[发明专利]用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备

摘要

本发明公开了一种用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，它的移动载板设有驱动空心旋转轴转动的钉雕旋转机构；钉雕机头上设有钉雕进给机构；钉雕进给机构上设有钉雕角度调整机构；钉雕组件设于钉雕机头上；钉雕组件的电磁射钉枪包括枪体滑膛、启动电磁铁、加速电磁铁、钉盒、枪嘴、撞针、钉锤、复位弹簧管和缓冲弹簧管。其优点是：结构科学；控制钉子在木柱的排列陈列及嵌入木柱的深度即可实现各种凹凸有致的点阵图案，形成别具一格的艺术钉雕；多轴运动机构可实现圆形木柱、方形木柱、矩形木柱、异形木柱或板材的表面的钉雕，不受木质桩柱或板材形状限制，钉雕精度高，可以近距离雕刻；钉雕速度快、操作简易、生产效率高，自动化程度高。 1

主权项

1.一种用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，包括钉雕台架、移动载板、钉雕组件、钉雕机头和空心旋转轴；移动载板设置于钉雕台架上；钉雕台架上设有碎屑回收漏斗，钉雕台架底部设有收集钉雕废料的碎屑回收盘；钉雕组件设于钉雕机头上；钉雕机头可随空心旋转轴旋转地设于空心旋转轴端部，空心旋转轴设于移动载板上，空心旋转轴轴向设有供木柱穿过的空心结构；其特征是：

所述移动载板设有驱动空心旋转轴转动的钉雕旋转机构；

钉雕机头上设有调整钉雕组件和木柱之间垂直距离的钉雕进给机构；钉雕进给机构上设有调整与木柱钉雕点保持垂直的钉雕角度调整机构；

钉雕台架上设有驱动移动载板在钉雕台架上运动的台座运动机构；

台座运动机构为沿木柱轴向作直线运动的轴向运动机构或纵横直线运动的X‑Y运动机构；其中：轴向运动机构包括设于移动载板上的轴向运动电机，轴向运动电机设有轴向运动齿轮，钉雕台架设有与轴向运动齿轮啮合的轴向运动同步齿条；X‑Y运动机构包括设于移动载板上的伺服电机，移动载板下方设有由伺服电机驱动的双向运动导轮，钉雕台架设有与双向运动导轮匹配的X‑Y运动轨道；

钉雕组件包括电磁射钉枪；电磁射钉枪包括枪体滑膛、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；

枪嘴设于枪体滑膛的枪口前端；

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

钉锤可滑动地设于枪体滑膛内，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枪体滑膛作往复直线运动，并将钉盒的钉子向枪嘴外击出；

启动电磁铁设于枪体滑膛的尾部，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；

缓冲弹簧管设于枪体滑膛内，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；

复位弹簧管设于枪体滑膛内，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。

2.如权利要求1所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述钉雕旋转机构包括支持空心旋转轴作旋转运动的轴承、带动空心旋转轴转动的直齿锥齿轮圈、作为钉雕旋转机构动力源的旋转步进电机、将旋转步进电机的动力传递给直齿锥齿轮圈的主动直齿锥齿轮；直齿锥齿轮圈设于空心旋转轴外周并与空心旋转轴固定为一体，主动直齿锥齿轮设于旋转步进电机输出轴端并与直齿锥齿轮圈啮合，旋转步进电机设置于移动载板外侧。

3.如权利要求2所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述钉雕进给机构包括机头固定旋转板、丝杆滑块组件、进给步进电机和同步轮同步带组件；机头固定旋转板垂直于固定在空心旋转轴端部，进给步进电机和同步轮同步带组件设置于机头固定旋转板上部，进给步进电机与同步轮同步带组件中的主动同步轮连接，主动同步轮连接通过同步带与同步轮同步带组件中的从动同步轮连接，从动同步轮与丝杆滑块组件中的丝杆连接，丝杆设置于从动同步轮下方并垂直于空心旋转轴的轴心设置；前述钉雕角度调整机构设置于丝杆滑块组件中的滑块上。

4.如权利要求3所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述钉雕角度调整机构包括角度调整步进电机和减速齿轮组；角度调整步进电机和减速齿轮组设置于丝杆滑块组件中的滑块上；减速齿轮组包括一大一小不同直径的齿轮，直径较小的齿轮为主动齿轮，直径较大的齿轮为从动齿轮；钉雕组件设在从动齿轮外侧。

5.如权利要求4所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述钉雕组件还包括保护电磁射钉枪枪嘴的弹簧补偿机构；枪嘴弹簧补偿机构和电磁射钉枪平行设置，它包括套有压缩弹簧的伸缩杆，伸缩杆端部设有枪嘴保护滚轮，电磁射钉枪固定在伸缩杆的自由伸缩的杆身上。

6.如权利要求5所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备还包括机头保护机构；机头保护机构包括设置于移动载板上部的保护安装座，保护安装座内设有竖直设置的丝杆螺母组件，丝杆螺母组件的丝杆下端设有与前述直齿锥齿轮圈啮合的从动直齿锥齿轮；保护安装座在丝杆螺母组件的丝杆侧方上中下位置分别设有接近开关，接近开关通过检测螺母位置来确定机头的位置。

7.如权利要求6所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备还包括具有给木柱自动对中的木柱夹紧组件；该木柱夹紧组件设于位于空心旋转轴后方位置的移动载板上；木柱夹紧组件包括夹紧木柱的夹紧机构、以及驱动夹紧机构作直线运动的夹紧气缸；夹紧机构为两个，按左右对称的形式设置，其中一个与夹紧气缸连接的为主动夹紧机构，另一个为从动夹紧机构；主动夹紧机构和从动夹紧机构上各设有互向对方延伸的平行设置的两条同步齿条和两条导轴，分别对应为主动同步齿条和从动同步齿条、主动导轴和从动导轴；其中，主动夹紧机构可滑动地套接在从动导轴上，从动夹紧机构可滑动地套接在主动导轴上；主动同步齿条和从动同步齿条之间设有同时与主动同步齿条和从动同步齿条啮合的同步齿轮；主动导轴和从动导轴上均套有支持导轴的导向直线轴承；主动同步齿条和从动同步齿条的外侧均设有支持同步齿条直线运动的导向轮。

8.如权利要7所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述夹紧机构包括夹具固定座、活动夹具和夹具锁紧装置；夹具固定座内侧设有回形卡槽，活动夹具外侧设有可匹配插入该回形卡槽的接插部；夹具锁紧装置为顶部设有一字匙的夹具锁紧转向卡销，夹具锁紧转向卡销可90°角度旋转地设置于夹具固定座顶端，并紧靠回形卡槽边缘设置；活动夹具内侧设有与木柱外形匹配的V形夹槽或者异形槽，V形夹槽形成的角度为90°；活动夹具上部设有拉把手。

9.如权利要求8所述的用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备，其特征是：所述用于木质桩柱或板材的阵列钉雕设备还包括设于钉雕台架侧上方的控制面板；钉盒底部设有监控摄像头；钉雕台架内设有电气控制箱和钉箱。