CN105818598B - 一种冰雕造型装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种冰雕造型装置，包括雕刻装置本体和PLC控制系统，所述的雕刻装置本体与PLC控制系统控制连接，所述的雕刻装置本体包括底座、升降装置、横向连接装置、旋转装置、纵向调节装置和雕刻刀具，所述的升降装置与底座转动连接，所述的横向连接装置与升降装置活动连接，所述的旋转装置滑动设置在横向连接装置的端部并可沿水平面做旋转运动，所述的纵向调节装置的上端与旋转装置转动连接，所述的雕刻刀具设置在纵向调节装置的下端。该冰雕造型装置，能够实现360度范围内的各种圆型、圆柱型、锥形等大中型特殊冰雕造型的自由雕刻，全部机械化控制定型雕刻，成型快，省时方便快捷。

Description

一种冰雕造型装置
技术领域
本发明涉及冰雕技术领域，尤其是涉及一种冰雕造型装置。
背景技术
冰雕是一种以冰为主要材料来雕刻的艺术形式。冰雕艺术展不仅在我国北方每年都有展出，世界各地也都有展会举办，越来越受到人们的喜爱，它分为圆雕、浮雕和透雕三种，其各种大小不同的冰块，通过艺术大师的精雕细凿，雕刻出各种各样的冰雕体。现在的冰雕主要是以手工雕刻为主，方形体可以通过切割工具进行快速切割，但遇到大中型的圆形体或圆柱体或锥形体时，就需要人工雕刻，其速度慢，美感差，费工费时。
中国专利文献(公告日：2015年9月16日，公告号：CN 104908502A)公开了一种快速冰雕成型装置，它包括壳体、注水腔、升降模块、水平移动模块，所述壳体的下部设计有冷冻腔，所述水平移动模块装配在所述冷冻腔内，所述水平移动模块的上部设计有可以水平向移动的放置板；所述升降模块的下部装配有可以上下移动的所述注水腔；所述注水腔的下部固定有深入所述冷冻腔内部的注水管，所述注水腔内装有水；所述水平移动模块上的放置板位于所述注水管出水口的下方。该装置工作时的这种成型方式，直接使用水作为原料，通过机械将其直接冰冻成型直接完成，生产率大大提高，制作精准，可以达到很高的制作精度。
上述技术方案是通过水直接进行冰雕，而无法利用现有的冰进行雕刻。
中国专利文献(公告日：2008年1月30日，公告号：CN 201012604Y)公开了一种全新的雕冰机结构，其包含有机台、一冰块定位系统、至少一进给系统及至少一加热模具，所述冰块定位系统配置于机台上供待加工冰块定位，且所述进给系统推动所述加热模具以预设模穴对待加工冰块加压、加热；藉此，利用所述加热模具的加压、加热使待加工冰块被雕塑为相同模穴的形状，有效简化冰雕制作的流程，而且能缩短制作时间及加工成本，十分适合大量生产冰雕使用。
上述技术方案虽然提供了一种雕冰机结构，但是该结构只适合对于小型冰雕形状的造型，而对于户外大型现场雕刻却不能够使用。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有冰雕艺术中对大中型的圆形体或圆柱体或锥形体雕刻困难，无法实现360度自由造型的问题，而提供一种结构简单、成本低，能够实现360度范围内的各种圆型、圆柱型等大中型特殊造型的360自由雕刻，省时方便快捷的一种冰雕造型装置。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种冰雕造型装置，包括雕刻装置本体和PLC控制系统，所述的雕刻装置本体与PLC控制系统控制连接，所述的雕刻装置本体包括底座、升降装置、横向连接装置、旋转装置、纵向调节装置和雕刻刀具，所述的升降装置与底座转动连接，所述的横向连接装置与升降装置活动连接，所述的旋转装置滑动设置在横向连接装置的端部并可沿水平面做旋转运动，所述的纵向调节装置的上端与旋转装置转动连接，所述的雕刻刀具设置在纵向调节装置的下端。该冰雕造型装置，通过PLC控制系统实现对雕刻装置本体的整体控制，对于需要的冰雕造型事先通过PLC控制系统设置，然后通过控制系统对升降装置的上下进给量、横向连接装置的位置、旋转装置的旋转方向、纵向调节装置的高度等进行控制，实现对雕刻刀头的进刀轨迹进行控制，实现对冰雕造型的雕刻，该冰雕造型装置，能够实现360度范围内的各种圆型、圆柱型、锥形等大中型特殊冰雕造型的自由雕刻，全部机械化控制定型雕刻，省时方便快捷。
作为优选，所述的雕刻刀具与纵向调节装置之间通过一组角度调节装置连接，所述的雕刻刀具通过角度调节装置实现雕刻角度的调整。雕刻刀具与纵向调节装置通过角度调节装置连接，当需要进行角度调节时，角度调节装置在给向前调节装置的带动下进行角度调整，以满足进刀的要求，实现冰雕形状的调整。
作为优选，所述的雕刻装置本体通过PLC控制系统的控制实现冰雕造型的雕刻，所述的PLC控制系统分别控制升降装置、横向连接装置、旋转装置、纵向调节装置的动作，实现对雕刻刀具轨迹的调整。该雕刻装置本体通过PLC控制系统对升降装置、横向连接装置、旋转装置、纵向调节装置的控制，调节升降装置、纵向调节装置满足大型冰雕造型高度雕刻的需要，调节横向连接装置实现对远距离冰雕造型的雕刻，而调节旋转装置则可以实现对冰雕造型360度圆周方向的雕刻，通过对雕刻装置本体的整体控制以实现对雕刻刀具轨迹的调整，完成设计造型的冰雕造型的雕刻，自动化控制，机械化雕刻，省时省力，快捷方便，成型快，而且成本低。
作为优选，所述的升降装置包括升降电机、升降柱和升降螺杆，所述的升降电机与PLC控制系统控制连接，所述的升降螺杆与横向连接装置垂直螺纹连接并且升降螺杆的下端为自由端，所述的升降柱与底座通过轴承转动连接。升降装置设置有升降电机、升降柱和升降螺杆，通过PLC控制系统控制升降电机，升降电机带动升降柱旋转进而带动升降螺杆转动，实现横向连接装置的高度调节。
作为优选，所述的旋转装置通过滑轨与横向连接装置滑动连接，所述的旋转装置包括旋转电机、正反转电机、齿轮和环形齿道，所述的旋转电机和正反转电机分别与PLC控制系统控制连接，所述的齿轮设置在正反转电机输出轴上并与环形齿道相啮合，所述的旋转电机与横向连接装置通过滑座滑动连接。旋转装置通过滑轨可以在横向连接装置上水平滑动，以调节旋转装置想到于升降装置的距离，也就是调节横向连接装置的臂长，通过旋转电机带动环形齿道的水平移动，而通过正反转电机带动齿轮沿环形齿道做环形运动，带动纵向调节装置下端的雕刻刀具旋转。可以实现整个旋转装置和其上的纵向调节装置以及雕刻刀具的横向移动，旋转电机工作带动环形齿道旋转，而正反转电机上设置有与环形齿道相啮合的齿轮，当环形齿道随旋转电机旋转到一定位置时，正反转电机工作带动齿轮可以在环形齿道上由外向内或者由内向外转动，实现对冰雕由大到小或者由小到大的造型雕刻。
作为优选，所述的环形齿道水平设置在旋转电机的输出端并与旋转电机的输出轴相垂直，所述的环形齿道的齿圈设置在环形齿道的下平面上，所述的正反转电机水平设置在环形齿道的下方并且其输出轴上的齿轮与齿圈相啮合。环形齿道的上述结构是为了实现对雕刻刀具的旋转进刀，以实现360度自由雕刻的需要。
作为优选，所述的环形齿道包括齿道体和旋吊架，所述的齿道体为水平设置的螺旋状齿道，齿圈设置在的齿道体的下平面上，所述的旋吊架呈放射状结构自齿道体的中心向外设置，所述的齿道体固定在旋吊架上，所述的旋吊架的中心与旋转电机的输出轴固定连接。环形齿道包括齿道体和旋吊架，齿道体实现与齿轮的啮合运动，旋吊架是为了实现对环形齿道的固定以及实现与旋转电机的连接，以及实现对正反转电机的支撑连接，方便纵向调节装置的设置，实现对雕刻刀具的支撑和悬吊。
作为优选，所述的纵向调节装置为可调高度连接装置，所述的纵向调节装置通过转动座与齿道体滑动连接，所述的转动座上设置有滑轮，齿道体上设置滑槽，所述的滑轮滑动设置在滑槽内，所述的正反转电机与转动座通过轴承连接，所述的齿轮设置在转动座内部并与齿道体啮合。纵向调节装置为可调高度连接装置，这样可以根据需要一节一节的增加纵向连接装置的高度，或者适当减少高度，设置转动座，在转动座上设置有轴承，正反转电机通过轴承与转动座连接，而齿轮则设置在转动座内部的正反转电机的输出轴上，并与齿道啮合，同时在转动座上还设置有两个滑轮，而齿道体设置为横截面呈工字型结构，并在齿道体上设置有滑槽，滑轮在滑槽内部滑动，当正反转电机工作时，电机轴转动带动齿轮转动，齿轮沿齿道转动，同时带动转动座在滑槽内部滑动，带动纵向调节装置及其下方的雕刻刀具一起转动，实现对冰雕的造型。
作为优选，所述的角度调节装置包括调节连板和调节杆装置，所述的调节连板包括两组对称设置的上链板和下链板，所述的上链板和下链板通过转动销转动连接，所述的调节杆装置包括调节螺杆和固定螺帽。角度调节装置包括调节板的调节杆装置，调节板包括两组对称设置的上链板和下链板，上链板和下链板通过转动销转动连接，在调节杆和固定螺帽的相对位置时，上链板与下链板通过转动销转动一定角度，使得冰雕刀具倾斜一定的角度，实现对冰雕的面或者顶部等形状的造型。
作为优选，雕刻刀具包括雕刻刀头和刀头工作电机，所述的雕刻刀头设置在刀头工作电机的输出端，所述的雕刻刀头为可调节更换刀具，包括刀头和刀座，所述的刀头与刀座插接连接，所述的刀头有多种规格。雕刻刀头在刀头工作电机的带动下实现对冰雕造型的雕刻，由于雕刻的需求不同，所以使用的雕刻刀头也会不同，通过更换雕刻刀头满足不同形状雕刻的要求。
本发明的有益效果是：该冰雕造型装置，能够实现360度范围内的各种圆型、圆柱型、锥形等大中型特殊冰雕造型的自由雕刻，全部机械化控制定型雕刻，成型快，省时方便快捷。
附图说明
图1是本发明冰雕造型装置的一种结构示意图；
图2是本发明中旋转装置的一种仰视结构示意图；
图3是本发明冰雕造型装置与机车连接的一种结构示意图；
图中：1、雕刻装置本体，2、底座，3、升降装置，301、升降电机，302、升降柱，303、升降螺杆，4、横向连接装置，5、旋转装置，501、旋转电机，502、正反转电机，503、齿轮，504环形齿道，505、齿圈，506、齿道体，507、旋吊架，508、滑槽，6、纵向调节装置，7、雕刻刀具，701、雕刻刀头，702、刀头工作电机，703、刀头，704、刀座，8、角度调节装置，801、调节连板，802、调节杆装置，803、上链板，804、下链板，805、转动销，806、调节螺杆，807、固定螺帽，9、滑轨，10、滑座，11、转动座，12、滑轮，13、PLC控制系统，14、机车，15、发电机。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明的技术方案作进一步详细说明。
实施例1：
在图1所示的实施例中，一种冰雕造型装置，包括雕刻装置本体1和PLC控制系统13，雕刻装置本体1与PLC控制系统13控制连接，雕刻装置本体1包括底座2、升降装置3、横向连接装置4、旋转装置5、纵向调节装置6和雕刻刀具7，升降装置3与底座2转动连接，横向连接装置4与升降装置3活动连接，旋转装置5滑动设置在横向连接装置4的端部并可沿水平面做旋转运动，纵向调节装置6的上端与旋转装置5转动连接，雕刻刀具7设置在纵向调节装置6的下端。
雕刻刀具7与纵向调节装置6之间通过一组角度调节装置8连接，雕刻刀具7通过角度调节装置8实现雕刻角度的调整。雕刻刀具7包括雕刻刀头701和刀头工作电机702，雕刻刀头701设置在刀头工作电机702的输出端，雕刻刀头701为可调节更换刀具，包括刀头703和刀座704，刀头703与刀座704插接连接，刀头703有多种规格。
雕刻装置本体1通过PLC控制系统13的控制实现冰雕造型的雕刻，PLC控制系统13分别控制升降装置3、横向连接装置4、旋转装置5、纵向调节装置6的动作，实现对雕刻刀具7轨迹的调整。
升降装置3包括升降电机301、升降柱302和升降螺杆303，升降电机301与PLC控制系统13控制连接，升降螺杆303与横向连接装置4垂直螺纹连接并且升降螺杆303的下端为自由端，升降柱302与底座2通过轴承转动连接。
旋转装置5通过滑轨9与横向连接装置4滑动连接，旋转装置5包括旋转电机501、正反转电机502、齿轮503和环形齿道504，旋转电机501和正反转电机502分别与PLC控制系统13控制连接，齿轮503设置在正反转电机502输出轴上并与环形齿道504相啮合，旋转电机501与横向连接装置4通过滑座10滑动连接。环形齿道504水平设置在旋转电机501的输出端并与旋转电机501的输出轴相垂直，环形齿道504的齿圈505设置在环形齿道504的下平面上，正反转电机502水平设置在环形齿道504的下方并且其输出轴上的齿轮503与齿圈505相啮合(见图2)。环形齿道504包括齿道体506和旋吊架507，齿道体506为水平设置的螺旋状齿道，齿圈505设置在的齿道体506的下平面上，旋吊架507呈放射状结构自齿道体506的中心向外设置，齿道体506固定在旋吊架507上，旋吊架507的中心与旋转电机501的输出轴固定连接。
纵向调节装置6为可调高度连接装置，纵向调节装置6通过转动座11与齿道体506滑动连接，转动座11上设置有滑轮12，齿道体506上设置滑槽508，滑轮12滑动设置在滑槽508内，正反转电机502与转动座11通过轴承连接，齿轮503设置在转动座11内部并与齿道体506啮合。
角度调节装置8包括调节连板801和调节杆装置802，调节连板801包括两组对称设置的上链板803和下链板804，上链板803和下链板804通过转动销805转动连接，调节杆装置802包括调节螺杆806和固定螺帽807。
该冰雕造型装置，是为了解决雕刻大中型的圆形体或圆柱体或锥形体，无法实现360度自由造型，人工费用成本高的问题，而设计的一种结构简单，成本低，可以实现360度范围内各种圆型、圆柱型等特殊造型的360度自由雕刻。
该冰雕造型装置(见图3)，可以设置在机车14上，并在机车14上设置自发电机15，当需要在某一位置进行现场雕刻时，只需要通过机车14将该冰雕造型装置载到雕刻位置，即可实现现场雕刻。该冰雕造型装置，升降装置3与底座2转动连接，横向连接装置4与升降装置3活动连接，旋转装置5滑动设置在横向连接装置4的端部并可沿水平面做旋转运动，纵向调节装置6的上端与旋转装置5转动连接，雕刻刀具7设置在纵向调节装置6的下端，雕刻刀具7上设置有角度调节装置8。
该冰雕造型装置，通过一机车14作为牵引装置，将该冰雕造型装置载到指定的作业位置，即可通过升降装置的360度自由旋转，进而实现对360度范围内的冰块进行造型切割，升降装置3上的横向连接装置4可以沿升降装置3上下运动，实现在升降装置3高度上的调整，以适应不同高度的冰块造型，旋转装置5与横向连接装置4滑动连接，滑动连接可以实现旋转装置5与升降装置3距离的调整，以满足机车周围远近不同位置的冰块造型的切割，同时，旋转装置5还可以沿水平面作旋转运动，这样就可以实现对冰块360度造型，旋转装置的下端设置有纵向调节装置6，纵向调节装置6的下端设置有雕刻刀具7，这样旋转装置5带动雕刻刀具7做旋转运动，并通过角度调节装置8实现角度的调整，也就是实现对冰块的圆锥、圆柱、平面、斜面、多边形等各种造型。该冰雕造型装置，结构简单，成本低，可以实现360度范围内冰块的造型切割，以及可以实现平面，圆锥形，圆柱形、斜面、多边形的各种角度的雕刻造型。实用方便，操作可靠，效率高。

Claims (10)

1.一种冰雕造型装置，包括雕刻装置本体(1)和PLC控制系统(13)，所述的雕刻装置本体(1)与PLC控制系统(13)控制连接，其特征在于：所述的雕刻装置本体(1)包括底座(2)、升降装置(3)、横向连接装置(4)、旋转装置(5)、纵向调节装置(6)和雕刻刀具(7)，所述的升降装置(3)与底座(2)转动连接，所述的横向连接装置(4)与升降装置(3)活动连接，所述的旋转装置(5)滑动设置在横向连接装置(4)的端部并可沿水平面做旋转运动，所述的纵向调节装置(6)的上端与旋转装置(5)转动连接，所述的雕刻刀具(7)设置在纵向调节装置(6)的下端。
2.根据权利要求1所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的雕刻刀具(7)与纵向调节装置(6)之间通过一角度调节装置(8)连接，所述的雕刻刀具(7)通过角度调节装置(8)实现雕刻角度的调整。
3.根据权利要求1所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的雕刻装置本体(1)通过PLC控制系统(13)的控制实现冰雕造型的雕刻，所述的PLC控制系统(13)分别控制升降装置(3)、横向连接装置(4)、旋转装置(5)、纵向调节装置(6)的动作，实现对雕刻刀具(7)轨迹的调整。
4.根据权利要求1所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的升降装置(3)包括升降电机(301)、升降柱(302)和升降螺杆(303)，所述的升降电机(301)与PLC控制系统(13)控制连接，所述的升降螺杆(303)与横向连接装置(4)垂直螺纹连接并且升降螺杆(303)的下端为自由端，所述的升降柱(302)与底座(2)通过轴承转动连接。
5.根据权利要求1所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的旋转装置(5)通过滑轨(9)与横向连接装置(4)滑动连接，所述的旋转装置(5)包括旋转电机(501)、正反转电机(502)、齿轮(503)和环形齿道(504)，所述的旋转电机(501)和正反转电机(502)分别与PLC控制系统(13)控制连接，所述的齿轮(503)设置在正反转电机(502)输出轴上并与环形齿道(504)相啮合，所述的旋转电机(501)与横向连接装置(4)通过滑座(10)滑动连接。
6.根据权利要求5所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的环形齿道(504)水平设置在旋转电机(501)的输出端并与旋转电机(501)的输出轴相垂直，所述的环形齿道(504)的齿圈(505)设置在环形齿道(504)的下平面上，所述的正反转电机(502)水平设置在环形齿道(504)的下方并且其输出轴上的齿轮(503)与齿圈(505)相啮合。
7.根据权利要求5所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的环形齿道(504)包括齿道体(506)和旋吊架(507)，所述的齿道体(506)为水平设置的螺旋状齿道，齿圈(505)设置在的齿道体(506)的下平面上，所述的旋吊架(507)呈放射状结构自齿道体(506)的中心向外设置，所述的齿道体(506)固定在旋吊架(507)上，所述的旋吊架(507)的中心与旋转电机(501)的输出轴固定连接。
8.根据权利要求5所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的纵向调节装置(6)为可调高度连接装置，所述的纵向调节装置(6)通过转动座(11)与齿道体(506)滑动连接，所述的转动座(11)上设置有滑轮(12)，齿道体(506)上设置滑槽(508)，所述的滑轮(12)滑动设置在滑槽(508)内，所述的正反转电机(502)与转动座(11)通过轴承连接，所述的齿轮(503)设置在转动座(11)内部并与齿道体(506)啮合。
9.根据权利要求2所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：所述的角度调节装置(8)包括调节连板(801)和调节杆装置(802)，所述的调节连板(801)包括两组对称设置的上链板(803)和下链板(804)，所述的上链板(803)和下链板(804)通过转动销(805)转动连接，所述的调节杆装置(802)包括调节螺杆(806)和固定螺帽(807)。
10.根据权利要求1至9任意一项所述的一种冰雕造型装置，其特征在于：雕刻刀具(7)包括雕刻刀头(701)和刀头工作电机(702)，所述的雕刻刀头(701)设置在刀头工作电机(702)的输出端，所述的雕刻刀头(701)为可调节更换刀具，包括刀头(703)和刀座(704)，所述的刀头(703)与刀座(704)插接连接，所述的刀头(703)设置有多种规格。
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