一種拋光刀和具有其的拋光刀組的製作方法

2023-07-01 19:06:31

本發明涉及一種拋光刀和具有這種拋光刀的拋光刀組，特別涉及用於拋光木質曲面或附著漆面的木質曲面的拋光刀組。

背景技術：

實木家具的生產進程中,為了外形的美觀，線條、邊框、芯板等實木實具的零件中都包含有複雜的曲面部分，這些曲面先通過加工中心使用型刀銑削而成，再手工進行表面拋光，手工拋光速度慢成本高、進度不易控制，成為整木定製造最慢的工序。

在一些家具中需要噴塗漆以獲得更好的美觀度並提高夾具的耐久性，uv漆（ultravioletcuringpaint紫外線光固化油漆）因為環保性好、硬度高、耐磨性好、透明度高、效率高、噴塗成本低等生點，被普遍應用於家具行業。但uv漆需要表面砂光才能完成顯示出它優良的工藝特點。

而如果線條、邊框、芯板等實木實具的零件都含有複雜的曲面形狀，這種情況下這些曲面uv漆現階段都是操作工手工砂光。手工砂光存在著效率低下、成本高、不易數位化管理並且存在個體偏差，限制實木家具的快速個性定製同樣也拖慢了家具的製造速度。

因此，針對現有技術無法使用機器批量拋光家具上的曲面，需要提出一種新的解決方案。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題本發明提供一種拋光刀，包括：

安裝部，用於將整個拋光刀安裝或固定在拋光刀驅動機構上；

拋光部，用於拋光曲面，具有與待拋光曲面吻合的外形。

優選的，所述吻合的外形是拋光部的一部分外形與待拋光曲面吻合或拋光部的全部外形與待拋光曲面吻合。

優選的，所述拋光刀為片狀拋光刀，所述拋光刀的拋光部的外側具有與待拋光曲面吻合的曲線。

優選的，所述片狀拋光刀具有相對的兩面分別形成與所述待拋光表面吻合的曲線，所述曲線相互平行並分布在所述拋光刀片厚度方向上。

優選的，所述拋光道刀具厚度方向上形成與待拋光曲面吻合的曲面。

優選的，所述安裝部包括一徑向安裝鉤，和用於在軸向止位的第一端面和第二端面。

優選的，所述驅動機構為驅動拋光刀做周期性拋光動作的動力機構。

優選的，所述驅動機構為驅動拋光刀繞一固定軸轉動的動力機構。

本發明還提供一種使用上述拋光刀的拋光刀組，包括：

多個拋光刀，具有與待拋光曲面吻合的曲線；

夾具，能夠固定所述拋光刀並可沿著軸向旋轉；

所述多個拋光刀被固定在夾具上並可沿著軸向轉動；

所述多個拋光刀與待拋光曲面吻合的曲線用於打磨所述待拋光曲面。

優選的，所述拋光刀徑向安裝在所述夾具上。

優選的，所述拋光刀包括：

安裝部，用於將整個拋光刀安裝或固定在拋光刀驅動機構上；

拋光部，用於拋光曲面，具有與待拋光曲面吻合的外形。

優選的，所述夾具上具有徑向拋光刀安裝槽和軸向連接緊固件，所述軸向緊固件的軸向緊固趨勢使得所述拋光刀安裝槽夾緊所述安裝部。

優選的，所述安裝部穿過所述安裝槽抵達夾具內部的空心腔，所述空心腔第二軸向一側設置臺階結構防止所述拋光刀在第二軸向方向移動。

優選的，安裝部包括一徑向安裝鉤，安裝鉤用於勾住所述臺階結構，防止拋光到在徑向方向上移動。

優選的，安裝部包括第二端面，第二端面用於牴觸所述軸向緊固件防止所述拋光刀在第一軸向上移動。

優選的，所述軸向緊固件包括鎖緊蓋和鎖緊杆，所述安裝槽的一部分或全部長度徑向分布在夾具的錐形環上，所述鎖緊蓋包括錐形面用於壓迫錐形環外側的面使得所述安裝槽趨於夾緊。

優選的，鎖緊杆收容在所述夾具內軸向延伸的腔體內，所述鎖緊杆一端的外螺紋設置與鎖緊蓋內的螺紋腔的內螺紋嚙合。

優選的，其特徵在於所述鎖緊杆另一端設置配接套筒用於配接動力或緊固鎖緊蓋。

優選的，所述安裝槽的一部分或全部長度徑向分布在所述錐形環徑向外側的所述夾具上。

相對現有技術拋光刀具有與待拋光曲面吻合的外形，其方便直接對相應的曲面直接打磨而不是依據手工打磨靠人工觀察，其能夠保證拋光品質的一致性減小個體差異利於批量化生產。

本發明的拋光刀具有安裝部可安裝在可周期性運動的驅動機構上，利於使用機器代替人力提高生產效率。

拋光刀徑向安裝在刀組的夾具上，夾具上的安裝槽能夠隨著軸向緊固件的緊固趨勢夾緊刀組的安裝部，用作緊固件的鎖緊蓋僅通過壓迫形成部分安裝槽錐形環的斜面的方式使得拋光刀被安裝槽夾緊，這種安裝方式便於快速更換刀片以使用不同拋光刀適應不同的待拋光曲面。

在鎖緊杆的一端的配接槽用於配接動力，因此可通過配接曹將拋光刀組安裝在木工加工中心機器上，實現自動化生產，完全替代操作工手工砂光操作，極大的提高了生產效率、其可降低了成本，生產全過程數位化控制。

附圖說明

圖1和圖2是木加工中心示意圖。

圖3和圖4是刀組的爆炸圖，其中圖4是沿著圖10中a-a剖面爆炸結構。

圖5是刀組拋光待拋光表面時的示意圖。

圖6和圖7是拋光刀的平面示意圖和立體示意圖。

圖8至圖10分別是刀組的立體圖、側視圖和俯視圖。

圖11是沿著圖10中a-a剖面結構爆炸正視圖，其中省略了拋光刀。

圖12是沿著圖10中a-a剖面結構正視圖。

圖13是沿著圖10中b-b剖面結構正視圖。

圖14和圖12分別是壓緊蓋和連接杆的立體圖。

圖15是鎖緊杆結構立體圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明做更為詳盡的表述，需要說明的是附圖僅用於幫助本領域技術人員更好的理解本發明並不用於限制本發明的保護範圍，本發明的保護範圍應當以權利要求的範圍為準。

請參照圖1所示的木加工中心100，其包括載具101用於承載待加工的木料、家具零件線條、邊框、芯板等。載具的俯視結構大致為一矩形結構，在載具101的矩形結構的一側為木加工機具102，該木加工機具102整體能夠沿著載具101延伸的方向前後移動以適應不同位置的待加工物料103。將機具102沿著載具移動的方向定義為x軸，在機具上設置有第一軌道104和第二軌道105，所述第二軌道105上安裝道具驅動機構和拋光刀組200；第二軌道105和刀組200驅動機構1031作為一個整體可沿著第一軌道104延伸的方向移動；將第一軌道104延伸的方向定義為y軸，本發明將y軸的延伸方向設置為與x軸的延伸方向垂直，使得拋光刀組200和驅動機構1031能夠在一二位坐標平面內移動。將第二軌道105延伸的方向定義為z軸，本發明將z軸的延伸方向設置為與x軸和y軸所形成的二維坐標平面垂直。顯然本發明通過設置上述三維空間軸能夠通過向控制中心輸入坐標的形式控制拋光刀組200移動的位置，還能夠控制拋光刀組200移動的軌跡，和控制拋光刀具對於不同的物料的位置適用不同的拋光時間。具體的如何實現控制刀具運行的機械結構、電子電路和軟體方法為本領域技術人員公知技術，在此不再贅述。

需要說明的是木加工中心僅為了說明拋光刀具的使用情景，木加工中心可通過更換不同的刀頭和走刀控制算法實現不同的功能，並不特定地用於拋光刀具，而本發明拋光道具也並不僅僅適用於木加工中心凡本領域技術人員能夠想到的使用方法均可適用。

請參照圖3、圖4和圖5所示的拋光刀具，其中包含多個拋光刀2，拋光刀2有與待拋光表面1031吻合的外形1031（圖中加粗線條的部分）。在本發明中待拋光表面1031為家具零件的表面，家具零件103的表面1031包括家具木質表面和附著有漆面的表面，在拋光時使用拋光刀2的吻合外形1031，對所述木質表面或家具的漆面進行打磨以獲得光亮的表面，以改善家具的視覺效果。

在對所述家具零件103進行拋光打磨時，首先根據家具零件103的待打磨的表面形狀1031提供具有與待打磨表面外形吻合的拋光刀組200。因此拋光刀的外形為非標準件，其根據不同的家具表面1031的外形進行定製，在家具進行批量生產時這種定製的拋光刀具有相對低廉的成本。

其次，提供一種能夠固定安裝拋光刀的夾具3，同時該夾具3具有一個旋轉軸可帶著拋光刀沿著軸向轉動r，這種轉動即提供拋光刀的拋光的動力，在夾具上應當至少固定安裝一個拋光刀。應當注意的是拋光的動力不僅僅包括轉動的方式提供，還可以是一某種周期性重複的運動來提供，例如沿著某一軸線往復運動驅動拋光刀沿著被拋光表面往復運動往復打磨所述待拋光表面。

本發明採用夾持的方式固定拋光刀2，顯然拋光刀2的固定在夾具3上的本質需求是為了使得夾具3沿著轉軸r轉動時能夠帶動拋光刀2轉動進而對待拋光表面1031進行打磨，因此拋光刀在夾具3上的安裝或固定方式為現有技術任何可行的技術，例如拋光刀可使用螺紋螺帽的方式安裝，拋光刀2還可使用鉚接的方式安裝，或焊接的方式安裝。

最後使得所述隨著夾具3轉動的拋光刀2與待拋光表面1031接觸，拋光刀2具有與待拋光表面1031吻合的外形202，因此拋光刀2轉動時分布在夾具3上的多個刀片2可對待打磨的表面進行持續、均勻的拋光打磨。在本發明中拋光刀被安裝在木加工中心100上，木加工中心是數位化的控制方式，夠通過向控制中心輸入xyz軸的坐標的形式控制拋光道具移動的位置，還能夠控制拋光道具移動的軌跡，和控制拋光刀對於不同的位置使用不同的拋光時間，因此在數位化木加工中心，可通過有效的走刀控制程序對夾具零件進行快速拋光，其走刀時間和走刀軌跡均為數位化控制能夠避免人工拋光打磨時產生的個體差異有利於品質控制。數位化的木加工中心還可在刀片不轉動的情況向帶著刀片沿著待拋光表面1031周期性往復直線運動，使用所述吻合的外形202滑動摩擦打磨所述待拋光表面。

請參照圖6至圖10，在本發明中使用一種片狀拋光刀2作為待打磨刀具，片狀拋光刀的具有與待拋光表面吻合的曲線21，其具有一定的厚度，拋光刀相對的兩面分別形成兩個相對的曲線21，並在厚度方向上形成一個與待拋光表面溫和的外形202，該外形202的一部分為一曲面23另兩部分為直面22。拋光打磨時該曲面23和直面22直接與待拋光表面1031進行摩擦，由於摩擦的作用在垂直於待拋光表面1031方向會消減一定厚度w的拋光刀本體材料，當拋光刀被消減至一定的高度後需要更換；為了說明清楚，本發明將被設計為用於拋光磨損的部分拋光刀本體定義為拋光部25，將拋光刀的其他部分定義為安裝部26。

拋光刀的安裝部26，用於將拋光刀2安裝或固定在夾具3上，拋光刀在夾具3的徑向方向呈放射狀排列。在拋光刀2的底部設置有第一端面27其作用是安裝在夾具上與夾具的安裝槽的底部牴觸防止拋光刀在軸在第二軸向r2（平行於轉軸r方向朝下）方向上移動，在遠離所述第一端面設置第二端面28，第二端面28的作用是安裝在夾具3上時防止其在第一軸向r1（平行於轉軸r方向朝上）向方向上移動，第一端面27通過一平面29與拋光部一側的平面22連接。

在所述安裝部26上，在第一端面27的徑向內側形成一徑向安裝鉤20，該徑向安裝鉤20用於徑向固定拋光刀2的位置。在安裝部26的第二端面28和拋光部25之間還形成一收容槽281，其為以軸向延伸的端面282和一非軸向延伸的斜面283和位於底部的底面284形成，該收容槽281用於收容緊固裝置的鎖緊蓋1的邊簷12（在圖11和圖12中展示的較為清楚）。

請參照圖8至圖10和圖14用於固定拋光刀2的夾具3其外形與花灑相似，其具有與花灑類似的頭部31和與頭部31連接的後端32。夾具的頭部31包括呈放射狀排列的塊狀結構33，每兩個塊狀結構33之間具有安裝槽34，安裝槽34的寬度與拋光刀2的厚度大致相等，每個所述塊狀結構33的大小和形狀相同，其圍繞夾具的轉軸r排列形成一圓環形結構。塊狀結構r的剖面形狀與拋光刀的形狀相同，相應的與拋光刀相比，其在第一軸向r1上的高度比拋光刀2要矮，使得拋光刀裝配完成後拋光刀的拋光部25突出於塊狀結構33表面之上，從而可以避免拋光時對塊狀結構33產生不必要的磨損。

繼續參照圖8至圖10塊狀結構兩側端面331所在的平面延伸至夾具的軸心，所在在圖10中的俯視結構中形成夾角a，塊狀結構的外形構造，相當於其端面331以軸心r為中心以a為掃描角度掃描後形成的立體結構。由於塊狀結構的端面331形狀與拋光刀2的截面形狀相同，因此在塊狀結構的表面形成一弧面332，而在弧面332向著第二軸向的一側形成一錐形的環面333，錐形環面以夾具的軸r為中心，錐形環面的錐度依賴於剖面上與第二軸向一側與剖面曲線連接的斜線334的斜率。在所述錐形環面333第二軸向一側形成一圓弧面335，圓弧面335以所述夾具的軸r為中心。在所述曲面332第一軸向的一側形成一水平的圓環面336，圓環面336以所述夾具的軸r為為中心，圓環面336所在的平面與夾具的軸r垂直。圓環面336與上述的圓弧面335相互垂直。多個所述安裝塊的弧面332/錐環面333/圓弧面335/圓環面336，組成一個被所述安裝槽34間隔的環狀結構。

請參照圖11、12和圖3、4在塊狀結構徑33向內側內部形成一夾持部35，所述夾持部35的徑向內側為一軸向延伸的弧面351，多個不同夾持部的所述弧繞著所述夾具軸r面圍成一個圓柱形空心腔37，該空心腔37用於收容用於鎖緊蓋1的沿著第二軸向延伸的連接管13。

在所述夾持部35的弧面徑向外側形成一錐形弧面352，多個不同夾持部的所述錐形弧面形成一錐形環35』，錐形環35』的端部在第一軸向r1的長度小於上述圓環面的長度，形成一梯度空間353，梯度空間353能夠收容鎖緊蓋1防止其突出於所述拋光刀2與待拋光料/表面產生摩擦。所述安裝槽34均勻的呈放射狀分布在所述錐形環35』上，因此在徑向方向上所述安裝槽34從圓柱形空心腔37貫穿延伸到所述圓環面335上。在所述錐形環35』的徑向外側形成一收容環槽354，收容環槽354可用於收容所述端蓋的邊簷。收容環槽354與所述梯度空間353貫通，收容環槽354的徑向外側外壁是塊狀結構的一個環形曲面355形成的其延伸方向與夾具的軸r平行，收容環槽354的徑向內側的內壁是形成所述錐形環35』的錐形弧面352。

繼續參照圖11、12和圖3、4所述塊狀結構33第二軸向r2一側與夾具上的盤狀結構38連接，在盤狀結構38的中心位置形成直徑與所述空心腔37直徑相同的圓柱室381，與所述空心腔37不同之處在於所述圓柱室381為一連續的柱體結構，其內壁382表面沒有被所述安裝槽34間隔，但所述空心腔37與所述圓柱室381在結構上是貫通的。所述塊狀結構33與盤狀結構38，可以是一體的成型結構，也可以是分體結構通過膠接/鉚接/焊接/超聲波焊接/過盈配接等本領域技術人員公知的連接方式，在本示例中採用一體結構。

在所述盤狀結構38的第二軸向側具有一直徑減小的頸管39，頸管的39內部徑向向內增厚形成收容室391，收容室391的直徑略微小於所述圓柱室381的直徑，因此在收容室391和圓柱室381之間形成一個臺階結構392，所述臺階結構在安裝拋光刀2時可供拋光刀2上的安裝鉤20勾住，防止拋光刀2徑向方向移動。所述收容室391的直徑與鎖緊蓋1的連接管13的外徑相等，收容室391與圓柱室381貫通。頸管39的外部直徑小於所述盤狀38結構，頸管和盤狀結構之間具有過渡的圓弧面384。

在收容室391的第二軸向側，所述頸管39的內壁再次徑向向內增厚形成過孔393，過孔393的直徑小於所述收容室391的直徑在所述收容室391內形成第二臺階394，所述臺階的端面3941用於在第二軸向上止位所述鎖緊蓋的連接管13，防連接管13位置被過分牽拉至第二軸方向。所述過孔393從頸管39的收容室391第二軸向一側延伸至設置在頸管第二軸向側的尾管30內，過孔393的直徑在延伸過程總保持均一。尾管30的外壁301相對與頸管39外壁徑向向內減小，在尾管的外壁301和頸管的外壁之間形成第三臺階302，本領域技術人員公知的尾管30和頸管39的外壁可以使用如頸管和盤狀結構之間的過渡圓弧面。

參照圖11至圖15和圖4，夾具3包括用於軸向緊固的部件，其由兩個獨立的部分組成，其一是鎖緊蓋1，其二是鎖緊杆4。鎖緊蓋包括帽部11，和在帽部11第二軸向一側的連接管13，所述連接管13的安裝時插入到上述的收容室391內，收容室391的內徑與連接管的外徑相等，在連接管13的外壁131與圓柱室之間形成一個環形腔體132，所述拋光刀2的安裝部26的一部分通過安裝槽34進入所述環形的腔體132內。鎖緊蓋1的帽部11包括徑向延伸的連接部10和在連接部徑向外側的邊簷12。邊簷12為一環形錐結構，邊簷12的內壁121與所述連接管13之間形成錐形槽122，錐形槽122用於收容所述塊狀結構形成的錐形環35』，並且所述錐形環35』的夾持部35的錐形弧面352被所述錐形槽122的內壁121壓迫。所述錐形槽122的錐度小於所述夾持部的錐度，即錐形槽的剖面結構中其內壁121與夾具軸線r的夾角更小。

繼續參照圖11至圖15和圖3、圖4，所述鎖緊杆4為t字形結構，鎖緊杆4圓柱體，在t字形結構的一端形成外螺紋41。所述鎖緊蓋1的連接管13內部設置有與所述外螺紋41嚙合的螺紋腔131，在所述螺紋腔131的第一軸向側所述連接管的內徑徑向增厚，形成以端孔132所述端孔132與所述螺紋腔131之間設置倒角133，倒角的大小和形狀與螺紋杆末端的倒角42大小和形狀恰好相等。設置所述倒角133和端孔132是為了止位鎖緊杆4在第一軸向上的位置，防止其過多的進入所述端孔132內。

所述鎖緊杆4遠離外螺紋41的另一端為一端帽結構43，端帽結構43在相對鎖緊杆4的主體部分徑向增厚，在端帽結構43和鎖緊杆的主體部分形成一止位臺階44，止位臺階44與尾管的第二軸向端面303牴觸，止位臺階防止端帽結構43進入尾管的過孔393中。在鎖緊杆4的端帽結構43內還設置有內六角套筒45，在安裝時可通過該內六角套筒45旋轉螺杆達到緊固的目的。在安裝完成後使用刀組時，內六角套筒45可配接外木加工中心的外六角動力軸以使得整個刀組隨著動力軸旋轉。應當注意的是動力軸旋轉的方向與連接杆緊固時旋轉的方向相反，防止刀組在使用時外螺紋41鬆脫。

在安裝刀組200時將所述拋光刀片2逐一插入所述安裝槽34內，拋光刀片2安裝部26的徑向前端進入所述空心腔37,其第一端面27與安裝槽的底部牴觸，安裝部上的安裝鉤20卡在臺階結構392上，安裝鉤的下端面與所述臺階392的端面牴觸防止安裝鉤20在第二軸向上移動。所述鎖緊蓋1的連接管13插入所述收容室391內，而塊狀結構33上的夾持部35進入鎖緊蓋1邊簷12形成的錐形槽122內，同時鎖緊蓋1的的邊簷12收容在環形槽354內。所述鎖緊杆4穿過尾管30內部的過孔393到達經過收容室391到達連接管13的螺紋腔131內，相應的連接杆4的外螺紋41與螺紋腔131的內螺紋嚙合，端帽臺階44與尾管的第二軸向的端面303牴觸。旋緊所述鎖緊杆4，尾管30的的第二軸向端面303提供第二軸向的支撐力，鎖緊杆4提供與所述支撐力相反的拉力，在拉力的作用下鎖緊蓋1向第二軸向移動。壓緊蓋帽部邊簷12的錐形斜面122壓迫所述夾緊部35錐形弧面352，由於所述錐形斜面122的剖面與夾具軸的r夾角更小，其徑向向內壓迫所述夾緊部35，夾緊部形成的錐形環35』在所述壓力的作用下直徑趨於縮小，而相應的夾緊部之間的安裝槽的間隙縮小，使得所述夾緊部夾緊拋光刀片。被夾緊的的拋光刀無法在第一軸向上移動或第二軸向上發生移動，即使由於某些意外原因發生移動，由於鎖緊蓋1的帽部擋11在安裝部26的第二端面28上方，擋住第二端面28使拋光刀其被限制在夾具內無法在第二軸向上過多移動。