一种用于竹木材加工的雕刻设备及其方法

技术领域

本发明涉及竹木雕刻技术领域，具体为一种用于竹木材加工的雕刻设备及其方法。

背景技术

竹木雕刻属于木雕，是在竹木上雕刻出精美的图画或纹理，用于观赏或者收藏，现有的竹木雕刻方式，分为手工雕刻及机加工雕刻，手工雕刻精度高但工作效率较低，收藏价值高，机加工则更适用于批量生产，有远高于手工雕刻的工作效率。

现有的竹木雕刻设备分为板材的平面雕刻设备，以及竹筒的曲面雕刻设备，对于竹木板材的雕刻，需要将竹木板固定后对其表面进行雕刻加工，且竹木板材的雕刻，一般是正反两面都需要雕刻，在一面雕刻完成后需要手动取下竹木，再重新翻转后固定位置进行雕刻，需要人工盯着竹木的雕刻在雕刻完成一面后翻转竹木，手动更换比较费时，影响竹木雕刻的加工效率。

基于此，本发明设计了一种用于竹木材加工的雕刻设备及其方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于竹木材加工的雕刻设备及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于竹木材加工的雕刻设备，包括底座，所述底座顶端固定连接有固定架，所述固定架上滑动连接有滑动套，所述滑动套底部滑动连接有二级滑动杆，所述二级滑动杆一端滑动连接有雕刻头，所述底座顶部一侧固定连接有水平气缸，所述底座顶部一侧固定连接有竖直气缸，所述底座顶部转动连接有第一夹持板，所述底座顶部滑动连接有第二夹持板，所述底座上设置有夹持翻转机构，所述夹持翻转机构用于在竹木雕刻过程中对竹木进行翻转，进行换面雕刻，取代手动翻转竹木的动作提高雕刻效率。

作为本发明的进一步方案，所述夹持翻转机构包括连接轴，所述连接轴内嵌在底座顶端内部，所述连接轴上滑动连接有滑动板，所述滑动板一端固定连接有用于其复位的第二弹簧，所述滑动板一端固定连接有第一伸缩杆，所述第一伸缩杆输出端与第二夹持板转动连接，所述第一伸缩杆上套接有用于其复位的第一弹簧，所述滑动板一端固定连接有连接杆，所述第二夹持板上开设有与连接杆对接的连接口，所述底座内部固定连接有转动电机，所述转动电机的输出端与第一夹持板固定连接，所述第一夹持板、第二夹持板一端顶部均分别转动连接有上夹片，且一端底部均分别转动连接有下夹片，所述底座顶端固定连接有对位杆，所述第一夹持板、第二夹持板内侧的底座内嵌有连接筒，所述连接筒底部套接有支撑筒，所述连接筒底端固定连接有第三伸缩杆，所述第三伸缩杆的输出端与支撑筒固定连接，所述第三伸缩杆上套接有用于其复位的第四弹簧，所述连接筒上设置有打磨组件，所述打磨组件用于对雕刻后的竹木表面进行打磨去除毛刺。

作为本发明的进一步方案，所述打磨组件包括滚柱，若干个所述滚柱等距滑动设置在连接筒顶部，若干个所述滚柱一端共同连接有传动皮带，所述连接筒一端转动设置有固定轴，所述固定轴穿过连接筒与滚柱固定连接，所述连接筒上转动连接有棘轮，所述棘轮上固定连接有用于其复位的扭簧，所述棘轮和固定轴上共同连接有传动带，所述支撑筒一侧开设有用于和棘轮对接的滑道，所述滑道侧壁上转动连接有若干个呈等距分布的棘爪，所述棘爪能够与棘轮啮合。

作为本发明的进一步方案，所述底座顶端滑动连接有收集框，所述收集框一端固定连接有连接架，所述底座顶端内嵌有第二伸缩杆，所述第二伸缩杆的的输出端与连接架转动连接，所述第二伸缩杆上套接有用于其复位的第三弹簧。

作为本发明的进一步方案，所述滚柱的表面套接有摩擦系数大的防滑垫，所述滚柱顶部所在平面和底座上端面处于同一水平面。

作为本发明的进一步方案，所述收集框内部滑动设置有收集盒，所述收集框的侧壁均为光滑壁。

作为本发明的进一步方案，所述滑动套一端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端穿过滑动套并与固定架啮合，所述滑动套底部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端穿过滑动套并与二级滑动杆啮合，所述雕刻头顶部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端穿过雕刻头并与二级滑动杆啮合。

一种用于竹木材加工的雕刻方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将需要雕刻加工的竹木放置在第一夹持板、第二夹持板的内侧，依次启动水平气缸、竖直气缸对竹木进行定位固定；

步骤二：固定好位置后启动雕刻头，利用二级滑动杆和滑动套进行滑动调节竖直、水平方向的位置对竹木进行雕刻；

步骤三：单面雕刻完成后先关闭雕刻头，松开水平气缸、竖直气缸的紧密夹持，通过夹持翻转机构将竹木翻转一百八十度；

步骤四：翻转后重新通过水平气缸、竖直气缸夹紧定位，再通过雕刻头进行雕刻加工即可。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过夹持翻转机构对单面雕刻完成后的竹木进行翻转，能够在单面雕刻完成后立即翻转竹木，取代人工更换，反应速度更快，有效节省人力，提高竹木雕刻效率。

2.在通过夹持翻转机构对竹木进行翻转时，能够通过一侧的收集框顶出与竹木雕刻面接触，将竹木雕刻过程中产生的木屑收集起来处理，并且在翻转完成后，通过打磨组件对雕刻面进行打磨处理，去除雕刻面的毛刺，使得竹木在雕刻完成后只需要简单的处理即可完成加工。

附图说明

图1为本发明总体结构示意图；

图2为本发明总体结构示意图(隐藏雕刻头、二级滑动杆和固定架)；

图3为图2中A处放大结构示意图；

图4为本发明总体结构示意图(俯视视图)；

图5为图4中B处放大结构示意图；

图6为第二夹持板结构示意图；

图7为连接筒、支撑筒结构示意图；

图8为连接筒、支撑筒结构示意图(支撑筒局部剖面视图)；

图9为图8中C处放大结构示意图；

图10为本发明方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、底座；2、水平气缸；3、竖直气缸；4、对位杆；5、第一夹持板；6、雕刻头；7、二级滑动杆；8、滑动套；9、连接筒；10、第二夹持板；11、固定架；12、收集框；13、连接口；14、连接杆；15、第一弹簧；16、第一伸缩杆；17、滑动板；18、第二弹簧；19、连接轴；20、连接架；21、第二伸缩杆；22、第三弹簧；23、上夹片；24、下夹片；25、传动皮带；26、滚柱；27、支撑筒；28、固定轴；30、第四弹簧；31、第三伸缩杆；32、棘轮；33、棘爪；34、传动带。

具体实施方式

请参阅图1-10，本发明提供一种技术方案：一种用于竹木材加工的雕刻设备，包括底座1，所述底座1顶端固定连接有固定架11，所述固定架11上滑动连接有滑动套8，所述滑动套8底部滑动连接有二级滑动杆7，所述二级滑动杆7一端滑动连接有雕刻头6，所述底座1顶部一侧固定连接有水平气缸2，所述底座1顶部一侧固定连接有竖直气缸3，所述底座1顶部转动连接有第一夹持板5，所述底座1顶部滑动连接有第二夹持板10，所述底座1上设置有夹持翻转机构，所述夹持翻转机构用于在竹木雕刻过程中对竹木进行翻转，进行换面雕刻，取代手动翻转竹木的动作提高雕刻效率；

上述方案在投入实际使用时，将需要雕刻加工的竹木放置在第一夹持板5、第二夹持板10的内侧，依次启动水平气缸2、竖直气缸3对竹木进行定位固定，固定好位置后启动雕刻头6，利用二级滑动杆7和滑动套8进行滑动调节竖直、水平方向的位置对竹木进行雕刻，单面雕刻完成后先关闭雕刻头6，松开水平气缸2、竖直气缸3的紧密夹持，通过夹持翻转机构将竹木翻转一百八十度，翻转后重新通过水平气缸2、竖直气缸3夹紧定位，再通过雕刻头6进行雕刻加工即可，通过夹持翻转机构对单面雕刻完成后的竹木进行翻转，能够在单面雕刻完成后立即翻转竹木，取代人工更换，反应速度更快，有效节省人力，提高竹木雕刻效率。

作为本发明的进一步方案，所述夹持翻转机构包括连接轴19，所述连接轴19内嵌在底座1顶端内部，所述连接轴19上滑动连接有滑动板17，所述滑动板17一端固定连接有用于其复位的第二弹簧18，所述滑动板17一端固定连接有第一伸缩杆16，所述第一伸缩杆16输出端与第二夹持板10转动连接，所述第一伸缩杆16上套接有用于其复位的第一弹簧15，所述滑动板17一端固定连接有连接杆14，所述第二夹持板10上开设有与连接杆14对接的连接口13，所述底座1内部固定连接有转动电机，所述转动电机的输出端与第一夹持板5固定连接，所述第一夹持板5、第二夹持板10一端顶部均分别转动连接有上夹片23，且一端底部均分别转动连接有下夹片24，所述底座1顶端固定连接有对位杆4，所述第一夹持板5、第二夹持板10内侧的底座1内嵌有连接筒9，所述连接筒9底部套接有支撑筒27，所述连接筒9底端固定连接有第三伸缩杆31，所述第三伸缩杆31的输出端与支撑筒27固定连接，所述第三伸缩杆31上套接有用于其复位的第四弹簧30，所述连接筒9上设置有打磨组件，所述打磨组件用于对雕刻后的竹木表面进行打磨去除毛刺；

上述方案在投入实际使用时，将竹木放置在一端与对位杆4贴合的位置，启动水平气缸2推动竹木沿着对位杆4滑动，保证竹木在滑动过程中不会与第一夹持板5接触，被第一夹持板5上的上夹片23、下夹片24限制滑动，然后再启动竖直气缸3推动竹木竖直滑动，使得第一夹持板5、第二夹持板10从两侧夹持竹木，通过上夹片23、下夹片24将竹木竖直方向固定在第一夹持板5、第二夹持板10的内侧，竹木在单面雕刻完成后，将雕刻头6回退到一侧，完全松开水平气缸2，竖直气缸3减小输出使得在第二弹簧18弹力作用下顶动滑动板17回退，并且在第一弹簧15的作用下第二夹持板10位置保持不变，连接杆14脱离与连接口13的接触，此时转动电机带动第一夹持板5转动，由于上夹片23、下夹片24的限位，使得竹木、第二夹持板10随第一夹持板5一同转动，转动时竹木拨动下方的连接筒9下降，当竹木完全转动一百八十度后，再启动水平气缸2、竖直气缸3将竹木夹持固定即可继续雕刻加工，本发明采用夹持翻转机构，能够稳定地将单面雕刻完成的竹木进行翻转雕刻。

作为本发明的进一步方案，所述打磨组件包括滚柱26，若干个所述滚柱26等距滑动设置在连接筒9顶部，若干个所述滚柱26一端共同连接有传动皮带25，所述连接筒9一端转动设置有固定轴28，所述固定轴28穿过连接筒9与滚柱26固定连接，所述连接筒9上转动连接有棘轮32，所述棘轮32上固定连接有用于其复位的扭簧，所述棘轮32和固定轴28上共同连接有传动带34，所述支撑筒27一侧开设有用于和棘轮32对接的滑道，所述滑道侧壁上转动连接有若干个呈等距分布的棘爪33，所述棘爪33能够与棘轮32啮合；

上述方案在投入实际使用时，单面雕刻好的竹木进行翻转时，由于连接筒9侧壁为倾斜壁，竹木与连接筒9一侧接触翻转，挤压连接筒9向支撑筒27内部压缩第四弹簧30滑动，此时棘轮32沿着滑道向下滑动，滑动过程中与棘轮32与棘爪33接触将棘爪33挤压到滑道的内部，当竹木翻转九十度时，此时连接筒9滑动到最低端，当竹木继续翻转时，竹木逐渐脱离与连接筒9的接触，在第四弹簧30的弹力作用下使得连接筒9恢复位置，此时棘轮32与棘爪33啮合转动，当竹木完全转动一百八十度后，连接筒9滑动到初始位置，且此时棘轮32脱离与棘爪33的啮合，在扭簧的弹力作用下棘轮32反转，通过传动带34带动滚柱26一同转动，使得滚柱26在与雕刻后的竹木接触时，通过滚柱26的滚动对竹木雕刻面起到打磨的作用，去除雕刻面上的毛刺。

作为本发明的进一步方案，所述底座1顶端滑动连接有收集框12，所述收集框12一端固定连接有连接架20，所述底座1顶端内嵌有第二伸缩杆21，所述第二伸缩杆21的的输出端与连接架20转动连接，所述第二伸缩杆21上套接有用于其复位的第三弹簧22；

上述方案在投入实际使用时，竹木在被固定位置进行雕刻时，竹木的侧面与收集框12侧面贴合，单面雕刻完成后竹木在进行翻转时，竹木侧面因为翻转逐渐脱离与收集框12的接触，此时在第三弹簧22弹力作用下会通过第二伸缩杆21推动收集框12滑动，使得收集框12一端与竹木翻转时的雕刻面接触，且由于收集框12与第二伸缩杆21转动连接，在推力作用下会使得收集框12侧面处于与竹木雕刻面贴合的位置，且随着竹木的转动，收集框12始终与雕刻面贴合，在竹木逐渐翻转过程中，其表面上雕刻的木屑会在重力作用下落入收集框12内部，且由于收集框12能够倾斜与竹木贴合，竹木在翻转一百八十度后，会推动收集框12重新滑动到初始位置，通过收集框12将竹木表面待雕刻的木屑收集，能够方便雕刻后对底座1上木屑的清理。

作为本发明的进一步方案，所述滚柱26的表面套接有摩擦系数大的防滑垫，所述滚柱26顶部所在平面和底座1上端面处于同一水平面；

上述方案在投入实际使用时，通过防滑垫增大摩擦力，能够有效对竹木表面进行打磨处理，提高去除毛刺的效果。

作为本发明的进一步方案，所述收集框12内部滑动设置有收集盒，所述收集框12的侧壁均为光滑壁；

上述方案在投入实际使用时，通过收集盒收集木屑，能够将收集盒从收集框12内部取出，将收集的木屑倾倒处理，有效提高木屑的处理效果。

作为本发明的进一步方案，所述滑动套8一端固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端穿过滑动套8并与固定架11啮合，所述滑动套8底部固定连接有第二电机，所述第二电机的输出端穿过滑动套8并与二级滑动杆7啮合，所述雕刻头6顶部固定连接有第三电机，所述第三电机的输出端穿过雕刻头6并与二级滑动杆7啮合；

上述方案在投入实际使用时，。

一种用于竹木材加工的雕刻方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：将需要雕刻加工的竹木放置在第一夹持板5、第二夹持板10的内侧，依次启动水平气缸2、竖直气缸3对竹木进行定位固定；

步骤二：固定好位置后启动雕刻头6，利用二级滑动杆7和滑动套8进行滑动调节竖直、水平方向的位置对竹木进行雕刻；

步骤三：单面雕刻完成后先关闭雕刻头6，松开水平气缸2、竖直气缸3的紧密夹持，通过夹持翻转机构将竹木翻转一百八十度；

步骤四：翻转后重新通过水平气缸2、竖直气缸3夹紧定位，再通过雕刻头6进行雕刻加工即可。

工作原理：将需要雕刻加工的竹木放置在一端与对位杆4贴合的位置，启动水平气缸2推动竹木沿着对位杆4滑动，保证竹木在滑动过程中不会与第一夹持板5接触，被第一夹持板5上的上夹片23、下夹片24限制滑动，然后再启动竖直气缸3推动竹木竖直滑动，使得第一夹持板5、第二夹持板10从两侧夹持竹木，通过上夹片23、下夹片24将竹木竖直方向固定在第一夹持板5、第二夹持板10的内侧，固定好位置后启动雕刻头6，利用二级滑动杆7和滑动套8进行滑动调节竖直、水平方向的位置对竹木进行雕刻，单面雕刻完成后先关闭雕刻头6，竹木在单面雕刻完成后，将雕刻头6回退到一侧，完全松开水平气缸2，竖直气缸3减小输出使得在第二弹簧18弹力作用下顶动滑动板17回退，并且在第一弹簧15的作用下第二夹持板10位置保持不变，连接杆14脱离与连接口13的接触，此时转动电机带动第一夹持板5转动，由于上夹片23、下夹片24的限位，使得竹木、第二夹持板10随第一夹持板5一同转动，竹木的侧面与收集框12侧面贴合，单面雕刻完成后竹木在进行翻转时，竹木侧面因为翻转逐渐脱离与收集框12的接触，此时在第三弹簧22弹力作用下会通过第二伸缩杆21推动收集框12滑动，使得收集框12一端与竹木翻转时的雕刻面接触，且由于收集框12与第二伸缩杆21转动连接，在推力作用下会使得收集框12侧面处于与竹木雕刻面贴合的位置，且随着竹木的转动，收集框12始终与雕刻面贴合，在竹木逐渐翻转过程中，其表面上雕刻的木屑会在重力作用下落入收集框12内部，转动时竹木拨动下方的连接筒9下降，由于连接筒9侧壁为倾斜壁，竹木与连接筒9一侧接触翻转，挤压连接筒9向支撑筒27内部压缩第四弹簧30滑动，此时棘轮32沿着滑道向下滑动，滑动过程中与棘轮32与棘爪33接触将棘爪33挤压到滑道的内部，当竹木翻转九十度时，此时连接筒9滑动到最低端，当竹木继续翻转时，竹木逐渐脱离与连接筒9的接触，在第四弹簧30的弹力作用下使得连接筒9恢复位置，此时棘轮32与棘爪33啮合转动，当竹木完全转动一百八十度后，连接筒9滑动到初始位置，且此时棘轮32脱离与棘爪33的啮合，在扭簧的弹力作用下棘轮32反转，通过传动带34带动滚柱26一同转动，使得滚柱26在与雕刻后的竹木接触时，通过滚柱26的滚动对竹木雕刻面起到打磨的作用，去除雕刻面上的毛刺，当竹木完全转动一百八十度后，由于收集框12能够倾斜与竹木贴合，会推动收集框12重新滑动到初始位置，再启动水平气缸2、竖直气缸3将竹木夹持固定即可继续雕刻加工。