本发明涉及激光加工，具体为一种艺术品雕刻装置及方法及使用方法。
背景技术：
1、艺术品激光雕刻是一种利用高能激光束在各种材料表面进行精细雕刻的技术，这种技术结合了现代激光技术和传统雕刻艺术，能够创造出复杂而精细的图案和设计，激光雕刻不仅精度高，而且速度快，适用于多种材料，如木材、石材、金属和塑料等，艺术家和设计师可以利用这一技术表达他们的创意，制作出独一无二的艺术品，激光雕刻的作品具有高度的细节和质感，能够展现出独特的视觉效果，是现代艺术创作的重要工具之一。
2、目前现有的艺术品激光雕刻通常采用激光雕刻装置。
3、现有专利(公开号：cn111571023b)公开了一种陶瓷艺术品加工用雕刻装置，本发明涉及陶瓷加工设备技术领域，导向电机的输出轴穿过支撑座的后侧板后，固定有主动轴，该主动轴上套设固定有主动齿轮，主动齿轮的上下两侧均啮合设置有从动齿轮，从动齿轮内穿设并固定有从动轴，从动轴上套设固定有伞形齿轮，上下两个伞形齿轮之间设置有导向块，导向块设置于主动齿轮的前侧，支撑座的左侧开设有开槽，导向块的左侧穿过开槽后，露设于支撑座的左侧，导向块的上下两侧均固定有齿条，齿条与伞形齿轮啮合设置，导向块的前侧固定有导向条，支撑座的前侧内壁上固定有导向座；能够对艺术品进行夹持，使艺术品处于稳固状态中，防止雕刻过程中艺术品发生偏移，提高了雕刻的精度。上述设备在使用的过程中，传统的激光雕刻装置可能在处理不同形状物料时缺乏必要的适应性，并且在雕刻圆柱形艺术品时，由于激光头的转动角度有限，在雕刻半周后需要重新夹持安装原料使得背部面向雕刻头，降低了生产效率，并且可能只能在单一路径上工作，缺乏灵活性，难以适应不同形状和尺寸的物料加工需求。
4、鉴于此，我们提出一种艺术品雕刻装置及方法及使用方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种艺术品雕刻装置及方法及使用方法，以解决上述背景技术中提出种艺术品雕刻，可能在处理不同形状物料时缺乏必要的适应性，并且在雕刻圆柱形艺术品时，由于激光头的转动角度有限，在雕刻半周后需要重新夹持安装原料使得背部面向雕刻头，降低了生产效率，并且可能只能在单一路径上工作，缺乏灵活性，难以适应不同形状和尺寸的物料加工需求的问题。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种艺术品雕刻装置及方法，包括装置安装底座，所述装置安装底座的外侧表面固定连接有侧边挡板，所述装置安装底座的内侧表面固定连接有内部安装板，所述内部安装板的外侧表面设置有内外夹持机构，所述有内外夹持机构的内侧表面设置有随动转向机构，所述装置安装底座的内侧表面设置有路径切换机构，所述路径切换机构的顶部表面设置有激光安装机构。
2、优选的，所述内外夹持机构包括有夹持安装外壳，所述夹持安装外壳的外侧表面与装置安装底座固定连接，所述夹持安装外壳的外侧表面开设有夹持滑动槽，所述夹持滑动槽的内侧表面滑动连接有夹持安装立柱，所述夹持安装立柱的顶部表面固定连接有高度调节气缸，所述夹持安装立柱的内侧表面安装有夹爪连接臂，所述夹爪连接臂的一端固定连接有弧形夹爪，所述弧形夹爪的内侧表面转动连接有传动安装柱，所述传动安装柱的外侧表面套设有夹持传动带，所述夹持安装外壳的另一侧表面固定连接有夹持调节气缸，所述夹持调节气缸的输出端固定连接有夹持滑动块，所述夹持滑动块的底部表面转动连接有夹持连接臂。
3、优选的，所述夹持滑动槽的数量为三个，且夹持滑动槽贯穿夹持安装外壳，所述夹持安装立柱的数量为两个，且两个夹持安装立柱以夹持安装外壳为的对称轴中轴线对称分布，所述高度调节气缸的输出端贯穿至夹持安装立柱的内侧表面且与其内壁滑动连接，所述夹爪连接臂的数量为两个，且安装立柱顶部的夹爪连接臂与高度调节气缸固定连接底部的夹爪连接臂与夹持安装立柱固定连接，所述夹持滑动块与夹持滑动槽的内侧表面滑动连接，所述夹持连接臂的数量为两个，且夹持连接臂两端分别与夹持滑动块与夹持安装立柱的底部表面转动连接。
4、优选的，所述随动转向机构包括有转动夹持盘，所述转动夹持盘与夹持安装外壳的内侧表面转动连接，所述夹持安装外壳的外侧表面滑动连接有三爪夹爪，所述三爪夹爪的内侧表面安装有三分锥齿轮组；所述转动夹持盘的底部表面转动连接有反向连接臂，所述反向连接臂的另一端转动连接有主动转动座，所述主动转动座的底部表面固定连接有转动控制柱，所述转动控制柱的外侧表面开设有啮合齿轮槽。
5、优选的，所述三爪夹爪的数量为三个，且三个三爪夹爪围绕转动夹持盘环形分布，所述三分锥齿轮组由三个相互啮合的锥齿轮组成且通过丝杆与三爪夹爪螺纹连接并通过内部的电机控制，所述三分锥齿轮组中丝杆与转动夹持盘的内侧表面转动连接，所述反向连接臂的数量为二且两端分别与转动夹持盘与主动转动座的底部表面转动连接，所述反向连接臂交叉安装。
6、优选的，所述路径切换机构包括有顶部固定架，所述顶部固定架与装置安装底座的内侧表面固定连接，所述顶部固定架的外侧表面开设有滑动限位槽，所述滑动限位槽的内侧表面滑动连接有滑动联动板，所述滑动联动板的一端固定连接有从动移动柱，所述滑动联动板的底部表面固定连接有气缸安装架，所述气缸安装架的底部表面固定连接有切换气缸，所述切换气缸的输出端固定连接有气缸连接臂，所述气缸连接臂的一端固定连接有啮合控制臂，所述啮合控制臂的底部表面固定连接有位移控制板，所述啮合控制臂的一端固定连接有啮合连接爪，所述啮合连接爪的内侧表面开设有齿槽啮合齿，所述顶部固定架的内侧表面滑动连接有双端挤压块，所述双端挤压块的内侧表面开设有连接块限位槽，所述连接块限位槽的内侧表面滑动连接有链条连接块，所述链条连接块的一端转动连接有变形链条带，所述变形链条带的外侧表面固定连接有链条限位板，所述变形链条带的外侧表面套设有链条安装环，所述链条安装环的外侧表面固定连接有变形槽板，所述位移控制板的底部表面滑动连接有位移联动座，所述位移联动座的底部表面开设有控制板通过槽，所述装置安装底座的底部表面固定连接有底部固定架，所述底部固定架的外侧表面开设有底部滑动槽，所述位移联动座的底部表面转动连接有挤压连接臂，所述挤压连接臂的另一端转动连接有挤压滑动座，所述挤压滑动座的底部表面固定连接有维持弹簧，所述顶部固定架的外侧表面转动连接有圆柱凸轮柱，所述圆柱凸轮柱的外侧表面开设有凸轮槽，所述顶部固定架的外侧表面固定连接有驱动马达。
7、优选的，所述从动移动柱贯穿至顶部固定架的外侧表面且与其内壁滑动连接，所述啮合控制臂贯穿气缸安装架且与其滑动连接，所述位移控制板为弧形板且该弧形以转动控制柱的转动轴为圆心半径为啮合齿轮槽与齿槽啮合齿啮合时转动控制柱到控制板通过槽的距离，所述双端挤压块的数量为两个，且双端挤压块以顶部固定架为中轴线对称分布，所述双端挤压块与挤压滑动座的顶部表面固定连接，所述连接块限位槽为倾斜状，所述链条连接块在变形链条带的两端对称分布，所述变形链条带由多个链板首尾铰接，所述挤压滑动座与底部滑动槽的内侧表面滑动连接，所述挤压滑动座的数量为两个，且挤压滑动座以底部固定架的中轴线为对称轴为对称分布，所述维持弹簧的两端与两侧的挤压滑动座固定连接，所述凸轮槽为环绕于圆柱凸轮柱上的螺旋线且首尾相连对称分布，所述从动移动柱与凸轮槽的内侧表面滑动连接，所述驱动马达的输出端与圆柱凸轮柱固定连接。
8、优选的，所述激光安装机构包括有移动连接座，所述移动连接座贯穿滑动联动板与变形槽板且与其内壁滑动连接，所述移动连接座的顶部表面固定连接有安装滑动座，所述安装滑动座的顶部表面安装有纵向调节臂，所述纵向调节臂的顶部表面安装有角度调节盘，所述角度调节盘的外侧表面安装有万向调节臂，所述万向调节臂的一端固定连接有激光雕刻头。
9、优选的，所述移动连接座的底部表面与气缸安装架的顶部表面固定连接，所述安装滑动座与滑动联动板的顶部表面滑动连接。
10、一种艺术品雕刻装置及方法的使用方法，包括如下步骤：
11、s1、将所需夹持雕刻的原料放置于转动夹持盘上，启动三分锥齿轮组带动环形分布的三个三爪夹爪向内推进并夹紧物料，启动夹持调节气缸推动夹持滑动块通过连接两侧的夹持连接臂拉动夹持安装立柱，夹持安装立柱沿夹持滑动槽向内聚拢并通过与夹爪连接臂连接的弧形夹爪夹紧物料，底部夹爪连接臂固定高度不变，顶部通过高度调节气缸调节实现夹持不同高度的原料。
12、s2、激光安装机构通过移动连接座和安装滑动座与路径切换机构连接以控制移动路径，通过纵向调节臂、角度调节盘及万向调节臂调节激光雕刻头的位置及角度，并对被夹持的物料进行激光雕刻，当激光安装机构横向移动时随动转向机构由于路径切换机构的控制，不起作用用于平面雕刻，当激光安装机构圆周转动时，随动转向机构由于路径切换机构的控制使得激光安装机构带动主动转动座转动，主动转动座通过反向连接臂与转动夹持盘连接且为反向四杆，并且由于反向连接臂安装的位置不同主动转动座更靠外侧转动夹持盘更靠内侧有着更大的传动比，激光安装机构带动主动转动座转动时转动夹持盘反向转动更大的角度并带动物料转动，使得激光安装机构只需弧形转动即可对物料整体进行雕刻，激光雕刻头的雕刻位置由调节臂与调节盘控制；
13、s3、当需要进行转动雕刻时，切换气缸伸出带动气缸连接臂、啮合控制臂及啮合连接爪前进，并最终使啮合连接爪上的齿槽啮合齿与转动控制柱上的啮合齿轮槽啮合，此时激光安装机构进行圆周转动会通过齿轮齿槽啮合带动主动转动座进行转动实现后续的反向转动，当需要进行平面雕刻时，切换气缸收回气缸连接臂，齿槽啮合齿与转动控制柱上的啮合齿轮槽不再啮合，则不启动随动转向机构，激光安装机构的移动路径的控制由路径切换机构实现，激光安装机构底部的移动连接座贯穿滑动联动板和变形槽板并滑动连接，滑动联动板通过从动移动柱与外侧圆柱凸轮柱上的凸轮槽连接，驱动马达启动后从动移动柱通过对称且首尾相接的螺旋线形凸轮槽实现往复直动，并带动滑动联动板往复直动控制激光安装机构的在变形槽板上往复移动，此时变形槽板若为竖直则激光安装机构横向移动，若变形槽板若为弯曲弧形，则激光安装机构为弧形周转；
14、s4、当切换气缸处于中心位置，伸出或收回气缸连接臂，会通过与其连接的位移控制板拉动或推出位移联动座，位移联动座上开设控制板通过槽使得位移控制板可以横向通过并在跟随切换气缸周转时不会接触仅在纵向推拉时带动位移联动座移动，当切换气缸伸出时位移联动座被推开，并通过两侧的挤压连接臂将两侧的挤压滑动座向内拉动，并带动挤压滑动座顶部的双端挤压块向内拉动挤压，从而挤压顶部的变形链条带使其弯曲，同时弯曲与其相连的变形槽板使其变位弧形，由于此时切换气缸会弧形周转，位移控制板会离开位移联动座，此时挤压滑动座之间连接的维持弹簧会相互拉近，以维持挤压滑动座、位移联动座及顶部双端挤压块挤压的状态，当切换气缸再次处于中心位置时，收回位移联动座被拉回，两侧的挤压连接臂将两侧的挤压滑动座向外推动，不再挤压变形链条及变形槽板，同样由于切换气缸会横向移动，位移控制板会离开位移联动座，此时挤压滑动座之间连接的维持弹簧仍然会相互拉近，但由于此时挤压连接臂共线，维持弹簧的拉力过中点角度为零产生的力矩也为零，不会拉动挤压滑动座，以维持挤压滑动座、位移联动座及顶部双端挤压块放开的状态。
15、与现有技术相比，本发明的有益效果：
16、本发明中，通过内外夹持机构与随动转向机构的共同配合，当对圆周物料进行雕刻时，激光安装机安装激光雕刻头后以固定的弧形路径移动，随动转向机构由于路径切换机构的控制使得激光安装机构带动主动转动座转动，主动转动座通过反向连接臂与转动夹持盘连接且为反向四杆，并且由于反向连接臂安装的位置不同主动转动座更靠外侧转动夹持盘更靠内侧有着更大的传动比，激光安装机构带动主动转动座转动时转动夹持盘反向转动更大的角度并带动物料转动，使得激光安装机构只需弧形转动即可对物料整体进行雕刻，使得激光可以通过更小的转动活动更大的雕刻范围，使得在针对圆柱进行雕刻时，无需多次拿出物料即可对物料整周进行雕刻；
17、本发明中，通过内外夹持机构与随动转向机构的共同配合，当对平面物料进行雕刻时，激光安装机安装激光雕刻头后以固定的直线路径移动，并且此时随动转向机构关闭。
18、本发明中，通过路径切换机构同时控制激光安装机构的移动路径以及随动转向机构的启闭控制，通过一系列相互协作的组件实现了激光雕刻机在不同雕刻模式间的快速切换，该机构由顶部固定架、滑动限位槽、滑动联动板等多个部件组成，这些部件共同工作，确保了激光安装机构能够在转动和平面雕刻模式之间顺畅切换，切换气缸控制着气缸连接臂和啮合控制臂的位置，进而决定了啮合连接爪是否与转动控制柱啮合，此外，该机构还通过双端挤压块和变形链条带的配合，实现了对变形槽板弯曲程度的控制，从而调节了激光安装机构的移动路径，整个机构设计精巧，响应迅速，能够确保激光雕刻机在不同雕刻模式下的运行，同时提高了设备的灵活性和加工精度。
1.一种艺术品雕刻装置，包括装置安装底座(1)，所述装置安装底座(1)的外侧表面固定连接有侧边挡板(2)，所述装置安装底座(1)的内侧表面固定连接有内部安装板(3)，所述内部安装板(3)的外侧表面设置有内外夹持机构(4)，所述有内外夹持机构(4)的内侧表面设置有随动转向机构(5)，所述装置安装底座(1)的内侧表面设置有路径切换机构(6)，所述路径切换机构(6)的顶部表面设置有激光安装机构(7)。
2.根据权利要求1所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述内外夹持机构(4)包括有夹持安装外壳(41)，所述夹持安装外壳(41)的外侧表面与装置安装底座(1)固定连接，所述夹持安装外壳(41)的外侧表面开设有夹持滑动槽(411)，所述夹持滑动槽(411)的内侧表面滑动连接有夹持安装立柱(42)，所述夹持安装立柱(42)的顶部表面固定连接有高度调节气缸(43)，所述夹持安装立柱(42)的内侧表面安装有夹爪连接臂(44)，所述夹爪连接臂(44)的一端固定连接有弧形夹爪(45)，所述弧形夹爪(45)的内侧表面转动连接有传动安装柱(46)，所述传动安装柱(46)的外侧表面套设有夹持传动带(461)，所述夹持安装外壳(41)的另一侧表面固定连接有夹持调节气缸(47)，所述夹持调节气缸(47)的输出端固定连接有夹持滑动块(48)，所述夹持滑动块(48)的底部表面转动连接有夹持连接臂(49)。
3.根据权利要求2所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述夹持滑动槽(411)的数量为三个，且夹持滑动槽(411)贯穿夹持安装外壳(41)，所述夹持安装立柱(42)的数量为两个，且两个夹持安装立柱(42)以夹持安装外壳(41)的中轴线为对称轴对称分布，所述高度调节气缸(43)的输出端贯穿至夹持安装立柱(42)的内侧表面且与其内壁滑动连接，所述夹爪连接臂(44)的数量为两个，且安装立柱(42)顶部的夹爪连接臂(44)与高度调节气缸(43)固定连接底部的夹爪连接臂(44)与夹持安装立柱(42)固定连接，所述夹持滑动块(48)与夹持滑动槽(411)的内侧表面滑动连接，所述夹持连接臂(49)的数量为两个，且夹持连接臂(49)两端分别与夹持滑动块(48)与夹持安装立柱(42)的底部表面转动连接。
4.根据权利要求1所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述随动转向机构(5)包括有转动夹持盘(51)，所述转动夹持盘(51)与夹持安装外壳(41)的内侧表面转动连接，所述夹持安装外壳(41)的外侧表面滑动连接有三爪夹爪(52)，所述三爪夹爪(52)的内侧表面安装有三分锥齿轮组(521)；所述转动夹持盘(51)的底部表面转动连接有反向连接臂(53)，所述反向连接臂(53)的另一端转动连接有主动转动座(54)，所述主动转动座(54)的底部表面固定连接有转动控制柱(55)，所述转动控制柱(55)的外侧表面开设有啮合齿轮槽(551)。
5.根据权利要求4所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述三爪夹爪(52)的数量为三个，且三个三爪夹爪(52)围绕转动夹持盘(51)环形分布，所述三分锥齿轮组(521)由三个相互啮合的锥齿轮组成且通过丝杆与三爪夹爪(52)螺纹连接并通过内部的电机控制，所述三分锥齿轮组(521)中丝杆与转动夹持盘(51)的内侧表面转动连接，所述反向连接臂(53)的数量为二且两端分别与转动夹持盘(51)与主动转动座(54)的底部表面转动连接，所述反向连接臂(53)交叉安装。
6.根据权利要求1所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述路径切换机构(6)包括有顶部固定架(61)，所述顶部固定架(61)与装置安装底座(1)的内侧表面固定连接，所述顶部固定架(61)的外侧表面开设有滑动限位槽(62)，所述滑动限位槽(62)的内侧表面滑动连接有滑动联动板(63)，所述滑动联动板(63)的一端固定连接有从动移动柱(631)，所述滑动联动板(63)的底部表面固定连接有气缸安装架(64)，所述气缸安装架(64)的底部表面固定连接有切换气缸(65)，所述切换气缸(65)的输出端固定连接有气缸连接臂(66)，所述气缸连接臂(66)的一端固定连接有啮合控制臂(67)，所述啮合控制臂(67)的底部表面固定连接有位移控制板(68)，所述啮合控制臂(67)的一端固定连接有啮合连接爪(69)，所述啮合连接爪(69)的内侧表面开设有齿槽啮合齿(691)，所述顶部固定架(61)的内侧表面滑动连接有双端挤压块(610)，所述双端挤压块(610)的内侧表面开设有连接块限位槽(6101)，所述连接块限位槽(6101)的内侧表面滑动连接有链条连接块(611)，所述链条连接块(611)的一端转动连接有变形链条带(612)，所述变形链条带(612)的外侧表面固定连接有链条限位板(6121)，所述变形链条带(612)的外侧表面套设有链条安装环(613)，所述链条安装环(613)的外侧表面固定连接有变形槽板(614)，所述位移控制板(68)的底部表面滑动连接有位移联动座(615)，所述位移联动座(615)的底部表面开设有控制板通过槽(6151)，所述装置安装底座(1)的底部表面固定连接有底部固定架(616)，所述底部固定架(616)的外侧表面开设有底部滑动槽(6161)，所述位移联动座(615)的底部表面转动连接有挤压连接臂(617)，所述挤压连接臂(617)的另一端转动连接有挤压滑动座(618)，所述挤压滑动座(618)的底部表面固定连接有维持弹簧(619)，所述顶部固定架(61)的外侧表面转动连接有圆柱凸轮柱(620)，所述圆柱凸轮柱(620)的外侧表面开设有凸轮槽(6201)，所述顶部固定架(61)的外侧表面固定连接有驱动马达(621)。
7.根据权利要求6所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述从动移动柱(631)贯穿至顶部固定架(61)的外侧表面且与其内壁滑动连接，所述啮合控制臂(67)贯穿气缸安装架(64)且与其滑动连接，所述位移控制板(68)为弧形板且该弧形以转动控制柱(55)的转动轴为圆心半径为啮合齿轮槽(551)与齿槽啮合齿(691)啮合时转动控制柱(55)到控制板通过槽(6151)的距离，所述双端挤压块(610)的数量为两个，且双端挤压块(610)以顶部固定架(61)为中轴线对称分布，所述双端挤压块(610)与挤压滑动座(618)的顶部表面固定连接，所述连接块限位槽(6101)为倾斜状，所述链条连接块(611)在变形链条带(612)的两端对称分布，所述变形链条带(612)由多个链板首尾铰接，所述挤压滑动座(618)与底部滑动槽(6161)的内侧表面滑动连接，所述挤压滑动座(618)的数量为两个，且挤压滑动座(618)以底部固定架(616)的中轴线为对称轴为对称分布，所述维持弹簧(619)的两端与两侧的挤压滑动座(618)固定连接，所述凸轮槽(6201)为环绕于圆柱凸轮柱(620)上的螺旋线且首尾相连对称分布，所述从动移动柱(631)与凸轮槽(6201)的内侧表面滑动连接，所述驱动马达(621)的输出端与圆柱凸轮柱(620)固定连接。
8.根据权利要求1所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述激光安装机构(7)包括有移动连接座(71)，所述移动连接座(71)贯穿滑动联动板(63)与变形槽板(614)且与其内壁滑动连接，所述移动连接座(71)的顶部表面固定连接有安装滑动座(72)，所述安装滑动座(72)的顶部表面安装有纵向调节臂(73)，所述纵向调节臂(73)的顶部表面安装有角度调节盘(74)，所述角度调节盘(74)的外侧表面安装有万向调节臂(75)，所述万向调节臂(75)的一端固定连接有激光雕刻头(76)。
9.根据权利要求8所述的一种艺术品雕刻装置，其特征在于：所述移动连接座(71)的底部表面与气缸安装架(64)的顶部表面固定连接，所述安装滑动座(72)与滑动联动板(63)的顶部表面滑动连接。
10.根据权利要求1所述的一种艺术品雕刻装置及方法的使用方法，包括如下步骤：
