專利名稱：數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是一種用計(jì)算機(jī)控制雕刻工具進(jìn)行影雕的機(jī)械設(shè)備。
技術(shù)背景影雕是一種獨(dú)特的石雕工藝技法，它用頭如針尖般的鋼釬雕具在平面石板上不斷點(diǎn)擊鑿刻。通過(guò)黑、灰、白的對(duì)比表現(xiàn)水墨效果，頗像照片和銅版畫，乍看是影像、細(xì)察是雕刻。
手工雕刻時(shí)在拋光的石板上把要雕琢的圖像的輪廓描繪出來(lái)，再用合金鋼頭磨成針一樣細(xì)小靠熟練手工鑿擊石板。明暗隨著針點(diǎn)的疏密，粗細(xì)深淺變化把圖象用點(diǎn)的大小疏密表現(xiàn)出來(lái)。
影雕作品不怕風(fēng)吹雨淋，永不褪色?？朔衿瑘D畫年久會(huì)發(fā)黃、褪色的缺點(diǎn)。具有攝影一樣的藝術(shù)效果?？梢杂谰帽４妗Ｒ蚱溆谰眯?，被廣泛應(yīng)用于寺廟、教堂、紀(jì)念館、大廈、陵園等建筑裝飾。
制作影雕的工藝師受嚴(yán)格訓(xùn)練，經(jīng)多年學(xué)習(xí)才能得心應(yīng)手。尤以雕制肖像為最難，須有多年的功底才能精確地表現(xiàn)出明暗對(duì)比，且雕刻之過(guò)程中不能出錯(cuò)，一旦失手也就影響整幅作品。一般一個(gè)熟練的雕刻師需一個(gè)星期左右才能完成一幅作品。
已有用機(jī)械設(shè)備代替人工影雕的方法如用激光雕刻和使用旋轉(zhuǎn)刀頭機(jī)械雕刻機(jī)的方法，但使用上述設(shè)備，均需要將石材放置到設(shè)備上，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，對(duì)于無(wú)法移動(dòng)的特大型石材或位置固定的石材，無(wú)法雕刻。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種新型數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，用機(jī)械模擬手工雕刻，替代手工勞動(dòng)，同時(shí)，可以將影雕機(jī)拎到操作現(xiàn)場(chǎng)，放置在需要加工的石材表面，進(jìn)行影雕操作，省時(shí)省力，尤其適用于對(duì)無(wú)法移動(dòng)的特大型石材或位置固定的石材進(jìn)行影雕操作。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)架，機(jī)架內(nèi)水平安裝有X-Y向二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上安裝有垂直運(yùn)動(dòng)的打印針頭，其特征在于打印針頭的工作平面與機(jī)架底平面平行，打印針頭的垂直行程等于或略大于打印針頭的針尖與機(jī)架底平面的距離。
所述的雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征是機(jī)架為一方形框架；所述的X向與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由導(dǎo)桿、絲桿、滑塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成；Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的Y向絲桿安裝在框架的左側(cè)，Y向?qū)U安裝在框架的兩側(cè)，Y向絲桿端頭由安裝在框架上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在Y向絲桿上有Y向滑塊，Y向?qū)U上有副滑塊，Y向滑塊和副滑塊之間安裝有X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的X向絲桿與X向?qū)U，X向絲桿端頭由安裝在副滑塊或Y向滑塊上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，X向滑塊上安裝有打印針頭。
所述的機(jī)架是底面水平的框架或者是帶有三至四個(gè)支撐腳的框架。
所述的X向?qū)U有二個(gè)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
所述的機(jī)架活動(dòng)或固定架設(shè)在底框上，打印針頭的工作平面與機(jī)架底平面平行，打印針頭的垂直行程等于或略大于打印針頭的針尖與底框表面的距離。所述的機(jī)架和底框之間通過(guò)螺栓活動(dòng)連接。
本實(shí)用新型一改已有的將石材放入設(shè)備上加工的傳統(tǒng)方法，將機(jī)架或底框貼緊石材表面，所述的X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的工件安裝平面與機(jī)架底面互相平行，底框與機(jī)架之間的連接設(shè)為可調(diào)節(jié)方式，從結(jié)構(gòu)可以保證打印針頭在工作時(shí)，處于同一平面上，而且該平面與石材表面、機(jī)架或底框的底平面平行，通過(guò)控制打印針頭的撞擊力量，打印針頭撞擊材料表面，在表面形成大小不一凹坑來(lái)表現(xiàn)圖象內(nèi)容，打印出灰度圖象。
本實(shí)用新型的X-Y向二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)屬于已有技術(shù)，其要求是打印針頭能夠在在一定區(qū)域內(nèi)，在X向和Y向任意移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)這種二維移動(dòng)的方式很多，在此不一一列舉。同時(shí)，機(jī)架與底框采用活動(dòng)或放置方式安裝，是為了方便微調(diào)機(jī)架與底框之間的距離，以保證打印針頭的工作平面和機(jī)架或底框底端表面(被雕材料)距離一致，獲得高質(zhì)量雕刻效果。
本實(shí)用新型可以攜帶，可以在水平面、傾斜面、垂直面上工作。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)1、可以在任意大小(比設(shè)備自己大)的材料表面雕刻。即把影雕機(jī)放在材料上。不同于傳統(tǒng)把材料放在雕刻機(jī)械內(nèi)。
2、可以在不水平放置甚至垂直的材料表面雕刻。
3、雕刻過(guò)程中石材不移動(dòng)，機(jī)架不移動(dòng)，只有打印針頭作X Y向移動(dòng)，保證了影雕效果。
4、通過(guò)計(jì)算機(jī)控制打印針頭電磁線圈的電流使打印針頭針尖撞擊材料表面，在石材表面撞出大小不一的小坑，來(lái)表現(xiàn)圖象的灰度變化。
5、工作時(shí)可以不需要連接計(jì)算機(jī)，使用可移動(dòng)存儲(chǔ)介質(zhì)。
6、在室外工地現(xiàn)場(chǎng)工作，可以不接市電使用充電電瓶供電。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1結(jié)構(gòu)的俯視結(jié)構(gòu)圖。
圖3為本實(shí)用新型另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)附圖。
參見(jiàn)圖1、圖2。本實(shí)用新型涉及數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)架7，機(jī)架7是一個(gè)方形框架，機(jī)架7內(nèi)水平安裝有X-Y向二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，所述的Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)由Y向?qū)U1、Y向絲桿9、滑塊3、驅(qū)動(dòng)電機(jī)5組成，Y向?qū)U1共有二根，分別安裝有機(jī)架7的左右兩端，Y向絲桿9安裝在導(dǎo)桿1的旁邊，滑塊3安裝在Y向絲桿9上，滑塊3與Y向絲桿9通過(guò)螺紋配合，Y向絲桿9由安裝在機(jī)架7上的步進(jìn)電機(jī)5驅(qū)動(dòng)；滑塊3中間有一空腔，空腔內(nèi)安裝有步進(jìn)電機(jī)13，滑塊3的右端安裝有X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的X向絲桿11、X向?qū)U10，滑塊3的左端和Y向?qū)U1配合，使得滑塊3只能沿垂直方向移動(dòng)，起到限位作用，滑塊3和導(dǎo)桿1之間可以是滑套配合，也可是滑輪配合。X向絲桿11、X向?qū)U10的右端安裝在副滑塊6上，副滑塊6和機(jī)架7右端的Y向?qū)U1配合，副滑塊6可以沿Y向?qū)U1滑動(dòng)，X向絲桿11上安裝有滑塊12，滑塊12上安裝有打印針頭4，步進(jìn)電機(jī)13和X向?qū)U10、X向絲桿11、滑塊12構(gòu)成X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)。打印針頭4的工作平面與機(jī)架7底平面平行，打印針頭4的垂直行程等于或略大于打印針頭4的針尖與機(jī)架7底平面的距離。略大于一般指0.5~2毫米。
本實(shí)用新型機(jī)架7放在石材或其它硬質(zhì)材料9的表面，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制打印針頭，根據(jù)計(jì)算機(jī)輸出的信號(hào)，打印針頭4在X向、Y向不停的移動(dòng)，并且針尖不斷垂直撞擊硬質(zhì)材料9的表面，就可以打印出所需的圖像。
參見(jiàn)圖3。在機(jī)架7下方安裝有底框8，機(jī)架7與底框8之間采用螺栓連接等可調(diào)節(jié)連接方式，通過(guò)調(diào)節(jié)底框8與機(jī)架7之間的距離，可以有效的保證打印針頭4的工作平面與待加工硬質(zhì)材料表面平行。
權(quán)利要求1.數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)架，機(jī)架內(nèi)水平安裝有X-Y向二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上安裝有垂直運(yùn)動(dòng)的打印針頭，其特征在于打印針頭的工作平面與機(jī)架底平面平行，打印針頭的垂直行程等于或略大于打印針頭的針尖與機(jī)架底平面的距離。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征是機(jī)架為一方形框架；所述的X向與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)分別由導(dǎo)桿、絲桿、滑塊、驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成；Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的Y向絲桿安裝在框架的左側(cè)，Y向?qū)U安裝在框架的兩側(cè)，Y向絲桿端頭由安裝在框架上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，在Y向絲桿上有Y向滑塊，Y向?qū)U上有副滑塊，Y向滑塊和副滑塊之間安裝有X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的X向絲桿與X向?qū)U，X向絲桿端頭由安裝在副滑塊或Y向滑塊上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，X向滑塊上安裝有打印針頭。
3.據(jù)權(quán)利要求1所述的雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征是所述的機(jī)架是底面水平的框架或者是帶有三至四個(gè)支撐腳的框架。
4.據(jù)權(quán)利要求2所述的雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的X向?qū)U有二個(gè)，所述的驅(qū)動(dòng)電機(jī)為步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)。
5.據(jù)權(quán)利要求1或2所述的數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)架活動(dòng)或固定架設(shè)在底框上，打印針頭的工作平面與機(jī)架底平面平行，打印針頭的垂直行程等于或略大于打印針頭的針尖與底框表面的距離。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的機(jī)架和底框之間通過(guò)螺栓活動(dòng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種數(shù)控影雕機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)，包括有機(jī)架，機(jī)架內(nèi)水平安裝有X－Y向二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)，二維移動(dòng)機(jī)構(gòu)由X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)與Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)及相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)組成，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上，X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的滑塊上安裝有針尖作垂直運(yùn)動(dòng)的打印針頭，其特征在于所述的X向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)、Y向滑動(dòng)機(jī)構(gòu)的安裝面與機(jī)架底面互相平行，打印針頭的垂直行程等于或略大于打印針頭針尖與機(jī)架底面的距離。通過(guò)計(jì)算機(jī)控制打印針頭，使打印針頭針尖撞擊材料表面，在石材表面撞出大小不一的小坑，來(lái)表現(xiàn)圖象的灰度變化，效果逼真，可以取代人工影雕。
文檔編號(hào)B44B3/00GK2764636SQ200420054860
公開(kāi)日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月29日
發(fā)明者蔡兵 申請(qǐng)人:蔡兵