专利名称：电脑数控书法学习机的机体的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用来帮助人们进行书法练习的电脑数控平板式刻绘机械的机体。
背景技术：
目前，公知的书法学习方式一直以来都是延用读帖、临摹、描红、模板的方法，这些方法由于是依靠眼睛观察理解与手的动作协调来进行学习的，所以会受不同人的思维理解能力及自身动作协调性差异的影响，难以正确掌握字的结构及笔画书写规律。从来没有利用机械来带动人手进行书写运动，以帮助人们练习书法的机械。而且，公知的数控平板绘图仪在设计上没有换行进纸机构，这样，在绘图仪上的绘图笔只能够在机械绘图平台固定的平板面积内绘图，这不适应人们在书写过程中的文字换行时需要把纸同步向前推进，以方便手的摆放这一书写习惯。并且，一般平板绘图机械是用同步带或者直线电机直接带动绘图笔二维运动滑动架进行运动的，这种运动机构当受到一定的反向力矩作用时就会失步。
发明内容
为了利用机械来带动人手进行书写运动，以达到练习书法的目的，并克服现有的数控平板绘图仪器没有换行进纸机构，其传动机构在受到一定的反向力矩作用时会失步的不足，本发明提供了一种电脑数控书法学习机的机体，包括工作台板、左机架、右机架，其技术关键在于在所述的工作台板上设有纵向进纸机构、由横向滑台运动机构与纵向滑台运动机构和竖向滑台运动机构所组成的三维数控运动平台。本实用新型能够根据电脑输出的数据信号由数控系统驱动三维数控运动平台上的刀笔架，使其带动笔杆进行横向、纵向、抬落笔书写运动，并且数控系统能够驱动纵向进纸机构按照电脑输出的行间距数据信号，带动纸张纵向行走一个段落的行间距距离，以分段绘写的方式来完成整个页面上的文字输出。
其技术方案是一种电脑数控书法学习机的机体，包括工作台板、左机架、右机架，其特征在于所述的工作台板上设有纵向进纸机构、由横向滑台运动机构与纵向滑台运动机构和竖向滑台运动机构所组成的三维数控运动平台。
所述的横向滑台运动机构由横向圆柱导轨、电机座、步进电机、同步轮、同步带、传动丝杠、丝杠螺母、横向移动滑台所构成，两根横向圆柱导轨的两端分别安装固定在左机架和右机架上，步进电机安装在与工作台板相连的电机座上，步进电机输出轴依同步轮与同步带的一端相连接，同步带另一端依同步轮与传动丝杠相连接，传动丝杠依丝杠螺母与横向移动滑台相连接，传动丝杠的两端分别安装固定在左机架和右机架上，横向移动滑台在横方向设有两个导向支撑圆孔与横向圆柱导轨相配，并由安装在左、右机架上的两根横向圆柱导轨支承并导向。
所述的纵向滑台运动机构由纵向固定机架、纵向圆柱导轨、电机座、步进电机、同步轮、同步带、传动丝杠、丝杠螺母、纵向移动滑台所构成，两根纵向圆柱导轨安装固定在纵向固定机架上，纵向移动滑台两端在纵方向各设有两个导向支撑圆孔与纵向圆柱导轨相配，并由安装在纵向固定机架上的纵向圆柱导轨支承并导向，步进电机与安装在横向移动滑台上的电机座相连接，步进电机输出轴依同步轮与同步带的一端相连接，同步带的另一端依同步轮与传动丝杠相连接，传动丝杠依丝杠螺母与纵向移动滑台相连接，传动丝杠两端安装在纵向固定机架上。
所述的竖向滑台运动机构由竖向固定机架、竖向圆柱导轨、牵引电磁铁外机身、牵引电磁铁内铁心、弹簧、刀笔架所构成，两根竖向圆柱导轨安装固定在竖向固定机架上，刀笔架在竖方向设有两个导向支撑圆孔与竖向圆柱导轨相配，并由安装在竖向固定机架上的竖向圆柱导轨导向，刀笔架与纵向固定机架之间安装有弹簧，牵引电磁铁内铁心安装固定在竖向固定机架上，牵引电磁铁外机身与刀笔架固定连接；刀笔架可与绘图笔或刻刀相连。
所述的三维数控运动平台由横向滑台运动机构、纵向滑台运动机构、竖向滑台运动机构所组成，竖向滑台运动机构依竖向固定机架安装固定在纵向移动滑台上，纵向滑台运动机构依纵向固定机架安装固定在横向移动滑台上，依此组成三维数控运动平台。
所述的纵向进纸机构由电机座、步进电机、同步轮、同步带、滚动轴、轴辊左支架、轴辊右支架、压纸辊所构成，电机座安装固定在工作台板上，步进电机安装在电机座上，步进电机输出轴依同步轮与同步带的一端相连接，同步带另一端依同步轮与滚动轴相连接，滚动轴的两端分别安装在轴辊左支架和轴辊右支架上，轴辊左支架和轴辊右支架分别安装固定在工作台板上的左右两端，压纸辊的两端分别安装在轴辊左支架和轴辊右支架上。
本实用新型的技术效果是本实用新型是用电脑数控系统驱动来控制所说的三维数控运动平台上的刀笔架，使其带动笔杆进行横向、纵向、抬落笔书写运动的。由于本实用新型是采用丝杠传动的机械结构来带动横向滑台运动机构和纵向滑台运动机构进行运动的，这种运动机构能够承受较大的反向力矩，以克服人手的反作用力，人们用手握住机械上的笔杆，它就能够带动人手进行强制性的运笔练习，使人们从动作感觉上理解字的笔画运行规律与结构特点，并依靠机械的强制性力量地纠正人们不够完美的书写习惯，从而提高了书法练习的有效性。本实用新型上的刀笔架也可以与刻刀相连，用它可以进行小幅面文字或图案刻绘。
附图是本实用新型的立面结构示意图。
具体实施方式
实施例参见附图所示一种电脑数控书法学习机的机体，包括工作台板21、左机架34、右机架2和由横向滑台运动机构、纵向滑台运动机构和竖向滑台运动机构所组成的三维数控运动平台。左机架34、右机架2分别安装固定在工作台板21的左右两端。所述的工作台板21上设有纵向进纸机构。
所述的横向滑台运动机构是由横向圆柱导轨35、18、电机座32、步进电机33、同步轮31、29、同步带30、传动丝杠20、丝杠螺母19、横向移动滑台16所构成；两根横向圆柱导轨35、18两端分别安装固定在左机架34和右机架2上，步进电机33安装在与工作台板21相连的电机座32上，步进电机33输出轴固定同步轮31，另一同步轮29固定在传动丝杠20的一端，两同步轮31、29之间由同步带30连接；传动丝杠20依丝杠螺母19与横向移动滑台16相连接，传动丝杠20的两端分别安装固定在左机架34和右机架2上；横向移动滑台16在横方向设有两个导向支撑圆孔与横向圆柱导轨35、18相配，并由安装在左机架34、右机架2上的两根横向圆柱导轨35、18支承并导向。
所述的纵向滑台运动机构是由纵向固定机架40、纵向圆柱导轨43、1、电机座36、步进电机37、同步轮38、41、同步带39、传动丝杠42、丝杠螺母17、纵向移动滑台15所构成；两根纵向圆柱导轨43、1分别安装固定在纵向固定机架40上，纵向移动滑台15两端在纵方向各设有两个导向支撑圆孔与纵向圆柱导轨43、1相配，并由安装在纵向固定机架40上的纵向圆柱导轨43、1支承并导向，步进电机37与安装在横向移动滑台16上的电机座36相连接；步进电机37输出轴固定同步轮38，另一同步轮41固定在传动丝杠42的一端；两同步轮38、41之间由同步带39连接；传动丝杠42依丝杠螺母17与纵向移动滑台15连接，传动丝杠42两端安装在纵向固定机架40上。
所述的竖向滑台运动机构是由竖向固定机架4、竖向圆柱导轨5、8、牵引电磁铁外机身6、牵引电磁铁内铁心7、弹簧3、9、刀笔架10所构成；两根竖向圆柱导轨5、8分别安装固定在竖向固定机架4上，刀笔架10在竖方向设有两个导向圆孔与两根竖向圆柱导轨5、8相配，并由安装在竖向固定机架4上的两根竖向圆柱导轨5、8导向，刀笔架10与纵向固定机架4之间安装有弹簧3、9，牵引电磁铁内铁心7安装固定在竖向固定机架4上，牵引电磁铁外机身6与刀笔架10固定连接。刀笔架10可与绘图笔11或刻刀12相连。
三维数控运动平台由横向滑台运动机构、纵向滑台运动机构、竖向滑台运动机构所构成；竖向滑台运动机构依竖向固定机架4安装固定在纵向移动滑台15上，纵向滑台运动机构依纵向固定机架40安装固定在横向移动滑台16上。
所述的纵向进纸机构由电机座27、步进电机28、同步轮23、26、同步带25、滚动轴24、轴辊左支架22、轴辊右支架13、压纸辊14所构成；电机座27安装固定在工作台板21上，步进电机28安装在电机座27上，步进电机28输出轴固定同步轮26，另一同步轮23固定在滚动轴24的一端；两同步轮26、23之间由同步带25连接；滚动轴24的两端分别安装在轴辊左支架22和轴辊右支架13上，轴辊左支架22和轴辊右支架13分别安装固定在工作台板21的左右两端，压纸辊14的两端分别安装在轴辊左支架22和轴辊右支架13上。
其工作过程当步进电机33接收到数控系统发出的横向脉冲信号后，步进电机33输出轴依同步轮31传动同步带30，同步带30依同步轮29带动传动丝杠20转动，传动丝杠20依丝杠螺母19带动横向移动滑台16沿两根横向圆柱导轨35、18做横向运动，竖向滑台运动机构依竖向固定机架4与纵向移动滑台15相连接，纵向滑台运动机构依纵向固定机架40与横向移动滑台16相连接，使纵向滑台运动机构、竖向滑台运动机构及竖向滑台运动机构上的刀笔架10都随横向移动滑台16一起做横向书写运动。
当步进电机37接收到数控系统发出的纵向脉冲信号后，步进电机37输出轴依同步轮38传动同步带39，同步带39依同步轮41带动传动丝杠42转动，传动丝杠42依丝杠螺母17带动纵向移动滑台15沿两根纵向圆柱导轨43、1做纵向运动，竖向滑台运动机构依竖向固定机架4与纵向移动滑台15相连接，使竖向滑台运动机构及竖向滑台运动机构上的刀笔架10都随纵向移动滑台15一起做纵向书写运动。
当牵引电磁铁外机身6接收到数控系统发出的电信号后，牵引电磁铁外机身6带动刀笔架10向下运动，刀笔架10带动绘图笔11沿两根竖向圆柱导轨5、8做竖向落笔运动；当牵引电磁铁外机身6接收的数控系统发出的电信号消失时，刀笔架10与竖向固定机架4之间安装的弹簧3、9推动刀笔架10做竖向向上运动，刀笔架10带动绘图笔11沿两根竖向圆柱导轨5、8做竖向抬笔运动。
这样本实用新型就能够根据电脑输出的数据信号由数控系统控制三维数控运动平台进行横向、纵向和抬落笔书写刻绘运动。
当步进电机28接收到数控系统发出的走纸纵向脉冲信号后，步进电机28输出轴依同步轮26传动同步带25，同步带25依同步轮23带动滚动轴24转动，压纸辊14保持纸张与滚动轴24的接触，滚动轴24依摩擦力就可以带动纸张作纵向进纸运动了，纸张依摩擦力带动压纸辊14一同转动。这样本实用新型能够根据电脑输出的数据信号由数控系统控制纵向进纸机构按照电脑输出的行间距数据信号，控制纸张的纵向行走，以分段绘写的方式来完成整个页面上的文字输出。
权利要求1.一种电脑数控书法学习机的机体，包括工作台板(21)、左机架(34)、右机架(2)，其特征是所述的工作台板(21)上设有纵向进纸机构、由横向滑台运动机构、纵向滑台运动机构和竖向滑台运动机构所组成的三维数控运动平台。
2.根据权利要求1所述的一种电脑数控书法学习机的机体，其特征是所述的纵向进纸机构由电机座(27)、步进电机(28)、同步轮(23、26)、同步带(25)、滚动轴(24)、轴辊左支架(22)、轴辊右支架(13)、压纸辊(14)所构成；电机座(27)安装固定在工作台板(21)上，步进电机(28)安装在电机座(27)上，步进电机(28)输出轴固定同步轮(26)，另一同步轮(23)固定在滚动轴(24)的一端；两同步轮(26、23)之间由同步带(25)连接；滚动轴(24)的两端分别安装在轴辊左支架(22)和轴辊右支架(13)上，轴辊左支架(22)和轴辊右支架(13)分别安装固定在工作台板(21)的左右两端，压纸辊(14)的两端分别安装在轴辊左支架(22)和轴辊右支架(13)上。
3.根据权利要求1所述的一种电脑数控书法学习机的机体，其特征是所述的横向滑台运动机构由横向圆柱导轨(35、18)、电机座(32)、步进电机(33)、同步轮(31、29)、同步带(30)、传动丝杠(20)、丝杠螺母(19)、横向移动滑台(16)所构成；两根横向圆柱导轨(35、18)两端分别安装固定在左机架(34)和右机架(2)上，步进电机(33)安装在与工作台板(21)相连的电机座(32)上，步进电机(33)输出轴固定同步轮(31)，另一同步轮(29)固定在传动丝杠(20)的一端，两同步轮(31、29)之间由同步带(30)连接；传动丝杠(20)依丝杠螺母(19)与横向移动滑台(16)相连接，传动丝杠(20)的两端分别安装固定在左机架(34)和右机架(2)上；横向移动滑台(16)在横方向设有两个导向支撑圆孔与横向圆柱导轨(35、18)相配，并由安装在左机架(34)、右机架(2)上的两根横向圆柱导轨(35、18)支承并导向。
4.根据权利要求1所述的一种电脑数控书法学习机的机体，其特征是所述的纵向滑台运动机构由纵向固定机架(40)、纵向圆柱导轨(43、1)、电机座(36)、步进电机(37)、同步轮(38、41)、同步带(39)、传动丝杠(42)、丝杠螺母(17)、纵向移动滑台(15)所构成；两根纵向圆柱导轨(43、1)分别安装固定在纵向固定机架(40)上，纵向移动滑台(15)两端在纵方向各设有两个导向支撑圆孔与纵向圆柱导轨(43、1)相配，并由安装在纵向固定机架(40)上的纵向圆柱导轨(43、1)支承并导向，步进电机(37)与安装在横向移动滑台(16)上的电机座(36)相连接；步进电机(37)输出轴固定同步轮(38)，另一同步轮(41)固定在传动丝杠(42)的一端；两同步轮(38、41)之间由同步带(39)连接；传动丝杠(42)依丝杠螺母(17)与纵向移动滑台(15)连接，传动丝杠(42)两端安装在纵向固定机架(40)上。
5.根据权利要求1所述的一种电脑数控书法学习机的机体，其特征是所述的竖向滑台运动机构由竖向固定机架(4)、竖向圆柱导轨(5、8)、牵引电磁铁外机身(6)、牵引电磁铁内铁心(7)、弹簧(3、9)、刀笔架(10)所构成；两根竖向圆柱导轨(5、8)分别安装固定在竖向固定机架(4)上，刀笔架(10)在竖方向设有两个导向圆孔与两根竖向圆柱导轨(5、8)相配，并由安装在竖向固定机架(4)上的两根竖向圆柱导轨(5、8)导向，刀笔架(10)与纵向固定机架(4)之间安装有弹簧(3、9)，牵引电磁铁内铁心(7)安装固定在竖向固定机架(4)上，牵引电磁铁外机身(6)与刀笔架(10)固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种电脑数控书法学习机的机体，其特征是所述的三维数控运动平台由横向滑台运动机构、纵向滑台运动机构、竖向滑台运动机构所构成；竖向滑台运动机构依竖向固定机架(4)安装固定在纵向移动滑台(15)上，纵向滑台运动机构依纵向固定机架(40)安装固定在横向移动滑台(16)上。
专利摘要一种用来帮助人们进行书法练习的电脑数控书法学习机的机体，它带有纵向进纸机构，能够以分段绘写的方式来完成整个页面上的文字输出。本实用新型包括工作台板、左机架、右机架，其技术要点是所述的工作台板上设有纵向进纸机构、由横向滑台运动机构与纵向滑台运动机构及竖向滑台运动机构所组成的三维数控运动平台，使其带动笔杆进行横向、纵向、抬落笔书写运动，人们用手握住机械上的笔杆，它就能够带动人手进行强制性的运笔练习。它能够使人们从动作感觉上理解字的笔画运行规律与结构特点，并依靠机械的强制性力量地纠正人们不够完美的书写习惯，从而提高了书法练习的有效性。
文档编号H02K19/00GK2723225SQ200420089878
公开日2005年9月7日 申请日期2004年8月18日 优先权日2004年8月18日
发明者吕进 申请人:吕进