特開 2021-94596 円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2021-94596(P2021-94596A)

(43)【公開日】2021年6月24日

(54)【発明の名称】円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 26/00 20140101AFI20210528BHJP

   B23K 26/08 20140101ALI20210528BHJP

【ＦＩ】

   B23K26/00 B

   B23K26/08 Z

【審査請求】有

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2020-69553(P2020-69553)

(22)【出願日】2020年4月8日

(31)【優先権主張番号】201911313128.2

(32)【優先日】2019年12月18日

(33)【優先権主張国】CN

(71)【出願人】

【識別番号】519146547

【氏名又は名称】呉剛

(74)【代理人】

【識別番号】100115303

【弁理士】

【氏名又は名称】岩永 和久

(72)【発明者】

【氏名】高春雷

【テーマコード（参考）】

4E168

【Ｆターム（参考）】

4E168AA00

4E168CB03

4E168JA18

(57)【要約】

【課題】本願は円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置を開示した。
【解決手段】
本願発明の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置は、ハウジングを含み、前記ハウジングの中には彫刻空間が設置され、本願発明に固定円弧板が設置されているため、彫刻時に木材を固定でき、彫刻の誤差を避けられ、本願発明にはねじ山によって旋転軸と連結された移動ブロックも設置されており、旋転軸を回転させることで移動ブロックが移動し、レーザー彫刻機を移動させ、そしてレーザー彫刻機が木材の異なる部位に彫刻を行え、また、昇降摩擦板も本願発明に設置されており、昇降摩擦板を移動させて駆動軸と密着させることで、昇降摩擦板が回転し、固定円弧板を回転させ、木材は固定円弧板につれて回転して表面の各部位が彫刻され、即ち木材に対して全方位からの彫刻を行い得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジングを含み、前記ハウジングの中には彫刻空間が設置され、前記彫刻空間の左開口が外部と連通し、前記彫刻空間の下部の左右壁には妨害板が固定的に連結され、前記彫刻空間の中にはレーザー彫刻機及びレーザー彫刻ヘッドが設置され、前記彫刻空間の上壁には水平移動空間が設置され、前記水平移動空間の右壁には移動モータが固定的に連結され、前記移動モータには旋転軸が伝動可能に連結され、前記旋転軸には前記水平移動空間の中にスライド可能に連結された移動ブロックがねじ山により連結され、前記移動ブロックの下端面には前記レーザー彫刻機の上端面と固定的に連結された連結ブロックが固定的に連結され、前記ハウジングの中には回転機構が設置され、前記回転機構は前記ハウジングの中に設置された昇降摩擦板を含み、前記昇降摩擦板は回転することで、前記円筒形木材を回転させられ、前記ハウジングの中には固定機構が設置され、前記固定機構は上下対称となった二枚の固定円弧板を含み、前記固定空間の中には前記固定円弧板と固定板とを連結する緩衝ばねが設置され、前記円筒形木材は前記彫刻空間を貫通して前記固定空間の中に入り、そして前記固定板は前記緩衝ばねにより前記固定円弧板を前記固定空間の中央へ運動させることで、前記円筒形木材を固定し、前記ハウジングの中には伝動機構が設置され、前記伝動機構は前記ハウジングの中に設置された駆動空間を含み、前記駆動空間の後壁には駆動モータが固定的に連結され、前記駆動モータには右端が前記旋転空間の中に位置する駆動軸が伝動可能に連結され、前記駆動モータは前記駆動軸により前記昇降摩擦板の回転と前記固定板の運動に動力を提供することを特徴とする円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置。

【請求項2】

前記回転機構は前記ハウジングの中に設置された旋転空間を含み、前記旋転空間の中には回転円盤が設置され、前記回転円盤の中央には左右に開口した円筒空間が設置され、前記回転円盤の中には二つの昇降溝が形成され、二つの前記昇降溝は前記円筒空間に関して上下対称になり、前記昇降溝において前記円筒空間から離れた壁には電磁石が固定的に連結され、前記昇降溝には昇降ブロックがスライド可能に連結され、前記昇降溝の中には二つの昇降ばねが設置され、二つの前記昇降ばねは前記昇降ブロックと、前記昇降溝において前記円筒空間から離れた端壁とを連結し、前記昇降ブロックにおいて前記円筒空間に近接する端面には他端が前記円筒空間の中に位置する前記昇降摩擦板が固定的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置。

【請求項3】

前記固定機構は前記ハウジングの中に設置された固定空間を含み、前記固定空間の右開口が前記彫刻空間と連通しており、前記固定空間の中には上下対称となった二枚の前記固定板がスライド可能に連結され、前記固定空間の中には前記固定円弧板が設置され、前記旋転空間の中には上下対称となった二つの旋転ブロックが回転可能に連結され、二つの前記旋転ブロックは前記回転円盤に固定的に連結され、前記旋転ブロックの中には昇降空間が設置され、前記昇降空間の中には昇降板がスライド可能に連結され、前記昇降空間の中には復帰ばねが設置され、前記復帰ばねは、前記昇降空間において前記駆動軸から離れた端壁と前記昇降板とを連結し、前記昇降板において前記駆動軸に近接する端面には他端が前記固定円弧板と固定的に連結された移動ラックが固定的に連結され、前記昇降空間の後壁には従動空間が設置され、前記従動空間には前端が前記昇降空間の中に位置する固定軸が伝動可能に連結され、前記固定軸の前端には前記移動ラックと噛み合った固定歯車が固定的に連結され、前記固定軸の後端には前記従動空間の中に位置する従動プーリが固定的に連結されていることを特徴とする請求項１に記載の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置。

【請求項4】

前記伝動機構は駆動傘歯車を含み、前記駆動傘歯車は前記駆動空間に位置する前記駆動軸と固定的に連結され、前記旋転ブロックの中には伝動空間が設置され、前記伝動空間において前記駆動軸から離れた端壁には他端が前記駆動空間の中に位置する伝動軸が回転可能に連結され、前記伝動軸において前記駆動軸に近接する端には前記駆動傘歯車と噛み合った伝動傘歯車が固定的に連結され、前記伝動軸において前記駆動軸から離れた端には主動傘歯車が固定的に連結され、前記従動空間の後壁には前端が前記伝動空間の中に位置する従動軸が回転可能に連結され、前記従動軸の前端には前記主動傘歯車と噛み合った従動傘歯車が固定的に連結され、前記主動傘歯車の後端には伝動プーリが固定的に連結され、前記従動空間の中には前記伝動プーリと前記従動プーリとを連結する伝動ベルトが設置されていることを特徴とする請求項３に記載の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置。

【請求項5】

前記妨害板は取り外し可能であり、前記電磁石の磁力は前記昇降ばねの弾力より強いことを特徴とする請求項２に記載の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願発明は彫刻技術分野を取り上げて、具体的には円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置である。

【背景技術】

【0002】

円筒形の木材に彫刻を行う場合、木材の形状のため、手作業による固定作業はよく効果的ではなく、また、彫刻中に円筒形の木材に対して水平方向から彫刻を行うために位置を調整する時、木材の固定を緩めることで、大きな誤差が生じる恐れがある。そのほか、木材の側面と底面に彫刻を行う時に位置の調整がなかなかできない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許出願公開第１０５２９０６１号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本願は円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置を提供し、従来技術における上記欠点を解消することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本願発明の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置は、ハウジングを含み、前記ハウジングの中には彫刻空間が設置され、前記彫刻空間の左開口が外部と連通し、前記彫刻空間の下部の左右壁には妨害板が固定的に連結され、前記彫刻空間の中にはレーザー彫刻機及びレーザー彫刻ヘッドが設置され、前記彫刻空間の上壁には水平移動空間が設置され、前記水平移動空間の右壁には移動モータが固定的に連結され、前記移動モータには旋転軸が伝動可能に連結され、前記旋転軸には前記水平移動空間の中にスライド可能に連結された移動ブロックがねじ山により連結され、前記移動ブロックの下端面には前記レーザー彫刻機の上端面と固定的に連結された連結ブロックが固定的に連結され、前記ハウジングの中には回転機構が設置され、前記回転機構は前記ハウジングの中に設置された昇降摩擦板を含み、前記昇降摩擦板は回転することで、前記円筒形木材を回転させられ、前記ハウジングの中には固定機構が設置され、前記固定機構は上下対称となった二枚の固定円弧板を含み、前記固定空間の中には前記固定円弧板と固定板とを連結する緩衝ばねが設置され、前記円筒形木材は前記彫刻空間を貫通して前記固定空間の中に入り、そして前記固定板は前記緩衝ばねにより前記固定円弧板を前記固定空間の中央へ運動させることで、前記円筒形木材を固定し、前記ハウジングの中には伝動機構が設置され、前記伝動機構は前記ハウジングの中に設置された駆動空間を含み、前記駆動空間の後壁には駆動モータが固定的に連結され、前記駆動モータには右端が前記旋転空間の中に位置する駆動軸が伝動可能に連結され、前記駆動モータは前記駆動軸により前記昇降摩擦板の回転と前記固定板の運動に動力を提供する。

【0006】

上記の技術プランに基づき、前記回転機構は前記ハウジングの中に設置された旋転空間を含み、前記旋転空間の中には回転円盤が設置され、前記回転円盤の中央には左右に開口した円筒空間が設置され、前記回転円盤の中には二つの昇降溝が形成され、二つの前記昇降溝は前記円筒空間に関して上下対称になり、前記昇降溝において前記円筒空間から離れた壁には電磁石が固定的に連結され、前記昇降溝には昇降ブロックがスライド可能に連結され、前記昇降溝の中には二つの昇降ばねが設置され、二つの前記昇降ばねは前記昇降ブロックと、前記昇降溝において前記円筒空間から離れた端壁とを連結し、前記昇降ブロックにおいて前記円筒空間に近接する端面には他端が前記円筒空間の中に位置する前記昇降摩擦板が固定的に連結されている。

【0007】

上記の技術プランに基づき、前記固定機構は前記ハウジングの中に設置された固定空間を含み、前記固定空間の右開口が前記彫刻空間と連通しており、前記固定空間の中には上下対称となった二枚の前記固定板がスライド可能に連結され、前記固定空間の中には前記固定円弧板が設置され、前記旋転空間の中には上下対称となった二つの旋転ブロックが回転可能に連結され、二つの前記旋転ブロックは前記回転円盤に固定的に連結され、前記旋転ブロックの中には昇降空間が設置され、前記昇降空間の中には昇降板がスライド可能に連結され、前記昇降空間の中には復帰ばねが設置され、前記復帰ばねは、前記昇降空間において前記駆動軸から離れた端壁と前記昇降板とを連結し、前記昇降板において前記駆動軸に近接する端面には他端が前記固定円弧板と固定的に連結された移動ラックが固定的に連結され、前記昇降空間の後壁には従動空間が設置され、前記従動空間には前端が前記昇降空間の中に位置する固定軸が伝動可能に連結され、前記固定軸の前端には前記移動ラックと噛み合った固定歯車が固定的に連結され、前記固定軸の後端には前記従動空間の中に位置する従動プーリが固定的に連結されている。

【0008】

上記の技術プランに基づき、前記伝動機構は駆動傘歯車を含み、前記駆動傘歯車は前記駆動空間に位置する前記駆動軸と固定的に連結され、前記旋転ブロックの中には伝動空間が設置され、前記伝動空間において前記駆動軸から離れた端壁には他端が前記駆動空間の中に位置する伝動軸が回転可能に連結され、前記伝動軸において前記駆動軸に近接する端には前記駆動傘歯車と噛み合った伝動傘歯車が固定的に連結され、前記伝動軸において前記駆動軸から離れた端には主動傘歯車が固定的に連結され、前記従動空間の後壁には前端が前記伝動空間の中に位置する従動軸が回転可能に連結され、前記従動軸の前端には前記主動傘歯車と噛み合った従動傘歯車が固定的に連結され、前記主動傘歯車の後端には伝動プーリが固定的に連結され、前記従動空間の中には前記伝動プーリと前記従動プーリとを連結する伝動ベルトが設置されている。

【0009】

上記の技術プランに基づき、前記妨害板は取り外し可能であり、前記電磁石の磁力は前記昇降ばねの弾力より強い。

【発明の効果】

【0010】

本願発明に固定円弧板が設置されているため、彫刻時に木材を固定でき、彫刻の誤差を避けられ、本願発明にはねじ山によって旋転軸と連結された移動ブロックも設置されており、旋転軸を回転させることで移動ブロックが移動し、レーザー彫刻機を移動させ、そしてレーザー彫刻機が木材の異なる部位に彫刻を行え、また、昇降摩擦板も本願発明に設置されており、昇降摩擦板を移動させて駆動軸と密着させることで、昇降摩擦板が回転し、固定円弧板を回転させ、木材は固定円弧板につれて回転して表面の各部位が彫刻され、即ち木材に対して全方位からの彫刻を行い得る。

【図面の簡単な説明】

【0011】

下記に図１〜３をあわせて本発明について詳しく説明し、便利に説明するために、下記の方向を以下のように規定する：図１は本発明装置の正面図であり、以下に述べる上下左右前後の方向と図１の自身投影関係の上下左右前後の方向とが一致である。

【0012】

【図1】図１は本願発明の構成模式図

【図2】図２は図１におけるＡ―Ａの構成拡大模式図

【図3】図３は図１におけるＢの構成拡大模式図

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１〜３を参照し、本願発明の円筒形の木材に対するレーザー彫刻装置は、ハウジング１０を含み、前記ハウジング１０の中には彫刻空間３８が設置され、前記彫刻空間３８の左開口が外部と連通し、前記彫刻空間３８の下部の左右壁には妨害板３９が固定的に連結され、前記彫刻空間３８の中にはレーザー彫刻機３５及びレーザー彫刻ヘッド３６が設置され、前記彫刻空間３８の上壁には水平移動空間３０が設置され、前記水平移動空間３０の右壁には移動モータ３３が固定的に連結され、前記移動モータ３３には旋転軸３１が伝動可能に連結され、前記旋転軸３１には前記水平移動空間３０の中にスライド可能に連結された移動ブロック３２がねじ山により連結され、前記移動ブロック３２の下端面には前記レーザー彫刻機３５の上端面と固定的に連結された連結ブロック３４が固定的に連結され、前記ハウジング１０の中には回転機構５５が設置され、前記回転機構５５は前記ハウジング１０の中に設置された昇降摩擦板５０を含み、前記昇降摩擦板５０は回転することで、前記円筒形木材３７を回転させられ、前記ハウジング１０の中には固定機構５６が設置され、前記固定機構５６は上下対称となった二枚の固定円弧板４１を含み、前記固定空間４０の中には前記固定円弧板４１と固定板４３とを連結する緩衝ばね４２が設置され、前記円筒形木材３７は前記彫刻空間３８を貫通して前記固定空間４０の中に入り、そして前記固定板４３は前記緩衝ばね４２により前記固定円弧板４１を前記固定空間４０の中央へ運動させることで、前記円筒形木材３７を固定し、前記ハウジング１０の中には伝動機構５７が設置され、前記伝動機構５７は前記ハウジング１０の中に設置された駆動空間２０を含み、前記駆動空間２０の後壁には駆動モータ１９が固定的に連結され、前記駆動モータ１９には右端が前記旋転空間１１の中に位置する駆動軸４４が伝動可能に連結され、前記駆動モータ１９は前記駆動軸４４により前記昇降摩擦板５０の回転と前記固定板４３の運動に動力を提供する。

【0014】

前記回転機構５５は前記ハウジング１０の中に設置された旋転空間１１を含み、前記旋転空間１１の中には回転円盤２６が設置され、前記回転円盤２６の中央には左右に開口した円筒空間２２が設置され、前記回転円盤２６の中には二つの昇降溝５１が形成され、二つの前記昇降溝５１は前記円筒空間２２に関して上下対称になり、前記昇降溝５１において前記円筒空間２２から離れた壁には電磁石５４が固定的に連結され、前記昇降溝５１には昇降ブロック５２がスライド可能に連結され、前記昇降溝５１の中には二つの昇降ばね５３が設置され、二つの前記昇降ばね５３は前記昇降ブロック５２と、前記昇降溝５１において前記円筒空間２２から離れた端壁とを連結し、前記昇降ブロック５２において前記円筒空間２２に近接する端面には他端が前記円筒空間２２の中に位置する前記昇降摩擦板５０が固定的に連結されている。

【0015】

前記固定機構５６は前記ハウジング１０の中に設置された固定空間４０を含み、前記固定空間４０の右開口が前記彫刻空間３８と連通しており、前記固定空間４０の中には上下対称となった二枚の前記固定板４３がスライド可能に連結され、前記固定空間４０の中には前記固定円弧板４１が設置され、前記旋転空間１１の中には上下対称となった二つの旋転ブロック１２が回転可能に連結され、二つの前記旋転ブロック１２は前記回転円盤２６に固定的に連結され、前記旋転ブロック１２の中には昇降空間１４が設置され、前記昇降空間１４の中には昇降板２７がスライド可能に連結され、前記昇降空間１４の中には復帰ばね２８が設置され、前記復帰ばね２８は、前記昇降空間１４において前記駆動軸４から離れた端壁と前記昇降板２７とを連結し、前記昇降板２７において前記駆動軸４４に近接する端面には他端が前記固定円弧板４１と固定的に連結された移動ラック２９が固定的に連結され、前記昇降空間１４の後壁には従動空間４６が設置され、前記従動空間４６には前端が前記昇降空間１４の中に位置する固定軸１６が伝動可能に連結され、前記固定軸１６の前端には前記移動ラック２９と噛み合った固定歯車１５が固定的に連結され、前記固定軸１６の後端には前記従動空間４６の中に位置する従動プーリ４９が固定的に連結されている。

【0016】

前記伝動機構５７は駆動傘歯車２１を含み、前記駆動傘歯車２１は前記駆動空間２０に位置する前記駆動軸４４と固定的に連結され、前記旋転ブロック１２の中には伝動空間１３が設置され、前記伝動空間１３において前記駆動軸４４から離れた端壁には他端が前記駆動空間２０の中に位置する伝動軸１７が回転可能に連結され、前記伝動軸１７において前記駆動軸４４に近接する端には前記駆動傘歯車２１と噛み合った伝動傘歯車１８が固定的に連結され、前記伝動軸１７において前記駆動軸４４から離れた端には主動傘歯車２５が固定的に連結され、前記従動空間４６の後壁には前端が前記伝動空間１３の中に位置する従動軸４５が回転可能に連結され、前記従動軸４５の前端には前記主動傘歯車２５と噛み合った従動傘歯車２４が固定的に連結され、前記主動傘歯車２５の後端には伝動プーリ４７が固定的に連結され、前記従動空間４６の中には前記伝動プーリ４７と前記従動プーリ４９とを連結する伝動ベルト４８が設置されている。

【0017】

前記妨害板３９は取り外し可能であり、前記電磁石５４の磁力は前記昇降ばね５３の弾力より強い。

【0018】

初期状態において、復帰ばね２８、緩衝ばね４２及び昇降ばね５３が緩み状態にあり、駆動モータ１９、移動モータ３３及び電磁石５４が作動しておらず、固定円弧板４１が円筒形木材３７から離れている。

【0019】

円筒形の木材に彫刻を行う時、人力で円筒形木材３７を彫刻空間３８を通り抜けて固定空間４０の中に置き、駆動モータ１９を作動させることで、動力を生み出し、駆動軸４４が駆動されて回転し、伝動傘歯車１８を回転させ、そして伝動軸１７が連動して回転し、主動傘歯車２５を回転させ、続いて従動傘歯車２４が連動して回転し、従動軸４５を回転させ、続いて伝動プーリ４７が回転し、伝動ベルト４８により従動プーリ４９を回転させることで、固定軸１６が回転し、固定歯車１５を回転させ、そして移動ラック２９は円筒形木材３７に接近するように運動し、固定板４３が円筒形木材３７につれて円筒形木材３７に接近するように運動し、また、緩衝ばね４２により固定円弧板４１も円筒形木材３７に接近するように運動することで、円筒形木材３７が固定され、
固定が終わった後、レーザー彫刻機３５を作動させることで、レーザー彫刻ヘッド３６を介して円筒形木材３７に彫刻を行い、
水平方向における彫刻位置を調整するには、移動モータ３３を作動させることで、動力を生み出し、旋転軸３１が駆動されて回転し、移動ブロック３２を水平に運動させ、続いて連結ブロック３４が連動して水平に運動し、レーザー彫刻機３５とレーザー彫刻ヘッド３６とを水平に運動させることで、水平方向において、円筒形木材３７に対する彫刻位置が調整され、
円周方向における彫刻位置を調整するには、電磁石５４を作動させることで、昇降ブロック５２が押されて駆動軸４４に接近するように運動して昇降ばね５３を引っ張り、昇降ブロック５２が駆動軸４４に接近するように運動し、昇降摩擦板５０が連動して駆動軸４４に接近するように運動して駆動軸４４の表面に当接し、そして駆動軸４４が回転して昇降摩擦板５０を回転させ、続いて回転円盤２６が連動して回転し、二つの旋転ブロック１２を回転させることで、移動ラック２９が回転し、固定円弧板４１を回転させ、さらに円筒形木材３７を回転させることで、円周方向において、円筒形木材３７に対する彫刻位置が調整され、
彫刻し終えた後にレーザー彫刻機３５を止め、駆動モータ１９と電磁石５４とを止め、そして昇降ばね５３の弾力により昇降ブロック５２は駆動軸４４から離れるように運動し、昇降摩擦板５０が連動して駆動軸４４から離れるように運動して初期位置に戻り、復帰を完了とし、駆動モータ１９を止めた後に駆動軸４４が回転しなくなり、復帰ばね２８の弾力により昇降板２７が円筒形木材３７から離れるように運動し、移動ラック２９と固定板４３が連動して円筒形木材３７から離れるように運動し、そして緩衝ばね４２により固定円弧板４１が円筒形木材３７から離れるように運動して円筒形木材３７を復帰させ、続いて人力で円筒形木材３７を取り出せば、円筒形の木材に対する彫刻を完了とする。

【0020】

以上の方式により、当該分野の従業員は本願発明の範囲内で作業状況に応じて様々な改変を加えることができる。

【図1】

【図2】

【図3】