【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于生產夾持裝置，具體而言，涉及一種結構玉雕用多角度夾持裝置。
技術介紹
1、玉雕作為一項傳統工藝,在中華文化中具有舉足輕重的地位。與其他雕刻材料相比,玉石具有獨特的紋理、色澤和質感,更能體現工藝美和文化內涵。在當今社會,玉雕工藝不僅廣泛應用于文物修復、工藝品創作等領域,還逐漸滲透至建筑裝飾、家居擺設等現代生活場景。隨著社會對玉石加工制品的需求日益增長,如何實現高精度、高效率的玉石加工成為一個亟待解決的關鍵技術問題。
2、傳統的玉石雕刻多依賴于熟練工人的手工操作,存在諸多局限性:首先,手工雕刻效率較低,難以滿足大批量生產的需求；其次,加工過程中易損壞玉石原料,浪費資源；再者,加工精度無法得到保證,難以滿足現代工藝品及文物修復的精細化要求。因此,迫切需要開發一種能夠實現自動化、高精度玉石雕刻的關鍵技術。
3、近年來,隨著先進制造技術的發展,一些新型的玉石加工裝備應運而生。例如,采用數控加工中心對玉石進行數控加工,能夠實現一定程度的自動化和提高加工精度。但這類裝備通常需要對玉石工件進行專門的夾持和定位,而玉石材質脆性強、易碎的特性,使得傳統的機械夾持極有可能導致工件損壞。另一種嘗試則是采用機器視覺技術對玉石表面形狀進行建模,并基于此進行數字化雕刻。然而,玉石表面復雜的紋理特征給三維建模帶來了巨大的挑戰,而且這種方法無法適應不同形狀玉石的加工需求。
4、可見,現有的玉石加工裝備和技術手段還無法完全解決玉石加工中的精度、效率和安全性問題。因此,開發一種能夠精確定位和智能控制夾持力度的玉雕加工
技術實現思路
1、綜上所述，本專利技術提供了一種結構玉雕用多角度夾持裝置，能夠解決玉石加工中的效率低的問題。
2、本專利技術是這樣實現的：
3、本專利技術提供一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其中：包括底板、精密升降機構、轉向機構、微調機構和夾持機構，所述底板為矩形鋼制底板且四周邊緣均勻開設有沉孔，用于通過地腳螺栓固定安裝；所述精密升降機構固定設置在所述底板中心位置，所述轉向機構安裝于所述精密升降機構上端，所述微調機構設于所述轉向機構上方，所述夾持機構安裝在所述微調機構上；所述精密升降機構包括升降座、精密滑軌副、滾珠絲杠副和手輪組件，所述升降座為方形中空結構且其下端與所述底板固定連接，所述精密滑軌副的滑軌豎直固定于所述升降座內壁的前后兩側，所述滾珠絲杠副的絲杠豎直設置在所述升降座內部中心，所述滾珠絲杠副的絲杠下端通過角接觸球軸承與所述升降座下端轉動連接，所述滾珠絲杠副的絲杠上端穿過所述升降座上端面并與所述手輪組件傳動連接，所述手輪組件包括刻度盤和手輪，所述刻度盤固定于所述升降座上端面且環繞所述絲杠設置，所述手輪固定于所述絲杠頂端；所述滾珠絲杠副的滑塊與所述精密滑軌副的滑塊之間固定連接有連接板，所述轉向機構安裝在所述連接板上表面，所述精密滑軌副的精度等級為p級，滾珠絲杠副的導程為2毫米，所述刻度盤的最小刻度值為0.01毫米。
4、其中，所述轉向機構包括回轉工作臺、伺服電機和減速器，所述回轉工作臺的底座固定于所述連接板上表面，所述回轉工作臺內部設有交叉圓柱滾子軸承，所述伺服電機通過電機座固定于所述連接板上，所述減速器的輸入端與所述伺服電機的輸出軸連接，所述減速器的輸出端通過聯軸器與所述回轉工作臺的蝸輪蝸桿機構傳動連接，所述回轉工作臺的轉盤上表面周向均勻設置有角度刻度。
5、進一步的，所述微調機構包括調節底板、x向調節組件和y向調節組件，所述調節底板固定于所述回轉工作臺的轉盤上，所述x向調節組件和所述y向調節組件垂直設置且依次層疊安裝，所述x向調節組件和所述y向調節組件均包括直線導軌、微分頭和滑動平臺，所述直線導軌通過燕尾槽與對應的底板滑動連接，所述微分頭固定于底板一側，所述微分頭的測微螺桿與所述滑動平臺固定連接，所述直線導軌的精度等級為p級，所述微分頭的最小分度值為0.01毫米。
6、進一步的，所述夾持機構包括夾持基座、主動夾爪組件、從動夾爪組件和壓力傳感器，所述夾持基座固定于所述y向調節組件的滑動平臺上，所述主動夾爪組件和所述從動夾爪組件對稱設置在所述夾持基座兩側，所述壓力傳感器設置在所述主動夾爪組件與所述夾持基座之間；
7、所述主動夾爪組件包括驅動氣缸、夾爪座和夾持頭，所述驅動氣缸為精密調壓氣缸且其缸體固定于所述夾持基座上，所述夾爪座與所述驅動氣缸的活塞桿固定連接，所述夾持頭可拆卸地安裝于所述夾爪座前端；
8、所述從動夾爪組件包括彈性支撐座和配重塊，所述彈性支撐座通過彈簧片與所述夾持基座連接，所述配重塊固定于所述彈性支撐座背面，用于平衡所述主動夾爪組件的作用力。
9、進一步的，所述夾持頭包括夾持本體和墊片組，所述夾持本體為燕尾形結構且其尾部通過燕尾槽與所述夾爪座滑動連接，所述墊片組包括橡膠墊片、尼龍墊片和彈性金屬墊片，三種墊片依次層疊設置并通過微型螺釘固定于所述夾持本體的前端面。
10、進一步的，所述橡膠墊片的硬度為邵氏50度。
11、進一步的，所述壓力傳感器為應變式壓力傳感器，其量程為0-100n，精度等級為0.1級；所述驅動氣缸的最小調壓精度為0.01mpa，行程為10毫米。
12、進一步的，所述底板下表面設有減振墊塊，所述減振墊塊采用橡膠與金屬復合材料制成；所述升降座外表面設有防護罩，用于防止灰塵進入精密滑軌副和滾珠絲杠副。
13、進一步的，所述底板、所述升降座和所述連接板均采用高強度鋁合金材料制成，所述精密滑軌副和滾珠絲杠副的滑動副均采用高碳鉻軸承鋼制成并經過調質處理，其表面硬度不低于hrc58。
14、進一步的，還包括控制芯片和傳感器組，所述傳感器組包括壓力傳感器、位移傳感器、角度傳感器和應變傳感器；所述控制芯片與所述傳感器組電連接用于采集夾持過程中的壓力數據、位移數據、角度數據和應變數據；所述控制芯片與所述驅動氣缸和伺服電機電連接，所述控制芯片內設置有夾持力度控制模塊，解決由于玉石質地較脆，不同角度和方向的夾持力度需要精細控制，過大易損壞工件，過小無法穩定固定的問題，實現對玉雕材料精確夾持粒度的調節。
15、與現有技術相比較，本專利技術提供的一種結構玉雕用多角度夾持裝置的有益效果是：本專利技術提出了一種結構玉雕用多角度夾持裝置,通過集成精密升降機構、高精度轉向機構、雙向微調機構和智能夾持機構,實現了玉石加工的自動化和精細化。相比于現有技術,該裝置在以下幾個方面取得了重大進步:
16、1.精密升降機構采用高精度滑軌和滾珠絲杠機構,可實現0.01mm的精確調節。相比于傳統手工操作,該裝置能大幅提高玉石加工的定位精度,滿足現代工藝品及文物修復對加工精度的苛刻要求。
17、2.集成了高精度回轉工作臺,可實現各個角度的精確定位。傳統手工雕刻受加工者經驗和技巧的限制,很難保證不同角度的一致性。而本裝置可通過程序控制實現自動旋轉和精確定位,為多角度雕刻提供了有力保障。
18、3.采本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于：包括底板、精密升降機構、轉向機構、微調機構和夾持機構，所述底板為矩形鋼制底板且四周邊緣均勻開設有沉孔，用于通過地腳螺栓固定安裝；所述精密升降機構固定設置在所述底板中心位置，所述轉向機構安裝于所述精密升降機構上端，所述微調機構設于所述轉向機構上方，所述夾持機構安裝在所述微調機構上；所述精密升降機構包括升降座、精密滑軌副、滾珠絲杠副和手輪組件，所述升降座為方形中空結構且其下端與所述底板固定連接，所述精密滑軌副的滑軌豎直固定于所述升降座內壁的前后兩側，所述滾珠絲杠副的絲杠豎直設置在所述升降座內部中心，所述滾珠絲杠副的絲杠下端通過角接觸球軸承與所述升降座下端轉動連接，所述滾珠絲杠副的絲杠上端穿過所述升降座上端面并與所述手輪組件傳動連接，所述手輪組件包括刻度盤和手輪，所述刻度盤固定于所述升降座上端面且環繞所述絲杠設置，所述手輪固定于所述絲杠頂端；所述滾珠絲杠副的滑塊與所述精密滑軌副的滑塊之間固定連接有連接板，所述轉向機構安裝在所述連接板上表面，所述精密滑軌副的精度等級為P級，滾珠絲杠副的導程為2毫米，所述刻度盤的最小刻度值為0.01毫米。>
2.根據權利要求1所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述轉向機構包括回轉工作臺、伺服電機和減速器，所述回轉工作臺的底座固定于所述連接板上表面，所述回轉工作臺內部設有交叉圓柱滾子軸承，所述伺服電機通過電機座固定于所述連接板上，所述減速器的輸入端與所述伺服電機的輸出軸連接，所述減速器的輸出端通過聯軸器與所述回轉工作臺的蝸輪蝸桿機構傳動連接，所述回轉工作臺的轉盤上表面周向均勻設置有角度刻度。
3.根據權利要求2所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述微調機構包括調節底板、X向調節組件和Y向調節組件，所述調節底板固定于所述回轉工作臺的轉盤上，所述X向調節組件和所述Y向調節組件垂直設置且依次層疊安裝，所述X向調節組件和所述Y向調節組件均包括直線導軌、微分頭和滑動平臺，所述直線導軌通過燕尾槽與對應的底板滑動連接，所述微分頭固定于底板一側，所述微分頭的測微螺桿與所述滑動平臺固定連接，所述直線導軌的精度等級為P級，所述微分頭的最小分度值為0.01毫米。
4.根據權利要求3所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述夾持機構包括夾持基座、主動夾爪組件、從動夾爪組件和壓力傳感器，所述夾持基座固定于所述Y向調節組件的滑動平臺上，所述主動夾爪組件和所述從動夾爪組件對稱設置在所述夾持基座兩側，所述壓力傳感器設置在所述主動夾爪組件與所述夾持基座之間；
5.根據權利要求4所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述夾持頭包括夾持本體和墊片組，所述夾持本體為燕尾形結構且其尾部通過燕尾槽與所述夾爪座滑動連接，所述墊片組包括橡膠墊片、尼龍墊片和彈性金屬墊片，三種墊片依次層疊設置并通過微型螺釘固定于所述夾持本體的前端面。
6.根據權利要求5所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述橡膠墊片的硬度為邵氏50度。
7.根據權利要求6所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述壓力傳感器為應變式壓力傳感器，其量程為0-100N，精度等級為0.1級；所述驅動氣缸的最小調壓精度為0.01MPa，行程為10毫米。
8.根據權利要求7所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述底板下表面設有減振墊塊，所述減振墊塊采用橡膠與金屬復合材料制成；所述升降座外表面設有防護罩，用于防止灰塵進入精密滑軌副和滾珠絲杠副。
9.根據權利要求8所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述底板、所述升降座和所述連接板均采用高強度鋁合金材料制成，所述精密滑軌副和滾珠絲杠副的滑動副均采用高碳鉻軸承鋼制成并經過調質處理，其表面硬度不低于HRC58。
10.根據權利要求9所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，還包括控制芯片和傳感器組，所述傳感器組包括壓力傳感器、位移傳感器、角度傳感器和應變傳感器；所述控制芯片與所述傳感器組電連接用于采集夾持過程中的壓力數據、位移數據、角度數據和應變數據；所述控制芯片與所述驅動氣缸和伺服電機電連接，所述控制芯片內設置有夾持力度控制模塊，解決由于玉石質地較脆，不同角度和方向的夾持力度需要精細控制，過大易損壞工件，過小無法穩定固定的問題，實現對玉雕材料精確夾持粒度的調節。
...【技術特征摘要】
1.一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于：包括底板、精密升降機構、轉向機構、微調機構和夾持機構，所述底板為矩形鋼制底板且四周邊緣均勻開設有沉孔，用于通過地腳螺栓固定安裝；所述精密升降機構固定設置在所述底板中心位置，所述轉向機構安裝于所述精密升降機構上端，所述微調機構設于所述轉向機構上方，所述夾持機構安裝在所述微調機構上；所述精密升降機構包括升降座、精密滑軌副、滾珠絲杠副和手輪組件，所述升降座為方形中空結構且其下端與所述底板固定連接，所述精密滑軌副的滑軌豎直固定于所述升降座內壁的前后兩側，所述滾珠絲杠副的絲杠豎直設置在所述升降座內部中心，所述滾珠絲杠副的絲杠下端通過角接觸球軸承與所述升降座下端轉動連接，所述滾珠絲杠副的絲杠上端穿過所述升降座上端面并與所述手輪組件傳動連接，所述手輪組件包括刻度盤和手輪，所述刻度盤固定于所述升降座上端面且環繞所述絲杠設置，所述手輪固定于所述絲杠頂端；所述滾珠絲杠副的滑塊與所述精密滑軌副的滑塊之間固定連接有連接板，所述轉向機構安裝在所述連接板上表面，所述精密滑軌副的精度等級為p級，滾珠絲杠副的導程為2毫米，所述刻度盤的最小刻度值為0.01毫米。
2.根據權利要求1所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述轉向機構包括回轉工作臺、伺服電機和減速器，所述回轉工作臺的底座固定于所述連接板上表面，所述回轉工作臺內部設有交叉圓柱滾子軸承，所述伺服電機通過電機座固定于所述連接板上，所述減速器的輸入端與所述伺服電機的輸出軸連接，所述減速器的輸出端通過聯軸器與所述回轉工作臺的蝸輪蝸桿機構傳動連接，所述回轉工作臺的轉盤上表面周向均勻設置有角度刻度。
3.根據權利要求2所述的一種結構玉雕用多角度夾持裝置，其特征在于，所述微調機構包括調節底板、x向調節組件和y向調節組件，所述調節底板固定于所述回轉工作臺的轉盤上，所述x向調節組件和所述y向調節組件垂直設置且依次層疊安裝，所述x向調節組件和所述y向調節組件均包括直線導軌、微分頭和滑動平臺，所述直線導軌通過燕尾槽與對應的底板滑動連接，所述微分頭固定于底板一側，所述微分頭的測微螺桿與所述滑動平臺固定連接，所述直線導軌的精度等級為p級，所述微分頭的最小分度值為0...
【專利技術屬性】
技術研發人員：陸勇，寧泰言，繆玉榮，
申請(專利權)人：云南舍相工藝美術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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