[發(fā)明專(zhuān)利]一種大理石影雕快速走刀雕刻方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211501003.4
• 申請(qǐng)日: 2022-11-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN115805768A
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-03-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 諶鵬
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): B44B3/00
• 分類(lèi)號(hào): B44B3/00
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開(kāi)了一種大理石影雕快速走刀雕刻方法及系統(tǒng)，包括：利用自動(dòng)編程軟件將大理石影雕圖像轉(zhuǎn)化成影雕二值化圖案；對(duì)影雕二值化圖案進(jìn)行像素點(diǎn)掃描，得到每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合；根據(jù)每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合生成刀具軌跡；根據(jù)刀具軌跡控制刀具在大理石上進(jìn)行雕刻。本發(fā)明能夠縮短機(jī)影雕的加工時(shí)間，提高加工效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種大理石影雕快速走刀雕刻方法及系統(tǒng)，屬于特色雕刻技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

影雕采用“針黑白”的工藝，在黑色天然大理石上用“針狀”刀具敲擊出的點(diǎn)來(lái)描繪照片，且通過(guò)點(diǎn)的疏密反映黑白照片中顏色的明暗變化，最終形成形象逼真的畫(huà)面。大理石影雕的加工方法對(duì)工匠的手藝和藝術(shù)水平要求高，因此人工成本也很高。計(jì)算機(jī)影雕技術(shù)是通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)將一張數(shù)碼照片轉(zhuǎn)換成類(lèi)似影雕效果的“二值化”圖，再借助數(shù)控機(jī)床上的雕刻刀具對(duì)“二值化”圖中的白點(diǎn)進(jìn)行微小鉆孔的方法來(lái)替代人工影雕，這種鉆孔法生成影雕刀具路徑時(shí)由于其走刀路線(xiàn)為直上直下，存在以下缺點(diǎn)：

1. 加工點(diǎn)陣之間的連接采用快速定位和直上直下的加工進(jìn)給來(lái)實(shí)現(xiàn)，其走刀路線(xiàn)較長(zhǎng)，加工時(shí)間長(zhǎng)；

2. 加工點(diǎn)陣之間的刀具路徑在轉(zhuǎn)折處存在多次進(jìn)給方向上的升降速過(guò)程，造成實(shí)際走刀速度較慢，影響加工效率。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種大理石影雕快速走刀雕刻方法及系統(tǒng)，通過(guò)改變計(jì)算機(jī)影雕的刀具軌跡來(lái)縮短加工時(shí)間，提高加工效率。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用了如下技術(shù)手段：

第一方面，本發(fā)明提出了一種大理石影雕快速走刀雕刻方法，包括如下步驟：

利用自動(dòng)編程軟件將大理石影雕圖像轉(zhuǎn)化成影雕二值化圖案；

對(duì)影雕二值化圖案進(jìn)行像素點(diǎn)掃描，得到每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合；

根據(jù)每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合生成刀具軌跡；

根據(jù)刀具軌跡控制刀具在大理石上進(jìn)行雕刻。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，按照之字形路線(xiàn)逐行掃描影雕二值化圖案中的像素點(diǎn)，并記錄每一行的白色像素點(diǎn)位置、數(shù)量，得到每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，以影雕二值化圖案的左上角作為起點(diǎn)，將用于雕刻的刀具定位至起點(diǎn)上方高度一處，其中，高度一為預(yù)設(shè)高度；

根據(jù)每一行待雕刻的白色像素點(diǎn)集合生成刀具軌跡，從第一行開(kāi)始逐行進(jìn)行大理石雕刻，其中，每一行雕刻完成后，刀具自動(dòng)抬刀至該行最后一個(gè)白色像素點(diǎn)上方高度一處。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，當(dāng)某一行只有一個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)時(shí)，刀具軌跡為：將刀具保持高度一不變、水平移動(dòng)至待雕刻的白色像素點(diǎn)上方，將刀具垂直向下運(yùn)動(dòng)到高度二并垂直返回至高度一，其中，高度二等于大理石上表面高度減去影雕鉆孔深度。

結(jié)合第一方面，進(jìn)一步的，當(dāng)某一行存在多個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)時(shí)，刀具軌跡為：

將刀具保持高度一不變、水平移動(dòng)至該行第一個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)上方，將刀具垂直向下運(yùn)動(dòng)到第一個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)下方高度二處，其中，高度二等于大理石上表面高度減去影雕鉆孔深度；

如果下一個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)j與當(dāng)前白色像素點(diǎn)i不相鄰，將刀具以?xún)A斜路線(xiàn)從當(dāng)前白色色像素點(diǎn)i下方高度二處移動(dòng)至其后方相鄰像素點(diǎn)i+1上方高度一處，再將刀具保持高度一不變、水平移動(dòng)至白色像素點(diǎn)j前方相鄰像素點(diǎn)j-1的上方，將刀具以?xún)A斜路線(xiàn)從像素點(diǎn)j-1上方高度一處移動(dòng)至白色像素點(diǎn)j下方高度二處；

如果下一個(gè)待雕刻的白色像素點(diǎn)與當(dāng)前白色像素點(diǎn)相鄰，將刀具保持高度二不變、水平移動(dòng)至下一個(gè)待雕刻的像素點(diǎn)；