專利名稱：硬質(zhì)板材通用深加工方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)處理和雕刻工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體是指在石材、硬木、陶瓷、輕金屬、化工合成板等硬質(zhì)板材上進(jìn)行深加工，刻制圖形文字。
對硬質(zhì)板材的深加工，以往是采用傳統(tǒng)手工工藝，寫字繪畫，錘鑿?fù)谥?，不僅勞動強(qiáng)度大、工效低，而且勞動環(huán)境差，不能進(jìn)行機(jī)械化、自動化生產(chǎn)，也不能雕刻出線條細(xì)膩清晰、富有立體感的高質(zhì)量圖文畫面。目前市場上也沒有出現(xiàn)一種對多種硬質(zhì)板材通用的雕刻工藝及裝置。
本發(fā)明的目的在于將計(jì)算機(jī)圖文處理技術(shù)和噴砂雕刻技術(shù)結(jié)合起來，提供一種可對硬質(zhì)板材進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的表層雕刻并適用于多種硬質(zhì)板材的深加工方法。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)前一目的所述加工方法的裝置，該裝置結(jié)構(gòu)簡單、通用性強(qiáng)，并可按多種要求組合裝配，形成不同投資規(guī)模的多功能加工裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下本發(fā)明的硬質(zhì)板材通用深加工方法，是利用壓縮空氣，通過噴槍噴出帶有磨料的高速氣流噴向硬質(zhì)板材的工作面，從而在板材表層進(jìn)行圖文雕刻，其中，(1)使用計(jì)算機(jī)圖文編輯或刻繪系統(tǒng)制作帶有需雕刻圖文的不干膠軟基片；(2)將制作好的軟基片貼在硬質(zhì)板材的光滑表面，再送入噴砂雕刻機(jī)內(nèi)，手控噴砂雕刻機(jī)對硬質(zhì)板材表層進(jìn)行雕刻；(3)使用的磨料是粒度為60目至80目的金剛砂或石英砂；工作時，壓縮空氣的壓力為0.5～1MPa(4)貼在硬質(zhì)板材表面并帶有需雕刻圖案的不干膠軟基片，其厚度不小于0.1毫米。
在進(jìn)行噴砂雕刻時，調(diào)整噴槍嘴至板材表面的距離，調(diào)整噴槍的噴砂時間，就可控制對板材表層雕刻的深淺度，從而雕刻出深淺層次多、有立體感的圖案。利用計(jì)算機(jī)圖文刻繪系統(tǒng)制作軟基片時，先將需雕刻的圖案或文字輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，由計(jì)算機(jī)軟件對圖文進(jìn)行高保真放大，再通過打印機(jī)、繪圖儀、刻繪機(jī)或切割機(jī)等輸出設(shè)備輸出圖文畫面并制作軟基片。本發(fā)明所適用的硬質(zhì)板材材料，包括石料、硬木、竹、玻璃、化工合成板、水泥、陶瓷及不銹鋼、銅、鐵、鋁等金屬材料。
本發(fā)明的加工裝置包括硬材通用噴砂雕刻機(jī)、計(jì)算機(jī)及其輸入、輸出設(shè)備，計(jì)算機(jī)內(nèi)裝載可對圖形或文字進(jìn)行任意比例的高保真放大的軟件及圖文編輯、刻繪軟件，由輸入設(shè)備輸入需雕刻的文字或圖形，輸出設(shè)備打印出圖文紙樣或直接制作軟基片；硬材通用噴砂雕刻機(jī)由噴槍、空壓機(jī)、升降工作臺、除塵器、砂箱、全封閉外殼組成，空壓機(jī)通過氣管及氣閥與噴槍相連，噴槍又連接一吸砂管，該吸砂管插入裝有金剛砂或石英砂的砂箱內(nèi)，升降工作臺上放置硬質(zhì)板材并可手動控制其在垂直平面上的移動，除塵器中設(shè)置可分離磨料和灰塵的過濾網(wǎng)，除空壓機(jī)外的其他部件均安裝在外殼內(nèi)，砂箱設(shè)置在外殼內(nèi)的底部，噴槍嘴至升降工作臺的距離可調(diào)。計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備可包括掃描儀鼠標(biāo)、數(shù)字化儀等圖文輸入設(shè)備，計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備可包括打印機(jī)、繪圖儀、刻繪機(jī)、切割機(jī)等，計(jì)算機(jī)輸入輸出設(shè)備均可根據(jù)雕刻需要進(jìn)行組合或擴(kuò)充。
在本發(fā)明的裝置中，由計(jì)算機(jī)、打印機(jī)組成制作軟基片的低檔配置設(shè)備，可由打印機(jī)輸出按適當(dāng)比例放大的文字和簡單圖形的紙樣，再由人工剪裁制作圖文軟基片；由計(jì)算機(jī)、掃描儀、鼠標(biāo)、繪圖儀、打印機(jī)組成制作軟基片的中檔配置設(shè)備，由掃描儀可輸入各種復(fù)雜的圖形或文字，經(jīng)計(jì)算機(jī)軟件處理并放大，由繪圖儀或打印機(jī)輸出圖文紙樣，再由人工剪裁圖文軟基片；高檔配置是增設(shè)一個與計(jì)算機(jī)相連并受其控制而完成操作的切割機(jī)，例如激光切割機(jī)或刀具切割機(jī)，由切割機(jī)即可直接輸出經(jīng)編輯和放大處理好的圖文的軟基片，繪圖儀或打印機(jī)可輸出圖文紙樣供校對或修改軟基片。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明。


圖1是本發(fā)明裝置的硬材通用噴砂雕刻機(jī)的側(cè)面剖視示意圖；圖2是硬材通用噴砂雕刻機(jī)的外觀示意圖。
用戶利用計(jì)算機(jī)及輸入、輸出設(shè)備直接制作出軟基片、或是人工剪裁出軟基片后，則再操作噴砂雕刻機(jī)對板材進(jìn)行雕刻。硬材通用噴砂雕刻機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示。工作時，先將帶雕刻圖文畫面的軟基片貼在板材(12)的光滑表面，把板材(12)放置在升降工作臺(3)上，啟動空壓機(jī)(2)和除塵器(4)，打開噴槍開關(guān)，空壓機(jī)(2)產(chǎn)生的高速高壓氣體沿氣管(7)從噴槍(1)的槍嘴噴出，則同時使砂箱(5)內(nèi)的磨料沿吸砂管(9)自噴槍(1)的槍嘴噴出，這些高壓噴射的磨料射向板材(12)的表面，板材(12)受軟基片保護(hù)部分不變，而未受軟基片保護(hù)的部分被磨料打掉，達(dá)到表層雕刻之目的。金剛砂或石英砂的硬度高，故利用它們可對硬度低于它們的所有堅(jiān)硬板材進(jìn)行雕刻加工。由于金剛砂或石英砂通過噴槍嘴噴出時呈圓錐形散開，噴射時的槍嘴離板材越近，則對板材(12)的噴射面越小，噴射力越大，通過調(diào)整槍嘴至板材(2)的距離則可在板材上雕刻出深淺不同、富有立體藝術(shù)效果的圖案。全封閉外殼(6)可確保噴砂雕刻時產(chǎn)生的灰塵不向外擴(kuò)散，并使磨料不散失以利于回收，外殼(6)內(nèi)裝有便于操作的照明燈，外殼(6)上有操作孔、視窗和小門以及燈控開關(guān)(10)和除塵器開關(guān)(11)，工作時所有小門窗關(guān)閉。除塵器(4)可采用風(fēng)機(jī)，通過過濾網(wǎng)保證它只吸收灰塵，而磨料回落至砂箱。升降工作臺(5)可帶動板材(12)在二維方向上移動，噴槍(1)至板材(12)的距離由手控調(diào)整。圖2中的氣閥(8)用來關(guān)斷或接通由空壓機(jī)(2)輸出的高壓氣體。
空壓機(jī)(2)接380伏三相交流電源，功率為5.5KW，砂箱(5)中一般要保持有十余公斤的金剛砂或石英砂為宜。
由本發(fā)明的通用硬材噴砂雕刻機(jī)可實(shí)現(xiàn)手動雕刻，由該雕刻機(jī)和計(jì)算機(jī)圖文編輯系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)半自動雕刻，由人工剪裁制作軟基片，由雕刻機(jī)和計(jì)算機(jī)圖文刻繪系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全自動刻繪，自動地直接制作軟基片。
本發(fā)明利用現(xiàn)代高新科技，創(chuàng)造了一種完全不同于傳統(tǒng)方法的新工藝，告別了刀具和錘子，使在大理石、花崗石等各種石材板料及其他硬材上進(jìn)行文字、人像及各種圖案的雕刻十分簡易快捷，一塊一平方米左右的石板，不論刻字多少、字號大小、圖文凹凸，30分鐘左右即可刻好，并可使著色、噴彩、涂金一次完成，在雕刻技法上，完好地解決了凸面石刻大面積減地技術(shù)難題；調(diào)控到一定深度，可使凸面石刻達(dá)到一種新形式淺浮雕的藝術(shù)效果；對雕刻材料的通用性大大拓展了它的應(yīng)用范圍。
本發(fā)明可對多種硬質(zhì)板材實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率的表層雕刻，雕刻質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)手工工藝，凹凸不限，深淺可控，圖文并茂，高度逼真，雕刻光滑，線條清晰細(xì)膩，能刻制出手工無法雕刻的細(xì)小文字和圖案，以及各種規(guī)范字、變形字、美術(shù)字等；可實(shí)現(xiàn)半自動或全自動控制雕刻；對操作者也無高技術(shù)要求。本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，成本低。本發(fā)明的通用性強(qiáng)，適用面廣，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
千百年來，石刻工藝品由于加工時間長、耗工大、造價高，一般只為上層社會所擁有。本發(fā)明的問世，使尋常百姓家的居室字畫、門庭楹聯(lián)、名牌碑匾等用上典雅、莊重的石刻成為可能，并為工民建筑、工藝美術(shù)、廣告裝璜、寺廟墓陵等大量石刻制作提供一種先進(jìn)的雕刻機(jī)器。
權(quán)利要求
1.一種硬質(zhì)板材通用深加工方法，利用壓縮空氣，通過噴槍噴出帶有磨料的高速氣流噴向硬質(zhì)板材的工作面，從而在板材表層進(jìn)行圖文雕刻，其特征在于，(1)使用計(jì)算機(jī)圖文編輯或刻繪系統(tǒng)制作帶有需雕刻圖文的不干膠軟基片，(2)將制作好的軟基片貼在硬質(zhì)板材的光滑表面，再送入噴砂雕刻機(jī)內(nèi)，手控噴砂雕刻機(jī)對硬質(zhì)板材表層進(jìn)行雕刻；(3)使用的磨料是粒度為60目至80目的金剛砂或石英砂；工作時，壓縮空氣的壓力為0.5～1MPa；(4)貼在硬質(zhì)板材表面并帶有需雕刻圖案的不干膠軟基片，其厚度不小于0.1毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)板材通用深加工方法，其特征在于在噴砂雕刻時，調(diào)整噴槍嘴至板材表面的距離，調(diào)整噴槍的噴砂工作時間，就可控制對板材表層雕刻的深淺度，從而雕刻出深淺層次多、有立體感的圖案。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)板材通用深加工方法，其特征在于計(jì)算機(jī)圖文繪制系統(tǒng)在制作軟基片時，先將需雕刻的圖案或文字輸入計(jì)算機(jī)內(nèi)，由計(jì)算機(jī)軟件對圖文進(jìn)行高保真放大，再通過打印機(jī)、繪圖儀、刻繪機(jī)或切割機(jī)等輸出設(shè)備輸出圖文畫面并制作軟基片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的硬質(zhì)板材通用深加工方法，其特征在于所加工的硬質(zhì)板材的材料包括石料、硬木、化工合成板、玻璃、竹、水泥、陶瓷及不銹鋼、銅、鐵、鋁等金屬。
5.一種實(shí)施權(quán)利要求1所述方法的裝置，其特征在于它包括硬材通用噴砂雕刻機(jī)、計(jì)算機(jī)及其輸入、輸出設(shè)備，計(jì)算機(jī)內(nèi)裝載可對圖形或文字進(jìn)行任意比例的高保真放大的軟件及圖文編輯、刻繪軟件，由輸入設(shè)備輸入需雕刻的文字或圖形，輸出設(shè)備打印出圖文紙樣或直接制作軟基片；硬材通用噴砂雕刻機(jī)由噴槍、空壓機(jī)、升降工作臺、除塵器、砂箱、全封閉外殼組成，空壓機(jī)通過氣管及氣閥與噴槍相連，噴槍又連接一吸砂管，該吸砂管插入裝有金剛砂或石英砂的砂箱內(nèi)，升降工作臺上放置硬質(zhì)板材并可手動控制其在垂直平面上的移動，除塵器中設(shè)置可分離磨料和灰塵的過濾網(wǎng)，除空壓機(jī)外的其他部件均安裝在外殼內(nèi)，砂箱設(shè)置在外殼內(nèi)的底部，噴槍嘴至升降工作臺的距離可調(diào)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備可包括掃描儀、鼠標(biāo)，計(jì)算機(jī)輸出設(shè)備可包括打印機(jī)、繪圖儀、刻繪機(jī)、切割機(jī)，計(jì)算機(jī)輸入、輸出設(shè)備均可根據(jù)雕刻需要進(jìn)行組合或擴(kuò)充。
全文摘要
本發(fā)明涉及計(jì)算機(jī)處理和雕刻工藝技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的工藝是先使用計(jì)算機(jī)圖文編輯或刻繪系統(tǒng)制作帶圖文畫面的不干膠軟基片，再把軟基片貼在硬質(zhì)板材表面并送入噴砂雕刻機(jī)內(nèi)進(jìn)行表層雕刻，雕刻是通過噴槍噴出帶磨料的高速高壓氣流，磨料使用60至80目的金剛砂或石英砂，本發(fā)明的裝置包括硬材通用噴砂雕刻機(jī)、計(jì)算機(jī)及輸入、輸出設(shè)備。本發(fā)明可進(jìn)行高質(zhì)量、高效率的表層雕刻，適用于多種硬質(zhì)板材，遠(yuǎn)優(yōu)于手工工藝，凹凸不限，深淺可控，高度逼真，可應(yīng)用于建筑、美術(shù)、廣告裝璜、寺廟墓陵等行業(yè)的石刻制作。
文檔編號B24C3/00GK1133221SQ95110708
公開日1996年10月16日 申請日期1995年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月11日
發(fā)明者張貽明 申請人:張貽明