CN115870846A - 一种智能化石雕打磨器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及石雕打磨技术领域，尤其涉及一种智能化石雕打磨器，它主要解决了现有技术中石雕打磨器的打磨效率低且打磨效果差的问题，包括机架、设于机架上的控制系统、打磨平台、夹持组件、偏转组件、支架、旋转组件、伸缩组件以及打磨组件，偏转组件设于打磨平台与机架之间，使得打磨平台旋转与偏斜同步，打磨组件包括沟槽打磨件和平面打磨件，控制系统包括控制器、显示屏、输入设备、位置传感器、第一角度传感器、第二角度传感器、高度传感器以及高清摄像机，高清摄像机与支架之间设有驱动高清摄像机沿打磨平台的径向方向移动的直线驱动组件，使得高清摄像机具有轮廊轨道和高清轨道，使得石雕打磨器的打磨效率高、打磨效果好。

Description

一种智能化石雕打磨器

技术领域

本发明涉及石雕打磨技术领域，尤其涉及一种智能化石雕打磨器。

背景技术

石雕，指用各种可雕、可刻的石头，创造出具有一定空间的可视、可触的艺术形象，借以反映社会生活、表达艺术家的审美感受、审美情感、审美理想的艺术。常用的石材有花岗石、大理石、青石、砂石等。石材质量坚硬耐风化，是大型纪念性雕塑的主要材料。石雕在进行加工的时候往往会根据其外形不同部位选择不同的工具进行加工，石雕的底座一般都是规则的形状，例如圆台状、圆柱状灯，这些底座在加工的时候也是必须的地方，而这些底座在进行表面处理的时候离不开打磨装置，同时在底座上与石雕本体接触的部位往往会有很多沟槽，这些沟槽与石雕本体共同构成艺术形象，而沟槽的内部的表面以及沟槽之间的平面处理往往很麻烦，一般情况下都是人工手动打磨光滑的，但是在最初的粗处理的过程中，还是离不开一些比较省力的长杆状打磨装置进行缝隙之间的处理操作。

现有的石雕打磨设备，如中国专利申请号：202110049694.8公开了一种石雕打磨设备，包括固定底座、高度调节件、转动连接环、支撑转杆、支撑柱、距离调节式伸缩弹簧、水箱、除尘防护式缝隙打磨装置和除尘防护式表面打磨装置，所述高度调节件设于固定底座上壁上，所述转动连接环转动设于高度调节件上端，所述支撑转杆设于转动连接环上，所述支撑柱设于支撑转杆上，所述距离调节式伸缩弹簧设于支撑柱上壁上，所述水箱设于距离调节式伸缩弹簧上，所述除尘防护式缝隙打磨装置设于水箱上，所述除尘防护式表面打磨装置设于水箱上。其采用多种除尘打磨防护相结合的方式，实现了对石雕全方位打磨的技术效果的同时实现了对打磨者安全防护和除尘的技术效果，有效解决了目前市场上石雕打磨设备效果差，且自身结构复杂，维护较为不便的问题。

但是，在实际使用时，使用者通过握持防滑握把，并需要使用者根据工作经验等选择除尘防护式缝隙打磨装置或者除尘防护式表面打磨装置进行打磨，同时选择打磨装置的进给角度和进给速度进行打磨，以及沟槽的打磨宽度恒定，使得打磨的效率低且打磨效果差。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提供一种智能化石雕打磨器，它主要解决了现有技术中石雕打磨器的打磨效率低且打磨效果差的问题。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种智能化石雕打磨器，包括机架、设于机架上的控制系统、打磨平台、夹持组件、偏转组件、支架、旋转组件、伸缩组件以及打磨组件，所述偏转组件设于打磨平台与机架之间，使得打磨平台旋转与偏斜同步，所述夹持组件设于打磨平台上，所述支架通过旋转组件设于打磨平台的周侧，且实现与打磨平台相对转动，所述伸缩组件设于支架上，所述打磨组件设于伸缩组件的自由端，所述打磨组件包括沟槽打磨件和平面打磨件，所述控制系统包括控制器、显示屏、输入设备、检测支架位置的位置传感器、检测打磨平台旋转角度的第一角度传感器、检测打磨平台倾斜角度的第二角度传感器、检测打磨组件高度的高度传感器以及设于支架上且位于打磨平台周侧的高清摄像机，所述高清摄像机与支架之间设有驱动高清摄像机沿打磨平台的径向方向移动的直线驱动组件，使得高清摄像机具有轮廊轨道和高清轨道，所述输入设备、位置传感器、第一角度传感器、第二角度传感器、高度传感器和高清摄像机分别与控制器的输入端电连接，所述显示屏、夹持组件、偏转组件、旋转组件、伸缩组件、直线驱动组件和打磨组件分别与控制器的输出端电连接。

进一步的，所述偏转组件包括底座、可转动地设于底座上的支撑轴、固设于支撑轴上的偏转座、设于偏转座上的转轴和第一驱动电机、设于第一驱动电机的输出轴上的主动带轮、设于转轴上的从动带轮、缠绕于主动带轮和从动带轮上的皮带以及第一液压缸，所述转轴沿竖直方向可转动地设于偏转座的中部，所述打磨平台设于转轴的上端，所述支撑轴沿横向方向分布于底座上，通过支撑轴将偏转座分成左偏转部和右偏转部，所述第一液压缸的两端分别与右偏转部和底座铰接。

进一步的，所述打磨平台与偏转座之间设有用于提升打磨平台运行平稳性的支撑组件。

进一步的，所述支撑组件包括均匀环设于偏转座周沿的若干个支撑座、连接设于各个支撑座上端的下连接座、与下连接座配合的上连接座，所述上连接座、下连接座均呈环状结构，所述下连接座的上表面设有呈环状结构的下导槽，所述上连接座的下表面设有呈环状结构的上导槽，所述上导槽与下导槽内嵌设有滚珠，所述上连接座固设于打磨平台的下表面上。

进一步的，所述打磨组件还包括第三驱动电机、设于第三驱动电机输出轴上的支座，所述沟槽打磨件、平面打磨件设于支座上。

进一步的，所述沟槽打磨件包括第四驱动电机、设于第四驱动电机上的沟槽磨架、设于沟槽磨架上的第一磨盘、三个第二磨盘以及弹簧，所述第一磨盘的圆周外侧面具有第一打磨面，所述第二磨盘呈弧形片状结构，所述第二磨盘的外曲面具有第二打磨面，各所述第二磨盘的内端与所述沟槽磨架铰接，各所述第二磨盘环设于第一磨盘的周侧，所述弹簧的两端分别固定于第二磨盘的内曲面和沟槽磨架上。

进一步的，所述第一打磨面的宽度尺寸大于第二打磨面的宽度尺寸。

进一步的，所述平面打磨件包括第五驱动电机、设于第五驱动电机的输出轴上的平面磨架，所述平面磨架的正面的中部向内凹设有让位槽，所述让位槽的侧面呈倾斜结构，所述让位槽的侧面均布有喷水孔，所述平面磨架的反面设有与喷水孔连通的水箱，所述水箱的侧面设有三个第一通孔，所述水箱上套设有配水箱，所述配水箱与水箱通过轴承可转动连接，所述配水箱的内侧面设有与第一通孔连通的开槽，所述配水箱的外侧面设有进水口，所述进水口通过软管与水泵连接，所述平面磨架的正面且位于让位槽的周侧设有若干个安装槽，各所述安装槽内嵌设有打磨块。

进一步的，所述平面磨架上罩设有防尘罩，所述防尘罩与平面磨架的外测沿间隔设置，使得防尘罩与平面磨架之间形成进气口，所述防尘罩上设有出气口，所述出气口通过气管与抽风机连接。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：本智能化石雕打磨器，控制器通过拍摄数据构建成待打磨石雕的轮廊以及待打磨石雕上的沟槽位置和平面位置，将构建的待打磨石雕轮廊位置与支架、打磨平台和打磨组件的初始位置相对应，并将待打磨石雕轮廊虚化呈网格化的打磨单元，再控制高清摄像机于高清轨道上，对待打磨石雕进行二次拍摄，进一步获取处于打磨单元内的待打磨石雕上的沟槽位置、沟槽轮廊、沟槽宽度以及平面位置；控制支架移动、打磨平台的转动、打磨平台的倾斜和打磨组件的高度移动相配合，并选择打磨组件上的沟槽打磨件或者平面打磨件，使得打磨组件与待打磨石雕的沟槽和平面相契合，实现石雕打磨，其打磨效率高且打磨效果好。

附图说明

图1是本发明实施例的俯视结构示意图。

图2是图1中A-A处的剖视结构示意图。

图3是图2中B处的局部放大图。

图4是本发明实施例中沟槽打磨件的剖视结构示意图。

图5是本发明实施例中沟槽打磨件的第一磨盘工作状态的仰视结构示意图。

图6是本发明实施例中沟槽打磨件的第二磨盘工作状态的仰视结构示意图。

图7是本发明实施例中平面打磨件的剖视结构示意图。

图8是本发明实施例中控制系统的电路模块图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

本发明实施例为：

参考图1、图2与图8所示，一种智能化石雕打磨器，包括机架、设于机架上的控制系统1、打磨平台2、夹持组件3、偏转组件4、支架5、旋转组件6、伸缩组件7以及打磨组件8，所述偏转组件4设于打磨平台2与机架之间，使得打磨平台2旋转与偏斜同步，所述夹持组件3设于打磨平台2上，所述支架5通过旋转组件6设于打磨平台2的周侧，且实现与打磨平台2相对转动，所述伸缩组件7设于支架5上，所述打磨组件8设于伸缩组件7的自由端，所述打磨组件8包括沟槽打磨件10和平面打磨件20，所述控制系统1包括控制器11、显示屏12、输入设备13、检测支架5位置的位置传感器14、检测打磨平台2旋转角度的第一角度传感器15、检测打磨平台2倾斜角度的第二角度传感器16、检测打磨组件8高度的高度传感器17以及设于支架5上且位于打磨平台2周侧的高清摄像机18，所述高清摄像机18与支架5之间设有驱动高清摄像机18沿打磨平台2的径向方向移动的直线驱动组件9，使得高清摄像机18具有轮廊轨道30和高清轨道40，所述输入设备13包括键盘和鼠标，所述输入设备13、位置传感器14、第一角度传感器15、第二角度传感器16、高度传感器17和高清摄像机18分别与控制器11的输入端电连接，所述显示屏12、夹持组件3、偏转组件4、旋转组件6、伸缩组件7、直线驱动组件9和打磨组件8分别与控制器11的输出端电连接，所述控制系统1的控制方式包括以下步骤：

（1）待打磨石雕置于打磨平台2上，且通过控制夹持组件3夹紧；

（2）通过输入设备13预先确定支架5、打磨平台2和打磨组件8的初始位置；

（3）通过位置传感器14、第一角度传感器15、第二角度传感器16、高度传感器17第一次检测支架5的位置、打磨平台2的旋转角度、打磨平台2的倾斜角度以及打磨组件8的高度位置，检测数据传输至控制器；

（4）控制器11控制偏转组件4、旋转组件6、伸缩组件7驱动支架5、打磨平台2和打磨组件8回归初始位置；

（5）控制器11控制旋转组件6驱动支架5转动，且高清摄像机18处于轮廊轨道30，所述轮廊轨道30上具有六个拍摄位置50，通过高清摄像机18依次旋转于六个拍摄位置50对待打磨石雕进行拍摄，并将拍摄数据传输于控制器11；

（6）控制器11通过拍摄数据构建成待打磨石雕的轮廊以及待打磨石雕上的沟槽位置和平面位置，将构建的待打磨石雕轮廊位置与支架5、打磨平台2和打磨组件8的初始位置相对应，并将待打磨石雕轮廊虚化呈网格化的打磨单元；

（7）控制器11控制高清摄像机18于高清轨道40上，并且驱动支架5转动使得高清摄像机18处于打磨单元中，并且对待打磨石雕进行二次拍摄，进一步获取处于打磨单元内的待打磨石雕上的沟槽位置、沟槽轮廊、沟槽宽度以及平面位置；

（8）控制器11控制支架5移动、打磨平台2的转动、打磨平台2的倾斜和打磨组件8的高度移动相配合，并选择打磨组件8上的沟槽打磨件10或者平面打磨件20，使得打磨组件8与待打磨石雕的沟槽和平面相契合，实现石雕打磨。

本实施例中，所述偏转组件4包括底座41、可转动地设于底座41上的支撑轴42、固设于支撑轴42上的偏转座43、设于偏转座43上的转轴44和第一驱动电机45、设于第一驱动电机45的输出轴上的主动带轮46、设于转轴44上的从动带轮47、缠绕于主动带轮46和从动带轮47上的皮带48以及第一液压缸49，所述转轴44沿竖直方向可转动地设于偏转座43的中部，所述打磨平台2设于转轴44的上端，所述支撑轴42沿横向方向分布于底座41上，通过支撑轴42将偏转座43分成左偏转部431和右偏转部432，所述第一液压缸49的两端分别与右偏转部432和底座41铰接。

进一步的，参考图2与图3所示，所述打磨平台2与偏转座43之间设有支撑组件，所述支撑组件包括均匀环设于偏转座43周沿的四个支撑座51、连接设于各个支撑座51上端的下连接座52、与下连接座52配合的上连接座53，所述上连接座53、下连接座52均呈环状结构，所述下连接座52的上表面设有呈环状结构的下导槽54，所述上连接座53的下表面设有呈环状结构的上导槽55，所述上导槽55与下导槽54内嵌设有滚珠56，所述上连接座53固设于打磨平台2的下表面上。

通过第一液压缸49推动偏转座43摆动，偏转座43左右摆动，并且结合第一驱动电机45带动偏转座43上的打磨平台2转动，其分开控制运动，使得打磨平台2上的待打磨石雕的其中一个打磨单元形成弧形运动，与固定设置的打磨组件8配合，进而打磨角度较为刁钻的沟槽，且结构简单，降低了成本，同时便于控制系统1的控制，提高反应速度；同时设置通过上连接座53、下连接座52夹持滚珠56实现支撑作用，降低打磨平台转动的阻力，起到节能环保，并且提高打磨平台2转动的平稳性。

参考图2所示，所述旋转组件6包括套设于打磨平台2周侧的上导向座61、下导向座62、旋转座63、以及第二驱动电机64，所述上导向座61与下导向座62间隔分布，使得上导向座61与下导向座62之间形成间隔区，所述上导向座61、下导向座62的内侧面分别设有第一滑槽65、第二滑槽66，所述上导向座61的下表面、下导向座62的上表面分别设有第一导槽67、第二导槽68，所述旋转座63分布于上导向座61与打磨平台2之间，所述支架5设于旋转座63上，所述旋转座63上设有分别与第一滑槽65、第二滑槽66配合的第一滑块91、第二滑块92，所述旋转座63上延伸设有延伸部69，所述延伸部69分布于间隔区，所述延伸部69上分别设有与第一导槽67、第二导槽68配合的第一导轮93、第二导轮94，所述延伸部69的外端设有齿条95，所述第二驱动电机64的输出轴上设有与齿条95啮合的驱动齿轮96。

通过第二驱动电机64通过驱动齿轮96、齿条95的啮合传动，带动旋转座63转动，进而使得旋转座63上的支架5沿打磨平台2相对旋转，同时旋转座63上设置的延伸部69夹设于上导向座61、下导向座62之间，并且通过第一滑槽65、第二滑槽66与第一滑块91、第二滑块92配合以及第一导槽67、第二滑导槽68与第一导轮93、第二导轮94配合，实现垂直度上的双重导向支撑作用，提高旋转座63运行的稳定性，并且能够保证旋转座63的运行速度，进而提高运行效率，以及打磨的精确度。

参考图4至图7所示，所述打磨组件8还包括第三驱动电机81、设于第三驱动电机81输出轴上的支座82，所述沟槽打磨件10、平面打磨件20设于支座82上。

所述沟槽打磨件10包括第四驱动电机101、设于第四驱动电机101上的沟槽磨架102、设于沟槽磨架102上的第一磨盘103、三个第二磨盘104以及弹簧105，所述第一磨盘103的圆周外侧面具有第一打磨面100，所述第二磨盘104呈弧形片状结构，所述第二磨盘104的外曲面具有第二打磨面200，各所述第二磨盘104的内端与所述沟槽磨架102铰接，各所述第二磨盘104环设于第一磨盘103的周侧，所述弹簧105的两端分别固定于第二磨盘104的内曲面和沟槽磨架102上，所述第一打磨面100的宽度尺寸大于第二打磨面200的宽度尺寸。

控制器11通过高清摄像机18进一步获取处于打磨单元内的待打磨石雕上的沟槽轮廊、沟槽宽度进行判定使用第一磨盘103或者第二磨盘104，从而通过控制第四驱动电机101的转动，当第四驱动电机101处于低转速时，第二磨盘104在弹簧105的作用下固定于第一磨盘103内侧，此时第一打磨面100处于最外侧，能够直接作用于待打磨石雕；当第四驱动电机101处于高转速时，第二磨盘104的离心力大于弹簧105的拉伸力，第二磨盘104在离心力的作用下向外甩动，此时第二打磨面200处于第一打磨面100的外侧，实现第二打磨面200的打磨，使得沟槽打磨件的适用范围广，且通过弹簧105的设置，使得在高速旋转下的第二磨盘104在硬度较高的石雕下能够起到缓冲作用，提高第二磨盘104的使用寿命，并通过第四驱动电机101的转动速度控制第二磨盘104的打磨力度，进而提高控制速度，并且第一打磨面100的宽度尺寸大于第二打磨面200的宽度尺寸，同时通过控制第四驱动电机101的转动速度与其配合，在宽度较窄的沟槽下，快速旋转且较薄的第二磨盘104，能够提高其进给速度，同时防止沟槽的边缘崩坏，提高打磨效率，在宽度较大的沟槽下，低速旋转且较厚的第一磨盘，能够保证打磨质量，由此结合，使得打磨效果进一步提升。

所述平面打磨件20包括第五驱动电机201、设于第五驱动电机201的输出轴上的平面磨架202，所述平面磨架202的正面的中部向内凹设有让位槽203，所述让位槽203的侧面呈倾斜结构，所述让位槽203的侧面均布有喷水孔204，所述平面磨架202的反面设有与喷水孔204连通的水箱205，所述水箱205的侧面设有三个第一通孔206，所述水箱205上套设有配水箱207，所述配水箱207与水箱205通过轴承208可转动连接，所述配水箱207的内侧面设有与第一通孔206连通的开槽209，所述配水箱207的外侧面设有进水口210，所述进水口210通过软管211与水泵212连接，所述平面磨架202的正面且位于让位槽203的周侧设有若干个安装槽213，各所述安装槽213内嵌设有打磨块214，所述平面磨架202上罩设有防尘罩215，所述防尘罩215与平面磨架202的外测沿间隔设置，使得防尘罩215与平面磨架202之间形成进气口216，所述防尘罩215上设有出气口217，所述出气口217通过气管218与抽风机219连接。

控制器11控制第五驱动电机201驱动平面磨架202旋转，使得平面磨架202上的各个打磨块214作用于待打磨石雕，并且冷却水通过配水箱207、水箱205由喷水孔204喷出，对打磨块214和石雕进行冷却，同时，间隔分布的打磨块214形成导流槽，便于粉尘的冲刷，多余的粉尘通过进气口216吸入防尘罩215与平面磨架202之间的空间，并通过出气口217排出，提高环保效果以及打磨效果。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能化石雕打磨器，其特征在于：包括机架、设于机架上的控制系统、打磨平台、夹持组件、偏转组件、支架、旋转组件、伸缩组件以及打磨组件，所述偏转组件设于打磨平台与机架之间，使得打磨平台旋转与偏斜同步，所述夹持组件设于打磨平台上，所述支架通过旋转组件设于打磨平台的周侧，且实现与打磨平台相对转动，所述伸缩组件设于支架上，所述打磨组件设于伸缩组件的自由端，所述打磨组件包括沟槽打磨件和平面打磨件，所述控制系统包括控制器、显示屏、输入设备、检测支架位置的位置传感器、检测打磨平台旋转角度的第一角度传感器、检测打磨平台倾斜角度的第二角度传感器、检测打磨组件高度的高度传感器以及设于支架上且位于打磨平台周侧的高清摄像机，所述高清摄像机与支架之间设有驱动高清摄像机沿打磨平台的径向方向移动的直线驱动组件，使得高清摄像机具有轮廊轨道和高清轨道，所述输入设备、位置传感器、第一角度传感器、第二角度传感器、高度传感器和高清摄像机分别与控制器的输入端电连接，所述显示屏、夹持组件、偏转组件、旋转组件、伸缩组件、直线驱动组件和打磨组件分别与控制器的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述偏转组件包括底座、可转动地设于底座上的支撑轴、固设于支撑轴上的偏转座、设于偏转座上的转轴和第一驱动电机、设于第一驱动电机的输出轴上的主动带轮、设于转轴上的从动带轮、缠绕于主动带轮和从动带轮上的皮带以及第一液压缸，所述转轴沿竖直方向可转动地设于偏转座的中部，所述打磨平台设于转轴的上端，所述支撑轴沿横向方向分布于底座上，通过支撑轴将偏转座分成左偏转部和右偏转部，所述第一液压缸的两端分别与右偏转部和底座铰接。

3.根据权利要求2所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述打磨平台与偏转座之间设有用于提升打磨平台运行平稳性的支撑组件。

4.根据权利要求3所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述支撑组件包括均匀环设于偏转座周沿的若干个支撑座、连接设于各个支撑座上端的下连接座、与下连接座配合的上连接座，所述上连接座、下连接座均呈环状结构，所述下连接座的上表面设有呈环状结构的下导槽，所述上连接座的下表面设有呈环状结构的上导槽，所述上导槽与下导槽内嵌设有滚珠，所述上连接座固设于打磨平台的下表面上。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述打磨组件还包括第三驱动电机、设于第三驱动电机输出轴上的支座，所述沟槽打磨件、平面打磨件设于支座上。

6.根据权利要求5所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述沟槽打磨件包括第四驱动电机、设于第四驱动电机上的沟槽磨架、设于沟槽磨架上的第一磨盘、三个第二磨盘以及弹簧，所述第一磨盘的圆周外侧面具有第一打磨面，所述第二磨盘呈弧形片状结构，所述第二磨盘的外曲面具有第二打磨面，各所述第二磨盘的内端与所述沟槽磨架铰接，各所述第二磨盘环设于第一磨盘的周侧，所述弹簧的两端分别固定于第二磨盘的内曲面和沟槽磨架上。

7.根据权利要求6所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述第一打磨面的宽度尺寸大于第二打磨面的宽度尺寸。

8.根据权利要求5所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述平面打磨件包括第五驱动电机、设于第五驱动电机的输出轴上的平面磨架，所述平面磨架的正面的中部向内凹设有让位槽，所述让位槽的侧面呈倾斜结构，所述让位槽的侧面均布有喷水孔，所述平面磨架的反面设有与喷水孔连通的水箱，所述水箱的侧面设有三个第一通孔，所述水箱上套设有配水箱，所述配水箱与水箱通过轴承可转动连接，所述配水箱的内侧面设有与第一通孔连通的开槽，所述配水箱的外侧面设有进水口，所述进水口通过软管与水泵连接，所述平面磨架的正面且位于让位槽的周侧设有若干个安装槽，各所述安装槽内嵌设有打磨块。

9.根据权利要求8所述的智能化石雕打磨器，其特征在于：所述平面磨架上罩设有防尘罩，所述防尘罩与平面磨架的外测沿间隔设置，使得防尘罩与平面磨架之间形成进气口，所述防尘罩上设有出气口，所述出气口通过气管与抽风机连接。

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