CN113370348B - 一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法，包括下壳体，所述下壳体的上表面焊接有上壳体，所述下壳体的前表面安装有控制器，所述下壳体的内侧壁顶部安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的活塞杆通过螺钉螺纹连接有第二电动推杆；利用控制器接通所有电器元件，通过旋转机构负责运行模坯，通过调节修模机构配合蜗杆、蜗轮、第一凸轮和第二凸轮之间的机械联动，即可模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作，同时利用第一电动推杆与第二电动推杆之间的配合，帮助橡胶球的按压以设计陶瓶的内腔；相较于传统技术中的人工手动加工，本发明在保证生产质量的前提下，极大地提高了生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及陶瓷制品加工技术领域，具体为一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法。
背景技术
陶艺，广泛讲是中国传统古老文化与现代艺术结合的艺术形式，同时也是一种陶瓷制品或石膏制品的加工手段；主要是在一个旋转的基座上放置石膏模土(也称为“模坯”)并对其不断地喷水湿润，使用双手不断对正在旋转的模土进行调节按压，最终成品的陶瓶将会被制作者的手动捏压所制作出不同的曲线形状；传统的陶艺加工基本多为人工制造，虽然制作外观精美但是制作效率很低，并且精通陶艺加工技艺的加工者需要大量的经验累积，专业人士的数量匮乏导致陶艺加工的生产效率不足以迎合较为宽广的市场。
针对上述情况，提出一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法，包括下壳体，所述下壳体的上表面焊接有上壳体，所述下壳体的前表面安装有控制器，所述下壳体的内侧壁顶部安装有第一电动推杆，所述第一电动推杆的活塞杆通过螺钉螺纹连接有第二电动推杆；
所述下壳体的内部安装有旋转机构，所述旋转机构包括第一伺服电机、主动轮、齿圈和滚动轴承，所述第一伺服电机的输出轴与所述主动轮焊接，所述主动轮的轮齿与所述齿圈的轮齿啮合，所述齿圈的外表面与所述滚动轴承的内瓦焊接；
所述下壳体的上表面焊接有基座板，所述基座板的下表面与所述滚动轴承的外瓦焊接，所述基座板的内侧壁通过轴承转动连接有模坯套筒，所述模坯套筒的下表面与所述齿圈的上表面焊接；
所述上壳体的内侧壁两侧安装有两个互相对称的修模机构，所述修模机构包括齿条、支撑杆、密封壳体、第二伺服电机、蜗杆、蜗轮、连接架、双联齿轮、加强筋、连接板、第一凸轮、第三伺服电机和第二凸轮，所述密封壳体的内侧壁与所述第二伺服电机通过螺栓螺纹连接，所述第二伺服电机的输出轴与所述蜗杆焊接，所述密封壳体的下表面与所述连接架焊接，所述连接架的内侧壁通过齿轮轴与所述蜗轮转动连接，所述蜗轮的轮齿与所述蜗杆的轮齿啮合，所述蜗轮的齿轮轴与所述双联齿轮焊接，所述双联齿轮的轮齿与所述齿条的轮齿结合，所述齿条的一侧与所述上壳体的内侧壁焊接，所述支撑杆的上表面与所述上壳体的内侧壁顶部焊接，所述连接板的内侧壁通过轴承与所述第三伺服电机的输出轴转动连接，所述第三伺服电机的输出轴与所述第一凸轮焊接，所述第一凸轮通过齿牙与所述第二凸轮的齿牙啮合，所述第二凸轮的内侧壁通过销轴与所述连接板的上表面焊接；
所述控制器的电性输出端与所述第一伺服电机、第二伺服电机、第三伺服电机、照明灯、第一电动推杆和第二电动推杆的电性输入端电性连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述下壳体的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮。
作为本技术方案的进一步优选的：所述上壳体的上表面开设有入水口。
作为本技术方案的进一步优选的：所述下壳体的内侧壁顶部安装有两个照明灯。
作为本技术方案的进一步优选的：所述密封壳体的内侧壁粘接有橡胶垫，所述橡胶垫的内侧壁与所述第二伺服电机的外表面粘接，所述第三伺服电机的外表面粘接有橡胶套筒。
作为本技术方案的进一步优选的：所述密封壳体的后表面焊接有连接块，所述连接块的内侧壁与所述支撑杆滑动连接。
作为本技术方案的进一步优选的：所述第二电动推杆的活塞杆粘接有橡胶球。
作为本技术方案的进一步优选的：所述密封壳体的另一侧与所述加强筋焊接，所述加强筋的上表面与所述连接板焊接。
另外本发明还提供一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、首先将模坯放入模坯套筒内；根据实际情况所需加工的陶瓶形状，利用控制器调节所有电器元件的运行轨迹、时间及输出功率等参数，随后启动控制器；
S2、旋转机构内的第一伺服电机带动主动轮旋转，主动轮啮合齿圈，在滚动轴承的辅助配合下，带动模坯套筒及所装载的模坯相较于基座板进行旋转；随后修模机构内，密封壳体通过第二伺服电机带动蜗杆旋转，蜗杆与蜗轮啮合，带动双联齿轮啮合于齿条缓慢提升；
S3、在提升的过程中，连接板上的第一凸轮会在第三伺服电机的控制下，利用特制的齿牙在第二凸轮上进行啮合，而第二凸轮利用其外廓线特性，配合按压旋转中的模坯，模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作；同时，第一电动推杆会配合第二电动推杆进行行进，帮助第二电动推杆利用其活塞杆上对陶瓶的内腔进行成型设计；期间，由于陶艺的加工需要模坯保持水分，而入水口外接水泵及水管，负责为喷头进行供水，以喷洒湿润模坯。
作为本技术方案的进一步优选的：在所述S3中，第二电动推杆利用其活塞杆上的橡胶球对陶瓶的内腔进行成型设计。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用控制器接通所有电器元件，通过旋转机构负责运行模坯，通过调节修模机构配合蜗杆、蜗轮、第一凸轮和第二凸轮之间的机械联动，即可模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作，同时利用第一电动推杆与第二电动推杆之间的配合，可以配合橡胶球的按压，以设计陶瓶的内腔；相较于传统技术中的人工手动加工，本发明在保证生产质量的前提下，极大地提高了生产效率；而相较于现有的注塑模具成型的陶瓶，或是类似于铣床加工的陶瓶，本装置能够更完美的实现人工加工陶瓶才能所独有的“拉坯纹”，这对陶瓶自身的美观有着飞跃性的提升。
附图说明
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的基座板立体结构示意图；
图3为本发明的旋转机构立体结构示意图；
图4为本发明的修模机构中的密封壳体立体结构示意图；
图5为本发明的修模机构中的连接板立体结构示意图；
图6为本发明的上壳体立体结构示意图；
图7为本发明的电路图。
图中：1、下壳体；101、万向轮；2、上壳体；3、控制器；4、旋转机构；401、第一伺服电机；402、主动轮；403、齿圈；404、滚动轴承；5、基座板；6、模坯套筒；7、修模机构；701、齿条；702、支撑杆；703、密封壳体；704、橡胶垫；705、第二伺服电机；706、蜗杆；707、蜗轮；708、连接架；709、双联齿轮；7010、连接块；7011、加强筋；7012、连接板；7013、第一凸轮；7014、橡胶套筒；7015、第三伺服电机；7016、第二凸轮；8、喷头；801、入水口；9、照明灯；10、第一电动推杆；11、第二电动推杆；12、橡胶球。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置及使用方法，包括下壳体1，下壳体1的上表面焊接有上壳体2，下壳体1的前表面安装有控制器3，下壳体1的内侧壁顶部安装有第一电动推杆10，第一电动推杆10的活塞杆通过螺钉螺纹连接有第二电动推杆11；
下壳体1的内部安装有旋转机构4，旋转机构4包括第一伺服电机401、主动轮402、齿圈403和滚动轴承404，第一伺服电机401的输出轴与主动轮402焊接，主动轮402的轮齿与齿圈403的轮齿啮合，齿圈403的外表面与滚动轴承404的内瓦焊接；
下壳体1的上表面焊接有基座板5，基座板5的下表面与滚动轴承404的外瓦焊接，基座板5的内侧壁通过轴承转动连接有模坯套筒6，模坯套筒6的下表面与齿圈403的上表面焊接；
上壳体2的内侧壁两侧安装有两个互相对称的修模机构7，修模机构7包括齿条701、支撑杆702、密封壳体703、第二伺服电机705、蜗杆706、蜗轮707、连接架708、双联齿轮709、加强筋7011、连接板7012、第一凸轮7013、第三伺服电机7015和第二凸轮7016，密封壳体703的内侧壁与第二伺服电机705通过螺栓螺纹连接，第二伺服电机705的输出轴与蜗杆706焊接，密封壳体703的下表面与连接架708焊接，连接架708的内侧壁通过齿轮轴与蜗轮707转动连接，蜗轮707的轮齿与蜗杆706的轮齿啮合，蜗轮707的齿轮轴与双联齿轮709焊接，双联齿轮709的轮齿与齿条701的轮齿结合，齿条701的一侧与上壳体2的内侧壁焊接，支撑杆702的上表面与上壳体2的内侧壁顶部焊接，连接板7012的内侧壁通过轴承与第三伺服电机7015的输出轴转动连接，第三伺服电机7015的输出轴与第一凸轮7013焊接，第一凸轮7013通过齿牙与第二凸轮7016的齿牙啮合，第二凸轮7016的内侧壁通过销轴与连接板7012的上表面焊接；
控制器3的电性输出端与第一伺服电机401、第二伺服电机705、第三伺服电机7015、照明灯9、第一电动推杆10和第二电动推杆11的电性输入端电性连接。
本实施例中，具体的：下壳体1的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮101；万向轮101可以为整体装置提供可移动性，以满足实际场合过程中的快速安置与移动需求。
本实施例中，具体的：上壳体2的上表面开设有入水口801；陶艺的加工需要模坯保持水分，而入水口801外接水泵及水管，负责为喷头8进行供水，以喷洒湿润模坯。
本实施例中，具体的：下壳体1的内侧壁顶部安装有两个照明灯9；照明灯9可以为整体装置的内部提供照明，以帮助工作人员查看陶瓶的成型情况。
本实施例中，具体的：密封壳体703的内侧壁粘接有橡胶垫704，橡胶垫704的内侧壁与第二伺服电机705的外表面粘接，第三伺服电机7015的外表面粘接有橡胶套筒7014；橡胶垫704以及橡胶套筒7014均是为了防止第二伺服电机705和第三伺服电机7015进水，以避免出现短路的现象。
本实施例中，具体的：密封壳体703的后表面焊接有连接块7010，连接块7010的内侧壁与支撑杆702滑动连接；连接块7010与支撑杆702的配合，可以与齿条701对双联齿轮709的配合形成两点支撑，以避免密封壳体703出现倾斜的现象。
本实施例中，具体的：第二电动推杆11的活塞杆粘接有橡胶球12；第二电动推杆11利用其活塞杆上的橡胶球12对陶瓶的内腔进行成型设计。
本实施例中，具体的：密封壳体703的另一侧与加强筋7011焊接，加强筋7011的上表面与连接板7012焊接；加强筋7011可以帮助提高密封壳体703的承载能力，辅助提升设备的运行寿命。
本实施例中，具体的：第一伺服电机401的具体型号为180ST-H17215H；第二伺服电机705的具体型号为180ST-H19015H；第三伺服电机7015的具体型号为180ST-H21520H；第一电动推杆10的具体型号为FAI50；第二电动推杆11的具体型号为FAI200；控制器3的具体型号为6ES7321-1BL00-0AA0。
另外本发明还提供一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置的使用方法，具体包括以下步骤：
S1、首先将模坯放入模坯套筒6内；根据实际情况所需加工的陶瓶形状，利用控制器3调节所有电器元件的运行轨迹、时间及输出功率等参数，随后启动控制器3；
S2、旋转机构4内的第一伺服电机401带动主动轮402旋转，主动轮402啮合齿圈403，在滚动轴承404的辅助配合下，带动模坯套筒6及所装载的模坯相较于基座板5进行旋转；随后修模机构7内，密封壳体703通过第二伺服电机705带动蜗杆706旋转，蜗杆706与蜗轮707啮合，带动双联齿轮709啮合于齿条701缓慢提升；
S3、在提升的过程中，连接板7012上的第一凸轮7013会在第三伺服电机7015的控制下，利用特制的齿牙在第二凸轮7016上进行啮合，而第二凸轮7016利用其外廓线特性，配合按压旋转中的模坯，模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作；同时，第一电动推杆10会配合第二电动推杆11进行行进，帮助第二电动推杆11利用其活塞杆上对陶瓶的内腔进行成型设计；期间，由于陶艺的加工需要模坯保持水分，而入水口801外接水泵及水管，负责为喷头8进行供水，以喷洒湿润模坯。
本实施例中，具体的：在S3中，第二电动推杆11利用其活塞杆上的橡胶球12对陶瓶的内腔进行成型设计。
工作原理或者结构原理：利用控制器3接通所有电器元件，通过旋转机构4负责运行模坯，通过调节修模机构7配合蜗杆706、蜗轮707、第一凸轮7013和第二凸轮7016之间的机械联动，即可模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作，同时利用第一电动推杆10与第二电动推杆11之间的配合，可以配合橡胶球12的按压以设计陶瓶的内腔；相较于传统技术中的人工手动加工，本发明在保证生产质量的前提下，极大地提高了生产效率。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及等同物限定。
Claims (10)
1.一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，包括下壳体(1)，其特征在于：所述下壳体(1)的上表面焊接有上壳体(2)，所述下壳体(1)的前表面安装有控制器(3)，所述下壳体(1)的内侧壁顶部安装有第一电动推杆(10)，所述第一电动推杆(10)的活塞杆通过螺钉螺纹连接有第二电动推杆(11)；
所述下壳体(1)的内部安装有旋转机构(4)，所述旋转机构(4)包括第一伺服电机(401)、主动轮(402)、齿圈(403)和滚动轴承(404)，所述第一伺服电机(401)的输出轴与所述主动轮(402)焊接，所述主动轮(402)的轮齿与所述齿圈(403)的轮齿啮合，所述齿圈(403)的外表面与所述滚动轴承(404)的内瓦焊接；
所述下壳体(1)的上表面焊接有基座板(5)，所述基座板(5)的下表面与所述滚动轴承(404)的外瓦焊接，所述基座板(5)的内侧壁通过轴承转动连接有模坯套筒(6)，所述模坯套筒(6)的下表面与所述齿圈(403)的上表面焊接；
所述上壳体(2)的内侧壁两侧安装有两个互相对称的修模机构(7)，所述修模机构(7)包括齿条(701)、支撑杆(702)、密封壳体(703)、第二伺服电机(705)、蜗杆(706)、蜗轮(707)、连接架(708)、双联齿轮(709)、加强筋(7011)、连接板(7012)、第一凸轮(7013)、第三伺服电机(7015)和第二凸轮(7016)，所述密封壳体(703)的内侧壁与所述第二伺服电机(705)通过螺栓螺纹连接，所述第二伺服电机(705)的输出轴与所述蜗杆(706)焊接，所述密封壳体(703)的下表面与所述连接架(708)焊接，所述连接架(708)的内侧壁通过齿轮轴与所述蜗轮(707)转动连接，所述蜗轮(707)的轮齿与所述蜗杆(706)的轮齿啮合，所述蜗轮(707)的齿轮轴与所述双联齿轮(709)焊接，所述双联齿轮(709)的轮齿与所述齿条(701)的轮齿结合，所述齿条(701)的一侧与所述上壳体(2)的内侧壁焊接，所述支撑杆(702)的上表面与所述上壳体(2)的内侧壁顶部焊接，所述连接板(7012)的内侧壁通过轴承与所述第三伺服电机(7015)的输出轴转动连接，所述第三伺服电机(7015)的输出轴与所述第一凸轮(7013)焊接，所述第一凸轮(7013)通过齿牙与所述第二凸轮(7016)的齿牙啮合，所述第二凸轮(7016)的内侧壁通过销轴与所述连接板(7012)的上表面焊接；
所述控制器(3)的电性输出端与所述第一伺服电机(401)、第二伺服电机(705)、第三伺服电机(7015)、照明灯(9)、第一电动推杆(10)和第二电动推杆(11)的电性输入端电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述下壳体(1)的下表面通过螺钉螺纹连接有四个万向轮(101)。
3.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述上壳体(2)的上表面开设有入水口(801)。
4.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述下壳体(1)的内侧壁顶部安装有两个照明灯(9)。
5.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述密封壳体(703)的内侧壁粘接有橡胶垫(704)，所述橡胶垫(704)的内侧壁与所述第二伺服电机(705)的外表面粘接，所述第三伺服电机(7015)的外表面粘接有橡胶套筒(7014)。
6.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述密封壳体(703)的后表面焊接有连接块(7010)，所述连接块(7010)的内侧壁与所述支撑杆(702)滑动连接。
7.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述第二电动推杆(11)的活塞杆粘接有橡胶球(12)。
8.根据权利要求1所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置，其特征在于：所述密封壳体(703)的另一侧与所述加强筋(7011)焊接，所述加强筋(7011)的上表面与所述连接板(7012)焊接。
9.一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、首先将模坯放入模坯套筒(6)内；根据实际情况所需加工的陶瓶形状，利用控制器(3)调节所有电器元件的运行轨迹、时间及输出功率参数，随后启动控制器(3)；
S2、旋转机构(4)内的第一伺服电机(401)带动主动轮(402)旋转，主动轮(402)啮合齿圈(403)，在滚动轴承(404)的辅助配合下，带动模坯套筒(6)及所装载的模坯相较于基座板(5)进行旋转；随后修模机构(7)内，密封壳体(703)通过第二伺服电机(705)带动蜗杆(706)旋转，蜗杆(706)与蜗轮(707)啮合，带动双联齿轮(709)啮合于齿条(701)缓慢提升；
S3、在提升的过程中，连接板(7012)上的第一凸轮(7013)会在第三伺服电机(7015)的控制下，利用特制的齿牙在第二凸轮(7016)上进行啮合，而第二凸轮(7016)利用其外廓线特性，配合按压旋转中的模坯，模拟实现人手对模坯的拿捏，以及对模坯进行外形设计及成型的动作；同时，第一电动推杆(10)会配合第二电动推杆(11)进行行进，帮助第二电动推杆(11)利用其活塞杆上对陶瓶的内腔进行成型设计；期间，由于陶艺的加工需要模坯保持水分，而入水口(801)外接水泵及水管，负责为喷头(8)进行供水，喷洒湿润模坯。
10.根据权利要求9所述的一种陶瓷石膏模型的全自动数控回旋车削装置的使用方法，其特征在于：在所述S3中，第二电动推杆(11)利用其活塞杆上的橡胶球(12)对陶瓶的内腔进行成型设计。
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