CN108453751A - 文物碑文拓片机器人 - Google Patents

Abstract

文物碑文拓片机器人，包括有夹紧支架、压纸装置、放纸装置、拓印装置以及控制器，夹紧支架与压纸装置连接，放纸装置以及拓印装置与压纸装置连接；使用时，将夹紧支架、压纸支架、放纸装置以及拓印装置安装于石碑上，控制器控制放纸装置将宣纸下放到石碑的碑文前面，以及控制水泵将白芨水喷到宣纸上；然后利用压纸支架将宣纸压紧于石碑上，再控制拓纸电机带动毛刷轮滚压石碑面上的宣纸，将碑文的文字拓印在宣纸上后，控制器控制垂直移动装置以及水平移动装置带动扑打装置的拓包按设置轨迹数据移动，同时，控制器控制扑打装置的拓包蘸墨后扑打石碑上的宣纸，如此不断循环，直到将全部的碑文扑打完成，解决了文物碑文拓片复制效率低的问题。

Description

文物碑文拓片机器人

技术领域

本发明涉及一种文物复制装置，特别涉及一种文物碑文拓片机器人。

背景技术

目前，文物碑文的复制有拓片工艺，由于拓片的技术要求高，复制文物碑文的效率较低，制造拓片的成本较高，数量极少，满足不了人们欣赏文物碑文的要求，一种文物碑文拓片机器人，已成为人们欣赏文物碑文复制品的需要。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种文物碑文拓片机器人，用于满足人们欣赏文物碑文复制品的需要。

本发明的所采取的技术方案是：文物碑文拓片机器人包括有夹紧支架、压纸装置、放纸装置、拓印装置以及控制器，夹紧支架与压纸装置连接，放纸装置以及拓印装置与压纸装置连接；夹紧支架包括有左支架、右支架、上螺杆以及下螺杆，左支架通过上螺杆以及下螺杆与右支架连接；压纸装置包括有压纸支架、第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆，压纸支架设有导槽，导槽设有第一齿条，第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆的外壳与压纸支架固定连接，第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆的拉杆与夹紧支架固定连接；放纸装置包括有卷筒、宣纸以及放纸电机，卷筒与压纸支架铰接，宣纸卷于卷筒上，放纸电机的电机轴与卷筒连接，放纸电机的机座与压纸支架连接；拓印装置包括有拓纸装置以及上墨装置；拓纸装置包括有喷雾装置、毛刷轮、第一齿轮、拓纸电机以及滑座，拓纸电机的电机轴与第一齿轮固定连接，拓纸电机的外壳与滑座固定连接，第一齿轮与毛刷轮连接，毛刷轮与压纸支架铰接，第一齿轮与导槽的第一齿条啮合，滑座与压纸支架的导槽动配合连接；喷雾装置包括有喷头、连接管、水泵以及储液箱，喷头通过连接管与水泵连接，水泵与储液箱连接；上墨装置包括有垂直移动装置、水平移动装置以及扑打装置；垂直移动装置包括有垂直电机、第二齿轮、垂直轨道以及垂直滑座，垂直轨道与压纸支架固定连接，垂直滑座与垂直轨道动配合连接，垂直电机的外壳与垂直滑座连接，垂直电机的电机轴与第二齿轮固定连接，第二齿轮与第一齿条啮合，用于利用垂直电机驱动垂直滑座沿垂直轨道移动；水平移动装置包括有水平轨道、水平滑座、第二齿条、水平电机以及第三齿轮，水平轨道以及第二齿条与垂直滑座固定连接，水平滑座与水平轨道动配合连接，水平电机的外壳与水平滑座固定连接，水平电机的电机轴与第三齿轮固定连接，第三齿轮与第二齿条啮合；扑打装置包括有扑打电动推杆以及拓包，扑打电动推杆的外壳与水平滑座固定连接，扑打电动推杆的驱动杆与拓包连接，水平滑座设有扑打导孔，驱动杆穿过扑打导孔，驱动杆与扑打导孔动配合连接；控制器包括有编程器、CPU、信号输入接口以及执行元件输出接口；控制器包括有压纸前传感器、压纸后传感器、压纸感应件、刷纸上传感器、刷纸下传感器、刷纸感应件、垂直上传感器、垂直下传感器、垂直感应件、水平左传感器、水平右传感器、水平感应件、自动开关以及停止开关；压纸前传感器、压纸后传感器安装于夹紧支架上，压纸前传感器位于压纸后传感器的前方，压纸感应件安装于压纸支架上；刷纸上传感器以及刷纸下传感器安装于压纸支架上，刷纸感应件安装于拓纸电机的外壳上；垂直上传感器以及垂直下传感器安装于垂直轨道上，垂直上传感器位于垂直下传感器的上方，垂直感应件安装于垂直滑座上；水平左传感器以及水平右传感器安装于水平轨道上，水平感应件安装于水平滑座上；控制器的信号输入接口通过输入控制线与压纸前传感器、压纸后传感器、刷纸上传感器、刷纸下传感器、垂直上传感器、垂直下传感器、水平左传感器以及水平右传感器连接；控制器的执行元件输出接口通过输出控制线与第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆、第四电动拉杆、放纸电机、水泵、拓纸电机、垂直电机、水平电机以及扑打电动推杆连接；控制器设有电池电源以及充电器，以方便室外使用，以及利用市电向电池充电；压纸支架设有墨盒，墨盒的吸墨垫里有墨，用于宣纸上墨；压纸感应件的初始状态是：压纸感应件接近压纸前传感器；毛刷轮的初始位置是：毛刷轮位于压纸支架的上部；毛刷轮位于压纸支架的上部时，刷纸感应件接近刷纸上传感器；垂直移动装置初始状态是：垂直感应件接近垂直下传感器；扑打装置的初始状态是：拓包未与石碑接触，拓包位于对准墨盒的位置，水平滑座上的水平感应件接近水平轨道上的水平左传感器。

文物碑文拓片机器人的使用方法是：使用时，先将石碑清洁干净，利用上螺杆以及下螺杆将夹紧支架的左支架以及右支架固定于石碑上；夹紧支架安装于石碑上后，利用第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆将压纸支架与夹紧支架连接，并使毛刷轮位于压纸支架上部的初始位置；压纸支架与夹紧支架连接后，根据石碑的碑文的位置调节刷纸上传感器、刷纸下传感器、垂直上传感器、垂直下传感器、水平左传感器以及水平右传感器的位置，固定拓片的范围；拓片的范围固定后，按下自动开关后，控制器进入自动控制程序；控制器进入自动控制程序后，控制器控制放纸电机带动卷筒转动，卷筒将卷筒上的宣纸下放到石碑的前面；在卷筒放下宣纸的同时，控制器控制水泵工作，水泵通过喷头将白芨水雾化后喷到石碑前面移动的宣纸上，使宣纸湿润；宣纸下放到石碑的前面后，控制器控制放纸电机以及水泵停止；放纸电机以及水泵停止后，控制器控制第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆推压纸支架向石碑前面的宣纸移动，当压纸支架将宣纸压紧于的石碑前面后，控制器控制第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆停止，利用压纸支架将宣纸压紧于石碑的前面；压纸支架将宣纸压紧于石碑的碑文前面后，控制器控制拓纸电机带动第一齿轮转动，第一齿轮带动毛刷轮转动，第一齿轮不断与齿条啮合，使第一齿轮以及滑6沿导槽向下移动，利用第一齿轮带动毛刷轮沿碑文前面的宣纸旋转以及移动，利用毛刷轮刷石碑面上的宣纸，使宣纸与石碑的碑文密切贴合，使拓体碑文全部均匀凹入，将碑文拓在宣纸上，使碑文字迹于宣纸清晰显现，利用毛刷轮对石碑面上的宣纸进行自动拓印；宣纸与石碑的碑文密切贴合后，控制器控制拓纸电机带动毛刷轮复位到初始位置后停止；拓纸电机停止后，控制器控制扑打装置的扑打电动推杆带动拓包复位移动，使拓包蘸上墨盒的墨；拓包蘸墨盒的墨后，控制器控制垂直移动装置的垂直电机带动垂直滑座沿垂直轨道移动，与垂直滑座固定连接的水平轨道跟随垂直滑座移动；同时，控制器控制水平电机带动水平滑座沿水平轨道移动；同时，控制器控制扑打装置的电动推杆运行，电动推杆带动拓包作往复移动，将拓包上的墨轻扑在石碑前面的宣纸上，使石碑上的碑文于宣纸显示出来；石碑前面的宣纸轻扑上墨后， 控制器控制垂直移动装置以及水平移动装置带动扑打装置的拓包回到初始位置；拓包回到初始位置后，控制器控制第一电动拉杆、第二电动拉杆、第三电动拉杆以及第四电动拉杆牵引压纸支架离开宣纸；压纸支架离开宣纸后，将拓印有碑文文字的宣纸裁剪下来；解决了石碑的碑文复制效率慢的问题。

本发明的有益效果是：文物碑文拓片机器人包括有夹紧支架、压纸装置、放纸装置、拓印装置以及控制器，夹紧支架与压纸装置连接，放纸装置以及拓印装置与压纸装置连接；使用时，将夹紧支架安装于石碑上，将压纸支架、放纸装置与夹紧支架连接后，控制器控制放纸装置的放纸电机带动卷筒将宣纸下放到石碑的碑文前面，以及控制水泵将白芨水喷到宣纸上；然后利用压纸支架将宣纸压紧于石碑上，再控制拓纸电机带动毛刷轮滚压石碑面上的宣纸，将碑文的文字拓印在宣纸上后，控制器控制垂直移动装置以及水平移动装置带动扑打装置的拓包按设置轨迹数据移动，同时，控制器控制扑打装置的拓包蘸墨后扑打石碑上的宣纸，如此不断循环，直到将全部的碑文扑打完成；解决了文物碑文拓片复制效率低的问题，使更多人能欣赏到文物碑文的复制品，传承中国的传统文化。

附图说明

图1是文物碑文拓片机器人的结构示意图；

图2是图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明进行进一步的说明：

如图1所示的文物碑文拓片机器人的结构示意图以及图2所示的图1的左视图；文物碑文拓片机器人包括有夹紧支架1、压纸装置2、放纸装置3、拓印装置4以及控制器5，夹紧支架1与压纸装置2连接，放纸装置3以及拓印装置4与压纸装置2连接；夹紧支架1包括有左支架6、右支架7、上螺杆8以及下螺杆9，左支架6通过上螺杆8以及下螺杆9与右支架7连接；压纸装置2包括有压纸支架10、第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14，压纸支架10设有导槽15，导槽15设有第一齿条16，第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14的外壳与压纸支架10固定连接，第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14的拉杆与夹紧支架1固定连接；放纸装置3包括有卷筒17、宣纸18以及放纸电机19，卷筒17与压纸支架10铰接，宣纸18卷于卷筒17上，放纸电机19的电机轴与卷筒17连接，放纸电机19的机座与压纸支架10连接；拓印装置4包括有拓纸装置20以及上墨装置21；拓纸装置20包括有喷雾装置22、毛刷轮23、第一齿轮24、拓纸电机25以及滑座26，拓纸电机25的电机轴与第一齿轮24固定连接，拓纸电机25的外壳与滑座26固定连接，第一齿轮24与毛刷轮23连接，毛刷轮23与压纸支架10铰接，第一齿轮24与导槽15的第一齿条16啮合，滑座26与压纸支架10的导槽15动配合连接；喷雾装置22包括有喷头27、连接管28、水泵29以及储液箱30，喷头27通过连接管28与水泵29连接，水泵29与储液箱30连接；上墨装置21包括有垂直移动装置31、水平移动装置32以及扑打装置33；垂直移动装置31包括有垂直电机34、第二齿轮82、垂直轨道35以及垂直滑座36，垂直轨道35与压纸支架10固定连接，垂直滑座36与垂直轨道35动配合连接，垂直电机34的外壳与垂直滑座36连接，垂直电机34的电机轴与第二齿轮82固定连接，第二齿轮82与第一齿条16啮合，用于利用垂直电机34驱动垂直滑座36沿垂直轨道35移动；水平移动装置32包括有水平轨道37、水平滑座38、第二齿条39、水平电机40以及第三齿轮41，水平轨道37以及第二齿条39与垂直滑座36固定连接，水平滑座38与水平轨道37动配合连接，水平电机40的外壳与水平滑座38固定连接，水平电机40的电机轴与第三齿轮41固定连接，第三齿轮41与第二齿条39啮合；扑打装置33包括有扑打电动推杆42以及拓包43，扑打电动推杆42的外壳与水平滑座38固定连接，扑打电动推杆42的驱动杆44与拓包43连接，水平滑座38设有扑打导孔45，驱动杆44穿过扑打导孔45，驱动杆44与扑打导孔45动配合连接；控制器5包括有编程器、CPU、信号输入接口以及执行元件输出接口；控制器5包括有压纸前传感器46、压纸后传感器47、压纸感应件48、刷纸上传感器49、刷纸下传感器50、刷纸感应件51、垂直上传感器52、垂直下传感器53、垂直感应件54、水平左传感器55、水平右传感器56、水平感应件57、自动开关58以及停止开关79；压纸前传感器46、压纸后传感器47安装于夹紧支架1上，压纸前传感器46位于压纸后传感器47的前方，压纸感应件48安装于压纸支架10上；刷纸上传感器49以及刷纸下传感器50安装于压纸支架10上，刷纸感应件51安装于拓纸电机25的外壳上；垂直上传感器52以及垂直下传感器53安装于垂直轨道35上，垂直上传感器52位于垂直下传感器53的上方，垂直感应件54安装于垂直滑座36上；水平左传感器55以及水平右传感器56安装于水平轨道37上，水平感应件57安装于水平滑座38上；控制器5的信号输入接口通过输入控制线与压纸前传感器46、压纸后传感器47、刷纸上传感器49、刷纸下传感器50、垂直上传感器52、垂直下传感器53、水平左传感器55以及水平右传感器56连接；控制器5的执行元件输出接口通过输出控制线与第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13、第四电动拉杆14、放纸电机19、水泵29、拓纸电机25、垂直电机34、水平电机40以及扑打扑打电动推杆42连接；控制器5设有电池电源以及充电器，以方便室外使用，以及利用市电向电池充电；压纸支架10设有墨盒79，墨盒79的吸墨垫80里有墨，用于宣纸18上墨。

压纸感应件48的初始状态是：压纸感应件48接近压纸前传感器46；毛刷轮23的初始位置是：毛刷轮23位于压纸支架10的上部；毛刷轮23位于压纸支架10的上部时，刷纸感应件51接近刷纸上传感器49；垂直移动装置31初始状态是：垂直感应件54接近垂直下传感器53；扑打装置33的初始状态是：拓包43未与石碑78接触，拓包43位于对准墨盒79的位置，水平滑座38上的水平感应件57接近水平轨道37上的水平左传感器55。

为了实施水平滑座38于水平轨道37上平稳移动，以及控制水平滑座38以及扑打装置33的拓包43水平移动的行程；水平轨道37的截面为非圆形，水平轨道37的截面包括有长方形以及正方形，水平轨道37设有水平左滑套59以及水平右滑套60，水平左传感器55安装于水平左滑套59上，水平右传感器56安装于水平右滑套60上；为了控制垂直滑座36于垂直轨道36移动的行程，控制拓包43移动的位置；垂直轨道35设有垂直上滑套61以及垂直下滑套62，垂直上传感器52安装于垂直上滑套61上，垂直下传感器53安装于垂直下滑套62上。

为了调节刷纸上传感器49、刷纸下传感器50的位置，控制毛刷轮23的行程，压纸支架10设有滑柱63、上滑套64以及下滑套65，刷纸上传感器49安装于上滑套64上，刷纸下传感器50安装于下滑套65上。

为了实施扑打装置33的拓包43于石碑78上面任意位置移动，水平轨道37与垂直轨道35垂直，第一齿条16与第二齿条39垂直；水平轨道37与第二齿条39平行，垂直轨道35与第一齿条16平行；卷筒17位于毛刷轮23的上方，卷筒17的轴线毛刷轮23的轴线平行。

为了避免压纸支架10压损宣纸18，以及避免毛刷轮23损伤宣纸18，压纸支架10固定有压纸垫66，压纸垫66由弹性材料构成，该弹性材料为橡胶，或者为硅胶；为了使宣纸18与石碑78的碑文77更好接触，毛刷轮23设有软质的毛刷，毛刷布满卷轮的圆周上。

为了时实施扑打装置33的拓包43对宣纸18的扑打，将墨上在宣纸18上；扑打装置33的扑打电动推杆42的驱动杆44与石碑78面垂直，驱动杆44设有弹性接头67，弹性接头67设有导孔68、导柱69以及弹簧70，导柱69与导孔68动配合连接，弹簧70设于导孔68，弹簧70处于被压缩状态，弹性接头67与驱动杆44固定连接，导柱69与拓包43固定连接。

为了实施毛刷轮23的水平移动，导槽15包括有左导槽71以及右导槽72，左导槽71设于压纸支架10的左边，右导槽72设于压纸支架10的右边；第一齿条16包括有第一左齿条73以及第一右齿条74，第一左齿条73设于左导槽71，第一右齿条74设于右导槽72；第一齿轮24包括有第一左齿轮75以及第一右齿轮76，第一左齿轮75与毛刷轮23的左端固定连接，第一右齿轮76与毛刷轮23的右端固定连接；第一左齿轮75与第一左齿条74啮合，第一右齿轮76与第一右齿条75啮合，滑座26与左导槽71动配合连接。

为了湿润宣纸18，喷雾装置22的储液箱30设有白芨水，喷头27的喷口对着石碑78表面的宣纸18；为了适合不同规格的石碑78，压纸支架10、卷筒17以及毛刷轮23设有不同的规格，以适合不同宽度的石碑78；同一规格的卷筒17以及毛刷轮23的宽度相同。

文物碑文拓片机器人的使用方法是：使用时，先将石碑78清洁干净，利用上螺杆8以及下螺杆9将夹紧支架1的左支架6以及右支架7固定于石碑78上；夹紧支架1安装于石碑78上后，利用第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14将压纸支架10与夹紧支架1连接，并使毛刷轮23位于压纸支架10上部的初始位置；压纸支架10与夹紧支架1连接后，根据石碑78的碑文77的位置调节刷纸上传感器49、刷纸下传感器50、垂直上传感器52、垂直下传感器53、水平左传感器55以及水平右传感器56的位置，固定拓片的范围；拓片的范围固定后，按下自动开关58后，控制器5进入自动控制程序；控制器5进入自动控制程序后，控制器5控制放纸电机19带动卷筒16转动，卷筒16将卷筒16上的宣纸18下放到石碑78的前面；在卷筒16放下宣纸18的同时，控制器5控制水泵29工作，水泵29通过喷头27将白芨水雾化后喷到石碑78前面移动的宣纸18上；宣纸18下放到石碑78的前面后，控制器5控制放纸电机19以及水泵29停止；放纸电机19以及水泵29停止后，控制器5控制第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14推压纸支架10向石碑78前面的宣纸18移动，当压纸支架10将宣纸18压紧于的石碑78前面后，控制器5控制第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14停止，利用压纸支架10将宣纸18压紧于石碑78的前面；压纸支架10将宣纸18压紧于石碑78的碑文77前面后，控制器5控制拓纸电机25带动第一齿轮24转动，第一齿轮24带动毛刷轮23转动，第一齿轮24不断与齿条15啮合，使第一齿轮24以及滑座26沿导槽15向下移动，利用第一齿轮24带动毛刷轮23沿碑文77前面的宣纸18旋转以及移动，利用毛刷轮23刷石碑78面上的宣纸18，使宣纸18与石碑78的碑文77密切贴合，使拓体碑文77全部均匀凹入，将碑文77拓在宣纸18上，使碑文77字迹于宣纸77清晰显现，利用毛刷轮23对石碑78面上的宣纸18进行自动拓印；宣纸18与石碑78的碑文77密切贴合后，控制器5控制拓纸电机25带动毛刷轮23复位到初始位置后停止；拓纸电机25停止后，控制器5控制扑打装置33的扑打扑打电动推杆42带动拓包43复位移动，使拓包43蘸上墨盒79的墨；拓包43蘸墨盒79的墨后，控制器5控制垂直移动装置31的垂直电机34带动垂直滑座36沿垂直轨道35移动，与垂直滑座36固定连接的水平轨道37跟随垂直滑座36移动；同时，控制器5控制水平电机40带动水平滑座38沿水平轨道37移动；同时，控制器5控制扑打装置33的扑打电动推杆42运行，扑打电动推杆42带动拓包43作往复移动，将拓包43上的墨轻扑在石碑78前面的宣纸18上，使石碑78上的碑文77于宣纸18显示出来；石碑78前面的宣纸18轻扑上墨后， 控制器5控制垂直移动装置31以及水平移动装置32带动扑打装置33的拓包43回到初始位置；拓包43回到初始位置后，控制器5控制第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14牵引压纸支架10离开宣纸18；压纸支架10离开宣纸18后，将拓印有碑文77文字的宣纸18裁剪下来；解决了石碑78的碑文77复制效率慢的问题。

为了控制卷筒17下放宣纸18的长度，文物碑文拓片机器人的使用时，根据碑文77的高度确定下放宣纸18的长度，利用编程器向控制器5输入放纸电机19运行的时间参数来控制下放宣纸18的长度，下放宣纸18的长度与放纸电机19运行的时间成正比。

为了实施将宣纸18密切贴在石碑78上，文物碑文拓片机器人的使用时，控制器5控制放纸电机19带动卷筒17按顺时针方向转动时，控制器5同时控制水泵29通过喷头27向下放的宣纸18喷出雾化的白芨水，使宣纸18湿润；宣纸18下放到石碑78的碑文77前面后，控制器5控制第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14的动力杆推压纸支架10压紧石碑78表面上的宣纸18；同时，压纸支架10的压纸感应件48接近夹紧支架1上的压纸后传感器47，压纸后传感器47将其信号传输给控制器5，控制器5控制第一电动拉杆11、第二电动拉杆12、第三电动拉杆13以及第四电动拉杆14停止；宣纸18被压纸支架10的压纸垫66压紧后，控制器5控制拓纸电机25带动毛刷轮23正转，毛刷轮23向下移动，毛刷轮23滚刷石碑78上的宣纸18，将碑文77的文字拓印于宣纸18上；碑文77被拓印于宣纸18后，当拓纸电机25的外壳上的刷纸感应件51接近压纸支架10上的刷纸下传感器50时，刷纸下传感器50将其信号传输给控制器5，控制器5控制拓纸电机25反转，拓纸电机25带动毛刷轮23向上移动到初始位置时，拓纸电机25的外壳上的刷纸感应件51接近刷纸上传感器49时，刷纸上传感器49将其信号传输给控制器5，控制器5控制拓纸电机25停止。

为了控制垂直滑座36移动的范围，控制器5控制扑打装置33的拓包43拓印宣纸18时，控制器5控制垂直移动装置31的垂直电机34带动垂直滑座36沿垂直轨道35向下移动，垂直滑座36上的垂直感应件54接近垂直轨道35上的垂直下传感器53时，垂直下传感器53将其信号传输给控制器5，控制器5控制垂直电机34停止；控制器5控制垂直移动装置31的垂直电机34带动垂直滑座36沿垂直轨道35向上移动时，垂直滑座36上的垂直感应件54接近垂直轨道35上的垂直上传感器52时，垂直上传感器52将其信号传输给控制器5，控制器5控制垂直电机34停止。

为了控制水平滑座38移动的范围，控制器5控制扑打装置33的拓包43拓印宣纸18时，控制器5控制水平移动装置32的水平电机40带动水平滑座38沿水平轨道37向右移动，水平滑座38上的水平感应件57接近水平右传感器56时，水平右传感器56将其信号传输给控制器5，控制器5控制水平电机40停止；控制器5控制水平电机40带动水平滑座38沿水平轨道37向左移动时，水平滑座38上的水平感应件57接近水平轨道37水平左传感器55时，水平左传感器55将其信号传输给控制器5，控制器5控制水平电机40停止。

为了实施将墨拓印在石碑78表面的宣纸18上，扑打装置33的拓包43移动的轨迹由垂直移动装置31以及水平移动装置32移动的轨迹合成；文物碑文拓片机器人使用时，根据碑文77的范围，通过跑编程器向控制器5输入垂直移动装置31以及水平移动装置32移动的轨迹数据；扑打装置33的拓包43拓印宣纸18时，控制器5按输入的上述轨迹数据控制垂直移动装置31以及水平移动装置32移动，将碑文77拓印在宣纸18上。

为了实施扑打装置33的拓包43的多次蘸墨，满足拓包43拓印宣纸18的需要，控制器5设有蘸墨程序，当拓包43扑打宣纸18的次数达到设置的参数时，控制器5控制扑打扑打电动推杆42停止，此时拓包43停止扑打宣纸18，控制器5控制垂直移动装置31以及水平移动装置32带动扑打装置33的拓包43由拓包43停止扑打宣纸18的位置回到初始位置；拓包43回到初始位置时，水平滑座38上的水平感应件57接近水平轨道37上的水平左传感器55，水平左传感器55将其信号传输给控制器5，控制器5控制扑打扑打电动推杆42带动拓包43往复扑打墨盒79的吸墨垫80，使拓包43蘸上墨。

扑打装置33的拓包43蘸上墨后，控制器5按控制垂直移动装置31以及水平移动装置32带动扑打装置33的拓包43由初始位置回到上述拓包43停止扑打宣纸18的位置；拓包43回到上述拓包43停止扑打宣纸18的位置后，控制器5控制扑打装置33的拓包43扑打石碑78上的宣纸18，同时，控制器5控制垂直移动装置31以及水平移动装置32带动扑打装置33的拓包43按设置轨迹数据移动；如此不断循环，直到将全部的碑文77扑打完成。

控制器5设有手动拓纸按钮81以及手动拓纸程序；当毛刷轮23对石碑78面上的宣纸进行自动拓印的字迹不够清晰时，按下手动拓纸按钮81，控制器5由自动控制程序转入手动拓纸程序，控制器5转让手动拓纸程序后，控制器5控制拓纸电机25带动毛刷轮23沿石碑78面上的宣纸18往复滚刷，直到宣纸18拓印的字迹清晰为止；宣纸18拓印的字迹清晰后，按下自动开关58，手动拓纸程序终止，控制器5恢复到按下手动拓纸按钮81前的自动控制程序。

为了实施毛刷轮23平行滚压石碑78的碑文77，左导槽71与右导槽72的结构以及尺寸相同，第一左齿轮75与第一右齿轮76的结构以及尺寸相同，第一左齿条73与第一右齿条74的结构以及尺寸相同；毛刷轮23向上或者向下滚动时，第一左齿轮75沿第一左齿条73、第一右齿轮76沿第一右齿条74同步转动，使毛刷轮23水平转动。

为了复制不同大小石碑78的碑文77，文物碑文拓片机器人使用时，依据石碑78选择相应规格的压纸支架10、卷筒17以及毛刷轮23，使卷筒17的宣纸18能完全覆盖住石碑78的碑文77。

为了实施将石碑78的碑文30拓印于宣纸18上，毛刷轮23滚压石碑78的碑文77后，湿润的宣纸18跟随碑文77的凹陷位置凹陷，拓包43扑打石碑78上的宣纸18时，拓包43将墨轻打在宣纸18上，宣纸18凹陷文字的位置未与拓包43接触，宣纸18凹陷文字的位置保留原来的颜色，宣纸18非凹陷文字的位置被拓包43打上墨，从而实施了石碑78碑文77的拓印，将碑文77拓印在宣纸18上。

Claims (10)

1.文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的文物碑文拓片机器人包括有夹紧支架（1）、压纸装置（2）、放纸装置（3）、拓印装置（4）以及控制器（5），夹紧支架（1）与压纸装置（2）连接，放纸装置（3）以及拓印装置（4）与压纸装置（2）连接；夹紧支架（1）包括有左支架（6）、右支架（7）、上螺杆（8）以及下螺杆（9），左支架（6）通过上螺杆（8）以及下螺杆（9）与右支架（7）连接；压纸装置（2）包括有压纸支架（10）、第一电动拉杆（11）、第二电动拉杆（12）、第三电动拉杆（13）以及第四电动拉杆（14），压纸支架（10）设有导槽（15），导槽（15）设有第一齿条（16），第一电动拉杆（11）、第二电动拉杆（12）、第三电动拉杆（13）以及第四电动拉杆（14）的外壳与压纸支架（10）固定连接，第一电动拉杆（11）、第二电动拉杆（12）、第三电动拉杆（13）以及第四电动拉杆（14）的拉杆与夹紧支架（1）固定连接；放纸装置（3）包括有卷筒（17）、宣纸（18）以及放纸电机（19），卷筒（17）与压纸支架（10）铰接，宣纸（18）卷于卷筒（17）上，放纸电机（19）的电机轴与卷筒（17）连接，放纸电机（19）的机座与压纸支架（10）连接；拓印装置（4）包括有拓纸装置（20）以及上墨装置（21）；拓纸装置（20）包括有喷雾装置（22）、毛刷轮（23）、第一齿轮（24）、拓纸电机（25）以及滑座（26），拓纸电机（25）的电机轴与第一齿轮（24）固定连接，拓纸电机（25）的外壳与滑座（26）固定连接，第一齿轮（24）与毛刷轮（23）连接，毛刷轮（23）与压纸支架（10）铰接，第一齿轮（24）与导槽（15）的第一齿条（16）啮合，滑座（26）与压纸支架（10）的导槽（15）动配合连接；喷雾装置（22）包括有喷头（27）、连接管（28）、水泵（29）以及储液箱（30），喷头（27）通过连接管（28）与水泵（29）连接，水泵（29）与储液箱（30）连接；上墨装置（21）包括有垂直移动装置（31）、水平移动装置（32）以及扑打装置（33）；垂直移动装置（31）包括有垂直电机（34）、第二齿轮（82）、垂直轨道（35）以及垂直滑座（36），垂直轨道（35）与压纸支架（10）固定连接，垂直滑座（36）与垂直轨道（35）动配合连接，垂直电机（34）的外壳与垂直滑座（36）连接，垂直电机（34）的电机轴与第二齿轮（82）固定连接，第二齿轮（82）与第一齿条（16）啮合，用于利用垂直电机（34）驱动垂直滑座（36）沿垂直轨道（35）移动；水平移动装置（32）包括有水平轨道（37）、水平滑座（38）、第二齿条（39）、水平电机（40）以及第三齿轮（41），水平轨道（37）以及第二齿条（39）与垂直滑座（36）固定连接，水平滑座（38）与水平轨道（37）动配合连接，水平电机（40）的外壳与水平滑座（38）固定连接，水平电机（40）的电机轴与第三齿轮（41）固定连接，第三齿轮（41）与第二齿条（39）啮合；扑打装置（33）包括有扑打扑打电动推杆（42）以及拓包（43），扑打电动推杆（42）的外壳与水平滑座（38）固定连接，扑打电动推杆（42）的驱动杆（44）与拓包（43）连接，水平滑座（38）设有扑打导孔（45），驱动杆（44）穿过扑打导孔（45），驱动杆（44）与扑打导孔（45）动配合连接；控制器（5）包括有编程器、CPU、信号输入接口以及执行元件输出接口；控制器（5）包括有压纸前传感器（46）、压纸后传感器（47）、压纸感应件（48）、刷纸上传感器（49）、刷纸下传感器（50）、刷纸感应件（51）、垂直上传感器（52）、垂直下传感器（53）、垂直感应件（54）、水平左传感器（55）、水平右传感器（56）、水平感应件（57）、自动开关（58）以及停止开关（79）；压纸前传感器（46）、压纸后传感器（47）安装于夹紧支架（1）上，压纸前传感器（46）位于压纸后传感器（47）的前方，压纸感应件（48）安装于压纸支架（10）上；刷纸上传感器（49）以及刷纸下传感器（50）安装于压纸支架（10）上，刷纸感应件（51）安装于拓纸电机（25）的外壳上；垂直上传感器（52）以及垂直下传感器（53）安装于垂直轨道（35）上，垂直上传感器（52）位于垂直下传感器（53）的上方，垂直感应件（54）安装于垂直滑座（36）上；水平左传感器（55）以及水平右传感器（56）安装于水平轨道（37）上，水平感应件（57）安装于水平滑座（38）上；控制器（5）的信号输入接口通过输入控制线与压纸前传感器（46）、压纸后传感器（47）、刷纸上传感器（49）、刷纸下传感器（50）、垂直上传感器（52）、垂直下传感器（53）、水平左传感器（55）以及水平右传感器（56）连接；控制器（5）的执行元件输出接口通过输出控制线与第一电动拉杆（11）、第二电动拉杆（12）、第三电动拉杆（13）、第四电动拉杆（14）、放纸电机（19）、水泵（29）、拓纸电机（25）、垂直电机（34）、水平电机（40）以及扑打扑打电动推杆（42）连接；压纸支架（10）设有墨盒（79），墨盒（79）的吸墨垫（80）里有墨，用于宣纸（18）上墨。

2.根据权利要求1所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的压纸感应件（48）的初始状态是：压纸感应件（48）接近压纸前传感器（46）；毛刷轮（23）的初始位置是：毛刷轮（23）位于压纸支架（10）的上部；毛刷轮（23）位于压纸支架（10）的上部时，刷纸感应件（51）接近刷纸上传感器（49）；垂直移动装置（31）初始状态是：垂直感应件（54）接近垂直下传感器（53）；扑打装置（33）的初始状态是：拓包（43）未与石碑（78）接触，拓包（43）位于对准墨盒（79）的位置，水平滑座（38）上的水平感应件（57）接近水平轨道（37）上的水平左传感器（55）。

3.根据权利要求2所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的水平轨道（37）的截面为非圆形，水平轨道（37）的截面包括有长方形以及正方形，水平轨道（37）设有水平左滑套（59）以及水平右滑套（60），水平左传感器（55）安装于水平左滑套（59）上，水平右传感器（56）安装于水平右滑套（60）上；为了控制垂直滑座（36）于垂直轨道（36）移动的行程，控制拓包（43）移动的位置；垂直轨道（35）设有垂直上滑套（61）以及垂直下滑套（62），垂直上传感器（52）安装于垂直上滑套（61）上，垂直下传感器（53）安装于垂直下滑套（62）上。

4.根据权利要求3所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的压纸支架（10）设有滑柱（63）、上滑套（64）以及下滑套（65），刷纸上传感器（49）安装于上滑套（64）上，刷纸下传感器（50）安装于下滑套（65）上。

5.根据权利要求4所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的水平轨道（37）与垂直轨道（35）垂直，第一齿条（16）与第二齿条（39）垂直；水平轨道（37）与第二齿条（39）平行，垂直轨道（35）与第一齿条（16）平行；卷筒（17）位于毛刷轮（23）的上方，卷筒（17）的轴线毛刷轮（23）的轴线平行。

6.根据权利要求5所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的压纸支架（10）固定有压纸垫（66），压纸垫（66）由弹性材料构成，该弹性材料为橡胶，或者为硅胶；为了使宣纸（18）与石碑（78）的碑文（77）更好接触，毛刷轮（23）设有软质的毛刷，毛刷布满卷轮的圆周上。

7.根据权利要求6述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的扑打装置（33）的扑打电动推杆（42）的驱动杆（44）与石碑（78）面垂直，驱动杆（44）设有弹性接头（67），弹性接头（67）设有导孔（68）、导柱（69）以及弹簧（70），导柱（69）与导孔（68）动配合连接，弹簧（70）设于导孔（68），弹簧（70）处于被压缩状态，弹性接头（67）与驱动杆（44）固定连接，导柱（69）与拓包（43）固定连接。

8.根据权利要求7述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的导槽（15）包括有左导槽（71）以及右导槽（72），左导槽（71）设于压纸支架（10）的左边，右导槽（72）设于压纸支架（10）的右边；第一齿条（16）包括有第一左齿条（73）以及第一右齿条（74），第一左齿条（73）设于左导槽（71），第一右齿条（74）设于右导槽（72）；第一齿轮（24）包括有第一左齿轮（75）以及第一右齿轮（76），第一左齿轮（75）与毛刷轮（23）的左端固定连接，第一右齿轮（76）与毛刷轮（23）的右端固定连接；第一左齿轮（75）与第一左齿条（74）啮合，第一右齿轮（76）与第一右齿条（75）啮合，滑座（26）与左导槽（71）动配合连接。

9.根据权利要求8所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的喷雾装置（22）的储液箱（30）设有白芨水，喷头（27）的喷口对着石碑（78）表面的宣纸（18）。

10.根据权利要求9所述的文物碑文拓片机器人，其特征在于：所述的压纸支架（10）、卷筒（17）以及毛刷轮（23）设有不同的规格，以适合不同宽度的石碑（78）；同一规格的卷筒（17）以及毛刷轮（23）的宽度相同2。