CN102529562B - 一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，包括：笔芯，其端部设置有笔尖，且其内部灌注有墨水；直线导向机构，其具有供所述笔芯贯穿、并可沿其在垂直方向上发生相对的自由滑动的通孔，所述通孔的延伸方向垂直于水平面；以及限位机构，其设置于所述笔芯的沿所述通孔发生相对的自由滑动的行进路径上，以阻挡所述笔芯从所述通孔中脱落。当绘线笔在铜坯表面绘制图案时，参考铜坯表面凹陷最深的位置确定绘线笔向下运动的距离，这样，对于铜坯表面凹下去的地方，笔尖依然可以接触到；对于铜坯表面有凸起的地方，笔芯就会相对于直线导向机构做相对向上的滑动，而不会与铜坯表面抵触。本发明的绘线笔结构简单，使用方便。

Description

一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔

技术领域

本发明涉及景泰蓝生产领域，尤其涉及一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔。

背景技术

景泰蓝，也叫“铜胎掐丝珐琅”，是中国北京著名的特种工艺品之一。传统的景泰蓝制作工艺包括制胎、图案设计、掐丝、粘丝、焊丝、点蓝、烧蓝、打磨、抛光、镀金等工序。具体工艺为：制坯胎——根据所须花样在铜坯胎上镶嵌铜丝(通常是粘结加焊接的方式)——点蓝(在铜丝围绕成的凹处填满珐琅粉)——入窑熔烧——磨光表面，高贵的还需要在铜露出处涂金或镀金。其中，依赖于人工的掐丝工序存在以下几个问题，掐丝工人直接对照着设计出的图案掐丝，逐渐在胎体上形成完整图案，生产效率很低，限制了规范化的批量生产；并且人工掐丝的准确度也较低，很难做到与设计图案保持完全一致，影响产品质量；同时对人体健康有非常大的负面影响，工作多年的掐丝工人通常都有眼疾。因此，目前在掐丝工序中增加了在景泰蓝铜坯雕刻的环节，也就是利用拓蓝机先在铜坯上绘制出图案，然后再人工掐丝。

拓蓝机就是利用计算机控制绘线笔在铜坯表面移动，从而完成图案绘制的设备。但是由于铜坯的表面是凸凹不平的，是不光滑的表面，当计算机按照所采集的铜坯的标准外形数据控制绘线笔在铜坯表面移动时，就会出现这样的情况，凹下去的地方出现了断线的情况，图案不完整；凸出来的地方又与绘线笔的笔尖相抵触，损害绘线笔的使用寿命。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明设计开发了一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔。本发明中的绘线笔由笔芯和直线导向机构，笔芯可以沿直线导向机构的通孔自由滑动，这样，当绘线笔在铜坯表面绘制图案时，参考铜坯表面凹陷最深的位置确定绘线笔向下运动的距离，这样，对于铜坯表面凹下去的地方，笔尖依然可以接触到；对于铜坯表面有凸起的地方，笔芯就会相对于直线导向机构做相对向上的滑动，而不会与铜坯表面抵触。本发明的绘线笔结构简单，使用方便。

本发明提供的技术方案为：

一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，包括：

笔芯，其端部设置有笔尖，且其内部灌注有墨水；

直线导向机构，其具有供所述笔芯贯穿、并可沿其在垂直方向上发生相对的自由滑动的通孔，所述通孔的延伸方向垂直于水平面；以及

限位机构，其设置于所述笔芯的沿所述通孔发生相对的自由滑动的行进路径上，以阻挡所述笔芯从所述通孔中脱落；

其中，所述笔芯在自然重力的作用下，其笔尖突出于所述直线导向机构。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述直线导向机构为一直线轴承，且所述笔尖的直径为0.2毫米。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括：

L型支架，其L型的第一边和第二边均设置有安装孔，其中所述L型支架通过第一边的安装孔安装至可移动机架上；

支撑台，其位于所述L型支架的下方，所述支撑台的两侧设置有螺栓孔，中间设置有贯通孔，在所述支撑台两侧的螺栓孔与所述L型支架第二边的安装孔之间设置有长螺栓，以将所述L型支架与支撑台连接在一起；

其中，所述直线轴承的外周表面固定于所述支撑台中间的贯通孔中，所述笔芯延伸通过所述支撑台。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述L型支架的第二边的中央设置有圆形通孔，其直径与所述笔芯的直径相匹配，并且所述笔芯可以穿过所述圆形通孔。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述笔芯还包括有一套设于所述笔芯外侧的光轴，所述笔尖延伸出所述光轴，所述光轴的外径与所述直线导向机构的通孔的直径相匹配。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述限位机构为设置于所述光轴上的、环绕所述光轴外周表面的弹性挡圈，所述弹性挡圈位于所述支撑台贯通孔的上方，且弹性挡圈的外径大于所述支撑台贯通孔的直径，其中，所述光轴上开设有多个嵌入环槽，所述弹性挡圈通过弹力选择性地卡入其中一个嵌入环槽中。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述可移动机架连接驱动所述可移动机架沿水平方向移动的一个或两个第一直线驱动机构，还连接有一驱动所述安装架沿垂直方向移动的第二直线驱动机构。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，在所述第一直线驱动机构为两个的情况下，所述两个第一直线驱动机构驱动所述安装架水平移动的方向互成90度。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下：

在所述控制装置内输入待绘制图样，

以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，

所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动。

优选的是，所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下：

在所述控制装置内输入待绘制图样，

以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，

所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动；

并且，所述控制装置控制所述绘线笔首先绘制彼此间相互平行的线条，再绘制相互平行线条之间的连接线条，最后绘制单点连接线条或独立线条。

本发明所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔由笔芯和直线导向机构，笔芯可以沿直线导向机构的通孔自由滑动，这样，当绘线笔在铜坯表面绘制图案时，参考铜坯表面凹陷最深的位置确定绘线笔向下运动的距离，这样，对于铜坯表面凹下去的地方，笔尖依然可以接触到；对于铜坯表面有凸起的地方，笔芯就会相对于直线导向机构做相对向上的滑动，而不会与铜坯表面抵触。本发明的绘线笔结构简单，使用方便。

附图说明

图1为本发明所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，包括：笔芯5，其端部设置有笔尖3，且其内部灌注有墨水；直线导向机构，其具有供所述笔芯5贯穿、并可沿其在垂直方向上发生相对的自由滑动的通孔，所述通孔的延伸方向垂直于水平面；以及限位机构，其设置于所述笔芯5的沿所述通孔发生相对的自由滑动的行进路径上，以阻挡所述笔芯5从所述通孔中脱落；其中，所述笔芯5在自然重力的作用下，其笔尖3突出于所述直线导向机构。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述直线导向机构为一直线轴承1，且所述笔尖3的直径为0.2毫米。

上述笔芯中灌注的墨水是水性墨水。水性墨水绘制在铜坯表面之后，不会妨碍后期的点蓝工序。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括：L型支架6，其L型的第一边和第二边均设置有安装孔，其中所述L型支架通过第一边的安装孔7安装至可移动机架上；支撑台4，其位于所述L型支架6的下方，所述支撑台4的两侧设置有螺栓孔，中间设置有贯通孔，在所述支撑台4两侧的螺栓孔与所述L型支架6第二边的安装孔之间设置有长螺栓8，以将所述L型支架6与支撑台4连接在一起；其中，所述直线轴承1的外周表面固定于所述支撑台4中间的贯通孔中，所述笔芯5延伸通过所述支撑台4。

现有技术中，固定支架都采用一体结构。在本发明中，则将固定支架分解成两部分，分别为L型支架和支撑台。支撑台4和L型支架6之间通过长螺栓8固定连接。这样，就可以方便地调整支撑台与L型支架之间的距离，为笔芯的上下移动留出充分的活动空间。L型支架通过第一边的安装孔再安装在可移动机架上，既保证了安装的稳定性，又使得绘线笔易于拆卸、更换和维修。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述L型支架6的第二边的中央设置有圆形通孔9，其直径与所述笔芯5的直径相匹配，并且所述笔芯5可以穿过所述圆形通孔。

为减少绘线笔笔芯的更换次数，减少停机次数，提高生产效率，笔芯的长度越大越好。但实际上，笔芯过长又会造成L型支架与支撑台之间的纵向距离过大，使得拓蓝机的整体空间无法得到充分利用。因此，在L型支架的中央部位设置有圆形通孔，笔芯可以从此圆形通孔中伸出，使得绘线笔的结构更加紧凑，空间得到有效利用。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述笔芯5还包括有一套设于所述笔芯5外侧的光轴2，所述笔尖1延伸出所述光轴2，所述光轴2的外径与所述直线导向机构的通孔的直径相匹配。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述限位机构为设置于所述光轴2上的、环绕所述光轴2外周表面的弹性挡圈(未示出)，所述弹性挡圈位于所述支撑台4贯通孔的上方，且弹性挡圈的外径大于所述支撑台4贯通孔的直径，其中，所述光轴2上开设有多个嵌入环槽，所述弹性挡圈通过弹力选择性地卡入其中一个嵌入环槽中。

光轴上沿纵向开设有多个嵌入环槽，通过调整弹性挡圈的嵌入位置，就可以调整笔芯相对于支撑台向下延伸的长度，由此，适应不同尺寸和形状的景泰蓝胎体的绘图的需要。并且，弹性挡圈作为阻挡光轴下落的限位机构，使得光轴下落时弹性挡圈与支撑台之间的碰撞能够得到缓冲。弹性挡圈通过嵌入的方式进入嵌入环槽，比以螺纹方式旋拧入光轴更加稳定。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，所述可移动机架连接驱动所述可移动机架沿水平方向移动的一个或两个第一直线驱动机构，还连接有一驱动所述安装架沿垂直方向移动的第二直线驱动机构。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔中，在所述第一直线驱动机构为两个的情况下，所述两个第一直线驱动机构驱动所述安装架水平移动的方向互成90度。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下：在所述控制装置内输入待绘制图样，以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动。

所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下：在所述控制装置内输入待绘制图样，以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动；并且，所述控制装置控制所述绘线笔首先绘制彼此间相互平行的线条，再绘制相互平行线条之间的连接线条，最后绘制单点连接线条或独立线条。

上述控制装置的控制方式中，控制装置控制绘线笔首先绘制彼此间相互平行的线条，再绘制相互平行线条之间的连接线条，最后绘制单点连接线条或独立线条。其中，单点连接线条就是一端与其它线条连接的线条，独立线条就是两端都不与其它线条连接的线条。通过这种方法绘制时，景泰蓝胎体转动平稳，绘制的精确度高，线条更加细腻，显示效果更好。

景泰蓝铜坯有两种：平面铜坯和立体铜坯。利用拓蓝机在平面铜坯上雕刻，则绘线笔在三个方向上运动，也就是安装架连接有两个第一直线驱动机构以及一个第二直线驱动机构。首先在计算机软件内设计好二维的待绘制图样，并且在软件内根据待绘制图样设定三维坐标系。绘线笔在x轴和y轴方向的运动就完全依照软件的设定进行。绘线笔每一笔的绘制过程是，先在向下移动到笔尖到达铜坯表面的一个点，再做水平移动，然后绘线笔上升笔尖离开铜坯表面，然后做水平移动到下一个点的上方，绘线笔向下移动到笔尖接触第二个点，以此类推，直到完成整幅图样的绘制。

在上述过程中，在开始工作之前，绘线笔的笔尖与铜坯表面的距离是已知的，假设为L。由于铜坯表面处于凸凹不平的情况，并不是光滑的表面，因此，当绘线笔受第二直线驱动机构下降L时，如果铜坯表面为凹陷下去的地方，则绘线笔笔尖就接触不到铜坯，如果铜坯表面为凸起的地方，则笔尖又会被顶住，甚至被折断。在本发明中，在设定绘线笔的下降距离的时候，就考虑到上述情况。在初始状态，需要确定铜坯表面上凹陷最深的一点，这一点相比于光滑表面凹陷下去的距离，设为ΔL，则实际上绘线笔向下运动的距离为L+ΔL，这样，即使是凹陷，也不妨碍绘制，而对于凹陷没有那么深或者甚至是相对光滑表面凸起的地方，绘线笔的光轴也可以相对直线轴承向上运动，实现自我调节。

对于立体铜坯而言，则铜坯固定在一旋转轴上，在x轴和z轴形成的平面内旋转，而绘线笔可做y轴的水平运动和z轴的垂直运动，也就是说安装架连接有一个第一直线驱动机构就可以了。

但是由于此时铜坯是旋转运动的，而待绘制图样是二维的，则需要在绘制过程中解决平面图案曲面映射的问题。由于待绘制图样被置于x、y、z轴的三维坐标系内，对于立体铜坯而言，则要得到在xz平面内一定弧长所对应的弧度，这样才能在立体铜坯上绘制出具有预期效果的图样。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (9)

1.一种用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，包括:

笔芯，其端部设置有笔尖，且其内部灌注有墨水;

直线导向机构，其具有供所述笔芯贯穿、并可沿其在垂直方向上发生相对的自由滑动的通孔，所述通孔的延伸方向垂直于水平面;以及

限位机构，其设置于所述笔芯的沿所述通孔发生相对的自由滑动的行进路径上，以阻挡所述笔芯从所述通孔中脱落;

其中，所述笔芯在自然重力的作用下，其笔尖突出于所述直线导向机构;

所述笔芯还包括有一套设于所述笔芯外侧的光轴，所述笔尖延伸出所述光轴，所述光轴的外径与所述直线导向机构的通孔的直径相匹配。

2.如权利要求1所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，所述直线导向机构为一直线轴承，且所述笔尖的直径为0.2毫米。

3.如权利要求2所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，还包括:

L型支架，其L型的第一边和第二边均设置有安装孔，其中所述L型支架通过第一边的安装孔安装至可移动机架上;

支撑台，其位于所述L型支架的下方，所述支撑台的两侧设置有螺栓孔，中间设置有贯通孔，在所述支撑台两侧的螺栓孔与所述L型支架第二边的安装孔之间设置有长螺栓，以将所述L型支架与支撑台连接在一起;

其中，所述直线轴承的外周表面固定于所述支撑台中间的贯通孔中，所述笔芯延伸通过所述支撑台。

4.如权利要求3所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，所述L型支架的第二边的中央设置有圆形通孔，其直径与所述笔芯的直径相匹配，并且所述笔芯可以穿过所述圆形通孔。

5.如权利要求4所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，所述限位机构为设置于所述光轴上的、环绕所述光轴外周表面的弹性挡圈，所述弹性挡圈位于所述支撑台贯通孔的上方，且弹性挡圈的外径大于所述支撑台贯通孔的直径，其中，所述光轴上开设有多个嵌入环槽，所述弹性挡圈通过弹力选择性地卡入其中一个嵌入环槽中。

6.如权利要求5所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，所述可移动机架连接驱动所述可移动机架沿水平方向移动的一个或两个第一直线驱动机构，还连接有一驱动所述安装架沿垂直方向移动的第二直线驱动机构。

7.如权利要求6所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，在所述第一直线驱动机构为两个的情况下，所述两个第一直线驱动机构驱动所述安装架水平移动的方向互成90度。

8.如权利要求7所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下:

在所述控制装置内输入待绘制图样，

以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，

所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动。

9.如权利要求7所述的用于景泰蓝胎体拓蓝机的绘线笔，其特征在于，还包括一控制装置，所述控制装置连接于所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构，所述控制装置控制所述第一直线驱动机构和第二直线驱动机构工作，所述控制装置的控制方式如下:

在所述控制装置内输入待绘制图样，

以景泰蓝胎体的待绘制表面相对其光滑表面所凹陷最深的一点的凹陷的深度作为补偿值，所述控制装置控制所述绘线笔沿垂直方向向景泰蓝胎体表面运动时，所述绘线笔受所述第二直线驱动机构驱动向下运动的距离为景泰蓝胎体的待绘制表面与绘线笔的笔尖之间的距离与补偿值之和，

所述控制装置控制所述绘线笔受第一直线驱动机构驱动依照所述待绘制图样的线条在水平方向上运动;

并且，所述控制装置控制所述绘线笔首先绘制彼此间相互平行的线条，再绘制相互平行线条之间的连接线条，最后绘制单点连接线条或独立线条。

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