[实用新型]万向比例雕刻机

说明书

本实用新型涉及一种立体靠模仿形雕刻机械，具体涉及一种能缩放原物体比例、同比仿形和变形缩放的立体雕刻机。

以往制造立体形状复杂的大中型雕刻、造型雕塑和石雕，通常需要事先制做一个1∶1的石膏模型，然后工匠们凭借“点线机”进行同比例人工仿雕。这种制造方法不仅容易失真，而且制造过程复杂，既浪费人力、物力和时间，又浪费财力。为了克服上述缺点，中国专利于1994年9月21日公告了一篇，名称为“雕塑仿形机”，专利号为94201258.5，公告号为CN2177608Y的实用新型专利。其主要内容有：1、雕塑仿形机分缩放式和同比仿形式两种结构；2、该机以连杆、曲杆组成三组平行四边形连动机构，使主动、从动两侧上臂、中臂作三维空间的同步位移，主动从动两侧挠性万向同步机通过挠线牵动，又使两侧主动靠模雕具与从动雕具作万向同步位移；3、缩放式结构的主动从动各杆围绕轴心形成三组按缩放比例的相似三角形连动机构；4、同比仿形式结构主动从动两侧臂长及移动角度相同。该专利的缺点是：1、机械结构复杂，运动件多，制造工艺要求高；2、缩放比例和同比仿形无法通用同一台雕刻机，而且同一台缩放式雕刻机的缩放比例调节不方便；3、这种缩放式结构在缩放比例较小的情况下，由于原模型与被雕物体太近无法实现；4、由于空间机构的局限，使该专利雕刻的活动范围较小；5、操作复杂，空间移动行程长，不灵活。

本实用新型目的是提供一种能缩放原物体比例、同比仿形和变形缩放的靠模万向比例雕刻机。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种万向比例雕刻机，包括靠模头、雕具、底座以及空间机构，靠模头和雕具固定在空间机构上，空间机构安置在底座上，空间机构包括两个并列的平面平行四杆机构以及连杆机构，每个四杆机构由纵向设置的主标杆、主标平行杆和横向设置的副标杆、副标平行杆组成，两个主标杆的一端延伸出一段摇臂，摇臂端通过球面副与底座连接，两个副标杆的一端延伸出一段悬臂，其中一个悬臂端装夹靠模头，另一个装夹雕具；连杆机构由主横杆、副横杆和横杆平行机构组成，主横杆与两个球面副的中心连线平行，而且每端至少通过一个绕X轴转动副和一个绕Z轴转动副与主标杆连接，副横杆与主横杆平行，而且每端至少通过一个绕X轴转动副和一个绕Z轴转动副与主标平行杆连接，主横杆与副横杆通过横杆平行机构保持空间平行运动，从而使两个并列的平面平行四杆机构构成空间平行联动机构；两个副标杆的高度比和悬臂的长度比构成比例结构。

上述技术方案中，所述“平面平行四杆机构”是机械原理中所述的平行四边形机构，其中两杆相交处通过转动副连接。所述“转动副”也是机械原理中两构件组成的能产生平面相对转动的联接关系。所述“球面副”是机械原理中两构件组成的能产生空间相对转动的联接关系。所述“空间平行联动”是指两个并列的四杆机构在空间保持平行，且具有联动性。所述“副标杆的高度”是指副标杆与主标杆的相交中心到底座上球面副中心的距离。所述“副标杆悬臂的长度”是指装夹靠模头和雕具后，靠模头和雕具的作用处到副标杆与主标杆的相交中心的距离。

上述技术方案中，所述主横杆两端可以分别通过球面副与两个主标杆连接，以替代一个绕X轴转动副和一个绕Z轴转动副，因为球面副中包含有一个绕X轴转动副和一个绕Z轴转动副。同理所述副横杆两端也可以分别通过球面副与两根主标平行杆连接。

上述技术方案中，所述横杆平行机构可以选择下列四种方案中的一种：

1、横杆平行机构由控制杆和设在基座上的滑动结构组成，滑动结构的滑动方向平行于基座上的两个球面副的中心连线，控制杆上设有伸缩滑动机构，控制杆的一端通过绕Y轴转动副与副横杆连接，另一端也通过绕Y轴转动副与滑动结构中的滑动件连接。这种方案的优点是既能主横杆与副横杆在空间运动中保持平行，又能在空间运动中定位。

2、所述横杆平行机构为V形机构，V形机构由两根构成V形的杆件组成，两根杆件的一端通过绕Y轴转动副连接，两根杆件的另一端通过一个绕Y轴转动副和一个沿Y轴滑动副分别与主横杆和副横杆连接。这种方案结构简单。

3、所述横杆平行机构为X形机构，X形机构由两根构成X形的杆件组成，两根杆件的中点通过绕Z轴转动副连接，每根杆件的一端通过一个绕Z轴转动副和沿Y轴滑动副与主横杆连接，另一端通过一个绕Z轴转动副和沿Y轴滑动副与副横杆连接。这种方案使用效果好。