蜡像雕刻机的热刀制造技术

本发明专利技术是一种蜡像雕刻机的热刀，刀中装有电热芯和和温度传感器，并连有抽气系统，通过电脑精确控制刀头温度，可用熔融法来加工立体蜡质人像。

【技术实现步骤摘要】

本专利涉及一种热加工工具，具体的就是一种蜡像雕刻机的专用刀具。该刀具靠加热来熔融工件，用来全自动加工立体蜡质人像。
技术介绍
当前，把人物摄影或扫描，得到轮廓三维坐标的扫描技术和仪器已比较成熟。但以此数据加工雕像，却没有合适的机床。虽然现有加工中心等多轴机床可有5个自由度，刀具可倾斜，但不是悬臂机构，无法加工人耳、鼻孔一类的特形物体。也不能装夹小于直径3mm的铣刀，加工小型人像等细小物体明显不够细腻。且因为此类机床的加工对象主要是坚硬的金属，对机床本身刚性和切削力要求很高，结构复杂，造价高昂，导致工时成本很高，在雕像领域无商业可行性。另外，虽然市场上的三维雕刻机比起加工中心来成本较低，但其雕刻刀仍是高速旋转的铣刀，不能倾斜俯仰，无法加工与基准面不垂直的孔、沟槽等，无法加工人像。根据国家专利信息中心网上查询，发现只有两个有效专利涉及蜡质人像或模型的雕刻。一个是《200420069997. 8热雕刻机》，其本质是一个手持的可调温低压电烙铁，只能手工操作。另一个是《200920091876. 6 一种三维人像雕刻机》，它实际上仍是传统的旋转切肖IJ，且只有三自由度，只能加工单面的浮雕，不能加工全立体的雕像。我同期申报的专利《蜡像雕刻机的运动机构》，描述了一种用热刀雕刻蜡像的全自动专用机床的驱动机构，本专利将进一步详述该机床的热刀的构造。
技术实现思路
3. I要解决的技术问题本专利的目的，是提供一种蜡像雕刻机专用热刀，它可持续地恒温定点熔融蜡坯。热刀还要保证切除的废蜡不能随意落下，沾污已加工过的蜡坯表面。3. 2技术方案本专利将用以下技术路线实现。首先，热刀内有一电加热芯，它的电流大小受蜡像雕刻机专用工作站的控制；热刀前段细长，使得雕刻足够细腻；热刀整体中空，以便气流能夹裹着熔融的废蜡穿过；为了精确测得热刀刀体温度，刀身中部预埋有温度传感器。其次，热刀刀身后部接有废蜡罐，它让气流分离收集废蜡；废蜡罐的上部接有抽气嘴，嘴上再接有气密软管通向抽气机；废蜡罐的后上部还有透明观察窗，以便及时知道罐中废蜡堆积的情况废蜡罐内底下有一电热块，以便必要时让废蜡二次熔融；废蜡罐的最下部有一泄蜡孔，它可排空废蜡罐中液态废蜡；这样设计，可使废蜡罐体积较小，保证整个热 刀组件小巧灵活。最后，上述部件这样与蜡像雕刻机的机械手连接机械手前部的俯仰旋转电机轴上装一刀座，它的正面开一大圆孔，内有阴螺纹，以便用压紧螺帽固定热刀；刀座的反面有一环形凹槽，以便紧紧插入废蜡罐的口。3. 3有益效果由于采用上述设计，因此带来一系列好处热刀刀头把加工点加热到略高于蜡的滴点温度，只有与刀头接触的一薄层蜡被熔化成液态，随即被吸入刀中，故加工切削阻力很微小。由于热刀不用旋转切削，因此结构及其简单、轻小，刀尖可作复杂的运动并深入狭小空间。热刀刀头为圆柱形，任意方向都可切削、雕刻，可大大提高雕刻效率。 由于热刀能将熔化的蜡吸入废蜡罐，因此不会在刻过的蜡像上造成流挂。附图说明附图是本专利一个具体实施例的各种视图。图I是热刀整体三视图，右下边的是正视图，左边的是右视图，右上边的是仰视图。图2是热刀的剖视图。为了便于对照理解，图中零部件序号与专利《蜡像雕刻机的运动机构》附图的序号统一编列，即同一零部件用同一个序号。图中18.热刀刀头19. U形支架20.热刀水平旋转驱动电机21.悬臂26.抽气嘴27.废蜡罐30.热刀俯仰旋转驱动电机31.热刀刀身33.刀座34.压紧螺帽35.螺纹36.电热芯37.温度传感器38.电热块39.封帽40.泄蜡孔41.透明窗。图中，电气连线，连接废蜡罐和抽气机的气密软管未画出。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利作进一步说明。5. I 结构蜡像雕刻机的悬臂(21)端头上装着热刀水平旋转驱动电机(20)，该电机(20)轴上装着U形支架(19)，电机(20)的轴与U形支架(19)的对称轴重合。U形支架(19) 一侧装着热刀俯仰旋转驱动电机(30),该电机(30)的轴上垂直固定着金属制的刀架(33)。以上部分构成双关节机械手。刀座的正面开一大圆孔，内有阴螺纹，以便固定热刀；刀座的反面有一环形凹槽，以便与废腊te插接。热刀刀身(31)和热刀刀头(18)用导热良好的铜或铜合金制成，内部嵌以筒状电热芯(36)，它与外热式电烙铁的电热芯相似，用来对热刀加热，其电流大小受蜡像雕刻机专用工作站控制。热刀刀身(31)的根部有一圈翻边，带有外螺纹的压紧螺帽(34)可依此把热刀刀身(31)固定在刀架(33)的正面凹孔中。热刀刀身(31)中部内还嵌一温度传感器(37)，用来反馈刀身温度。刀座的反面接有废蜡罐，该罐用铜或铝等导热良好的金属制成，上部有一抽气嘴(26)，嘴上套有气密软管(未画出)，通向抽气机(未画出)。废蜡罐(27)内底部装有电热块(38)，在必要时它可将罐内废蜡(42)加热熔化，从泄蜡孔(40)流走。泄蜡孔(40)平时用封帽(39)堵住。废蜡罐(27)的后上方开一孔，镶有一观察废蜡堆积情况用的玻璃制透明窗(41)。热刀刀头(18)、热刀刀身(31)、电热芯(36)、刀座(35)、废蜡罐(27)都是中空的，一孔贯通前后。5. 2 工作下面说明本专利的工作过程。不同牌号的工业石蜡，其滴点也不同，通常是在50°C 70°C范围内的某个温度，设为T。再设刀内温度传感器读数为！\。在制造的调试阶段，在热刀刀头(18)端部进气口上放一调试用温度传感器，设其读数为T2。然后模拟抽气状态，电热芯(36)通以电流加热热刀刀身(31)。不断改变电热芯(36)的电流I，同时测温，可标定出一系列I-T1-T2的对应值。把这些标定数据输入蜡模雕刻机的专用工作站，适当编程，以后工作时就可把被加工的蜡坯牌号的滴点T加上一修正值AT作为T2，在专用软件控制下，热刀刀身(31)就可以恒 温在T1，从而保证热刀刀头(18)端部恒温在T2，恰好使接触刀头的该牌号的石蜡熔化流动。正式工作时，抽气机开动，空气从热刀刀头(18)吸入，通过电热芯(36)、刀座(35)、废蜡罐(27)、抽气嘴(26)、气密软管直达抽气机。期间凡是热刀刀头(18)端部接触到的石蜡都被迅速熔化流动，被抽气机造成的负压吸进热刀(30)，在重力作用下与气流分离，掉入废蜡罐(27)中。当废蜡罐(27)中的废蜡(42)积到一定程度时，拔掉封帽(39)，向电热块(38)通以电流，废蜡(42)熔化，通过泄蜡孔(40)流入别的更大的可移动容器移走。权利要求1.一种蜡像雕刻机的热刀，其特征是热刀刀身(31)装在蜡像雕刻机的刀座(33)的正面，内部装有电热芯(36)。2.根据权利要求I所述的一种蜡像雕刻机的热刀，其特征是热刀刀身(31)中部嵌有温度传感器(37)。3.根据权利要求I所述的一种蜡像雕刻机的热刀，其特征是刀座(33)的反面装有配套的废蜡罐(27)，该罐上部有抽气嘴(26)，嘴上套有气密软管连接蜡像雕刻机的抽气机。4.根据权利要求I所述的一种蜡像雕刻机的热刀，其特征是热刀刀头(18)、热刀刀身(31)、电热芯(36)、刀座(33)均是中空的，它们与废蜡罐(27)、抽气嘴(26)以及气密软管、抽气机组成一抽气系统。5.根据权利要求I所述的一种蜡像雕刻机的热刀，其特征是废蜡罐(27)上部开有透明观察窗(41)，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢刚，
申请(专利权)人：邢刚，
类型：发明
国别省市：