[發(fā)明專利]使用磨料噴射的浮雕三維雕刻機及其雕刻方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200580049745.6
• 申請日: 2005-03-10
• 公開（公告）號: CN101175605A
• 公開（公告）日: 2008-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 薩米·阿比德
• 申請（專利權(quán)）人: 薩米·阿比德
• 主分類號: B24C1/00
• 分類號: B24C1/00;B24C3/04;B24C3/02
• 代理公司: 北京英賽嘉華知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司
• 代理人: 王達佐;韓克飛

技術(shù)領(lǐng)域和現(xiàn)有技術(shù)

本發(fā)明涉及在可磨蝕面上噴射磨料的三維浮雕雕刻的數(shù)控機和方法。

本發(fā)明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。

本發(fā)明尤其適用于在平面上雕刻，這是非限制性的，因為本發(fā)明可應(yīng)用于任意形狀表面的雕刻。

本發(fā)明尤其適用于三維雕刻。

本領(lǐng)域技術(shù)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(qū)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(yīng)被雕刻的區(qū)域形成保護。

這種模可由堅固的一層或多層沉積物構(gòu)成，如同文獻US?5?117366和DE?4?334?652中述及的那樣，或者也可以是鏤花模版，如同文獻US?5?512?005中述及的那樣。

現(xiàn)有技術(shù)中，嚴(yán)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(tǒng)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(xù)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(xù)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(yīng)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(shè)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(shù)據(jù)。文獻DE4?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(jù)裝飾圖案和待雕刻材料的類型預(yù)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(qū)域的掩模，然后，移動該掩模，以雕刻不同深度的區(qū)域，而不影響已經(jīng)雕刻的區(qū)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(xù)的階梯式平表面。

掩模調(diào)整的連續(xù)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(cè)連續(xù)布置。

在該文獻中，是同時供砂的噴嘴的數(shù)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(jù)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(zhì)量的精確度和均勻性。

因此，現(xiàn)有的機器和方法不能在可磨蝕表面上通過噴射磨料準(zhǔn)確復(fù)制連續(xù)的三維圖案。

因此，這些雕刻機和方法必須加以改進。

為此，本發(fā)明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(gòu)，其特征在于，其包括至少兩個噴嘴以及數(shù)控部件，所述噴嘴具有不同的直徑，由所述兩軸式移動機構(gòu)加以支承，所述數(shù)控構(gòu)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行的方向?qū)崟r移動。

為此，本發(fā)明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(gòu)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(shù)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?qū)崟r移動。

附圖說明

本發(fā)明的其它優(yōu)點和特征在下面參照附圖的詳細(xì)描述中將得到理解，其中：

圖1是本發(fā)明的雕刻機的立體外形圖；

圖2是圖1所示雕刻機的雕刻間的內(nèi)部的立體圖；

圖3是圖1所示雕刻機的噴砂機的示意圖；

圖4a是圖2所示噴沙機的局部圖；

圖4b是圖4a所示局部橫剖面圖；

圖5是與噴嘴連接的支承裝置的立體圖；

圖6a是圖5所示裝置的橫剖面圖；

圖6b是圖6a所示裝置的板的視圖。

本發(fā)明詳述

圖1示出構(gòu)成本發(fā)明雕刻機的不同設(shè)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。