一种音乐路面多组刀3D智能雕刻设备及其使用方法

一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备及其使用方法
技术领域
1.本技术属于音乐路面施工技术领域，具体涉及一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备及其使用方法。


背景技术：

2.随着车辆的普及，使驾车出行成为一种常态。当驾驶乘人员在公路上连续的长时间行驶时，胎-路噪声不仅影响周边居民生活及身体健康，而且容易干扰驾乘人员，特别是驾驶员在胎路噪声干扰下产生疲劳，极易出现交通事故。为了解决这个问题，音乐公路则是极具潜力的技术之一。音乐公路是在路面上根据不同乐曲切割出不同槽宽、间距、深度的沟槽，当轮胎不断的与这些沟槽撞击接触时会发出不同的声音，形成韵律，此时车辆与公路的组合就像乐队演奏一样能奏出所设计的乐曲。
3.在音乐公路制作过程中，当采用传统切割设备施工时，存在两方面问题：其一，施工效率低，因为需要人工定位后手动反复操作达到预设点；其二，发音槽深浅不一，影响音乐路面发音效果，是因为传统切割设备以固定高度行走切割，原路面非绝对平整，使加工完成的发音槽深度和宽度不统一，当车轮经过时发音不准且不稳定。因为不同深度和宽度的沟槽所发出的声音时不同的，上述情况的存在给高质量音乐路面刻纹带来了很大的难度。
4.另外，由于有时所刻音乐公路并不是都是直线的，特别是遇到转弯小的公路时，要想确保乐曲的节奏准确则更难，原因是需要在转弯处进行雕刻角度平分，而传统雕刻设备要做到角度精确平分有一定的难度。


技术实现要素：

5.为了克服背景技术中提出的技术问题，本技术提供一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备及其使用方法。
6.本技术的第一方面，提供一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，所述设备包括：
7.支架，所述支架上设置有轨道、悬架、行走电机、行走轮、万向轮以及张紧器，所述悬架上安装所述轨道，所述行走电机、行走轮以及万向轮安装于所述悬架，其中所述行走电机与所述行走轮连接，所述轨道端头处安装有行程传感器，所述张紧器通过拉索安装于所述支架；
8.台架，所述台架通过挂轮安装于所述轨道上，所述台架上设置有移动系统、沟槽基本深度调节系统、沟槽适时深度调节系统以及沟槽加工系统；
9.控制器，所述控制器与行程传感器、标位盘、路况传感器、第一传感器以及第二传感器信号连接，所述标位盘安装于所述台架上与所述行程传感器对应，所述第一传感器和所述第二传感器安装于所述台架的两侧，用于对所要雕刻的沟槽进行方位数据采集，所述路况传感器设置于沟槽适时深度调节系统以及沟槽加工系统中。
10.作为优选，所述移动系统包括第四电机、绞盘以及拉索，所述第四电机通过所述绞盘连接所述挂轮。
11.作为优选，所述张紧器安装在所述支架上，所述拉索的一端与所述张紧器连接，其另一端与所述支架连接，所述拉索的中部缠绕于第四电机端的绞盘上。
12.作为优选，所述沟槽适时深度调节系统包括从动轮、主轴、刀架、销轴、支座、深度调节器以及连杆，所述沟槽加工系统包括第三电机、驱动轮、传动带以及锯片，所述第三电机通过所述驱动轮和所述传动带与所述锯片和所述从动轮的主轴连接，所述主轴安装在所述刀架上，所述刀架通过所述销轴与所述支座连接，并通过所述连杆与所述深度调节控制器连接。
13.作为优选，所述沟槽基本深度调节系统包括第一调节器、第一调节轮、第二调节器以及第二调节轮，所述第一调节器与所述第一调节轮连接，所述第二调节器与所述第二调节轮连接。
14.作为优选，所述锯片截面呈梯形。
15.作为优选，所述轨道设置为两个，对称布设于所述支架上。
16.本技术的第二方面，提供一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的使用方法，基于如上所述的设备，所述方法包括：
17.在控制器内设置技术参数，所述技术参数包括起始切点离路边的距离、各条沟槽长度及深度、沟槽数量、各沟槽的排列形状以及公路转弯处各沟槽的角度，
18.施工时，将设备移动到预设的起始点附近，启动设备，路况传感器开始工作，第一传感器和第二传感器首先对所要雕刻的沟槽进行方位数据采集，并将数据传输给控制器，控制器自动将所采集的数据参数与设置的技术参数进行数据参数比较，判断依据以预设参数为准，在比较后的误差超出预设阈值时，控制器发出指令给行走电机和第二电机通过驱动行走轮和第二轮进行方位及位置进行调整，调整到位后系统进行二次位置度效验，效验无误后，控制器发出指令在台架处悬空的状况下模拟完成一个切割循环，模拟无误后即可进入沟槽加工，
19.所述沟槽加工包括：启动第三电机通过驱动轮和传动带使从动轮带动主轴和锯片旋转，控制器发出启动指令使升降器将台架渐渐放下开始工作，当路况传感器所传出参数达到起点雕刻深度达标后，控制器发出启动指令启动第四电机驱动绞盘旋转，绞盘旋转时在拉索的作用下，台架在挂轮引导下沿轨道移动。
20.台架移动过程中进行沟槽雕刻，雕刻中各传感器将所采集的路面变化和沟槽情况实时传给控制器，控制器根据数据变化进行相应参数调整，并发出调整指令给各相关系统进行相关设备参数调整，其中行程传感器及时将台架的位置度传给控制器以此确定工作进度，路况传感器实时监测雕刻深度达标变化情况，第一传感器和第二传感器对沟槽切割方向角度进行实时监测，确保雕刻不变形。
21.作为优选，所述方法还包括：
22.在音乐路面制作过程中，第一调节器通过第一调节轮，与第二调节器和第二调节轮共同根据指令确定基本沟槽深度，制作过程中路况传感器将制作点周围预设范围内的路面高低变化实时的加以数据采集并发送至控制器，控制器经运算并自动形成3d数据，并适时发出指令给升降器以控制调节刻槽的深度，使所雕刻的沟槽深度始终保持一致。
23.作为优选，所述方法还包括：
24.当完成一个沟槽指令后，控制器发出指令给升降器通过升降板以轨道为支点将台
架提起，指令完成，控制器发出指令设备整体移动到下一个设置雕刻点，台架根据数据自动调节到起始点，重复上述工作过程，工作中通过调整张紧器来调节拉索与绞盘缠绕的松紧度，通过水管将冷却水加注到锯片附近对锯片19进行冷却，直到完成全部指令后终止雕刻。
25.本技术的有益之处在于：
26.在音乐路面制作中，采用传统切割设备所制作音乐公路，除效率低以外，同时乐曲的音准度受到影响，上述情况给高质量音乐路面刻纹带来了很大的难度。另外，当遇到转弯小的路面时，要想确保乐曲的节奏准确则更难，原因是需要在转弯处进行雕刻角度平分，而传统雕刻设备要做到角度精确平分有一定的难度。因此本技术采用适时控制设备所雕刻音乐公路，除路面起伏会有明显改善外，转弯处此角度平分精度高，另外设备采用梯形锯片，使雕刻的沟槽也程梯形，梯形沟槽可使所发出的声音与声音之间产生一定的连贯性，柔和动听，还可延长沟槽使用寿命。。
附图说明
27.图1为本技术实施例的一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的整体立体图。
28.图2为本技术实施例的一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的局部立体图。
29.图3为本技术实施例的一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的雕刻系统平面示意图及梯形锯片示意图。
30.图4为本技术实施例的一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备中雕刻系统侧向示意图。
31.图5为本技术实施例的一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的弯路作业示意图。
32.图中：1、支架，2、轨道，3、悬架，4、行走电机，5、行走轮，6、万向轮，7、行程传感器，8、张紧器，9、拉索，10、台架，11、挂轮，12、标位盘，13、控制器，14、第三电机，15、驱动轮，16、传动带，17、从动轮，18、主轴，19、锯片，20，刀架，21，、销轴，22、支座，23、深度调节器，24、路况传感器，25、连杆，26、升降板，27、升降器，28、第四电机，29、绞盘，30、第一调节器，31、第一调节轮，32、第二调节器，33、第二调节轮。34、第一传感器，35、第二传感器，36、水管。
具体实施方式
33.在说明中，除另有明确的限定外，对术语所述安装、相连、连接、固定等术语应以广义理解，如固定连接，也可以理解为可拆卸连接，或一体机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可通过中间介质间接连接，可以是两个构件内部的相连，也可是两个部件间的相互作用关系，对于本领域的技术人员而言，可根据具体情况加以理解。
34.在说明中有关方位词，如上、下、左、右、前、后、垂直、水平、横向、竖向、顶部、底部等所述方位，只是基于附图所示的方位关系而做出的描述。
35.在说明中有关数量和顺序词，如1、2、第一、第二等所述，只是基于附图所示所作的排序，与产品所涉及的数量和顺序无关。
36.现在结合说明书附图对本发明做进一步的说明。
37.本技术实施例提供一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，如图1-4所示，该设备包括支架1、台架10以及控制器13，在支架1上设置有轨道2、悬架3、行走电机4、行走轮5、万向轮6、张紧器8，在台架10上设置有挂轮11、第三电机14、驱动轮15、传动带16、从动轮17、主轴
18、锯片19、升降板26、升降器27、第四电机28、绞盘29、水管36、第一调节器30、第一调节轮31、第二调节器32、第二调节轮33，所述控制器13与行程传感器7、标位盘12、路况传感器24、第一传感器34、第二传感器35组成一个控制系统，控制器13与所控部件相连接，所控部件还包括有第三电机14以及第四电机28。
38.所述轨道2为两条对称布局，所述悬架3安装在轨道2上，所述行走电机4、行走轮5、万向轮6安装在悬架3上，行走电机4与行走轮5连接，所述行程传感器7安装在轨道2端头处，所述张紧器8安装在支架1上，所述拉索9一端与张紧器8连接，另一端与支架1连接，中部缠绕在第四电机28端的绞盘29上，所述标位盘12安装在台架10上与行程传感器7对应，所述台架10是通过挂轮11安装在轨道2上，所述路况传感器24安装在锯片19上方，所述升降器27的升降板26卡在支架1上，所述第一传感器34、第二传感器35安装在台架10两侧，所述第三电机14是由数个第三电机14分别组成的均可独立工作系统，每个独立系统都有第三电机14，电机通过驱动轮15和传动带16与带锯片19和从动轮17的主轴18连接，主轴18安装在刀架20上，刀架20通过销轴21与支座22连接，并通过连杆25与深度调节控制器23连接，每个工作系统设有路况传感器24，所述水管36安装在锯片19上方，所述第一调节器30与第一调节轮31连接，第二调节器32与第二调节轮33连接，在台架10对称布局，所述控制器13是一可编程自动控制系统。
39.在应用中，根据路面情况及乐谱的设计，在控制器13内设置相关技术参数，如起始切点离路边的距离，各条沟槽长度及深度，沟槽数量，各沟槽的排列形状，及公路转弯处各沟槽的角度等相关参数，施工时，将设备移动到预设的起始点附近，启动设备，此时如图3所示路况传感器24开始工作，第一传感器34和第二传感器35首先对所要雕刻的沟槽进行方位数据采集，并将数据传输给控制器13，控制器13自动将所采集的数据参数与设置的相关技术参数进行数据参数比较，判断依据以预设参数为准，当比较后有误差时，控制器13发出指令给行走电机4和第二电机8通过驱动行走轮5和第二轮9进行方位及位置进行调整，调整到位后系统进行二次位置度效验，效验无误后，控制器13发出指令在台架10处悬空的状况下模拟完成一个切割循环，模拟无误后即可进入沟槽加工，此时可人为的启动，也可设置为自动启动，如图4所示先是启动第三电机14通过驱动轮15和传动带16使从动轮17带动主轴18和锯片19旋转，然后控制器13发出启动指令使升降器27将台架10渐渐放下开始工作，当路况传感器24所传出参数达到起点雕刻深度达标后，控制器13发出启动指令启动第四电机28驱动绞盘29旋转，绞盘29旋转时在拉索9的作用下，台架10在挂轮11引导下沿轨道2移动，台架10移动过程中进行沟槽雕刻，雕刻中各传感器将所采集的路面变化和沟槽情况实时传给控制器13，控制器13根据数据变化进行相应参数调整，并发出调整指令给各相关系统进行相关设备参数调整，其中行程传感器7及时将台架10的位置度传给控制器13以此确定工作进度，路况传感器24实时监测雕刻深度达标变化情况，第一传感器34和第二传感器35对沟槽切割方向角度进行实时监测，确保雕刻不变形。
40.在音乐路面制作过程中，第一调节器30通过第一调节轮31，与第二调节器32和第二调节轮33共同根据指令确定基本沟槽深度，由于路面高低存在差异，制作过程中路况传感器24将制作点周围一定范围内的路面高低变化实时的加以数据采集并发送至控制器，控制器经运算并自动形成3d数据，并适时发出指令给升降器23以控制调节刻槽的深度，使所雕刻的沟槽无论路面高低如何变化其深度始终保持基本一直，进而使所制作的音乐路面所
发出的音律不受路面高低变化而发生走音变调现象。
41.当完成一个沟槽指令后，控制器13发出指令给升降器27通过升降板26以轨道2为
42.支点将台架10提起，指令完成，控制器13发出指令设备整体移动到下一个设置雕刻点，台
43.架10根据数据自动调节到起始点，重复上述工作过程，工作中通过调整张紧器8来调节拉索9与绞盘29缠绕的松紧度，通过水管36将冷却水加注到锯片19附近对锯片19进行冷却，
44.以此类推，直到完成全部指令后终止雕刻。
45.设备所采用的锯片19为梯形，使雕刻的沟槽如图5所示也程梯形，梯形沟槽可使所发出的声音与声音之间产生一定的连贯性，柔和动听，还可延长沟槽使用寿命。
46.以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

技术特征：
1.一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述设备包括：支架，所述支架上设置有轨道、悬架、行走电机、行走轮、万向轮以及张紧器，所述悬架上安装所述轨道，所述行走电机、行走轮以及万向轮安装于所述悬架，其中所述行走电机与所述行走轮连接，所述轨道端头处安装有行程传感器，所述张紧器通过拉索安装于所述支架；台架，所述台架通过挂轮安装于所述轨道上，所述台架上设置有移动系统、沟槽基本深度调节系统、沟槽适时深度调节系统以及沟槽加工系统；控制器，所述控制器与行程传感器、标位盘、路况传感器、第一传感器以及第二传感器信号连接，所述标位盘安装于所述台架上与所述行程传感器对应，所述第一传感器和所述第二传感器安装于所述台架的两侧，用于对所要雕刻的沟槽进行方位数据采集，所述路况传感器设置于沟槽适时深度调节系统以及沟槽加工系统中。2.如权利要求1所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述移动系统包括第四电机、绞盘以及拉索，所述第四电机通过所述绞盘连接所述挂轮。3.如权利要求2所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述张紧器安装在所述支架上，所述拉索的一端与所述张紧器连接，其另一端与所述支架连接，所述拉索的中部缠绕于第四电机端的绞盘上。4.如权利要求3所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述沟槽适时深度调节系统包括从动轮、主轴、刀架、销轴、支座、深度调节器以及连杆，所述沟槽加工系统包括第三电机、驱动轮、传动带以及锯片，所述第三电机通过所述驱动轮和所述传动带与所述锯片和所述从动轮的主轴连接，所述主轴安装在所述刀架上，所述刀架通过所述销轴与所述支座连接，并通过所述连杆与所述深度调节控制器连接。5.如权利要求4所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述沟槽基本深度调节系统包括第一调节器、第一调节轮、第二调节器以及第二调节轮，所述第一调节器与所述第一调节轮连接，所述第二调节器与所述第二调节轮连接。6.如权利要求3所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述锯片截面呈梯形。7.如权利要求3所述的音乐路面多组刀3d智能雕刻设备，其特征在于，所述轨道设置为两个，对称布设于所述支架上。8.一种音乐路面多组刀3d智能雕刻设备的使用方法，其特征在于，基于如权利要求1至7中任一项所述的设备，所述方法包括：在控制器内设置技术参数，所述技术参数包括起始切点离路边的距离、各条沟槽长度及深度、沟槽数量、各沟槽的排列形状以及公路转弯处各沟槽的角度，施工时，将设备移动到预设的起始点附近，启动设备，路况传感器开始工作，第一传感器和第二传感器首先对所要雕刻的沟槽进行方位数据采集，并将数据传输给控制器，控制器自动将所采集的数据参数与设置的技术参数进行数据参数比较，判断依据以预设参数为准，在比较后的误差超出预设阈值时，控制器发出指令给行走电机和第二电机通过驱动行走轮和第二轮进行方位及位置进行调整，调整到位后系统进行二次位置度效验，效验无误后，控制器发出指令在台架处悬空的状况下模拟完成一个切割循环，模拟无误后即可进入沟槽加工，
所述沟槽加工包括：启动第三电机通过驱动轮和传动带使从动轮带动主轴和锯片旋转，控制器发出启动指令使升降器将台架渐渐放下开始工作，当路况传感器所传出参数达到起点雕刻深度达标后，控制器发出启动指令启动第四电机驱动绞盘旋转，绞盘旋转时在拉索的作用下，台架在挂轮引导下沿轨道移动，台架移动过程中进行沟槽雕刻，雕刻中各传感器将所采集的路面变化和沟槽情况实时传给控制器，控制器根据数据变化进行相应参数调整，并发出调整指令给各相关系统进行相关设备参数调整，其中行程传感器及时将台架的位置度传给控制器以此确定工作进度，路况传感器实时监测雕刻深度达标变化情况，第一传感器和第二传感器对沟槽切割方向角度进行实时监测，确保雕刻不变形。9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在音乐路面制作过程中，第一调节器通过第一调节轮，与第二调节器和第二调节轮共同根据指令确定基本沟槽深度，制作过程中路况传感器将制作点周围预设范围内的路面高低变化实时的加以数据采集并发送至控制器，控制器经运算并自动形成3d数据，并适时发出指令给升降器以控制调节刻槽的深度，使所雕刻的沟槽深度始终保持一致。10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当完成一个沟槽指令后，控制器发出指令给升降器通过升降板以轨道为支点将台架提起，指令完成，控制器发出指令设备整体移动到下一个设置雕刻点，台架根据数据自动调节到起始点，重复上述工作过程，工作中通过调整张紧器来调节拉索与绞盘缠绕的松紧度，通过水管将冷却水加注到锯片附近对锯片19进行冷却，直到完成全部指令后终止雕刻。

技术总结
本申请涉及一种音乐路面多组刀3D智能雕刻设备及其使用方法，所述装置包括支架、台架、控制器，在音乐路面制作中，采用传统切割设备所制作音乐公路，除效率低以外，同时乐曲的音准度受到影响，上述情况给高质量音乐路面刻纹带来了很大的难度。另外，当遇到转弯小的路面时，要想确保乐曲的节奏准确则更难，原因是需要在转弯处进行雕刻角度平分，而传统雕刻设备要做到角度精确平分有一定的难度，采用适时控制设备所雕刻音乐公路，除路面起伏会有明显改善外，转弯处此角度平分精度高，另外设备采用梯形锯片，使雕刻的沟槽也程梯形，梯形沟槽可使所发出的声音与声音之间产生一定的连贯性，柔和动听，还可延长沟槽使用寿命。还可延长沟槽使用寿命。还可延长沟槽使用寿命。


技术研发人员：邹晓翎 李彬 毕研秋 王庆珍 项瑶 张梦威
受保护的技术使用者：重庆交通大学
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/19