技术领域

本发明涉及木制雕刻设备领域，尤其涉及一种用于圆形原木雕刻的自动雕刻机。

背景技术

目前木材雕刻大多通过电动雕刻机进行雕刻，在进行雕刻时，要雕刻者手持雕刻机进行雕刻，这样手持雕刻机进行雕刻，劳动强度大，容易疲惫；由于雕刻机的振动，使雕刻线路不易控制，影响雕刻效果；通过人工雕刻不能保证雕刻效果的一致性无法批量生产。现有的自动雕刻机，例如公开号为CN202952752U公告日为CN202952752U的中国实用新型专利中公开一种多功能雕刻机，包括雕刻机本体，及设置在雕刻机本体上的固定板，及设置在雕刻机本体下方的支撑架，及设置在雕刻机本体两侧的侧向导轨，及设置在雕刻机本体上方，且与侧向导轨相连的龙门架，及可横向移动地设置在龙门架上的雕刻机头，所述固定板设有两个以上的固定槽，所述雕刻机本体设有连接固定槽的气泵，所述雕刻机头设有找准装置；通过设置在雕刻机头上的找准装置，可以方便操作工人对刀和找准，避免产生过切或者失准现象，保证产品的加工精度，通过所设的气泵，可以有效的清楚残留在固定槽内的粉尘和木屑，减少了操作工人的劳动强度。但这些雕刻机仅仅只能进行平面的雕刻，无法进行圆形原木的雕刻，并且在进行平面雕刻时，需要人工手动进行翻面，这样既增加劳动强度，也影响雕刻效率。现有的自动雕刻机还存在以下不足：1、目前的雕刻技术主要都是以平面雕刻为主，将雕刻机运用到圆形原木上时，原木上雕刻的图案的深度无法达到一致性，即弧形面雕刻难度大；2、在进行加工时需要经常松开夹具调整原木的位置，不停地进行更换不仅增加人工的劳动强度，还对雕刻的衔接性有一定影响；3、在进行更换位置时夹具会对不同位置进行夹紧这样容易因为木材受力点不同导致变形或破裂，导致雕刻成品率低；4、圆形原木分为圆柱形原木和椭圆形原木，尤其在加工进椭圆形原木时，目前的雕刻机加工效果都不太理想。

发明内容

本发明的目的为了解决了现有圆形原木雕刻存在的弧形面雕刻难度大、雕刻效率低和雕刻成品率低的问题，提供一种通过夹紧旋转模块对圆形原木进行夹紧定位，便于更好的对圆形原木的外壁进行雕刻；通过夹紧旋转模块将圆形原木进行旋转，便于使雕刻的深度达到一致性，提升雕刻质量，并且无需人工经常翻面，减轻人工的劳动强度，增加图案雕刻的一致性；通过夹紧垫片防止原木的接触面由于夹紧导致的变形或破裂；通过升降模块和移动模块实现自动雕刻提高雕刻效率的自动雕刻机。

为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于圆形原木雕刻的自动雕刻机，包括夹紧旋转模块、升降模块、移动模块和刀具；所述的夹紧旋转模块包括第一夹紧组件、第二夹紧组件、连接过渡架和旋转驱动组件；所述的第一夹紧组件和第二夹紧组件通过所述的连接过渡架连接；所述的第一夹紧组件和第二夹紧组件分别用于夹紧圆形原木的下部和上部；所述的旋转驱动组件用于带动夹紧的圆形原木进行旋转；所述的升降模块通过升降支架设置在第一夹紧组件和第二夹紧组件之间；所述的移动模块通过移动支架设置在升降模块上，且升降模块带动移动模块进行升降；所述的刀具通过刀架设置在移动模块上，且移动模块带动刀具进行前后移动。减轻人工雕刻的劳动强度、提高生产效率。

作为优选，所述的第一夹紧组件和第二夹紧组件分别设置在连接过渡架的底部和连接过渡架的顶部，且第一夹紧组件和第二夹紧组件的结构相同且对称设置；第一夹紧组件包括C形底座、C形滑轨、旋转配合圈；所述的C形底座的外圈中部设置有支架连接板，所述的支架连接板与升架支架的底部固定连接；C形底座上设置有阶梯凸环；所述的C形滑轨设置在阶梯凸环上；所述的旋转配合圈的底部设置有呈C形的滑轨槽；所述的滑轨槽与C形滑轨相配合；旋转配合圈截面呈C形，旋转配合圈的两个自由端之间设置有限位部件；所述的连接过渡架的底面与旋转配合圈的顶面固定设置。通过第一夹紧组件和第二夹紧组件进行夹紧，便于稳定的加工。

作为优选，所述的限位部件包括压紧杆、锁紧杆和第一夹紧调节杆；所述的压紧杆的右端与旋转配合圈的右侧自由端水平铰接；压紧杆的左端与所述的锁紧杆的右端垂直铰接；锁紧杆的左端设置有配合圆孔；所述的旋转配合圈的左侧自由端设置有圆形凸块；所述的配合圆孔与圆形凸块相匹配；所述的第一夹紧调节杆穿过压紧杆，第一夹紧调节杆位于旋转配合圈两个自由端的中心，第一夹紧调节杆的外端连接有第一旋紧螺母。通过限位部件进一步固定圆形原木。

作为优选，所述的旋转驱动组件包括旋转驱动电机、旋转主动齿、旋转从动齿；所述的旋转驱动电机通过旋转驱动支架设置在C形底座上，所述的旋转主动齿与旋转驱动电机连接；所述的旋转从动齿与旋转主动齿相啮合；旋转从动齿截面呈C形，旋转从动齿设置在旋转配合圈的上部，且旋转从动齿位于旋转配合圈与连接过渡架之间。通过旋转驱动组件进行旋转便于圆弧面加工。

作为优选，所述的升降模块包括升降电机、升降转轴、升降移动块；所述的升降电机通过升降电机支架设置在升降支架上；所述的升降转轴的两端分别通过升降转轴座设置在升降支架上，且两个升降转轴座之间设置有升降滑轨；升降转轴的一端通过升降联轴器与升降电机连接；所述的升降移动块设置在升降转轴上，且升降移动块的与升降滑轨相配合进行升降。通过升降模块进行升降控制。

作为优选，所述的移动模块包括移动电机、移动转轴、前后移动块；所述的移动支架设置在移动模块上；所述的移动电机通过移动电机支架设置在移动支架上；所述的移动转轴的两端分别通过移动转轴座设置在移动支架上，且两个移动转轴座之间设置有移动滑轨；移动转轴的一端通过移动联轴器与移动电机连接；所述的移动移动块设置在移动转轴上，且移动移动块的与移动滑轨相配合进行滑动；所述的刀具通过刀架设置在移动移动块上。通过移动模块进行前后移动控制。

作为优选，所述的旋转配合圈的外圈两侧对称设置有多根第二夹紧调节杆；每个第二夹紧调节杆的外端均连接有第二旋紧螺母。进一步夹紧圆形原木。

作为优选，所述的连接过渡架包括两块C形过渡板和两根过渡杆；所述的两块C形过渡板通过两根过渡杆固定连接；两根过渡杆对称设置且位于C形过渡板的两侧。进一步限定圆形原木，便于更好的支撑。

一种圆形原木的雕刻方法，依次通过以下步骤：

（一）圆形原木夹紧：通过将圆形原木放入夹紧旋转模块上的C形凹口中；通过第一夹紧组件和第二夹紧组件上的限位部件对圆形原木的下部和上部进行初步限位；通过第一夹紧调节杆和第二夹紧调节杆将圆形原木的上部和下部进行夹紧固定；

（二）圆形原木定位：通过旋转驱动组件中的旋转驱动电机旋转使夹紧的圆形原木旋转至需要加工的位置；

（三）圆形原木雕刻：通过升降模块带动移动模块上的刀具分别进行高度调节和前后距离的调节，从而使刀具在圆形原木的外壁上进行图案雕刻。

与现有技术相比较，本发明的有益效果是：通过C形的开口设计便于更好进圆形原木的放入和取出；通过限位部件对圆形原木的上下两端部进行初步限位，防止圆形原木掉落并且便于进行雕刻；通过第一夹紧调节杆和第二夹紧调节杆将圆形原木的上下两端部稳定夹紧，提升雕刻时的圆形原木的稳定性以及牢固性；通过旋转驱动组件便于圆形原木进行旋转，无需人工翻面，进而便于达到雕刻深度的一致性以及图案更好的衔接性；通过夹紧垫片防止原木的接触面由于夹紧导致的变形或破裂；通过升降模块和移动模块便于刀具更好的进行雕刻位置的调节，减轻劳动强度，提升雕刻效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为夹紧旋转模块的结构示意图。

图3为升降模块和移动模块的结构示意图。

附图中的标记为：夹紧旋转模块1、第一夹紧组件101、第二夹紧组件102、连接过渡架103、C形过渡板1031、过渡杆1032、旋转驱动组件104、旋转驱动支架1040、旋转驱动电机1041、旋转主动齿1042、旋转从动齿1043、C形底座11、支架连接板111、阶梯凸环112、C形滑轨12、旋转配合圈13、滑轨槽131、第二夹紧调节杆132、第二旋紧螺母1321、圆形凸块133、限位部件14、压紧杆141、锁紧杆142、配合圆孔1421、第一夹紧调节杆143、第一旋紧螺母1431、夹紧垫片1432、升降模块2、升降支架201、升降电机21、升降电机支架211、升降转轴22、升降转轴座221、升降移动块23、升降滑轨24、移动模块3、移动支架301、移动电机31、移动电机支架311、移动转轴32、移动转轴座321、前后移动块33、移动滑轨34、刀具4、刀架401。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明、简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造、操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，一种用于圆形原木雕刻的自动雕刻机，包括夹紧旋转模块1、升降模块2、移动模块3和刀具4；夹紧旋转模块1包括第一夹紧组件101、第二夹紧组件102、连接过渡架103和旋转驱动组件104；第一夹紧组件101和第二夹紧组件102通过连接过渡架103连接；第一夹紧组件101和第二夹紧组件102分别用于夹紧圆形原木的下部和上部；旋转驱动组件104用于带动夹紧的圆形原木进行旋转；升降模块2通过升降支架201设置在第一夹紧组件101和第二夹紧组件102之间；移动模块3通过移动支架301设置在升降模块2上，且升降模块2带动移动模块3进行升降；刀具4通过刀架401设置在移动模块3上，且移动模块3带动刀具4进行前后移动；通过刀具4前后上下移动以及圆形原木的转动实现刀具4在圆形原木进行图案雕刻。

如图1和图2所示，第一夹紧组件101和第二夹紧组件102分别设置在连接过渡架103的底部和连接过渡架103的顶部，且第一夹紧组件101和第二夹紧组件102的结构相同且对称设置，通过对称结构进一步对圆形原木的上下两端进行夹紧固定，提升加工过程中的稳定性。第一夹紧组件101包括C形底座11、C形滑轨12、旋转配合圈13。C形底座11截面呈C形便于更好的与圆形原木配合，同时便于圆形原木的放入以及拿取。C形底座11的外圈中部设置有支架连接板111，支架连接板111与升架支架201的底部固定连接，通过支架连接板111进一步增加连接强度。C形底座11上设置有阶梯凸环112，C形滑轨12设置在阶梯凸环112上，通过阶梯凸环112截面呈C形，便于更好的与C形滑轨12配合。旋转配合圈13的底部设置有呈C形的滑轨槽131；滑轨槽131与C形滑轨12相配合进行转动，便于进行圆弧面雕刻。旋转配合圈13截面呈C形，旋转配合圈13的两个自由端之间设置有限位部件14，通过限位部件14进一步固定圆形原木，防止圆形原木在雕刻过程中进行移动。

限位部件14包括压紧杆141、锁紧杆142和第一夹紧调节杆143；压紧杆141的右端与旋转配合圈13的右侧自由端水平铰接，通过水平铰接便于进行水平转动。压紧杆141的左端与锁紧杆142的右端垂直铰接，通过垂直铰接便于更好的进行打开或关闭，节省占用空间。通过锁紧杆142的左端设置有配合圆孔1421；旋转配合圈13的左侧自由端设置有圆形凸块133；配合圆孔1421与圆形凸块133相匹配，实现方便打开或关闭。第一夹紧调节杆143穿过压紧杆141，第一夹紧调节杆位于旋转配合圈13两个自由端的中心，第一夹紧调节杆143的外端连接有第一旋紧螺母1431，第一夹紧调节杆143的内端设置有夹紧垫片1432，通过夹紧垫片1432防止原木的接触面由于夹紧导致的变形或破裂；旋转配合圈13的外圈两侧对称设置有多根第二夹紧调节杆132；每个第二夹紧调节杆132的外端均连接有第二旋紧螺母1321。通过多根同时夹锁紧，进一步提升稳定性和牢固度，并且通过旋紧螺母方便进行松紧调节。连接过渡架103的底面与旋转配合圈13的顶面固定设置，连接过渡架103包括两块C形过渡板1031和两根过渡杆1032；两块C形过渡板1031通过两根过渡杆1032固定连接；两根过渡杆1032对称设置且位于C形过渡板1031的两侧。通过连接过渡架103进一步增加连接强度，同时进一步提升支撑效果。

旋转驱动组件104包括旋转驱动电机1041、旋转主动齿1042、旋转从动齿1043；旋转驱动电机1041通过旋转驱动支架1040设置在C形底座11上，旋转主动齿1042与旋转驱动电机1041连接；旋转从动齿1043与旋转主动齿1042相啮合；旋转从动齿1043截面呈C形，旋转从动齿1043设置在旋转配合圈13的上部，且旋转从动齿1043位于旋转配合圈13与连接过渡架103之间，通过C形的旋转从动齿1043便于更好进行转动配合，同时带动旋转配合圈13进行转动实现圆形原木的外壁雕刻。

工作时，通过将圆形原木放入到第一夹紧组件101、第二夹紧组件102和连接过渡架103的C形凹口中；通过压紧杆141带动锁紧杆142转动，使锁紧杆142上的配合圆孔1421扣在圆形凸块133上进行初步限位，通过旋紧螺母分别将第一夹紧调节杆143和多根第二夹紧调节杆132夹紧与圆形原木的外壁上，防止圆形原木松动；通过旋转驱动电机1041带动旋转从动齿1043旋转，旋转从动齿1043带动旋转主动齿1042进行转动从而带动旋转配合圈13进行旋转，实现旋转配合圈13通过C形滑轨12在C形底座11上转动，实现旋转配合圈13将夹紧的圆形原木进行旋转定位。

该模块通过C形的开口设计便于更好的将圆形原木的放入和取出；通过限位部件14对圆形原木进行初步限位，防止圆形原木掉落；通过第一夹紧调节杆143和第二夹紧调节杆132进行稳定夹紧，提升雕刻时的稳定性以及牢固性；通过旋转驱动组件104便于圆形原木进行旋转进而便于更好的进行圆弧面雕刻。

如图1和图3所示，升降模块2包括升降电机21、升降转轴22、升降移动块23；升降电机21通过升降电机支架211设置在升降支架201上；升降转轴22的两端分别通过升降转轴座221设置在升降支架201上，且两个升降转轴座221之间设置有升降滑轨24；升降转轴22的一端通过升降联轴器与升降电机21连接；升降移动块23设置在升降转轴22上，且升降移动块23与升降滑轨24相配合进行升降。通过升降模块2便于更好的进行升降移动控制。

移动模块3包括移动电机31、移动转轴32、前后移动块33；移动支架301设置在移动模块2上；移动电机31通过移动电机支架311设置在移动支架301上；移动转轴32的两端分别通过移动转轴座321设置在移动支架301上，且两个移动转轴座321之间设置有移动滑轨34；移动转轴32的一端通过移动联轴器与移动电机31连接；前后移动块33设置在移动转轴32上，且前后移动块33的与移动滑轨34相配合进行滑动；刀具4通过刀架401设置在前后移动块33上。通过移动模块3便于更好的进行前后移动控制。

工作时，通过升降电机21带动升降转轴22旋转，升降转轴22与升降移动块23相配合进行升降移动，通过升降移动块23带动移动支架301进行升降，通过移动电机31带动移动转轴32旋转，移动转轴32与前后移动块33相配合进行前后移动；通过前后移动块33带动刀架401上的刀具4实现前后升架移动进行雕刻。

一种圆形原木的雕刻方法，依次通过以下步骤：

（一）原木夹紧：通过将圆形原木a放入夹紧旋转模块1上的C形凹口中；通过第一夹紧组件101和第二夹紧组件102上的限位部件14对圆形原木a的下部和上部进行初步限位；通过第一夹紧调节杆143和第二夹紧调节杆132将圆形原木a的上部和下部进行夹紧固定；

（二）原木定位：通过旋转驱动组件104中的旋转驱动电机1041旋转使夹紧的圆形原木a旋转至需要加工的位置；

（三）原木雕刻：通过升降模块2带动移动模块3上的刀具4分别进行高度调节和前后距离的调节，从而使刀具4在圆形原木a的外壁上进行图案雕刻。

目前通过圆形原木能制作出多种工艺品，例如木制水杯、木制文房工具等其他工艺品。尤其是对于镂空型的木制工艺品而，普通的雕刻机需要进行多次换面夹紧，这样容易使比较薄的外壁由于重复固定夹紧从而导致木材的变形或破裂，这样大大影响了成品合格率。

为了检测原木的成品率，取20根圆形原木进行对比试验，其中10根通过一次夹紧固定完成雕刻，另外10根通过传统雕刻机多次夹紧换位即换面完成雕刻，其中通过一次夹紧固定完成雕刻的原木中，只有一根原木在夹紧处出现变形；通过多次换面夹紧完成雕刻的原木中，有5根在夹紧处出现了不同程度的变形或破裂。

综上所述，本专利的雕刻机通过C形的开口设计便于更好进圆形原木的放入和取出；通过限位部件14对圆形原木的上下两端部进行初步限位，防止圆形原木掉落并且便于进行雕刻；通过第一夹紧调节杆143和第二夹紧调节杆132将圆形原木的上下两端部稳定夹紧，提升雕刻时圆形原木的稳定性以及牢固性；通过旋转驱动组件104便于圆形原木进行旋转进而便于圆形原木进行旋转，无需人工翻面，进而便于达到雕刻深度的一致性以及图案更好的衔接性；通过升降模块2和移动模块3便于刀具4更好的进行雕刻位置的调节，减轻劳动强度，提升雕刻效率。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的。本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施列，而是要符合与本文所公开的原理、新颖点相一致的最宽的范围。