专利名称：在硬质材料上进行影雕的方法
技术领域：
本发明是一种用计算机控制雕刻工具进行影雕的方法。
背景技术：
影雕是一种独特的石雕工艺技法，它用头如针尖般的钢钎雕具在平面石板上不断点击凿刻。通过黑、灰、白的对比表现水墨效果，颇像照片和铜版画，乍看是影像、细察是雕刻。
手工雕刻时在抛光的石板上把要雕琢的图像的轮廓描绘出来，再用合金钢头磨成针一样细小靠熟练手工凿击石板。明暗随着针点的疏密，粗细深浅变化把图象用点的大小疏密表现出来。
影雕作品不怕风吹雨淋，永不褪色。克服像片图画年久会发黄、褪色的缺点。具有摄影一样的艺术效果。可以永久保存。因其永久性，被广泛应用于寺庙、教堂、纪念馆、大厦、陵园等建筑装饰。
制作影雕的工艺师受严格训练，经多年学习才能得心应手。尤以雕制肖像为最难，须有多年的功底才能精确地表现出明暗对比，且雕刻之过程中不能出错，一旦失手也就影响整幅作品。一般一个熟练的雕刻师需一个星期左右才能完成一幅作品。
已有用机械雕刻机有激光雕刻机和使用旋转刀头机械雕刻机，使用上述设备，均需要将石材放置到设备上，费时费力，对于无法移动的特大型石材或位置固定的石材，无法雕刻，而且无法在石材上雕刻出灰度图像。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型影雕的方法，用机械模拟手工雕刻，替代手工劳动，同时，可以将影雕机拎到操作现场，放置在需要加工的石材表面，进行影雕操作，省时省力，尤其适用于对无法移动的特大型石材或位置固定的石材进行影雕操作。
本发明的技术方案如下在硬质材料上进行影雕的方法，其特征在于设置一个机架，机架内水平安装X-Y向二维移动机构，打印针头安装在X-Y向二维移动机构上，打印针头的工作平面与机架底平面平行，打印针头的垂直行程等于或略大于打印针头的针尖与机架底平面的距离，将机架放置在硬质材料表面，将需要在硬质材料上影雕的图像信息输入到计算机中，通过计算机编制相应的程序，将图像的灰度信息转化成电压信号，并将电压信号转化成力的信号，驱动打印针头在X向、Y向滑动，而且向打印针头施加不同大小的力，使得打印针头在硬质材料上打印出相应的灰度图像。
所述的机架可以活动安装在底框上，机架与底框之间距离可调，使得打印针头的工作平面与底框的底平面平行。
本发明的常用实现结构是设置一个机架，机架内水平安装X-Y向二维移动机构，二维移动机构由X向滑动机构与Y向滑动机构及相应的驱动电机组成，X向滑动机构安装在Y向滑动机构的滑块上，X向滑动机构的滑块上安装有冲针作Z向运动的打印针头，其特征在于打印针头的工作平面与机架底平面平行，打印针头的垂直行程等于或略大于打印针头的针尖与机架底平面的距离。
机架为一方形框架；所述的X向与Y向滑动机构分别由导杆、丝杆、滑块、驱动电机组成；Y向滑动机构的Y向丝杆安装在框架的左侧，Y向导杆安装在框架的两侧，Y向丝杆端头由安装在框架上的驱动电机驱动，在Y向丝杆上有Y向滑块，Y向导杆上有副滑块，Y向滑块和副滑块之间安装有X向滑动机构的X向丝杆与X向导杆，X向丝杆端头由安装在副滑块或Y向滑块上的驱动电机驱动，X向滑块上安装有冲针作Z向运动的打印针头。
所述的机架是底面水平的框架或者是带有三至四个支撑脚的框架。
所述的机架和底框之间通过螺栓活动连接。
本发明改变了已有的将石材放入设备上雕刻的传统方法，将机架或底框贴紧石材表面，所述的X向滑动机构、Y向滑动机构的工件安装平面与机架底面互相平行，底框与机架之间的连接设为可调节方式，保证打印针头的工作平面与工件表面平行；由于灰度图像的信息转变成力学信号，进而驱动打印针头打出深浅不等小坑，形成灰度图象。
本发明的X-Y向二维移动机构属于已有技术，其要求是打印针头能够在在一定区域内，在X向和Y向任意移动，实现这种二维移动的方式很多，在此不一一列举。同时，机架与底框采用活动或放置方式安装，是为了方便微调机架与底框之间的距离，以保证打印针头的工作平面和机架或底框底端表面(被雕材料)距离一致，获得高质量雕刻效果。
本发明方法适用于在水平面、倾斜面、垂直面上打印出灰度图像。
本发明的优点1、本发明方法可以在石材等硬质材料上打印出灰度图像，图像逼真，达到人工影雕的效果；2、本发明是在石材等硬质材料表面打印出灰度图像，改变了已有技术只能将石材放进设备内雕刻的传统技法。
3、本发明方法可以用于在无法移动或固定设置的硬质材料表面雕刻。工作时可以不需要连接计算机，使用可移动存储介质。
图1为本发明产品结构示意图。
图2为图1结构的俯视结构图。
图3为本发明产品另一种结构示意图。
具体实施例方式
参见附图。
参见图1、图2。本发明实施所涉及的数控影雕机的结构，包括有机架7，机架7是一个方形框架，机架7内水平安装有X-Y向二维移动机构，二维移动机构由X向滑动机构与Y向滑动机构及相应的驱动电机组成，所述的Y向滑动机构由Y向导杆1、Y向丝杆9、滑块3、驱动电机5组成，Y向导杆1共有二根，分别安装有机架7的左右两端，Y向丝杆9安装在导杆1的旁边，滑块3安装在Y向丝杆9上，滑块3与Y向丝杆9通过螺纹配合，Y向丝杆9由安装在机架7上的步进电机5驱动；滑块3中间有一空腔，空腔内安装有步进电机13，滑块3的右端安装有X向滑动机构的X向丝杆11、X向导杆10，滑块3的左端和Y向导杆1配合，使得滑块3只能沿垂直方向移动，起到限位作用，滑块3和导杆1之间可以是滑套配合，也可是滑轮配合。X向丝杆11、X向导杆10的右端安装在副滑块6上，副滑块6和机架7右端的Y向导杆1配合，副滑块6可以沿Y向导杆1滑动，X向丝杆11上安装有滑块12，滑块12上安装有打印针头4，步进电机13和X向导杆10、X向丝杆11、滑块12构成X向滑动机构。打印针头4的工作平面与机架7底平面平行，打印针头4的垂直行程等于或略大于打印针头4的针尖与机架7底平面的距离。略大于一般指0.5~2毫米。
本发明机架7放在石材或其它硬质材料9的表面，通过计算机控制打印针头，根据计算机输出的信号，打印针头4在X向、Y向不停的移动，并且针尖不断垂直撞击硬质材料9的表面，就可以打印出所需的图像。
参见图3。在机架7下方安装有底框8，机架7与底框8之间采用螺栓连接等可调节连接方式，通过调节底框8与机架7之间的距离，可以有效的保证打印针头4的工作平面与待加工硬质材料表面平行。
利用上述机械，在硬质材料上进行影雕，将机架7放置在硬质材料9表面，将需要在硬质材料上影雕的图像信息输入到计算机中，通过计算机编制相应的程序，将图像的灰度信息转化成电压信号，并将电压信号转化成力的信号，驱动打印针头4在X向、Y向滑动，而且向打印针头施加不同大小的力，使得打印针头在硬质材料上打印出相应的灰度图像。
权利要求
1.在硬质材料上进行影雕的方法，其特征在于设置一个机架，机架内水平安装X-Y向二维移动机构，打印针头安装在X-Y向二维移动机构上，打印针头的工作平面与机架底平面平行，打印针头的垂直行程等于或略大于打印针头的针尖与机架底平面的距离，将机架放置在硬质材料表面，将需要在硬质材料上影雕的图像信息输入到计算机中，通过计算机编制相应的程序，将图像的灰度信息转化成电压信号，并将电压信号转化成力的信号，驱动打印针头在X向、Y向滑动，而且向打印针头施加不同大小的力，使得打印针头在硬质材料上打印出相应的灰度图像。
2.据权利要求1所述的方法，其特征是所述的机架活动安装在底框上，机架与底框之间距离可调，使得打印针头的工作平面与底框的底平面平行。
全文摘要
本发明公开了一种在硬质材料上进行影雕的方法，设置一个机架，机架内水平安装X－Y向二维移动机构，打印针头安装在X－Y向二维移动机构上，打印针头的工作平面与机架底平面平行，打印针头的垂直行程等于或略大于打印针头的针尖与机架底平面的距离，将机架放置在硬质材料表面，将需要在硬质材料上影雕的图像信息输入到计算机中，通过计算机编制相应的程序，将图像的灰度信息转化成电压信号，并将电压信号转化成力的信号，驱动打印针头在X向、Y向滑动，而且向打印针头施加不同大小的力，使得打印针头在硬质材料上打印出相应的灰度图像。效果逼真，可以取代人工影雕。
文档编号B44B3/00GK1657317SQ20051003765
公开日2005年8月24日 申请日期2005年1月5日 优先权日2005年1月5日
发明者蔡兵 申请人:蔡兵