[发明专利]一种大理石影雕快速走刀雕刻方法及系统

说明书

本发明公开了一种大理石影雕快速走刀雕刻方法及系统，包括：利用自动编程软件将大理石影雕图像转化成影雕二值化图案；对影雕二值化图案进行像素点扫描，得到每一行待雕刻的白色像素点集合；根据每一行待雕刻的白色像素点集合生成刀具轨迹；根据刀具轨迹控制刀具在大理石上进行雕刻。本发明能够缩短机影雕的加工时间，提高加工效率。

技术领域

本发明涉及一种大理石影雕快速走刀雕刻方法及系统，属于特色雕刻技术领域。

背景技术

影雕采用“针黑白”的工艺，在黑色天然大理石上用“针状”刀具敲击出的点来描绘照片，且通过点的疏密反映黑白照片中颜色的明暗变化，最终形成形象逼真的画面。大理石影雕的加工方法对工匠的手艺和艺术水平要求高，因此人工成本也很高。计算机影雕技术是通过计算机软件技术将一张数码照片转换成类似影雕效果的“二值化”图，再借助数控机床上的雕刻刀具对“二值化”图中的白点进行微小钻孔的方法来替代人工影雕，这种钻孔法生成影雕刀具路径时由于其走刀路线为直上直下，存在以下缺点：

1. 加工点阵之间的连接采用快速定位和直上直下的加工进给来实现，其走刀路线较长，加工时间长；

2. 加工点阵之间的刀具路径在转折处存在多次进给方向上的升降速过程，造成实际走刀速度较慢，影响加工效率。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出了一种大理石影雕快速走刀雕刻方法及系统，通过改变计算机影雕的刀具轨迹来缩短加工时间，提高加工效率。

为解决上述技术问题，本发明采用了如下技术手段：

第一方面，本发明提出了一种大理石影雕快速走刀雕刻方法，包括如下步骤：

利用自动编程软件将大理石影雕图像转化成影雕二值化图案；

对影雕二值化图案进行像素点扫描，得到每一行待雕刻的白色像素点集合；

根据每一行待雕刻的白色像素点集合生成刀具轨迹；

根据刀具轨迹控制刀具在大理石上进行雕刻。

结合第一方面，进一步的，按照之字形路线逐行扫描影雕二值化图案中的像素点，并记录每一行的白色像素点位置、数量，得到每一行待雕刻的白色像素点集合。

结合第一方面，进一步的，以影雕二值化图案的左上角作为起点，将用于雕刻的刀具定位至起点上方高度一处，其中，高度一为预设高度；

根据每一行待雕刻的白色像素点集合生成刀具轨迹，从第一行开始逐行进行大理石雕刻，其中，每一行雕刻完成后，刀具自动抬刀至该行最后一个白色像素点上方高度一处。

结合第一方面，进一步的，当某一行只有一个待雕刻的白色像素点时，刀具轨迹为：将刀具保持高度一不变、水平移动至待雕刻的白色像素点上方，将刀具垂直向下运动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减去影雕钻孔深度。

结合第一方面，进一步的，当某一行存在多个待雕刻的白色像素点时，刀具轨迹为：

将刀具保持高度一不变、水平移动至该行第一个待雕刻的白色像素点上方，将刀具垂直向下运动到第一个待雕刻的白色像素点下方高度二处，其中，高度二等于大理石上表面高度减去影雕钻孔深度；

如果下一个待雕刻的白色像素点j与当前白色像素点i不相邻，将刀具以倾斜路线从当前白色色像素点i下方高度二处移动至其后方相邻像素点i+1上方高度一处，再将刀具保持高度一不变、水平移动至白色像素点j前方相邻像素点j-1的上方，将刀具以倾斜路线从像素点j-1上方高度一处移动至白色像素点j下方高度二处；

如果下一个待雕刻的白色像素点与当前白色像素点相邻，将刀具保持高度二不变、水平移动至下一个待雕刻的像素点；