木材春秋纹理催化设备的制作方法

本实用新型涉及一种木材春秋纹理催化设备。

背景技术：

生长于四季温差环境中的木材，横断面具有疏密年轮分布，经纵向裁切的表面，显像具有天然独特纹路所呈现的花样美感，取材后，尤其实施于装潢、或器具，在其外观可欣赏到不同的年轮纹路图腾，且木材同为大自然滋养生成，亲合人类的心灵，且具可结构利用的坚实机械强度，而被人类喜爱采用于居家器物甚至为建筑用。

在视觉上经自然风化的纹路更呈现古色古香的气氛，产生凹凸的年轮纹路，徒具历史自然美感，为了在新采木材能够造就出年轮的立体凸纹以仿效自然风化的样态，有中国台湾专利m347269案，该案实施以喷砂方式，利用沙砾的锐角及所获得的动量，作用向木材裁切面，将脆弱的组织纤维撞裂铲锉，使之残留坚硬年轮轮廓，另有中国台湾专利第200736022案，是利用机器经过钢刷连续性的刷除作业，将木质质地松脆的纤维细胞刷除，以预留出尖硬的年轮轮廓，另有中国台湾专利第200633828号该案以颗粒磨制方法，利用颗粒压挤研磨除却松软组织后，残留硬质纹路，剩余毛边再由抛光工具进行抛光并上漆。

上述多种实作方法皆为强力破坏，且被加工的工件厚度必须厚实，若实施于薄片如蒙皮厚度之皮层状木皮，或如纸片的木皮表面即因强大挤切力、以及撞击力，而无法实施，并且加工过程的高压过程，会同步对形成凸出的纹路表面，造成切削性的磨损破坏，和因受强大挤压切削，所完成的毛边明显、表面粗糙，背离自然风化平滑柔顺肌表要求。

首先请先参阅图1配合图2所示，取材具有四季变化地区所成长之春秋材，具有明显疏密纹理，该春秋材依据生长的季节、组织细胞的密度值d会随从疏密变化，如图示，在春夏生长季节旺盛，吸收暖温及水气，细胞增长快速，在材积内该密度较低使木质纤维组织疏松形成一春纹61，进入秋冬时节，由于温度降低及湿气的减少，让细胞停止生长，相对也停止代谢，使在该部位之材积密度增加组织为一秋纹62，二者对比形成一疏密间续的密度生长，其密度分布如疏密曲线c。

请再参阅图2所示，如前述所生长的春秋材，具有年龄的疏密纹路，本实施配置该春秋材取材为裁切木材60，裁切木材60截面受裁切形成至少有一裁切面600，在裁切面600表面可观赏到切削残存的春秋材纹理601，该春秋材纹理601为春纹61与秋纹62交错推陈所形成，春纹61、秋纹62分别的疏松纤维63及密实纤维64组织变化，形成灰阶深浅对比色样，外观上由于裁切木材60生成于大自然，任何木材每一裁切面所揭露年轮，皆具独具性身份识别，在春纹61与秋纹62之间，会因季节快速变化，交边会形成有明显的廓线602，且春纹61的带宽大于秋纹62的宽度。

请再参阅图3所示，该裁切木材60依据生长的断面观察，所形成的春纹61与秋纹62内部材积内，分别为疏松纤维63及密实纤维64，疏松纤维63、密实纤维64经由廓线602间隔，密实纤维64所形成的秋纹62为高密度的组织细胞，疏松纤维63所形成的春纹61为疏松的细胞组织纤维。

请再参阅图4所示，本工法所解决仿真目标为将天然实木，处理成与自然风化的表面为相同样态，具有春纹61与秋纹62，春纹61为凹入状，秋纹62为凸出状，主要是将春纹61位于裁切面600外表的纤维除却，仿造天然风化的结果。

在裁切木材60的裁切面600表层最初始的为最外，表面上，不同密度的疏松纤维63与密实纤维64，在大自然的环境下，受到紫外线对细胞的破坏及风力的剥削，结果会形成有侵袭后的春纹61与凸起的秋纹62，二者之间又见一沉降高度s，由该沉降高度s形成一立体图纹样态，因此在风化外表可感受到自然立体、及色泽强烈对比的立体凹凸纹样。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种木材春秋纹理催化设备，其提供可将裁切原木表体，经温度流体操作，变动表面纤维结构，达到仿作春秋木纹自然风化之催化设备。

本实用新型是这样实现的，一种木材春秋纹理催化设备，其包含有：一机台，上表载置有一载置台，至少在载置台表面互对侧，各设有固定元件；一可与载置台呈相对运动之悬载体，对应载置台上方运作空间，悬接有一可变换工作角位之定向装置；一喷射侵袭单元，结合于该定向装置所设一联结端外端，朝工作方向设有喷射口；一能量供给端，提供高压低温流体，由所设偶接装置输出；一导管，导接于偶接装置与喷射侵袭单元之间；一控制单元，可调变控制载置台与定向装置之间相对运动速率。

所述的该控制单元进一步可经喷射侵袭单元所设阀体，而调控喷射侵袭单元输出量能大小。

所述的能量供给端所发生高压与低温流体，分别经由所属导管导接于喷射侵袭单元，喷射侵袭单元经由控制单元调控分别所设电控阀体，以操控二流体之工作时机。

所述的该定向装置设有一像素撷取单元，撷取裁切面纹路讯号，提供控制单元作为指令运作之运算依据。

所述的该定向装置为可变换喷射口工作角向。

所述的该定向装置为可变换喷射口工作高度。

所述的喷射侵袭单元依加工运行线方向设有前、后间隔二喷射口，前者由一管接头导入冻结工作流体，后者由一管接头导入摒除工作流体。

本实用新型为提供可将裁切原木表体，经温度流体操作，仿作春秋木纹自然风化之催化设备，由一机台，上表设有一载置台提供裁切木材平面载置，一可与载置台呈相对运动之悬载体，悬载体在载置台上方运作平面或立体空间，悬接有一可变换工作角为之定向装置，该定向装置带动一喷射侵袭单元，可提供具高压低温之工作流体，指向载置台的上表方向，借由一控制单元可调变控制载置台与悬载体之间的相对运动速率。

本实用新型该控制单元进一步可调变喷射侵袭单元的工作能量大小，以及该控制单元可分别调控喷射侵袭单元所设阀体，以调变冻结工作流体与摒除工作流体之工作时机。

本实用新型系统设有一像素撷取单元，所撷取裁切木材表面的纹路讯号，提供控制单元作为运作指令之运转依据。

本实用新型该定向装置的动作，为调变喷射口的工作方向及相对载置台的高度。

本实用新型冻结工作流体与摒除工作流体可由喷射侵袭单元同体输出，冻结工作流体与摒除工作流体可为复合的能量，从能量供给端获得。

附图说明

图1为春秋木纹成长曲线图。

图2为裁切木材显示春秋材纹理之示意图。

图3为春秋纹路组织示意图。

图4为裁切面风化结果示意图。

图5为本实用新型设备正视图。

图6为本实用新型喷射侵袭单元外观结构示意图。

图7为本实用新型喷射侵袭单元分程工作示意图。

图8为本实用新型冻结工作流体、摒除工作流体工作时间示意图。

图9为本实用新型冻结工作流体、摒除工作流体工作时间示意图之一。

图10为本实用新型像素撷取单元工作示意图。

图11为本实用新型进给速度变化曲线图。

符号说明：

机台---10载置台---11固定元件---12

密度值---d悬载体---20定向装置---30

角向调变机构---31转肘---32联结端---33

喷射侵袭单元---40喷射口---41冻结工作流体---42

摒除工作流体---43管接头---44管接头---45

喷流舱---46阀体---47偶接装置---50

导管---51裁切木材---60春纹---61

秋纹---62疏松纤维---63密实纤维---64

左侧春纹---61a右侧春纹---61b裁切面---600

春秋材纹理---601廓线---602控制单元---70

像素撷取单元---71能量供给端---80压力输出端---81

影像光束---b0作业线---l沉降高度---s

压力---p时间---t时差---tl

延迟时间---td速度---sp疏密曲线---c

具体实施方式

一种木材春秋纹理催化设备，为提供可将裁切原木表体，经温度流体操作，仿作春秋木纹自然风化之催化设备，由一机台，上表设有一载置台，一可与载置台呈相对运动之悬载体，在载置台上方运作空间，横向悬接有一可变换工作角为之定向装置，该定向装置带动一喷射侵袭单元，可提供具高压低温之工作流体，指向载置台的方向，借由一控制单元可调变控制载置台与悬载体之间的相对运动速率。

系统中，控制单元进一步可经喷射侵袭单元所设阀体，而调控喷射侵袭单元输出量能大小，或调变高压流体与低温流体的工作时机。

系统所设能量供给端所发生高压与低温流体，可分别经由所属导管导接于喷射侵袭单元，喷射侵袭单元经由控制单元调控分别所设电控阀体，以操控二流体之工作时机，或能量供给端所输出的能量，为复合的高压低温工作流体。

在设备中，对象工作区间的光学路径，附设有一像素撷取单元，像素撷取单元跟随受定向装置的变换，随从喷射口工作角向摄影，撷取裁切面纹路讯号，提供控制单元作为指令运作之运算依据。

设备中，该定向装置为可变换喷射口工作角位及高度。

本式设备中，喷射侵袭单元依加工运行线方向可设有前、后间隔序列之二喷射口，前者由一管接头导入冻结工作流体，后者由一管接头导入摒除工作流体，二者的工作时机为可受调制。

有关本实用新型之装置结构及动作说明，请参阅图示如下：

首先请参阅图5所示，本实用新型之催化设备设有一机台10，机台10上方载置有载置台11，载置台11表面至少互对二侧，分别设有互对之固定元件12，固定元件12对所置入的裁切木材60可做夹压或扣压定位，载置台11可受机台10内部机电系统(图上未示)驱动而依机台纵向运行。

在载置台11的上表空间经由一悬载体20，以悬臂或跨架方式，延伸设有一可变换工作角位之定向装置30，定向装置30朝载置台11方向连接有一联结端33，联结端33末端纵向结合有一喷射侵袭单元40，喷射侵袭单元40末端为一喷射口41，喷射侵袭单元40经由一导管51从能量供给端80获得低温高压的工作流体，所得流体由喷射口41形成一指向性作用向裁切木材60的表面方向，其工作结果请配合图4所示，喷射口41所输出之工作能量，作用向裁切面600，裁切木材60的裁切面600，由疏松纤维63、密实纤维64交递生成，使在该表面存在有春纹61和秋纹62。

由于疏松纤维63的组织较为松散，受到喷射侵袭单元40的工作能量，会将该纤维组织冻结，冻结过程中，藉由纤维单体的膨胀，使纤维间由外而里间序剥离，密实纤维64由于组织较为密实，则不易受到喷射侵袭单元40的工作流体所变动，可较维持原样，于是二者之间因松紧对差，受到喷射侵袭单元40的高压工作能量以气流切动，则将疏松纤维63外表受冻结的纤维由外而里间序铲除，则在裁切面600存留出较高的秋纹62，以及凹入的春纹61，呈现立体纹样之春秋材纹理601，该种仿造结果为相等自然风化的结果，以达成本案设计之工作目的。

本实用新型借由喷射侵袭单元40从能量供给端80获得高压低温工作能量，作用向裁切木材60的裁切面600，所面对的疏松纤维63表面纤维组织，受到冻结膨胀剥离，后续受高压流体所切除，实质能达到仿造大自然天候的风化作用结果之春秋材纹理601。

请再回参图5说，能量供给端80为由一压力输出端81提供高压低温能量，经由偶接装置50及所导通之导管51链接向定向装置30的区间，定向装置30最后提供导管51的流体，可经联结端33导向喷射侵袭单元40。

定向装置30对喷射侵袭单元40的工作角位变换，在本实施例中，可设有转肘32，经由角向调变机构31的带动，而变换喷射侵袭单元40的工作角位，该工作的角位平面，除了斜对载置台11的运动方向，也可垂直于载置台11的平面运动方向，(其中载置台11载置裁切木材60，则该工作向量即作用于裁切木材60上表)该喷射侵袭单元40受到联结端33支持，联结端33受到转肘32的轴转运动，可前后相对载置台11表面作平行的纵向角度的变化，也可相对载置台11横向(图示为前后方向)的角位变化，和该喷射侵袭单元40所处于载置台11上表(如裁切木材60的上表任一矩阵位置)，同样可受到转肘32的出没动作，和载置台11的运行动作，而改变矩阵点位置，作为加工起始点的选定。

设备中设有一控制单元70，该控制单元70为可电机操作方式，可控制载置台11的运动速率，则载置台11与定向装置30之间的相对运动速率可得到调变，该调变的目的为调整不同软硬质地的裁切木材60，需求加工能量大小或侵袭工作时间长短，而作相对速率的调变，以及春秋纹路深浅的变化，相同可借由该互对运动的速率，而作快慢调变，慢速运行则春纹61表面的疏松纤维63(如图4所示)单位体积被切削的时程加长，则工作量加长，使沉降高度s值更大，沉降高度s值更大则代表仿造风化的时间较长，借由该控制单元70调变载置台11与定向装置30之间的相对运动速率，而提供多种样态使用需求的选择。

载置台11与定向装置30的相对运动关系，为定向装置30受悬载体20所支持，若悬载体20为定点状，经载置台11的运行即产生相对运动，系统也可设载置台11为静止，由悬载体20运动而达到二者的相对速率调变，二者的相对速率且相同经由控制单元70所调变，其中控制单元70进一步为一可程控之电控装置。

在系统中附设有一像素撷取单元71，该像素撷取单元71作用向喷射口41的工作点线位置，所撷取工作影像，反向提供给控制单元70作为指令运算参考，其详细请容后续。

为了仿造不同历程的风化结果，如老化程度不等，则经由控制单元70调变载置台11与定向装置30的相对运动速率，则可改变其加工程度，如二者运动速度缓慢，则在该裁切木材60受喷射口41流体侵袭的工作点位置，会累积较多工作能量，又二者的相对运动速率较快，则在裁切木材60的工作点位置所获得喷射侵袭单元40的能量，因时间短而减少，该较少的能量工作结果，则纹路风化的深度即较浅，利用该深浅的运作变化，而仿效纹理风化的不同时程。

请再参阅图6所示，本实用新型之喷射侵袭单元40为由一喷流舱46，尖部形成有一喷射口41，喷射口41导通内部，喷射侵袭单元40由管接头44与管接头45连结导入冻结工作流体42与摒除工作流体43，冻结工作流体42与摒除工作流体43也可为单一管路输入喷射侵袭单元40，最后所得复合的工作能量由喷射口41输出。

其中喷射侵袭单元40设有阀体47，可经由控制单元70(请配合图5所示)的调变而改变喷射口41输出能量大小，或经由控制单元70的程序操作，经阀体47控制可分别调变冻结工作流体42、摒除工作流体43的流量状态，以及输出的工作时机。

请再参阅图7所示，所设喷射侵袭单元40可依加工方向安排为前后，前者由管接头44导入冻结工作流体42，后者由管接头45导入摒除工作流体43，经由分别所属的喷射口41喷射向裁切面600，若裁切木材60往右方向移动，则冻结工作流体42先行喷射，使裁切面600的纤维组织受冻结产生物理变化，位移到摒除工作流体43位置时，再受摒除工作流体43的切压动作，铲除膨胀脱离的纤维。

请再参阅图8所示，由图7的工作受到如图5的控制单元70所操作，摒除工作流体43与冻结工作流体42的工作时机，为可由一开头可为一时差tl，后续二者为同步时间工作，最后摒除工作流体43为由一延迟时间td作结束。

请再参阅图9所示，摒除工作流体43与冻结工作流体42的工作时机可为全程同步实施。

请再参阅图10所示，所取材的裁切木材60，在裁切面600所呈现的春秋材纹理601会因木材本体的生长方向、以及裁切的角位选择，而分布出前、后疏密不等的春秋材纹理601，该春秋材纹理601为春纹61与秋纹62互对而成，左侧春纹61a与右侧春纹61b宽度不等，且春纹61为由疏松纤维63所组成，因此喷射侵袭单元40所输出的能量，可因应该春纹61的宽窄经控制单元70作大、小调变输出，该控制单元70利用所链接的像素撷取单元71撷取作业线l的影像光束b0，以获得像素变化，作为指令喷射侵袭单元40能量输出大小状态的指令运算依据，该作法可在左侧春纹61a较宽的情况下，减少喷射侵袭单元40输出的工作能量，工作到达裁切木材60的右侧时，由于秋纹62的线条分布密度较高，则可经由控制单元70的撷取，影像画素由控制单元70运算指令喷射侵袭单元40加强工作能量。

上述控制单元70的指令，另可选择作用向载置裁切木材60运动的载置台11，喷射侵袭单元40的输出量能为定值，在像素撷取单元71撷取左侧春纹61a为较疏松的情况下，加速载置台11运行量，像素撷取单元71撷取如右侧春纹61b多纹路的状态，则控制单元70缓降载置台11的运行速率，可达不等程度受侵袭的结果。

请再参阅图11所示，经由图10的控制单元70运作后，载置台11相对的互对速度sp即会改变，形成一进给速度高、低变化的曲线。