[发明专利]一种钉雕方法

摘要

本发明公开了一种钉雕方法，采用机柜、固定平板载体的夹具托架、控制夹具托架作垂直精密升降定位的Z轴升降机构、以及XY轴运动机构；驱动射钉枪做XY面上和/或垂直方向的运动，将各种颜色的钉子按次序在木板的排列，控制每颗钉子嵌入木板的深度，即可实现各种颜色凹凸错落有致的钉子点阵图案，形成别具一格的时尚艺术钉雕。其优点是：方法新颖；以无辐射无污染、可再生的天然木材为材料的装饰艺术载体；采用不同颜色的钉子，排列成所需图案，时尚感强，还显得高贵大气，具有高大上的装饰效果，适合一些高端的楼堂馆所使用。 1

主权项

1.一种钉雕方法，其特征是，包括以下工艺条件：

条件一：选择进行钉雕的平板载体，该平板载体为钉子通过外力可以从其表面钉进其内；

条件二：具有一个自动射钉枪，该自动射钉枪可以连续将钉子按序钉进平板载体上，从而产生钉雕艺术图案所需的单元像点单元；

条件三：具有一个XY平面运动机构，用以承载并驱动自动射钉枪在特定平面机自由移动，从而产生由钉子作为单元像点单元组成的钉雕艺术图案；

条件四：具有一个夹具托架，用于装载固定平板载体；

条件五：具有一个机柜或机架，用于装载固定夹具托架和夹具托架；

条件六：具有一个控制器，用于设定或保存钉雕图案数据、XY平面运动机构运动轨迹；

条件七：具有一个驱动装置，该驱动装置由控制器控制，用于驱动自动射钉枪工作；

条件八：具有一个机架，用于安装XY平面运动机构；

条件九：具有一个夹具托架，用于安装固定平板载体；

包括使用步骤：

步骤一：将平板载体放置于夹具托架上并固定；

步骤二：通过触摸屏组件根据图案的形状、大小设置好进刀轨迹参数；或者通过控制器下载已经设计好的图案数据，并转换为进刀轨迹参数；

步骤二：启动控制器，通过驱动装置对XY平面运动机构进行复位，使其处于在初始位置；

步骤三：控制器根据所获取的进刀轨迹参数信息，控制XY平面运动机构和自动射钉枪依次将装载在自动射钉枪上的钉子钉在平板载体上，完成钉雕。

2.如权利要求1所述的钉雕方法，其特征是：所述夹具托架具有一个控制夹具托架作垂直精密升降定位的Z轴升降机构，从而产生由高度不同的钉子作为单元像点单元组成的立体钉雕艺术图案。

3.如权利要求2所述的钉雕方法，其特征是：所述Z轴升降机构包括丝杆和丝杆螺母、光轴、上梁、中梁、下梁、升降步进电机；

光轴两端分别固定在上梁和下梁上，丝杆螺母设于中梁上，丝杆两端设有轴承，丝杆两端通过轴承与光轴平行地设置在上梁和下梁上；中梁设有套在光轴上的直线轴承；

光轴为两根，分别固定在上梁和下梁的两端；所述丝杆设置于上梁和下梁的中间位置；

上梁、中梁、下梁为铝合金制成的铝条；中梁中间设有供丝杆穿过的圆孔，丝杆螺母设于该圆孔的上方或下方；下梁中间位置设有向上凸起的丝杆底座，丝杆两端通过轴承与光轴平行地设置在上梁和丝杆底座上；丝杆底座为铝合金制成的框架结构；

升降步进电机设于下梁下方，升降步进电机的驱动轴从下梁处向上伸出并通过连轴器与丝杆连接；夹具托架水平地固定在中梁上。

4.如权利要求3所述的钉雕方法，其特征是：所述射钉枪为电磁钉雕枪，电磁钉雕枪包括枪体、启动电磁铁、加速电磁铁、钉盒、枪嘴、撞针、钉锤、复位弹簧管和控制钉锤动作的缓冲弹簧管；其特征是：枪体内设有滑膛；其中，

枪嘴设于滑膛的前端；

钉盒套设于枪嘴尾部的滑膛上，即滑膛从钉盒中穿过，作为持续为钉雕提供所需钉子的供料盒；

钉锤可滑动地设于滑膛内，钉锤内部设有环形强力磁铁；

撞针固定于钉锤下方，撞针由钉锤带动其在滑膛作往复直线运动，并将钉盒的钉子向枪嘴外击出；

启动电磁铁设于滑膛的尾部，产生的磁力为钉锤手提供启动动力；

加速电磁铁设于启动电磁铁上，产生的磁力为钉锤手提供加速动力，加速电磁铁包括环形空心铁芯和绕在环形空心铁芯外围的电磁线圈绕组，工作时，撞针可从环形空心铁芯穿过向枪嘴方向运动；

缓冲弹簧管设于滑膛内，缓冲弹簧管固定在加速电磁铁上端，为钉锤击发钉子后缓冲减速和反弹储能；

复位弹簧管设于滑膛内，缓冲弹簧管固定在启动电磁铁下端，为钉锤击发钉子后提供复位拉力及复位后二次启动储能。

5.如权利要求4所述的钉雕方法，其特征是：所述XY轴运动机构包括X轴，Y轴，XY驱动装置，以及装设射钉枪的枪座；X轴和Y轴为轴承钢制成的方轨，对应于X轴和Y轴，滑座上设有纵横交错设置的滑动块，滑动块匹配地套接在方轨上；X轴和Y轴的两端设有滑块，滑块设置于XY驱动装置上并由驱动滑块作直线运动；方轨侧面设有滑槽，滑动块由下往上通过滑槽套接在方轨上；滑槽为燕尾滑槽，燕尾滑槽的底部设有方形油槽。

6.如权利要求5所述的钉雕方法，其特征是：所述驱动装置包括供滑块滑动的导轨和驱动滑块在导轨上滑动的同步带组件；导轨设于滑块上方，导轨下部设有燕尾滑轨，滑块上部设有与燕尾滑轨匹配的燕尾槽；同步带组件包括平面步进电机、同步带、同步轮和传动杆，传动杆平行地设于X轴或Y轴的两侧，同步轮设于传动杆的两端，同步带设于相对应的两个同步轮上，滑块固定在同步带，传动杆由平面步进电机驱动。

7.如权利要求6所述的钉雕方法，其特征是：所述X轴和Y轴均以机柜上平面的4个边作为基准，前后两边作为X轴的固定边，左右两边作为Y轴的固定边，X轴和Y轴的固定边上分别设有不同厚度的铝条，导轨设置在铝条上；相对而言，所述X轴固定边对应薄铝条，Y轴固定边对应厚铝条。

8.如权利要求7所述的钉雕方法，其特征是：所述钉雕枪还包括保护枪嘴的弹簧补偿机构；枪嘴弹簧补偿机构和枪体平行设置，它包括套有压缩弹簧的伸缩杆，伸缩杆端部设有枪头高度定位滚轮，枪体固定在伸缩杆的自由伸缩的杆身上；环形强力磁铁外表套设有弹性保护套。

9.如权利要求8所述的钉雕方法，其特征是：所述机柜正侧面设有供平板载体进入的入料口，机柜左右两侧设有观察窗口；钉盒底部或枪座底部设有摄像头。

10.如权利要求1～9任一项所述的钉雕方法，其特征是：所述控制器包括

中央处理单元，用于处理各种输入信号、对信号进行逻辑计算，并输出相应的显示信号和控制信号、报警信号；

触摸显示屏组件，用于人机互动，作为交互的参数输入和状态、信息的显示；

驱动信号放大电路，用于驱动驱动装置，作为中央处理单元输出的控制信号的功率放大器；USB电路，作为中央处理单元从USB移动存储器获取钉雕艺术图案信息的通道，用来下载XY平面运动机构运动轨迹数据和Z轴升降机构运动轨迹数据；

蓝牙模块电路，作为中央处理单元从手机、电脑获取钉雕艺术图案信息的通道，用来下载XY平面运动机构运动轨迹数据和Z轴升降机构运动轨迹数据；

无线网络通讯模块，作为中央处理单元从网络获取钉雕艺术图案信息的通道，用来下载XY平面运动机构运动轨迹数据和Z轴升降机构运动轨迹数据。