一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备的制作方法

本实用新型涉及一种紫砂壶的辅助制造设备，具体是一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备，属于紫砂壶生产技术领域。

背景技术：

紫砂壶因其具有“既不夺香，又无熟汤气”的优势一跃成为饮茶的主要用具，“工”是紫砂壶价值的灵魂所在，一把壶的制成要经过几十上百道工序。

目前市场上对于正圆的紫砂壶常用自动/半自动加工设备对泥料加工成紫砂壶坯体，而后再进行后续工序。加工时，将泥料置于模具中，使用刀具对模具中的紫砂壶泥料进行刮泥，使其形成紫砂壶坯体。但该设备存在以下几点问题：

1.考虑到茶壶通常具有口小肚大的特点，自动/半自动加工设备需要使用2个进给轴，z轴上下运动，x轴左右运动或前后运动；

2.目前的z轴向下，x轴左右进给的加工模式，类似车削加工，只能加工正圆形壶身；

3.挤压成型的加工方式，转速高，泥料受到高强度挤压，质量无法和手工壶媲美。

技术实现要素：

本实用新型的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备，本实用新型在保证茶壶加工质量的同时，减少人工劳动强度，提高加工效率。

本实用新型的技术方案如下：

一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备，包括底座、在底座顶部设置的框架结构、用于放置泥料的紫砂壶外模、升降台、与升降台安装连接的工作头；所述紫砂壶外模通过夹具固定于底座中心位置，所述升降台安装于框架结构内，并与框架结构上下滑动连接；

其特征是，所述工作头包括安装于升降台的驱动电机、主动轴、中心齿轮、中心轴、从动轴、从动轴齿轮、凸轮刀模，所述驱动电机与主动轴驱动连接，所述主动轴内部设有中心齿轮、从动轴齿轮的安装腔；所述中心齿轮与中心轴固定连接，所述中心轴穿出安装腔外与升降台固定连接；所述从动轴齿轮固定安装于从动轴，并与中心齿轮啮合，所述从动轴与安装腔腔壁转动连接，且从动轴的底部穿出安装腔外与凸轮刀模固定连接；

通过下降升降台使工作头的凸轮刀模伸入紫砂壶外模中，驱动电机驱动主动轴，带动从动轴齿轮，在中心齿轮的啮合作用下，从动轴齿轮带动凸轮刀模自转，并同时沿中心齿轮外圆周运动，以使凸轮刀模（的大端）对紫砂壶外模中的泥料刮压，与紫砂壶外模配合，使泥料形成紫砂壶坯体。

优选的，所述紫砂壶的壶口内径等于中心齿轮半径、从动轴齿轮直径之和（该中心齿轮位于主轴中心位置）。

优选的，所述凸轮刀模的大端作为工作部位，凸轮刀模小端的最大长度小于或等于从动轴齿轮的半径。

优选的，所述框架结构内设有丝杠、丝杠电机、竖直导轨，所述升降台与丝杠连接，并与竖直导轨滑动连接；丝杠电机驱动丝杠，使升降台沿竖直导轨上下滑动。

优选的，所述工作头通过水平滑动台与升降台相连，所述升降台设有水平导轨以及皮带、一对传动杆构成的传送机构，所述水平滑动台与皮带固定连接，且与水平导轨滑动连接，通过电机驱动传送机构，使水平滑动台带动工作头沿水平导轨水平滑动。

优选的，所述驱动电机通过皮带与主动轴驱动连接。

本实用新型在保留1个进给主轴的前提下（即保留丝杠驱动升降台），采用手工贴泥片，机器辅助加工的方式，根据目标壶的轮廓制作凸轮刀模；凸轮刀模由丝杠驱动完全伸入外模中，通过电机驱动主动轴，中心齿轮固定不转，从动轴齿轮带动凸轮刀模在自转的同时围绕中心齿轮外圆周运动，凸轮刀模的大端作为工作部位，对泥片进行类似刮泥的动作，保证加工没有遗漏点，实现非正圆模具壶的辅助加工，以形成紫砂壶坯体。本实用新型在保证茶壶加工质量的同时，减少人工劳动强度，提高加工效率。

附图说明

图1为本实用新型辅助制造设备的结构示意图；

图2为本实用新型辅助制造设备中水平滑动台与升降台的连接示意图；

图3为本实用新型辅助制造设备中工作头的结构示意图；

图4为本实用新型辅助制造设备中工作头连接简图；

图中：1底座、2框架结构、3外模、4升降台、5工作头、6夹具、7丝杠、8竖直导轨、9水平滑动台、10水平导轨、11皮带、12传动杆、13驱动电机、14主动轴、15中心齿轮、16中心轴、17从动轴、18从动轴齿轮、19凸轮刀模、20皮带。

具体实施方式

如图1所示，一种可加工非正圆的紫砂壶辅助制造设备，包括底座1、在底座顶部设置的框架结构2、用于放置泥料的紫砂壶外模3、升降台4、与升降台安装连接的工作头5。紫砂壶外模通过夹具6固定于底座中心位置，升降台安装于框架结构内，并与框架结构上下滑动连接。框架结构内设有丝杠7、丝杠电机（位于底座内）、竖直导轨8，升降台与丝杠连接，并与竖直导轨滑动连接；丝杠电机驱动丝杠，使升降台沿竖直导轨上下滑动。

作为工作头的水平位移调整机构，如图2所示，工作头通过水平滑动台9与升降台相连，升降台设有水平导轨10以及皮带11、一对传动杆12构成的传送机构，水平滑动台与皮带固定连接，且与水平导轨滑动连接，通过电机驱动传送机构，使水平滑动台带动工作头沿水平导轨水平滑动。

如图3-4所示，工作头包括安装于升降台的驱动电机13、主动轴14、中心齿轮15、中心轴16、从动轴17、从动轴齿轮18、凸轮刀模19，驱动电机通过皮带20与主动轴驱动连接，主动轴内部设有中心齿轮、从动轴齿轮的安装腔；中心齿轮位于主动轴中心位置，中心齿轮与中心轴固定连接，中心轴穿出安装腔外与升降台固定连接，中心轴可相对于主动轴自由转动；从动轴齿轮固定安装于从动轴，并与中心齿轮啮合，从动轴可通过轴承与安装腔腔壁转动连接，且从动轴的底部穿出安装腔外与凸轮刀模固定连接。

紫砂壶的壶口内径等于中心齿轮半径、从动轴齿轮直径之和，凸轮刀模小端的最大长度小于或等于从动齿轮的半径，凸轮刀模的大端外轮廓作为工作部位。

通过下降升降台使工作头的凸轮刀模伸入紫砂壶外模中，此时，凸轮刀模的大端位于内侧，小端朝外，便于进入壶口内。驱动电机驱动主动轴，带动从动轴齿轮，在中心齿轮的啮合作用下，从动轴齿轮带动凸轮刀模自转，并同时沿中心齿轮外圆周运动，以使凸轮刀模对紫砂壶外模中的泥料刮压，与紫砂壶外模配合，使泥料形成紫砂壶坯体。

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