[实用新型]计算机数控砂雕玻璃雕刻机

说明书

技术领域本实用新型涉及一种用于在工作台面以吸附的方式固定平板玻璃工件，并可在PC计算机的直接控制下，按照数字图形、图像信息生成的指令，使气动喷砂雕刻装置在X、Y两个正交方向精确地相对平板玻璃移动，由气压喷嘴高速度喷射出氧化铝(碳化硅)细微磨料流冲击、蚀刻玻璃表面，在玻璃表面上雕刻加工出由一系列密集点阵组成的图案，实现砂雕玻璃工艺雕刻的特种机械加工设备。

背景技术玻璃砂雕是用细石英砂或金刚砂喷射到玻璃制品表面而形成花纹图案、文字、标记的一种基于手工操作的传统工艺方法，也就是建立在喷砂机械加工的基础上，用喷嘴将细微磨料以定向、高速气流喷射到玻璃表面，使玻璃表面产生交叉微裂纹并成细小的贝壳状剥落下来，玻璃表面因而呈现不透明或半透明的毛面，对光产生散射效应而又具有设计的花纹图案。

砂雕玻璃制品集玻璃的实用性与艺术性为一体，具有较高艺术品位的装饰性功能，在居室建筑艺术装潢、工艺美术、家具、标牌、灯饰、广告、园艺和玻璃器皿等多种行业领域得到了广泛的应用。多年以来，这种应用喷砂工艺雕刻玻璃制品的传统机械加工方法，至今仍然是各种装饰玻璃冷加工中最流行的表面处理技术之一。

目前，在玻璃市场上比较流行的砂雕玻璃制品传统工艺技术的加工设备为气压喷砂机，气压喷砂机主要由一密闭的工作室、盛有磨料的料斗、压缩空气管道、喷射喷嘴等构成。使用气压喷砂机加工砂雕玻璃制品，从掩膜的描绘、镂刻到玻璃喷砂的整个过程主要依靠手工操作进行，砂雕玻璃制品的图案艺术效果与质量水平的高低，完全取决于操作工个人的美学素养和技术水平，因此，玻璃的雕刻加工质量不易保证和稳定，雕刻图案的数量、种类较少；使用这种传统加工设备，操作工人的劳动强度大、加工效率低，不适合大批量加工生产，对环境的污染也比较严重。

发明内容本实用新型提出了一种新型砂雕玻璃制品的加工技术设备，该设备在继承传统砂雕玻璃工艺方法的基础上，应用现代计算机数控技术和计算机图形、图像处理技术，实现了砂雕玻璃生产加工的数字化和自动化。计算机数控砂雕玻璃加工技术，保留了传统砂雕玻璃制品的独特工艺风格，同时也克服了基于手工喷砂操作加工砂雕玻璃制品的一些固有缺点。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：由步进电机、同步带、机座、工作台、龙门架、托架、圆柱型导轨、滚动型滑块、气压磨料喷砂雕刻装置、气动电磁阀集成组件以及具有操作控制面板的电气控制箱、压缩空气调节箱等机械零、部件构成计算机数控砂雕玻璃雕刻机的主体。由X和Y坐标轴方向的机械运动部件组成二维机械运动机构(Z坐标轴方向仅用于气压磨料喷砂雕刻装置与玻璃工件表面之间距离的人工调整，不需要机械运动)，为数控砂雕玻璃雕刻机提供了X、Y两个坐标轴方向的运动，以实现气压磨料喷砂雕刻装置的二维高速直线扫描。

X坐标轴方向的机械运动部件，主要由龙门架、X轴步进电机、两圆柱型直线滚动导轨、同步带、皮带轮及托架等零、部件组成。由步进电机驱动，通过同步带将运动传递给与之连接的托架，从而使安装在托架上的气压磨料喷砂雕刻装置得到X坐标轴方向的运动。

Y坐标轴方向的机械运动部件，主要由Y轴步进电机、两圆柱型直线滚动导轨、同步带、皮带轮及机座等零、部件组成。由步进电机驱动，通过同步带将运动传递给与之连接的龙门架，从而使安装在龙门架上的气压磨料喷砂雕刻装置得到Y坐标轴方向的运动。

考虑数控玻璃雕刻机工作中的冲击、蚀刻切削力很小，机械运动系统采用圆柱型直线滚动导轨结构。圆柱型导轨较之其他类型导轨，结构简单，能够很容易获得较高的加工精度。圆柱型导轨配用直线运动球轴承，两者结合构成直线滚动型导轨。

本实用新型的有益效果是：

(1)计算机数控砂雕玻璃雕刻加工技术，淘汰了在传统砂雕玻璃加工工艺中已沿用多年、必不可少的掩膜制作工序，简化了砂雕玻璃的工艺技术，缩短了生产周期，实现了玻璃雕刻图案的所见即所得，可以满足用户对砂雕玻璃制品多样化、个性化、时尚化艺术效果的需求。并且数控加工的速度优于手工方式，数控加工的质量比较稳定，能够适应大批量加工生产的需要。并且，应用计算机数控砂雕玻璃加工技术，能够把书法、绘画等艺术作品仿真喷砂雕刻到玻璃制品表面。

(2)计算机数控玻璃雕刻的图案素材来源广泛，可通过扫描获得、数字相机拍摄得到、直接从大量的计算机图像文件中选用，或即时在计算机屏幕上直接设计制作，而且可通过各种流行数字图像处理软件，进行任意的艺术处理。

(3)在计算机数控砂雕玻璃的加工中，耗气量和耗砂量都很低，不仅节能、节约磨料，而且大大改善了工作环境，降低了工人的劳动强度，有利于环境保护。