JP2004034427A

JP2004034427A - Cutter holding device for engraving machine

Info

Publication number: JP2004034427A
Application number: JP2002192812A
Authority: JP
Inventors: Yasuko Shinoda; 篠田　康子
Original assignee: SHINODA KK; Shinkosha KK
Current assignee: SHINODA KK; Shinkosha KK
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2004-02-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cutter holding device for an engraving machine, with which an engraving technique realizing engraving with many variations with no limit of engraving region can be performed. <P>SOLUTION: Instead of the conventional cutter holding device for holding a cutter tool, which is supported in a tool carriage moving at least in a X-Y plane and to which a cutter for engraving a matter to be engraved is mounted, the cutter holding device is equipped with a mounting base mounted to the tool carriage, a holder base shiftably supported along a Z-axis holding a predetermined rectilineal direction to the mounting base and a cutter holder having a cutter tool holding part for holding the cutter tool and being fixed to the holder base so as to put restrictions on the rotation about the Z-axis to the mounting base by the cutter holder in order to make it possible to hold an inclination θ, which is an intersecting angle between the longitudinal axis of the cutter and the Z-axis, at a predetermined angle. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、彫刻技術、特に、指輪などの貴金属装身具、アクセサリー、ギフト製品を加工するために、金属、石、ガラス、セラミック、貝、その他の表面に文字や模様などを彫刻するための彫刻技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、装身具の表面に文字を彫刻する場合に、従来からマスターをリンク機構により倣ってカッター工具を動かして彫刻するパンタグラフ式彫刻機やパソコンにより制御してカッター工具を動かして彫刻するパソコン式彫刻機が使用されている。
パンタグラフ式彫刻機を、図を基に、詳述する。図９は、従来の装置の平面図である。図１０は、従来の装置の使用概念図である。
スタイラス４７で文字原版（マスター）２上の文字３をなぞり、そのスタイラス４７の動きをパンタグラフ式のリンク機構４により相似に縮小してカッター工具の動きに伝え、カッター工具についたカッター２１の刃先が装身具の彫刻部位５５をスクラッチして文字を彫刻する。
このさい、手動でカッター工具を彫刻部位５５に押し付けて、金属の表面をカッターの刃先でスクラッチする。この押し付ける力の大小により、彫刻部位５５に彫刻された文字の彫りの深さが決まる。
【０００３】
上述の様に、手動でカッター工具を彫刻部位に手動で押し付ける方法では、カッターの刃先の圧力を所定の値以上に大きくすることは困難であり、深い彫りのある彫刻をするには熟練を要する。
また、カッター工具を彫刻部位に押し付けつつカッターの刃先を移動する際に、水平方向に抵抗力が発生する。この抵抗力がパンタグラフ式のリンク機構を介してスタイラスに伝達される。従って、彫りの深い彫刻をしようとすると、大きな抵抗力に逆らってスタイラスを動かすので、円滑な作業が困難であった。
また、指輪の内周面に彫刻を施す場合には、カッターの刃先を彫刻部位に垂直に進入させることが困難であるので、刃先に大きな圧力を作用させることが困難であり、彫りの深い彫刻が困難であった。
また、カッターの刃先を彫刻部位に垂直に押し付けて彫刻する方法と構造では、彫刻の彫りの断面形状がカッターの刃先の形状により一意的に決定されるので、彫刻の彫りの断面形状が単調になりやすかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の様に、従来の彫刻技術では今以上に彫りの深さや彫りの形状に変化を付けることが困難であり、今以上に平面、曲面などの彫刻部位の形状にかかわらず深い彫りの彫刻を柔軟に行なうことができ、また彫刻部位がどんな箇所にあっても容易に彫刻をすることができ、また彫刻の彫りの断面形状にバリエーションを持たせることができ、興趣及び表現力のある彫刻をすることができ、今以上に彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術の開発が望まれていた。
【０００５】
本発明は以上に述べた問題点に鑑み案出されたもので、従来の彫刻機用カッター保持装置にかわって、彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術を実践できる彫刻機用カッター保持装置を提供しようとする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置を、工具キャリッジに取り付けられる取付基台と、前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持されるホルダべースと、カッター工具を保持するカッター工具保持部を有し前記ホルダベースに固定されたカッターホルダと、を備え、前記カッターホルダが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度になる様に保持することが可能なものとした。
【０００７】
上記本発明の構成により、取付基台が工具キャリッジに取り付けられ、ホルダべースが前記取付基台に所定の直線方向を持つＺ軸に沿って移動自在に支持され、カッター工具保持部を有するカッターホルダが前記ホルダベースに固定され、前記カッターホルダが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記カッターの長手軸と前記Ｚ軸との交差する角である傾斜角θを所定の角度になる様に保持することが可能であるので、工具キャリッジが前記取付基台を支持し、前記取付基台が前記ホルダベースを支持し、前記ホルダベースが前記カッターホルダを支持し、前記カッターホルダがカッター工具を支持し、前記カッターホルダが前記取付基台に対してＺ軸周りの回転が拘束され、傾斜角θを所定の角度になる様に保持できるので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることができる。
【０００８】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記ホルダベースが前記Ｚ軸に沿って移動中に前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束されるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束された前記ホルダベースがカッターホルダを固定するので、前記カッターホルダが前記取付基台に対してＺ軸周りの回転が拘束され、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻ができる。
【０００９】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているのが好ましい。
上記本発明の構成により、Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているので、被彫刻物の彫刻面をＸ−Ｙ平面に沿うように置けば、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、広い範囲の彫刻面に特異な形状の彫りができる。
【００１０】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能で、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面にバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
【００１１】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対して前記Ｚ軸に交差する軸であるＲ軸周りに回転および拘束が可能になっており、前記カッターホルダが前記Ｒ軸周りに回転することにより前記傾斜角θを所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対して前記Ｒ軸周りに回転および拘束が可能になっているので、ホルダベースに対しカッターホルダを回転させると簡単に傾斜角θを調整でき、被彫刻物に彫るバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
【００１２】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束するができるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することができるので、カッター工具の傾斜する向きを選択でき、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを変えて被彫刻物の彫刻面にカッターの刃先が当たり、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
【００１３】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記ホルダベースが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束された主ホルダベースと該主ホルダベースにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持される副ホルダベースとを有し、前記カッターホルダは前記副ホルダベースに取り付けられ、前記副ホルダベースを前記主ホルダベースに対して前記Ｚ軸周りに回転し拘束させることにより前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束することのできるのが好ましい。
上記本発明の構成により、前記主ホルダベースが前記取付基台に対して前記Ｚ軸周りの回転を拘束され、前記副ホルダベースが該主ホルダベースにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持され、前記カッターホルダは前記副ホルダベースに固定されるので、副ホルダベースを主ホルダベースに対しＺ軸周りに回転させるだけで、カッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
【００１４】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、前記主ホルダベースが、前記取付基台に取り付けられ長手方向を前記Ｚ軸に一致させ長手方向に摺動自在となった摺動ロッドを有し、前記副ホルダベースがロック機構を有し、前記副ホルダベースが該摺動ロッドに回転自在に支持され、前記ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なことが好ましい。
上記本発明の構成により、長手方向を前記Ｚ軸に一致させ長手方向に摺動自在となった摺動ロッドが前記取付基台に取り付けられ、前記副ホルダベースが該摺動ロッドに回転自在に支持され、前記ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なので、副ホルタベースを摺動ロッド周りに回転させて前記ロック機構により回転を拘束するだけで、簡単にカッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状をより簡単に選択できる。
【００１５】
さらに、本発明に係るカッター保持装置は、工具キャリッジがパンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻物を彫刻をする彫刻機のリンクであるのが好ましい。
上記本発明の構成により、彫刻機がパンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って彫刻をするものであり、その彫刻機のリンクに本発明に係るカッター保持装置を付けるので、簡単な線図をマスターにして、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りを持った形状を簡単に彫刻できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施形態に係るカッター保持装置を、図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。
【００１７】
図１は、本発明の実施形態の側面図である。図２は、本発明の実施形態の正面図である。図３は、本発明の実施形態の平面図である。図４は、本発明の実施形態の部分詳細図である。
【００１８】
カッター保持装置１００は、少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジ１２に支持され、被彫刻物に対してカッター工具１３を保持する装置であり、取付基台１１０とホルダベース１２０とカッターホルダ１３０と付勢手段１４０とを備える。
カッター工具１３は、被彫刻物を彫刻するカッター２１を保持する。
以下で、工具キャリッジ１２が、パンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻部物を彫刻をするパンタグラフ式彫刻機のリンクである場合を例にとり説明する。
また、カッター工具１３は、先端部にカッター２１を脱着可能にし、電動によりカッター２１を回転駆動する電動ハンド１３であるとして、説明する。電動ハンド１３は、両端がすぼまった略円筒形状をし、中間部が手で握ることのできる略円筒形状の握り部を持っている。
【００１９】
取付基台１１０は、カッター保持装置１００を工具キャリッジ１２に取り付ける基礎部品であり、工具キャリッ１２ジに取り付けられる。取付基台１１０は工具キャリッジ１２と一体となって、Ｘ−Ｙ平面を移動する。
取付基台１１０は、取付基台本体１１１と取付蝶ボルト１１５と取付座金１１４とを有する。
取付基台本体１１１は、取付面ａ２と位置決めキー部１１２と取付用雌ねじ部を持った略６面体のブロックである。このブロックは機械的干渉を避けるために一部が切り欠かれている。
位置決めキー部１１２が工具キャリッジ１２に設けられたキー溝に噛みあい、取付基台１１１はキー溝の長手方向に移動し取付位置を選択可である。取付基台１１１の取付面ａ２と工具キャリッジの取付面ａ１とを向かい合わせて、取付基台本体１１１と取付座金１１４とで工具キャリッジ１２を挟み込む。取付蝶ボルト１１５が工具キャリッジ１２を貫通して取付用雌ねじ部１１３にねじ込まれる。
取付基台本体１１１には、後述するホルダべース１２０の一部であるホルダべースロッド１２１が貫通する貫通孔が設けられている。貫通孔の軸心は後述するＺ軸に沿っている。Ｚ軸は位置決めキー部１１２の長手方向に直交している。
【００２０】
ホルダべース１２０は、後述するカッターホルダ１３０を取付基台１１０に対して直線移動させる部材であり、取付基台１１０に支持され所定の直線方向の軸（以下、Ｚ軸という。）に沿って移動自在になっている。
前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交しているのが好ましい。
また、ホルダベース１２０がＺ軸に沿って移動中に取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束されるのが好ましい。
特に、ホルダベース１２０が取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束された主ホルダベース１２０ａと主ホルダベース１２０ａにＺ軸周りに回転及び拘束が可能に支持される副ホルダベース１２０ｂとを有し、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに回転し拘束させることができるのが好ましい。後述するカッターホルダ１３０は前記副ホルダベースに取り付けられる。
【００２１】
図１乃至図３には、ホルダべースロッド（摺動ロッドに相当する。）１２１とホルダベース固定板１２２とガイドロッド１２３と押しボタン１２４とストローク調整ネジ１２５とで構成された主ホルダベース１２０ａと、ホルダべース座板１２６とホルダべース止めネジ（ロック機構に相当する。）１２７とホルダベースカラー１２８とで構成される副ホルダベース１２０ｂとが示されている。
ホルダべースロッド１２１は、円柱形状の部材であり、取付基台本体１１１に設けられた貫通孔に摺動自在に貫入し、両端が外部へ突出している。ホルダべースロッド１２１は、Ｚ軸に沿って直線運動自在である。
ホルダベース固定板１２２は、長方形形状の板部材であり、一端側がホルダべースロッド１２１の一端に固定され、他端側が後述するガイドロッド１２３に固定される。
ガイドロッド１２３は、取付基台１１０に別途設けられたＺ軸方向に軸心を合わせた長孔に摺動自在に貫入されている。
従って、ホルダべースロッド１２１がホルダベース固定板１２２とガイドロッド１２３によりＺ軸周りの回転を拘束されるので、主ホルダべース１２０ａは取付基台１１０に対してＺ軸周りの回転を拘束される。
【００２２】
ホルダべース座板１２６は、略六面体のブロックであり、一面が後述するカッターホルダ１３０が取り付けられる取付面ｂ１である。ホルダべースロッド１２１が、取付面に平行な軸に沿って設けられた孔に貫入し、ホルダべース止めネジ１２７で固定されている
ホルダべース止めネジ１２７を緩めると、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに回転させ、ホルダべース止めネジ１２７を締めつけると、副ホルダベース１２０ｂを主ホルダベース１２０ａに対してＺ軸周りに拘束することができる。
従って、後述するカッターホルダ１３０に保持されるカッター工具１３のＸ−Ｙ平面での傾斜する向きの角φ（以下、向き角φという。）を調整できる。
【００２３】
ストローク調整ネジ１２５は、取付基台１１０に対するホルダベース１２０の直線移動量を調整するものである。
図１乃至図３には、ホルダベース固定板１２２に設けられた雌ねじにねじ込まれたボルトが示され、ボルトの先端と取付基台１１０との間隔が距離Ｓとなっているのが示されている。
ホルダベース１２０が距離Ｓだけ移動すると、ストローク調整ネジ１２５が取付基台１１０に当たって、それ以上の移動が阻止される・
【００２４】
カッターホルダ１３０は、カッター工具１３を保持するカッター工具保持部を有し、ホルダベース１２０に取り付けられる部材である。
カッター工具１３に固定されたカッターの長手軸とＺ軸とが交差し、その交差角θ（以下、傾斜角θという。）を所定の角度になる様に保持する様になっている。
また、傾斜角θが所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
特に、カッターホルダ１３０がホルダベース１２０に対してＺ軸に直交する軸（以下、Ｒ軸という。）の周りに回転および拘束が可能になっており、カッターホルダをＲ軸周りに回転することにより角度θを所定の角度範囲から選択可能であるのが好ましい。
カッターホルダ本体１３１は、取付面ｂ２とカッター工具保持部とを有する。取付面ｂ２は、ホルダベース１２０に固定される面である。カッター工具保持部は、カッター工具１３を保持する部分である。
カッター工具１３はカッター工具保持部に対して長手方向に保持位置を調整でき、カッターホルダからのカッターの突き出し距離Ｈを調整可能になっている。
【００２５】
図１乃至図３には、カッターホルダ本体１３１とカッターホルダ蝶ボルト１３２とカッターホルダ固定ボルト１３３とで構成されるカッターホルダ１３０が示されている。
カッター工具保持部に保持されるカッター工具の軸心が、取付面ｂ２に平行になっている。カッター工具保持部は、スリーブ４５が嵌め合う様になっている。例えば、カッター工具保持部は円筒形空洞であり、スリーブ４５は鍔のついた円管である。円管の外径がカッター工具保持部の内径に略等しく、円管の内径がカッター工具の握り部の外径に略等しい。
スリットが、カッターホルダ本体１３１に設けられ、カッター工具保持部の一部を切り欠いている。
【００２６】
カッターホルダ蝶ボルト１３２が、そのスリットに直交してカッターホルダ本体１３１にねじ込まれる。カッターホルダ蝶ボルト１３２を締め込むと、スリットが狭くなり、カッター工具保持部が狭くなる。従って、カッターホルダ蝶ボルト１３２を締め込むと、カッター工具保持部はカッター工具を保持できる。
カッターホルダ蝶ボルト１３２を緩めると、カッター工具１３がスリーブ４５の中を長手方向にスライドでき、カッターホルダ本体１３１とカッターの刃先との距離Ｈを調整できる。
【００２７】
カッターホルダ固定ボルト１３３が、ホルダベース座板１２６を貫通してカッターホルダ本体１３１の取付面ｂ２に設けられた雌ねじにねじ込まれている。カッターホルダ固定ボルト１３３を締め込むと、ホルダべース座板１２６の取付面ｂ１とカッターホルダ本体１３１の取付面ｂ２とが当接し摩擦力により、カッターホルダ本体１３１のホルダべース座板１２６に対する回転が拘束される。
カッターホルダ固定ボルト１３３の軸心は、取付面ｂ２に直交しており、Ｒ軸に一致する。
従って、カッターホルダ１３０がホルダベース１２０に対してＲ軸周りに回転および拘束が可能になっており、カッターホルダ１３０がＲ軸周りに回転することにより傾斜角θを所定の角度範囲から選択可能である。
【００２８】
付勢手段１４０は、カッター工具１３に固定されるカッター２１を被彫刻物５から離間する方向にホルダベース１２０を付勢する手段である。
図１乃至図３には、取付基台１１０とホルダベース固定板１２２とに挟まれホルダベースロッド１２１に巻きかけられた弦巻ばね１４０である付勢手段１４０が示されている。
弦巻ばね１４０の弾性力がホルダベース固定板１２２を取付基台１１０から離れる方向に付勢している。
【００２９】
以下に、本発明に係る実施形態の作用を説明する。
カッターを先端に固定したカッター工具１３にスリーブ４５を被せて、カッターホルダ１３０のカッター工具保持部にはめ込む。
取付基台１１０を工具キャリッジ１２に取付て、取付蝶ボルト１１５を締めつけると、カッター保持装置１００は工具キャリッジ１２に固定される。
ストローク調整ネジ１２５を回して距離Ｓを所定の値にすると、ホルダベース１２０のＺ軸に沿っての移動量が決定される。
ホルダベース止めネジ１２７を緩めると、ホルダベース座板１２６をＺ軸周りに回転できる。ホルダベース座板１２６を所定の姿勢にしてホルダベース止めネジ１２７を締め込むと、ホルダベース座板１２６のＺ軸周りの回転が拘束され、カッターホルダ１３０の向き角φが決定する。
【００３０】
カッターホルダ固定ボルト１３３を緩めると、カッターホルダ１３０がＲ軸周りに回転できる。カッターホルダ１３０を所定の姿勢にしてカッターホルダ固定ボルト１３３を締め込むと、カッターホルダ１３０のＲ軸周りの回転が固定され、カッターホルダ１３０の保持するカッターの長手軸と前記Ｚ軸との傾斜角θを決定することができる。
カッターホルダ蝶ボルト１３２を緩めると、カッター工具がカッター軸の軸線上で移動できる。カッター工具を所定の位置にしてカッターホルダ蝶ボルト１３２を締めつけると、カッターの刃先と被彫刻物の彫刻部位との間隔を決定できる。
【００３１】
カッター工具１３を電気駆動して、カッター２１を回転させる。
押しボタン１２４を手で押すと、付勢手段１４０の付勢力に逆らって、ホルダベース１２０がＺ軸に沿って移動し、カッター２１の刃先が、彫刻部位４８に当たる。カッター２１が被彫刻物５を切削し、被彫刻物を彫刻する。
彫刻する際に、カッターの軸が彫刻部位４８の面に対して傾いていると、図４に示すごとく、彫りの形状が特異な形状となる。工具キャリッジ１２をＸ−Ｙ平面に移動させると、特異な形状をした切削断面を持った溝が彫られる。例えば、所定の文字を倣って工具キャリッジ１２を動かすと、興趣及び表現力のある字体の文字を彫ることが出来る。
【００３２】
次に、本発明の実施形態に係る装置の第一の使用方法を説明する。図５は、本発明の第一の使用方法の概念図である。図６は、本発明の第一の使用方法での彫りの形状図である。
パンタグラフ式彫刻機に本発明の実施形態に係るカッター保持装置を使用した例を説明する。
説明の容易のために、工具キャリッジの移動するＸ−Ｙ平面を水平とし、Ｚ軸をＸ−Ｙ平面に直交するものとする。
【００３３】
最初に、パンタグラフ式彫刻機を概略説明する。
パンタグラフ式彫刻機は、パンタグラフ式リンク機構を持ちマスターを倣って被彫刻部物を彫刻をする装置であり、４本のリンクで構成される。スタイラスが一本のリンクの端に設けられる。カッター工具が他のリンク（工具キャリッジに相当する。）に固定される。他のリンクの一端がマスターや被彫刻物を固定する基礎構造に回転自在に固定される。
Ｘ−Ｙ平面を上からみたときに、カッター工具のカッターの刃先が工具キャリッジの両端の回転中心を結ぶ線（以下、Ｌ線と呼ぶ。）の上にある事が必要である。スタイラスがマスター上の所定の軌跡を倣うと、カッターの刃先が所定の軌跡に相似した軌跡を描く。
この際、カッターの刃先がＬ線上にないと、マスターに相似した彫刻をすることができないので注意しなければならない。
カッター工具のカッターの刃先の下には被彫刻物が、彫刻部位４８を上にして置かれる。
文字が書かれたマスター（字母）には、左右に並んだ文字列「ＡＢＣＤ」が並んでいる。
【００３４】
傾斜角θと向き角φとを調整して、カッター軸を文字列の列の向きに直交する様にする。
カッター工具１３の突き出し距離Ｈを調整し、カッター２１の刃先が上から見てＬ線上に乗る様にする。
図５では、パンタグラフ式リンクに囲まれた内側から工具キャリッジに固定され、カッターの刃先がＬ線上に位置するカッター保持装置が示されている。
スタイラスでマスターを倣うと、被彫刻物の彫刻部位４８に、縮小された文字列「ＡＢＣＤ」が彫られる。
文字の形状は、あたかも幅広のペン先で書いたボルド書体のごとき文字となる。
【００３５】
彫刻機を操作する多くの操作員にとって、上記の傾斜角θと向き角φとを調整して、さらにカッター刃先がＬ線上に乗るように調整することが困難であるので、傾斜角θと向き角φを予め調整し拘束した複数のカッター保持装置を用意することとなる。
操作員は、工具キャリッジへのカッター保持装置の取付位置を調整してマスターを倣う縮小率を設定して、彫刻する。
【００３６】
次に、本発明の実施形態に係るカッター保持装置の第二の使用方法を説明する。図７は、本発明の第二の使用方法の概念図である。図８は、本発明の第二の使用方法での彫りの形状図である。
パンタグラフ式彫刻機に本発明の実施形態に係るカッター保持装置を使用した例を説明する。
説明の容易のために、工具キャリッジの移動するＸ−Ｙ平面を水平とし、Ｚ軸をＺ−Ｙ平面に直交するものとする。
パンタグラフ式彫刻機は第一の使用方法でのものと同じなので、説明を省略する。
【００３７】
傾斜角θとφとを調整して、カッター軸を文字列の列の向きに平行になる様にする。
カッター工具１３の突き出し距離Ｈを調整し、カッター２１の刃先が上から見てＬ線上に乗る様にする。
図７では、パンタグラフ式リンクの外側から工具キャリッジに固定され、カッターの刃先がＬ線上に位置するカッター保持装置が示されている。
スタイラスでマスターを倣うと、被彫刻物の彫刻部位４８に、縮小された文字列「ＡＢＣＤ」が彫られる。
文字の形状は、ボルド書体とは異なる興趣及び表現力のある文字となる。
【００３８】
上述の実施形態のカッター保持装置を用いれば、カッターをＺ軸方向に移動して被彫刻物におしつけた際に、カッター軸を傾斜させて被彫刻物の彫刻部位にお押し込めるので、彫刻部位での彫りの形状が特異になり、面白みのある彫刻ができる。
また、ホルダベースを主ホルダベースと副ホルダベースとで構成するようにし、主ホルダベースのホルダベースロッドをＺ軸に平行にし、副ホルダベースのホルダべース座板がホルダベースロッドの周りに回転し、ホルダべース止めネジで回転をロックするようにしたので、副ホルダベースに固定されたカッターホルダをＺ軸周りに回転して向き角φを簡単に調整できる。
また、副ホルダベースのホルダべース座板を貫通するカッターホルダ固定ボルトがＺ軸に直交し、カッターホルダをカッターホルダ固定ボルトの軸であるＲ軸周りに回転し拘束して、カッター軸とＺ軸の傾斜角θを簡単に調整できる。
また、Ｚ軸がＸ−Ｙ平面に直交しているので、彫刻部位がＸ−Ｙ平面に平行になるように被彫刻物を置くことで、彫刻部位の広い面にわたって工具キャリッジを移動して、彫刻を施すことができる。
また、向き角φと傾斜角θを適切に選択することにより、被彫刻物の彫刻部位にバラティーに富んだ特異な断面をもつ彫りができ、面白みのある彫刻ができる。
また、ガイドロッドにより周り止めがされたホルダロッドを取付基台に対して摺動させるので、簡単な構造でなめらかにホルダベースをＺ軸方向に移動させることができる。
また、カッターホルダのカッター工具保持部にカッター工具を保持させたので、カッター工具のカッター工具保持部への差し込み量を調整することで、カッターの突き出し距離Ｈを調整し、カッターの刃先の位置を調整できる。
【００３９】
本発明は以上に述べた実施形態に限られるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。
パンタグラフ式彫刻機に使用する例で、使用方法を説明したがこれに限定されず、例えば、パソコン式彫刻機でも使用できる。
カッター工具を電動によりカッターを回転させるものとして説明したがこれに限定されず、例えば振動カッターを駆動するものでもよい。
また、カッター工具を手持ちによって使用できるハンドツールであるとして説明したがこれに限定されず、例えば、カッター保持装置専用の電動工具等でもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の少なくともＸ−Ｙ平面を移動する工具キャリッジに支持され被彫刻物を彫刻するカッターが付いたカッター工具を保持するカッター保持装置は、その構成により、以下の効果を有する。
カッター保持装置をカッターの送り方向（Ｚ軸）とカッターの軸心とに傾斜角θを設けられる構造としたので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることできる。
また、ホルダベースと取付基台とのＺ軸周りの回転を拘束したので、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、カッターの長手軸とＺ軸とが傾斜角θだけ傾いた状態で、カッターが被彫刻物に当たりながらＸ−Ｙ平面を移動し、被彫刻物に特異な形状の彫りのある彫刻をすることができる。
また、前記Ｘ−Ｙ平面と前記Ｚ軸とが略直交させたので、被彫刻物の彫刻面をＸ−Ｙ平面に沿うように置けば、工具キャリッジがＸ−Ｙ平面を移動する際にカッターを被彫刻物にＺ軸に沿って押し付けると、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面に特異な形状の彫りができる。
また、前記傾斜度θが所定の角度範囲から選択可能にしたので、被彫刻物の彫刻面にカッター軸が傾斜角θだけ傾いたカッターの刃先が当たり、彫刻面にバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
また、前記カッターホルダが前記ホルダベースに対してＲ軸周りに回転および拘束が可能にしたので、ホルダベースに対しカッターホルダを回転させると簡単に傾斜角θを調整でき、被彫刻物に彫るバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
また、前記カッターホルダを前記Ｚ軸の周りに回転し拘束できるようにしたので、カッター工具の傾斜する向きを選択でき、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを変えて被彫刻物の彫刻面にカッターの刃先が当たり、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りができる。
また、副ホルダベースが該主ホルダベースに回転可能に支持され、前記カッターホルダが前記副ホルダベースに固定されたので、副ホルダベースを主ホルダベースに対しＺ軸周りに回転させるだけで、カッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状を簡単に選択できる。
また、ロック機構が前記副ホルダベースの前記摺動ロッド周りの回転を拘束可能なので、副ホルタベースを摺動ロッド周りに回転させるだけで、簡単にカッター工具の傾斜する向きを調整して、被彫刻物に当たるカッターの傾斜する向きを簡単に選択でき、被彫刻物に彫るよりバリエーションのある特異な形状をより簡単に選択できる。
また、本発明に係るカッター保持装置をパンタグラフ式リンク機構を持つ彫刻機に付けたので、簡単な線図をマスターにして、彫刻面によりバリエーションのある特異な形状の彫りを持った形状を簡単に彫刻できる。
従って、彫刻部位に制限されずにバリエーションの多い彫りができる彫刻技術を実践できる彫刻機用カッター保持装置を提供できる。
【００４１】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の側面図である。
【図２】本発明の実施形態の正面図である。
【図３】本発明の実施形態の平面図である。
【図４】本発明の実施形態の部分詳細図である。
【図５】本発明の第一の使用方法の概念図である。
【図６】本発明の第一の使用方法での彫りの形状図である。
【図７】本発明の第二の使用方法の概念図である。
【図８】本発明の第二の使用方法での彫りの形状図である。
【図９】従来の装置の平面図である。
【図１０】従来の装置の使用概念図である。
【符号の説明】
θ　　傾斜角
φ　　向き角
ａ１　取付面
ａ２　取付面
ｂ１　取付面
ｂ２　取付面
１　　彫刻機
２　　字母
３　　文字
４　　パンタグラフ
５　　被彫刻物
１２　　工具キャリッジ
１３　　電動ハンド（カッター工具）
２１　　カッター
４５　　スリーブ
４７　　スタイラス
４８　　彫刻部位
５５　　彫刻部位
１００　　カッター保持装置
１１０　　取付基台
１１１　　取付基台本体
１１２　　位置決めキー部
１１３　　取付用雌ねじ部
１１４　　取付座金
１１５　　取付蝶ボルト
１２０　　ホルダベース
１２０ａ　主ホルダベース
１２１　　ホルダべースロッド（摺動ロッドに相当する。）
１２２　　ホルダベース固定板
１２３　　ガイドロッド
１２４　　押しボタン
１２５　　ストローク調整ネジ
１２０ｂ　副ホルダベース
１２６　　ホルダべース座板
１２７　　ホルダべース止めネジ（ロック機構に相当する。）
１２８　　ホルダベースカラー
１３０　　カッターホルダ
１３１　　カッターホルダ本体
１３２　　カッターホルダ蝶ボルト
１３３　　カッターホルダ固定ボルト
１４０　　付勢手段[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an engraving technique, in particular, an engraving technique for engraving letters and patterns on metal, stone, glass, ceramic, shell, and other surfaces for processing jewelry accessories such as rings, accessories, and gift products. It is about.
[0002]
[Prior art]
For example, when engraving characters on the surface of accessories, a pantograph-type engraving machine that engraves a master by moving a cutter tool following a link mechanism, or a personal computer-type engraver that engraves by moving a cutter tool under the control of a personal computer Is used.
The pantograph engraving machine will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 9 is a plan view of a conventional device. FIG. 10 is a conceptual diagram of use of a conventional device.
The stylus 47 traces the character 3 on the character master (master) 2, and the movement of the stylus 47 is similarly reduced by the pantograph-type link mechanism 4 and transmitted to the movement of the cutter tool, and the cutting edge of the cutter 21 attached to the cutter tool is moved. The character is engraved by scratching the engraving part 55 of the accessory.
At this time, the cutter tool is manually pressed against the engraved portion 55, and the metal surface is scratched by the cutting edge of the cutter. The depth of the engraving of the character engraved on the engraving site 55 is determined by the magnitude of the pressing force.
[0003]
As described above, in the method of manually pressing the cutter tool against the engraving site, it is difficult to increase the pressure of the blade edge of the cutter to a predetermined value or more, and skill is required to perform engraving with deep engraving. .
Further, when the blade of the cutter is moved while pressing the cutter tool against the engraved portion, a resistance force is generated in the horizontal direction. This resistance is transmitted to the stylus via a pantograph link mechanism. Therefore, when trying to make a deeply carved sculpture, the stylus is moved against a large resistance force, so that it has been difficult to perform a smooth operation.
In addition, when engraving the inner peripheral surface of the ring, it is difficult to vertically insert the blade edge of the cutter into the engraving site, so it is difficult to apply a large pressure to the blade edge, and the engraving is deeply carved. Was difficult.
In addition, in the method and structure in which the blade edge of the cutter is pressed vertically against the engraving part, the cross-sectional shape of the engraving is uniquely determined by the shape of the blade edge of the cutter, so the cross-sectional shape of the engraving becomes monotonous. It was easy to become.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, it is more difficult to change the engraving depth and engraving shape with conventional engraving techniques, and deep engraving can be performed irrespective of the shape of the engraved part such as a plane or curved surface. It can be done flexibly, it can be easily carved no matter where the carved part is, and it can have a variation in the cross-sectional shape of the carved carving, so that sculpture with interest and expressiveness can be made It has been desired to develop an engraving technique capable of engraving with many variations without being limited to the engraving site.
[0005]
The present invention has been devised in view of the problems described above. Instead of a conventional cutter holding device for an engraving machine, an engraving machine capable of practicing an engraving technique capable of engraving with many variations without being limited to an engraving site. Attempt to provide a cutter holding device for a vehicle.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a cutter holding device for holding a cutter tool having a cutter for engraving an object to be engraved supported by the tool carriage moving at least in the XY plane according to the present invention is mounted on the tool carriage. A holder base movably supported along the Z-axis having a predetermined linear direction on the mounting base, and a cutter tool holding portion for holding a cutter tool, the holder base being fixed to the holder base; The cutter holder is restrained from rotating about the Z axis with respect to the mounting base, and a predetermined inclination angle θ, which is an angle at which a longitudinal axis of the cutter intersects with the Z axis, is defined. The angle can be held at an angle of
[0007]
According to the configuration of the present invention, the mounting base is mounted on the tool carriage, the holder base is movably supported on the mounting base along the Z axis having a predetermined linear direction, and has a cutter tool holding portion. A cutter holder is fixed to the holder base, the cutter holder is restrained from rotating around the Z axis with respect to the mounting base, and an inclination angle θ that is an angle at which a longitudinal axis of the cutter intersects with the Z axis. Can be held at a predetermined angle, so that the tool carriage supports the mounting base, the mounting base supports the holder base, and the holder base supports the cutter holder. The cutter holder supports a cutter tool, the cutter holder is restrained from rotating around the Z axis with respect to the mounting base, and can hold the inclination angle θ at a predetermined angle. When the cutter is pressed against the object to be engraved along the Z axis while the tool carriage moves on the XY plane, the cutter is engraved in a state where the longitudinal axis of the cutter and the Z axis are inclined by the inclination angle θ. By moving on the XY plane while hitting the object, it is possible to perform engraving with a specific shape on the object.
[0008]
Further, in the cutter holding device according to the present invention, it is preferable that rotation of the holder base around the Z axis is restricted with respect to the mounting base while the holder base is moving along the Z axis.
According to the configuration of the present invention, the holder base, whose rotation about the Z axis is restricted with respect to the mounting base, fixes the cutter holder, so that the cutter holder can rotate around the Z axis with respect to the mounting base. When the rotation is constrained and the cutter is pressed against the object to be engraved along the Z-axis while the tool carriage moves on the XY plane, the cutter rotates in a state where the longitudinal axis of the cutter and the Z-axis are inclined by the inclination angle θ. Moves on the XY plane while hitting the object to be engraved, so that engraving with a unique shape can be performed on the object.
[0009]
Further, in the cutter holding device according to the present invention, it is preferable that the XY plane is substantially orthogonal to the Z axis.
According to the configuration of the present invention, since the XY plane and the Z axis are substantially orthogonal to each other, if the engraving surface of the object to be engraved is placed along the XY plane, the tool carriage can move the XY plane. When the cutter is pressed against the object to be engraved along the Z-axis when moving, the blade edge of the cutter whose cutter axis is inclined by the inclination angle θ hits the engraving surface of the object to be engraved, and a unique shape is formed on a wide range of engraving surfaces. Can be carved.
[0010]
Further, in the cutter holding device according to the present invention, it is preferable that the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range.
According to the configuration of the present invention, the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range, and the edge of the cutter whose cutter axis is inclined by the inclination angle θ hits the engraving surface of the object to be engraved. Carving various shapes.
[0011]
Further, in the cutter holding device according to the present invention, the cutter holder can be rotated and restrained around an R axis which is an axis intersecting with the Z axis with respect to the holder base, and the cutter holder is provided with the R holder. It is preferable that the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range by rotating about an axis.
According to the configuration of the present invention, since the cutter holder can be rotated and restrained around the R axis with respect to the holder base, when the cutter holder is rotated with respect to the holder base, the inclination angle θ can be easily adjusted. It is possible to easily select a unique shape with variations to be engraved on the work.
[0012]
Further, the cutter holding device according to the present invention is preferably capable of rotating and constraining the cutter holder around the Z axis.
According to the configuration of the present invention, the cutter holder can be rotated and constrained around the Z axis, so that the direction in which the cutter tool is inclined can be selected. The cutting edge of the cutter hits the engraving surface of the object, and the engraving surface can be engraved in a variety of unique shapes.
[0013]
Furthermore, in the cutter holding device according to the present invention, the holder base is restricted to rotate around the Z axis with respect to the mounting base, and the main holder base can rotate and restrict around the Z axis. The cutter holder is attached to the sub holder base, and the cutter holder is rotated by the sub holder base around the Z axis and restrained with respect to the main holder base. Can be rotated and constrained about the Z axis.
According to the configuration of the present invention, the main holder base is restrained from rotating around the Z axis with respect to the mounting base, and the sub holder base is supported by the main holder base so as to be able to rotate and restrain around the Z axis. Since the cutter holder is fixed to the sub holder base, only by rotating the sub holder base about the Z axis with respect to the main holder base, the inclination direction of the cutter tool is adjusted, and the cutter hitting the work to be engraved. It is possible to easily select the direction of inclination, and to easily select a unique shape with more variation than engraving on the work.
[0014]
Further, the cutter holding device according to the present invention, the main holder base has a sliding rod attached to the mounting base, the longitudinal direction of the cutter rod is aligned with the Z-axis, and is slidable in the longitudinal direction, It is preferable that the sub holder base has a lock mechanism, the sub holder base is rotatably supported by the slide rod, and the lock mechanism can restrain rotation of the sub holder base around the slide rod.
According to the configuration of the present invention, a sliding rod whose longitudinal direction coincides with the Z axis and is slidable in the longitudinal direction is attached to the mounting base, and the sub holder base is rotatable with respect to the sliding rod. Supported, the lock mechanism can restrain the rotation of the sub holder base around the sliding rod, so simply rotating the sub halter base around the slide rod and restricting the rotation by the lock mechanism can easily perform the cutter tool. By adjusting the inclination direction of the cutter, it is possible to easily select the inclination direction of the cutter that hits the object to be engraved, and it is possible to more easily select a unique shape having more variation than engraving on the object to be engraved.
[0015]
Further, in the cutter holding device according to the present invention, it is preferable that the tool carriage be a link of an engraving machine that has a pantograph-type link mechanism and engraves an object to be engraved following a master.
According to the configuration of the present invention, the engraving machine has a pantograph-type link mechanism and performs engraving by imitating the master. Since the cutter holding device according to the present invention is attached to the link of the engraving machine, a simple diagram can be obtained. Then, it is possible to easily engrave a shape with a unique shape engraving with variations depending on the engraving surface.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a cutter holding device according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each of the drawings, common portions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
[0017]
FIG. 1 is a side view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a front view of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a partial detailed view of the embodiment of the present invention.
[0018]
The cutter holding device 100 is a device that is supported by the tool carriage 12 that moves at least in the XY plane, and holds the cutter tool 13 with respect to the work to be engraved. The mounting base 110, the holder base 120, the cutter holder 130, And an urging means 140.
The cutter tool 13 holds a cutter 21 for engraving an object to be engraved.
Hereinafter, an example in which the tool carriage 12 is a link of a pantograph-type engraving machine having a pantograph-type link mechanism and engraving an engraved object by imitating a master will be described.
Also, the cutter tool 13 will be described as an electric hand 13 that allows the cutter 21 to be detachably attached to the tip end and that rotates the cutter 21 by electric power. The electric hand 13 has a substantially cylindrical shape in which both ends are narrowed, and has a substantially cylindrical grip portion that can be gripped by hand at an intermediate portion.
[0019]
The mounting base 110 is a basic component for mounting the cutter holding device 100 to the tool carriage 12 and is mounted on the tool carriage 12. The mounting base 110 moves in the XY plane integrally with the tool carriage 12.
The mounting base 110 has a mounting base body 111, mounting wing bolts 115, and mounting washers 114.
The mounting base body 111 is a substantially hexahedral block having a mounting surface a2, a positioning key portion 112, and a female screw portion for mounting. This block is partially cut away to avoid mechanical interference.
The positioning key portion 112 meshes with a key groove provided in the tool carriage 12, and the mounting base 111 moves in the longitudinal direction of the key groove to select a mounting position. The tool carriage 12 is sandwiched between the mounting base body 111 and the mounting washer 114 with the mounting surface a2 of the mounting base 111 facing the mounting surface a1 of the tool carriage. The mounting wing bolt 115 passes through the tool carriage 12 and is screwed into the female mounting screw portion 113.
The mounting base body 111 is provided with a through-hole through which a holder base rod 121 which is a part of a holder base 120 described later penetrates. The axis of the through-hole is along the Z axis described later. The Z axis is orthogonal to the longitudinal direction of the positioning key 112.
[0020]
The holder base 120 is a member that linearly moves a cutter holder 130 described later with respect to the mounting base 110, and is supported by the mounting base 110 and along a predetermined linear axis (hereinafter, referred to as a Z axis). It is movable.
It is preferable that the XY plane and the Z axis are substantially orthogonal.
Further, it is preferable that the rotation around the Z axis is restricted with respect to the mounting base 110 while the holder base 120 is moving along the Z axis.
In particular, a main holder base 120a in which the holder base 120 is restrained from rotating around the Z axis with respect to the mounting base 110, and a sub holder base 120b in which the main holder base 120a is rotatably supported around the Z axis. Preferably, the auxiliary holder base 120b can be rotated around the Z axis and restrained with respect to the main holder base 120a. A cutter holder 130 described later is attached to the sub holder base.
[0021]
FIGS. 1 to 3 show a main holder base 120a including a holder base rod (corresponding to a sliding rod) 121, a holder base fixing plate 122, a guide rod 123, a push button 124, and a stroke adjusting screw 125. , A holder base base plate 120b composed of a holder base seat plate 126, a holder base set screw (corresponding to a lock mechanism) 127, and a holder base collar 128.
The holder base rod 121 is a cylindrical member, slidably penetrates a through hole provided in the mounting base body 111, and has both ends protruding outside. The holder base rod 121 can move linearly along the Z axis.
The holder base fixing plate 122 is a rectangular plate member, one end of which is fixed to one end of the holder base rod 121 and the other end of which is fixed to a guide rod 123 described later.
The guide rod 123 is slidably inserted into a long hole separately provided on the mounting base 110 and having its axis aligned in the Z-axis direction.
Therefore, since the holder base rod 121 is restricted from rotating around the Z axis by the holder base fixing plate 122 and the guide rod 123, the main holder base 120a is restricted from rotating around the Z axis with respect to the mounting base 110. You.
[0022]
The holder base seat plate 126 is a substantially hexahedral block, and one surface is a mounting surface b1 on which a cutter holder 130 described later is mounted. The holder base rod 121 penetrates a hole provided along an axis parallel to the mounting surface, and is fixed with a holder base set screw 127.
When the holder base set screw 127 is loosened, the sub holder base 120b is rotated around the Z axis with respect to the main holder base 120a, and when the holder base set screw 127 is tightened, the sub holder base 120b is connected to the main holder base 120a. Can be restricted around the Z axis.
Therefore, the angle φ (hereinafter, referred to as the direction angle φ) of the inclination direction of the cutter tool 13 held by the cutter holder 130 described later on the XY plane can be adjusted.
[0023]
The stroke adjusting screw 125 adjusts a linear movement amount of the holder base 120 with respect to the mounting base 110.
1 to 3 show a bolt screwed into a female screw provided on the holder base fixing plate 122, and the distance between the tip of the bolt and the mounting base 110 is a distance S. I have.
When the holder base 120 moves by the distance S, the stroke adjusting screw 125 hits the mounting base 110, and further movement is prevented.
[0024]
The cutter holder 130 has a cutter tool holding portion for holding the cutter tool 13, and is a member attached to the holder base 120.
The longitudinal axis of the cutter fixed to the cutter tool 13 and the Z axis intersect, and the intersection angle θ (hereinafter, referred to as the inclination angle θ) is maintained at a predetermined angle.
Further, it is preferable that the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range.
In particular, the cutter holder 130 can be rotated and restrained around an axis (hereinafter, referred to as an R axis) orthogonal to the Z axis with respect to the holder base 120, and by rotating the cutter holder about the R axis. It is preferable that the angle θ can be selected from a predetermined angle range.
The cutter holder main body 131 has a mounting surface b2 and a cutter tool holder. The mounting surface b2 is a surface fixed to the holder base 120. The cutter tool holding part is a part that holds the cutter tool 13.
The holding position of the cutter tool 13 can be adjusted in the longitudinal direction with respect to the cutter tool holding portion, and the protrusion distance H of the cutter from the cutter holder can be adjusted.
[0025]
1 to 3 show a cutter holder 130 including a cutter holder main body 131, a cutter holder butterfly bolt 132, and a cutter holder fixing bolt 133.
The axis of the cutter tool held by the cutter tool holder is parallel to the mounting surface b2. The cutter tool holding portion is configured so that the sleeve 45 is fitted. For example, the cutter tool holder is a cylindrical cavity, and the sleeve 45 is a flanged circular tube. The outer diameter of the circular tube is substantially equal to the inner diameter of the cutter tool holding portion, and the inner diameter of the circular tube is substantially equal to the outer diameter of the grip portion of the cutter tool.
A slit is provided in the cutter holder main body 131 and cuts off a part of the cutter tool holding portion.
[0026]
A cutter holder wing bolt 132 is screwed into the cutter holder main body 131 at right angles to the slit. When the cutter holder wing bolt 132 is tightened, the slit becomes narrow, and the cutter tool holding portion becomes narrow. Therefore, when the cutter holder wing bolt 132 is tightened, the cutter tool holding portion can hold the cutter tool.
When the cutter holder wing bolt 132 is loosened, the cutter tool 13 can slide in the sleeve 45 in the longitudinal direction, and the distance H between the cutter holder main body 131 and the cutting edge of the cutter can be adjusted.
[0027]
A cutter holder fixing bolt 133 passes through the holder base seat plate 126 and is screwed into a female screw provided on the mounting surface b2 of the cutter holder main body 131. When the cutter holder fixing bolt 133 is tightened, the mounting surface b1 of the holder base seat plate 126 and the mounting surface b2 of the cutter holder main body 131 come into contact with each other, and the frictional force causes the holder base seat plate 126 of the cutter holder main body 131 to move. Is restricted.
The axis of the cutter holder fixing bolt 133 is orthogonal to the mounting surface b2 and coincides with the R axis.
Therefore, the cutter holder 130 can be rotated and restrained around the R axis with respect to the holder base 120, and the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range by rotating the cutter holder 130 around the R axis. is there.
[0028]
The urging means 140 is a means for urging the holder base 120 in a direction in which the cutter 21 fixed to the cutter tool 13 is separated from the workpiece 5.
FIGS. 1 to 3 show a biasing means 140 which is a helical spring 140 which is sandwiched between the mounting base 110 and the holder base fixing plate 122 and is wound around the holder base rod 121.
The elastic force of the helical spring 140 urges the holder base fixing plate 122 in a direction away from the mounting base 110.
[0029]
Hereinafter, the operation of the embodiment according to the present invention will be described.
The sleeve 45 is put on the cutter tool 13 with the cutter fixed to the tip, and is fitted into the cutter tool holding portion of the cutter holder 130.
When the mounting base 110 is mounted on the tool carriage 12 and the mounting wing bolt 115 is tightened, the cutter holding device 100 is fixed to the tool carriage 12.
When the distance S is set to a predetermined value by turning the stroke adjusting screw 125, the amount of movement of the holder base 120 along the Z axis is determined.
When the holder base set screw 127 is loosened, the holder base seat plate 126 can be rotated around the Z axis. When the holder base seat plate 126 is set in a predetermined posture and the holder base set screw 127 is tightened, the rotation of the holder base seat plate 126 around the Z axis is restricted, and the direction angle φ of the cutter holder 130 is determined.
[0030]
When the cutter holder fixing bolt 133 is loosened, the cutter holder 130 can rotate around the R axis. When the cutter holder 130 is set in a predetermined posture and the cutter holder fixing bolt 133 is tightened, the rotation of the cutter holder 130 around the R axis is fixed, and the inclination angle between the longitudinal axis of the cutter held by the cutter holder 130 and the Z axis. θ can be determined.
When the cutter holder wing bolt 132 is loosened, the cutter tool can move on the axis of the cutter shaft. When the cutter tool is set at a predetermined position and the cutter holder wing bolt 132 is tightened, the distance between the cutting edge of the cutter and the engraved portion of the workpiece can be determined.
[0031]
The cutter 21 is rotated by electrically driving the cutter tool 13.
When the push button 124 is manually pressed, the holder base 120 moves along the Z-axis against the urging force of the urging means 140, and the cutting edge of the cutter 21 hits the engraved portion 48. The cutter 21 cuts the workpiece 5 and engraves the workpiece.
When engraving, if the axis of the cutter is inclined with respect to the surface of the engraving portion 48, the engraving shape becomes a peculiar shape as shown in FIG. When the tool carriage 12 is moved to the XY plane, a groove having a peculiar shape of a cutting section is carved. For example, when the tool carriage 12 is moved in accordance with a predetermined character, a character having an interesting and expressive character can be carved.
[0032]
Next, a first method of using the device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 5 is a conceptual diagram of a first usage method of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a shape of a sculpture in a first use method of the present invention.
An example in which the cutter holding device according to the embodiment of the present invention is used in a pantograph engraving machine will be described.
For ease of explanation, it is assumed that the XY plane on which the tool carriage moves is horizontal, and the Z axis is orthogonal to the XY plane.
[0033]
First, a pantograph-type engraving machine will be schematically described.
The pantograph-type engraving machine is a device having a pantograph-type link mechanism and engraving a part to be engraved by imitating a master, and includes four links. A stylus is provided at the end of one link. The cutter tool is fixed to another link (corresponding to a tool carriage). One end of the other link is rotatably fixed to a base structure for fixing the master and the object to be engraved.
When the XY plane is viewed from above, the cutting edge of the cutter of the cutter tool needs to be on a line (hereinafter, referred to as an L line) connecting the rotation centers of both ends of the tool carriage. When the stylus follows a predetermined path on the master, the cutting edge of the cutter draws a path similar to the predetermined path.
At this time, it must be noted that engraving similar to the master cannot be performed unless the cutting edge of the cutter is on the L line.
An object to be engraved is placed under the cutting edge of the cutter of the cutter tool, with the engraving portion 48 facing up.
A character string “ABCD” arranged on the left and right is arranged on the master (letter) on which characters are written.
[0034]
The inclination axis θ and the direction angle φ are adjusted so that the cutter axis is orthogonal to the direction of the character string.
The protrusion distance H of the cutter tool 13 is adjusted so that the cutting edge of the cutter 21 rides on the L line when viewed from above.
FIG. 5 shows a cutter holding device which is fixed to the tool carriage from the inside surrounded by the pantograph-type link and in which the cutting edge of the cutter is located on the L line.
When the master is imitated with a stylus, a reduced character string “ABCD” is engraved on the engraved portion 48 of the object to be engraved.
The shape of the characters is like a Bold typeface written with a wide pen tip.
[0035]
For many operators who operate the engraving machine, it is difficult to adjust the inclination angle θ and the direction angle φ, and further to adjust the cutter blade so as to ride on the L line. It is necessary to prepare a plurality of cutter holding devices in which the angle φ is adjusted and restrained in advance.
The operator adjusts the attachment position of the cutter holding device to the tool carriage, sets a reduction ratio that follows the master, and performs engraving.
[0036]
Next, a second method of using the cutter holding device according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a conceptual diagram of a second usage method of the present invention. FIG. 8 is a diagram showing a shape of a sculpture in the second use method of the present invention.
An example in which the cutter holding device according to the embodiment of the present invention is used in a pantograph engraving machine will be described.
For ease of explanation, it is assumed that the XY plane on which the tool carriage moves is horizontal, and the Z axis is orthogonal to the ZY plane.
The pantograph-type engraving machine is the same as that in the first use method, and therefore, the description is omitted.
[0037]
The inclination angles θ and φ are adjusted so that the cutter axis is parallel to the direction of the character string.
The protrusion distance H of the cutter tool 13 is adjusted so that the cutting edge of the cutter 21 rides on the L line when viewed from above.
FIG. 7 shows a cutter holding device which is fixed to the tool carriage from the outside of the pantograph-type link, and the cutting edge of the cutter is located on the L line.
When the master is imitated with a stylus, a reduced character string “ABCD” is engraved on the engraved portion 48 of the object to be engraved.
The shape of the character is a character that has a different interest and expressive power from the Bold typeface.
[0038]
When the cutter holding device of the above-described embodiment is used, when the cutter is moved in the Z-axis direction and pressed against the object to be engraved, the cutter shaft is tilted and pushed into the engraved portion of the object to be engraved. The unique shape of the sculpture makes for interesting sculptures.
Further, the holder base is constituted by the main holder base and the sub holder base, the holder base rod of the main holder base is made parallel to the Z axis, and the holder base seat plate of the sub holder base is arranged around the holder base rod. Since the cutter holder is rotated and the rotation is locked by the holder base set screw, the cutter holder fixed to the sub holder base can be rotated about the Z axis to easily adjust the direction angle φ.
Also, the cutter holder fixing bolt penetrating the holder base seat plate of the sub holder base is orthogonal to the Z axis, and the cutter holder is rotated around the R axis, which is the axis of the cutter holder fixing bolt, to restrain the cutter holder. The inclination angle θ of the Z axis can be easily adjusted.
Also, since the Z axis is orthogonal to the XY plane, the tool carriage is moved over a wide surface of the engraving site by placing the object to be engraved so that the engraving site is parallel to the XY plane. Can be engraved.
In addition, by appropriately selecting the direction angle φ and the inclination angle θ, it is possible to carve a variety of unique cross-sections at the engraving site of the object to be engraved, and to perform interesting engraving.
In addition, since the holder rod whose rotation is stopped by the guide rod is slid with respect to the mounting base, the holder base can be smoothly moved in the Z-axis direction with a simple structure.
Also, since the cutter tool is held in the cutter tool holding portion of the cutter holder, the protrusion distance H of the cutter is adjusted by adjusting the insertion amount of the cutter tool into the cutter tool holding portion, and the position of the blade edge of the cutter is adjusted. Can be adjusted.
[0039]
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various changes can be made without departing from the gist of the invention.
Although the method of use has been described in an example of use in a pantograph-type engraving machine, the present invention is not limited thereto, and for example, a personal computer-type engraving machine can also be used.
Although the cutter tool has been described as electrically rotating the cutter, the invention is not limited to this. For example, a cutter that drives a vibration cutter may be used.
Also, the cutter tool is described as being a hand tool that can be used by hand, but the present invention is not limited to this. For example, an electric tool dedicated to the cutter holding device may be used.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the cutter holding device of the present invention, which holds a cutter tool provided with a cutter for engraving an object to be engraved, which is supported by the tool carriage moving at least in the XY plane, has the following effects due to its configuration. .
Since the cutter holding device has a structure in which the inclination angle θ is provided between the feed direction (Z axis) of the cutter and the axis of the cutter, when the tool carriage moves on the XY plane, the cutter is moved to the Z axis by the Z axis. When the cutter is pressed along, the cutter moves on the XY plane while hitting the object to be engraved in a state in which the longitudinal axis of the cutter and the Z axis are inclined by the inclination angle θ, and the object to be engraved has a unique shape. You can sculpture.
In addition, since the rotation of the holder base and the mounting base around the Z axis is restricted, when the cutter is pressed against the workpiece along the Z axis when the tool carriage moves on the XY plane, the longitudinal axis of the cutter is reduced. When the cutter and the Z axis are tilted by the tilt angle θ, the cutter moves on the XY plane while hitting the object to be engraved, and engraving with a unique shape can be performed on the object to be engraved.
Further, since the XY plane and the Z axis are substantially orthogonal to each other, if the engraving surface of the object to be engraved is placed along the XY plane, the cutter will not move when the tool carriage moves on the XY plane. Is pressed against the object to be engraved along the Z axis, the blade edge of the cutter whose cutter axis is inclined by the inclination angle θ hits the engraved surface of the object to be engraved, and a unique shape can be engraved on the engraved surface.
In addition, since the inclination degree θ can be selected from a predetermined angle range, the cutting edge of the cutter whose cutter axis is inclined by the inclination angle θ hits the engraving surface of the object to be engraved, and the engraving surface has a unique shape with variations. Can be carved.
In addition, since the cutter holder can be rotated and restrained around the R axis with respect to the holder base, when the cutter holder is rotated with respect to the holder base, the inclination angle θ can be easily adjusted, and the variation for engraving an object to be engraved. Easy selection of unique shapes with
Further, since the cutter holder can be rotated around the Z axis and restrained, the inclination direction of the cutter tool can be selected. The cutting edge of the cutter hits, and it is possible to carve a variety of unique shapes depending on the engraving surface.
In addition, since the sub holder base is rotatably supported by the main holder base and the cutter holder is fixed to the sub holder base, the cutter holder can be rotated only around the Z axis with respect to the main holder base. By adjusting the inclination direction of the tool, it is possible to easily select the inclination direction of the cutter that hits the object to be engraved, and it is possible to easily select a unique shape having more variation than engraving on the object to be engraved.
In addition, since the lock mechanism can restrict the rotation of the sub holder base around the sliding rod, simply rotate the sub holter base around the sliding rod to easily adjust the inclination direction of the cutter tool and perform engraving. It is possible to easily select the inclination direction of the cutter that hits the object, and it is possible to more easily select a unique shape having more variation than engraving on the object to be engraved.
In addition, since the cutter holding device according to the present invention is attached to an engraving machine having a pantograph-type link mechanism, a simple diagram can be used as a master to easily form a shape having a unique engraving with a variety of engraving surfaces. Can be sculpted.
Therefore, it is possible to provide a cutter holding device for an engraving machine capable of practicing an engraving technique capable of engraving with many variations without being limited to an engraved portion.
[0041]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a plan view of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial detailed view of an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram of a first usage method of the present invention.
FIG. 6 is a diagram showing a shape of a carved shape in a first use method of the present invention.
FIG. 7 is a conceptual diagram of a second use method of the present invention.
FIG. 8 is a view showing a shape of a sculpture in a second use method of the present invention.
FIG. 9 is a plan view of a conventional device.
FIG. 10 is a conceptual diagram of use of a conventional device.
[Explanation of symbols]
θ tilt angle
φ direction angle
a1 Mounting surface
a2 Mounting surface
b1 Mounting surface
b2 Mounting surface
1 Engraving machine
2 character mother
3 characters
4 Pantograph
5 Objects to be engraved
12 Tool carriage
13 Electric hand (cutter tool)
21 cutter
45 sleeve
47 stylus
48 Engraving site
55 Engraved parts
100 Cutter holding device
110 Mounting base
111 Mounting base body
112 Positioning key
113 Female thread for mounting
114 Mounting washer
115 mounting wing bolt
120 Holder base
120a Main holder base
121 Holder base rod (corresponding to sliding rod)
122 Holder base fixing plate
123 guide rod
124 push button
125 Stroke adjusting screw
120b Secondary holder base
126 Holder base seat
127 Holder base set screw (corresponding to lock mechanism)
128 Holder base color
130 Cutter holder
131 Cutter holder body
132 cutter holder wing bolt
133 Cutter holder fixing bolt
140 biasing means

Claims

A cutter holding device that holds a cutter tool with a cutter supported on a tool carriage moving at least in an XY plane and engraving an object to be engraved,
A mounting base mounted on the tool carriage,
A holder base movably supported on the mounting base along a Z axis having a predetermined linear direction,
A cutter holder having a cutter tool holding portion for holding a cutter tool and fixed to the holder base,
With
The cutter holder is restrained from rotating about the Z axis with respect to the mounting base,
A cutter holding device capable of holding a tilt angle θ, which is an angle at which a longitudinal axis of the cutter intersects with the Z axis, at a predetermined angle.

2. The cutter holding device according to claim 1, wherein rotation of the holder base around the Z axis is restricted with respect to the mounting base while the holder base is moving along the Z axis. 3.

The cutter holding device according to claim 1, wherein the XY plane and the Z axis are substantially orthogonal to each other.

4. The cutter holding device according to claim 1, wherein the inclination angle θ can be selected from a predetermined angle range. 5.

The cutter holder is capable of rotating and restraining around an R axis which is an axis intersecting the Z axis with respect to the holder base,
The cutter holding device according to claim 1, wherein the tilt angle θ can be selected from a predetermined angle range by rotating the cutter holder about the R axis.

The cutter holding device according to claim 1, wherein the cutter holder is capable of rotating around the Z axis and restraining the cutter holder.

The holder base includes a main holder base restrained from rotating around the Z axis with respect to the mounting base, and a sub holder base supported by the main holder base so as to be able to rotate and restrain around the Z axis. ,
The cutter holder is attached to the sub holder base,
4. The cutter holder according to claim 1, wherein the cutter holder can be rotated around the Z axis by restraining the sub holder base with respect to the main holder base around the Z axis. 7. The cutter holding device according to 6.

The main holder base has a sliding rod attached to the mounting base, the longitudinal direction of which is coincident with the Z axis and is slidable in the longitudinal direction, the sub holder base has a lock mechanism, The cutter holding device according to claim 7, wherein a sub holder base is rotatably supported by the slide rod, and the lock mechanism is capable of restraining rotation of the sub holder base around the slide rod.

9. The cutter holding device according to claim 1, wherein the tool carriage has a pantograph link mechanism and is a link of an engraving machine for engraving an object to be engraved following a master.