专利名称：一种复合型石材浮雕的制作工艺及其采用的雕刻机的制作方法
技术领域：
本发明涉及石材浮雕的加工工艺,具体地说是指一种复合型石材浮雕的制作工艺及其 所采用的雕刻机。
技术背景石材装饰在建筑领域得到了非常广泛的应用。装饰性石材的加工大多采用人工加工的 方式为主，劳动强度大，所需人工量巨大，且生产效率低，不能大批量生产，无法适应于 巨大的市场需求。并且人工加工的质量无法保证，过分依赖于工人的技艺，即使是同一工 人加工出来的两件作品，也无法达到完全相同的品质。尤其是复合型的石材浮雕，即先加 工出具有一定轮廓形状的浮雕，再将该其嵌设于另一石材的装饰表面上，其加工难度更大， 费时费工，需要大批技艺精湛的工人，却难以提髙产量。市场上虽然已经出现的石材雕刻机，可以减轻工人的劳动强度，但也只是提供了一种 人工对石材进行雕刻或切割所采用的工具,其本质是由人工控制机器完成雕刻或切割的过 程，在效率上仍无法大幅度提升，其品质仍然主要依赖于工人的操作技艺。例如中国专利99252546. 2号公开的一种"万能石材雕刻机"、中国专利200620080100. 0号公开的一 种"移动式石材雕刻机"等等。显然，将这些设备应用于现有的复合型石材浮雕的制作 工艺，仍然无法克服其劳动强度大、生产效率低的缺点。 发明内容本发明提供一种复合型石材浮雕的制作工艺及其所采用的雕刻机,其主要目的在于克 服现有复合型石材浮雕的制作工艺劳动强度大、生产效率低、难以大规模批量生产、品质 不高的缺点。本发明采用如下技术方案一种复合型石材浮雕的制作工艺，包括1)采用数控雕刻机对片状石材的待加工面 进行雕铣，形成浮雕效果；2)采用水刀设备沿浮雕图案的轮廓对该片状石材切割，去除 浮雕图案之外的部分；3)采用水刀设备在基体的装饰面上切割出与所述浮雕图案轮廓形状相适配的凹槽；4)将片状石材形成的浮雕嵌设于基体的凹槽中，具有浮雕图案的一面 朝外，形成复合型石材浮雕。前述一种复合型石材浮雕的制作工艺，所述基体的材质为石材、木材、瓷砖、玻璃、 不锈钢或铜材。前述一种复合型石材浮雕的制作工艺，在步骤l)之后，进一步包括在浮雕图案的 表面采用石材仿古刷或喷涂光油或喷涂UV漆达到增光的效果。进一步地，先在经增光处理后的石材浮雕表面贴上保护膜，然后再用水刀设备对其进 行切割，在基体的装饰面上也贴上保护膜后再用水刀设备进行切割，待所有工序完工后再 将保护膜揭去。前述一种复合型石材浮雕的制作工艺，进一步包括在所述浮雕的轮廓与所述基体凹 槽侧壁之间的隙缝中填入胶水。一种复合型石材浮雕的制作工艺所采用的雕刻机，包括基座，具有一沿水平面延展 的工作台面，用于固定待加工的石材，该工作台面的左右两侧设有前后延伸的导轨；横臂， 其两端可同步前后滑动地架设于基座的水平导轨上，横臂设有左右延伸的导轨；至少两个 刀头固定架，可同步沿左右方向滑动地设于横臂的导轨上，各刀头固定架上分别设有上下 延伸的导轨；至少两个刀头，其刀口朝下，用于对固定于工作台面上的待加工石材进行雕 刻，各刀头一一对应地、可沿上下方向滑动地设于各刀头固定架的导轨上；动力系统，用 于驱动横臂、刀头固定架、刀头沿各自的导轨滑动；控制系统，用于控制动力系统工作。前述雕刻机的控制系统包括一安装了雕刻控制软件的计算机。由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点 一，由于 采用数控雕刻机和水刀设备，人们仅需在计算机上绘制欲在石材上表现的图案，而全部雕 刻及切割过程由计算机控制雕刻机和水刀设备完成，大大降低了所需的人工量、提髙了生 产效率、有利于大批量规模化的生产，并且能够保证产品质量，使每一件成品具有相同的 品质；二，由于采用多刀头同步工作的雕刻机，使得生产效率进一步提高，成本进一步下 降。
图1为本发明的工艺流程图； 图2为本发明雕刻机的结构示意图。
具体实施方式
本发明的实质在于先用数控雕刻机对对片状石材的待加工面进行雕铣形成浮雕效果， 然后再用水刀设备切割出浮雕的轮廓以及基体上的凹槽，最后将浮雕嵌入该凹槽中，从而 形成复合形的石材浮雕。下面参照图1说明本发明具体实施方式
的工艺流程。首先，采用数控雕刻机对片状石材的待加工面进行雕铣，形成浮雕效果(步骤S1), 并在浮雕图案的表面采用石材仿古刷或喷涂光油或喷涂UV漆达到增光的效果(步骤S2)。其次，在经增光处理后的石材浮雕表面贴上保护膜,采用水刀设备沿浮雕图案的轮廓 对该片状石材切割，去除浮雕图案之外的部分(步骤S3)。第三，在基体的装饰面上也贴上保护膜后,采用水刀设备在基体的装饰面上切割出与 所述浮雕图案轮廓形状相适配的凹槽(步骤S4)。当然，该凹槽可以是一种通槽，即贯 穿石材的两侧面，也可以是盲槽。第四，将片状石材形成的浮雕嵌设于基体的凹槽中，具有浮雕图案的一面朝外，形成 复合型石材浮雕(步骤S5),并在浮雕的轮廓与基体凹槽侧壁之间的BK缝中填入胶水(步 骤S6)。最后，揭除浮雕表面和基体装饰面上的保护膜(步骤S7)。保护膜可以是即时贴、 玻璃纸等，其作用是防止胶水污染石材表面，同时也可防止对石材切割过程中对其表面产 生损伤。上述工艺可用于中间壤嵌有石材浮雕的石材壁砖、腰线等的加工。例如，在白色大理 石薄板上切割出一个圆形槽，采用红色石材雕刻成一朵茶花，将茶花的轮廓进行切割形成 圆形后镶嵌在白色大理石薄板的圆形槽内，该成品大理石薄板同其他大理石薄板搭配使 用，可对建筑物表面起点缀作用。另外，上述基体可为石材、木材、瓷砖、玻璃、不锈钢、铜材或其它建筑材料。例如 一，将石材雕刻镂空增光成为半成品，将玻璃或瓷砖用水刀按设计需要镂空切割，再将石 材浮雕镶入镂空的玻璃或瓷砖成为一件全新的装饰建材；二，将石材雕刻镂空增光成为半成品，将石材浮雕和木雕镶嵌组合成为一件全新的装饰建材；三，将石材雕刻增光成为半 成品，用水刀按设计将石材镂空，镂空的部分镶入宝石或其他装饰材料成为一件全新的装 饰建材；四，将石材雕刻增光称为半成品，镶入橱柜木门中成为全新的橱柜系列材料；五， 将石材雕刻成为浮雕石材，和石材平面拼花相组合，成为带石材浮雕的地面或墙面拼花。上述的数控雕刻机和水刀设备都由电脑自动控制完成雕刻或切割的过程,雕刻机的控 制软件和水刀设备的控制软件已经相当成熟,类似于刻字机的控制软件，可在市场上买到。 使用时，人们只需在电脑上绘制或指定所需表面在石材浮雕上的图案即可。而水刀设备的 切割原理是利用在超髙压水射流中混入磨料,以实现对石材的切割,也是现有的成熟技术。参照图2，上述自动化石材雕刻工艺所采用的雕刻机，包括有基座l,该基座l具有 一沿水平面延展的工作台面10,用于固定待加工的石材6。该工作台面10的左右两侧设 有前后延伸的导轨ll、 12。工作台面10上方设有一横臂2，该横臂2两的两端通过竖直 的支撑臂21、 22可滑动地架设于基座1的水平导轨11、 12上。横臂2设有左右延伸的导轨21，该导轨上滑设有两个刀头固定架3,各刀头固定架3 可同步沿左右方向滑动，刀头固定架3的数量可根据实际需要确定。各刀头固定架3上分 别设有上下延伸的导轨31,各刀头固定架的导轨31上分别设有刀头5，该刀头5通过滑 动件4可上下滑动地连接于导轨31上。各刀头5的刀口 51朝下，用于对固定于工作台面 10上的待加工石材6进行雕刻。另外还包括动力系统和控制系统，在图中未示出。动力系统用于驱动横臂2、刀头固 定架3、刀头5分别沿各自的导轨11、 12、 21、 31滑动，主要结构为电机和电机控制电 路。控制系统主要包括安装了雕刻控制软件的计算机，计算机用于控制动力系统工作。使 用者可在计算机上操作雕刻控制软件，绘制或导入需要表现于石材上的图案，计算机通过 数据线的连接控制调刻机各电机控制电路工作，刀头5按雕刻图案所需进行X、 Y、 Z三个 方向的移动，同时转动，以实现对石材的雕刻。在本实施方式中，该雕刻机与应用于其它领域的数控雕刻机相似，其主要结构和控制 软件已经发展得相当成熟，在此不详细说明。主要区别在于在同一雕刻机上设置了两个 以上的同步工作的刀头，各刀头具有独立的控制其上下滑动的电机，但处于同一横臂上，且控制系统釆用同一套控制系统，由此来提高工作效率和降低设备的成本。上述仅为本发明的一个具体实施方式
，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此 构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
权利要求
1. 一种复合型石材浮雕的制作工艺，包括1)采用数控雕刻机对片状石材的待加工面进行雕铣，形成浮雕效果；2)采用水刀设备沿浮雕图案的轮廓对该片状石材切割，去除浮雕图案之外的部分；3)采用水刀设备在基体的装饰面上切割出与所述浮雕图案轮廓形状相适配的凹槽；4)将片状石材形成的浮雕嵌设于基体的凹槽中，具有浮雕图案的一面朝外，形成复合型石材浮雕。
2、 如权利要求1所述的一种复合型石材浮雕的制作工艺，其特征在于所述基体的材质 为石材、木材、瓷砖、玻璃、不锈钢或铜材。
3、 如权利要求1所述的一种复合型石材浮雕的制作工艺，其特征在于在步骤l)之后， 进一步包括，在浮雕图案的表面采用石材仿古刷或喷涂光油或喷涂UV漆达到增光的效 果。
4、 如权利要求3所述的一种复合型石材浮雕的制作工艺，其特征在于进一步包括先在 经增光处理后的石材浮雕表面贴上保护膜，然后再用水刀设备对其进行切割，在基体 的装饰面上也贴上保护膜后再用水刀设备进行切割，待所有工序完工后再将保护膜揭 去。
5、 如权利要求1所述的一种复合型石材浮雕的制作工艺，其特征在于进一步包括在所 述浮雕的轮廓与所述基体凹槽侧壁之间的隙缝中填入胶水。
6、 如权利要求1所述一种复合型石材浮雕的制作工艺所采用的雕刻机，其特征在于包括:基座，具有一沿水平面延展的工作台面，用于固定待加工的石材，该工作台面的左右两側设有前后延伸的导轨横臂，其两端可同步前后滑动地架设于基座的水平导轨上，横臂设有左右延伸的导轨；至少两个刀头固定架，可同步沿左右方向滑动地设于横臂的导轨上，各刀头固定 架上分别设有上下延伸的导轨；至少两个刀头，其刀口朝下，用于对固定于工作台面上的待加工石材进行雕刻， 各刀头一一对应地、可沿上下方向滑动地设于各刀头固定架的导轨上；动力系统，用于驱动横臂、刀头固定架、刀头沿各自的导轨滑动； 控制系统，用于控制动力系统工作。 7、如权利要求6所述的雕刻机，其特征在于所述控制系统包括一安装了雕刻控制软件 的计算机。
全文摘要
一种复合型石材浮雕的制作工艺，包括采用数控雕刻机对片状石材的待加工面进行雕铣，形成浮雕效果；采用水刀设备沿浮雕图案的轮廓对该片状石材切割，去除浮雕图案之外的部分；采用水刀设备在基体的装饰面上切割出与所述浮雕图案轮廓形状相适配的凹槽；将片状石材形成的浮雕嵌设于基体的凹槽中，具有浮雕图案的一面朝外，形成复合型石材浮雕。所述用的设备为数控雕刻机和水刀设备。本发明大大降低了所需的人工量、提高了生产效率、有利于大批量规模化的生产，并且能够保证产品质量，使每一件成品具有相同的品质。
文档编号B44B1/00GK101254729SQ20071000865
公开日2008年9月3日 申请日期2007年2月27日 优先权日2007年2月27日
发明者郑辉章 申请人:郑辉章