使用磨料噴射的浮雕三維雕刻機及其雕刻方法技術

本發明專利技術涉及在待雕刻表面上噴射磨料進行雕刻的雕刻機和雕刻方法，其包括相對于待雕刻表面移動的兩軸（４００，４１０）式機構，所述雕刻機，其特征在于，其包括至少兩個噴嘴（３９）以及數控部件（１，２），所述噴嘴具有不同的直徑并由所述兩軸（４００，４１０）式移動機構加以支承，所述數控部件適于控制所述噴嘴在待雕刻表面上的磨料噴射，且適于使所述噴嘴以程序化的可變速率沿著與待雕刻表面基本上平行的方向實時移動。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
和現有技術本專利技術涉及在可磨蝕面上噴射磨料的三維浮雕雕刻的數控機和方法。本專利技術尤其涉及通過噴射流化砂進行雕刻的雕刻機和和雕刻方法。所謂噴射流化砂，是指讓砂在帶壓氣流中運動。本專利技術尤其適用于在平面上雕刻，這是非限制性的，因為本專利技術 可應用于任意形狀表面的雕刻。本專利技術尤其適用于三維雕刻。本領域技術人員公知在可磨蝕表面上進行雕刻的機器和方法。 公知的是，在待雕刻表面上噴射流化磨料進行工作的大部分方法 使用保護掩模，其中，某些區域予以暴露，以便在待雕刻材料上通過 直接沖擊進行磨蝕。在這種方法中，放置在待雕刻表面上的掩模對不 應被雕刻的區域形成保護。這種才莫可由堅固的一層或多層沉積物構成，如同文獻US 5 117 366和DE 4 334 652中述及的那樣，或者也可以是鏤花才莫版，如同文 獻US 5 512 005中述及的那樣。現有技術中，嚴格地說，用于進行雕刻的機器和方法彼此不同。文獻US 5 117 366提出噴砂自動化雕刻系統和方法，其中，只用 一個噴嘴進行雕刻。這種噴嘴可沿與待雕刻表面相平行的平面連續移 動，也可沿與待雕刻表面相垂直的軸線按照多個部位進行移動。這些部位相對于待雕刻表面具有完全給定的距離，從而對于待雕 刻表面形成一組不連續的部位。實施這種裝置， 一方面旨在補償噴嘴 在其使用中的磨損，另一方面旨在適應待雕刻表面的尺寸。這種裝置主要用于實施表面雕刻，而不是進行三維雕刻，因為該 裝置未配設用于控制雕刻深度的部件。但是，對某些雕刻來說，雕刻深度的控制是重要的數據。文獻DE 4 334 652和US 5 512 005尤其提出適于這種控制的雕刻機。DE 4 334 652提出只用一個噴嘴噴射流化磨料的方法，其中，噴 嘴的直徑、根據裝飾圖案和待雕刻材料的類型預先選定的磨料顆粒的 大小、噴嘴的供料壓力及其傾斜度，在整個過程中適于獲得理想的雕 刻深度。噴嘴可沿著與待雕刻表面相平行的平面進行移動，并與之相 距固定的距離。所述方法需要使用可處理以相同深度雕刻區域的掩模，然后，移 動該掩模，以雕刻不同深度的區域，而不影響已經雕刻的區域。因此，如此進行的雕刻可雕刻三維圖案，但獲得的表面是一系列 深度不同且不連續的階梯式平表面。掩模調整的連續操作往往手動進行，并且花費寶貴的時間。文獻US 5 512 005提出噴砂法雕刻的裝置和方法，其中，雕刻深 度由多個噴嘴控制，所述噴嘴完全相同，且一個在另一個一側連續布 置。在該文獻中，是同時供砂的噴嘴的數量控制雕刻深度。供砂噴嘴 越多，由此引起的雕刻深度就越深。所述裝置和方法的目的在于，不 是雕刻三維形狀，而是根據所用鏤花模板的不同圖案，進行不同深度 的雕刻，其具有高質量的精確度和均勻性。因此，現有的機器和方法不能在可磨蝕表面上通過噴射磨料準確 復制連續的三維圖案。因此，這些雕刻才幾和方法必須加以改進。為此，本專利技術提出 一種在待雕刻表面上噴射磨料進行雕刻的雕刻 機，其包括相對于待雕刻表面移動的兩軸式機構，其特征在于，其包 括至少兩個噴嘴以及數控部件，所述噴嘴具有不同的直徑，由所述兩 軸式移動機構加以支承，所述數控構件適于控制所述噴嘴在待雕刻表 面上的磨料噴射，并適于使所述噴嘴以程序化的可變速率沿著與待雕 刻表面基本上平4于的方向實時移動。為此，本專利技術還提出 一種在待雕刻表面上噴射磨料的雕刻方法， 其在于-用至少兩個不同直徑的噴嘴將磨料噴射到待雕刻表面上，所述噴 嘴由相對于待雕刻表面移動的兩軸式機構加以支承，以及-用所述噴嘴對噴射到待雕刻表面上的磨料進行數控，使所述噴嘴 以程序化的可變速率沿著基本上與待雕刻表面平行的方向實時移動。附圖說明本專利技術的其它優點和特征在下面參照附圖的詳細描述中將得到理解，其中圖1是本專利技術的雕刻機的立體外形圖2是圖1所示雕刻機的雕刻間的內部的立體圖3是圖1所示雕刻機的噴砂機的示意圖4a是圖2所示噴沙機的局部圖4b是圖4a所示局部橫剖面圖5是與噴嘴連接的支承裝置的立體圖6a是圖5所示裝置的橫剖面圖6b是圖6a所示裝置的板的視圖。本專利技術詳述圖1示出構成本專利技術雕刻機的不同設備。這種雕刻機包括微電腦1和信息處理和傳輸單元2，所述信息處 理和傳輸單元2將信息傳向適于實施雕刻的機電裝置3。該機電裝置3控制兩軸400、 410式平移機構相對于多噴嘴頭部5 的移動。更確切地說，所述平移機構包括兩個4皮此平行的垂直軸400 和垂直平移地安裝在所述軸400上的水平軸410。多噴嘴頭部5本身 由導向裝置支承，所述導向裝置水平平移地安裝在軸410上。因此， 兩軸400、 410式平移機構，在雕刻操作期間，可使多噴嘴頭部5實時 移動并且沿著基本上與待雕刻表面相平行的、即基本上與由軸線X和 Y形成的平面相平行的平面實時移動，方位標XYZ形成規j各正交標 架。軸400、 410的驅動發動機是直流步進電才幾7，其通過數字控制接收來自微電腦l的信號。軸400、 410用密封的管狀折疊物420防塵。軸400、 410足夠牢固地固定在機械焊接的支承類型的構架8上， 以確保軸的校準和平面度。多噴嘴頭部5和包括軸410的重量在內的 由軸410支承的裝置的重量由配重9加以補償，所述軸410具有與軸 線X平行的水平母線，所述配重9借助于金屬線90與所述軸410連 接，所述金屬線90與各種導輪91、 92、 93、 94連接。無需用于將軸 410和相連接的多噴嘴頭部5進行垂直位移的步進電機7的作用力， 這種重量的補償作用可進行工作。所述全部構件3、 400、 410、 5安裝隔間6中，圖l中以分解圖示 出，以便看見內部部件。雕刻時，隔間6完全避免朝外噴,少。隔間6在內部涂覆防磨損材料，例如橡膠材料。其密封性由四個 可展開的彈簧簾IO加以確保，其簾帶優選用防磨損聚酯制成。這樣可 使多噴嘴頭部5及其裝置在高度上自由移動，即沿著與軸線Y相平行 的方向自由移動，完全防止帶有灰塵的空氣排出。為此，如圖所示的 擋板18—一其最好用特殊的橡膠制成，可使待雕刻表面由隔間6的側 面進出，從而避免砂和粉塵噴射到隔間6之外。本專利技術的雕刻機還包括待雕刻表面的兩支承物11和12,其相對 于垂線略微傾斜，以使待雕刻表面不下落，所述支承物11和12分別 布置在隔間6的入口處和出口處，且連4妻于布置在所述支^R物11和 12基部的傳送裝置13。水平延伸的傳送裝置13完全覆蓋支承物11、 12及其之間的區間。使用時，待雕刻表面載在支承在支承物11上的傳送帶13上。其 借助于電機14由傳送裝置13予以移動。該電機14的運轉從動于微電 腦1和信息處理與傳輸部件2，以便與整個雕刻操作同步，且使所述 待雕刻表面輸送至隔間6的精確點位，其稱為起點。待雕刻表面抵達 起點處的檢測，通過電機14的制動器自動停止前送待雕刻表面。一旦待雕刻表面置于隔間6內，或者必要時該待雕刻表面未進入 隔間6之前，翻轉系統——其中一部分如標號17所示，且位于隔間6 內或隔間6之外——可使待雕刻表面處于垂直位置。翻轉系統的部件 17優選包括千斤頂，其作用于凸輪，用于作用于所述翻轉系統。 一旦表面雕刻完畢，傳送裝置13重新起動，使待雕刻表面脫離隔間，置于支承物12上。在傳送裝置13上配設行程終點檢測器(未示 出)，以防雕刻好的表面輸送到傳送裝置13的本文檔來自技高網...

【技術保護點】
在待雕刻表面上噴射磨料進行雕刻的雕刻機，其包括相對于待雕刻表面移動的兩軸（４００，４１０）式機構，其特征在于，其包括至少兩個噴嘴（３９）以及數控部件（１，２），所述噴嘴（３９）具有不同的直徑并由所述兩軸（４００，４１０）式移動機構加以支承，所述數控部件（１，２）適于控制所述噴嘴（３９）在所述待雕刻表面上的磨料噴射，并適于使所述噴嘴（３９）以程序化的可變速率沿著與所述待雕刻表面基本上平行的方向實時移動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】

【專利技術屬性】
技術研發人員：薩米阿比德，
申請(專利權)人：薩米阿比德，
類型：發明
國別省市：TN[突尼斯]