立体扫描随形雕刻设备及方法与流程

本申请涉及雕刻加工技术领域，具体而言，涉及一种立体扫描随形雕刻设备及方法。

背景技术

目前的随形雕刻技术仍停留在手工加工阶段，常用的电子雕刻设备只是通过将待加工材料(例如，金属材料、玉石材料、木质材料、牙骨塑料等)按照规则形状切割简化为近似形状的材料结构，通常需要简化后的材料上留有足够的余量，来确保雕刻人员能够在简化后的材料结构上采用人工雕刻的方式针对天然轮廓和特殊轮廓进行雕刻加工，从而得到最终的雕刻成品。这样的随形雕刻技术的雕刻效率低下，人力成本极高，无法最大化地利用待加工材料，且人工雕刻也极易造成雕刻废品的出现，从而使得整体的雕刻成本极高。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种立体扫描随形雕刻设备及方法，所述立体扫描随形雕刻设备的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够通过对待雕刻物件进行立体激光扫描，并根据扫描结果按照目标雕刻要求在待雕刻物件上进行雕刻，从而最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描及平面激光扫描。

就设备而言，本申请实施例提供一种立体扫描随形雕刻设备，所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件；

所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动；

所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动；

所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动；

所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件；

所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描；

所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品。

可选地，在本申请实施例中，上述夹持旋转组件包括安装架、夹持部件及旋转电机；

所述安装架固定设置在所述承载底座上，所述夹持部件设置在所述安装架上，用于夹持固定待雕刻物件；

所述旋转电机固定安装在所述安装架上，并通过齿轮与所述夹持部件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下使所述夹持部件带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。

可选地，在本申请实施例中，上述安装架为u型结构，所述安装架包括第一安装板、第二安装板及第三安装板，所述第三安装板与所述承载底座固定连接，所述第一安装板与所述第二安装板分别设置在所述第三安装板相对的两侧，并与所述第三安装板固定在一起；

所述夹持部件包括第一夹持件、第二夹持件、连接杆及夹持滑动件，所述连接杆的一端与所述第二安装板固定连接，所述连接杆的另一端贯穿所述夹持滑动件并与所述第一安装板固定连接，所述第一夹持件安装在所述第一安装板上，所述第二夹持件安装在所述夹持滑动件上，用于通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合对待雕刻物件进行夹持固定，其中所述第一夹持件在所述第一安装板上的位置与所述第二夹持件在所述夹持滑动件上的位置相互对应，所述夹持滑动件可在所述连接杆上滑动。

可选地，在本申请实施例中，上述旋转电机安装在所述第一安装板上，所述第一夹持件可相对于所述第一安装板转动，所述第二夹持件可相对于所述第二安装板转动，所述旋转电机通过齿轮与所述第一夹持件啮合在一起，以在所述旋转电机的转动作用下通过所述第一夹持件与所述第二夹持件之间的配合带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。

可选地，在本申请实施例中，上述承载底座包括相互层叠固定在一起的第一固定基座及第二固定基座，所述第一固定基座与所述夹持旋转组件固定连接，所述第二固定基座上与所述第一方向平行的侧面上开设有缺口；

所述第一传动组件包括第一传动电机、第一传动丝杆，及与所述第一传动丝杆匹配的第一丝杆螺母；

所述第一传动电机与所述第一传动丝杆安装在所述第二固定基座上，所述第一丝杆螺母套设在所述第一传动丝杆上并与所述第一支架固定连接，以使所述第一支架容置在所述第一固定基座与所述第二固定基座之间的缺口空间中，并在所述第一传动电机带动所述第一传动丝杆转动时，通过所述第一传动丝杆与所述第一丝杆螺母之间的配合带动所述第一支架在所述第一传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第一传动丝杆的延伸方向与所述第一方向平行。

可选地，在本申请实施例中，上述第二传动组件包括第一固定架、第二传动电机、第二传动丝杆，及与所述第二传动丝杆匹配的第二丝杆螺母；

所述第一固定架固定安装在所述第一支架上，所述第二传动电机与所述第二传动丝杆安装在所述第一固定架上，所述第二丝杆螺母套设在所述第二传动丝杆上并与所述第二支架固定连接，以在所述第二传动电机带动所述第二传动丝杆转动时，通过所述第二传动丝杆与所述第二丝杆螺母之间的配合带动所述第二支架在所述第二传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第二传动丝杆的延伸方向与所述第二方向平行。

可选地，在本申请实施例中，上述第三传动组件包括第二固定架、第三传动电机、第三传动丝杆，及与第三传动丝杆匹配的第三丝杆螺母；

所述第二固定架固定安装在所述第二支架上，所述第三传动电机与所述第三传动丝杆安装在所述第二固定架上，所述第三丝杆螺母套设在所述第三传动丝杆上并与所述雕刻刀具固定连接，以在所述第三传动电机带动所述第三传动丝杆转动时，通过所述第三传动丝杆与所述第三丝杆螺母之间的配合带动所述雕刻刀具在所述第三传动丝杆的延伸方向上往复移动，其中所述第三传动丝杆的延伸方向与所述第三方向平行。

可选地，在本申请实施例中，上述扫描组件包括线状激光发射器及摄像头；

所述线状激光发射器与所述摄像头固定安装在所述第二支架上，所述线状激光发射器的激光投射方向与所述摄像头的图像采集方向相交，所述激光投射方向与所述图像采集方向之间的夹角数值范围为0°～90°；

其中，所述扫描组件在对所述夹持旋转组件所夹持的所述待雕刻物件进行激光扫描时，所述待雕刻物件位于所述激光投射方向与所述图像采集方向相交的位置处，所述线状激光发射器投射到所述待雕刻物件上的直线状激光与所述待雕刻物件的同心旋转轴平行，所述摄像头用于对所述直线状激光投射到所述待雕刻物件表面上形成的曲线进行图像采集，得到该待雕刻物件的轮廓数据。

可选地，在本申请实施例中，上述第一方向与所述第二方向及所述第三方向相互垂直，所述第二方向与所述待雕刻物件进行同心旋转运动时的同心旋转轴的延伸方向平行，所述雕刻刀具的刀尖朝向与所述第三方向平行。

就方法而言，本申请实施例提供一种立体扫描随形雕刻方法，应用于任意一种上述的立体扫描随形雕刻设备，所述方法包括：

控制装置对夹持待雕刻物件的夹持旋转组件的工作状态进行控制，并控制第一传动组件配合扫描组件对被所述夹持旋转组件夹持的所述待雕刻物件进行立体激光扫描，得到该待雕刻物件对应的轮廓数据；

所述控制装置根据所述扫描组件获取到的所述轮廓数据建立所述待雕刻物件对应的轮廓数据模型；

所述控制装置将与所述待雕刻物件对应的目标雕刻要求加载到所述轮廓数据模型上进行雕刻仿真，得到满足所述目标雕刻要求的针对所述夹持旋转组件、第一传动组件、第二传动组件及第三传动组件的加工指令，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度；

所述控制装置按照所述加工指令对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件各自对应的工作状态进行控制，以使雕刻刀具按照所述目标雕刻要求在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品。

相对于现有技术而言，本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备及方法。具有以下有益效果：所述立体扫描随形雕刻设备的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够通过对待雕刻物件进行立体激光扫描，并根据扫描结果按照目标雕刻要求在待雕刻物件上进行雕刻，从而最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描及平面激光扫描。所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件。所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动。所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动。所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动。所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件。所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描。所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品，从而针对待雕刻物件实现真正地机器雕刻加工，无需人工雕刻参与，确保雕刻效率及雕刻精准度，能够最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备的结构示意图之一。

图2为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备的方框示意图。

图3为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备的结构示意图之二。

图4为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备的结构示意图之三。

图5为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备的结构示意图之四。

图6为本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻方法的流程示意图。

图标：100-立体扫描随形雕刻设备；110-承载底座；111-第一固定基座；112-第二固定基座；120-夹持旋转组件；121-安装架；122-夹持部件；123-旋转电机；1211-第一安装板；1212-第二安装板；1213-第三安装板；1221-第一夹持件；1222-第二夹持件；1223-连接杆；1224-夹持滑动件；130-第一传动组件；140-第一支架；150-第二传动组件；160-第二支架；170-第三传动组件；180-雕刻刀具；190-扫描组件；210-控制装置；131-第一传动电机；132-第一传动丝杆；133-第一丝杆螺母；151-第一固定架；152-第二传动电机；153-第二传动丝杆；154-第二丝杆螺母；171-第二固定架；172-第三传动电机；173-第三传动丝杆；174-第三丝杆螺母；191-线状激光发射器；192-摄像头。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请结合参照图1及图2，其中图1是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备100的结构示意图之一，图2是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备100的方框示意图。在本申请实施例中，所述立体扫描随形雕刻设备100的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够通过对待雕刻物件进行立体激光扫描，并根据扫描结果按照目标雕刻要求在待雕刻物件上进行雕刻，得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品，从而最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描及平面激光扫描。在本实施例中，所述立体扫描随形雕刻设备100包括控制装置210、承载底座110、夹持旋转组件120、第一传动组件130、第一支架140、第二传动组件150、第二支架160、第三传动组件170、雕刻刀具180及扫描组件190，所述立体扫描随形雕刻设备100通过所述控制装置210、所述承载底座110、所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第一支架140、所述第二传动组件150、所述第二支架160、所述第三传动组件170、所述雕刻刀具180及所述扫描组件190之间的相互配合，按照目标雕刻要求实现对待雕刻物件的雕刻处理，得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品。

在本实施例中，所述夹持旋转组件120固定安装在所述承载底座110上，并与所述控制装置210电性连接，用于在所述控制装置210的控制下夹持待雕刻物件进行同心旋转运动。

在本实施例中，所述夹持旋转组件120包括安装架121、夹持部件122及旋转电机123。所述安装架121固定设置在所述承载底座110上，所述夹持部件122设置在所述安装架121上，用于夹持固定待雕刻物件。所述旋转电机123固定安装在所述安装架121上，并通过齿轮啮合的方式与所述夹持部件122啮合在一起，以在所述旋转电机123的转动作用下使所述夹持部件122带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。其中，所述控制装置210与所述夹持旋转组件120中的所述旋转电机123电性连接，用于通过对所述旋转电机123的工作状态进行控制的方式，控制所述夹持旋转组件120对夹持着的所述待雕刻物件进行同心旋转运动。

在本实施例中，所述夹持部件122可以是单独的类似于夹子结构的夹持器件，也可以是由多个器件相互组合形成的用于夹持所述固定待雕刻物件的组件结构，具体的设置可根据需求进行不同的配置。

在本实施例的一种实施方式中，若所述夹持部件122为类似于夹子结构的夹持器件，则安装在所述安装架121上的所述夹持部件122可直接相对于所述安装架121转动，以使所述夹持部件122在所述旋转电机123的转动作用下带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。

在本实施例的另一种实施方式中，若所述夹持部件122由多个器件相互组合形成，则所述夹持部件122包括第一夹持件1221、第二夹持件1222、连接杆1223及夹持滑动件1224，此时所述安装架121为u型结构，所述安装架121包括第一安装板1211、第二安装板1212及第三安装板1213，所述第三安装板1213与所述承载底座110固定连接，所述第一安装板1211与所述第二安装板1212分别设置在所述第三安装板1213相对的两侧，并与所述第三安装板1213固定在一起。

其中，所述连接杆1223的一端与所述第二安装板1212固定连接，所述连接杆1223的另一端贯穿所述夹持滑动件1224并与所述第一安装板1211固定连接，所述第一夹持件1221安装在所述第一安装板1211上，所述第二夹持件1222安装在所述夹持滑动件1224上，用于通过所述第一夹持件1221与所述第二夹持件1222之间的配合对待雕刻物件进行夹持固定，其中所述第一夹持件1221在所述第一安装板1211上的位置与所述第二夹持件1222在所述夹持滑动件1224上的位置相互对应，所述夹持滑动件1224可在所述连接杆1223上滑动。其中所述连接杆1223的数目为至少一个。

此时，所述旋转电机123安装在所述第一安装板1211上，所述第一夹持件1221可相对于所述第一安装板1211转动，所述第二夹持件1222可相对于所述第二安装板1212转动，所述旋转电机123通过齿轮啮合的方式与所述第一夹持件1221啮合在一起，以在所述旋转电机123的转动作用下通过所述第一夹持件1221与所述第二夹持件1222之间的配合带动所述待雕刻物件进行同心旋转运动。

请结合参照图2及图3，其中图3是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备100的结构示意图之二。在本实施例中，所述第一传动组件130固定安装在所述承载底座110上，所述第一支架140与所述第一传动组件130连接，用于在所述第一传动组件130的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件120在第一方向上往复移动，其中所述控制装置210与所述第一传动组件130电性连接，用于对所述第一传动组件130的工作状态进行控制，以使所述第一支架140在所述第一传动组件130的传动作用下于第一方向上靠近所述夹持旋转组件120或远离所述夹持旋转组件120地移动。

在本实施例中，所述承载底座110包括相互层叠固定在一起的第一固定基座111及第二固定基座112，所述第一固定基座111与所述夹持旋转组件120固定连接，所述第二固定基座112上与所述第一方向平行的侧面上开设有缺口，所述第一固定基座111层叠固定到所述第二固定基座112上时，将基于所述缺口在所述第一固定基座111与所述第二固定基座112之间形成一缺口空间。

在本实施例中，所述第一传动组件130包括第一传动电机131、第一传动丝杆132，及与所述第一传动丝杆132匹配的第一丝杆螺母133。所述第一传动电机131与所述第一传动丝杆132安装在所述第二固定基座112上，所述第一丝杆螺母133套设在所述第一传动丝杆132上并与所述第一支架140固定连接，以使所述第一支架140容置在所述第一固定基座111与所述第二固定基座112之间的缺口空间中，并在所述第一传动电机131带动所述第一传动丝杆132转动时，通过所述第一传动丝杆132与所述第一丝杆螺母133之间的配合带动所述第一支架140在所述第一传动丝杆132的延伸方向上往复移动。其中所述第一传动丝杆132的延伸方向与所述第一方向平行，所述第一传动丝杆132可相对于所述第二固定基座112转动，所述控制装置210与所述第一传动组件130中的第一传动电机131电性连接，用于通过对所述第一传动电机131的工作状态进行控制的方式，控制所述第一支架140在所述第一方向上靠近或远离所述夹持旋转组件120所夹持着的所述待雕刻物件进行移动。

请结合参照图2及图4，其中图4是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备100的结构示意图之三。在本实施例中，所述第二传动组件150固定安装在所述第一支架140上，所述第二支架160与所述第二传动组件150连接，用于在所述第二传动组件150的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件120在第二方向上往复移动。其中所述控制装置210与所述第二传动组件150电性连接，用于对所述第二传动组件150的工作状态进行控制，以使所述第二支架160在所述第二传动组件150的传动作用下于第二方向上靠近所述夹持旋转组件120或远离所述夹持旋转组件120地移动。

在本实施例中，所述第二传动组件150包括第一固定架151、第二传动电机152、第二传动丝杆153，及与所述第二传动丝杆153匹配的第二丝杆螺母154。所述第一固定架151固定安装在所述第一支架140上，所述第二传动电机152与所述第二传动丝杆153安装在所述第一固定架151上，所述第二丝杆螺母154套设在所述第二传动丝杆153上并与所述第二支架160固定连接，以在所述第二传动电机152带动所述第二传动丝杆153转动时，通过所述第二传动丝杆153与所述第二丝杆螺母154之间的配合带动所述第二支架160在所述第二传动丝杆153的延伸方向上往复移动。其中所述第二传动丝杆153的延伸方向与所述第二方向平行，所述第二传动丝杆153可相对于所述第一固定架151转动，所述控制装置210与所述第二传动组件150中的第二传动电机152电性连接，用于通过对所述第二传动电机152的工作状态进行控制的方式，控制所述第二支架160在所述第二方向上靠近或远离所述夹持旋转组件120所夹持着的所述待雕刻物件进行移动。

请结合参照图2及图5，其中图5是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备100的结构示意图之四。在本实施例中，所述第三传动组件170固定安装在所述第二支架160上，所述雕刻刀具180与所述第三传动组件170连接，用于在所述第三传动组件170的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件120在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具180的刀尖朝向所述待雕刻物件，所述雕刻刀具180可以是电子雕刻小刀，也可以是传统的雕刻小刀，具体的配置可根据需求进行不同的配置。所述控制装置210与所述第三传动组件170电性连接，用于对所述第三传动组件170的工作状态进行控制，以使所述雕刻刀具180在所述第三传动组件170的传动作用下于第三方向上靠近所述夹持旋转组件120或远离所述夹持旋转组件120地移动。

在本实施例中，所述第三传动组件170包括第二固定架171、第三传动电机172、第三传动丝杆173，及与第三传动丝杆173匹配的第三丝杆螺母174。所述第二固定架171固定安装在所述第二支架160上，所述第三传动电机172与所述第三传动丝杆173安装在所述第二固定架171上，所述第三丝杆螺母174套设在所述第三传动丝杆173上并与所述雕刻刀具180固定连接，以在所述第三传动电机172带动所述第三传动丝杆173转动时，通过所述第三传动丝杆173与所述第三丝杆螺母174之间的配合带动所述雕刻刀具180在所述第三传动丝杆173的延伸方向上往复移动。其中所述第三传动丝杆173的延伸方向与所述第三方向平行，所述第三传动丝杆173可相对于所述第二固定架171转动，所述控制装置210与所述第三传动组件170中的第三传动电机172电性连接，用于通过对所述第三传动电机172的工作状态进行控制的方式，控制所述雕刻刀具180在所述第三方向上靠近或远离所述夹持旋转组件120所夹持着的所述待雕刻物件进行移动。

在本实施例中，所述扫描组件190固定安装在所述第二支架160上，并与所述控制装置210电性连接，用于在所述控制装置210的控制下对待雕刻物件进行激光扫描，得到该待雕刻物件对应的轮廓数据。

在本实施例中，所述控制装置210可控制所述夹持旋转组件120夹持所述待雕刻物件进行同心旋转运动，控制所述第一传动组件130保持不动，并控制所述扫描组件190对由所述夹持旋转组件120带动旋转的所述待雕刻物件进行激光扫描，以实现旋转激光扫描，并得到该待雕刻物件对应与旋转激光扫描方式匹配的轮廓数据。

在本实施例中，所述控制装置210可控制所述夹持旋转组件120夹持着所述待雕刻物件保持不动，控制所述第一传动组件130在所述第一方向上携带所述扫描组件190进行往复移动，并控制所述扫描组件190对所述夹持旋转组件120夹持的所述待雕刻物件进行激光扫描，以实现平面激光扫描，并得到该待雕刻物件对应与平面激光扫描方式匹配的轮廓数据。在本实施例的一种实施方式中，所述立体扫描随形雕刻设备100在采用平面激光扫描方式对所述待雕刻物件进行激光扫描时，可在所述夹持旋转组件120的安装架121上设置用于承载所述待雕刻物件的承载平台，以对保持不动的由所述夹持旋转组件120夹持的所述待雕刻物件进行承载，提高所述扫描组件190对所述待雕刻物件的平面激光扫描效果。

在本实施例中，所述控制装置210在得到所述待雕刻物件对应的轮廓数据后，将根据所述扫描组件190获取到的所述轮廓数据建立所述待雕刻物件对应的轮廓数据模型，然后将与所述待雕刻物件对应的目标雕刻要求加载到所述轮廓数据模型上进行雕刻仿真，得到满足所述目标雕刻要求的针对所述夹持旋转组件120、第一传动组件130、第二传动组件150及第三传动组件170的加工指令，并按照所述加工指令对所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第二传动组件150及所述第三传动组件170各自对应的工作状态进行控制，以使雕刻刀具180按照所述目标雕刻要求在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品，从而针对待雕刻物件实现真正地机器雕刻加工，无需人工雕刻参与，确保雕刻效率及雕刻精准度，能够最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率。在本实施例的一种实施方式中，当所述立体扫描随形雕刻设备100基于上述的承载平台采用平面激光扫描方式获取所述待雕刻物件的轮廓数据时，所述控制装置210对所述待雕刻物件的加工指令将针对所述待雕刻物件上被所述扫描组件190扫描到的表面进行平面雕刻，此时所述承载平台可用于提高所述立体扫描随形雕刻设备100对所述待雕刻物件的雕刻稳定度，增强平面雕刻效果。

在本实施例中，所述扫描组件190包括线状激光发射器191及摄像头192。所述线状激光发射器191与所述摄像头192固定安装在所述第二支架160上，所述线状激光发射器191的激光投射方向与所述摄像头192的图像采集方向相交，所述扫描组件190在对所述夹持旋转组件120所夹持的所述待雕刻物件进行激光扫描时，所述待雕刻物件位于所述激光投射方向与所述图像采集方向相交的位置处，所述线状激光发射器191投射到所述待雕刻物件上的直线状激光与所述待雕刻物件的同心旋转轴平行，所述摄像头192用于对所述直线状激光投射到所述待雕刻物件表面上形成的曲线进行图像采集，得到该待雕刻物件的轮廓数据。其中，所述线状激光发射器191的激光投射方向与所述摄像头192的图像采集方向之间的夹角数值固定不变，该夹角数值所对应的数值范围为0°～90°。在本实施例的一种实施方式中，所述线状激光发射器191的激光投射方向与所述摄像头192的图像采集方向之间的夹角数值为40°。

在本实施例中，所述第一方向与所述第二方向及所述第三方向相互垂直，所述第二方向与所述待雕刻物件进行同心旋转运动时的同心旋转轴的延伸方向平行，所述雕刻刀具180的刀尖朝向与所述第三方向平行。在本实施例的一种实施方式中，当所述立体扫描随形雕刻设备100在放置到水平面上时，所述第一方向即为与所述夹持旋转组件120中的所述连接杆1223的延伸方向同处于一个水平面且垂直于所述连接杆1223的延伸方向的方向，所述第二方向即为与所述连接杆1223的延伸方向平行的方向，所述第三方向即为与所述连接杆1223的延伸方向同处于一个竖直平面且垂直于所述连接杆1223的延伸方向的方向。

请参照图6，是本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻方法的流程示意图。在本申请实施例中，所述立体扫描随形雕刻方法应用于上述的立体扫描随形雕刻设备100，下面对图6所示的立体扫描随形雕刻方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤s310，控制装置210夹持待雕刻物件的夹持旋转组件120的工作状态进行控制，并控制第一传动组件130配合扫描组件190对被所述夹持旋转组件120夹持的所述待雕刻物件进行立体激光扫描，得到该待雕刻物件对应的轮廓数据。

在本实施例中，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描方式及平面激光扫描方式，所述控制装置210可根据所述待雕刻物件的外观属性及材料属性采用旋转激光扫描或平面激光扫描的方式，对所述待雕刻物件进行激光扫描。

当所述控制装置210采用旋转激光扫描方式对所述待雕刻物件进行激光扫描时，所述控制装置210控制所述扫描组件190中的线状激光发射器191向所述夹持旋转组件120夹持着的所述待雕刻物件的表面投射直线状激光，并控制所述扫描组件190中的摄像头192对所述直线状激光投射到所述待雕刻物件表面上形成的曲线进行图像采集，然后控制所述第一传动组件130保持不动，控制所述夹持旋转组件120夹持着所述待雕刻物件进行360°的同心旋转运动，从而使得所述控制装置210能够通过所述扫描组件190采用旋转激光扫描方式获得所述待雕刻物件对应的轮廓数据。

当所述控制装置210采用平面激光扫描方式对所述待雕刻物件进行激光扫描时，所述控制装置210控制所述夹持旋转组件120夹持着所述待雕刻物件保持不动，而后所述控制装置210控制所述第一传动组件130在所述第一方向上携带所述扫描组件190进行往复移动，以使所述控制装置210控制所述扫描组件190中的线状激光发射器191向所述夹持旋转组件120夹持着的所述待雕刻物件的表面投射直线状激光，并控制所述扫描组件190中的摄像头192对所述直线状激光投射到所述待雕刻物件表面上形成的曲线进行图像采集，从而使得所述控制装置210能够通过所述扫描组件190采用平面激光扫描方式获得所述待雕刻物件对应的轮廓数据。在本实施例的一种实施方式中，所述立体扫描随形雕刻设备100在采用平面激光扫描方式对所述待雕刻物件进行激光扫描时，可在所述夹持旋转组件120的安装架121上设置用于承载所述待雕刻物件的承载平台，以对保持不动的由所述夹持旋转组件120夹持的所述待雕刻物件进行承载，提高所述扫描组件190对所述待雕刻物件的平面激光扫描效果。

步骤s320，所述控制装置210根据所述扫描组件190获取到的所述轮廓数据建立所述待雕刻物件对应的轮廓数据模型。

在本实施例中，所述控制装置210将根据所述待雕刻物件对应的材料数据及由所述扫描组件190获取到的所述轮廓数据，建立起所述待雕刻物件对应的轮廓数据模型。

步骤s330，所述控制装置210将与所述待雕刻物件对应的目标雕刻要求加载到所述轮廓数据模型上进行雕刻仿真，得到满足所述目标雕刻要求的针对所述夹持旋转组件120、第一传动组件130、第二传动组件150及第三传动组件170的加工指令。

在本实施例中，所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度。所述控制装置210通过将所述目标雕刻要求、加工尺寸、加工速度、加工工作模式及加工刀具等参数信息加载到所述轮廓数据模型上后，将基于所述轮廓数据模型进行雕刻仿真，得到针对所述夹持旋转组件120、第一传动组件130、第二传动组件150及第三传动组件170的满足所述目标雕刻要求的加工指令。

步骤s340，所述控制装置210按照所述加工指令对所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第二传动组件150及所述第三传动组件170各自对应的工作状态进行控制，以使雕刻刀具180按照所述目标雕刻要求在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品。

在本实施例中，所述控制装置210在得到与所述目标雕刻要求匹配的针对所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第二传动组件150及所述第三传动组件170的加工指令后，按照所述加工指令对所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第二传动组件150及所述第三传动组件170各自对应的工作状态进行控制，通过所述夹持旋转组件120、所述第一传动组件130、所述第一支架140、所述第二传动组件150、所述第二支架160、所述第三传动组件170及所述雕刻刀具180之间的配合，使雕刻刀具180按照所述目标雕刻要求在所述待雕刻物件上进行雕刻，从而得到满足所述目标雕刻要求的雕刻成品，实现无需人工雕刻参与的机器雕刻加工，确保雕刻效率及雕刻精准度，能够最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率。在本实施例的一种实施方式中，当所述立体扫描随形雕刻设备100基于上述的承载平台采用平面激光扫描方式获取所述待雕刻物件的轮廓数据时，所述控制装置210对所述待雕刻物件的加工指令将针对所述待雕刻物件上被所述扫描组件190扫描到的表面进行平面雕刻，此时所述承载平台可用于提高所述立体扫描随形雕刻设备100对所述待雕刻物件的雕刻稳定度，增强平面雕刻效果。

综上所述，在本申请实施例提供的立体扫描随形雕刻设备及方法中，所述立体扫描随形雕刻设备的雕刻效率高，雕刻精准度高，能够通过对待雕刻物件进行立体激光扫描，并根据扫描结果按照目标雕刻要求在待雕刻物件上进行雕刻，从而最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率，其中所述目标雕刻要求包括所述待雕刻物件对应的目标雕刻形状、目标雕刻完整度及目标雕刻精细度，所述立体激光扫描包括旋转激光扫描及平面激光扫描。所述设备包括控制装置、承载底座、夹持旋转组件、第一传动组件、第一支架、第二传动组件、第二支架、第三传动组件、雕刻刀具及扫描组件。所述夹持旋转组件固定安装在所述承载底座上，用于夹持待雕刻物件进行同心旋转运动。所述第一传动组件固定安装在所述承载底座上，所述第一支架与所述第一传动组件连接，用于在所述第一传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第一方向上往复移动。所述第二传动组件固定安装在所述第一支架上，所述第二支架与所述第二传动组件连接，用于在所述第二传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第二方向上往复移动。所述第三传动组件固定安装在所述第二支架上，所述雕刻刀具与所述第三传动组件连接，用于在所述第三传动组件的传动作用下可相对于所述夹持旋转组件在第三方向上往复移动，其中所述雕刻刀具的刀尖朝向所述待雕刻物件。所述扫描组件固定安装在所述第二支架上，并与所述控制装置电性连接，用于在所述控制装置的控制下对待雕刻物件进行激光扫描。所述控制装置还与所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件电性连接，用于根据所述扫描组件的扫描结果对所述夹持旋转组件、所述第一传动组件、所述第二传动组件及所述第三传动组件的工作状态进行控制，使所述雕刻刀具在所述待雕刻物件上进行雕刻，得到满足目标雕刻要求的雕刻成品，从而针对待雕刻物件实现真正地机器雕刻加工，无需人工雕刻参与，确保雕刻效率及雕刻精准度，能够最大化利用待雕刻物件，降低人力成本消耗，降低整体的雕刻成本，提高雕刻成品率。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。