CN105690212A - 一种智能石材磨光机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种智能石材磨光机，包括两立柱、一设置于两立柱之间可沿两立柱升降的横梁、控制装置、至少一组可滑动套设于所述横梁上的磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台，所述工件台位于所述磨光装置的下方，所述磨光装置包括可滑动套设于所述横梁上的安装座、与所述安装座连接的磨头体、驱动所述磨头体旋转的磨光电机和使得所述磨头体与石材表面紧密接触的自动补差装置。本发明一种智能石材磨光机，其磨头能够对石材进行多方位的打磨，解决了现有石材磨光机的磨头无法从多角度对石材打磨、只能利用人工进行打磨的问题，并且延长了磨头的使用寿命。

Description

一种智能石材磨光机
技术领域
本发明涉及石材加工设备领域，具体涉及的是一种智能石材磨光机。
背景技术
石板材料因它具有的天然独特性，石板材料已经被人们广泛地运用在美化环境和现代城市建设中，而粗糙的石材必定需要经过各种石材机械的修形整理，才能投入使用，石材机械中的磨光机是将粗糙的石材表面研磨平整、光滑及消除适当厚度。中国实用新型专利(专利号为201220304492.X)一种自动圆弧板磨石机，包括有两支柱、一设置于两支柱之间可沿两支柱升降的横梁、至少一组可滑动套设于横梁上的抛磨装置和与抛磨装置对应配合的设置于抛磨装置下方的工件台，所述抛磨装置包括有一通过万向连接头连接的磨头及用于驱动磨头旋转的抛磨驱动装置，所述工件台包括有一基座、一可摆动设置于基座上的摆动架及用于驱动摆动架摆动的摆动驱动装置，所述摆动架上形成有一可固定圆弧板的夹紧机构。该实用新型的横梁上，可设置多组抛磨装置和与抛磨装置对应配合的工件台，可实现多工位同时或独立对石材工件进行抛磨，且此种结构的磨石机强度更高，稳定性更好，因此可提高打磨质量和加工效率，且磨头可抛磨较宽的弧面。
但是，现有的石材磨光机存在一些缺陷，一方面，传统的石材圆弧磨光机体积较大，磨头不能实现多方位调整，如果打磨形状较为复杂的石材，现有的石材磨光机无法满足打磨要求，另一方面，现有的石材磨光机中的磨头，对于一些石材板厚度不均的现象，传统的磨头因不能实现自动偏摆补偿修正，以避免因磨头上安装的刀盘产生单点研磨，所造成磨头快速过度消耗的现象，使得磨头及安装在磨头上的刀盘极易损坏。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能石材磨光机，其磨头能够对石材进行多方位的打磨，解决了现有石材磨光机的磨头不能自动补差修正的问题，延长了磨头的使用寿命。
为了达成上述目的，本发明的解决方案是：
一种智能石材磨光机，包括两立柱、一设置于两立柱之间可沿两立柱升降的横梁、控制装置、至少一组可滑动套设于所述横梁上的磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台，所述工件台位于所述磨光装置的下方，所述磨光装置包括可滑动套设于所述横梁上的安装座、与所述安装座连接的磨头体、驱动所述磨头体旋转的磨光电机和使得所述磨头体与石材表面紧密接触的自动补差装置。
所述自动补差装置包括处于压缩状态的缓冲弹簧和用于固定所述缓冲弹簧的缓冲盒，所述缓冲弹簧的一端伸出所述缓冲盒外并与所述磨光电机固定连接在一起。
所述自动补差装置包括多个用于驱动所述磨头体伸缩的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆与所述磨头体连接；所述自动补差装置还包括用于测量所述磨光电机的工作电流大小的电流检测仪表。
所述磨头体包括磨头、磨头主轴和磨头主轴箱，所述磨光电机的输出轴与所述磨头主轴传动连接，所述磨头紧固套设在所述磨头主轴上，所述磨头主轴穿套在所述磨头主轴箱上，所述磨头主轴箱固定或者可滑动地安装在所述安装座上。
所述安装座上安装有驱动所述磨头在竖直面上摆动的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括一端与所述磨头主轴箱连接的旋转臂、安装在所述安装座上的转盘以及驱动所述转盘转动的旋转电机，所述旋转臂的另一端与所述转盘固定连接。
所述控制装置包括单片机和设置于所述安装座上的控制杆，所述控制杆上设置有可追踪待磨光石材曲面形状的光电追踪头，所述光电追踪头与所述单片机的输入端连接，所述磨光电机和所述自动补差装置分别与所述单片机的相应输出端连接。
所述磨光装置还包括用于驱动所述安装座沿着所述横梁滑动的横向移动驱动装置，所述横向驱动装置包括第一驱动电机、联接于所述第一驱动电机的蜗轮减速器、丝杆及连接于所述蜗轮减速器与所述丝杆之间的联轴器，所述联轴器用于将所述第一驱动电机的转动传递给所述丝杆，所述安装座上固定连接有与所述丝杆螺纹连接的丝母，所述第一驱动电机与所述单片机的相应输出端连接。
所述横梁的两端与对应的立柱之间分别设置有横梁升降装置，所述横梁升降装置包括纵向滑动轨道、与纵向滑动轨道相配合的滑槽及用于驱动横梁沿所述纵向滑动轨道升降的第二驱动电机，所述纵向滑动轨道分别设置于两所述立柱的内侧，所述滑槽分别设置在所述横梁的两侧，所述第二驱动电机设置在所述纵向滑动轨道的上端，所述第二驱动电机通过传动装置与所述横梁连接，所述第二驱动电机与所述单片机的相应输出端连接。
所述工件台包括底座和设置在所述底座上的轨道架，所述轨道架上相对设置有固定头架和可在所述轨道架上移动的移动尾架，所述固定头架上设置有带有顶尖的主动顶尖轴和驱动所述主动顶尖轴旋转的第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述单片机的相应输出端连接，所述移动尾架上设置有带有顶尖的被动顶尖轴。
所述横梁上设置有多组磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台。
采用上述结构后，本发明一种智能石材磨光机，在磨光装置中设置了自动补差装置，当磨头体在抛磨石材时，如果发现磨头体的磨头厚度变薄时，无法与石材紧密接触，可利用自动补差装置，使得磨头体向石材靠近，在抛磨过程中磨头始终与石材紧密接触。本发明一种智能石材磨光机，解决了现有石材磨光机的磨头不能自动补差修正的问题，延长了磨头的使用寿命。
进一步，所述自动补差装置包括处于压缩状态的缓冲弹簧和用于固定所述缓冲弹簧的缓冲盒，所述缓冲弹簧的一端伸出所述缓冲盒外并与所述磨光电机固定连接在一起，对石材进行抛磨时，磨头体与石材表面紧密接触，当磨头体消耗一定厚度时，与石材产生间隙，无法很好地对石材进行抛磨，此时处于压缩状态的弹簧有伸长的趋势，再次使得磨头体与石材紧密接触在一起，对石材进行抛磨。
进一步，所述自动补差装置包括多个用于驱动所述磨头体伸缩的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆与所述磨头体连接，同样的，当磨头体消耗一定厚度时，与石材产生间隙，无法很好地对石材进行抛磨，此时驱动气缸的活塞杆向石材伸出，重新使得磨头体与石材紧密接触在一起，对石材进行抛磨。
进一步，所述安装座上安装有驱动所述磨头在竖直面上摆动的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括一端与所述磨头主轴箱连接的旋转臂、安装在所述安装座上的转盘以及驱动所述转盘转动的旋转电机，所述旋转臂的另一端与所述转盘固定连接，通过旋转电机带动旋转臂转动，旋转臂的转动转化为磨头在竖直面上的摆动，使得磨头与石材之间的角度可调，实现对石材的多方位的抛磨处理。
进一步，所述控制装置包括单片机和设置于所述安装座上的控制杆，所述控制杆上设置有可追踪待磨光石材曲面形状的光电追踪头，所述光电追踪头与所述单片机的输入端连接，所述磨光电机和所述自动补差装置分别与所述单片机的相应输出端连接。对石材进行抛磨之前，先由光电追踪头追踪石柱曲面，将曲面信号发送给单片机，单片机根据曲面信号设计最优的抛磨路线，再控制磨光装置对石材进行打磨。
进一步，所述磨光装置还包括用于驱动所述安装座沿着所述横梁滑动的横向移动驱动装置，使得磨光装置可沿着横梁横向移动，对石材的不同曲面位置进行抛光。
进一步，所述横梁的两端与对应的立柱之间分别设置有横梁升降装置，使得横梁上的磨光装置可做竖直升降移动，对石材的不同曲面位置进行抛光。
进一步，所述工件台包括底座和设置在所述底座上的轨道架，所述轨道架上相对设置有固定头架和可在所述轨道架上移动的移动尾架，所述固定头架上设置有带有顶尖的主动顶尖轴和驱动所述主动顶尖轴旋转的第三驱动电机，所述移动尾架上设置有带有顶尖的被动顶尖轴，将待抛磨的石材固定在固定头架和移动尾架之间，第三驱动电机驱动石材自转，使得磨头体的磨头进行升降和横向移动，便可充分全面地对石材进行抛磨。
进一步，所述横梁上设置有多组磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台，可实现多工位同时或独立对石材进行抛磨，或者在不同的磨光装置上安装不同的磨头体，可实现对石材进行粗磨和精磨的流水线式加工。
附图说明
图1为实施例一中本发明的结构示意图；
图2为实施例一中磨光装置和自动补差装置的结构示意图；
图3为实施例一中磨光装置和自动补差装置的另一结构示意图；
图4为实施例一中本发明的另一结构示意图；
图5为实施例二中磨光装置和自动补差装置的结构示意图；
图6为实施例三中本发明(省去磨光电机和自动补差装置)的结构示意图；
图7为实施例三中本发明中旋转驱动装置的安装示意图。
图中：
立柱1横梁2
磨光装置3安装座31
磨头体32磨头321
磨头主轴322磨头主轴箱323
磨光电机33工件台4
底座41轨道架42
固定头架43主动顶尖轴431
第三驱动电机432移动尾架44
被动顶尖轴441缓冲弹簧51
缓冲盒52驱动气缸53
活塞杆531连接板54
第一驱动电机61纵向滑动轨道71
第二驱动电机72连接柱8
旋转臂91转盘92
旋转电机93弧形石柱10
圆形石柱20
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。
实施例一
一种智能石材磨光机，如图1-图4所示，包括两立柱1、一设置于两立柱1之间可沿两立柱升降的横梁2、控制装置、至少一组可滑动套设于横梁2上的磨光装置3和与磨光装置3对应配合的工件台4，工件台4位于磨光装置3的下方，磨光装置3包括可滑动套设于横梁2上的安装座31、与安装座31连接的磨头体32、驱动磨头体32旋转的磨光电机33和使得磨头体32与石材表面紧密接触的自动补差装置。
磨头体32包括磨头321、磨头主轴322和磨头主轴箱323，磨光电机33的输出轴与磨头主轴322传动连接，磨头321紧固套设在磨头主轴322上，磨头321的抛磨面位于竖直面上，磨头主轴322活动穿套在磨头主轴箱323上，磨头主轴箱323固定安装在安装座31的下端。
自动补差装置包括处于压缩状态的缓冲弹簧51和用于固定缓冲弹簧51的缓冲盒52，缓冲弹簧51的一端固定在缓冲盒52内的一侧面上，缓冲弹簧51的另一端伸出缓冲盒52外并与磨光电机33固定连接在一起，缓冲盒52通过一连接杆固定在安装座31的下端，磨光电机33的输出轴与磨头主轴322传动连接，使得磨头主轴322可保持与磨光电机33的输出轴同步旋转。缓冲弹簧51也可以直接安装在磨头主轴322内，缓冲弹簧51的一端与磨头321抵靠在一起，磨头主轴322由弹性可变形材料制成，此时磨头主轴322相当于缓冲弹簧51的缓冲盒52，当磨头321损耗时，缓冲弹簧51有伸长的趋势，再次推动磨头321与石材紧密接触，磨头主轴322具有一定的可拉伸变形能力，能够随着缓冲弹簧51的伸长一起作小幅度的拉伸变形。
控制装置包括单片机(图中未示出)和设置于安装座31上的控制杆(图中未示出)，控制杆上设置有可追踪待磨光石材曲面形状的光电追踪头(图中未示出)，光电追踪头与单片机的输入端连接，磨光电机33与单片机的相应输出端连接。
磨光装置3还包括用于驱动安装座31沿着横梁2滑动的横向移动驱动装置，横向驱动装置(图中未示出)包括第一驱动电机、联接于第一驱动电机的蜗轮减速器、丝杆及连接于蜗轮减速器与丝杆之间的联轴器，联轴器用于将第一驱动电机的转动传递给丝杆，安装座31上固定连接有与丝杆螺纹连接的丝母(图中未示出)，第一驱动电机与单片机的相应输出端连接。第一驱动电机的输出轴带动丝杆转动，以丝母为支点，丝杆带动安装座31沿横梁2向左或者向右滑动。
横梁2的两端与对应的立柱1之间分别设置有横梁升降装置，横梁升降装置包括纵向滑动轨道71、与纵向滑动轨道71相配合的滑槽(图中未示出)及用于驱动横梁2沿纵向滑动轨道71升降的第二驱动电机72，纵向滑动轨道71分别设置于两立柱1的内侧，滑槽分别设置在横梁2的两侧，第二驱动电机72设置在纵向滑动轨道71的上端，第二驱动电机72通过传动装置与横梁2连接，第二驱动电机72与单片机的相应输出端连接。第二驱动电机72通过传动装置带动横梁2沿着纵向滑动轨道71作升降运动，从而带动横梁2沿着立柱1向上或者向下移动。
工件台4包括底座41和设置在底座41上的轨道架42，轨道架42上相对设置有固定头架43和可在轨道架42上移动的移动尾架44，固定头架43上设置有带有顶尖的主动顶尖轴431和驱动主动顶尖轴431旋转的第三驱动电机432，第三驱动电机432与单片机的相应输出端连接，移动尾架44上设置有带有顶尖的被动顶尖轴441。
采用上述结构后，本发明一种智能石材磨光机的具体工作方式为：以抛磨弧形石柱为例进行说明：
(1)将待抛磨的弧形石柱10固定在固定头架43和移动尾架44之间，由光电追踪头追踪石柱曲面，将曲面信号发送给单片机，单片机根据曲面信号设计最优的抛磨路线，首先控制第二驱动电机72动作，横梁2作升降运动，根据实际需要调整磨光装置到合适的高度，可将磨头321与弧形石柱10调整到同一水平高度上，利用磨头321的表面对弧形石柱10进行抛磨，也可将磨头321调整到弧形石柱10的上方或者下方，利用磨头321的侧边对弧形石柱10进行抛磨；
(2)接着第一驱动电机61动作，磨光装置3的安装座31沿着横梁2向左或者向右移动，使得磨头321相对弧形石柱10向左或者向右移动，实现磨头对弧形石柱10同一水平面上不同曲面位置的抛磨；
(3)同时单片机根据曲面信号控制第三驱动电机432动作，驱动主动顶尖轴431旋转，带动弧形石柱10自转，磨头321可多方位地对弧形石柱10的曲面进行抛磨，抛磨时，保证磨头321的轴心与弧形石柱10的两端点连接构成一三角形；
(4)对弧形石柱10进行抛磨时，磨光电机33带动磨头321一起旋转，磨头体32的磨头321与弧形石柱10的表面接触，当磨头体32的磨头321消耗一定厚度时，与弧形石柱10产生间隙，无法很好地对弧形石柱10进行抛磨，此时处于压缩状态的弹簧51有伸长的趋势，再次使得磨头体32的磨头321与弧形石柱10紧密接触在一起，对弧形石柱10进行抛磨；
(5)对弧形石柱10的抛磨过程中，如果弧形石柱10的弧形曲面的弧度过大，则单片机控制磨光电机33，以该弧形曲面的凸起部位/凹陷部位为起始，以该弧形曲面的任意一端为结束，将该弧形曲面分为两段，带动磨头321对弧形石柱10进行抛磨，从而实现对弧形石柱10更好地抛磨。
上述实施例以弧形石柱为例进行说明，本发明还可以用于抛磨其他形状的石材，如圆形石柱、方形石柱等。
本发明一种智能石材磨光机，在磨光装置3中设置了自动补差装置，当磨头体32在抛磨石材时，如果发现磨头体32的磨头321厚度变薄时，无法与石材紧密接触，可利用自动补差装置，使得磨头体32向石材靠近，在抛磨过程中磨头321始终与石材紧密接触。
因此，本发明一种智能石材磨光机，解决了现有石材磨光机的磨头无法从多角度对石材打磨、只能利用人工进行打磨的问题，并且延长了磨头的使用寿命。
进一步，轨道架42上还设置有推拉式防护门以及供推拉式防护门移动的轨道，推拉式防护门设置在固定头架43和移动尾架44远离磨头321的一侧，用于遮挡磨头体32抛磨石材时飞出的石屑伤及他人，当石材万一从固定头架或者移动尾架上松动由于惯性飞出时，推拉式防护门也可用于阻挡石材，防止石材砸伤他人。
进一步，如图4所示，横梁2上设置有多组磨光装置3和与磨光装置3对应配合的工件台4，可实现多工位同时或独立对石材进行抛磨，或者在不同的磨光装置3上安装不同的磨头体32，可实现对石材进行粗磨和精磨的流水线式加工。
实施例二
如图1和图5所示，与实施例一的区别在于：自动补差装置包括两个用于驱动磨头体32向待抛磨石材伸出或者反向缩回的驱动气缸53，驱动气缸53对称安装在安装座31的下端，磨头主轴箱323可滑动地安装在安装座31的下端，磨头主轴322固定穿套在磨头主轴箱323上，两个驱动气缸53的活塞杆531分别与一固定在磨头主轴箱323上的连接板54连接。
自动补差装置还包括用于测量磨光电机工作电流大小的电流检测仪表(如安培表)，电流检测仪表与单片机的输入端连接，驱动气缸53与单片机的相应输出端连接，当磨头体32的磨头321与石材紧密接触时，磨光电机33的工作电流较大，当磨头体32的磨头321消耗一定厚度时，与石材产生间隙，磨光电机33的工作电流变小，电流检测仪表将感应到的工作电流信号传送给单片机，单片机控制驱动气缸53动作，驱动气缸53的活塞杆531向石材伸出，带动磨头主轴箱323向石材移动，重新使得磨头体32的磨头321与石材紧密接触在一起，对石材进行抛磨。
实施例三
与实施例一的区别在于：如图6和图7所示，第一驱动电机61安装在安装座31上，丝杆平行安装在横梁2附近，第一驱动电机61通过皮带或者齿轮等传动连接方式与丝杆连接，安装座31上固定连接有与丝杆螺纹连接的丝母(图中未示出)，第一驱动电机61的输出轴带动丝杆转动，以丝母为支点，丝杆带动安装座31沿横梁2向左或者向右滑动。
两立柱1的顶端之间连接有一连接柱8，第二驱动电机72安装在连接柱8上，本实施例中工件台4上放置的是圆形石柱20，磨头321的抛磨面位于水平面上，安装座31上安装有驱动磨头321在竖直面上摆动的旋转驱动装置，旋转驱动装置包括一端与磨头主轴箱323连接的旋转臂91、安装在安装座31上的转盘92以及驱动转盘92转动的旋转电机93，旋转臂91的另一端与转盘92固定连接，磨头321的自转轴与旋转臂91的旋转轴相垂直，旋转电机93与单片机的相应输出端连接，单片机根据曲面信号控制旋转电机93动作，通过旋转电机93带动旋转臂91转动，旋转臂91的转动转化为磨头321在竖直面上的摆动，使得磨头321与石材之间的角度可调，实现对石材的多方位的抛磨处理。
本发明中，单片机、磨光电机、第一驱动电机、第二驱动电机、第三驱动电机和传动装置均为本领域的公知部件。
上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (10)

1.一种智能石材磨光机，包括两立柱、一设置于两立柱之间可沿两立柱升降的横梁、控制装置、至少一组可滑动套设于所述横梁上的磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台，所述工件台位于所述磨光装置的下方，其特征在于：所述磨光装置包括可滑动套设于所述横梁上的安装座、与所述安装座连接的磨头体、驱动所述磨头体旋转的磨光电机和使得所述磨头体与石材表面紧密接触的自动补差装置。
2.根据权利要求1所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述自动补差装置包括处于压缩状态的缓冲弹簧和用于固定所述缓冲弹簧的缓冲盒，所述缓冲弹簧的一端伸出所述缓冲盒外并与所述磨光电机固定连接在一起。
3.根据权利要求1所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述自动补差装置包括多个用于驱动所述磨头体伸缩的驱动气缸，所述驱动气缸的活塞杆与所述磨头体连接；所述自动补差装置还包括用于测量所述磨光电机的工作电流大小的电流检测仪表。
4.根据权利要求1所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述磨头体包括磨头、磨头主轴和磨头主轴箱，所述磨光电机的输出轴与所述磨头主轴传动连接，所述磨头紧固套设在所述磨头主轴上，所述磨头主轴穿套在所述磨头主轴箱上，所述磨头主轴箱固定或者可滑动地安装在所述安装座上。
5.根据权利要求4所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述安装座上安装有驱动所述磨头在竖直面上摆动的旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括一端与所述磨头主轴箱连接的旋转臂、安装在所述安装座上的转盘以及驱动所述转盘转动的旋转电机，所述旋转臂的另一端与所述转盘固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述控制装置包括单片机和设置于所述安装座上的控制杆，所述控制杆上设置有可追踪待磨光石材曲面形状的光电追踪头，所述光电追踪头与所述单片机的输入端连接，所述磨光电机和所述自动补差装置分别与所述单片机的相应输出端连接。
7.根据权利要求6所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述磨光装置还包括用于驱动所述安装座沿着所述横梁滑动的横向移动驱动装置，所述横向驱动装置包括第一驱动电机、联接于所述第一驱动电机的蜗轮减速器、丝杆及连接于所述蜗轮减速器与所述丝杆之间的联轴器，所述联轴器用于将所述第一驱动电机的转动传递给所述丝杆，所述安装座上固定连接有与所述丝杆螺纹连接的丝母，所述第一驱动电机与所述单片机的相应输出端连接。
8.根据权利要求6所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述横梁的两端与对应的立柱之间分别设置有横梁升降装置，所述横梁升降装置包括纵向滑动轨道、与纵向滑动轨道相配合的滑槽及用于驱动横梁沿所述纵向滑动轨道升降的第二驱动电机，所述纵向滑动轨道分别设置于两所述立柱的内侧，所述滑槽分别设置在所述横梁的两侧，所述第二驱动电机设置在所述纵向滑动轨道的上端，所述第二驱动电机通过传动装置与所述横梁连接，所述第二驱动电机与所述单片机的相应输出端连接。
9.根据权利要求6所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述工件台包括底座和设置在所述底座上的轨道架，所述轨道架上相对设置有固定头架和可在所述轨道架上移动的移动尾架，所述固定头架上设置有带有顶尖的主动顶尖轴和驱动所述主动顶尖轴旋转的第三驱动电机，所述第三驱动电机与所述单片机的相应输出端连接，所述移动尾架上设置有带有顶尖的被动顶尖轴。
10.根据权利要求1所述的一种智能石材磨光机，其特征在于：所述横梁上设置有多组磨光装置和与所述磨光装置对应配合的工件台。
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