一种砚石材料的加工工艺以及制造设备 |
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| 申请号 | CN202010784736.8 | 申请日 | 2020-08-06 | 公开(公告)号 | CN111873194A | 公开(公告)日 | 2020-11-03 |
| 申请人 | 辽宁紫霞堂文化传播发展有限公司; | 发明人 | 冯月婷; 候纯欣; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种砚石材料的加工工艺以及制造设备，包括以下操作步骤：步骤S1、原料选取；步骤S2、开料切割；步骤S3、毛料修边；步骤S4、 定位 开槽；步骤S5、清洗烘干；步骤S6、嵌装饰品；步骤S7、成品 抛光 ，其中制造设备，包括操作台、限位夹持机构、 支撑 架以及定位开槽机构，所述限位夹持机构设置于操作台上，所述支撑架设置于操作台上，所述定位开槽机构设置于支撑架上，本发明通过相应的加工工艺以及制造设备的配合，实现了砚台上各类 槽孔 的自动化加工，结构简单、操作方便，可靠性高，提高了砚台加工生产的效率，同时提高成品率，降低原料损耗。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种砚石材料的加工工艺，其特征在于，包括以下操作步骤：步骤S1、原料选取；步骤S2、开料切割；步骤S3、毛料修边；步骤S4、定位开槽；步骤S5、清洗烘干；步骤S6、嵌装饰品； |
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| 说明书全文 | 一种砚石材料的加工工艺以及制造设备技术领域[0001] 本明涉及砚台加工技术领域，特别是一种砚石材料的加工工艺以及制造设备发。 背景技术[0002] 砚作为文房四宝之首，具有悠久的历史积淀，代表了中华民族传统文化的深厚底蕴，也是当今大众收藏和送礼的重要文化产品，传统的砚台常以一整块天然砚台石材为基础，经过雕刻打磨获得，然而，并非任何石材都能用于加工砚石，只有具备质地致密滋润、细中有锋、硬度适中、单层厚度较大的沉积岩和变质岩才能用作砚石；最著名当属端石、歙石、洮石和红丝石。然而，由于常年的挖掘和使用，传统的高端砚石也所剩寥寥、供不应求，与此同时，砚台作为中华民族的传统文化，又需要不断的传承和弘扬，现有的砚台造型结构较为单一、且未加装饰，比较单调，不能满足消费者的需求，同时现有的砚台加工设备操作较为复杂，购置成本较高，鉴于此，针对上述问题深入研究，遂有本案产生。发明内容 [0003] 本发明的目的是为了解决上述问题，设计了一种砚石材料的加工工艺以及制造设备，解决了现有的砚台造型结构较为单一、且未加装饰，比较单调，不能满足消费者的需求，同时现有的砚台加工设备操作较为复杂，购置成本较高的问题。 [0004] 实现上述目的本发明的技术方案为：一种砚石材料的加工工艺，包括以下操作步骤：步骤S1、原料选取；步骤S2、开料切割；步骤S3、毛料修边；步骤S4、定位开槽；步骤S5、清洗烘干；步骤S6、嵌装饰品；步骤S7、成品抛光；所述步骤S1：选取用于加工砚台的石材以及装饰品，所述装饰品包括但不限于瓷片或者玛瑙； 所述步骤S2：根据设计图纸的尺寸要求，对选取的石材、瓷片以及玛瑙进行切割，分别制得砚台毛料、瓷片饰品以及玛瑙饰品； 所述步骤S3：对砚台毛料进行修边处理，制得半成品砚台； 所述步骤S4：根据设计图纸，通过制造设备对所述步骤S3制得的半成品砚台进行定位开槽，包括砚槽以及饰品槽； 所述步骤S5：对开槽后的砚台进行清洗、并对清洗后的砚台进行烘干； 所述步骤S6：根据设计图纸，将瓷片饰品或者玛瑙饰品，通过粘合剂嵌装到相应的饰品槽内，制得成品砚台； 所述步骤S7：对所述步骤S6所制得的成品砚台进行全面的抛光打磨。 [0005] 所述饰品槽的深度与瓷片饰品以及玛瑙饰品的厚度相匹配。 [0006] 所述饰品槽的尺寸与瓷片饰品以及玛瑙饰品的尺寸相匹配。 [0007] 一种砚石材料的加工制造设备，包括操作台、限位夹持机构、支撑架以及定位开槽机构，所述限位夹持机构设置于操作台上，所述支撑架设置于操作台上，所述定位开槽机构设置于支撑架上；所述限位夹持机构包括：夹持控制部、滑动限位部以及两个夹块，所述夹持控制部设置于操作台上、且对称布置，所述滑动限位部设置于夹持控制部一侧，两个所述夹块分别设置于夹持控制部的两端上、且与所述滑动限位部相连接，所述夹块上对称开设有与所加工的砚台相匹配的凹槽； 所述定位开槽机构包括：三轴机械臂、垂向控制组件、铣削开槽结构以及辅助清洁结构，所述三轴机械臂设置于支撑架上，所述垂向控制组件设置于三轴机械臂的移动端上，所述铣削开槽结构设置于垂向控制组件的下端上，所述辅助清洗结构设置于操作台上，所述辅助清洗结构的一端位于垂向控制组件活动端上、且正对铣削开槽结构的下端位置。 [0008] 所述夹持控制部包括：固定座以及夹持液压缸，所述固定座设置于操作台上，所述夹持液压缸设置于固定座上，所述夹持液压缸的活动端与夹块固定连接。 [0009] 所述滑动限位部包括：导轨以及滑块，所述导轨设置于操作台上、且位于固定座一侧，所述滑块滑动套装于导轨上、且与夹块相连接。 [0010] 所述垂向控制组件包括：安装座、垂向液压缸、两个伸缩柱以及连接板，所述安装座设置于三轴机械臂的移动端上，所述垂向液压缸设置于安装座上、且活动端垂直向下，两个所述伸缩柱分别设置于垂向液压缸两侧，所述连接板设置与垂向液压缸的活动端上、且与伸缩柱相连接。 [0011] 所述铣削开槽结构包括：箱体、回转电机、夹头以及切削刀头，所述箱体设置于连接板下端，所述回转电机设置于箱体内、且驱动端贯穿于箱体的下端面，所述夹头设置于回转电机的驱动端上，所述切削刀头夹装于夹头内。 [0012] 所述辅助清洁结构包括：水箱、增压泵以及导水射流组件，所述水箱设置于操作台上，所述增压泵设置于水箱上、且进水端与水箱相连通，所述导水射流组件设置于连接板侧壁上、且一端与增压泵的出水端相连通。 [0013] 所述导水射流组件包括：固定管、喷头以及导水软管，所述固定管沿倾斜方向设置于连接板侧壁上，所述喷头设置于固定管的下端上，所述导水软管的一端与增压泵的出水端相连通、另一端与固定管相连通。 [0014] 利用本发明的技术方案的砚石材料的加工工艺以及制造设备，通过对砚石进行原料选取、开料切割、毛料修边、定位开槽、清洗烘干、嵌装饰品以及成品抛光一系列操作，将瓷片或者玛瑙作为饰品嵌装到砚台上的，提高了砚台的观赏性，同时配合相应的加工制造设备，实现了砚台上各类槽孔的自动化加工，结构简单、操作方便，可靠性高，提高了砚台加工生产的效率，同时提高成品率，降低原料损耗，解决了现有的砚台造型结构较为单一、且未加装饰，比较单调，不能满足消费者的需求，同时现有的砚台加工设备操作较为复杂，购置成本较高的问题。附图说明 [0015] 图1为本发明所述一种砚石材料的加工制造设备的主视结构示意图。 [0016] 图2为本发明所述一种砚石材料的加工制造设备的限位夹持机构的俯视结构示意图。 [0017] 图3为本发明所述一种砚石材料的加工制造设备的定位开槽机构的局部放大结构示意图。 [0018] 图4为本发明所述一种砚石材料的加工制造设备的a位置局部放大结构示意图。 [0019] 图中：1-操作台；2-支撑架；3-夹块；4-三轴机械臂；5-固定座；6-夹持液压缸；7-导轨；8-滑块；9-安装座；10-垂向液压缸；11-伸缩柱；12-连接板；13-箱体；14-回转电机；15-夹头；16-切削刀头；17-水箱；18-增压泵；19-固定管；20-喷头；21-导水软管。 具体实施方式[0020] 下面结合附图对本发明进行具体描述，如图1-4所示，一种砚石材料的加工工艺，包括以下操作步骤：步骤S1、原料选取；步骤S2、开料切割；步骤S3、毛料修边；步骤S4、定位开槽；步骤S5、清洗烘干；步骤S6、嵌装饰品；步骤S7、成品抛光；所述步骤S1：选取用于加工砚台的石材以及装饰品，所述装饰品包括但不限于瓷片或者玛瑙；所述步骤S2：根据设计图纸的尺寸要求，对选取的石材、瓷片以及玛瑙进行切割，分别制得砚台毛料、瓷片饰品以及玛瑙饰品；所述步骤S3：对砚台毛料进行修边处理，制得半成品砚台；所述步骤S4：根据设计图纸，通过制造设备对所述步骤S3制得的半成品砚台进行定位开槽，包括砚槽以及饰品槽；所述步骤S5：对开槽后的砚台进行清洗、并对清洗后的砚台进行烘干；所述步骤S6：根据设计图纸，将瓷片饰品或者玛瑙饰品，通过粘合剂嵌装到相应的饰品槽内，制得成品砚台；所述步骤S7：对所述步骤S6所制得的成品砚台进行全面的抛光打磨；所述饰品槽的深度与瓷片饰品以及玛瑙饰品的厚度相匹配；所述饰品槽的尺寸与瓷片饰品以及玛瑙饰品的尺寸相匹配。 [0021] 一种砚石材料的加工制造设备，包括操作台1、限位夹持机构、支撑架2以及定位开槽机构，所述限位夹持机构设置于操作台1上，所述支撑架2设置于操作台1上，所述定位开槽机构设置于支撑架2上；所述限位夹持机构包括：夹持控制部、滑动限位部以及两个夹块3，所述夹持控制部设置于操作台1上、且对称布置，所述滑动限位部设置于夹持控制部一侧，两个所述夹块3分别设置于夹持控制部的两端上、且与所述滑动限位部相连接，所述夹块3上对称开设有与所加工的砚台相匹配的凹槽；所述定位开槽机构包括：三轴机械臂4、垂向控制组件、铣削开槽结构以及辅助清洁结构，所述三轴机械臂4设置于支撑架2上，所述垂向控制组件设置于三轴机械臂4的移动端上，所述铣削开槽结构设置于垂向控制组件的下端上，所述辅助清洗结构设置于操作台1上，所述辅助清洗结构的一端位于垂向控制组件活动端上、且正对铣削开槽结构的下端位置；所述夹持控制部包括：固定座5以及夹持液压缸 6，所述固定座5设置于操作台1上，所述夹持液压缸6设置于固定座5上，所述夹持液压缸6的活动端与夹块3固定连接；所述滑动限位部包括：导轨7以及滑块8，所述导轨7设置于操作台 1上、且位于固定座5一侧，所述滑块8滑动套装于导轨7上、且与夹块3相连接；所述垂向控制组件包括：安装座9、垂向液压缸10、两个伸缩柱11以及连接板12，所述安装座9设置于三轴机械臂4的移动端上，所述垂向液压缸10设置于安装座9上、且活动端垂直向下，两个所述伸缩柱11分别设置于垂向液压缸10两侧，所述连接板12设置与垂向液压缸10的活动端上、且与伸缩柱11相连接；所述铣削开槽结构包括：箱体13、回转电机14、夹头15以及切削刀头16，所述箱体13设置于连接板12下端，所述回转电机14设置于箱体13内、且驱动端贯穿于箱体 13的下端面，所述夹头15设置于回转电机14的驱动端上，所述切削刀头16夹装于夹头15内； 所述辅助清洁结构包括：水箱17、增压泵18以及导水射流组件，所述水箱17设置于操作台1上，所述增压泵18设置于水箱17上、且进水端与水箱17相连通，所述导水射流组件设置于连接板12侧壁上、且一端与增压泵18的出水端相连通；所述导水射流组件包括：固定管19、喷头20以及导水软管21，所述固定管19沿倾斜方向设置于连接板12侧壁上，所述喷头20设置于固定管19的下端上，所述导水软管21的一端与增压泵18的出水端相连通、另一端与固定管19相连通。 [0022] 本实施方案的特点为，包括以下操作步骤：步骤S1、原料选取；步骤S2、开料切割；步骤S3、毛料修边；步骤S4、定位开槽；步骤S5、清洗烘干；步骤S6、嵌装饰品；步骤S7、成品抛光；步骤S1：选取用于加工砚台的石材以及装饰品，装饰品包括但不限于瓷片或者玛瑙；步骤S2：根据设计图纸的尺寸要求，对选取的石材、瓷片以及玛瑙进行切割，分别制得砚台毛料、瓷片饰品以及玛瑙饰品；步骤S3：对砚台毛料进行修边处理，制得半成品砚台；步骤S4： 根据设计图纸，通过制造设备对步骤S3制得的半成品砚台进行定位开槽，包括砚槽以及饰品槽；步骤S5：对开槽后的砚台进行清洗、并对清洗后的砚台进行烘干；步骤S6：根据设计图纸，将瓷片饰品或者玛瑙饰品，通过粘合剂嵌装到相应的饰品槽内，制得成品砚台；步骤S7： 对步骤S6所制得的成品砚台进行全面的抛光打磨；砚石材料的加工制造设备，包括操作台 1、限位夹持机构、支撑架2以及定位开槽机构，限位夹持机构设置于操作台1上，支撑架2设置于操作台1上，定位开槽机构设置于支撑架2上；限位夹持机构包括：夹持控制部、滑动限位部以及两个夹块3，夹持控制部设置于操作台1上、且对称布置，滑动限位部设置于夹持控制部一侧，两个夹块3分别设置于夹持控制部的两端上、且与滑动限位部相连接，夹块3上对称开设有与所加工的砚台相匹配的凹槽；定位开槽机构包括：三轴机械臂4、垂向控制组件、铣削开槽结构以及辅助清洁结构，三轴机械臂4设置于支撑架2上，垂向控制组件设置于三轴机械臂4的移动端上，铣削开槽结构设置于垂向控制组件的下端上，辅助清洗结构设置于操作台1上，辅助清洗结构的一端位于垂向控制组件活动端上、且正对铣削开槽结构的下端位置；该砚石材料的加工工艺以及制造设备，通过对砚石进行原料选取、开料切割、毛料修边、定位开槽、清洗烘干、嵌装饰品以及成品抛光一系列操作，将瓷片或者玛瑙作为饰品嵌装到砚台上的，提高了砚台的观赏性，同时配合相应的加工制造设备，实现了砚台上各类槽孔的自动化加工，结构简单、操作方便，可靠性高，提高了砚台加工生产的效率，同时提高成品率，降低原料损耗，解决了现有的砚台造型结构较为单一、且未加装饰，比较单调，不能满足消费者的需求，同时现有的砚台加工设备操作较为复杂，购置成本较高的问题。 [0023] 通过本领域人员，将本案中所有电气件与其适配的电源通过导线进行连接，并且应该根据实际情况，选择合适的控制器，以满足控制需求，具体连接以及控制顺序，应参考下述工作原理中，各电气件之间先后工作顺序完成电性连接，其详细连接手段，为本领域公知技术，下述主要介绍工作原理以及过程，不在对电气控制做说明。 [0024] 实施例：依照下列步骤进行砚石材料的加工：步骤S1、原料选取：选取用于加工砚台的石材以及装饰品，装饰品包括但不限于瓷片或者玛瑙； 步骤S2、开料切割：根据设计图纸的尺寸要求，对选取的石材、瓷片以及玛瑙进行切割，分别制得砚台毛料、瓷片饰品以及玛瑙饰品； 步骤S3、毛料修边：对砚台毛料进行修边处理，制得半成品砚台； 步骤S4、定位开槽：根据设计图纸，通过制造设备对步骤S3制得的半成品砚台进行定位开槽，包括砚槽以及饰品槽，饰品槽的深度与瓷片饰品以及玛瑙饰品的厚度相匹配，饰品槽的尺寸与瓷片饰品以及玛瑙饰品的尺寸相匹配； 步骤S5、清洗烘干：对开槽后的砚台进行清洗、并对清洗后的砚台进行烘干； 步骤S6、嵌装饰品：根据设计图纸，将瓷片饰品或者玛瑙饰品，通过粘合剂嵌装到相应的饰品槽内，制得成品砚台； 步骤S7、成品抛光：对步骤S6所制得的成品砚台进行全面的抛光打磨。 [0025] 由说明书附图1-4可知，本方案记载的一种砚石材料的加工制造设备，包括操作台1、限位夹持机构、支撑架2以及定位开槽机构，其位置关系以及连接关系如下，限位夹持机构设置于操作台1上，支撑架2设置于操作台1上，定位开槽机构设置于支撑架2上；上述限位夹持机构包括：夹持控制部、滑动限位部以及两个夹块3，其位置关系以及连接关系如下，夹持控制部设置于操作台1上、且对称布置，滑动限位部设置于夹持控制部一侧，两个夹块3分别设置于夹持控制部的两端上、且与滑动限位部相连接，夹块3上对称开设有与所加工的砚台相匹配的凹槽；其中定位开槽机构包括：三轴机械臂4、垂向控制组件、铣削开槽结构以及辅助清洁结构，其位置关系以及连接关系如下，三轴机械臂4设置于支撑架2上，垂向控制组件设置于三轴机械臂4的移动端上，铣削开槽结构设置于垂向控制组件的下端上，辅助清洗结构设置于操作台1上，辅助清洗结构的一端位于垂向控制组件活动端上、且正对铣削开槽结构的下端位置，在使用时，将半成品砚台放置到操作台1上、且置于两个夹块3之间，通过限位夹持机构中的夹持控制部控制夹块3在滑动限位部的限位作用下，相向移动，从而实现对半成品砚台的夹持固定，同时控制三轴机械臂4对垂向控制组件的位置进行调节，利用垂向控制组件对其下端的铣削开槽结构进行高度调节，从而实现对半成品砚台进行相应的开槽作业，在开槽作业过程中，通过辅助清洁结构对作业部位进行降温以及清洁； 有说明书附图1-2以及附图4可知，在具体实施过程中，上述夹持控制部包括：固定座5以及夹持液压缸6，其位置关系以及连接关系如下，固定座5设置于操作台1上，夹持液压缸6设置于固定座5上，夹持液压缸6的活动端与夹块3固定连接，上述滑动限位部包括：导轨7以及滑块8，导轨7设置于操作台1上、且位于固定座5一侧，滑块8滑动套装于导轨7上、且与夹块3相连接，在使用时，控制固定座5上的夹持液压缸6的活动端的扩张，推动夹块3在水平方向上进行相向移动，夹块3在水平移动的过程中，夹块3在滑块8的限位作用下，沿滑轨进行滑动，从而提高夹块3滑动的稳定性，反之，控制夹持液压缸6的活动端收缩，进而使得夹块3相背移动，从而解除对半成品砚台的限位固定作用； 由说明书附图1以及附图4可知，在具体实施过程中，上述垂向控制组件包括：安装座9、垂向液压缸10、两个伸缩柱11以及连接板12，其位置关系以及连接关系如下，安装座9设置于三轴机械臂4的移动端上，垂向液压缸10设置于安装座9上、且活动端垂直向下，两个伸缩柱11分别设置于垂向液压缸10两侧，连接板12设置与垂向液压缸10的活动端上、且与伸缩柱11相连接，其中铣削开槽结构包括：箱体13、回转电机14、夹头15以及切削刀头16，其位置关系以及连接关系如下，箱体13设置于连接板12下端，回转电机14设置于箱体13内、且驱动端贯穿于箱体13的下端面，夹头15设置于回转电机14的驱动端上，切削刀头16夹装于夹头 15内，其中辅助清洁结构包括：水箱17、增压泵18以及导水射流组件，其位置关系以及连接关系如下，水箱17设置于操作台1上，增压泵18设置于水箱17上、且进水端与水箱17相连通，导水射流组件设置于连接板12侧壁上、且一端与增压泵18的出水端相连通，上述导水射流组件包括：固定管19、喷头20以及导水软管21，其位置关系以及连接关系如下，固定管19沿倾斜方向设置于连接板12侧壁上，喷头20设置于固定管19的下端上，导水软管21的一端与增压泵18的出水端相连通、另一端与固定管19相连通，在使用时，控制安装座9下端上的垂向液压缸10的活动端扩张，推动连接板12在两侧的伸缩柱11的限位作用下，向下移动，进而推动连接板12下端的铣削开槽结构向下移动，控制箱体13内的回转电机14转动，进而带动夹头15转动，从而实现切削刀头16的转动，通过三轴机械臂4控制切削刀头16的对应半成品砚台的位置，并利用垂向控制组件控制切削刀头16向下精确运动，从而实现开槽作业，在开槽作业过程中，启动水箱17上的增压泵18，将水箱17内的清洁水导出，并经由导水软管21以及固定管19，从喷头20位置喷出，从而实现对作业位置的清洗以及对切削刀头16进行降温。 [0026] 综上所述，该砚石材料的加工工艺以及制造设备，通过对砚石进行原料选取、开料切割、毛料修边、定位开槽、清洗烘干、嵌装饰品以及成品抛光一系列操作，将瓷片或者玛瑙作为饰品嵌装到砚台上的，提高了砚台的观赏性，同时配合相应的加工制造设备，实现了砚台上各类槽孔的自动化加工，结构简单、操作方便，可靠性高，提高了砚台加工生产的效率，同时提高成品率，降低原料损耗，解决了现有的砚台造型结构较为单一、且未加装饰，比较单调，不能满足消费者的需求，同时现有的砚台加工设备操作较为复杂，购置成本较高的问题。 |
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