[实用新型]三维扫描雕刻一体机

说明书

所属技术领域

本实用新型属光机电一体化技术领域，它涉及一种三维扫描雕刻一体机。

背景技术

雕刻机的作用是对材料进行三维立体雕刻，而所需雕刻的形状一般是通过专业雕刻软件来进行设计。在设计时为了达到预想的效果，往往要经过多次修改才行。三维扫描的原理是利用激光束对物体表面进行位置点的坐标判定，生成相应的数据文件。在扫描时需将扫描头固定在运动机构上，才能完成整个扫描过程。由于扫描后形成的数据文件如能被雕刻机使用，可以大大减少雕刻外形设计的工作量，因此三维扫描和三维雕刻之间存在密切的应用关系，而通常这两者作为产品而言又是相互独立的。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服现有产品功能单一的缺陷，它提供了一种新颖的三维扫描雕刻一体机，激光扫描头和雕刻头集中在同一运动机构上，实现了扫描和雕刻的机械运动机构一体性和数据文件的通用性，不仅简化了雕刻设计工作，而且使三维扫描和三维雕刻的功能集合在同一运动机构上成为现实。

三维扫描雕刻一体机的工作原理是：在普通电脑雕刻机上安装一个扫描系统，这个系统包括激光扫描探头和控制器。激光探头根据预设的程序对物件进行快速有效的扫描，将扫描点坐标生成数字化数据，自动转化成能被计算机识别的曲面并显示在屏幕上，可以边进行扫描边看扫描结果。扫描结束后，形成的文件能够被专业雕刻软件调用，文件可以被直接应用也可以进行修改以符合实际要求。扫描文件确定后就可以在同一台机器上对材料进行三维雕刻，被加工出来的物件可以与原扫描物件相同或相似。

由于上述技术特征，本实用新型利用同一个控制器和机械运动机构，只需装入扫描头或雕刻头就可以在一台机器上实现对物件的三维扫描和三维雕刻，扫描形成的文件能够被专业雕刻软件识别和调用，当需要复制或模仿物件时，可以节约大量的设计时间，而一机多用使得普通雕刻机的效能有了更充分的发挥。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的实施方式作进行一步描述：

图1是实用新型做扫描用途时的示意图。

图2是实用新型做雕刻用途时的示意图。

具体实施方式

作为本实用新型实例的三维扫描雕刻一体机由床体机械运动机构(1)、工作台面(2)、计算机与控制器(3)、激光扫描头(4)、雕刻头(5)等组成。装入扫描头(4)时，一体机处于扫描工作状态，台面上放置物件，机械运动机构执行计算机预设的程序，由电机驱动使扫描头移动，经过物件时，扫描头根据物件表面点位置高度的差异采集并转换成相应的电压值，采集点所有的电压值数据被送入控制器中进行处理。控制器通过接收计算机的命令来执行相应的程序，这些程序包括控制机构运动并带动扫描头移动、接收扫描头传来的数据、转换数据并发送数据到计算机。计算机用来发送不同的命令，控制机械机构做相应的运动。计算机和控制器之间通过串口连接，用于传输数据。扫描过程中，在计算机的显示屏上显示出扫描部位的形状曲面。扫描结束时，生成G代码数据文件，这种数据文件可以在专用雕刻软件平台上直接调用或进行修改。专用雕刻软件不仅有设计曲面形状的功能，而且具有设置和自动生成雕刻刀具路径的功能。

当需要将一体机用于三维雕刻时，步骤是：把激光扫描头(4)卸下，装入雕刻头(5)，在台面上固定被加工的材料，导入扫描后文件并完成设计，形成计算机雕刻指令，控制器执行指令，驱动雕刻头和机械机构进行运动，最终完成对材料的三维雕刻过程。