一种美术作品全自动雕刻系统及其方法与流程

文档序号:18794350发布日期:2019-09-29 19:22
一种美术作品全自动雕刻系统及其方法与流程

本发明涉及美术领域,具体涉及一种美术作品全自动雕刻系统及其方法。



背景技术:

雕刻是指把木材、石头或其他材料切割或雕刻成预期的形状皆可称之为雕刻。服务于这一目的的工具有刀、凿子、圆凿、圆锥、扁斧和锤子。在最常见的雕刻方法中,一只手拿着凿子,另一只手拿木槌,然后用木槌将凿子敲入木头或石头中。尽管一些金属加工技术例如焊接和装配,在过去的一个世纪中逐渐变得重要,但是雕刻仍是主要的雕塑技法。

传统的雕刻装置多采用工具人工的方式对雕刻的原材料进行素材雕琢,在整个雕刻的过程中,人工雕刻的方式费力费时,并且容易出现残次品,其成品率不高,工作和运行效率较低。目前虽然出现一些机器雕刻的装置,但是这些装置的雕刻存在一定的缺陷,这些缺陷集中体现在:首先,受到刀头的限制,雕刻过程中采用机器雕刻就出现一些雕刻凹槽或者特殊雕刻位置的不连贯和不顺畅,导致美术作品最终成型之后还需要再次雕琢和打磨修饰,雕刻精度差,不彻底;其次,传统的雕刻装置多为中心旋转,也就是附带有待雕刻物料的位置为旋转位置,然后利用外部的雕刻辅助装置对旋转的雕刻件进行雕刻,根据雕刻的具体位置进行对应的旋转,这就造成了控制上的不精确。中心位置的旋转,其旋转小角度的变化就会影响外周雕刻件在工作和运行时的偏差,导致雕刻件最终形成较大的误差,造成成品率的降低;再次,传统雕刻装置在雕刻时为半机械装置,虽然采用机械设备的连接,但是在雕刻的过程中仍然需要人工辅助完成作业,其机械化和自动化的程度较低,工作和运行效率较低。

因此,生产一种结构简单,操作方便,工作和运行效率高,机械化程度高,自动化程度高,雕刻精确,适用范围广,不受工件形状限制,雕刻外周旋转运行,雕刻方法简单已操作的美术作品全自动雕刻系统及其方法,具有广泛的市场前景。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明提供一种结构简单,操作方便,工作和运行效率高,机械化程度高,自动化程度高,雕刻精确,适用范围广,不受工件形状限制,雕刻外周旋转运行,雕刻方法简单已操作的美术作品全自动雕刻系统及其方法,用于克服现有技术中的缺陷。

本发明的技术方案是这样实现的:一种美术作品全自动雕刻系统,包括底座、固定安装在底座中心位置的中心支撑轴、套装在中心支撑轴上的旋转轴承、固定安装在旋转轴承外侧的旋转齿轮,与旋转齿轮相互啮合的主动齿轮,与主动齿轮相连接的主动电机以及固定安装在旋转齿轮上方的旋转平台,所述的中心支撑轴的上方固定安装有至少两个相互对应的纵向夹紧块,每个纵向夹紧块的中心位置均活动安装有螺旋调节夹杆,在中心支撑轴的上部位置外侧套装有装盛槽,在中心支撑轴一侧的旋转平台上固定安装有水箱和节水槽,装盛槽的底部通过连接软管与节水槽的顶部相连通,在水箱上安装有底部带有出水泵的出水管,出水管的端部固定安装有出水喷头,出水喷头的出水方向朝向中心支撑轴的顶部中心位置,在中心支撑轴另一侧的旋转平台上固定安装有全自动雕刻装置。

所述的全自动雕刻装置包括固定安装在旋转平台上的纵向支撑杆,在纵向支撑杆上横向固定安装有两个同步运行的第一电动推杆,两个第一电动推杆的输出端固定安装有横向推板,横向推板的中心位置固定安装有横向推块,横向推块上纵向固定安装有两个同步运行的第二电动推杆,两个第二电动推杆的输出端固定安装有纵向推板,纵向推板朝向中心支撑轴位置的一侧固定安装有雕刻电机,雕刻电机的输出端与旋转雕刻刀头相连接,旋转雕刻刀头的中心线的延长线与中心支撑轴的中线相互交叉,在纵向支撑杆的一侧设置有控制器,控制器的一端通过导线与出水泵、第一电动推杆、第二电动推杆、主动电机以及雕刻电机相连接,控制器的另一端通过导线与控制电脑相连接。

所述的底座上开设有主动电机安装槽,主动电机固定安装在该主动电机安装槽内,主动电机的输出端朝向上方,主动齿轮固定套装在主动电机的输出轴上,旋转轴承为圆柱形结构,旋转轴承固定安装在底座的中心位置,旋转齿轮的内侧与旋转轴承的外侧固定连接,旋转平台的底面与旋转齿轮的顶面通过顶部定位螺栓固定连接,顶部定位螺栓至少为两个,旋转平台的中线开设有孔,中心支撑轴设置在该孔内,顶部定位螺栓设置在该孔外侧的旋转平台的顶面。

所述的纵向夹紧块为长方形片状结构,纵向夹紧块的底部通过焊接的方式与中心支撑轴的顶面固定连接,在纵向夹紧块的中线位置开设有带有内螺纹的螺旋调节夹杆安装孔,螺旋调节夹杆的外侧开始有外螺纹,螺旋调节夹杆通过螺纹连接的方式安装在该螺旋调节夹杆安装孔内。

所述的所述的装盛槽为上部为开放式敞口的槽状结构,装盛槽的底面内壁与中心支撑轴的外壁契合固定连接,在装盛槽的底面开设有漏水孔,连接软管的一端与漏水孔相连接,连接软管的另一端与节水槽的顶部相连通,节水槽为顶部带有开口的槽状结构,在节水槽和水箱的底部均设置有排污口,在水箱的顶部设置有加水口,节水槽的顶面高度不高于装盛槽的底面高度,出水泵固定安装在水箱的底部,出水泵通过管道与出水管的底部相连通。

所述的出水管的长度不大于水箱的中线点至中心支撑轴中心店的长度,水箱的内侧边缘的底部与旋转平台的直径相互垂直。

所述的纵向支撑杆为板状结构,纵向支撑杆的底部通过纵向支撑杆固定螺栓安装在旋转平台,在纵向支撑杆上对称开设有两个第一电动推杆安装孔,两个同步运行的第一电动推杆分别固定套装在两个第一电动推杆安装孔内,两个同步运行的第一电动推杆的输出方向朝向中心支撑轴的中心位置。

所述的横向推块为长方体块状结构,横向推块的外侧面与横向推板的内侧面固定连接,在横向推块对称开设有两个第二电动推杆安装孔,两个同步运行的第二电动推杆分别固定套装在两个第二电动推杆安装孔内,两个同步运行的第二电动推杆的输出方向朝向上方。

所述的纵向推板为L字形的板状结构,在纵向推板的垂直面上开设有雕刻电机安装孔,雕刻电机固定安装在该雕刻电机安装孔内,纵向推板水平面的底部与第二电动推杆的输出端固定连接。

一种上所述的美术作品全自动雕刻系统的雕刻方法,其雕刻方法如下:首先将待雕刻物品通过纵向夹紧块上设置的螺旋调节夹杆夹紧,待雕刻物品的底部通过修饰或者加装连接件的方式夹持在纵向夹紧块之间,然后通过控制电脑设计旋转雕刻刀头的雕刻路径,根据控制电脑软件设计旋转雕刻刀头的雕刻路径之后,通过控制电脑向控制器发出雕刻命令,控制器收到雕刻命令之后,将信号传输给第一电动推杆、第二电动推杆、主动电机以及雕刻电机相连接,主动电机根据雕刻路径的需求驱动主动齿轮运行,主动齿轮带动旋转齿轮旋转,旋转齿轮带动旋转平台旋转,旋转平台带动纵向支撑杆旋转,在纵向支撑杆旋转的同时,根据雕刻路径的需求,第一电动推杆和第二电动推杆实现对应的伸缩作业,并带动运行的雕刻电机以及旋转雕刻刀头运行,旋转雕刻刀头实施围绕中心支撑轴轴心位置的圆周、横向以及纵向运动,最终对待雕刻物品的横向、纵向一直圆周方向上的雕刻作业。

本发明具有如下的积极效果:首先本产品结构简单,操作方便,刀头改为机械传动电动方式实现的旋转雕刻刀头,从待雕刻物体的圆周方向进行雕刻,同时保证横向和纵向的运动作业也得到全自动控和实现,完成了雕刻作品的无死角雕刻作业,同时待用旋转雕刻动力的方式,可以更好的控制待雕刻物品的特殊部位的雕刻,并保证雕刻作品最终的连贯性,雕刻一次成型,工作和运行效率高,雕刻精度控制精确;其次,克服了传统的雕刻装置多为中心旋转的弊端,采用外围旋转雕刻的方式,增加了外部圆周方向运动时的周长,提高了刀头运行时的可控性,将原来小角度的旋转雕刻变为大角度的精确雕刻作业,见笑了偏差和雕刻误差,成品率高,成品美观度高;再次,克服了传统雕刻装置在雕刻时为半机械装置的缺陷,整体实现了全自动作业的方式,节省了人力资源,同时大大提高了工作和运行的效率。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图。

图2为本发明的俯视结构示意图。

具体实施方式

如图1、2所示,一种美术作品全自动雕刻系统,包括底座1、固定安装在底座1中心位置的中心支撑轴2、套装在中心支撑轴2上的旋转轴承3、固定安装在旋转轴承3外侧的旋转齿轮6,与旋转齿轮6相互啮合的主动齿轮5,与主动齿轮5相连接的主动电机4以及固定安装在旋转齿轮6上方的旋转平台7,所述的中心支撑轴2的上方固定安装有至少两个相互对应的纵向夹紧块9,每个纵向夹紧块9的中心位置均活动安装有螺旋调节夹杆10,在中心支撑轴2的上部位置外侧套装有装盛槽8,在中心支撑轴2一侧的旋转平台7上固定安装有水箱11和节水槽12,装盛槽8的底部通过连接软管17与节水槽12的顶部相连通,在水箱11上安装有底部带有出水泵的出水管15,出水管15的端部固定安装有出水喷头16,出水喷头16的出水方向朝向中心支撑轴2的顶部中心位置,在中心支撑轴2另一侧的旋转平台7上固定安装有全自动雕刻装置。

所述的全自动雕刻装置包括固定安装在旋转平台7上的纵向支撑杆19,在纵向支撑杆19上横向固定安装有两个同步运行的第一电动推杆20,两个第一电动推杆20的输出端固定安装有横向推板22,横向推板22的中心位置固定安装有横向推块23,横向推块23上纵向固定安装有两个同步运行的第二电动推杆24,两个第二电动推杆24的输出端固定安装有纵向推板25,纵向推板25朝向中心支撑轴2位置的一侧固定安装有雕刻电机26,雕刻电机26的输出端与旋转雕刻刀头27相连接,旋转雕刻刀头27的中心线的延长线与中心支撑轴2的中线相互交叉,在纵向支撑杆19的一侧设置有控制器28,控制器28的一端通过导线与出水泵、第一电动推杆20、第二电动推杆24、主动电机4以及雕刻电机26相连接,控制器28的另一端通过导线与控制电脑相连接。所述的底座1上开设有主动电机安装槽,主动电机4固定安装在该主动电机安装槽内,主动电机4的输出端朝向上方,主动齿轮5固定套装在主动电机4的输出轴上,旋转轴承3为圆柱形结构,旋转轴承3固定安装在底座1的中心位置,旋转齿轮6的内侧与旋转轴承3的外侧固定连接,旋转平台7的底面与旋转齿轮6的顶面通过顶部定位螺栓18固定连接,顶部定位螺栓18至少为两个,旋转平台7的中线开设有孔,中心支撑轴2设置在该孔内,顶部定位螺栓18设置在该孔外侧的旋转平台7的顶面。所述的纵向夹紧块9为长方形片状结构,纵向夹紧块9的底部通过焊接的方式与中心支撑轴2的顶面固定连接,在纵向夹紧块9的中线位置开设有带有内螺纹的螺旋调节夹杆安装孔,螺旋调节夹杆10的外侧开始有外螺纹,螺旋调节夹杆10通过螺纹连接的方式安装在该螺旋调节夹杆安装孔内。所述的所述的装盛槽8为上部为开放式敞口的槽状结构,装盛槽8的底面内壁与中心支撑轴2的外壁契合固定连接,在装盛槽8的底面开设有漏水孔29,连接软管17的一端与漏水孔29相连接,连接软管17的另一端与节水槽12的顶部相连通,节水槽12为顶部带有开口的槽状结构,在节水槽12和水箱11的底部均设置有排污口13,在水箱11的顶部设置有加水口14,节水槽12的顶面高度不高于装盛槽8的底面高度,出水泵固定安装在水箱11的底部,出水泵通过管道与出水管15的底部相连通。所述的出水管15的长度不大于水箱11的中线点至中心支撑轴2中心店的长度,水箱11的内侧边缘的底部与旋转平台7的直径相互垂直。

所述的纵向支撑杆19为板状结构,纵向支撑杆19的底部通过纵向支撑杆固定螺栓21安装在旋转平台7,在纵向支撑杆19上对称开设有两个第一电动推杆安装孔,两个同步运行的第一电动推杆20分别固定套装在两个第一电动推杆安装孔内,两个同步运行的第一电动推杆20的输出方向朝向中心支撑轴2的中心位置。所述的横向推块23为长方体块状结构,横向推块23的外侧面与横向推板22的内侧面固定连接,在横向推块23对称开设有两个第二电动推杆安装孔,两个同步运行的第二电动推杆24分别固定套装在两个第二电动推杆安装孔内,两个同步运行的第二电动推杆24的输出方向朝向上方。所述的纵向推板25为L字形的板状结构,在纵向推板25的垂直面上开设有雕刻电机安装孔,雕刻电机26固定安装在该雕刻电机安装孔内,纵向推板25水平面的底部与第二电动推杆24的输出端固定连接。

实施例一:一种上所述的美术作品全自动雕刻系统的雕刻方法,其雕刻方法如下:首先将待雕刻物品通过纵向夹紧块9上设置的螺旋调节夹杆10夹紧,待雕刻物品的底部通过修饰或者加装连接件的方式夹持在纵向夹紧块9之间,然后通过控制电脑设计旋转雕刻刀头27的雕刻路径,根据控制电脑软件设计旋转雕刻刀头27的雕刻路径之后,通过控制电脑向控制器28发出雕刻命令,控制器28收到雕刻命令之后,将信号传输给第一电动推杆20、第二电动推杆24、主动电机4以及雕刻电机26相连接,主动电机4根据雕刻路径的需求驱动主动齿轮5运行,主动齿轮5带动旋转齿轮6旋转,旋转齿轮6带动旋转平台7旋转,旋转平台7带动纵向支撑杆19旋转,在纵向支撑杆19旋转的同时,根据雕刻路径的需求,第一电动推杆20和第二电动推杆24实现对应的伸缩作业,并带动运行的雕刻电机26以及旋转雕刻刀头27运行,旋转雕刻刀头27实施围绕中心支撑轴2轴心位置的圆周、横向以及纵向运动,最终对待雕刻物品的横向、纵向一直圆周方向上的雕刻作业。

实施例二:一种上所述的美术作品全自动雕刻系统的雕刻方法,其雕刻方法如下:首先将待雕刻物品通过纵向夹紧块9上设置的螺旋调节夹杆10夹紧,待雕刻物品的底部通过修饰或者加装连接件的方式夹持在纵向夹紧块9之间,然后通过控制电脑设计旋转雕刻刀头27的雕刻路径,根据控制电脑软件设计旋转雕刻刀头27的雕刻路径之后,通过控制电脑向控制器28发出雕刻命令,控制器28收到雕刻命令之后,将信号传输给出水泵、第一电动推杆20、第二电动推杆24、主动电机4以及雕刻电机26相连接,主动电机4根据雕刻路径的需求驱动主动齿轮5运行,主动齿轮5带动旋转齿轮6旋转,旋转齿轮6带动旋转平台7旋转,旋转平台7带动纵向支撑杆19旋转,在纵向支撑杆19旋转的同时,根据雕刻路径的需求,第一电动推杆20和第二电动推杆24实现对应的伸缩作业,并带动运行的雕刻电机26以及旋转雕刻刀头27运行,旋转雕刻刀头27实施围绕中心支撑轴2轴心位置的圆周、横向以及纵向运动,最终对待雕刻物品的横向、纵向一直圆周方向上的雕刻作业;在雕刻的同时,出水泵持续运行作业,将水箱11中的水持续抽出,经出水喷头16喷淋至雕刻物品上,喷淋至雕刻物品上的水最终流入装盛槽8,经漏水孔29流入至连接软管17,再经由连接软管17流入至节水槽12,实现雕刻时的粉尘去除和降温作业。

首先本产品结构简单,操作方便,所有电动推杆的头部均固定焊接有连接块,连接款与相应的组件之间的连接也采用焊接的方式,实现了运行的稳定性和无间隙性,同时提高了精确度。刀头改为机械传动电动方式实现的旋转雕刻刀头,从待雕刻物体的圆周方向进行雕刻,同时保证横向和纵向的运动作业也得到全自动控和实现,完成了雕刻作品的无死角雕刻作业,同时待用旋转雕刻动力的方式,可以更好的控制待雕刻物品的特殊部位的雕刻,并保证雕刻作品最终的连贯性,雕刻一次成型,工作和运行效率高,雕刻精度控制精确。克服了传统的雕刻装置多为中心旋转的弊端,采用外围旋转雕刻的方式,增加了外部圆周方向运动时的周长,提高了刀头运行时的可控性,将原来小角度的旋转雕刻变为大角度的精确雕刻作业,见笑了偏差和雕刻误差,成品率高,成品美观度高。克服了传统雕刻装置在雕刻时为半机械装置的缺陷,整体实现了全自动作业的方式,节省了人力资源,同时大大提高了工作和运行的效率。

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