一种建材边缘雕饰装置的制作方法

本发明涉及雕刻技术技术领域，特别是一种建材边缘雕饰装置。

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。

技术实现要素：

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种建材边缘雕饰装置，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且能主动转动的丝杠，两个丝杠转动方向相同，丝杠与矩形块之间经螺纹连接，两个丝杠同时转动能带动矩形块沿着丝杠左右移动；矩形块上方有安装有行星齿轮系，其中齿圈的后侧有水平状的齿条，齿条两端与立板固定在一起，齿圈外圆面上有与齿条啮合的轮齿，矩形板后端下侧有能主动转动的传动齿轮，行星架的外缘面上有与传动齿轮啮合的轮齿，太阳轮的中心轴上端与滑动板转动固定在一起；

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，太阳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2中a向视图。

图5为图2中b-b向视图。

图6为图2中c-c向视图。

图7为本发明中的圆板与螺杆的连接关系图。

图8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8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且能主动转动的丝杠4，两个丝杠4转动方向相同，丝杠4与矩形块3之间经螺纹连接，两个丝杠4同时转动能带动矩形块3沿着丝杠4左右移动；矩形块3上方有安装有行星齿轮系，其中齿圈5的后侧有水平状的齿条6，齿条6两端与立板2固定在一起，齿圈5外圆面上有与齿条6啮合的轮齿，矩形板后端下侧有能主动转动的传动齿轮7，行星架8的外缘面上有与传动齿轮7啮合的轮齿，太阳轮的中心轴12上端与滑动板28转动固定在一起；

所述的矩形块3下侧有水平状的圆板9，圆板9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10，螺杆10上套装有滑筒11，滑筒11与螺杆10经螺纹连接，太阳轮的中心轴12下端贯穿矩形块3且与滑筒11固定在一起，圆板9下端安装有液压缸13，液压缸13中的活塞杆下端安装有第一电机，第一电机上安装有刀具14。

为了安装液压缸13，且使得刀具14能多角度进行雕刻，所述的圆板9下方有沿圆板9径向布置且能转动的蜗杆15，蜗杆15下端啮合有蜗轮16，蜗轮16转动固定在圆板9上，蜗轮16右侧固定有水平状的活动板17，液压缸13固定在活动板17右端上侧，液压缸13上的活塞杆下端贯穿活动板17且置于活动板17下侧。

为了安装蜗杆15及蜗轮16，所述的圆板9下端有与蜗杆15对应的第一连接板18，蜗杆15端部贯穿第一连接板18且置于第一连接板18外侧，蜗杆15端部有环形凸起使得蜗杆15不能轴向移动；所述的圆板9下端有与蜗轮16对应的第二连接板19，蜗轮16转动固定在第二连接板19上。

为了实现两个丝杠4能同时并且同向转动，所述的丝杠4端部与立板2转动固定，每个丝杠4左端均固定有一个与其同轴的第一齿轮20，位于左侧的立板2上有第二齿轮21，第二齿轮21处于两个第一齿轮20之间，第二齿轮21与第一齿轮20啮合，第二齿轮21上连接有第二电机22，第二电机22固定在立板2上，第二电机22带动第二齿轮21转动使得两个第一齿轮20同时同向转动。

为了使得传动齿轮7主动转动，以此实现调节花纹密度，所述的传动齿轮7上连接有第三电机23，第三电机23固定在滑动板28上。

所述的立板2下端固定有水平状的底板24，底板24与工作台1经多个螺栓固定在一起。

为了实现太阳轮的中心轴12上端与滑动板28转动固定在一起，所述的滑动板28下端固定有竖筒25，太阳轮的中心轴12上端插装在竖筒25内，中心轴12上端与竖筒25之间安装有轴承。

所述的滑道包括两根沿前后布置的横杆26，两根横杆26前后对称，横杆26端部与立板2固定在一起，横杆26上套装有能左右移动的滑套27，滑套27与滑动板28固定在一起，滑动板28处于横杆26下方。

值得注意的是，为了减少摩擦力，所述的丝杠4端部与立板2之间均安装有轴承，太阳轮的中心轴12与矩形块3之间安装有轴承；滑套27与横杆26之间安装有直线轴承，第二电机22与第三电机23均为具有抱闸功能的伺服电机。

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13，使得下端的刀具14与工件接触，然后启动第二电机22，第三电机23不动，第二电机22带动第二齿轮21转动使得两个第一齿轮20同时转动，第一齿轮20转动带动丝杠4转动，丝杠4转动使得矩形块3沿着丝杠4左右移动，矩形块3左右移动使得齿圈5沿着齿条6滚动，太阳轮的中心轴12带动滑筒11以中心轴12为中心进行转动，滑筒11经螺杆10使得圆板9以中心轴12为中心进行转动，圆板9转动带动下方的活动板17转动，活动板17转动带动液压缸13及第一电机转动，从而实现刀具14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14下端刀刃距太阳轮的中心轴12的轴心的距离l，设蜗轮16的公称直径的一半为r，当l=r时，刀具14的在工件上轨迹为标准摆线，当l<r时，刀具14在工件上的轨迹是短幅摆线，当l>r时，刀具14在工件上的轨迹是长幅摆线。

在上述过程中，由于行星齿轮的传动比的关系，刀具14在工件上的轨迹不一定是标准的摆线，如图1，若是需要改变轨迹的曲率及密度，即改变轨迹的其中“一拱”跨越的距离，此时启动第三电机23，第三电机23转动经传动齿轮7会带动齿圈5转动，与此同时，丝杠4经矩形块3带动太阳轮的中心轴12使得整个行星齿轮结构左右移动，其中齿圈5沿着齿条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，齿圈5使得太阳轮转动的角度与行星架8使太阳轮转动的角度相互抵消时，刀具14在工件表面雕刻的轨迹为直线。

刀具14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9上的螺杆10，螺杆10转动能使得滑筒11与圆板9之间的相对位置发生变化，即刀具14下端与太阳轮的中心轴12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，第三电机23转动，同时第二电机22固定不转，即第二电机22经传动齿轮7带动行星架8转动但丝杠4不转，齿圈5固定不转，行星架8带动太阳轮转动，太阳轮的中心轴12经滑筒11带动圆板9一中心轴12为中心转动，最终使得活动板17转动，最终刀具14下端在工件表面形成圆形轨迹，通过调整滑筒11在螺杆10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，手动旋转蜗杆15，蜗杆15带动蜗轮16转动，蜗轮16转动带动活动板17上下摆动，当活动板17摆动到特定位置后，停止旋转，此时活动板17的角度被固定，同时刀具14的雕刻角度也被固定。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明采用丝杠4螺母、行星齿轮系结构满足了房屋建造装修中私人订制的要求，其中行星齿轮系结构能巧妙的将行星架8及齿圈5的转速叠加，并由太阳轮输出，确保刀具14的轨迹能够进行灵活调整，丝杠4能使矩形块3平稳移动，进而实现刀具14能沿着特定的轨迹平稳的移动，减少震动，其中采用丝杠4螺母机构能够承载较大的扭矩，减少人工劳动。

2.本发明中的传动齿轮7使行星架8转动的速度直接影响到刀具14划过的轨迹形成的每一拱的跨度大小，丝杠4也可以使用手动摇柄进行转动，尤其是在第三电机23不通电且将传动齿轮7固定的情况下，手动进行转动第二齿轮21，以此实现在某个特定区域内增大或者减小“一个拱”的跨距，若是第三电机23带动传动齿轮7转动的情况下，则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。

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