TWM479226U - 自動雕刻刀頭結構 - Google Patents

Description

自動雕刻刀頭結構

本創作涉一種用於對紙板或其他材料之板狀物進行雕刻的設備，特別是一種可以將所雕出的鏤空孔之內邊形成為斜邊之刀頭結構。

目前所知的框相被背、畫框裱背、立體書封頁、畫冊或婚紗相冊等封面、…等多種領域，都會在具有鏤空孔的表皮下面設置具有同樣對應之鏤空孔的內襯紙，使得鑲嵌於內襯紙下方的相片、畫紙/布、圖片等從該鏤空孔顯現出來。所述內襯紙則均以刀具雕出所需形狀的所述鏤空孔，例如心形、矩形、圓形、波浪形、…等各式各樣的創意造形。至目前為此，傳統的內襯紙之鏤空孔的內邊緣，都是與內襯紙之表面垂直的垂直邊，以致於無法更好地突出內襯紙的視覺立體感。突其原因，主要是習知的用於成型紙板的雕刻刀具只能以垂直方向下刀，因而只能成型出垂直邊的鏤空孔。

本創作的目的，在於提供一種可以將紙板或其他材質的板材所成型的鏤空孔內邊形成為斜邊，使得利用該紙板或板材做為內襯紙，甚至是主題板時，可以獲得視覺上的立體效果。

本創作的特徵，係提供一種可以將刀具轉換方向的自動雕刻刀 頭結構，使用者依所需要雕刻的圖形或文字而規劃設計電腦程式，藉由電腦程式執行刀具所應行經的切割路徑之前，依預先的設定轉換刀具的下刀角度，並保持該角度狀態進行切割，直到形成完整的鏤空孔，即可使該鏤空孔的內邊形成為斜邊。

本創作提供的自動雕刻刀頭結構，其技術手段係包括有：一設於一機台的昇降機構；一設於該昇降機構的固定座，可被該昇降機構控制在鉛垂方向往上或往下移動；一設於該固定座的第一伺服馬達，該第一伺服馬達的第一驅動軸鉛垂地朝向下方；一連接於該第一伺服馬達的第一驅動軸的水平旋轉座，以被該第一伺服馬達驅動而在水平方向旋轉；一設於該水平旋轉座的第二伺服馬達，且該第二伺服馬達的第二驅動軸水平地朝向側邊；一連接於該第二伺服馬達的第二驅動軸的垂直旋轉座，以被該第二伺服馬達驅動而在垂直方向旋轉，該垂直旋轉座設有二個夾頭；兩刀具分別被安裝固定於該兩夾頭。使用者依所需要雕刻的圖形或文字而規劃設計電腦程式，藉由電腦程式控制該昇降機構、第一伺服馬達與第二伺服馬達的作動時間時順序，使得兩刀具分別以持續或交替模式而垂直或傾斜一角度地對工作物下刀，利用該傾斜一角度的刀具將工作物雕刻出鏤空孔時，得以在該鏤空孔的內邊形成為斜邊，以突顯出該鏤空孔所構成之圖形或文字之立體感。

在本創作的一實施例，所述第二伺服馬達係控制該垂直旋轉座在0º~45º的角度範圍內旋轉，藉以控制兩刀具分別可以對工件物產生垂直下刀與傾斜45º下刀兩種內邊形態。

1‧‧‧昇降機構

2‧‧‧固定座

21‧‧‧第一伺服馬達

211‧‧‧第一驅動軸

3‧‧‧水平旋轉座

4‧‧‧第二伺服馬達

41‧‧‧第二驅動軸

5‧‧‧垂直旋轉座

51‧‧‧夾頭

6a‧‧‧第一刀具

6b‧‧‧第二刀具

7‧‧‧工作物

71‧‧‧斜邊

72‧‧‧鏤空孔

第一圖為顯示使用本創作之雕刻刀頭的自動雕刻機之立體示意圖；第二圖為顯示本創作之雕刻刀頭結構之平面示意圖；第三圖為顯示本創作之雕刻刀頭將刀具傾斜45º之平面示意圖；第四圖為顯示本創作之傾斜45º的刀具對工作物下刀時之平面示意圖；第五圖為顯示工作物被雕刻出之圖形內邊呈現出斜邊的局部平面剖視示意圖；以及第六圖為顯示工作物被雕刻出之圖形內邊呈現出斜邊的立體示意圖。

以下配合圖式及元件符號對本創作的實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。

第一圖係顯示使用本創作之雕刻刀頭的自動雕刻機之立體示意圖，其具一機台A，機台A的兩側設置相互平行的X軸軌道A1，兩X軸軌道A1跨置地滑動配合一Y軸軌道A2，Y軸軌道A2上設置一雕刻刀頭B；所述X軸軌道A1、Y軸軌道A2與雕刻刀頭B可以藉由電腦程式的控制而移動，從而最終控制第一刀具6a或第二刀具6b(如第二圖所示)對固定在機台面A3上之工作物進行雕刻工作。前述的控制移動，係使Y軸軌道A2可以沿著X軸軌道A1任意地往復移動；雕刻刀頭B可以沿著Y軸軌道A2任意地往復移動；以及，雕刻刀頭B中的第一刀具6a與第二刀具6b可以被控制在垂直方向上升或下降，而且可以在水平方向自由地旋轉。

第二圖係顯示本創作之雕刻刀頭B的結構，其包括有一昇降機構1、一固定座2、一水平旋轉座3、一垂直旋轉座5與兩刀具6a與6b；其 中，昇降機構1係設於前述之Y軸軌道A2上，用於控制後述之固定座2於垂直方向上昇或下降；所述昇降機構1可以是利用氣壓缸來控制昇降，也可以利用伺服馬達配合皮帶驅動方式來控制固定座2上昇或下降。

本創作之固定座2係設於昇降機構1而可被該昇降機構1控制在鉛垂方向往上或往下移動的元件；固定座2設有一第一伺服馬達21，該第一伺服馬達21的第一驅動軸211係鉛垂地朝向下方。水平旋轉座3係連接於第一伺服馬達21的第一驅動軸211，得以被該第一伺服馬達21驅動而在水平方向旋轉；在本創作的實施例，所述水平旋轉座3為一管狀體，因而具有中空的內徑；於該水平旋轉座3的內部則設置一第二伺服馬達4，並使該第二伺服馬達4的第二驅動軸41水平地朝向側邊。垂直旋轉座5係連接於該第二伺服馬達4的第二驅動軸41，藉以被該第二伺服馬達4驅動而在垂直方向旋轉。該垂直旋轉座5設有二個分別用來夾持安裝一第一刀具6a與一第二刀具6b的夾頭51。

前述的昇降機構1、第一伺服馬達21與第二伺服馬達4係電性連接於一電腦(圖中未顯示)，使用者可以依所需要雕刻的圖形或文字而規劃設計電腦程式，藉由電腦程式控制昇降機構1、第一伺服馬達21與第二伺服馬達4的作動時間、順序與作動量，從而控制執行第一刀具6a或第二刀具6b所應行經的切割路徑與角度。

例如，在一個雕刻工作中需要切割垂直的內邊時，依照預先的電腦程式設計，X軸軌道A1與Y軸軌道A2將雕刻刀頭B驅動至預定位置後，第二伺服馬達4即作動而帶動垂直旋轉座5旋轉一角度，使被夾持於垂直旋轉座5的第一刀具6a位於刀鋒朝向下方的垂直狀態(如第二圖所 示)，然後昇降機構1帶動固定座2下降，從而使第一刀具6a隨之下降，以對預先被固定於機台面A3上之工作物7(紙板或塑膠板等)下刀，隨後利用X軸軌道A1與Y軸軌道A2協同驅動雕刻刀頭B移動，以及第一伺服馬達21驅動水平旋轉座3依照規劃的預定弧形路徑轉動，得以切割出內邊為垂直於工作物7表面之垂直邊的鏤空孔。

在一個雕刻工作中需要切割內邊為斜邊時，則依照預先的電腦程式設計，X軸軌道A1與Y軸軌道A2將雕刻刀頭B驅動至預定位置後，第二伺服馬達4即作動而帶動垂直旋轉座5旋轉一角度，使被夾持於垂直旋轉座5的第二刀具6b旋轉一角度(本創作係設定為45º)，使得刀鋒呈現傾斜狀態(如第三圖所示)，然後昇降機構1帶動固定座2下降，從而使第二刀具6b隨之下降，以對預先被固定於機台面A3上之工作物7斜向地下刀(如第四圖所示)，隨後利用X軸軌道A1與Y軸軌道A2協同驅動雕刻刀頭B的移動，以及第一伺服馬達21驅動水平旋轉座3依照規劃的預定弧形路徑轉動，得以切割出內邊為斜邊的鏤空孔(如第五圖所示)。

第六圖係顯示利用前述本創作之雕刻刀頭所成型出具有鏤空孔72的紙板工作物7，在此鏤空孔72中，由於前述第二刀具6b以傾斜45º進行下刀並切割，因而得以使鏤空孔72的內邊形成為傾斜45º的斜邊71；此斜邊71可以依電腦程式的規劃設計而成型為直形或弧形，最終使該鏤空孔構成所需要的圖形或文字。利用此種形成為斜邊的鏤空孔內邊，得以在觀看時產生視覺上更好的立體感。

以上所述者僅為用以解釋本創作之較佳實施例，並非企圖具以對本創作做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之創作精神下所作有關 本創作之任何修飾或變更，皆仍應包括在本創作意圖保護之範疇。

21‧‧‧第一伺服馬達

211‧‧‧第一驅動軸

3‧‧‧水平旋轉座

4‧‧‧第二伺服馬達

5‧‧‧垂直旋轉座

6a‧‧‧第一刀具

6b‧‧‧第二刀具

7‧‧‧工作物

Claims (2)

1. 一種自動雕刻刀頭結構，包括有：一昇降機構，設於一機台所設置的一Y軸軌道；一固定座，設於該昇降機構，可被該昇降機構控制在鉛垂方向往上或往下移動；一第一伺服馬達，設於該固定座，該第一伺服馬達的第一驅動軸鉛垂地朝向下方；一水平旋轉座，連接於該第一伺服馬達的第一驅動軸，以被該第一伺服馬達驅動而在水平方向旋轉；一第二伺服馬達，設於該水平旋轉座，該第二伺服馬達的第二驅動軸水平地朝向側邊；一垂直旋轉座，連接於該第二伺服馬達的第二驅動軸，以被該第二伺服馬達驅動而在垂直方向旋轉，該垂直旋轉座設有二個夾頭；二刀具，分別被安裝固定於該二夾頭。
2. 依據申請專利範圍第1項所述之自動雕刻刀頭結構，其中，所述第二伺服馬達係控制該垂直旋轉座在0º~45º的角度範圍內旋轉，從而使該二刀具交替為分別垂直地朝向下方，以及傾斜45º。