基于磁力作用的壁画浮雕制作装置及制作方法

本发明涉及壁画浮雕制作，尤其涉及基于磁力作用的壁画浮雕制作装置及制作方法。

背景技术：

1、浮雕的制作大致可分以下几个方面：（1）根据主题来设计稿子；（2）根据之前确定的浮雕的尺寸，先制作一块浮雕板，然后再上面堆上泥巴，再进行抛光；（3）制作阴型雕刻图案的石膏模具；（4）把树脂与石英粉按一定比例混合，边加边搅拌，用软毛刷将滑石粉刷在阴型雕刻图案的石膏模具内壁上，注入搅拌好的料，干燥后，从阴型雕刻图案的石膏模具中取出，且用角磨机去除浮雕多余的边缘部分制成树脂浮雕成品；（5）把制作好的若干块树脂浮雕成品进行组合成整体，调整各个幅面形成整体树脂浮雕模型；（6）对整体树脂浮雕模型的一块树脂浮雕模型与另一块树脂浮雕模型的接缝处及瑕疵部分用搅拌好的料进行修补和调式平行；（7）将浮雕板块运至安装处，安装完毕需检查、校正、调整、固定，使其符合技术要求；（8）用分色纸粘住墙面保护墙体，随即依次进行喷浮雕底漆、石头漆，检查完毕后，进行喷面漆，最后将分色纸撕掉，浮雕的制作完成。

2、传统的壁画浮雕制作工艺由于材料硬度较大、不易刻制，需要耗费大量的人工成本和时间成本，且创作工艺复杂。

技术实现思路

1、针对现有技术中所存在的不足，本发明提供了基于磁力作用的壁画浮雕制作装置及制作方法，其解决了现有技术中存在的需要耗费大量的人工成本和时间成本，且创作工艺复杂的问题。

2、根据本发明的一个技术方案，基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，包括三维扫描仪、第一计算机系统、磁场控制装置、磁场发生器、墙体、第二计算机系统、三维颜料打印机及磁性颜料，所述三维扫描仪配合第一计算机系统对图案模型进行扫描识别，将图案模型转变为第一计算机系统可识别的信息并由第一计算机系统建立图案模型厚度信息，第一计算机系统根据图案模型厚度信息转化为电信号传输给磁场控制装置，通过磁场控制装置来控制磁场发生器产生对应图案模型厚度信息的磁场强弱，磁场发生器与三维颜料打印机分别设置在墙体的两侧，所述第二计算机系统接收第一计算机系统获取的3d模型信息并传输给三维颜料打印机，由三维颜料打印机根据3d模型将对应的磁性颜料注射到墙体上，由磁场发生器产生的磁场将对应3d模型的磁性颜料吸附在墙上。

3、更进一步的，所述第一计算机系统将图案模型的平面划分为若干像数单元，并将像数单元转化为对应的电信号。

4、更进一步的，所述磁场控制装置包括控制模块及若干电阻，所述电阻设置为与像数单元相对应的数量，并由相对应的导线连接控制模块、电阻及磁场发生器，所述控制模块接收第一计算机系统的电信号来改变相对应电阻接入的阻值，以改变流过每个电阻的电流。

5、更进一步的，所述磁场发生器包括铁芯、磁隔板及线圈，所述磁隔板组合成与像数单元相对应的盒体，所述铁芯固定在磁隔板组合的盒体内，线圈缠绕在铁芯上，每个电阻导出的导线与对应的线圈连接。

6、更进一步的，所述铁芯由铁钴镍合金制作，所述磁隔板包括三层结构，外层板采用铝板制作，中间层板采用铜板制作。

7、更进一步的，所述三维颜料打印机包括颜料注射管、颜料储蓄罐、x-y-z三维传动系统、控制装置，所述控制装置接收并处理第二计算机系统的3d模型信息，进而控制颜料注射管喷射磁性颜料的速度和体积，并通过控制x-y-z三维传动系统来控制颜料注射管的x-y-z坐标，颜料储蓄罐为颜料注射管提供磁性颜料。

8、更进一步的，所述颜料注射管受控制装置控制而改变颜料注射管的管径大小。

9、更进一步的，所述控制装置控制所述x-y-z三维传动系统来控制注射的精准度，可以精准地将颜料注射管移动至墙体的目标位置。

10、更进一步的，所述磁性颜料包括磁粉、石膏、颜料、环氧树脂、速凝剂，所述磁粉、石膏、颜料、环氧树脂、速凝剂按合适的比例混合均匀。

11、根据本发明的另一个技术方案，基于磁力作用的壁画浮雕制作方法，使用上述的壁画浮雕制作装置，包括以下步骤：

12、step1：将图案放入三维扫描仪中，三维扫描机中分析图案的3d模型，并将3d模型传输给第一计算机系统；

13、step2：第一计算机系统通过自主研发的数据收发程序，对图案3d模型进行处理并使图案3d模型更加明显；

14、step3：第一计算机系统将处理完毕后的3d模型转换为磁场控制装置中每个电磁铁磁力大小的信息并输出到磁场发生器中；

15、step4：将磁场控制装置通电，磁场控制装置根据第一计算机系统的输入信号再对并联的电阻通电，使每根电阻产生大小不同的电流；

16、step5：使用散热风机提前对电磁铁降温；

17、step6：将磁场发生器通电，磁场发生器根据磁场控制装置的输入电流再对每块电磁铁通电，使每块电磁铁产生大小不同的磁力；

18、step7：确定磁性颜料的配比，通过对比实验分析，我们得到最佳的配比，将磁粉、石膏、颜料、环氧树脂、速凝剂搅拌均匀备用；

19、step8：确定最佳安装三维颜料打印机的位置：根据在墙体施工作业最佳位置，将三维颜料打印机安装在合适的位置，与墙体紧密结合；

20、step9：连接系统，将三维颜料打印机、三维扫描仪分别连接第二计算机系统，并进行工作测试，将磁性颜料装入三维颜料打印机中；

21、step10：输送磁性颜料，通过第二计算机系统将磁性颜料的最佳输送速率指令传达至三维颜料打印机，并将磁性颜料注射在墙体施工作业处。

22、相比于现有技术，本发明具有如下有益效果：

23、1） 能够根据壁画浮雕所需要求，通过电磁感应，改变磁场大小，达到不同吸附效果，在墙体上精确快速高质量地作业，生成与人工绘画模型几乎一样的壁画浮雕，相比于传统的壁画浮雕创作方法，该装置及技术方法的可操作性和所需时间都优于传统的壁画浮雕制作方法，可大幅缩减人工成本，减少所需劳动力；

24、2）本发明中的磁场产生装置和三维颜料打印机可以根据壁画浮雕具体要求进行制作，在磁场产生装置产生的可控磁场下，含有磁粉的三维打印机基于磁力作用，可以精准稳固地将颜料注射在墙体上，并防止颜料脱落，两者的协调操作，优势互补，可快速、高效地完成壁画浮雕的制作，克服了传统技术局限于人力绘画，导致壁画浮雕制作时间长，成本高，受环境影响大的弊端，两者的结合极大的节省了人力、成本和时间。

技术特征：

1.基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，包括三维扫描仪、第一计算机系统、磁场控制装置、磁场发生器、墙体、第二计算机系统、三维颜料打印机及磁性颜料，所述三维扫描仪配合第一计算机系统对图案模型进行扫描识别，将图案模型转变为第一计算机系统可识别的信息并由第一计算机系统建立图案模型厚度信息，第一计算机系统根据图案模型厚度信息转化为电信号传输给磁场控制装置，通过磁场控制装置来控制磁场发生器产生对应图案模型厚度信息的磁场强弱，磁场发生器与三维颜料打印机分别设置在墙体的两侧，所述第二计算机系统接收第一计算机系统获取的3d模型信息并传输给三维颜料打印机，由三维颜料打印机根据3d模型将对应的磁性颜料注射到墙体上，由磁场发生器产生的磁场将对应3d模型的磁性颜料吸附在墙上。

2.如权利要求1所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述第一计算机系统将图案模型的平面划分为若干像数单元，并将像数单元转化为对应的电信号。

3.如权利要求2所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述磁场控制装置包括控制模块及若干电阻，所述电阻设置为与像数单元相对应的数量，并由相对应的导线连接控制模块、电阻及磁场发生器，所述控制模块接收第一计算机系统的电信号来改变相对应电阻接入的阻值，以改变流过每个电阻的电流。

4.如权利要求3所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述磁场发生器包括铁芯、磁隔板及线圈，所述磁隔板组合成与像数单元相对应的盒体，所述铁芯固定在磁隔板组合的盒体内，线圈缠绕在铁芯上，每个电阻导出的导线与对应的线圈连接。

5.如权利要求4所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述铁芯由铁钴镍合金制作，所述磁隔板包括三层结构，外层板采用铝板制作，中间层板采用铜板制作。

6.如权利要求1所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述三维颜料打印机包括颜料注射管、颜料储蓄罐、x-y-z三维传动系统、控制装置，所述控制装置接收并处理第二计算机系统的3d模型信息，进而控制颜料注射管喷射磁性颜料的速度和体积，并通过控制x-y-z三维传动系统来控制颜料注射管的x-y-z坐标，颜料储蓄罐为颜料注射管提供磁性颜料。

7.如权利要求6所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述颜料注射管受控制装置控制而改变颜料注射管的管径大小。

8.如权利要求6所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述控制装置控制所述x-y-z三维传动系统来控制注射的精准度，可以精准地将颜料注射管移动至墙体的目标位置。

9.如权利要求1所述的基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，其特征在于，所述磁性颜料包括磁粉、石膏、颜料、环氧树脂、速凝剂，所述磁粉、石膏、颜料、环氧树脂、速凝剂按合适的比例混合均匀。

10.基于磁力作用的壁画浮雕制作方法，其特征在于，使用如权利要求1~9所述的壁画浮雕制作装置，包括以下步骤：

技术总结本发明提供了基于磁力作用的壁画浮雕制作装置，包括三维扫描仪、第一计算机系统、磁场控制装置、磁场发生器、墙体、第二计算机系统、三维颜料打印机及磁性颜料，三维扫描仪配合第一计算机系统对图案模型进行扫描识别，第一计算机系统根据图案模型厚度信息转化为电信号传输给磁场控制装置，通过磁场控制装置来控制磁场发生器产生对应图案模型厚度信息的磁场强弱，第二计算机系统接收第一计算机系统获取的3D模型信息并传输给三维颜料打印机，由三维颜料打印机根据3D模型将对应的磁性颜料注射到墙体上。本发明提供了基于磁力作用的壁画浮雕制作方法,磁场产生装置和三维颜料打印机根据壁画浮雕具体要求进行制作，可快速、高效地完成壁画浮雕制作。技术研发人员：余帆,蔡欢受保护的技术使用者：三峡大学技术研发日：技术公布日：2024/1/15