立体扫描随形雕刻设备及方法技术

本申请提供一种立体扫描随形雕刻设备及方法。所述设备中的夹持旋转组件用于夹持待雕刻物件进行同心旋转；扫描组件与控制装置电性连接，用于在控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描；控制装置还与夹持旋转组件、第一传动组件、第二传动组件及第三传动组件电性连接，用于根据扫描组件的扫描结果对各组件的工作状态进行控制，以通过夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件及雕刻刀具之间的配合，使雕刻刀具在待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品。所述设备的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率。

【技术实现步骤摘要】
立体扫描随形雕刻设备及方法
本申请涉及雕刻加工
，具体而言，涉及一种立体扫描随形雕刻设备及方法。
技术介绍
目前的随形雕刻技术仍停留在手工加工阶段，常用的电子雕刻设备只是通过将待加工材料(例如，金属材料、玉石材料、木质材料、牙骨塑料等)按照规则形状切割简化为近似形状的材料结构，通常需要简化后的材料上留有足够的余量，来确保雕刻人员能够在简化后的材料结构上采用人工雕刻的方式针对天然轮廓和特殊轮廓进行雕刻加工，从而得到最终的雕刻成品。这样的随形雕刻技术的雕刻效率低下，人力成本极高，无法最大化地利用待加工材料，且人工雕刻也极易造成雕刻废品的出现，从而使得整体的雕刻成本极高。
技术实现思路
为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种立体扫描随形雕刻设备及方法，所述立体扫描随形雕刻设备的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够通过对待雕刻物件进行立体激光扫描，并根据扫描结果按照目标雕刻要求在待雕刻物件上进行雕刻，从而最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描及平面激光扫描。就设备而言，本申请实施例提供一种立体扫描随形雕刻设备，所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件；所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动；所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动；所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动；所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件；所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描；所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品。可选地，在本申请实施例中，上述夹持旋转组件包括安装架、夹持部件及旋转电机；所述安装架固定设置在所述承载底座上，所述夹持部件设置在所述安装架上，用于夹持固定待雕刻物件；所述旋转电机固定安装在所述安装架上，并通过齿轮与所述夹持部件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下使所述夹持部件带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。可选地，在本申请实施例中，上述安装架为U型结构，所述安装架包括第一安装板、第二安装板及第三安装板，所述第三安装板与所述承载底座固定连接，所述第一安装板与所述第二安装板分别设置在所述第三安装板相对的两侧，并与所述第三安装板固定在一起；所述夹持部件包括第一夹持件、第二夹持件、连接杆及夹持滑动件，所述连接杆的一端与所述第二安装板固定连接，所述连接杆的另一端贯穿所述夹持滑动件并与所述第一安装板固定连接，所述第一夹持件安装在所述第一安装板上，所述第二夹持件安装在所述夹持滑动件上，用于通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合对待雕刻物件进行夹持固定，其中所述第一夹持件在所述第一安装板上的位置与所述第二夹持件在所述夹持滑动件上的位置相互对应，所述夹持滑动件可在所述连接杆上滑动。可选地，在本申请实施例中，上述旋转电机安装在所述第一安装板上，所述第一夹持件可相对于所述第一安装板转动，所述第二夹持件可相对于所述第二安装板转动，所述旋转电机通过齿轮与所述第一夹持件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。可选地，在本申请实施例中，上述承载底座包括相互层叠固定在一起的第一固定基座及第二固定基座，所述第一固定基座与所述夹持旋转组件固定连接，所述第二固定基座上与所述第一方向平行的侧面上开设有缺口；所述第一传动组件包括第一传动电机、第一传动丝杆，及与所述第一传动丝杆匹配的第一丝杆螺母；所述第一传动电机与所述第一传动丝杆安装在所述第二固定基座上，所述第一丝杆螺母套设在所述第一传动丝杆上并与所述第一支架固定连接，以使所述第一支架容置在所述第一固定基座与所述第二固定基座之间的缺口空间中，并在所述第一传动电机带动所述第一传动丝杆转动时，通过所述第一传动丝杆与所述第一丝杆螺母之间的配合带动所述第一支架在所述第一传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第一传动丝杆的延伸方向与所述第一方向平行。可选地，在本申请实施例中，上述第二传动组件包括第一固定架、第二传动电机、第二传动丝杆，及与所述第二传动丝杆匹配的第二丝杆螺母；所述第一固定架固定安装在所述第一支架上，所述第二传动电机与所述第二传动丝杆安装在所述第一固定架上，所述第二丝杆螺母套设在所述第二传动丝杆上并与所述第二支架固定连接，以在所述第二传动电机带动所述第二传动丝杆转动时，通过所述第二传动丝杆与所述第二丝杆螺母之间的配合带动所述第二支架在所述第二传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第二传动丝杆的延伸方向与所述第二方向平行。可选地，在本申请实施例中，上述第三传动组件包括第二固定架、第三传动电机、第三传动丝杆，及与第三传动丝杆匹配的第三丝杆螺母；所述第二固定架固定安装在所述第二支架上，所述第三传动电机与所述第三传动丝杆安装在所述第二固定架上，所述第三丝杆螺母套设在所述第三传动丝杆上并与所述雕刻刀具固定连接，以在所述第三传动电机带动所述第三传动丝杆转动时，通过所述第三传动丝杆与所述第三丝杆螺母之间的配合带动所述雕刻刀具在所述第三传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第三传动丝杆的延伸方向与所述第三方向平行。可选地，在本申请实施例中，上述扫描组件包括线状激光发射器及摄像头；所述线状激光发射器与所述摄像头固定安装在所述第二支架上，所述线状激光发射器的激光投射方向与所述摄像头的图像采集方向相交，所述激光投射方向与所述图像采集方向之间的夹角数值范围为0°～90°；其中，所述扫描组件在对所述夹持旋转组件所夹持的所述待雕刻物件进行激光扫描时，所述待雕刻物件位于所述激光投射方向与所述图像采集方向相交的位置处，所述线状激光发射器投射到所述待雕刻物件上的直线状激光与所述待雕刻物件的同心旋转轴平行，所述摄像头用于对所述直线状激光投射到所述待雕刻物件表面上形成的曲线进行图像采集，得到该待雕刻物件的轮廓数据。可选地，在本申请实施例中，上述第一方向与所述第二方向及所述第三方向相互垂直，所述第二方向与所述待雕刻物件进行同心旋转运动时的同心旋转轴的延伸方向平行，所述雕刻刀具的刀尖朝向与所述第三方向平行。就方法而言，本申请实施例提供一种立体扫描随形雕本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种立体扫描随形雕刻设备，其特征在于，所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件；所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动；所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动；所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动；所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件；所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描；所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品。...

【技术特征摘要】
1.一种立体扫描随形雕刻设备，其特征在于，所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件；所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动；所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动；所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动；所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件；所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描；所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品。2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述夹持旋转组件包括安装架、夹持部件及旋转电机；所述安装架固定设置在所述承载底座上，所述夹持部件设置在所述安装架上，用于夹持固定待雕刻物件；所述旋转电机固定安装在所述安装架上，并通过齿轮与所述夹持部件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下使所述夹持部件带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述安装架为U型结构，所述安装架包括第一安装板、第二安装板及第三安装板，所述第三安装板与所述承载底座固定连接，所述第一安装板与所述第二安装板分别设置在所述第三安装板相对的两侧，并与所述第三安装板固定在一起；所述夹持部件包括第一夹持件、第二夹持件、连接杆及夹持滑动件，所述连接杆的一端与所述第二安装板固定连接，所述连接杆的另一端贯穿所述夹持滑动件并与所述第一安装板固定连接，所述第一夹持件安装在所述第一安装板上，所述第二夹持件安装在所述夹持滑动件上，用于通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合对待雕刻物件进行夹持固定，其中所述第一夹持件在所述第一安装板上的位置与所述第二夹持件在所述夹持滑动件上的位置相互对应，所述夹持滑动件可在所述连接杆上滑动。4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述旋转电机安装在所述第一安装板上，所述第一夹持件可相对于所述第一安装板转动，所述第二夹持件可相对于所述第二安装板转动，所述旋转电机通过齿轮与所述第一夹持件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。5.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述承载底座包括相互层叠固定在一起的第一固定基座及第二固定基座，所述第一固定基座与所述夹持旋转组件固定连接，所述第二固定基座上与所述第一方向平行的侧面上开设有缺口；所述第一传动组件包括第一传动电机、第一传动丝杆，及与所述第一传动丝杆匹配的第一丝杆螺母；所述第一传动电机与所述第一传动丝杆安装在所述第二固定基座上，所述第一丝杆螺母套设在所述第一传动丝杆上并与所述第一支架固定连接，以使所述第一支架容置在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘青君，
申请(专利权)人：北京万象博众系统集成有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11