一种便携式现场雕花装置的制作方法

本发明涉及雕刻技术技术领域，特别是一种便携式现场雕花装置。

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，本发明提供了一种便携式现场雕花装置，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的横杆，横杆端部固定在立板上，矩形块能沿着横杆左右移动；矩形块上方安装有第一蜗轮蜗杆机构，其中第一蜗轮呈水平状，第一蜗杆与横杆平行且能主动转动，第一蜗轮上方有水平状且能主动转动的丝杠，丝杠上套装有螺纹管，螺纹管下端固定竖直的圆筒，第一蜗轮的中心轴上端插装在圆筒内且使得螺纹管不能转动，丝杠转动能带动螺纹管左右移动；

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，第一蜗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3中a-a向视图。

图5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5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的横杆4，横杆4端部固定在立板2上，矩形块3能沿着横杆4左右移动；矩形块3上方安装有第一蜗轮5蜗杆机构，其中第一蜗轮5呈水平状，第一蜗杆6与横杆4平行且能主动转动，第一蜗轮5上方有水平状且能主动转动的丝杠7，丝杠7上套装有螺纹管8，螺纹管8下端固定竖直的圆筒9，第一蜗轮5的中心轴10上端插装在圆筒9内且使得螺纹管8不能转动，丝杠7转动能带动螺纹管8左右移动；

所述的矩形块3下侧有水平状的圆板11，圆板11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12，螺杆12上套装有滑筒13，滑筒13与螺杆12经螺纹连接，第一蜗轮5的中心轴10下端贯穿矩形块3且与滑筒13固定在一起，圆板11下端安装有液压缸14，液压缸14中的活塞杆下端安装有第一电机，第一电机上安装有刀具15。

为了安装液压缸14，且使得刀具15能多角度进行雕刻，所述的圆板11下方有沿圆板11径向布置且能转动的第二蜗杆16，第二蜗杆16下端啮合有第二蜗轮17，第二蜗轮17转动固定在圆板11上，第二蜗轮17右侧固定有水平状的活动板18，液压缸14固定在活动板18右端上侧，液压缸14上的活塞杆下端贯穿活动板18且置于活动板18下侧。

为了安装第二蜗杆16及第二蜗轮17，所述的圆板11下端有与第二蜗杆16对应的第一连接板19，第二蜗杆16端部贯穿第一连接板19且置于第一连接板19外侧，第二蜗杆16端部有环形凸起使得第二蜗杆16不能轴向移动；所述的圆板11下端有与第二蜗轮17对应的第二连接板20，第二蜗轮17转动固定在第二连接板20上。

所述的第一蜗杆6端部贯穿立板2，第一蜗杆6上连接有第二电机21，第二电机21固定在立板2上，所述的丝杠7端部贯穿立板2，丝杠7上连接有第三电机22，第三电机22固定在立板2上。

所述的立板2下端固定有水平状的底板23，底板23与工作台1经多个螺栓固定在一起。

值得注意的是，为了减少摩擦力，所述的第一蜗杆6端部、丝杠7端部与立板2之间均安装有轴承，第一蜗轮5的中心轴10的上端与圆筒9之间安装有轴承，矩形块3与横杆4之间安装有直线轴承；第二电机21与第三电机22均为具有抱闸功能的伺服电机；滑筒13为外方内圆的管状结构。

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14，使得下端的刀具15与工件接触，然后启动第三电机22，第二电机21不动，第三电机22转动带动丝杠7转动，丝杠7转动使得螺纹管8左右移动，螺纹管8左右移动经圆筒9带动第一蜗轮5沿着第一蜗杆6滚动，此时第一蜗轮5与第一蜗杆6相当于齿轮齿条结构的作用，第一蜗轮5的中心轴10带动滑筒13以中心轴10为中心进行转动，滑筒13经螺杆12使得圆板11以中心轴10为中心进行转动，圆板11转动带动下方的活动板18转动，活动板18转动带动液压缸14及第一电机转动，从而实现刀具15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15下端刀刃距第一蜗轮5中心轴10的轴心的距离l，设蜗轮的公称直径的一半为r，当l=r时，刀具15的在工件上轨迹为标准摆线，当l<r时，刀具15在工件上的轨迹是短幅摆线，当l>r时，刀具15在工件上的轨迹是长幅摆线。

在上述过程中，刀具15在工件上的轨迹为正常的摆线，如图1中b组直线，若是需要改变轨迹的曲率及密度，即改变轨迹的每一拱之间跨越的距离，此时启动第二电机21，第二电机21转动也会带动蜗轮转动，与此同时，由于圆筒9拨动第一蜗轮5的中心轴10使得第一蜗轮5沿着第一蜗杆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，圆筒9左右移动使第一蜗轮5滚动的角度与第一蜗杆6使第一蜗轮5转动的角度相等时，刀具15在工件表面雕刻的轨迹为直线。

刀具15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11上的螺杆12，螺杆12转动能使得滑筒13与圆板11之间的相对位置发生变化，即刀具15下端与第一蜗轮5的中心轴10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，第二电机21转动，同时第三电机22固定不转，即只有第一蜗杆6转动但丝杠7不转，第一蜗杆6转动使得刀具15绕着第一蜗轮5的中心轴10进行转动，最终形成圆形轨迹，通过调整滑筒13在螺杆12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，手动旋转第二蜗杆16，第二蜗杆16带动第二蜗轮17转动，第二蜗轮17转动带动活动板18上下摆动，当活动板18摆动到特定位置后，停止旋转，此时活动板18的角度被固定，同时刀具15的雕刻角度也被固定。

本发明的突出优点及显著进步：

1.本发明采用蜗轮蜗杆结构及丝杠7螺母结构满足了房屋建造装修中私人订制的要求，能灵活调整轨迹，能使得刀具15能沿着特定的轨迹平稳的移动，减少震动，其中采用蜗轮蜗杆机构能够承载较大的扭矩，减少人工劳动。

2.本发明中的第一蜗杆6的转动速度直接影响到刀具15划过的轨迹形成的每一拱的跨度大小，第一蜗杆6也可以使用手动摇柄进行转动，手动进行转动第一蜗杆6，以此实现在某个特定区域内增大或者减小“一个拱”的跨距，但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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