阅读说明：本技术 一种利用大数据的智能化雕刻装置 (Intelligent engraving device utilizing big data ) 是由 孔庆珍 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明的目的在于提供一种利用大数据的智能化雕刻装置,用于解决对物体智能化雕刻的技术问题。一种利用大数据的智能化雕刻装置,包括：获取大数据信息的互联网计算机；支撑并带动被雕刻物体在雕刻过程中转动的托举系统；托举系统包括用于支撑被雕刻物体的底托机构,以及安装在底托机构上对被雕刻物体下端夹持固定的下夹持机构。(The invention aims to provide an intelligent carving device utilizing big data, which is used for solving the technical problem of intelligently carving objects. An intelligent engraving device utilizing big data, comprising: the Internet computer acquires big data information; a lifting system for supporting and driving the carved object to rotate in the carving process; the lifting system comprises a collet mechanism for supporting the carved object and a lower clamping mechanism which is arranged on the collet mechanism and clamps and fixes the lower end of the carved object.)

一种利用大数据的智能化雕刻装置

技术领域

本发明涉及雕刻机技术领域，具体地说是一种利用大数据的智能化雕刻装置。

背景技术

现有技术中，大型石材的雕刻，大多采用平躺雕刻的方式。这种方式，不利于物体的移动，同时也限制了采用智能化装置进行作业的条件。这种方式，需要人工操作雕刻器具对雕刻图像进行逐次作业。伴随通信技术的发展，越来越多的雕刻数据上传至互联网云端。若直接调取大数据信息，再结合现代智能化加工工艺，必将极大的提高雕刻效率和质量。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用大数据的智能化雕刻装置，用于解决对物体智能化雕刻的技术问题。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种利用大数据的智能化雕刻装置,包括：

获取大数据信息的互联网计算机；

支撑并带动被雕刻物体在雕刻过程中转动的托举系统；托举系统包括用于支撑被雕刻物体的底托机构，以及安装在底托机构上对被雕刻物体下端夹持固定的下夹持机构；

对被雕刻物体进行雕刻的雕刻系统；

以及与互联网计算机通信的控制系统；

所述托举系统、雕刻系统均与控制系统电连接。

优选的，所述底托机构包括底架、底托旋转电机和底托腔，底托腔可转动的设置在底架的上端，底托旋转电机安装在底架下端，底托旋转电机的旋转动力输出端与底托腔的旋转动力输入端连接。

优选的，所述底托机构还包括底托板和底托油缸，底架的上端设有旋转腔体，底托板设置在旋转腔体中，底托板的一侧与旋转腔体铰接；所述底托油缸竖向安装在底架上，底托油缸位于底托板和旋转腔体铰接点的相对侧下方；底托腔通过底托轴承可转动的设置在底托板的上端，底托旋转电机的旋转动力输出端通过软连接轴与底托腔的旋转动力输入端连接。

优选的，所述下夹持机构包括下夹持驱动板、下夹持驱动油缸和下夹持板，下夹持驱动板设有多个，分别横向设置在底托腔的周向上，下夹持驱动板上设有夹持驱动滑槽；下夹持驱动油缸安装在下夹持驱动板上，并沿夹持驱动滑槽的延伸方向布置；下夹持板安装在下夹持驱动油缸的动力输出端上，下夹持板的外端面设有夹持压力传感器；底托腔的周向上设有允许下夹持板通过的通孔。

优选的，所述托举系统还包括侧托支撑机构，侧托支撑机构位于雕刻系统的相对侧；

所述侧托支撑机构包括侧托支撑电机和侧托支撑架，侧托支撑电机安装在底架上的侧托调节板上，侧托支撑架的下端与侧托支撑电机的旋转动力输出端连接。

优选的，所述侧托支撑架的上端设有侧托弧形架，侧托弧形架的内侧通过侧托支撑弹簧连接有侧托支撑滚轮。

优选的，所述侧托弧形架上设有测量与被雕刻物体距离的侧托检测开关。

优选的，所述雕刻系统包括雕刻六轴机械手和雕刻刀，所述雕刻刀通过刀架安装在雕刻六轴机械手的动力输出端上。

优选的，所述雕刻系统还包括雕刻支撑架、雕刻升降调节电杆、雕刻摆动架、雕刻摆动电机和雕刻距离检测开关，所述雕刻支撑架竖向设置在底架的一侧，与所述的侧托支撑架相对设置；雕刻升降调节电杆竖向设置在雕刻支撑架上，雕刻摆动电机安装在雕刻升降调节电杆的升降移动动力输出端上；所述雕刻摆动架的摆动动力输入端与雕刻摆动电机的旋转动力输出端连接，雕刻六轴机械手安装在雕刻摆动架上。

优选的，所述雕刻六轴机械手上安装有雕刻距离检测开关。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

1、本发明技术方案能够利用大数据调取雕刻数据，并能够实现对被雕刻托举转动以及雕刻的一体化操作。

2、当被雕刻物体较矮时，底托板为水平状态，这时可通过下夹持机构对被雕刻物体的底端夹持固定即可。当被雕刻物体较高时，仅依靠下端的下夹持机构不足以保证物体放置的牢固性，这种情况下，底托板的一端在底托油缸作用下略微翘起，被雕刻物体呈倾斜(3-5°)状态；然后侧托机构对被雕刻物体的倾斜侧进行支撑，配合下夹持机构即可保证物体安置的牢固性。

3、根据被侧托物体的高度，通过侧托调节机构可以调节侧托支撑机构对物体的侧托位置(在雕刻系统对物体雕刻过程中，也可根据雕刻着力点，调整侧托位置)。侧托支撑架上端的侧托支撑滚轮配合侧托支撑弹簧以及侧托检测开关，可以适应被雕刻物体表面的凹凸结构。

4、雕刻系统利用雕刻升降调节电杆、雕刻摆动架、雕刻摆动电机，通过调节雕刻六轴机械手的方位，进而可以调节雕刻刀相对被雕刻物体的方位。

5、雕刻六轴机械手上的雕刻距离检测开关，可用于检测与被雕刻物体表面的距离；以便于雕刻六轴机械手结合控制系统发送数据调整姿态。

附图说明

图1为本发明实施例的侧视示意图；

图2为图1中C处局部放大示意图；

图3为图1中D处局部放大示意图；

图4为本发明实施例中底托机构与下夹持机构配合关系俯视示意图；

图5为本发明实施例中底托机构与下夹持机构配合关系侧剖示意图；

图6为本发明实施例中侧托机构上端部俯视示意图；

图中：201、底架；202、底托旋转电机；203、底托腔；204、底托板；205、底托油缸；206、旋转腔体；207、底托轴承；208、软连接轴；209、下夹持驱动板；210、下夹持驱动油缸；211、下夹持板；301、侧托调节板；302、侧托调节油缸；303、侧托调节滑块；304、侧托支撑电机；305、侧托支撑架；306、侧托支撑滚轮；307、侧托支撑弹簧；308、侧托弧形架；309、侧托检测开关；401、雕刻支撑架；402、雕刻升降调节电杆；403、雕刻摆动架；404、雕刻摆动电机；405、雕刻六轴机械手；406、雕刻刀；407、雕刻距离检测开关；5、被雕刻物体。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为只是或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1至6所示，一种利用大数据的智能化雕刻装置,包括互联网计算机,控制系统,与控制系统电连接的托举系统和雕刻系统。互联网计算机(上位机)用于获取互联网云端数据库信息并传输至控制系统，物体雕刻过程中托举系统用于支撑并带动物体的移动，雕刻系统用于执行对物体的雕刻。

所述托举系统包括底托机构、下夹持机构和侧托机构，底托机构用于从底部支撑托举被雕刻物体5，下夹持机构用于夹持被雕刻物体5的下端，侧托机构用于从雕刻系统的相对侧辅助托举被雕刻物体5(物体竖向高度较高的情况)。所述底托机构包括底架201、底托旋转电机202(步进电机)、底托腔203、底托板204和底托油缸205(内设位移传感器的油缸)。底架201的上端设有旋转腔体206，底托板204设置在旋转腔体206中，底托板204的一侧与旋转腔体206铰接；所述底托油缸205竖向安装在底架201上，底托油缸205位于底托板204和旋转腔体206铰接点的相对侧。底托腔203通过底托轴承207可转动的设置在底托板204的上端，底托旋转电机202安装在底架201下端，底托旋转电机202的旋转动力输出端通过软连接轴208(如万向轴承)与底托腔203的旋转动力输入端连接(底托板204上设有允许底托旋转电机202的旋转动力输出端通过的空腔)。所述下夹持机构包括下夹持驱动板209、下夹持驱动油缸210和下夹持板211，下夹持驱动板209设有多个分别横向设置在底托腔203的周向上；下夹持驱动板209上设有夹持驱动滑槽。下夹持驱动油缸210安装在下夹持驱动板209上，并沿夹持驱动滑槽的延伸方向分布；下夹持板211安装在下夹持驱动油缸210的动力输出端上，下夹持板211的外端面设有夹持压力传感器118；底托腔203的周向上设有允许下夹持板211通过的通孔。所述侧托机构包括侧托调节机构和侧托支撑机构，侧托调节机构用于调节侧托支撑机构对被雕刻物体5的侧托位置。侧托调节机构安装在所述底架201上，包括侧托调节板301、侧托调节油缸302(内设位移传感器油缸)以及侧托调节滑块303。侧托调节板301横向与底架201连接，侧托调节板301上设有侧托调节滑槽；侧托调节滑块303可内外移动的安装在侧托调节滑槽上。所述侧托调节油缸302安装在侧托调节板301的外端，侧托调节油缸302的动力输出端与所述侧托调节滑块303连接。所述侧托支撑机构包括侧托支撑电机304，侧托支撑架305，侧托支撑滚轮306和侧托支撑弹簧307。侧托支撑电机304安装在侧托调节滑块303上，侧托支撑架305的下端与侧托支撑电机304的旋转动力输出端连接。侧托支撑架305的上端设有侧托弧形架308，侧托支撑滚轮306的支撑座通过侧托支撑弹簧307与侧托弧形架308连接。所述侧托支撑滚轮306与被雕刻物体5的外周面对应设置，侧托弧形架308上设有测量与被雕刻物体5距离的侧托检测开关309(如超声波距离传感器)。

托举系统的工作原理为：当被雕刻物体5较矮时(如圆台状)，底托板204为水平状态，这时可通过下夹持机构对被雕刻物体5的底端夹持固定即可。当被雕刻物体5较高时(如圆柱状)，仅依靠下端的下夹持机构不足以保证物体放置的牢固性。这种情况下，底托板204的一端在底托油缸205作用下略微翘起，被雕刻物体5呈倾斜(3-5°)状态；然后侧托机构对被雕刻物体5的倾斜侧进行支撑，配合下夹持机构即可保证物体安置的牢固性。根据被侧托物体的高度，通过侧托调节机构可以调节侧托支撑机构对物体的侧托位置(在雕刻系统对物体雕刻过程中，也可根据雕刻着力点，调整侧托位置)。侧托支撑架305上端的侧托支撑滚轮306配合侧托支撑弹簧307以及侧托检测开关309，可以适应被雕刻物体5表面的凹凸结构。

雕刻系统包括雕刻支撑架401、雕刻升降调节电杆402、雕刻摆动架403、雕刻摆动电机404、雕刻六轴机械手405、雕刻刀406和雕刻距离检测开关407。所述雕刻支撑架401竖向设置在底架201的一侧，与所述的侧托支撑架305相对设置。雕刻升降调节电杆402竖向设置在雕刻支撑架401上，雕刻摆动电机404安装在雕刻升降调节电杆402的升降移动动力输出端上。所述雕刻摆动架403的摆动动力输出端与雕刻摆动电机404的旋转动力输出端连接，雕刻六轴机械手405(其动力电机均采用绝对值电机)安装在雕刻摆动架403上。所述雕刻刀406通过刀架安装在雕刻六轴机械手405的动力输出端上，雕刻距离检测开关407也安装在刀架上，用于检测与被雕刻物体5表面的距离。在雕刻过程中，雕刻摆动架403通过雕刻六轴机械手405使雕刻刀406贴近被雕刻物体5进行雕刻；雕刻六轴机械手405、雕刻升降调节电杆402根据控制系统调取的数据执行相应动作。

所述控制系统包括控制器(PLC)、操控板以及控制箱，控制器分别与相应的各控制功能部件电连接，同时与互联网计算机进行数据交换。

一种基于互联网大数据的雕刻方法，包括以下步骤：

S1托举系统对被雕刻物体进行固定；托举系统的底架201上通过底托腔203对被雕刻物体5的下端进行卡持，并通过底托旋转电机202对底托腔203进行旋转驱动。

S2控制系统通过互联网计算机调取数据库信息；

S3雕刻系统根据数据信息对被雕刻物体执行雕刻，同时托举系统根据数据信息对被雕刻物体进行驱动以配合雕刻系统的雕刻作业。

优选的，通过下夹持驱动油缸210带动下夹持板对底托腔203内被雕刻物体5的下端进行夹持固定。

优选的，在底架201上端的旋转腔体206内设置底托板204，底托腔203可转动的设置在底托板204上；通过地托板204下方一侧的底托油缸205驱动底托板204向雕刻系统的相对侧倾斜。

优选的，在上述步骤S1中，托举系统通过侧托支撑架305对被雕刻物体5相对雕刻系统的一侧进行侧托支撑。

优选的，侧托支撑架305的支撑端通过侧托支撑弹簧307外端的侧托支撑滚轮306与被雕刻物体5进行接触。

优选的，侧托支撑架305通过侧托检测开关309检测与被雕刻物体5的距离。

优选的，托举系统在侧托支撑架305的下端设置侧托支撑电机304，以驱动侧托支撑架305的摆动角度。

优选的，托举系统设置侧托调节油缸302，以驱动侧托支撑架305相对被雕刻物体5的横向距离。

优选的，在上述步骤S3中，雕刻系统的雕刻刀406通过雕刻六轴机械手405对被雕刻物体5进行雕刻。

优选的，雕刻六轴机械手405上通过雕刻距离检测开关407，检测雕刻刀406前端与被雕刻物体5的距离。

优选的，雕刻系统通过雕刻摆动电机404带动雕刻摆动架403，实现雕刻六轴机械手405与被雕刻物体5之间横向方位调整。

优选的，雕刻系统通过雕刻摆动电机404通过雕刻升降调节电杆402，带动雕刻六轴机械手405升降位置调整。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。