專利名稱：一種用于對筷子進行造型加工的設備的制作方法
技術領域：
本發明屬于筷子加工技術領域，涉及筷子特殊形狀的加工技術，具體的說是一種參照模具將筷子加工成特定形狀的設備。
背景技術：
普通筷子的加工過程從原坯開始到成品按照先后順序，大體上可以分為六大步驟切坯——將經過初步處理的原料竹片切割成若干條方棱狀筷坯；車坯——將筷坯一端用專門車床車削成近似錐形的筷子細端；倒棱——用砂輪或砂帶對經過車坯的筷坯進行強力打磨，對筷坯棱角進行倒圓處理；截頭——從筷坯粗端截斷超出設計長度的部分，以形成長短一致的半成品，對于不需要上漆的筷子，一般在截頭后，進行粗頭成形加工，比如加工出四棱尖頂；拋光——對半成品筷子進行更細膩拋光處理，去除筷子表面的絨毛、細微的凸點等；上漆一在筷子表面涂覆油漆，也有些筷子不經過上漆的步驟，拋光后直接做為成品 的。對于一些具有特殊造型的筷子，除上述六大步驟之外，還會根據造型本身特點，選擇在截頭步驟之前或之后加設有一個造型的步驟。在傳統的筷子加工過程中，上述幾個大步驟均由手工操作完成。近年來，隨著技術的進步、加之人工成本的不斷增高，陸續有專用于筷子加工中各單個環節的設備出現。但是，由于特殊造型的復雜性和非常規性，特殊造型這一環節仍需手工來完成。然而，由于筷子特殊造型一般都不具有規則性，其表面輪廓并非由常規的直線組成，手工用刀具在筷子切削出這種不規則的表面形狀，是非常困難且效率非常低下的。加工一根筷子甚至要十幾分鐘，根本不適合批量生產。而且手工造型時手持刀具或筷子的移定幅度、切削力度等均非常難以把握，手工造型完成的不同根筷子之間的形狀差異非常大，產品效果很不理想。

發明內容
本發明的目的是為了解決手工作業效率低下的問題，提出了一種可以方便工人對筷子進行造型的設備，以提高筷子加工效率，降低成本，提升筷子生產能力。為了實現上述目的，本發明采用的技術方案是
一種用于對筷子進行造型加工的設備(簡稱筷子造型設備)，包括機架，機架上設有用于設置造型銑刀的銑刀架、和筷子裝夾機構安裝座；所述筷子裝夾機構安裝座通過第一導軌機構可上下滑動地設置在機架上；一拉伸彈簧下端固定在所述筷子裝夾機構安裝座上，上端與機架固定。所述筷子裝夾機構包括平置的底板、和設置于底板上的用于固定待加工筷子的夾持組件，所述底板通過第二導軌機構可沿被夾持筷子的長度方向滑動地設置在所述筷子裝夾機構安裝座上。所述造型銑刀的刀刃對應被夾持在夾持組件中的待加工筷子的待加工面。所述底板上安裝有一造型模具，所述造型模具頂面包括一段與筷子等長的造型參照面，所述造型參照面形狀在筷子長度方向上的起伏變化與目標筷子一個面的表面形狀在同方向上的起伏變化一致。一滑輪設置于所述造型模具的上方，用于裝配所述滑輪的安裝軸平置且與機架相對固定。在所述拉伸彈簧對所述筷子裝夾機構安裝座產生的向上的作用力下，所述造型模具頂面抵壓在所述滑輪下面。上述筷子造型設備使用時，向銑刀方向推送裝夾有筷子的筷子裝夾機構，筷子沿長度方向移動，并由一端開始從造型銑刀的刀刃下經過，筷子上與銑刀刀刃接觸部位被切肖IJ。而在筷子從造型銑刀的刀刃下經過的同時，所述造型模具上的造型參照面也剛好從所述滑輪下方經過，由于所述造型參照面的形狀在筷子的長度方向上是仿筷子一個面的目標形狀起伏變化的。在滑輪的壓力下，隨著與滑輪相接觸的造型參照面起伏變化，整個筷子裝夾機構起伏動作。即筷子從銑刀刀刃下經過的過程中，同時也在起伏動作。由此，造型銑刀在筷子的被加工面上切削出與造型參照面起伏變化相一致 的表面形狀。推送筷子裝夾機構至筷子全身通過銑刀刀刃，筷子的一個面即加工完成。本發明采用銑刀固定而筷子運動的方式來完成筷子加工，通過設置可上下滑動的筷子裝夾機構安裝座，配合拉伸彈簧的上拉作用、及滑輪對造型模具的下壓作用，實現筷子在被銑刀的切削過程中隨造型模具頂面的起伏變化而上下起伏，進而實現在筷子一個面上加工出與造型模具的造型參照面起伏狀相一致的表面形狀，最終實現對筷子進行造型的目的。本發明的設備采用具有確定造型參照面的造型模具進行自動造型，一次推送僅幾秒即完成一面的造型加工。與手工多次車削或打磨成型相比，效率可提高十幾倍甚至幾十倍。此外，本發明的設備中，筷子被加工后的造型由造型模具的頂面形狀在筷子移動的方向上的變化決定，使用同一造型模具加工出來的同一筷子的各個面及不同筷子的相對應面的形狀會完全相同。有效解決了手工造型形狀存在的不同筷子間形狀存在差異的問題。本發明的設備中，決定筷子最后形狀的關鍵部件即為造型模具，而其它組成部分則屬于通用部分，因此更換造型模具即可使設備具有加工多種筷子造型的功能。對此，所述造型模具在底板上的安裝結構應該以方便更換為優選，從簡單且穩定的角度考慮，本發明優選通過螺栓固定的裝配結構。比如，底板上安裝造型模具的位置設有連接孔，造型模具底部對應所述連接孔的位置設螺紋盲孔，與造型模具上的螺紋孔相配合的螺栓上端從下方穿過底板上的連接孔后旋入造型模具的螺紋孔內，螺栓的螺冒和造型模具一起將所述底板夾在中間。采用這種連接方式時，連接孔位于模具底部，相對美觀，且連接件不妨礙模具附近其它部件的設置和運動，而且也不需要在造型模具上設計固定邊結構，優點非常明顯。所述夾持組件其作用在于固定待加工筷子以便于加工，但凡可以通過壓緊的方式將筷子固定的結構均可適用，一般應包括至少一定夾持部件和一動夾持部件，所述定夾持部件和動夾持部件上具有相對的平滑夾持面。其中動夾持部件活動形式可以是滑動、擺動等各種可以向定夾持部件靠近的形式。所述定夾持部件應與所述底板固定，所述動夾持部件可以選擇通過第三導軌機構可滑動地設置在底板上。同時順動夾持部件滑動方向設置一夾持用絲桿，其設置方要保證在絲桿軸向上，絲桿與所述底板相對固定，并在夾持用絲桿的一端裝上手輪(或設置一絲桿驅動電機)，然后再設置一螺紋套，所述螺紋套套裝在夾持用絲桿上并與之螺紋配合，所述螺紋套與所述動夾持部件固定。所述造型銑刀作用在于從待加工筷子上切除材料，是一個旋轉部件，需要安裝在一可高速旋轉的銑刀主軸上，所述銑刀主軸可以通過傳動機構與電機輸出軸連接，也可以與用于驅動造型銑刀的電機(下稱銑刀電機)輸出軸同軸安裝，或者是銑刀電機輸出軸本身，即，所述造型銑刀同軸安裝在一銑刀電機輸出軸上。本發明優選后者。所述銑刀架可以僅包括一直接固定于機架的用于安裝安裝銑刀主軸或銑刀電機的主軸安裝座或銑刀電機安裝座。由于所述造型銑刀的高低位置決定著在筷子上加工深度，為了便于調節銑刀的高低位置，本發明還設計了一種由多個部件組成的相對復雜的銑刀架，其包括固定于機架上的刀架立板，和通過導軌機構可上 下滑動地設置在所述刀架立板上的主軸安裝座或銑刀電機安裝座。所述刀架立板上順銑刀調節方向設一銑刀調節絲桿，一套裝在所述銑刀調節絲桿上并與之配合的螺紋套與主軸安裝座或銑刀電機安裝座固定，所述銑刀調節絲桿一端設手輪。采用上述相對復雜的銑刀架結構，可以實現銑刀高低位置的調節功能，不僅以給設備的調試帶來方便，還可以使設備適用于多種規格的筷子的加工，提高設備的實用性。在上述方案中，所述第一、第二、第三、第四導軌機構是實現相關部件或組件滑動的功能組成，可以有多種具體形式，比如單軌式、雙軌式、或多軌式，所述導軌的選用也有多種選擇，如圓形導軌、方形導軌、三角形導軌或燕尾形導軌等可實現兩個對應部件相對滑動的導軌均可。作為本發明的所述造型設備一種改進，為了減少造型模具的表面磨損，以及便于更換造型模具，所述造型設備還可以設置一連桿，其上端鉸接在所述筷子裝夾機構安裝座上，下端鉸接在一擺桿中部，所述擺桿一端鉸接在機架上，另一端裝配有踏板。如此改進后，可以在筷子一個面矩形完畢后，先踩下踏板，連桿拉動筷子裝夾機構安裝座連同筷子裝夾機構向下移動，使造型模具脫離所述滑輪，然后再拉回筷子裝夾機構至初始位。與改進前結構相比，可以減少一半對造型模具的磨損。而且經過改進后，在更換造型模具時，踏下踏板，就可以很方便的拆裝了。


圖I為一種具有特殊造型的接子的結構不意 圖2為用于加工圖I所示筷子的筷子造型設備的結構示意 圖3為圖2所示筷子造型設備的左視結構示意 圖4為圖2所示筷子造型設備的筷子裝夾機構俯視結構示意 圖5為圖2所示筷子造型設備的筷子裝夾機構放大結構示意 圖6為適用于圖2所示筷子造型設備進行造型的筷子原型結構示意 圖7為圖6中A-A向截面放大 圖8為圖6中B-B向截面放大 圖9為圖6所示筷子經圖2所示筷子造型設備造型的筷子結構示意 圖10為圖9中C-C向截面放大 圖11為圖9中D-D向截面放大 圖12為圖9所示筷子經拋光處理后結構示意 圖13為圖12中E-E向截面放大 圖14為圖12中F-F向截面放大圖。
具體實施例方式下面結合一個具體實施例對本發明的設備做進一步說明。參照圖2、3，該圖展示的是本發明所述筷子造型設備的一種具體實現方式，在本例中，該設備包括機架，機架頂部為臺面板13，所述臺面板13上固定有豎直設置的刀架立板
4,刀架立板4 一側面設有兩根豎直設置的直線導軌3,—統刀電機14固定在一板狀的統刀電機安裝座5上，所述銑刀電機安裝座5另一面固定有兩個與所述兩直線導軌3配合的滑套19，所述兩滑套分別裝配在兩直線導軌上。一與所述直線導軌平行的設置的絲桿2裝配(通過軸承等不限制絲桿相對端板轉動，但限制絲桿相對端板軸向移動的各裝配結構)在刀架立板上端的端板22上，所述絲桿2上端安裝有手輪I，所述銑刀電機安裝座5上固定有一個螺套，所述螺套與所述絲桿裝配在一起。所述銑刀電機輸出軸上同軸裝配造型銑刀31，所述造型銑刀具有圓弧形凹狀刀刃。 所述筷子裝夾機構安裝座為T形結構，包括水平設置的托板12和垂直固定在托板下面的豎板26，所述豎板26側面固定有兩個豎直設置的直線導軌25，所述臺面板13下方設有機架底梁，底梁上固定有筷子裝夾機構安裝支架27，筷子裝夾機構安裝支架27上端的橫板24的一側面設有兩根分別與豎板26側面設置的兩直線導軌配合裝配在一起的滑套36。參照圖4、5，所述托板12上面設有兩根水平的直線導軌10，分別與之配合的是兩個固定在筷子裝夾機構的底板9下面的兩個滑套11。拉伸彈簧35上端鉤掛在所述臺面板12底面的一掛套內，下端鉤掛在與所述筷子裝夾機構安裝座豎板26固定的短柱37上。所述筷子裝夾機構安裝支架27的一側立柱23上設有擺桿安裝短軸29，一擺桿38 —端鉸接在擺桿安裝短軸29上，另一端裝配有踏板30，一連桿28上端鉸接在所述筷子裝夾機構安裝座豎板26上，下端鉸接在所述擺桿38中部。所述筷子裝夾機構的底板9上由左至右分別固定設置有板條狀的造型模具20、水平設置的定夾板21、兩直線導軌8，與底板9上的直線導軌相配合的兩滑套7固定在動夾板33下面。所述動夾板33與定夾板21 —平，所述定夾板21通過兩個Z型支座與底板9固定，定夾板21上面設有定夾條18，所述動夾板33上面設有動夾條32，所述定夾條18與動夾條32相對面相互正對。所述動夾板33下面固有一螺紋套16，夾持用絲桿17裝配(通過軸承等不限制絲桿相對端板轉動，但限制絲桿相對端板軸向移動的各裝配結構)在所述底板9右側，所述夾持用絲桿17左側部分與動夾板下面的螺紋套16裝配在一起，所述夾持用絲桿右端設有裝夾手輪15，裝夾手輪上設有手柄34。臺面板13上對應筷子裝夾機構的左側設一立柱40，立柱上端固定一水平設置的短軸39，短軸上安裝滑輪6，滑輪6圓周面為柱面，寬度與造型模具20厚度相當。本例的筷子造型設備在使用時，主要包括如下操作步驟
第一、選擇并安裝好造型模具，并確認筷子裝夾機構位于起始位。第二、將待造型筷子裝夾在夾持組件中，使筷子待加工面朝上。然后啟動銑刀電機。第三、向銑刀方向推送筷子裝夾機構，直至整根筷子從銑刀刀頭下方經過。該步中，被夾持的筷子由前端開始與銑刀刀刃接觸，與銑刀刀刃接觸部位陸續被切削。在切削過程中，所述造型模具從所述滑輪下方移動，所述造型模具頂面對應滑輪的位置起伏變化，在滑輪的壓力下，整個筷子裝夾機構起伏動作，銑刀在筷子待加工面上切削出與造型模具對應筷子長度的一段頂面起伏狀相一致的表面形狀。推送筷子裝夾機構至筷子全身通過銑刀刀刃，筷子的一個面加工完成。第四、踩下踏板，擺桿通過連桿拉動筷子裝夾機構安裝座連同筷子裝夾機構向下移動，筷子向下離開銑刀，同時造型模具向下離開滑輪。此時回拉筷子裝夾機構，回到初始位，放開踏板。第五、卸下并重新裝夾筷子，使另外一個待工面朝上。重復前兩個步驟，待筷子四個面全部加工完成后，一根筷子的造型完畢。經造型加工的筷子進行拋光后，即得成品。參照圖6-14，該組示圖展示的是使用圖1-5所示加工設備進行造型的筷子造型前后、及拋光如后的效果，圖6、9中雙點畫線所不為造型統刀走刀路線，圖9、10、11中虛線所示為造型前截面輪廓，圖9、10、11中點畫線為造型統刀刀刃輪廓指示線，圖12-14中，外圍虛線為造型前輪廓，內圍虛線為造型后拋光前輪廓?！て渲袌D6-8是造型前，母料是一根長方條狀竹條，上半段截面呈標準方形，見圖7，下半段經車削加工后形成錐形段，截面呈圓形，見圖8。圖6-8所示筷子，經圖1-5所示加工設備造型加工后，筷子上端被切削形成外徑逐漸收下的平頂的尖頭，筷子上半部原來的棱面被凹弧狀刀刃加工成凸弧面，截面呈四邊為凸弧的近似方形，見圖10。筷子下半段錐度被基本消除，截面形狀由原來的圓形變為與上半段一相似的四邊為凸弧的近似方形，見圖11。圖9-11所示筷子，經過拋光后，上下端部形成圓頭，見圖12，筷身四條棱角被磨圓，上下段截面近似四角經倒圓的方形。見圖13、14。
權利要求
1.ー種用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，包括機架，機架上設有用于設置造型銑刀的銑刀架、和筷子裝夾機構安裝座； 所述筷子裝夾機構安裝座通過第一導軌機構可上下滑動地設置在機架上；ー拉伸彈簧下端固定在所述筷子裝夾機構安裝座上，上端與機架固定； 所述筷子裝夾機構包括平置的底板、和設置于底板上的用于固定待加工筷子的夾持組件，所述底板通過第二導軌機構可沿被夾持筷子的長度方向滑動地設置在所述筷子裝夾機構安裝座上；所述造型銑刀的刀刃對應被夾持在夾持組件中的待加工筷子的待加工面；所述底板上安裝有一造型模具，所述造型模具頂面包括一段與筷子等長的造型參照面，所述造型參照面形狀在筷子長度方向上的起伏變化與目標筷子一個面的表面形狀在同方向上的起伏變化一致，一滑輪設置于所述造型模具的上方，用于裝配所述滑輪的安裝軸平置且與機架相對固定；在所述拉伸彈簧對所述筷子裝夾機構安裝座產生的向上的作用力下，所述造型模具頂面抵壓在所述滑輪下面。
2.根據權利要求I所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述底板上用于安裝造型模具的位置設有連接孔，造型模具底部對應所述連接孔的位置設螺紋盲孔，與造型模具上的螺紋孔相配合的螺栓上端從下方穿過底板上的連接孔后旋入造型模具的螺紋孔內。
3.根據權利要求I所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述夾持組件包括至少一定夾持部件和一動夾持部件，所述定夾持部件和動夾持部件上具有相対的平滑夾持面；所述定夾持部件與所述底板固定，所述動夾持部件通過第三導軌機構可滑動地設置在底板上；順動夾持部件滑動方向設置ー夾持用絲桿，在絲桿軸向上，夾持用絲桿與所述底板相對固定，夾持用絲桿的一端裝有手輪，一與螺紋套套裝在夾持用絲桿上并與之螺紋配合，所述螺紋套與所述動夾持部件相固定。
4.根據權利要求I所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述造型銑刀同軸安裝在一銑刀電機輸出軸上；所述銑刀架包括固定于機架上的刀架立板，和通過導軌機構可上下滑動地設置在所述刀架立板上的銑刀電機安裝座；所述刀架立板上順銑刀調節方向設ー銑刀調節絲桿，ー套裝在所述銑刀調節絲桿上并與之配合的螺紋套與銑刀電機安裝座固定，所述銑刀調節絲桿一端設手輪。
5.根據權利要求I所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，一連桿上端鉸接在所述筷子裝夾機構安裝座上，下端鉸接在ー擺桿中部，所述擺桿一端鉸接在機架上，另一端裝配有踏板。
6.根據權利要求I所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述機架頂部為臺面板(13)，所述臺面板(13)上固定有豎直設置的刀架立板(4)，刀架立板(4)ー側面設有兩根豎直設置的直線導軌(3), —洗刀電機(14)固定在一板狀的統刀電機安裝座(5)上，所述銑刀電機安裝座(5)另一面固定有兩個與所述兩直線導軌(3)配合的滑套(19)，所述兩滑套分別裝配在兩直線導軌上；一與所述直線導軌平行的設置的絲桿(2)裝配在刀架立板上端的端板(22)上，所述絲桿(2)上端安裝有手輪(I)，所述銑刀電機安裝座(5)上固定有ー個螺套，所述螺套與所述絲桿裝配在一起；所述銑刀電機輸出軸上同軸裝配造型銑刀(31 )，所述造型銑刀具有圓弧形凹狀刀刃。
7.根據權利要求6所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述筷子裝夾機構安裝座為T形結構，包括水平設置的托板(12)和垂直固定在托板下面的豎板(26)，所述豎板(26)側面固定有兩個豎直設置的直線導軌(25)，機架底梁上固定有筷子裝夾機構安裝支架(27)，筷子裝夾機構安裝支架(27)上端的橫板(24)的一側面設有兩根分別與豎板(26 )側面設置的兩直線導軌配合裝配在一起的滑套(36 )。
8.根據權利要求7所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述托板(12)上面設有兩根水平的直線導軌(10)，分別與之配合的是兩個固定在筷子裝夾機構的底板(9)下面的兩個滑套(11);拉伸彈簧(35)上端鉤掛在所述臺面板(12)底面的ー掛套內，下端鉤掛在與所述筷子裝夾機構安裝座豎板(26)固定的短柱(37)上；所述筷子裝夾機構安裝支架(27)的一側立柱(23)上設有擺桿安裝短軸(29)，ー擺桿(38) —端鉸接在擺桿安裝短軸(29)上，另一端裝配有踏板(30)，ー連桿(28)上端鉸接在所述筷子裝夾機構安裝座豎板(26)上，下端鉸接在所述擺桿(38)中部。
9.根據權利要求8所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，所述筷子裝 夾機構的底板(9)上由左至右分別固定設置有板條狀的造型模具(20)、水平設置的定夾板(21)、兩直線導軌(8)，與底板(9)上的直線導軌相配合的兩滑套7固定在動夾板(33)下面；所述動夾板(33 )與定夾板(21) —平，所述定夾板(21)通過兩個Z型支座與底板(9 )固定，定夾板(21)上面設有定夾條(18)，所述動夾板(33)上面設有動夾條(32)，所述定夾條(18)與動夾條(32)相對面相互正對；所述動夾板(33)下面固有一螺紋套(16)，夾持用絲桿(17)裝配在所述底板(9)右側，所述夾持用絲桿(17)左側部分與動夾板下面的螺紋套(16)裝配在一起，所述夾持用絲桿右端設有裝夾手輪(15)，裝夾手輪上設有手柄(34)。
10.根據權利要求9所述的用于對筷子進行造型加工的設備，其特征在于，臺面板(13)上對應筷子裝夾機構的左側設ー立柱(40)，立柱上端固定一水平設置的短軸(39)，短軸上安裝滑輪(6)，滑輪(6)圓周面為柱面。
全文摘要
本發明屬于筷子加工技術領域，公開了一種用于筷子造型的設備，該設備采用銑刀固定而筷子運動的方式來完成筷子加工，通過設置可上下滑動的筷子裝夾機構安裝座，配合拉伸彈簧的上拉作用、及滑輪對造型模具的下壓作用，實現筷子在被銑刀的切削過程中隨造型模具頂面的起伏變化而上下起伏，進而實現在筷子一個面上加工出與造型模具的造型參照面起伏狀相一致的表面形狀，最終實現對筷子進行造型的目的。本發明的設備采用具有確定造型參照面的造型模具進行自動造型，一次推送僅幾秒即完成一面的造型加工。與手工多次車削或打磨成型相比，效率可提高十幾倍甚至幾十倍。
文檔編號B27C5/10GK102950636SQ20121039229
公開日2013年3月6日 申請日期2012年10月16日 優先權日2012年10月16日
發明者鄭承烈 申請人:浙江雙槍竹木有限公司