智能雕刻機(jī)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于雕刻機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，能夠根據(jù)給定深度圖，按照一定的尺寸大小，在平面雕刻材料上雕刻出對應(yīng)的立體圖案。
【背景技術(shù)】
[0002]三維立體雕刻機(jī)又稱圓柱雕刻機(jī)，主要進(jìn)行三維立體產(chǎn)品的雕刻，比如比較簡單的圓柱浮雕盤龍柱，以及稍微復(fù)雜一些的人像佛像、實木家具桌椅腿。近年來中國三維立體雕刻機(jī)需求大漲，國內(nèi)立體雕刻機(jī)行業(yè)從業(yè)者這幾年如雨后春筍般冒了出來，而立體雕刻機(jī)的技術(shù)隨著越來越多廠家的加入也慢慢的走向成熟，至少中低端的立體雕刻機(jī)技術(shù)已經(jīng)慢慢發(fā)展的比較成熟，但是高端立體雕刻機(jī)最大的限制依然在于數(shù)控控制軟件，國內(nèi)中低端立體雕刻機(jī)因為成本低，價格自然比國外的同類產(chǎn)品要低上很多，所以很快就占領(lǐng)了市場，但是在中高端的市場一直都很難有所突破。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型目的在于提供一種更好的雕刻機(jī)控制思想，本實用新型具有穩(wěn)定性強(qiáng)、可靠性高的特點(diǎn)。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是:智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，包括有上位機(jī)，上位機(jī)與主控芯片的主控制板通過RS485通訊裝置相連;主控制板與伺服電機(jī)驅(qū)動器相連;伺服電機(jī)驅(qū)動器與三維滑臺的三個軸上的伺服電機(jī)相連;三維滑臺上的位置傳感器與主控制板相連；電源同時與上位機(jī)、主控制板、伺服電機(jī)驅(qū)動器、三維滑臺上帶動刻刀工作的電機(jī)相連。
[0005]所述的三維滑臺包括位置傳感器、三個軸上的伺服電機(jī)、帶動刻刀工作的電機(jī)。
[0006]所述的上位機(jī)包括刻刀位置顯示面板、串口深度圖顯示面板和設(shè)置面板。
[0007]本實用新型的有益效果是:
[0008]本實用新型能夠?qū)崿F(xiàn)根據(jù)上位機(jī)給定深度圖，按照一定的尺寸大小，由主控芯片STM32控制，基于三維滑臺，在平面雕刻材料上雕刻出對應(yīng)的立體圖案，并可以在上位機(jī)界面上監(jiān)視刻刀當(dāng)前的位置及工作狀態(tài)。具有穩(wěn)定性強(qiáng)，自動化程度高和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型雕刻機(jī)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0011 ] 參見圖1，智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，包括有上位機(jī)，上位機(jī)I與主控芯片的主控制板7通過RS485通訊裝置6相連;主控制板7與伺服電機(jī)驅(qū)動器8相連;伺服電機(jī)驅(qū)動器8與三維滑臺9的三個軸上的伺服電機(jī)11相連;三維滑臺9上的位置傳感器10與主控制板7相連；電源13同時與上位機(jī)1、主控制板7、伺服電機(jī)驅(qū)動器8、三維滑臺9上帶動刻刀工作的電機(jī)12相連。
[0012]所述的三維滑臺9包括位置傳感器1、三個軸上的伺服電機(jī)11、帶動刻刀工作的電機(jī)12。
[0013I 所述的上位機(jī)I包括刻刀位置顯示面板2、串口 3深度圖顯示面板4和設(shè)置面板5。
[0014]所述的上位機(jī)的軟件可用VB6.0或者VB.NET制作。
[0015]雕刻機(jī)系統(tǒng)，包括上位機(jī)模塊與以stm32fl03為主控芯片的主控制板模塊通過RS485通訊裝置相連；以stm32fl03為主控芯片的主控制板模塊與伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊相連;伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊與三維滑臺模塊上的三個軸上的伺服電機(jī)相連;三維滑臺模塊上的位置傳感器與stm32f73為主控芯片的主控制板模塊相連;供電模塊同時與上位機(jī)模塊、以stm32f73為主控芯片的主控制板模塊、伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊、三維滑臺模塊上帶動刻刀工作的電機(jī)相連。
[0016]上位機(jī)I的設(shè)置面板5打開串口3，并在深度圖顯示面板4上加載需要雕刻的深度圖，在設(shè)置面板5上設(shè)置需要雕刻的圖案的尺寸信息；通過串口3和RS485通訊裝置6將設(shè)置需要雕刻的圖案的尺寸信息發(fā)送給以stm32f73為主控芯片的主控制板7;
[0017]主控芯片的主控制板7將接收到的信息轉(zhuǎn)化脈沖的個數(shù)以及為三維滑臺9上三個軸上的伺服電機(jī)的使能和方向命令后，由伺服電機(jī)驅(qū)動器8控制三維滑臺9上三個軸上的伺服電機(jī)12工作。
[0018]所述的主控制板7通過ADC采樣獲取由三維滑臺9上的位置傳感器10測得的三維滑臺9上的帶動刻刀工作的電機(jī)12在雕刻材料所在平面上的位置。
[0019]所述的以stm32fl03為主控芯片的主控制板模塊7通過RS485通訊裝置6，將獲取由三維滑臺9上的位置傳感器10測得的三維滑臺9上的帶動刻刀工作的電機(jī)12在雕刻材料所在平面上的位置發(fā)送給上位機(jī)I的串口 3，并在上位機(jī)I上的刻刀位置顯示面板2顯示出刻刀當(dāng)前所在的位置。
[0020]所述的上位機(jī)I根據(jù)所獲取的刻刀當(dāng)前所在的位置，測得其上的深度圖顯示面板4加載的深度圖對應(yīng)位置的顏色信息，由串口 3，通過RS485通訊裝置6將顏色信息發(fā)送給以stm32fl03為主控芯片的主控制板7。
[0021]所述的主控制板7將通過RS485通訊裝置6獲取的顏色信息轉(zhuǎn)換為脈沖的個數(shù)以及使能與方向控制的命令，通過伺服電機(jī)驅(qū)動器模塊8控制三維滑臺模塊9上的帶動刻刀工作的電機(jī)12的上下運(yùn)動。
[0022]系統(tǒng)運(yùn)行的步驟如下:
[0023]步驟I，電源給系統(tǒng)供電，并啟動系統(tǒng)，完成后執(zhí)行下一步；
[0024]步驟2，上位機(jī)打開串口，并在深度圖顯示面板上加載需要雕刻的深度圖，在設(shè)置面板上設(shè)置需要雕刻的圖案的尺寸信息，完成后執(zhí)行下一步；
[0025]步驟3，將設(shè)置需要雕刻的圖案的尺寸信息發(fā)送給stm32f73為主控芯片的主控制板，控制三維滑臺上三個軸上的伺服電機(jī)的動作，使三維滑臺模塊初始化，使帶動刻刀工作的電機(jī)運(yùn)動到起始位置，完成后執(zhí)行下一步；
[0026]步驟4，以stm32f73為主控芯片的主控制板將刻刀的位置通過RS485通訊裝置發(fā)送給上位機(jī)，并在刻刀位置顯示面板顯示刻刀當(dāng)前位置，完成后執(zhí)行下一步；
[0027]步驟5，上位機(jī)模塊查詢深度圖顯示面板加載的深度圖對應(yīng)位置的顏色信息，發(fā)送給以stm32f73為主控芯片的主控制板，控制三維滑臺上刻刀的上下運(yùn)動，完成后刻刀以S形掃描的方式移動到下一個位置，執(zhí)行下一步；
[0028]步驟6，判斷立體圖案是否雕刻完成，否則執(zhí)行步驟4，是則關(guān)閉串口，關(guān)閉系統(tǒng)。
【主權(quán)項】
1.智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，包括有上位機(jī)，其特征在于，上位機(jī)(I)與主控芯片的主控制板(7)通過RS485通訊裝置(6)相連;主控制板(7)與伺服電機(jī)驅(qū)動器(8)相連;伺服電機(jī)驅(qū)動器(8)與三維滑臺(9)的三個軸上的伺服電機(jī)(11)相連;三維滑臺(9)上的位置傳感器(10)與主控制板(7)相連；電源(13)同時與上位機(jī)(1)、主控制板(7)、伺服電機(jī)驅(qū)動器(8)、三維滑臺(9)上帶動刻刀工作的電機(jī)(12 )相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的三維滑臺(9)包括位置傳感器(10)、三個軸上的伺服電機(jī)(11)、帶動刻刀工作的電機(jī)(12)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，所述的上位機(jī)(I)包括刻刀位置顯示面板(2)、串口(3)深度圖顯示面板(4)和設(shè)置面板(5)。
【專利摘要】智能雕刻機(jī)系統(tǒng)，包括有上位機(jī)，上位機(jī)與主控芯片的主控制板通過RS485通訊裝置相連；主控制板與伺服電機(jī)驅(qū)動器相連；伺服電機(jī)驅(qū)動器與三維滑臺的三個軸上的伺服電機(jī)相連；三維滑臺上的位置傳感器與主控制板相連；電源同時與上位機(jī)、主控制板、伺服電機(jī)驅(qū)動器、三維滑臺上帶動刻刀工作的電機(jī)相連。該系統(tǒng)能夠根據(jù)任意給定的深度圖，在平面的雕刻材料上按照移動的比例，雕刻出相應(yīng)的立體圖案，在雕刻的同時，可以在上位機(jī)顯示刻刀在當(dāng)前雕刻材料所在平面上的位置，可實現(xiàn)隔離危險，做到實時監(jiān)控，可用于日常生活中的浮雕、印章、地板等物品的私人訂制；具有穩(wěn)定性強(qiáng)，自動化程度高和可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】B44B1/00, B44B1/06
【公開號】CN205220182
【申請?zhí)枴緾N201521075716
【發(fā)明人】鄭恩讓, 任鶴, 姚能強(qiáng), 宋夢, 楊青
【申請人】陜西科技大學(xué)
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2015年12月22日