三維立體雕刻機(jī)、方法及系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種三維立體雕刻機(jī)，包括：機(jī)床基座、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、進(jìn)行精細(xì)雕刻加工的精加模組以及進(jìn)行粗雕刻加工的粗加模組；機(jī)床基座設(shè)置有固定安裝回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的安裝凹槽以及滑動(dòng)連接精加模組、粗加模組的線性導(dǎo)軌；回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括依次設(shè)置的加工工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、支撐臺(tái)以及雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)，加工工作臺(tái)固定于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上、支撐臺(tái)設(shè)于旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)之間，支撐臺(tái)設(shè)有通孔，雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出軸穿過通口與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定連接；精加模組包括第一龍門架、第一主軸以及第一雙軸擺頭，第一龍門架包括第一龍門橫梁，第一主軸通過第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于第一龍門橫梁上，第一雙軸擺頭與第一主軸固定連接。
【專利說明】三維立體雕刻機(jī)、方法及系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及古典家具生產(chǎn)工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種三維立體雕刻機(jī)、方法及系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)古典家具生產(chǎn)工藝的三維立體造型雕花部分，均采用如下模式:對(duì)雕花板及其它部件進(jìn)行手工加工處理，或者對(duì)電腦雕機(jī)無法處理的細(xì)節(jié)，如細(xì)致的紋路，人物的五官等地方在進(jìn)行手工雕刻，加工成本高，效率低。并且雕刻時(shí)所用的現(xiàn)有機(jī)械主體以兩軸到三軸半為主，而真正的四軸、五軸聯(lián)動(dòng)加工木雕機(jī)仍然是短板，且由于自身行業(yè)的發(fā)展特性，未能出現(xiàn)真正滿足五軸木雕所需的機(jī)械主體，基本采用金屬切削機(jī)床，未能考慮木雕的高速輕載和微小線段角度的加工特點(diǎn)，生成的雕刻成品細(xì)致不足，未能實(shí)現(xiàn)真正的三維立體化，也并不能完整地體現(xiàn)產(chǎn)品的藝術(shù)性和造型特點(diǎn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為此，本發(fā)明實(shí)施例提供一種三維立體雕刻機(jī)、方法及系統(tǒng)，用以降低加工成本，提高加工效率，使雕刻成品具備真正的三維立體感。。
[0004]本發(fā)明實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0005]第一方面，提供一種三維立體雕刻機(jī)，包括:
[0006]機(jī)床基座、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、進(jìn)行精細(xì)雕刻加工的精加模組以及進(jìn)行粗雕刻加工的粗加模組；
[0007]所述機(jī)床基座設(shè)置有固定安裝所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的安裝凹槽以及滑動(dòng)連接所述精加模組、粗加模組的線性導(dǎo)軌；
[0008]所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括依次設(shè)置的加工工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、支撐臺(tái)以及雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)，所述加工工作臺(tái)固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述支撐臺(tái)設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)之間，所述支撐臺(tái)設(shè)有通孔，所述雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出軸穿過所述通口與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定連接；
[0009]所述精加模組包括第一龍門架、第一主軸以及第一雙軸擺頭，所述第一龍門架包括第一龍門橫梁，所述第一主軸通過第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第一龍門橫梁上，所述第一雙軸擺頭與第一主軸固定連接；
[0010]所述粗加模組包括第二龍門架、第二主軸，所述第二龍門架包括第二龍門橫梁，所述第二主軸通過第二滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第二龍門橫梁上，所述第二主軸的扭矩大于所述第一主軸的扭矩。
[0011]結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)施方式中，所述第一滑動(dòng)裝置包括第一托板以及固定于所述第一托板上的第一驅(qū)動(dòng)模塊，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊包括第一伺服電機(jī)、第一減速機(jī)，所述第一龍門橫梁的水平面上設(shè)置有第一齒條，第一龍門橫梁的側(cè)面上設(shè)置有兩條第一線規(guī)；
[0012]所述第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一減速機(jī)的輸入軸相連，所述第一減速機(jī)的輸出軸固定連接有與所述齒條匹配的齒輪，所述第一主軸固定于所述第一托板上，所述第一托板通過滑塊與所述兩條第一線規(guī)相連。
[0013]結(jié)合第一方面，在第二種可能的實(shí)施方式中，所述第二滑動(dòng)裝置包括第二托板以及固定于所述第二托板上的第二驅(qū)動(dòng)模塊，所述第二驅(qū)動(dòng)模塊包括第二伺服電機(jī)、第二減速機(jī)，所述第二龍門橫梁的水平面上設(shè)置有第二齒條，第二龍門橫梁的側(cè)面上設(shè)置有兩條第二線規(guī)；
[0014]所述第二伺服電機(jī)的輸出軸與第二減速機(jī)的輸入軸相連，所述第二減速機(jī)的輸出軸固定連接有與所述齒條匹配的齒輪，所述第二主軸固定于所述第二托板上，所述第二托板通過滑塊與所述兩條第二線規(guī)相連。
[0015]結(jié)合第一方面，在第三種可能的實(shí)施方式中，所述第一擺頭為具有五軸聯(lián)動(dòng)加工能力的擺頭。優(yōu)選的，所述第一擺頭為AC擺頭。
[0016]結(jié)合第一方面，在第四種可能的實(shí)施方式中，所述第一主軸、第二主軸均為電主軸。
[0017]第二方面，提供一種三維立體雕刻方法，包括:
[0018]基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型；
[0019]根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令；
[0020]根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。
[0021]結(jié)合第二方面，在第一種可能的實(shí)施方式中，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令；
[0022]所述根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作包括:
[0023]解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0024]根據(jù)所述精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作；
[0025]確定精加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；
[0026]根據(jù)所述粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作。
[0027]結(jié)合第二方面，在第二種可能的實(shí)施方式中，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令；
[0028]所述根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作包括:
[0029]解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0030]根據(jù)所述粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作；
[0031]確定粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；
[0032]根據(jù)所述精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作。
[0033]結(jié)合第二方面，在第三種可能的實(shí)施方式中，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令；
[0034]所述根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作包括:
[0035]解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0036]根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作；
[0037]確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn);
[0038]根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
[0039]結(jié)合第二方面、或第一種至第三種任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述旋轉(zhuǎn)指令用于控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°。
[0040]第三方面，提供一種三維立體雕刻系統(tǒng)，包括:
[0041]第一方面、或第一種至第四種任一可能實(shí)現(xiàn)方式提供的三維立體雕刻機(jī)；
[0042]模型生成子系統(tǒng)，用于基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型；
[0043]控制子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令；
[0044]所述控制子系統(tǒng)，還用于根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。
[0045]結(jié)合第三方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制子系統(tǒng)，還用于檢測(cè)所述三維立體雕刻機(jī)的雕刻誤差，并在檢測(cè)到所述雕刻誤差的情況下進(jìn)行補(bǔ)償。具體的，所述雕刻誤差基于所述精加模組、和/或粗加模組的雕刻位置生成。
[0046]結(jié)合第三方面，在第二可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令；
[0047]所述控制子系統(tǒng)，用于:
[0048]解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0049]根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作；
[0050]確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn);
[0051]根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
[0052]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明不再是以前的單純擺頭式的龍門式雕刻機(jī)模式，而是保持加工時(shí)加工工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)，采用雙龍門結(jié)構(gòu)，且整個(gè)龍門進(jìn)行移動(dòng)并加工，并設(shè)計(jì)加工工作臺(tái)為旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行粗精兩部加工，而后通過工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換。即針對(duì)木雕結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了粗精兩個(gè)工位的同步加工，將原來的兩個(gè)機(jī)床干的事情變?yōu)榭捎梢粋€(gè)機(jī)床進(jìn)行，減少了裝卡時(shí)間和裝卡誤差，提升了加工效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]圖1為本發(fā)明某些實(shí)施例提供的三維立體雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0054]圖2.a為本發(fā)明圖1所示實(shí)施例回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的俯視機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0055]圖2.b為回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的側(cè)面機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0056]圖3.a為本發(fā)明圖1所示實(shí)施例第一龍門架的A面部分機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0057]圖3.b為本發(fā)明圖1所示實(shí)施例第一龍門架的B面部分機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0058]圖4為本發(fā)明圖1所示實(shí)施例機(jī)床基座與第一龍門架連接處的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖；
[0059]圖5為本發(fā)明某些實(shí)施例提供的三維立體雕刻系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；
[0060]圖6.a為本發(fā)明某些實(shí)施例提供的粗精坐標(biāo)變換之前的示意圖；
[0061]圖6.b為圖6.a粗精坐標(biāo)變換之后的不意圖；
[0062]圖7為本發(fā)明某些實(shí)施例提供的三維立體雕刻方法流程圖；
[0063]圖8為本發(fā)明一具體實(shí)施例提供的三維立體雕刻方法流程圖；
[0064]圖9為本發(fā)明另一具體實(shí)施例提供的三維立體雕刻方法流程圖；
[0065]圖10為本發(fā)明再一具體實(shí)施例提供的三維立體雕刻方法流程圖。
[0066]標(biāo)號(hào)說明:
[0067]100-第一龍門架，200-第二龍門架；
[0068]1-主軸箱護(hù)板,2-氮?dú)馄胶鈼U，3-第一伺服電機(jī),4-第一減速機(jī),5-第一電機(jī)座，6-第一齒條，7-第一龍門橫梁；
[0069]Il-Z軸伺服電機(jī)，12-Z軸減速機(jī)，13-Z軸聯(lián)軸器，14_Z軸軸承座，15-第一托板，16-Z向?qū)к墸?7-Z軸絲杠，18-第一線規(guī)，19-Z軸托板，20-第一電主軸箱；
[0070]21-加工工作臺(tái)，22-旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，23-支撐臺(tái)，24-雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)；
[0071]31-Y軸伺服電機(jī)，32-Y軸減速機(jī)，33-Y軸齒輪，34-Y軸齒條，35-第一龍門架底座，36-Y軸滑塊，37-Y向?qū)к墶?br>
【具體實(shí)施方式】
[0072]為詳細(xì)說明技術(shù)方案的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實(shí)現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合具體實(shí)施例并配合附圖詳予說明。
[0073]請(qǐng)參閱圖1至圖4，為本發(fā)明某些實(shí)施例三維立體雕刻機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)圖。所述三維立體雕刻機(jī)包括:機(jī)床基座、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、進(jìn)行精細(xì)雕刻加工的精加模組以及進(jìn)行粗雕刻加工的粗加模組；所述機(jī)床基座設(shè)置有固定安裝所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的安裝凹槽以及滑動(dòng)連接所述精加模組、粗加模組的線性導(dǎo)軌。
[0074]所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖2.a-2.b所示，包括依次設(shè)置的加工工作臺(tái)21、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22、支撐臺(tái)23以及雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)14，所述加工工作臺(tái)21固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22上，所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22位于所述支撐臺(tái)23上且與所述雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)14固定。所述支撐臺(tái)23設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22、雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24之間。具體的，所述支撐臺(tái)23設(shè)有通孔，雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24內(nèi)部是一個(gè)旋轉(zhuǎn)臺(tái)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，主要就是實(shí)現(xiàn)一個(gè)固定角度的旋轉(zhuǎn)定位和鎖緊功能，這個(gè)里面是通過雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)轉(zhuǎn)平臺(tái)22的旋轉(zhuǎn)。所述雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24的旋轉(zhuǎn)輸出軸穿過所述通口與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22固定連接，從而可以實(shí)現(xiàn)在雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，旋轉(zhuǎn)平臺(tái)22與雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)24同軸轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)加工工作臺(tái)21的同軸轉(zhuǎn)動(dòng)。通過上述描述可知，加工時(shí)，待加工工件/產(chǎn)品位于加工工作臺(tái)21上，本方案可在加工時(shí)通過加工工作臺(tái)21的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)待加工工件/產(chǎn)品的粗雕刻加工、粗雕刻加工的位置交互。
[0075]該機(jī)床主要是重復(fù)考慮加工工藝和效率兩方面的問題，同時(shí)也要規(guī)避重復(fù)裝卡的誤差，基于這些考慮，本發(fā)明設(shè)計(jì)工作臺(tái)是可以旋轉(zhuǎn)的回轉(zhuǎn)工作臺(tái)，每次旋轉(zhuǎn)可以為角度為180°，即兩個(gè)粗精加工的工件調(diào)換位置，而工作臺(tái)在加工過程中保持靜止，由兩個(gè)龍門架整體移動(dòng)，進(jìn)而拖動(dòng)龍門架上附著的主軸移動(dòng)。在其他實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的加工工作臺(tái)可根據(jù)具體情況旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。
[0076]請(qǐng)參閱圖3.a及3.b，所述精加模組包括第一龍門架100、第一主軸以及第一雙軸擺頭，所述第一龍門架包括第一龍門橫梁7，所述第一主軸通過第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第一龍門橫梁7上，所述第一雙軸擺頭與第一主軸固定連接。所述第一滑動(dòng)裝置包括第一托板15以及固定于所述第一托板15上的第一驅(qū)動(dòng)模塊，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊包括第一伺服電機(jī)3、第一減速機(jī)4，所述第一龍門橫梁7的水平面上設(shè)置有第一齒條6，第一龍門橫梁7的側(cè)面上設(shè)置有兩條第一線規(guī)18 ;所述第一伺服電機(jī)3的輸出軸與第一減速機(jī)4的輸入軸相連，所述第一減速機(jī)4的輸出軸固定連接有與所述第一齒條6匹配的齒輪，所述第一主軸固定于所述第一托板15上，所述第一托板15通過滑塊與所述兩條第一線規(guī)18相連。
[0077]具體的，第一龍門橫梁7為固定于第一龍門架的一個(gè)部分，其水平面上放置有一根齒條6,同時(shí)第一伺服電機(jī)3與第一減速機(jī)4相連,并通過電機(jī)座固定于第一托板15上，I為主軸箱護(hù)板，2為氮?dú)馄胶鈼U用于平衡Z軸負(fù)載，且在第一減速機(jī)4輸出軸上固定有齒輪，與第一齒條6相連。同時(shí)第一托板15通過滑塊與第一龍門橫梁7側(cè)面放置的兩條第一線規(guī)18相連,從而第一伺服電機(jī)3的旋轉(zhuǎn),通過齒輪、第一齒條6,利用第一線規(guī)18拖動(dòng)第一托板15的左右移動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)第一托板15上面的Z軸托板19和雙擺頭同步移動(dòng)。
[0078]在第一托板15的正面放置有兩條縱向的Z向?qū)к?6，Z軸托板19的背面滑動(dòng)安裝在Z向?qū)к?6上，Z軸絲杠17的軸端與Z軸伺服電機(jī)相連的Z軸減速機(jī)12的輸出軸通過Z軸聯(lián)軸器13相連，Z軸拖板19的背面通過螺栓連接在Z軸絲杠17螺母上。Z軸托板19上豎直放置有第一電主軸箱20，螺栓將第一電主軸固定在所述第一電主軸箱20上，若是安裝擺頭則是兩軸擺頭通過螺母固定與托板上。
[0079]在機(jī)床基座的兩側(cè)邊，放置有Y向?qū)к?7，第一龍門架的兩個(gè)底端通過Y軸滑塊36安裝在該Y向?qū)к?7上，Y軸伺服電機(jī)31通過電機(jī)座固定與龍門架上，同時(shí)與Y軸減速機(jī)32相連，而后在輸出軸段固定有Y軸齒輪33，Y軸齒輪33與固定于機(jī)床基座側(cè)面的Y軸齒條34相連，從而通過Y軸伺服電機(jī)31的旋轉(zhuǎn)通過Y軸齒輪33、Y軸齒條34傳動(dòng)進(jìn)而拖動(dòng)第一龍門架的移動(dòng)，第一龍門橫梁7的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)X軸整套機(jī)構(gòu)，以及在X軸上安裝的Z軸機(jī)構(gòu)在Y軸方向的運(yùn)動(dòng)。
[0080]為防止回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的加工工作臺(tái)21旋轉(zhuǎn)時(shí)與第一龍門架100產(chǎn)生干涉，在設(shè)計(jì)時(shí)需要計(jì)算下旋轉(zhuǎn)時(shí)最大的兩側(cè)位置，保證機(jī)床基座上放置的第一龍門架100可以在的加工工作臺(tái)21旋轉(zhuǎn)的時(shí)候不產(chǎn)生干涉。它的范圍可以理解為22的旋轉(zhuǎn)中心到21的最遠(yuǎn)距離畫圓與龍門架不干涉即可。
[0081]在上述實(shí)施例中，精加模組與粗加模組的結(jié)構(gòu)基本一致，其不同之處在于:1)粗加模組并沒有擺頭，其加工刀具直接與第二主軸的輸出軸連接；2)由于粗加工的刀具需要進(jìn)行粗加工，加工的切深比精加工大，所需的切削力也就大些，而切削力最終就是由主軸提供，所以它所需的扭矩就比精加工的大些,故粗加模組的整體主軸扭矩相對(duì)大點(diǎn)。
[0082]具體的，所述粗加模組包括第二龍門架、第二主軸，所述第二龍門架包括第二龍門橫梁，所述第二主軸通過第二滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第二龍門橫梁上，所述第二主軸的扭矩大于所述第一主軸的扭矩。所述第二滑動(dòng)裝置包括第二托板以及固定于所述第二托板上的第二驅(qū)動(dòng)模塊，所述第二驅(qū)動(dòng)模塊包括第二伺服電機(jī)、第二減速機(jī)，所述第二龍門橫梁的水平面上設(shè)置有第二齒條，第二龍門橫梁的側(cè)面上設(shè)置有兩條第二線規(guī)；所述第二伺服電機(jī)的輸出軸與第二減速機(jī)的輸入軸相連，所述第二減速機(jī)的輸出軸固定連接有與所述齒條匹配的齒輪，所述第二主軸固定于所述第二托板上，所述第二托板通過滑塊與所述兩條第二線規(guī)相連。為了使粗加模組的扭矩大于精加模組的扭矩，粗加模組的第一驅(qū)動(dòng)模塊用較精加模組小的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)如齒輪、同步帶、軸承等和電主軸來實(shí)現(xiàn)。
[0083]在具體的實(shí)施例中，所述第一主軸、第二主軸均為電主軸。由于木雕的刀具較為小，在加工時(shí)電主軸高速旋轉(zhuǎn)，通過高速可以保證刀具切削木料時(shí)的線速度達(dá)到刀具較好工作的范圍之內(nèi)。
[0084]考慮木雕的高速輕載和微小線段角度的加工特點(diǎn)，在具體的實(shí)施例中，所述第一擺頭為具有五軸聯(lián)動(dòng)加工能力的擺頭。優(yōu)選的，所述第一擺頭為AC擺頭。
[0085]本實(shí)施例由具有五軸聯(lián)運(yùn)加工能力擺頭的三維立體雕刻機(jī)進(jìn)行實(shí)際雕刻加工，里面對(duì)于機(jī)床進(jìn)行了改變，不再是以前的單純擺頭式的龍門式雕刻機(jī)模式，而是保持加工時(shí)加工工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)，采用雙龍門結(jié)構(gòu)，且整個(gè)龍門進(jìn)行移動(dòng)并加工，并設(shè)計(jì)加工工作臺(tái)為旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行粗精兩部加工，而后通過加工工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換，提高了工作效率，減少了加工成本。即針對(duì)木雕結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了粗精兩個(gè)工位的同步加工，將原來的兩個(gè)機(jī)床干的事情變?yōu)榭捎梢粋€(gè)機(jī)床進(jìn)行，減少了裝卡時(shí)間和裝卡誤差，且提升了加工效率。通過這樣的設(shè)計(jì)，使得古典加工的藝術(shù)造型與現(xiàn)代科技結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、自動(dòng)化，不再是以前如此要求制作者的手工技藝，且提升了生產(chǎn)效率，并且可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，從而為一些不是很珍貴的木材造型可以豐富和高雅提供了可能，使得數(shù)據(jù)的保留具有永久性、保證產(chǎn)品的可重復(fù)性以及后續(xù)的快速藝術(shù)造型創(chuàng)新。
[0086]請(qǐng)參閱圖5，為本發(fā)明實(shí)施例三維立體雕刻系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)圖，包括:如前文所述的三維立體雕刻機(jī)501、模型生成子系統(tǒng)502以及控制子系統(tǒng)503。
[0087]模型生成子系統(tǒng)502，用于基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型。
[0088]控制子系統(tǒng)503，用于根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令。
[0089]所述控制子系統(tǒng)503，還用于根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。具體的，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令。
[0090]所述控制子系統(tǒng)，具體用于:
[0091]解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0092]根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作；
[0093]確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn);
[0094]根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
[0095]在上述具體的實(shí)施方式中，所述旋轉(zhuǎn)指令用于控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°。在其他實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的加工工作臺(tái)可根據(jù)具體情況旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。
[0096]在進(jìn)一步的改進(jìn)中，所述控制子系統(tǒng)503，還用于檢測(cè)所述三維立體雕刻機(jī)的雕刻誤差，并在檢測(cè)到所述雕刻誤差的情況下進(jìn)行補(bǔ)償。具體的，所述雕刻誤差基于所述精加模組、和/或粗加模組的雕刻位置生成。
[0097]具體而言，針對(duì)產(chǎn)品造型方面，我們知道，現(xiàn)有技術(shù)中復(fù)雜的三維立體造型基本采取的模式是:手工繪制圖形一手工粗雕一手工精修，加工成本高且工作效率低下。模型生成子系統(tǒng)502改變?cè)瓉淼娜耸止に孛?，采取具有極好曲面處理的造型軟件把原本的平面素描圖形轉(zhuǎn)化為藝術(shù)家真正想要的三維實(shí)體。由于家具行業(yè)自身的造型比較多變復(fù)雜，從CAD考慮，對(duì)于曲面造型要求較高，基于此本發(fā)明中推薦采取犀牛繪圖軟件、freeform繪圖軟件和zbrush繪圖軟件，這幾款比較側(cè)重于藝術(shù)造型與工業(yè)造型結(jié)合的軟件。由于繪圖對(duì)于造型人員水平要求較高，不僅僅是一個(gè)造型設(shè)計(jì)者也是一個(gè)繪制者，需要具有較好的空間想象力和藝術(shù)感，對(duì)于水平好的人員也可以采取SolidWorks軟件等三大主流繪圖軟件中的曲面功能進(jìn)行造型?；据敵龅奈募扇tl格式，便于后續(xù)操作。模型生成子系統(tǒng)502直接利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成最終的三維實(shí)體模塊，流程簡(jiǎn)單且效率高效。
[0098]在具體繪制過程中需要考慮后續(xù)的工藝問題，它不是完全的人手來進(jìn)行最后的加工，而是通過機(jī)械設(shè)備進(jìn)行處理，有些不好加工的位置如刀具干涉、行程受限等，需要在設(shè)計(jì)的時(shí)候與工藝人員配合進(jìn)行。
[0099]針對(duì)加工程序生成部分則是根據(jù)前面的造型文件按照粗精加工進(jìn)行分類，它基于這個(gè)方法主要是考慮兩個(gè)因素:一個(gè)是加工效率，粗加工可以大范圍的去除不必要的毛坯料，類似手工的粗雕，精加工則可以僅關(guān)于已有雛形的毛坯進(jìn)行最后的精修?；诖斯に嚕痉桨冈O(shè)計(jì)的機(jī)床就可以同時(shí)進(jìn)行粗、精兩個(gè)工藝的同步加工，而后只是通過旋轉(zhuǎn)加工工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)粗精工件工序的轉(zhuǎn)換，避免重復(fù)裝卡所耗費(fèi)時(shí)間也避免了重新裝卡的誤差。而后再一個(gè)是實(shí)際加工工藝性能，任何材料加工都需要有粗開(即粗加工)和精加工兩個(gè)步驟，它們采取不同的刀具和切削參數(shù)。
[0100]控制子系統(tǒng)503即數(shù)控系統(tǒng):數(shù)控系統(tǒng)采取自主研發(fā)的開放式數(shù)控系統(tǒng)，采取ARM+DSP的硬件架構(gòu)。由于雕刻機(jī)含有粗精兩個(gè)部分，需要數(shù)控系統(tǒng)必須具備兩個(gè)通道，八軸運(yùn)動(dòng)控制的能力。同時(shí)針對(duì)五軸精加工雕刻機(jī)自身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在前面進(jìn)行加工程序生成的時(shí)候，不要求數(shù)控系統(tǒng)具備RTCP (旋轉(zhuǎn)中心控制點(diǎn))功能，而由CAM軟件進(jìn)行最終位置生成，從而保持刀尖速度。我們知道，RTCP功能就是直接給數(shù)控系統(tǒng)的刀具位置點(diǎn)和速度要求，這樣在更換刀具時(shí)需重新用CAM進(jìn)行生成加工程序，加工程序繁瑣且效率不高。本方案采取的控制子系統(tǒng)503 (數(shù)控系統(tǒng))根據(jù)機(jī)床的結(jié)構(gòu)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為各個(gè)電機(jī)所需的速度和位置進(jìn)行加工，即控制子系統(tǒng)503告訴粗加模組、精加模組最終的刀尖點(diǎn)在哪，即使更換不同的刀具，都可以跑這個(gè)程序，然后要求控制子系統(tǒng)503 (數(shù)控系統(tǒng))根據(jù)這些數(shù)據(jù)自己在運(yùn)行加工程序的時(shí)候轉(zhuǎn)換為各個(gè)軸所需的位置和速度，利用控制子系統(tǒng)503的好處就是更換不刀具時(shí)無需重新用CAM進(jìn)行生成加工程序，簡(jiǎn)化了加工程序，提高了加工效率。
[0101]上述的情況下則需要在進(jìn)行后置參數(shù)輸入時(shí)考慮裝配上刀具之后的位置，這樣的情況下，由于刀具磨損和重新裝刀時(shí)不能保證與CAM設(shè)定的位置值一樣，這樣就需要數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償:
[0102]SZ_Worth表示設(shè)定刀具長(zhǎng)度與實(shí)際測(cè)量刀具長(zhǎng)度之差，可以為正數(shù)也可以是負(fù)數(shù)。
[0103]則可以通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行譯碼時(shí)獲取每行軌跡終點(diǎn)軌跡X_01d，Y_01d, Z_01d,繞X軸旋轉(zhuǎn)的A軸坐標(biāo)值為:α，繞Z軸旋轉(zhuǎn)的C軸坐標(biāo)值為:β而后進(jìn)行如下公式換算，Χ_Temp Y_Temp Z_Temp為中間計(jì)算值,進(jìn)而所得新的加上刀補(bǔ)之后的數(shù)值X_New, Y_New, Z_New:
[0104]
X_Temp0
Y_Tcmp =R(Zf) X R(X,a) X 0 _Z_Tcmp__-Z_Worth_
"cosp -sinp 0 ? Γ I0 θ? Γθ"
=sin[3 cosP 0 x cosa -sina 0 x 0
00 I 0 sina cosa -ZWorth

sinp X sina X Z_Worth
=cosP X sina.x Z_Worth
cosa X Z_Worth
[0105]即:X_Temp= sin β X sin a X Z_fforth,
[0106]Y_Temp = cos β X sin a X Z_fforth
[0107]Z_Temp = cos a X Z_fforth,
[0108]則:
[0109]X_New = X_Temp+X_01d
[0110]Y_New = Y_Temp+Y_01d
[0111]Z_New = Z_Temp+Z_01d
[0112]這樣數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)部插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)控制的時(shí)候，則根據(jù)換算之后的數(shù)值為插補(bǔ)對(duì)象進(jìn)行技術(shù)，這樣就保障了刀具長(zhǎng)度不一致時(shí)仍然可以保持輪廓精度，但由于該刀補(bǔ)是適用于模式和兩個(gè)刀具長(zhǎng)度有微差，若兩把刀具安裝長(zhǎng)度差別較大時(shí)，建議采取CAM軟件輸入刀具長(zhǎng)度值重新生成加工程序，否則容易產(chǎn)生較大的加工誤差。
[0113]由于機(jī)床的粗精一體化的特殊結(jié)構(gòu)，需要考慮粗精工件經(jīng)過旋轉(zhuǎn)換位之后，工件的坐標(biāo)系和坐標(biāo)原點(diǎn)的變化，基于此需要在前面進(jìn)行CAM加工程序生成的時(shí)候注意粗精加工的坐標(biāo)系，具體請(qǐng)參閱圖6.a和6.b所示的轉(zhuǎn)變前與轉(zhuǎn)變后的示意圖:粗加工的X軸變?yōu)榫庸さ腦軸，且正方向與原X軸方向相同，但是在設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)坐標(biāo)系方向的時(shí)候則粗精加工兩個(gè)的X軸方向是相反，粗加工的Y軸變?yōu)榫庸さ腨軸，且正方形與原Y軸方向相同，但是在設(shè)定數(shù)控系統(tǒng)坐標(biāo)系方向的時(shí)候則粗精加工兩個(gè)的Y軸方向是相反。
[0114]同時(shí)設(shè)置旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)中心為粗精加工兩個(gè)坐標(biāo)系的機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)，這樣在進(jìn)行旋轉(zhuǎn)變化之后，粗加工的坐標(biāo)與精加工的坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換為:
[0115]設(shè)粗加工的加工原點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的位置為:R_X, R_Y，由于Z軸是擺頭式的，在CAM編程里面就進(jìn)行了設(shè)定，這里面就不需要再進(jìn)行考慮。則旋轉(zhuǎn)之后的精加工的加工原點(diǎn)坐標(biāo)相對(duì)于機(jī)床原點(diǎn)的位置為:F_X，F(xiàn)_Y，則由圖6.b的圖形分析可知:
[0116]F_X = R_X
[0117]F_Y = R_Y。
[0118]即在經(jīng)過回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)之后，數(shù)控系統(tǒng)可以根據(jù)粗加工的設(shè)定的加工原點(diǎn)坐標(biāo)自動(dòng)獲取精精加工的加工原點(diǎn)的XY坐標(biāo)，Z軸加工原點(diǎn)則是在CAM編程程序生成時(shí)輸入實(shí)際測(cè)量的刀具長(zhǎng)度給后置處理，即可不需要再后續(xù)重復(fù)對(duì)刀。
[0119]本實(shí)施例由具有五軸聯(lián)運(yùn)加工能力擺頭的三維立體雕刻機(jī)進(jìn)行實(shí)際雕刻加工，里面對(duì)于機(jī)床進(jìn)行了改變，不再是以前的單純擺頭式的龍門式雕刻機(jī)模式，而是保持加工時(shí)加工工作臺(tái)不運(yùn)動(dòng)，采用雙龍門結(jié)構(gòu)，且整個(gè)龍門進(jìn)行移動(dòng)并加工，并設(shè)計(jì)加工工作臺(tái)為旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行粗精兩部加工，而后通過工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換。數(shù)控系統(tǒng)則根據(jù)坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換處理保持刀具位置，不需重復(fù)定位，且針對(duì)刀具每次裝刀有微小誤差進(jìn)行了小刀補(bǔ)修正，可以使得針對(duì)同一個(gè)加工模型，在刀具出現(xiàn)裝到誤差的時(shí)候可以進(jìn)行自動(dòng)修改補(bǔ)償，進(jìn)而保持輪廓精度，而又不需要數(shù)控系統(tǒng)采用RTCP的控制模式，降低數(shù)控系統(tǒng)的運(yùn)算負(fù)擔(dān)。即針對(duì)木雕結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)了粗精兩個(gè)工位的同步加工，將原來的兩個(gè)機(jī)床干的事情變?yōu)榭捎梢粋€(gè)機(jī)床進(jìn)行，減少了裝卡時(shí)間和裝卡誤差，提升了加工效率。
[0120]通過該發(fā)明的實(shí)施推動(dòng)，可以使產(chǎn)品具備真正的三維立體感，預(yù)估增加產(chǎn)品附加值相比較原有產(chǎn)品銷售價(jià)格可以增加兩倍以上，而產(chǎn)品的生產(chǎn)周期相對(duì)于原來手工則可以縮短50%以上。
[0121]請(qǐng)參閱圖7，為本發(fā)明某些實(shí)施例三維立體雕刻方法的流程圖，可以包括以下步驟:
[0122]701、基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型；
[0123]702、根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令；
[0124]703、根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。
[0125]在某些實(shí)施例中，雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令，可先進(jìn)行精加工操作，再進(jìn)行粗加工操作，703可通過圖8所示的實(shí)施方式完成:
[0126]801、解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0127]802、根據(jù)所述精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作；
[0128]803、確定精加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；
[0129]804、根據(jù)所述粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作。
[0130]在某些實(shí)施例中，雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令，可先進(jìn)行粗加工操作，再進(jìn)行精加工操作，703可通過圖9所示的實(shí)施方式完成:
[0131]901、解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0132]902、根據(jù)所述粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作；
[0133]903、確定粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；
[0134]904、根據(jù)所述精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作。
[0135]在某些實(shí)施例中，雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令，精粗加工操作可同時(shí)進(jìn)行，703可通過圖10所示的實(shí)施方式完成:
[0136]1001、解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；
[0137]1002、根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作；
[0138]1003、確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；
[0139]1004、根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
[0140]在上述任一可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述旋轉(zhuǎn)指令用于控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)180°。在其他實(shí)施例中，回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的加工工作臺(tái)可根據(jù)具體情況旋轉(zhuǎn)預(yù)定的角度。
[0141]通過上述描述可知，本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)加工工作臺(tái)為旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)，可以同時(shí)進(jìn)行粗精兩部加工，而后通過工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行粗精加工轉(zhuǎn)換，提高了工作效率，減少了加工成本。通過這樣的設(shè)計(jì)，使得古典加工的藝術(shù)造型與現(xiàn)代科技結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化、自動(dòng)化，不再是以前如此要求制作者的手工技藝，且提升了生產(chǎn)效率，并且可以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，從而為一些不是很珍貴的木材造型可以豐富和高雅提供了可能，使得數(shù)據(jù)的保留具有永久性、保證產(chǎn)品的可重復(fù)性以及后續(xù)的快速藝術(shù)造型創(chuàng)新。
[0142]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可。
[0143]上述實(shí)施例涉及的方法中的全部或部分步驟可以通過程序來指令相關(guān)的硬件來完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)設(shè)備可讀取的存儲(chǔ)介質(zhì)中，用于執(zhí)行上述各實(shí)施例方法所述的全部或部分步驟。所述計(jì)算機(jī)設(shè)備，例如:個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、智能移動(dòng)終端、智能家居設(shè)備、穿戴式智能設(shè)備、車載智能設(shè)備等；所述的存儲(chǔ)介質(zhì)，例如:RAM、ROM、磁碟、磁帶、光盤、閃存、U盤、移動(dòng)硬盤、存儲(chǔ)卡、記憶棒、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)云存儲(chǔ)坐寸O
[0144]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、商品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、商品或者設(shè)備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、商品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0145]以上所述僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利保護(hù)范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的【技術(shù)領(lǐng)域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種三維立體雕刻機(jī)，其特征在于，包括: 機(jī)床基座、回轉(zhuǎn)工作臺(tái)、進(jìn)行精細(xì)雕刻加工的精加模組以及進(jìn)行粗雕刻加工的粗加模組； 所述機(jī)床基座設(shè)置有固定安裝所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的安裝凹槽以及滑動(dòng)連接所述精加模組、粗加模組的線性導(dǎo)軌； 所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)包括依次設(shè)置的加工工作臺(tái)、旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、支撐臺(tái)以及雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)，所述加工工作臺(tái)固定于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)上，所述支撐臺(tái)設(shè)于所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)、雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)之間，所述支撐臺(tái)設(shè)有通孔，所述雙交換臺(tái)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)輸出軸穿過所述通口與所述旋轉(zhuǎn)平臺(tái)固定連接； 所述精加模組包括第一龍門架、第一主軸以及第一雙軸擺頭，所述第一龍門架包括第一龍門橫梁，所述第一主軸通過第一滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第一龍門橫梁上，所述第一雙軸擺頭與第一主軸固定連接； 所述粗加模組包括第二龍門架、第二主軸，所述第二龍門架包括第二龍門橫梁，所述第二主軸通過第二滑動(dòng)裝置可滑動(dòng)地固定于所述第二龍門橫梁上，所述第二主軸的扭矩大于所述第一主軸的扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體雕刻機(jī)，其特征在于: 所述第一滑動(dòng)裝置包括第一托板以及固定于所述第一托板上的第一驅(qū)動(dòng)模塊，所述第一驅(qū)動(dòng)模塊包括第一伺服電機(jī)、第一減速機(jī)，所述第一龍門橫梁的水平面上設(shè)置有第一齒條，第一龍門橫梁的側(cè)面上設(shè)置有兩條第一線規(guī)； 所述第一伺服電機(jī)的輸出軸與第一減速機(jī)的輸入軸相連，所述第一減速機(jī)的輸出軸固定連接有與所述齒條匹配的齒輪，所述第一主軸固定于所述第一托板上，所述第一托板通過滑塊與所述兩條第一線規(guī)相連； 所述第二滑動(dòng)裝置包括第二托板以及固定于所述第二托板上的第二驅(qū)動(dòng)模塊，所述第二驅(qū)動(dòng)模塊包括第二伺服電機(jī)、第二減速機(jī)，所述第二龍門橫梁的水平面上設(shè)置有第二齒條，第二龍門橫梁的側(cè)面上設(shè)置有兩條第二線規(guī)； 所述第二伺服電機(jī)的輸出軸與第二減速機(jī)的輸入軸相連，所述第二減速機(jī)的輸出軸固定連接有與所述齒條匹配的齒輪，所述第二主軸固定于所述第二托板上，所述第二托板通過滑塊與所述兩條第二線規(guī)相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體雕刻機(jī)，其特征在于:所述第一擺頭為具有五軸聯(lián)動(dòng)加工能力的擺頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的三維立體雕刻機(jī)，其特征在于:所述第一擺頭為AC擺頭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三維立體雕刻機(jī)，其特征在于:所述第一主軸、第二主軸均為電主軸。
6.一種基于權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述三維立體雕刻機(jī)的三維立體雕刻方法，其特征在于，包括: 基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型； 根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令； 根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的三維立體雕刻方法，其特征在于，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令； 所述根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作包括: 解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作； 確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
8.—種三維立體雕刻系統(tǒng)，其特征在于，包括: 如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的三維立體雕刻機(jī)； 模型生成子系統(tǒng)，用于基于待雕刻產(chǎn)品的設(shè)計(jì)造型生成相應(yīng)的三維實(shí)體模型； 控制子系統(tǒng)，用于根據(jù)所述三維實(shí)體模型，生成相應(yīng)的雕刻控制指令；其中，所述雕刻控制指令包括精加工控制指令、粗加工控制指令； 所述控制子系統(tǒng)，還用于根據(jù)所述雕刻控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維立體雕刻系統(tǒng)，其特征在于， 所述控制子系統(tǒng)，還用于檢測(cè)所述三維立體雕刻機(jī)的雕刻誤差，并在檢測(cè)到所述雕刻誤差的情況下進(jìn)行補(bǔ)償； 其中，所述雕刻誤差基于所述精加模組、和/或粗加模組的雕刻位置生成。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的三維立體雕刻系統(tǒng)，其特征在于，所述雕刻控制指令還包括控制回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)指令； 所述控制子系統(tǒng)，用于: 解析所述雕刻控制指令，得到相應(yīng)的精加工控制指令、粗加工控制指令、旋轉(zhuǎn)指令；根據(jù)所述精加工控制指令、粗加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的精加模組、粗加模組對(duì)置于回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的精加工操作、粗加工操作； 確定精加工及粗加工操作完成之后，根據(jù)所述旋轉(zhuǎn)指令控制所述回轉(zhuǎn)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)；根據(jù)所述粗加工控制指令、精加工控制指令控制所述三維立體雕刻機(jī)的粗加模組對(duì)置于旋轉(zhuǎn)后回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的所述待雕刻產(chǎn)品進(jìn)行相應(yīng)的粗加工操作、精加工操作。
【文檔編號(hào)】B44B1/06GK104210302SQ201410424163
【公開日】2014年12月17日 申請(qǐng)日期:2014年8月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月26日
【發(fā)明者】翁強(qiáng), 劉清建, 尤濤, 王太勇 申請(qǐng)人:福建省天大精諾信息有限公司