CN217394058U - 一种雕刻模组及应用该模组的自动雕刻装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于雕刻技术领域，具体涉及一种雕刻模组及应用该模组的自动雕刻装置。本实用新型包括板面平行布置的仿形定位框，所述仿形定位框内的与料片外形吻合的孔状区域构成用于平放料片的放置区，且该放置区布置有用于限制料片下行的定位部；该模组还包括布置于仿形定位框正上方的上方雕刻机以及位于仿形定位框正下方的下方雕刻机，两台雕刻机的工作头彼此相对，且仿形定位框处料片的两板面均位于相应工作头的焦距部位处。本实用新型能一次性的在料片上进行双面雕刻操作，从而有效提升雕刻效率。

Description

一种雕刻模组及应用该模组的自动雕刻装置

技术领域

本实用新型属于雕刻技术领域，具体涉及一种雕刻模组及应用该模组的自动雕刻装置。

背景技术

雕刻，就是由外向内一步一步地通过减去废料，循序渐进地将形体挖掘显现出来的过程。随着人类需求的不断增长，传统的手工雕刻速度慢和效率低的问题日益突出，已经跟不上现代人们的需要，急需提高雕刻的速度和质量，雕刻机器人由此而生。目前的雕刻机器人大多仍处于研发阶段，多见于小批量的教学性质的雕刻。以板式雕刻为例，充当雕刻基体的每片料片尺寸均较小，每次雕刻时需要将料片手动取来后再放在雕刻平台上，随后使用雕刻机器人来完成雕刻工作；每雕刻一片后，手动翻面再激光雕刻另外一面，最终形成雕刻成品。显然，上述雕刻流程繁复冗长，每次翻面均需重新定位基准，且半自动化的雕刻方式也随之带来雕刻效率始终无法达到最优化，亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种构造紧凑合理的雕刻模组，其能一次性的在料片上进行双面雕刻操作，从而有效提升雕刻效率。

为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种雕刻模组，其特征在于：包括板面平行布置的仿形定位框，所述仿形定位框内的与料片外形吻合的孔状区域构成用于平放料片的放置区，且该放置区布置有用于限制料片下行的定位部；该模组还包括布置于仿形定位框正上方的上方雕刻机以及位于仿形定位框正下方的下方雕刻机，两台雕刻机的工作头彼此相对，且仿形定位框处料片的两板面均位于相应工作头的焦距部位处。

优选的，所述仿形定位框外形呈四方框体状，仿形定位框内贯穿布置方形定位孔；在铅垂截面上，方形定位孔外形呈上大下小的二段式阶梯孔状，且阔孔段构成所述放置区，窄孔段构成可供下方雕刻机的工作头雕刻的工作区，阔孔段与窄孔段所配合形成的台阶面构成所述定位部。

优选的，方形定位孔的上孔端布置便于料片滑入的倒角状的导料口。

优选的，所述方形定位孔为两组以上且沿铅垂向在仿形定位框处依序布置，各方形定位孔彼此同轴；彼此相邻的两组方形定位孔之间，位于上方的方形定位孔的窄孔段构成下方的方形定位孔的阔孔段。

优选的，所述方形定位孔的两短边处彼此反向的延伸有便于取料的凹口。

优选的，所述仿形定位框通过铅垂调节组件固定在安装支架上；所述铅垂升降组件包括固定在安装支架上的调节电机，调节电机的输出轴同轴固定调节丝杆；调节丝杆铅垂设置且其两端简支梁状的回转配合在安装支架上；调节丝杆上螺纹配合调节滑块，调节滑块上固定悬臂杆，悬臂杆上安装所述仿形定位框；悬臂杆的安装位置与各雕刻机的动作路径彼此避让。

优选的，所述安装支架包括底端固定在工作台面上的铅垂杆，铅垂杆顶部固定上方雕刻机，铅垂杆中部固定下方雕刻机；铅垂杆杆身处还水平延伸有用于固定所述铅垂调节组件的水平杆。

优选的，一种应用所述雕刻模组的自动雕刻装置，包括用于执行雕刻动作的工作台面，工作台面上铅垂贯穿布置有取料孔，以便从位于工作台面下方的上料模组的上料口处实现取料需求；工作台面处还设置限位孔，以避让仿形定位框的动作路径和用于水平向定位仿形定位框位置；该装置还包括依照工序流程依序布置的取料模组、移料模组及出料模组；雕刻模组位于取料模组及移料模组之间处；所述取料模组及移料模组均为带有真空吸盘的机械臂，取料模组用于将料片由取料孔移送至雕刻模组的仿形定位框处，移料模组用于将仿形定位框处雕刻完毕的成品移送至出料模组处；所述出料模组为出料输送带，从而将该成品输出至工作台面旁侧的成品输出窗处。

本实用新型的有益效果在于：

1)、抛弃了传统的单面雕刻再翻面的繁复雕刻流程，转而另辟蹊径的采用了双雕刻机同时雕刻的设计构思；实际工作时，通过将料片放置在仿形定位框处实现定位，随后开启雕刻机，即可在孔状区域的上方和下方同时对位于孔状区域内的料片的上板面及下板面进行雕刻，从而有效提升雕刻效率。

2)、对于仿形定位框而言，其既要满足对料片的仿形固定功能，也即保证料片在雕刻时不相对仿形定位框发生平移；又要确保料片在铅垂向上的定位效果。因此，本实用新型依靠阔孔段构成所述放置区，窄孔段构成可供下方雕刻机的工作头雕刻的工作区，阔孔段与窄孔段所配合形成的台阶面构成所述定位部，即快捷方便的实现了对料片雕刻时的可靠定位目的，成效显著。

3)、导料口的设置，目的是方便快速放入料片，并同时实现料片在滑入方形定位孔时的自动定中功能，以进一步提升工作效率及雕刻稳定性。至于方形定位孔，可以是铅垂向布置的多组，以整体视角来看，实际上是各方形定位孔由下而上孔径逐渐增大，从而实现一框多用功能，使用更为灵活。

4)、凹口的布置，一方面满足了取料模组为夹爪时的快速取料需求；另一方面，在断电时或测试时等偶然情况下，需人工取料时，凹口也更方便进行相应操作。

5)、仿形定位框在工作时，可以直接固定其高度；也可以如本实用新型所言实现铅垂调节动作，或通过仿形定位框的主动下移，留出更多上方空间，使得机械臂能伸入该上方空间内，完成取移料操作；或者仿形定位框能在料片雕刻完毕后升起，以方便机械臂快速定位该仿形定位框，随之实现取移料动作。而无论是上述何种情况，一旦仿形定位框动作，则在后续雕刻之前，必须重新依靠铅垂调节组件来恢复零位，也即重新处于两台雕刻机的工作头的焦距部位，此处就不再赘述。

6)、在上述结构的基础上，本实用新型还配置有相应的自动雕刻装置。该自动雕刻模组用于实现对料片由上料至雕刻至取料的全自动工作功能，以满足全自动化的雕刻要求。

附图说明

图1为本实用新型的立体结构示意图；

图2为本实用新型的正视图；

图3为仿形定位框的立体结构示意图；

图4为自动雕刻装置的立体结构示意图。

本实用新型各标号与部件名称的实际对应关系如下：

10-仿形定位框 11-阔孔段 12-窄孔段 13-台阶面

14-导料口 15-凹口

21-上方雕刻机 22-下方雕刻机

30-铅垂调节组件 31-调节电机 32-调节丝杆 33-调节滑块

34-悬臂杆

40-安装支架 41-铅垂杆 42-水平杆

50-工作台面 51-取料孔 52-限位孔

60-取料模组 70-移料模组 80-出料模组

具体实施方式

为便于理解，此处结合图1-4，对本实用新型的具体结构及工作方式作以下进一步描述：

本实用新型包括雕刻模组及其自动雕刻装置。

对于雕刻模组，其具体结构如图1-3所示，主要结构包括安装支架40以及布置在安装支架40上的上方雕刻机21及下方雕刻机22，两台雕刻机的工作头彼此相对，且在焦距部位处设置水平板状的仿形定位框10。其中：

仿形定位框10的外形参照图3所示，整体呈现长方框体状，且框内的孔形区域构成放置区。该孔形区域呈现由上而下口径渐小的多组方孔构造，每相邻的两组方孔构成一组方形定位孔。至此，可以看出：对于任意一组方形定位孔而言，其外形都呈上大下小的二段式阶梯孔状，且阔孔段11构成所述放置区，窄孔段12构成可供下方雕刻机22的工作头雕刻的工作区，阔孔段11与窄孔段12所配合形成的台阶面13构成定位部，该定位部用于限制料片下行，以保证雕刻时的雕刻稳定性，并确保雕刻时料片始终处于所述焦距部位处。

实际操作时，由于自动化的关系，因此取料及移料操作均需依赖机械臂来完成；而机械臂需要有一定的空间来动作，上方雕刻机21的存在可能与机械臂间具备动作干涉的可能性。或者如图4所示的，料片在雕刻时，携有料片的仿形定位框10整体与工作台面50平齐，而在雕刻后需抬升仿形定位框10，以便机械臂定位。无论上述何种情况，均需仿形定位框10能实现铅垂向动作，从而在取移料和恢复零位之间实现状态切换。因此，本实用新型提供了一种铅垂调节组件30。铅垂调节组件30包括固定在安装支架40上的调节电机31，安装支架40固定在工作台面50上。调节电机31的输出轴同轴固定调节丝杆32；调节丝杆32铅垂设置且其两端简支梁状的回转配合在安装支架40上；调节丝杆32上螺纹配合调节滑块33，调节滑块33上固定悬臂杆34，悬臂杆34上安装所述仿形定位框10。为保证设备的工作可靠性，悬臂杆34的安装位置与各雕刻机的动作路径彼此避让。从图1中，还可以看出，仅就安装支架40而言，其包括了底端固定在工作台面50上的铅垂杆41，铅垂杆41顶部固定上方雕刻机21，铅垂杆41中部固定下方雕刻机22，铅垂杆41杆身处则水平延伸有用于固定所述铅垂调节组件30的水平杆42，以实现整体连接的功能。

本实用新型实际操作时，如图1所示，一旦参与者现场选择了一种雕刻样式，则上料模组开始上料，上料模组的上料口与工作台面50处取料孔51相对齐，此时取料模组60动作，即可将取料孔51处料片吸取并移动至雕刻模组的仿形定位框10处。仿形定位框10能实现料片自动对中，也即依靠斜拉倒角状的导料口14来自行定位导正，结构简单且实用性高。在每次仿形定位框10获得料片时，可以通过铅垂调节组件30下移至限位孔52处，一方面可微调仿形定位框10至两台雕刻机的焦距部位；另一方面限位孔52也保证了雕刻时整个悬臂状的仿形定位框10不会产生意外晃动动作。两台雕刻机随后开始工作，实现一次性雕刻正反面的效果，以便将选定的图案同时或先后雕刻在该料片的正面及反面，雕刻过程无需翻转料片。雕刻完毕后，铅垂调节组件30动作带动仿形定位框10上移，也即凸出工作台面50，呈现如图1所示的待取料状态；此后，移料模组70动作，将雕刻完毕的成品抓取并送至出料模组80处。出料模组80启动，将成品输出至工作台面50旁侧的成品输出窗，参与者随后可现场取走该成品。

考虑到取料模组60可能为夹爪时的快速取料需求，以及在断电时或测试时等偶然情况下需人工取料的要求，因此可以在方形定位孔处布置如图3所示的凹口15。此外，上料模组可以直接采用市面常规的供料体系，如离心震荡供料设备等自动供料结构；同理，取料模组60及移料模组70可直接采用具备真空吸盘的常规机械臂等，出料模组80所用输送带只需实现定向输送功能即可，此处就不再多作赘述。

当然，对于本领域技术人员而言，本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而还包括在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现的相同或类似结构。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (8)

1.一种雕刻模组，其特征在于：包括板面平行布置的仿形定位框（10），所述仿形定位框（10）内的与料片外形吻合的孔状区域构成用于平放料片的放置区，且该放置区布置有用于限制料片下行的定位部；该模组还包括布置于仿形定位框（10）正上方的上方雕刻机（21）以及位于仿形定位框（10）正下方的下方雕刻机（22），两台雕刻机的工作头彼此相对，且仿形定位框（10）处料片的两板面均位于相应工作头的焦距部位处。

2.根据权利要求1所述的一种雕刻模组，其特征在于：所述仿形定位框（10）外形呈四方框体状，仿形定位框（10）内贯穿布置方形定位孔；在铅垂截面上，方形定位孔外形呈上大下小的二段式阶梯孔状，且阔孔段（11）构成所述放置区，窄孔段（12）构成可供下方雕刻机（22）的工作头雕刻的工作区，阔孔段（11）与窄孔段（12）所配合形成的台阶面（13）构成所述定位部。

3.根据权利要求2所述的一种雕刻模组，其特征在于：方形定位孔的上孔端布置便于料片滑入的倒角状的导料口（14）。

4.根据权利要求2所述的一种雕刻模组，其特征在于：所述方形定位孔为两组以上且沿铅垂向在仿形定位框（10）处依序布置，各方形定位孔彼此同轴；彼此相邻的两组方形定位孔之间，位于上方的方形定位孔的窄孔段（12）构成下方的方形定位孔的阔孔段（11）。

5.根据权利要求2所述的一种雕刻模组，其特征在于：所述方形定位孔的两短边处彼此反向的延伸有便于取料的凹口（15）。

6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的一种雕刻模组，其特征在于：所述仿形定位框（10）通过铅垂调节组件（30）固定在安装支架（40）上；所述铅垂调节组件（30）包括固定在安装支架（40）上的调节电机（31），调节电机（31）的输出轴同轴固定调节丝杆（32）；调节丝杆（32）铅垂设置且其两端简支梁状的回转配合在安装支架（40）上；调节丝杆（32）上螺纹配合调节滑块（33），调节滑块（33）上固定悬臂杆（34），悬臂杆（34）上安装所述仿形定位框（10）；悬臂杆（34）的安装位置与各雕刻机的动作路径彼此避让。

7.根据权利要求6所述的一种雕刻模组，其特征在于：所述安装支架（40）包括底端固定在工作台面（50）上的铅垂杆（41），铅垂杆（41）顶部固定上方雕刻机（21），铅垂杆（41）中部固定下方雕刻机（22）；铅垂杆（41）杆身处还设置有用于固定所述铅垂调节组件（30）的水平杆（42）。

8.一种应用权利要求1或2或3或4或5所述的雕刻模组的自动雕刻装置，其特征在于：包括用于执行雕刻动作的工作台面（50），工作台面（50）上铅垂贯穿布置有取料孔（51），以便从位于工作台面（50）下方的上料模组的上料口处实现取料需求；工作台面（50）处还设置限位孔（52），以避让仿形定位框（10）的动作路径和用于水平向定位仿形定位框位置；该装置还包括依照工序流程依序布置的取料模组（60）、移料模组（70）及出料模组（80）；雕刻模组位于取料模组（60）及移料模组（70）之间处；所述取料模组（60）及移料模组（70）均为带有真空吸盘的机械臂，取料模组（60）用于将料片由取料孔（51）移送至雕刻模组的仿形定位框（10）处，移料模组（70）用于将仿形定位框（10）处雕刻完毕的成品移送至出料模组（80）处；所述出料模组（80）为出料输送带，从而将该成品输出至工作台面（50）旁侧的成品输出窗处。

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