CN103991135A - 一种新型石质墙体构件榫槽加工方法与装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型石质墙体构件榫槽加工方法与装置，包括支撑机构和固定在支撑机构上的主运动切割机构、输送进给机构、夹紧机构；所述的主运动切割机构为固定在驱动装置上的动力源经传动机构带动固定在主轴上的锯片实现在Z轴方向的移动、Y轴方向的移动和在YZ平面内的360度转动；所述输送进给机构安装在支撑机构的两侧边框上，实现对墙体构件的直线进给，所述夹紧机构安装在输送进给机构上，实现对墙体构件的夹紧。本实用发明设计合理，加工方法效率高，可靠性高；可通过改变锯片的位置和角度、调整横向夹紧机构在Z轴方向的宽度和纵向夹紧机构在Y轴方向的高度来满足加工不同厚度规格板材的要求，且调节简单快捷。

Description

一种新型石质墙体构件榫槽加工方法与装置

技术领域

本发明涉及一种用于石材规格砌块切割的新型石质墙体构件榫槽加工方法与机械，属于石材板材加工技术领域。

背景技术

随着国家环保力度的加大和对节能减排的重视，“珏石屋”项目通过将天然石材构件模块化、工业化、集成化，对传统砖、瓦、灰、砂石及水泥等墙体建筑材料发起了革命性的挑战，实现了标准化、模块化、工厂化的产品和产业新模式，使石材工业走向生产清洁化，为天然石材应用开辟了一条新道路。

现阶段，在珏石屋模块化石材构件的加工中，由于没有高效率的加工方法和配套的自动化加工设备，鱼尾榫的加工成为了加工中的难题，成为了整个项目实现加工自动化和工业高效化的阻碍。

发明内容

本发明针对珏石屋模块化构件中内外墙体构件的鱼尾榫加工难题，提供一种性能可靠、自动化的新型石质墙体构件榫槽加工机械和高效率、质量可靠的加工方法。

本发明采用的技术方案如下:

一种新型石质墙体构件榫槽加工装置，包括支撑机构和固定在支撑机构上的主运动切割机构、输送进给机构、夹紧机构；所述的主运动切割机构为固定在驱动装置上的动力源经传动机构带动固定在主轴上的锯片实现在Z轴方向的移动、Y轴方向的移动和在YZ平面内的360度转动；所述输送进给机构安装在支撑机构的两侧边框上，实现对墙体构件的直线进给，所述夹紧机构安装在输送进给机构上，实现对墙体构件的夹紧。

所述支撑机构包括底座、边框、立柱和横梁，所述的底座上设有一个边框，所述的边框上设有立柱和横梁构成的矩形框架，所述的横梁上装有四组横向的移动丝杠螺母副，边框上装有横向夹紧丝杠螺母副。

所述主运动切割机构包括主电动机、驱动装置、主轴和锯片，所述的锯片安装在主轴端部，主轴的另一端与主电动机主轴相连，主电动机固定在驱动装置上；

所述的驱动装置包括可转位托板、纵向移动托板、横向移动托板、纵向移动丝杠螺母副；主电动机固定在可转位托板的正面上，可转位托板的背面与纵向移动托板的正面相连，纵向移动托板的背面与横向移动托板的正面通过纵向导轨相连，纵向移动丝杠螺母副安装在横向移动托板上，横向移动托板的背面通过横向导轨与横梁相连。

所述输送进给机构包括驱动电机、传动带、传动带支撑板、滚筒，两个滚筒分别通过铰接方式横向固定在支撑机构的前后两端，传动带绕在两个滚筒上，并由驱动电机带动，传动带支撑板通过延Z轴方向的两根H型钢焊接在支撑机构的边框上。

所述夹紧机构包括与传动带支撑板相连的横向加紧机构和安装在传动带支撑板上的纵向夹紧机构。

所述横向夹紧机构包括夹紧板、夹紧滚子、摆臂和横向夹紧丝杠螺母副；若干个夹紧滚子延夹紧板长度方向以等间距安装；夹紧板通过摆臂与传动带支撑板相连，且夹紧板由横向夹紧丝杠螺母带动其完成延Z轴方向上的夹紧动作；横向夹紧丝杠前后两节分别为正、逆旋外螺纹，两个分别为正、逆旋内螺纹的丝杠螺母分别与之相配。

所述纵向夹紧机构安装在传动带支撑板上，由纵向夹紧丝杠螺母副带动，压紧杆上装有压紧滚子。

所述主运动切割机构共四组，均安装在横梁上，在横梁正面和背面上各延Z轴方向安装两组。

新型石质墙体构件榫槽加工方法，包括石质墙体构件自动定心装夹方法、榫槽复合加工方法：

所述石质墙体构件自动定心装夹方法包括如下步骤：

1-1.将所述横向夹紧机构按照要求安装在新型石质墙体构件榫槽加工机械上，丝杠端部装有手柄；

1-2.把工件放在传动带上，使横向夹紧手柄正向旋转设定角度，则两个丝杠螺母同时向相向的方向产生相同的位移，同时带动两侧夹紧板向相向方向移动，直至夹紧工件，完成自动定心夹紧；

所述榫槽复合加工方法包括如下步骤：

2-1.将所述四组主运动切割机构的锯片分别调整到合适的切割位置；

2-2.将夹紧机构调整到适合待加工工件加工的位置，保证待加工工件始终处于夹紧状态；

2-3.启动主电动机和进给电机，使待加工工件在输送进给机构的带动下通过四组锯片的切割位置，完成榫槽复合加工。

本发明的有益效果如下：

本实用发明设计合理，加工方法效率高，可靠性高；可通过改变锯片的位置和角度、调整横向夹紧机构在Z轴方向的宽度和纵向夹紧机构在Y轴方向的高度来满足加工不同厚度规格板材的要求，且调节简单快捷。

附图说明

图1是本发明石质墙体构件榫槽加工机械加工出的石材构件示意图。

图2是本发明石质墙体构件榫槽加工机械的左视图(无纵向夹紧机构)。

图3是本发明石质墙体构件榫槽加工机械的主视图。

图4是横向夹紧机构和输送进给机构的示意图。

图5是支撑机构的边框示意图。

图6是主运动切割机构的示意图。

图中，1、底座，2、边框，3、立柱，4、横梁，5、横向移动丝杠螺母副，6、主电动机，7、可转位托板，8、纵向移动托板，9、横向移动托板，10、主轴，11、锁紧扳手，12、锯片，13、驱动电机，14、传动带，15、传动带支撑板，16、滚筒，17、支撑架，18、夹紧板，19、夹紧滚子，20、摆臂，21、横向夹紧手柄，22、纵向夹紧丝杠螺母副，23、压紧杆，24、压紧滚子，25、联轴器，26、纵向移动丝杠螺母副，27、横向夹紧正旋丝杠螺母副，28、横向夹紧逆旋丝杠螺母副，29、横向夹紧丝杠。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明一种新型石质墙体构件榫槽加工机械的结构，如图2所示，其X、Y、Z轴按照一般卧式铣床定义为：将图3中的左右方向定义为X轴(左为负，右为正)；将图3的上下方向定义为Y轴方向(上为正，下为负)；将图3中的纵深方向定义为Z轴方向(内为负，外为正)。

如图2所示，一种新型石质墙体构件榫槽加工机械，它包括支撑机构、主运动切割机构、输送进给机构、夹紧机构，所述主运动切割机构和输送进给机构安装在支撑机构上，所述夹紧机构安装在输送进给机构上。

所述支撑机构包括底座1、边框2、立柱3和横梁4。如图2、图4所示，立柱3固定在边框2中间，横梁4两端分别通过螺栓固定在两侧立柱3顶端；横梁4上装有四组横向移动丝杠螺母副5分别用来带动四个横向移动托板9实现锯片12在Z轴方向的移动。边框2上装有横向夹紧丝杠29。

所述主运动切割机构共四组，每组主要包括主电动机6、可转位托板7、纵向移动托板8、横向移动托板9、主轴10和锯片12。如图2、图6所示，横向移动托板9安装横梁4上，并由横向移动丝杠螺母副5带动其完成延Z轴方向的移动，纵向移动托板8安装在横向移动托板9上，并由安装在横向移动托板9上的纵向移动丝杠螺母副26带动其完成延Y轴方向的移动，可转位托板7安装在纵向移动托板8上，可在YZ平面内相对纵向移动托板8完成360度的转动，并可通过锁紧扳手11实现其锁紧，主电动机6安装在可转位托板7上，锯片12安装在主轴10的端部，主轴的另一端通过联轴器25与主电动机6的主轴相连，并由主电动机6输出轴驱动，通过横向移动托板9延Z轴方向的移动、纵向移动托板8延Y轴方向的移动和可转位托板7在YZ平面内的360度转动实现对锯片12切割位置和切割角度的调节。

所述输送进给机构包括驱动电机13、传动带14、传动带支撑板15和滚筒16。如图2、图4所示，传动带14绕过滚筒16并由驱动电机13输出轴驱动；所述驱动电机13是减速电机；所述传动带支撑板15通过两根延Z轴方向的H型钢焊接在支撑机构的边框上，防止传动带延Y轴方向的变形；驱动电机13由支撑架17支撑。

所述夹紧机构包括横向夹紧机构和纵向夹紧机构。所述横向夹紧机构包括夹紧板18、夹紧滚子19、摆臂20、横向夹紧正旋丝杠螺母27、横向夹紧逆旋丝杠螺母28、横向夹紧丝杠29。如图4所示，若干个夹紧滚子19延夹紧板长度方向以等间距安装。夹紧板18通过摆臂20与传动带支撑板15相连，两侧夹紧板分别与横向夹紧正旋丝杠螺母27和横向夹紧逆旋丝杠螺母28相连，由横向夹紧丝杠29带动完成延Z轴方向上的夹紧动作；所述纵向夹紧机构如图2、图3所示，由纵向夹紧丝杠螺母副22带动压紧杆23完成延Y轴方向的压紧动作，压紧杆23上装有若干压紧滚子24。

本发明一种新型石质墙体构件榫槽加工方法，按照加工要求，通过调整安装在横梁4上的横向移动丝杠螺母副5、安装在横向移动托板9上的纵向移动丝杠螺母副26和可转位托板7使锯片12具有符合加工要求的切割位置和切割角度，利用丝杠螺母副的自锁功能和可转位托板7上的锁紧扳手11实施锁紧；旋转横向夹紧手柄21，利用横向夹紧机构实现对待加工工件的自动定心夹紧，并通过丝杠螺母副的自锁功能保持夹紧状态，把纵向夹紧机构调整到适合待加工工件加工的位置并利用丝杠螺母副的自锁功能,保持夹紧状态。调整完毕后，操作人员同时开启四组主电动机6和驱动电机13，把待加工工件放置在输送进给机构上，使其在输送进给机构的驱动和夹紧机构的夹紧下延X轴的正方向运动，在此过程中四组锯片12分别对工件进行不同位置和角度的切割，实现了榫槽复合加工。当待加工工件完全通过后，关闭主电机6和驱动电机13，整个加工过程完成。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：包括支撑机构和固定在支撑机构上的主运动切割机构、输送进给机构、夹紧机构；所述的主运动切割机构为固定在驱动装置上的动力源经传动机构带动固定在主轴上的锯片实现在Z轴方向的移动、Y轴方向的移动和在YZ平面内的360度转动；所述输送进给机构安装在支撑机构的两侧边框上，实现对墙体构件的直线进给，所述夹紧机构安装在输送进给机构上，实现对墙体构件的夹紧。

2.如权利要求1所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述支撑机构包括底座、边框、立柱和横梁，所述的底座上设有一个边框，所述的边框上设有立柱和横梁构成的矩形框架，所述的横梁上装有四组横向的移动丝杠螺母副，边框上装有横向夹紧丝杠螺母副。

3.如权利要求1所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述主运动切割机构包括主电动机、可转位托板、纵向移动托板、横向移动托板、纵向移动丝杠螺母副、主轴和锯片，锯片安装在主轴端部，主轴的另一端与主电动机主轴相连，主电动机固定在可转位托板的正面上，可转位托板的背面与纵向移动托板的正面相连，纵向移动托板的背面与横向移动托板的正面通过纵向导轨相连，纵向移动丝杠螺母副安装在横向移动托板上，横向移动托板的背面通过横向导轨与横梁相连。

4.如权利要求2所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述输送进给机构包括驱动电机、传动带、传动带支撑板、滚筒，两个滚筒分别通过铰接方式横向固定在支撑机构的前后两端，传动带绕在两个滚筒上，并由驱动电机带动，传动带支撑板通过延Z轴方向的两根H型钢焊接在支撑机构的边框上。

5.如权利要求4所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述夹紧机构包括与传动带支撑板相连的横向加紧机构和安装在传动带支撑板上的纵向夹紧机构。

6.如权利要求5所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述横向夹紧机构包括夹紧板、夹紧滚子、摆臂和横向夹紧丝杠螺母副；若干个夹紧滚子延夹紧板长度方向以等间距安装；夹紧板通过摆臂与传动带支撑板相连，且夹紧板由横向夹紧丝杠螺母带动其完成延Z轴方向上的夹紧动作；横向夹紧丝杠前后两节分别为正、逆旋外螺纹，两个分别为正、逆旋内螺纹的丝杠螺母分别与之相配。

7.如权利要求5所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述纵向夹紧机构安装在传动带支撑板上，由纵向夹紧丝杠螺母副带动，压紧杆上装有压紧滚子。

8.如权利要求1所述的新型石质墙体构件榫槽加工装置，其特征在于：所述主运动切割机构共四组，均安装在横梁上，在横梁正面和背面上各延Z轴方向安装两组。

9.新型石质墙体构件榫槽加工方法，其特征在于：包括石质墙体构件自动定心装夹方法，具体如下：

1-1.将所述横向夹紧机构按照要求安装在新型石质墙体构件榫槽加工机械上，丝杠端部装有手柄；

1-2.把工件放在传动带上，使横向夹紧手柄正向旋转设定角度，则两个丝杠螺母同时向相向的方向产生相同的位移，同时带动两侧夹紧板向相向方向移动，直至夹紧工件，完成自动定心夹紧。

10.新型石质墙体构件榫槽加工方法，其特征在于：包括榫槽复合加工方法，具体如下：

2-1.将所述四组主运动切割机构的锯片分别调整到合适的切割位置；

2-2.将夹紧机构调整到适合待加工工件加工的位置，保证待加工工件始终处于夹紧状态；

2-3.启动主电动机和进给电机，使待加工工件在输送进给机构的带动下通过四组锯片的切割位置，完成榫槽复合加工。