CN104985707A - 数控五轴联动桥式切石机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及石材加工机械技术领域，特别涉及一种石材多维空间异型曲面加工的五轴桥式切石机，其包括底座、工作台、侧架、横梁、纵走机构、横走机构、升降切割机构、切割联动座、切割装置、C轴旋转驱动机构、A轴旋转驱动机构、以及pc工控操作箱；所述纵走机构、横走机构、升降切割机构、C轴旋转驱动机构和A轴旋转驱动机构分别与PC工控操作箱连接并由其控制切割装置在三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C轴、A轴)方向联动控制。上述数控五轴联动桥式切石机具有五轴联动、实时直线、圆弧插补等功能，可实现复杂五面体曲面加工，主要用于多维空间异型曲面石材装饰精品加工，效率提高1倍以上，稳定运行，降低生产及设备维护成本。

Description

数控五轴联动桥式切石机
技术领域
本发明涉及石材加工机械技术领域，特别涉及一种石材多维空间异型曲面加工的五轴桥式切石机。
背景技术
传统的石材加工中心多维三轴，在五面体或异型曲面加工时无法一次加工到位，需要需要二次安装加工后才能达到制品的加工要求或拼接要求，传统的加工方法不权费时耗力，而且无法保证精度，拼接而成的缝隙大小不一，影响外观质量。
为解决上述问题，市面出现了五轴的龙门式加工中心，如公开号为CN101623824A公开的一种龙门式五轴数控加工机床，它包括工作台、框架，安装在框架上的Z轴伺服驱动总成，Z轴伺服驱动总成上安装有电主轴，其特征是，所述框架包括两个平行的X向导轴，X向导轨与基座固定连接，两个X向导轨上之间横跨安装有横梁，所述横梁与X向导轨之间设置有X轴伺服驱动总成；所述电主轴安装在自动双向旋转副上，所述自动双向旋转副安装在Z轴伺服驱动总成上，所述Z轴伺服驱动总成与横梁之间设置有Y轴伺服驱动总成，所述自动双向旋转副能够带动电主轴绕水平A轴旋转和沿着电主轴中心轴线C轴旋转，所述A轴和C轴垂直布置。该种龙门式五轴数控机床可实现对工件的五轴加工，但在切石机设备中，尤其是空间异型曲面加工时，工件装卸不便、加工精度差，因此该种五轴式龙门加工中心还有待进一步改进。
发明内容
为克服现有技术中的缺点，提供一种可实现复杂五面体曲面、五面体异型面一次安装加工成型的数控五轴联动桥式切石机。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：包括底座、工作台、侧架、横梁、纵走机构、横走机构、升降切割机构、切割联动座、切割装置、C轴旋转驱动机构、A轴旋转驱动机构、以及pc工控操作箱；所述工作台铰接于底座上且可绕底座旋转0-85°；所述横梁由纵走机构驱动其沿着侧架纵向移动；所述横走机构安装于横梁上并沿横梁移动；所述升降切割机构安装于横走机构上并沿横走机构上升降移动；所述切割联动座安装于升降切割机构下方并与C轴旋转机构连接,C轴旋转机构驱动切割联动座绕Z轴±370°旋转；所述切割装置通过A轴旋转驱动机构安装于切割联动座内,A轴旋转驱动机构驱动切割装置90°旋转，所述纵走机构、横走机构、升降切割机构、C轴旋转驱动机构和A轴旋转驱动机构分别与PC工控操作箱连接并由其控制切割装置在三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C轴、A轴)方向联动控制。
进一步的，工作台包括工作台面板和翻转铰链，该工作台面板上均匀设有多条排屑槽，该翻转铰链一侧固定于机架底座上、另一侧与工作台面板底面连接。
进一步的，侧架上设有Y轴轨道和Y轴驱动排齿，所述纵走机构包括连接于与横梁两侧的纵走箱、与Y轴驱动排齿啮合的纵走齿轮、驱动纵走齿轮转动的纵走减速电机、与Y轴轨道相适配的直线导轨滑块。
进一步的，横梁上设有沿其长度方向布置的X轴轨道和X轴驱动排齿，所述横走机构包括中鞍角座、与X轴驱动排齿啮合的横移齿轮、驱动横移齿轮转动的横走减速电机、与X轴轨道相适配的直线导轨滑块。
进一步的，升降切割机构包括升降丝杆、驱动升降丝杆转动的升降减速电机、设置与中鞍角座上的Z轴导轨、与Z轴导相适配的Z轴滑块。
进一步的，X、Y、Z三个直线轴和C、A两个旋转轴在pc工控操作箱控制下联动，实现切割装置的工作轨迹按CNC加工代码运行，C轴绕Z轴旋转角度为±370°,A轴旋转角度为0～90°。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明提供的数控五轴联动桥式切石机主要用于多维空间异型曲面石材装饰精品加工，该种数控五轴联动桥式切石机的切割刀具轨迹可由三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C、A轴)联动控制，同时配合可翻转的工作台，使得切石机具有五轴联动、实时直线、圆弧插补等功能，可实现复杂五面体曲面、五面体异型面一次安装加工成型，比传统设备相比，效率提高1倍以上，稳定运行，降低生产及设备维护成本。
附图说明
图1为数控五轴联动桥式切石机的主视图。
图2为数控五轴联动桥式切石机的结构示意图。
图3为数控五轴联动桥式切石机横梁的结构示意图。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明作进一步的描述。
参照图1至图3所示，数控五轴联动桥式切石机，包括底座1、工作台2、侧架3、横梁4、纵走机构5、横走机构6、升降切割机构7、切割联动座8、切割装置9、C轴旋转驱动机构10、A轴旋转驱动机构11、PC工控操作箱12；
工作台2铰接于底座1上且可绕底座1旋转0-85°,工作台2包括工作台面板21和翻转铰链22，该工作台面板21上均匀设有多条排屑槽211，该翻转铰链22一侧固定于机架底座1上、另一侧与工作台面板底面连接；
侧架3设有两根、对称布置于底座1两侧，侧架3上设有Y轴轨道31和Y轴驱动排齿32；
横梁4架设于两侧架3上并由纵走机构5驱动其沿着侧架3纵向移动，横梁4上设有沿其长度方向布置的X轴轨道41和X轴驱动排齿42；
纵走机构5包括连接于与横梁4两侧的纵走箱51、与Y轴驱动排齿32啮合的纵走齿轮52、驱动纵走齿轮52转动的纵走减速电机53、与Y轴轨道31相适配的直线导轨滑块54；
横走机构6安装于横梁4上并沿横梁4移动，横走机构6包括中鞍角座61、与X轴驱动排齿啮合的横移齿轮62、驱动横移齿轮转动的横走减速电机63、与X轴轨道相适配的直线导轨滑块64；
升降切割机构7安装于横走机构6上并沿横走机构6上升降移动，升降切割机构包括升降丝杆71、驱动升降丝杆71转动的升降减速电机72、设置与中鞍角座上的Z轴导轨73、与Z轴导73相适配的Z轴滑块74；
切割联动座8安装于升降切割机构7下方并与C轴旋转机构10连接；
C轴旋转机构10驱动切割联动8座绕Z轴±370°旋转；
切割装置9通过A轴旋转驱动机构11安装于切割联动座8内，A轴旋转驱动机构11驱动切割装置9绕切割联动座8中心轴90°旋转；
PC工控操作箱12连接于侧架上，该PC工控操作箱12与纵走机构5、横走机构6、升降切割机构7、C轴旋转驱动机构8和A轴旋转驱动机构9连接，且该PC工控操作箱12其控制切割装置9在三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C轴、A轴)方向联动控制；X、Y、Z三个直线轴和C、A两个旋转轴在pc工控操作箱控制下联动，实现切割装置的工作轨迹按CNC加工代码运行。
参照图1至图3所示，上述数控五轴联动桥式切石机主要用于多维空间异型曲面石材装饰精品加工，该种数控五轴联动桥式切石机的切割刀具轨迹可由三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C、A轴)联动控制，同时配合可翻转的工作台，使得切石机具有五轴联动、实时直线、圆弧插补等功能，可实现复杂五面体曲面、五面体异型面一次安装加工成型，比传统设备相比，效率提高1倍以上。
上述仅为本发明的若干具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：包括底座、工作台、侧架、横梁、纵走机构、横走机构、升降切割机构、切割联动座、切割装置、C轴旋转驱动机构、A轴旋转驱动机构、以及pc工控操作箱；所述工作台铰接于底座上且可绕底座旋转0-85°；所述横梁由纵走机构驱动其沿着侧架纵向移动；所述横走机构安装于横梁上并沿横梁移动；所述升降切割机构安装于横走机构上并沿横走机构上升降移动；所述切割联动座安装于升降切割机构下方并与C轴旋转机构连接,C轴旋转机构驱动切割联动座绕Z轴±370°旋转；所述切割装置通过A轴旋转驱动机构安装于切割联动座内,A轴旋转驱动机构驱动切割装置90°旋转，所述纵走机构、横走机构、升降切割机构、C轴旋转驱动机构和A轴旋转驱动机构分别与PC工控操作箱连接并由其控制切割装置在三个直线轴(X、Y、Z轴)和二个旋转轴(C轴、A轴)方向联动控制。
2.根据权利要求1所述的数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：所述工作台包括工作台面板和翻转铰链，该工作台面板上均匀设有多条排屑槽，该翻转铰链一侧固定于机架底座上、另一侧与工作台面板底面连接。
3.根据权利要求1所述的数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：所述侧架上设有Y轴轨道和Y轴驱动排齿，所述纵走机构包括连接于与横梁两侧的纵走箱、与Y轴驱动排齿啮合的纵走齿轮、驱动纵走齿轮转动的纵走减速电机、与Y轴轨道相适配的直线导轨滑块。
4.根据权利要求1或3所述的数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：所述横梁上设有沿其长度方向布置的X轴轨道和X轴驱动排齿，所述横走机构包括中鞍角座、与X轴驱动排齿啮合的横移齿轮、驱动横移齿轮转动的横走减速电机、与X轴轨道相适配的直线导轨滑块。
5.根据权利要求4所述的数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：所述升降切割机构包括升降丝杆、驱动升降丝杆转动的升降减速电机、设置与中鞍角座上的Z轴导轨、与Z轴导相适配的Z轴滑块。
6.根据权利要求1所述的数控五轴联动桥式切石机，其特征在于：X、Y、Z三个直线轴和C、A两个旋转轴在pc工控操作箱控制下联动，实现切割装置的工作轨迹按CNC加工代码运行，C轴绕Z轴旋转角度为±370°,A轴旋转角度为0～90°。
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