制图铅笔自动切削器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种制图铅笔自动切削器。现有铅笔切削器，切削出的圆锥状铅笔不符合工程制图对铅芯形状的要求。本发明包括铅笔夹具、水平推送机构、竖直推送机构、粗加工机构、精加工机构、宽度调节机构和外围支架；铅笔夹具与水平滑块固定；竖直推送螺母与水平推送机构安装支架固定；粗加工滚刀刀架的一端与内齿圈支架固定，另一端与滚刀刀架座轴承连接；粗加工滚刀与内齿圈支架的内齿啮合；精加工滚刀安装轴支承在精加工滚刀刀架上，精加工滚刀与精加工滚刀安装轴固定；两个双向丝杆调节螺母设置在双向丝杆的两端，并分别通过精加工机构安装架与一个精加工机构的精加工滚刀刀架固定。本发明将铅笔切削成符合工程制图使用的形状。
【专利说明】制图铅笔自动切削器
【技术领域】
[0001]本发明属于学习用品领域，涉及铅笔切削器，具体涉及一种制图铅笔自动切削器。【背景技术】
[0002]人工切削制图用铅笔，耗费时间，且难以切削成较为规范的形状，不利于画出精确的线条与标准的线宽，进而影响图纸的质量。目前，市场上已有较多的各类铅笔切削器，但它们切削出的圆锥状铅笔均为写字所用，不符合工程制图对铅芯形状的要求。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种制图铅笔自动切削器，将铅笔切削成符合工程制图使用的形状。
[0004]本发明包括铅笔夹具、水平推送机构、竖直推送机构、粗加工机构、精加工机构、宽度调节机构和外围支架。
[0005]所述的水平推送机构包括水平滑轨支架、水平滑块、水平滑轨、水平推送丝杆、水平推送螺母、铅笔夹具支架和水平推送电机；所述水平推送电机的底座与水平滑轨支架固定；所述的水平推送丝杆通过两个轴承分别支承在水平滑轨支架和铅笔夹具支架上；水平推送电机的输出轴与水平推送丝杆通过带传动连接；所述铅笔夹具支架的侧壁与水平推送螺母固定，水平推送螺母与水平推送丝杆螺纹连接；所述铅笔夹具的顶部与铅笔夹具支架及水平滑块固定；所述的水平滑块与水平滑轨通过滑动副连接；水平滑轨的一端固定在水平滑轨支架上；所述水平滑轨的滑动方向与水平推送丝杆的中心线方向平行设置，铅笔夹具沿水平滑轨的滑动方向开设有铅笔插孔；所述铅笔插孔的孔径等于六棱柱形铅笔的外接圆直径或圆柱形铅笔的圆柱面直径。
[0006]所述的竖直推送机构包括水平推送机构安装支架、竖直推送丝杆、竖直滑轨、竖直滑块、竖直推送电机支架、竖直推送电机、竖直推送丝杆支架和竖直推送螺母；所述竖直推送电机的底座与竖直推送电机支架固定，竖直推送电机支架与外围支架固定；竖直推送电机的输出轴与竖直推送丝杆通过带传动连接；所述的竖直推送丝杆通过两个轴承分别支承在水平推送机构安装支架和竖直推送丝杆支架上；所述的竖直推送丝杆支架固定在外围支架上；所述水平推送机构安装支架的一端与水平滑轨支架固定，另一端与竖直滑块固定；所述的竖直滑块与竖直滑轨通过滑动副连接；所述的竖直滑轨沿竖直方向固定在外围支架上；所述的竖直推送螺母与竖直推送丝杆螺纹连接，并与水平推送机构安装支架的侧壁固定。
[0007]所述的粗加工机构包括粗加工滚刀、滚刀刀架座、粗加工滚刀刀架、内齿圈支架座、内齿圈支架、滚刀架同步带轮和粗加工驱动电机；所述粗加工驱动电机的底座固定在外围支架上，粗加工驱动电机的输出轴与粗加工滚刀刀架通过带传动连接；所述粗加工滚刀刀架的一端与内齿圈支架固定，另一端与滚刀刀架座通过轴承连接；所述的内齿圈支架与内齿圈支架座通过轴承连接，滚刀刀架座和内齿圈支架座均固定在外围支架上；所述粗加工滚刀的一端与粗加工滚刀刀架通过轴承连接，另一端的轮齿与内齿圈支架的内齿啮合；所述粗加工滚刀的中心线与铅笔插孔的中心线之间的夹角为20?30°。
[0008]所述的精加工机构包括精加工驱动电机、精加工滚刀、精加工滚刀安装轴和精加工滚刀刀架；所述精加工驱动电机的输出轴与精加工滚刀安装轴通过带传动连接；所述精加工滚刀安装轴的两端均通过轴承支承在精加工滚刀刀架上，所述的精加工滚刀固定在精加工滚刀安装轴上。
[0009]所述的宽度调节机构包括宽度调节步进电机、双向丝杆、光轴、精加工机构安装架、轴套、双向丝杆螺母和双向丝杆带轮；所述的双向丝杆带轮固定在双向调节丝杆中部，宽度调节步进电机通过传动带与双向丝杆带轮连接；双向丝杆的两端均通过轴承支承在外围支架上；两个双向丝杆调节螺母对称设置在双向丝杆的两端，并分别与一个精加工机构安装架固定；一个双向丝杆螺母与双向丝杆通过左旋螺纹连接，另一个双向丝杆螺母与双向丝杆通过右旋螺纹连接；两个轴套套置在光轴的两端，且分别与一个精加工机构安装架固定；所述光轴的两端均固定在外围支架上，且光轴与双向丝杆平行设置。每个精加工机构安装架与一个精加工机构的精加工滚刀刀架固定，两个精加工机构的精加工滚刀安装轴均水平设置，且两根精加工滚刀安装轴的中心线夹角为5?15°。
[0010]本发明的有益效果是:
1、本发明能够将铅笔切削成符合工程制图使用的形状，解放了制图过程中的铅笔切削劳作，且有利于提高制图的质量；
2、本发明的笔芯加工宽度可根据用户需要自行设定，满足各种线宽需求，实用性强；
3、本发明采用滚刀式切削机构，切削高效。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明的装配立体图；
图2为本发明的装配示意图；
图3为本发明中水平推送机构的立体图；
图4为本发明中竖直推送机构的立体图；
图5为本发明中水平推送机构与竖直推送机构的装配立体图；
图6为本发明中粗加工机构的剖视图；
图7为本发明中精加工机构与宽度调节机构的装配立体图；
图8为本发明中宽度调节机构的立体图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0013]如图1和2所示，制图铅笔自动切削器，包括铅笔夹具1、水平推送机构2、竖直推送机构3、粗加工机构4、精加工机构5、宽度调节机构6和外围支架7。
[0014]如图3所示，水平推送机构2包括水平滑轨支架2-1、水平滑块2-2、水平滑轨2_3、水平推送丝杆2-4、水平推送螺母2-5、铅笔夹具支架2-6和水平推送电机2-7 ;水平推送电机2-7的底座与水平滑轨支架2-1固定；水平推送丝杆2-4通过两个轴承分别支承在水平滑轨支架2-1和铅笔夹具支架2-6上；水平推送电机2-1的输出轴与水平推送丝杆2-4通过带传动连接；铅笔夹具支架2-6的侧壁与水平推送螺母2-5固定，水平推送螺母2-5与水平推送丝杆2-4螺纹连接；铅笔夹具I的顶部与铅笔夹具支架2-6及水平滑块2-2固定；水平滑块2-2与水平滑轨2-3通过滑动副连接；水平滑轨2-3的一端固定在水平滑轨支架
2-1上；水平滑轨2-3的滑动方向与水平推送丝杆2-4的中心线方向平行设置，铅笔夹具I沿水平滑轨2-3的滑动方向开设有铅笔插孔1-1 ;铅笔插孔1-1的孔径等于圆柱形铅笔的圆柱面直径。
[0015]如图4和5所示，竖直推送机构3包括水平推送机构安装支架3-1、竖直推送丝杆
3-2、竖直滑轨3-3、竖直滑块3-4、竖直推送电机支架3-5、竖直推送电机3_6、竖直推送丝杆支架3-7和竖直推送螺母3-8 ;竖直推送电机3-6的底座与竖直推送电机支架3-5固定，竖直推送电机支架3-5与外围支架7固定；竖直推送电机3-6的输出轴与竖直推送丝杆3-2通过带传动连接；竖直推送丝杆3-2通过两个轴承分别支承在水平推送机构安装支架3-1和竖直推送丝杆支架3-7上；竖直推送丝杆支架3-7固定在外围支架7上；水平推送机构安装支架3-1的一端与水平滑轨支架2-1固定，另一端与竖直滑块3-4固定；竖直滑块3-4与竖直滑轨3-3通过滑动副连接；竖直滑轨3-3沿竖直方向固定在外围支架7上；竖直推送螺母3-8与竖直推送丝杆3-2螺纹连接，并与水平推送机构安装支架3-1的侧壁固定。
[0016]如图6所示，粗加工机构4包括粗加工滚刀4-1、滚刀刀架座4-2、粗加工滚刀刀架
4-3、内齿圈支架座4-4、内齿圈支架4-5、滚刀架同步带轮4-6和粗加工驱动电机4_7;粗加工驱动电机4-7的底座固定在外围支架7上，粗加工驱动电机4-7的输出轴与粗加工滚刀刀架4-3通过带传动连接；粗加工滚刀刀架4-3的一端与内齿圈支架4-5固定，另一端与滚刀刀架座4-2通过轴承连接；内齿圈支架4-5与内齿圈支架座4-4通过轴承连接，滚刀刀架座4-2和内齿圈支架座4-4均固定在外围支架7上；粗加工滚刀4-1的一端与粗加工滚刀刀架4-3通过轴承连接，另一端的轮齿与内齿圈支架4-5的内齿啮合；粗加工滚刀4-1的中心线与铅笔插孔1-1的中心线之间的夹角为25。;粗加工滚刀4-1把铅芯外层的木壳切成圆锥状，铅芯不被切削。
[0017]如图7所示，精加工机构5包括精加工驱动电机5-1、精加工滚刀5-2、精加工滚刀安装轴5-3和精加工滚刀刀架5-4 ;精加工驱动电机5-1的输出轴与精加工滚刀安装轴5-3通过带传动连接；精加工滚刀安装轴5-3的两端均通过轴承支承在精加工滚刀刀架5-4上，精加工滚刀5-2固定在精加工滚刀安装轴上。
[0018]如图7和8所示，宽度调节机构6包括宽度调节步进电机6-1、双向丝杆6_2、光轴6-3、精加工机构安装架6-4、轴套6-5、双向丝杆螺母6-6和双向丝杆带轮6_7 ;双向丝杆带轮6-7固定在双向调节丝杆6-2中部，宽度调节步进电机6-1通过传动带与双向丝杆带轮6-7连接；双向丝杆6-2的两端均通过轴承支承在外围支架7上；两个双向丝杆调节螺母6-6对称设置在双向丝杆6-2的两端，并分别与一个精加工机构安装架6-4固定；一个双向丝杆螺母6-6与双向丝杆6-2通过左旋螺纹连接，另一个双向丝杆螺母6-6与双向丝杆6-2通过右旋螺纹连接；两个轴套6-5套置在光轴6-3的两端，且分别与一个精加工机构安装架6-4固定；光轴6-3的两端均固定在外围支架7上，且光轴6-3与双向丝杆6_2平行设置；通过调节两个双向丝杆螺母6-6的间距，用户可自行设定铅芯宽度。每个精加工机构安装架6-4与一个精加工机构的精加工滚刀刀架5-4固定，两个精加工机构的精加工滚刀安装轴5-3均水平设置，且两根精加工滚刀安装轴5-3的中心线夹角为10° ;两把精加工滚刀5-2切削铅笔的两个侧面和笔芯。
[0019]该制图铅笔自动切削器的工作原理:
铅笔从铅笔插孔1-1水平插入到铅笔夹具I中，经水平推送机构2输送到粗加工机构4 ;粗加工滚刀4-1削去铅笔外皮(壳)，铅芯不被切削并保持圆柱状；粗加工完成后，水平推送电机2-7带动水平推送丝杆2-4转动，水平推送螺母2-5带动铅笔随铅笔夹具I退出粗加工机构4 ;此时，水平推送电机2-7停止工作，竖直推送电机3-6和两个精加工驱动电机5-1启动；竖直推送螺母3-8带动铅笔随铅笔夹具I运动至精加工机构5，两把精加工滚刀5-2切削铅笔的两个侧面和笔芯，使铅笔切削成符合制图规范的形状；通过调节两个双向丝杆螺母6-6的间距，用户可自行设定铅芯宽度。该制图铅笔自动切削器也可进一步设计成通过单片机实现控制，得到预定铅芯厚度后，水平推送机构2、竖直推送机构3、粗加工机构4、精加工机构5和宽度调节机构6自动复位，所有电机停止工作，取出铅笔。
【权利要求】
1.制图铅笔自动切削器，包括铅笔夹具、水平推送机构、竖直推送机构、粗加工机构、精加工机构、宽度调节机构和外围支架，其特征在于: 所述的水平推送机构包括水平滑轨支架、水平滑块、水平滑轨、水平推送丝杆、水平推送螺母、铅笔夹具支架和水平推送电机；所述水平推送电机的底座与水平滑轨支架固定；所述的水平推送丝杆通过两个轴承分别支承在水平滑轨支架和铅笔夹具支架上；水平推送电机的输出轴与水平推送丝杆通过带传动连接；所述铅笔夹具支架的侧壁与水平推送螺母固定，水平推送螺母与水平推送丝杆螺纹连接；所述铅笔夹具的顶部与铅笔夹具支架及水平滑块固定；所述的水平滑块与水平滑轨通过滑动副连接；水平滑轨的一端固定在水平滑轨支架上；所述水平滑轨的滑动方向与水平推送丝杆的中心线方向平行设置，铅笔夹具沿水平滑轨的滑动方向开设有铅笔插孔；所述铅笔插孔的孔径等于六棱柱形铅笔的外接圆直径或圆柱形铅笔的圆柱面直径； 所述的竖直推送机构包括水平推送机构安装支架、竖直推送丝杆、竖直滑轨、竖直滑块、竖直推送电机支架、竖直推送电机、竖直推送丝杆支架和竖直推送螺母；所述竖直推送电机的底座与竖直推送电机支架固定，竖直推送电机支架与外围支架固定；竖直推送电机的输出轴与竖直推送丝杆通过带传动连接；所述的竖直推送丝杆通过两个轴承分别支承在水平推送机构安装支架和竖直推送丝杆支架上；所述的竖直推送丝杆支架固定在外围支架上；所述水平推送机构安装支架的一端与水平滑轨支架固定，另一端与竖直滑块固定；所述的竖直滑块与竖直滑轨通过滑动副连接；所述的竖直滑轨沿竖直方向固定在外围支架上；所述的竖直推送螺母与竖直推送丝杆螺纹连接，并与水平推送机构安装支架的侧壁固定; 所述的粗加工机构包括粗加工滚刀、滚刀刀架座、粗加工滚刀刀架、内齿圈支架座、内齿圈支架、滚刀架同步带轮和粗加工驱动电机；所述粗加工驱动电机的底座固定在外围支架上，粗加工驱动电机的输出轴与粗加工滚刀刀架通过带传动连接；所述粗加工滚刀刀架的一端与内齿圈支架固定，另一端与滚刀刀架座通过轴承连接；所述的内齿圈支架与内齿圈支架座通过轴承连接，滚刀刀架座和内齿圈支架座均固定在外围支架上；所述粗加工滚刀的一端与粗加工滚刀刀架通过轴承连接，另一端的轮齿与内齿圈支架的内齿啮合；所述粗加工滚刀的中心线与铅笔插孔的中心线之间的夹角为20~30° ; 所述的精加工机构包括精加工驱动电机、精加工滚刀、精加工滚刀安装轴和精加工滚刀刀架；所述精加工驱动电机的输出轴与精加工滚刀安装轴通过带传动连接；所述精加工滚刀安装轴的两端均通过轴承支承在精加工滚刀刀架上，所述的精加工滚刀固定在精加工滚刀安装轴上； 所述的宽度调节机构包括宽度调节步进电机、双向丝杆、光轴、精加工机构安装架、轴套、双向丝杆螺母和双向丝杆带轮；所述的双向丝杆带轮固定在双向调节丝杆中部，宽度调节步进电机通过传动带与双向丝杆带轮连接；双向丝杆的两端均通过轴承支承在外围支架上；两个双向丝杆调节螺母对称设置在双向丝杆的两端，并分别与一个精加工机构安装架固定；一个双向丝杆螺母与双向丝杆通过左旋螺纹连接，另一个双向丝杆螺母与双向丝杆通过右旋螺纹连接；两个轴套套置在光轴的两端，且分别与一个精加工机构安装架固定；所述光轴的两端均固定在外围支架上，且光轴与双向丝杆平行设置；每个精加工机构安装架与一个精加工机构的精加工滚刀刀架固定，两个精加工机构的精加工滚刀安装轴均水平设置，且两根精加工滚刀安装轴的中心线夹角为5~15° 。
【文档编号】B43L23/00GK103950331SQ201410160353
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月21日 优先权日:2014年4月21日
【发明者】张巨勇, 许晓达, 何强, 袁翼博, 杨太玮, 陈一举 申请人:杭州电子科技大学