转动固定在圆板11上,第二蜗轮17右侧固定有水平状的活动板18,液压缸14固定在活动板18右端上侧,液压缸14上的活塞杆下端贯穿活动板18且置于活动板18下侧。
为了安装第二蜗杆16及第二蜗轮17,所述的圆板11下端有与第二蜗杆16对应的第一连接板19,第二蜗杆16端部贯穿第一连接板19且置于第一连接板19外侧,第二蜗杆16端部有环形凸起使得第二蜗杆16不能轴向移动;所述的圆板11下端有与第二蜗轮17对应的第二连接板20,第二蜗轮17转动固定在第二连接板20上。
所述的第一蜗杆6端部贯穿立板2,第一蜗杆6上连接有第二电机21,第二电机21固定在立板2上,所述的丝杠7端部贯穿立板2,丝杠7上连接有第三电机22,第三电机22固定在立板2上。
所述的立板2下端固定有水平状的底板23,底板23与工作台1经多个螺栓固定在一起。
值得注意的是,为了减少摩擦力,所述的第一蜗杆6端部、丝杠7端部与立板2之间均安装有轴承,第一蜗轮5的中心轴10的上端与圆筒9之间安装有轴承,矩形块3与横杆4之间安装有直线轴承;第二电机21与第三电机22均为具有抱闸功能的伺服电机;滑筒13为外方内圆的管状结构。
使用时,先将加工的工件牢靠的固定在工作台1上,此时,启动第一电机及液压缸14,使得下端的刀具15与工件接触,然后启动第三电机22,第二电机21不动,第三电机22转动带动丝杠7转动,丝杠7转动使得螺纹管8左右移动,螺纹管8左右移动经圆筒9带动第一蜗轮5沿着第一蜗杆6滚动,此时第一蜗轮5与第一蜗杆6相当于齿轮齿条结构的作用,第一蜗轮5的中心轴10带动滑筒13以中心轴10为中心进行转动,滑筒13经螺杆12使得圆板11以中心轴10为中心进行转动,圆板11转动带动下方的活动板18转动,活动板18转动带动液压缸14及第一电机转动,从而实现刀具15对工件表面的镌刻。
按上述过程,附图1中所示,b组为正常的摆线,其中b组内从上到下依次为标准摆线、短幅摆线、长幅摆线,结合本发明,设刀具15下端刀刃距第一蜗轮5中心轴10的轴心的距离L,设蜗轮的公称直径的一半为R,当L=R时,刀具15的在工件上轨迹为标准摆线,当L<R时,刀具15在工件上的轨迹是短幅摆线,当L>R时,刀具15在工件上的轨迹是长幅摆线。
在上述过程中,刀具15在工件上的轨迹为正常的摆线,如图1中b组直线,若是需要改变轨迹的曲率及密度,即改变轨迹的每一拱之间跨越的距离,此时启动第二电机21,第二电机21转动也会带动蜗轮转动,与此同时,由于圆筒9拨动第一蜗轮5的中心轴10使得第一蜗轮5沿着第一蜗杆6滚动,两者叠加会使得每一拱的跨度增大或者减小,如图1中的a组就是每一拱的跨度增大之后的轨迹,图1中b组是每一拱的跨度减小后的轨迹。在相同时间内,圆筒9左右移动使第一蜗轮5滚动的角度与第一蜗杆6使第一蜗轮5转动的角度相等时,刀具15在工件表面雕刻的轨迹为直线。
刀具15在工件表面上的轨迹的拱高是可以调整的,具体的步骤为:旋转圆板11上的螺杆12,螺杆12转动能使得滑筒13与圆板11之间的相对位置发生变化,即刀具15下端与第一蜗轮5的中心轴10之间的距离发生变化,以此实现了调整雕刻轨迹的拱高。
本发明也适用于圆形轨迹,具体方法是,第二电机21转动,同时第三电机22固定不转,即只有第一蜗杆6转动但丝杠7不转,第一蜗杆6转动使得刀具15绕着第一蜗轮5的中心轴10进行转动,最终形成圆形轨迹,通过调整滑筒13在螺杆12上的位置能实现调整圆形轨迹的半径。在此基础上,也可以对圆锥状或者圆台状的表面进行雕刻或者纹理修饰,具体的是,手动旋转第二蜗杆16,第二蜗杆16带动第二蜗轮17转动,第二蜗轮17转动带动活动板18上下摆动,当活动板18摆动到特定位置后,停止旋转,此时活动板18的角度被固定,同时刀具15的雕刻角度也被固定。
本发明的突出优点及显著进步:
1.本发明采用蜗轮蜗杆结构及丝杠7螺母结构满足了房屋建造装修中私人订制的要求,能灵活调整轨迹,能使得刀具15能沿着特定的轨迹平稳的移动,减少震动,其中采用蜗轮蜗杆机构能够承载较大的扭矩,减少人工劳动。
2.本发明中的第一蜗杆6的转动速度直接影响到刀具15划过的轨迹形成的每一拱的跨度大小,第一蜗杆6也可以使用手动摇柄进行转动,手动进行转动第一蜗杆6,以此实现在某个特定区域内增大或者减小“一个拱”的跨距,但要求工人需要有相当丰富的经验,否则会出现偏离预定轨迹甚至出现工件报废。
3.本发明中适合搬运,也适合现场施工,能根据现场的要求进行实时制作,大大节省加工成本,有利于提高施工效率,适用性广,便于搬运转场,易于推广。
Claims (5)
1.一种便携式现场雕花装置,其特征在于,包括水平放置的工作台(1),工作台(1)左右两端均有竖直固定的立板(2),两个立板(2)之间有水平状的矩形块(3),矩形块(3)前后两端均贯穿有一个水平状的横杆(4),横杆(4)端部固定在立板(2)上,矩形块(3)能沿着横杆(4)左右移动;矩形块(3)上方安装有第一蜗轮(5)蜗杆机构,其中第一蜗轮(5)呈水平状,第一蜗杆(6)与横杆(4)平行且能主动转动,第一蜗轮(5)上方有水平状且能主动转动的丝杠(7),丝杠(7)上套装有螺纹管(8),螺纹管(8)下端固定竖直的圆筒(9),第一蜗轮(5)的中心轴(10)上端插装在圆筒(9)内且使得螺纹管(8)不能转动,丝杠(7)转动能带动螺纹管(8)左右移动;
所述的矩形块(3)下侧有水平状的圆板(11),圆板(11)上端面上有沿其径向开设有凹槽,凹槽内有能转动但不能轴向移动的螺杆(12),螺杆(12)上套装有滑筒(13),滑筒(13)与螺杆(12)经螺纹连接,第一蜗轮(5)的中心轴(10)下端贯穿矩形块(3)且与滑筒(13)固定在一起,圆板(11)下端安装有液压缸(14),液压缸(14)中的活塞杆下端安装有第一电机,第一电机上安装有刀具(15)。
2.根据权利要求1所述的一种便携式雕花装置,其特征在于,所述的圆板(11)下方有沿圆板(11)径向布置且能转动的第二蜗杆(116),第二蜗杆(116)下端啮合有第二蜗轮(17),第二蜗轮(17)转动固定在圆板(11)上,第二蜗轮(17)右侧固定有水平状的活动板(18),液压缸(14)固定在活动板(18)右端上侧,液压缸(14)上的活塞杆下端贯穿活动板(18)且置于活动板(18)下侧。
3.根据权利要求1所述的一种现场雕花装置,其特征在于,所述的圆板(11)下端有与第二蜗杆(16)对应的第一连接板(19),第二蜗杆(16)端部贯穿第一连接板(19)且置于第一连接板(19)外侧,第二蜗杆(16)端部有环形凸起使得第二蜗杆(16)不能轴向移动;所述的圆板(11)下端有与第二蜗轮(17)对应的第二连接板(20),第二蜗轮(17)转动固定在第二连接板(20)上。
4.根据权利要求1所述的一种便携式现场雕花装置,其特征在于,所述的第一蜗杆(6)端部贯穿立板(2),第一蜗杆(6)上连接有第二电机(21),第二电机(21)固定在立板(2)上,所述的丝杠(7)端部贯穿立板(2),丝杠(7)上连接有第三电机(22),第三电机(22)固定在立板(2)上。
5.根据权利要求1所述的一种便携式现场雕花装置,其特征在于,所述的立板(2)下端固定有水平状的底板(23),底板(23)与工作台(1)经多个螺栓固定在一起。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO1992011965A1 (fr) * | 1990-12-27 | 1992-07-23 | Pavel Vasilievich Ovechkin | Fraiseuse |
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- 2020-06-06 CN CN202010508400.9A patent/CN111532067A/zh not_active Withdrawn
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