CN108995048A - 回转体石材加工一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种回转体石材加工一体机,包括基座、立柱和工作头,立柱间活动安装有上下滑动的前横臂以及上下滑动和前后滑动的后横臂,前横臂和基座上装设有石材夹具,后横臂上装设有与各件石材夹具对应的主轴箱,各主轴箱的输出轴的下端均安装有穿过输出轴的连接件,各输出轴通过对应的连接件自动与相应的工作头相连接或相脱离;基座上对应各输出轴设有有序排列用于存放工作头的固定位,各固定位与对应的输出轴相对位。通过在基座上设置固定位,且固定位内的工作头和装设于主轴箱内的连接件相配合,并通过前横臂和后横臂的滑动配合,使相应的工作头通过连接件能够自动与输出轴相连接或相脱离,以实现自动更换工作头。

Description

回转体石材加工一体机
本发明是申请号为201611269713.3,申请日为2016年12月30日,名称为“回转体石材加工一体机”的发明专利的分案申请。
技术领域
本发明涉及石材加工领域,更具体地说涉及一种回转体石材加工一体机。
背景技术
目前,在石材加工领域,多采用车床仿形机对石材切削加工,但车床型仿形机每次只能加工一个工件,生产效率低,产品外形同一性差。
为此,申请号为200810071856.2的中国专利公开了一种“多头石材仿形切割机”,此多头石材仿形切割机包括:底座、立柱、工件夹持机构、工件切削装置和仿形控制机构,工件夹持机构包括上臂、下梁和设有上下相对应的用于夹持工件的支承盘,且上臂通过垂直升降驱动机构可沿立柱垂直升降;工件切削机构包括水平设置于立柱之间的横梁、带有刀盘的切削机装置,此横梁通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、前后移动;工件夹持机构的下梁设有与支承盘连接的旋转驱动机构,此旋转驱动机构可控制下梁上的支承盘停顿和自转;工件切削机构的切削装置设于主轴箱体中,相邻的主轴箱体相互连接,所有的主轴箱体通过纵向移动机构的驱动可在横梁上左、右移动,纵向移动机构的驱动与PLC可编程控制器的输出端连接。
此多头石材仿形切割机解决了车床仿形机的生产效率低、产品外形同一性差等一些问题,并且还可一次性加工多件石材,但是,此仿形切割机需要人工更换切削刀,且由于此仿形切割机采用多个切削刀分别对对应的石材进行切削,故需一次性更换多个切削刀,耗时耗力。进一步地,仿形切割机对石材进行几道的切削,那么就需要通过人工的方式进行几道的更换,这样存在耗时耗力,效率低下的问题,而且采用人工的方式更换切削刀会存在一定的误差,会导致切削刀切削石材的精准度下降,故为使石材切削后达到标准,石材就需要增加几道加工工序,大大影响加工效率。同时,仿形切割机无法由切削到打磨一线式自动完成。
发明内容
本发明的目的是提供一种回转体石材加工一体机,能够对多个石材进行加工,且无需人工操作即可自动更换工作头。
为达到上述目的,本发明的解决方案是:
一种回转体石材加工一体机,包括基座、立柱、前横臂、后横臂、若干个主轴箱和若干个工作头,所述后横臂的移动轨迹的下方对应各所述输出轴设有有序排列用于放置工作头的若干个固定位,各所述固定位分别对应与所述输出轴相对位,且所有的所述固定位内分别放置有工作头;所述基座的后侧对应各所述输出轴由前至后间隔地设有固定位,各所述输出轴均由前至后按顺序分别与对应的所述固定位相对位,所有的所述固定位按矩阵方式排列,且位于同一列的各所述固定位内依次放置有硬度不同的工作头;
或者,所述基座上设有回转式的传送装置,所述传送装置的前侧平行于所述前横臂,所述传送装置的传送轨迹对应于各所述输出轴固定安装有固定位,各所述固定位存放有不同硬度的工作头;
或者,所述基座上设有传送装置,所述传送装置为多边形的传送架,且每个侧边上的各所述固定位分别与各所述输出轴相对应,且最接近所述石材夹具的相应侧边与所述基座平行,每个侧边上的各所述固定位分别存放有不同硬度的工作头;
或者,在所述后横臂移动轨迹的相应位置处装设有存储箱,所述存储箱内装设有若干个可移动的存放部,每个存放部上对应于各所述输出轴的位置开设有固定位,各所述固定位内分别放置有所述工作头,所述存储箱面对各所述输出轴的一侧开设有供所述存放部出入的出入口,且同一所述存放部上的各所述固定位内放置有硬度相同的工作头,硬度不相同的所述工作头按顺序放置于相应的存放部处;
或者,在所述后横臂移动轨迹的相应位置处设置有立式的传送装置,所述传送装置呈环形状,且所述传送装置设有若干个固定位,各所述固定位上分别设置有工作头,各所述固定位分别按顺序与各所述输出轴相对位,且各所述固定位划分成组,且每组所述固定位上的工作头硬度相同。
所述立柱间活动安装有上下滑动的所述前横臂以及可上下滑动和前后滑动的所述后横臂,所述前横臂和所述基座上装设有至少两件相互配合夹持石材的石材夹具,所述后横臂上装设有与各件所述石材夹具对应的所述主轴箱,各所述主轴箱的输出轴的下端分别固设有连接件,且各连接件位于所述主轴箱的下方,各所述输出轴分别对应通过所述连接件自动与相应的所述工作头相连接或相脱离。
所述工作头包括金属内套和与所述金属内套装配在一起的磨削件,所述连接件为电吸盘,所述金属内套上开设有用于套入所述输出轴上的轴孔,所述磨削件通过所述金属内套与所述电吸盘吸附在一起。
所述磨削件为磨具或切削刀。
所述存储箱由上至下开设有与所述存放部数量相同的所述出入口,各所述出入口分别与所述存放部一一对应;或者,所述出入口设置有一个,各所述存放部按圆周的方式排列并通过一转动轴进行驱动,所述转动轴的轴向方向与所述基座平行,且各所述存放部分别沿所述转动轴做圆周运动;
各所述存储箱内对应于各所述存放部装设有推拉装置,各所述推拉装置共同一套驱动机构或各自用一套驱动机构,且各所述存放部被推出的范围均处于所述后横臂带动各所述输出轴上下和/或前后移动的范围内,且时每个所述存放部推出的范围能够使同一所述存放部上的各所述固定位上的工作头完全露出,所述驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接。
所述传送装置具有驱动机构,此驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接。
7、根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:一件所述石材夹具包括安装于所述前横臂上的顶针和安装于所述基座上的旋转托盘;
各所述石材夹具分隔成两组,各所述石材夹具分隔成两组;其中一组内的各所述石材夹具分别与所述工作头一一对应,或者其中一组内的每两件所述石材夹具分别与一个所述工作头相对应。
所述立柱包括固定于所述基座上的前立柱和后立柱,且所述前立柱和所述后立柱分别对应包括对称设置于所述基座两侧的前左、前右立柱和后左、后右立柱;
所述前横臂的两端分别设置于所述前右立柱和前左立柱上,所述前横臂通过一垂直升降装置上下滑动;所述后横臂的左右两端分别对应套设有沿所述后左立柱和所述后右立柱滑动的滑动块,两所述滑动块与所述后横臂之间分别装设有纵移托板,两所述滑动块分别通过另一垂直升降装置沿所述后左立柱和所述后右立柱上下滑动,且两所述纵移托板分别通过纵向移动装置沿所述后左立柱和所述后右立柱前后移动;所述输出轴与一旋转传动装置的传动连接带动所述工作头旋转,所述旋转传动装置安装在所述后横臂上;
各所述主轴箱通过连接板连接在一起,且所述连接板通过一横向移动装置带动各所述主轴箱左右滑动。
所述横向移动装置包括丝杆、减速器和与所述减速器连接在一起的横移驱动电机,所述丝杆设置于所述后横臂上,所述主轴箱上固定有螺母,所述螺母套设于所述丝杆上,所述丝杆与所述横移驱动电机传动连接。
还包括仿形机构,所述仿形机构为红外仿形、数控仿形、扫描仿形或视频分辨仿形。
与现有技术相比,采用上述结构后,本发明一种回转体石材加工一体机具有如下有益效果:
1、通过各固定位的多种设置方式,即各工作头的设置方式,配合自动吸合或脱离的工作头,以适用于不同的加工空间。
2、通过在后横臂的移动轨迹的下方相应位置设置用于放置工作头的固定位,且固定位内的工作头和装设于主轴箱的输出轴上的连接件相配合,并通过前横臂的上下滑动和后横臂的前后、上下滑动的配合,使相应的工作头能够通过连接件自动与主轴箱的输出轴相连接或相脱离,以此方式达到自动更换工作头的目的,且操作简单、高效。
3、由于本发明设有多个工作头和与各工作头相对应的石材夹具,本发明可对多个石材同时进行加工,同时各工作头跟随后横臂一起前后滑动,使各工作头均能持续抵顶于对应的石材上,消除各工作头加工过久时各加工头与对应石材间的间隙。
4、待加工石材可依次进行多道加工,无需停止设备即可通过布设于基座上的各固定位进行更换每道加工石材所需的工作头。
5、通过将全部的石材夹具分成两组,并且仅其中一组的石材夹具与各工作头相对应,当该组石材夹具上夹持的石材加工完成后,各工作头跟随各主轴箱向左或向右滑动至另一组石材夹具处,对另一组石材夹具上夹持的待加工石材进行加工,采用此种方式可节省更换石材的时间,提供一体机的工作效率。
6、通过在各固定位内存放根据相应的输出轴先后达到的顺序来放置切削石材所需的不同硬度的工作头(磨削件为切削刀)和打磨石材所需的不同硬度的磨具(磨削件为磨具),即可实现自动对石材进行先切削后打磨的整个加工流程,并且可多个石材同时进行。
附图说明
图1为本发明的第一种结构示意图。
图2为本发明的第二种结构示意图。
图3为本发明的右视图。
图4为本发明中工作头的结构示意图。
图5为本发明中主轴箱与工作头的安装示意图。
图6为本发明的第三种结构示意图。
图7为本发明的第四种结构示意图。
图8为本发明中传送装置的结构示意图。
图9为本发明中电吸盘与工作头的连接示意图。
图中:
1-基座 11-旋转底托;
21-前立柱 211-前左立柱;
212-前右立柱 22-后立柱;
221-后左立柱 2211-滑动块;
222-后右立柱 2221-滑动块;
23-前横臂 231-前左横臂;
232-前右横臂 235-第一驱动升降电机;
236-顶尖 24-后横臂;
241-左纵移托板 242-右纵移托板;
3-工作头 31-输出轴;
32-磨削件 33-金属内套;
331-安装槽 332-轴孔;
333-卡孔 4-主轴箱;
41-连接板 42-减速器;
43-横移驱动电机 5-电吸盘;
51-旋转柱 52-安装孔;
6-传送装置 61-固定位;
62-起始侧边 7-工作头;
71-磨削件 72-金属内套;
721-锥形台;
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。
本发明一种回转体石材加工一体机,适用于回转体结构的石材,如图1-3所示,为方便描述,以石材加工一体机正常使用时的方位为参考方向,包括基座1、立柱、仿形控制机构和至少一个用于加工石材的工作头3,其中工作头3呈圆盘状。
立柱包括固定连接于基座1前端的前立柱21和固定连接于基座2后端的后立柱22,且前立柱具有对称设置于基座1两侧的前左立柱211和前右立柱212,后立柱具有对称设置于基座1两侧的后左立柱221和后右立柱222,前左立柱211的顶部与前右立柱212的顶部之间以及后左立柱221的顶部与后右立柱222的顶部之间分别通过连接梁连接在一起。前左立柱211和前右立柱212之间装设有前横臂23,此前横臂23可沿前立柱21上下滑动,前横臂23和基座1之间设置有至少两件相互配合用于夹持石材的石材夹具,后左立柱221和后右立柱222之间装设有后横臂24,此后横臂24可沿后立柱22上下滑动和前后滑动。
在本发明中,后横臂24上安装有与石材夹具相对应的主轴箱4,各主轴箱4的输出轴31均垂直于后横臂24,且各主轴箱4的底端面均固设有连接件,且各连接件均穿过对应的输出轴31的下端,并且各输出轴31通过连接件自动与对应的工作头3连接在一起或脱离开来。基座1的后侧对应于各输出轴31所经路径上设有若干个用于存放工作头3的固定位,各固定位有序排列,并且各固定位与对应的输出轴31相对位,各固定位均对应与工作头相适配。
进一步,上述连接件为与工作头相适配的电吸盘5,如图4所示,工作头3包括磨削件32和金属内套33,此磨削件32为磨具或切削刀,此金属内套33的截面呈工字型,金属内套33的轴向中部开设有供输出轴31套入的轴孔332,金属内套33的侧面开设有供安装磨削件32的环形的安装槽331,此轴孔332的孔径与输出轴31的直径相适配,磨削件32的外径大于金属内套33的外径。其中,磨削件32的直径为160-250mm,轴孔332的孔径为30-80mm,金属内套的外径为80-130mm,且磨削件32的径向面露出金属内套的部分为20-80mm。较佳地,如图5所示,为防止工作头3打滑,金属内套33上开设有一卡孔333,电吸盘5的下端面固设有伸入此卡孔333内的旋转柱51。
当磨削件32为磨具时,此磨具呈圆盘状,磨具的厚度约为10mm-12mm,金属内套33的轴孔332的孔径约为30mm,金属内套33的外径约为80mm,且磨削件32的径向面露出金属内套33的部分约为20mm或40mm。当磨削件32为切削刀时,金属内套33的轴孔332的孔径约为80mm,金属内套33的外径约为120-130mm,且磨削件32的径向面露出金属内套的部分约为80mm。
如图2所示,一件石材夹具包括顶尖236和旋转底托11,顶尖236设置于前横臂23的下侧面上,旋转底托11设置于基座1对应顶尖236处。此旋转底托11通过底托旋转传动装置带动石材旋转,此底托旋转传动装置包括底托驱动电机、底托减速箱和同步带,底托驱动电机与底托减速箱按常规方式传动连接,底托减速箱通过同步带与旋转底托11进行传动连接。在本发明中,底托减速箱还可通过三角带、气动、油压或涡轮按常规方式与旋转底托11进行传动连接。其中,顶尖236按常规的方式装设于前横臂231上,以使顶尖236可上下升降,此常规方式为机械领域内常见的技术方案,如采用气动、电动或机械的方式均可实现。
前横臂23的两端分别安装于前左立柱211和前右立柱212上,前横臂23通过第一垂直升降装置分别沿前立柱21进行向上或向下的滑动。后横臂24的左右两端分别设置有套设于后左立柱221和后右立柱222上的滑动块2211、2221,滑动块2211与后横臂24的左端之间、滑动块2221与后横臂24的右端之间分别装设有左纵移托板241和右纵移托板242,两滑动块2211、2221通过另一垂直升降装置沿后立柱22向上或向下的滑动,左、右纵移托板241、242通过对应的纵向移动装置分别沿后左立柱221和后右立柱222向前或向后的滑动。其中,当各工作头3对石材加工过久时各工作头3与对应石材间会产生间隙,通过纵向移动装置使后横臂向前滑动,且工作头跟随后横臂一起向前滑动,来消除各工作头3与对应石材间的间隙,以使各工作头3的外周面均能持续抵顶于相应的石材上。上述各输出轴31枢接于对应的主轴箱4上,且各输出轴31的两端分别凸出于对应的主轴箱4的相应面,各输出轴31的上端均与旋转装置传动连接,从而带动输出轴31旋转。其中,本发明提及的两垂直升降装置、纵向移动装置、底托旋转传动装置和旋转装置的安装结构分别对应与中国专利中申请号为:200810071856.2的“多头石材仿形切割机”中所述的垂直升降机构、横梁垂直升降机构、横梁横移机构、旋转驱动机构和与旋转驱动电机传动旋转的安装结构相一致。
进一步,如图1-2所示,上述仿形控制机构与本申请人申请的一种“多头石材仿形切割机”中所提及仿形控制机构相一致,即仿形控制机构采用红外仿形,即通过设置于前立柱21上的模板轨道,此模板轨道上夹设有仿形模板(石材模板),并通过带有电光跟踪头的仿形控制杆对仿形模板进行仿形。此仿形控制机构还可采用数控仿形或视频分辨仿形的方式进行仿形,其中数控仿形是通过在前、后立柱21、22和后横臂24上设置座标,并通过控制器分别控制两垂直升降装置和纵向移动装置的电机进行仿形,且此控制器内设置有数控系统。视频分辨仿形是根据视频图像,截取仿形模板的外形轮廓线,并通过该外形轮廓线进行仿形。红外仿形、数控仿形或视频分辨仿形均为现有常见的仿形方式,因此不再展开叙述。
在本发明中,各电吸盘5的驱动端均与电气控制系统连接,并且两垂直升降装置、纵向移动装置、底托旋转传动装置、旋转装置和横向移动装置上驱动电机的驱动端均以常规方式与电气控制系统连接。
实施例一
本实施例中,基座1上安装有两件石材夹具,一件石材夹具用于夹持仿形模板,另一件石材夹具用于装夹未加工的石材。
以磨削件32为磨具为例。
如图1所示和如图3-4所示,基座1的后侧对应于两输出轴31所经的路径上分别由前至后依次设有若干个固定位,所有的固定位按矩阵的方式排列,各固定位内均放置有相应的工作头3,初始状态时,两输出轴31位于相应的旋转底托11的上方,且旋转底托11的后方由前至后排列的各固定位内的各工作头3以石材为坐标从近至远按各工作头3的硬度由低至高放置于相应的固定位内,由前至后排列的各固定位内的各工作头3依次通过处于上方的电吸盘5的得失电来实现与输出轴31的连接或脱离。
较佳地,如图5所示,为方便将工作头精准定位于固定位内,使旋转柱51与卡孔333安装在一起,即输出轴31精准地与工作头3相连接,各固定位内对应于输出轴31和旋转柱51分别环设有定位凸部(图中未示出),并采用人工方式将各工作头3放置于相应的固定位内,此时卡孔333和轴孔332与固定位内的定位凸部相对位,以使得各电吸盘5上的旋转柱51可精准地与对应的卡孔333连接在一起,各输出轴31精准地与对应的轴孔332连接在一起。
为方便描述,各固定位以各石材为坐标均从前至后依次为固定位一、固定位二,以此类推。
具体的,两输出轴31的下端均通过各自对应的电吸盘5与工作头3内的金属内套33的配合来实现与工作头3相连接或相脱离。在本实施例中,电吸盘5的中心位置紧固于输出轴31的下端并固定于主轴箱4的下方;较佳地,为进一步防止磨削件32打滑,输出轴31与工作头3内的金属内套33的套合处设置有花键或键条,或者金属内套33的截面呈椭圆形或长腰孔形。
较佳地,磨削件32上设置有距离感应器,且距离感应器与纵向移动装置中的驱动电机的驱动端相连接,距离感应器配合相应的控制电路可测得磨削件32与石材之间的间隙,从而控制纵向移动装置中的驱动电机向前移动以带动磨削件32的外周面持续抵顶石材,用以消除磨削件32与石材间的间隙。
此回转体石材加工一体机加工过程如下:将未打磨的石材放置于旋转底托11上,然后前横臂23向下滑动,使得前横臂23上的顶针236抵顶于石材上,同时后横臂24滑动至各输出轴31分别与相应的固定位一相对位,主轴箱4上的电吸盘5通电从而产生吸力,通过工作头3上的金属内套33与电吸盘5的配合,使工作头3安装于输出轴31上并与各电吸盘5吸附在一起,随后后横臂24向前、向后、向上或向下滑动,使工作头3上的磨削件32的外周面抵顶于石材上,此时旋转底托11带动石材旋转,工作头3通过输出轴31的旋转进而高速旋转,使得工作头3上的磨削件32通过自身的旋转对石材进行打磨,当磨削件32与石材之间因磨损产生间隙时,后横臂24将向前移动从而使磨削件32持续抵顶石材,完成第一道石材打磨后,后横臂24向后移动,当各输出轴31分别达到对应的固定位一时,后横臂24向下移动接近固定位一,且主轴箱4上的电吸盘5断电从而失去吸力,使工作头3脱落至相应的固定位一内,然后后横臂24继续向后移动,当达到固定位二时,各输出轴31分别与相应的固定位二相对位,此时电吸盘5通电产生吸力,使此金属内套33套入输出轴31上并吸附于对应的电吸盘5上,之后后横臂24向上、向前移动,跨过固定位一(及其内的工作头)到达石材所在位置,对石材进行第二道打磨,第二道打磨完成后重复前面步骤更换工作头再进行第三道打磨。其中,基座1和前横臂23之间装设另一用于夹持仿形模板的石材夹具,通过前面所述的红外仿形对未加工石材进行打磨。
实施例二
实施例一中所提及的结构还可形成一打磨生产线,即对同一石材按顺序进行多道打磨,且多个工作头3同一时间分别对相应的石材进行打磨。
进一步,如图2-4所示,此前横臂23可包括分隔成两部分的前左横臂231和前右横臂232,且此前横臂还可为一体成型,在本实施例中前横臂23分隔成两部分,前左横臂231的左端装设于前左立柱211上,前右横臂232的右端装设于前右立柱212上,前左横臂231和前右横臂232通过前面所述的第一垂直升降装置分别沿前左立柱211和前右立柱212进行向上或向下的滑动,此时前左立柱211和前右立柱212的顶部均安装有第一升降驱动电机235。通过两第一升降驱动电机235分别与对应的垂直升降装置内的其他部件的传动配合带动前左横臂231和前后横臂232分别沿前左立柱211和前右立柱212向上或向下进行滑动。
进一步,前左横臂231与基座1相应的部位之间和前右横臂232与基座1相应的部位之间分别间隔地设置有数目相同且至少4件以上的石材夹具。在本实施例中,前横臂23与基座1之间设置有8件石材夹具,且全部的石材夹具平均分成两组,以设置于前右横臂232与基座1相应的部位之间的石材夹具为第一组(共4件石材夹具),设置于前左横臂231与基座1相应的部位之间的石材夹具为第二组,第一组的石材夹具分别与安装于各输出轴31上的工作头3一一对应,即各磨削件32的外周面均抵顶于各自对应的石材上。每组石材夹具中最左端和最右端的石材夹具装夹有仿形模板,用于仿形。较佳地,为节省用电,第一组石材夹具中的旋转底托11通过底托旋转传动装置进行传动连接,第二组石材夹具中的旋转底托11通过另一底托旋转传动装置进行传动连接,即八个旋转底托11分成两组独立进行旋转,当一组旋转底托11旋转时,则另一组旋转底托11不旋转。同时,二组石材夹具中的顶针亦分成两组独立进行升降调节。
在本发明中,如图6所示,第一组石材夹具或第二组石材夹具还可以是相邻的两件石材夹具与一个磨削件32相对应,即一个磨削件32的外周面分别抵顶两相邻的石材。
如图2所示,后横臂24的相应部位上设置有四个主轴箱4,四个主轴箱4分别与石材夹具一一对应,且四个主轴箱4之间通过连接板41连接在一起,此连接板41位于后横臂24的上侧面上;最右端的石材夹具为石材夹具一,从左至右依次类推,四个主轴箱4均通过横向移动装置沿后横臂24左、右滑动,本实施例中,横向移动装置采用机械方式驱动,此横向移动装置包括横向丝杆、减速器42和横移驱动电机43,此横向丝杆设置于后横臂24的左右两端之间,此螺母固定于主轴箱四的左端,减速器42和横移驱动电机43传动连接在一起,且减速器42和横移驱动电机43安装于后左横臂241的左端,横移驱动电机43与横向丝杆传动连接。其中,各主轴箱4左右滑动时两组旋转底托11均不旋转,以防止人工更换石材时误伤更换者和避免对打磨完成后的石材进行再加工。
在本发明中,横向移动装置还可采用气动、液压或齿轮齿条的方式进行驱动。当横向移动装置采用气动方式进行驱动时,在后横臂24上装设有气缸,气缸内连接有气动杆,此气动杆的自由端与连接板41固定连接,通过气动杆与气缸的伸缩配合带动连接板41向左或向右移动,从而带动各主轴箱4移动。当横向移动装置采用齿轮齿条的方式进行驱动时,后横臂24上安装有电机,连接板41上装设有齿轮,齿轮上套设有传动轴,后横臂24的上侧面对应于齿轮装设有齿条,且齿轮与齿条相啮合,电机与齿轮通过传动轴传动连接,通过电机带动齿轮齿条相配合以使得连接板41向左或向右移动,进而使各主轴箱4移动。其中,液压驱动的安装方式与气动方式相同,因此不再展开叙述。
进一步,基座1的右后侧和左后侧均开设按矩阵方式排列的固定位,以位于右后侧的各固定位为第一组固定位,位于左后侧的各固定位为第二组固定位,第二组固定位的结构与第一组固定位相同;在本实施例中,基座1的后侧的每一排从左至右的方向上均水平布设有八个固定位,在发明中一个石材需要打磨几道,则基座1的后侧的每一列前后方向上对应此石材就布设有几个固定位。前后方向上的各固定位内的工作头3均依次通过对应的主轴箱4下方的电吸盘5的得失电实现与输出轴31的连接和脱离,且各工作头3均对应跟随输出轴一起旋转。在本发明中,还可在基座1的后侧仅设置一组按矩阵方式排列的固定位。
回转体石材加工一体机的打磨生产线加工如下:将未打磨的四个石材分别放置于第一组的石材夹具的旋转底托11上,并且将另外四个未打磨的石材放置于第二组石材夹具上,初始状态时各输出轴31位于相应的旋转底托11的上方,然后前左横臂231、前右横臂232向下滑动,使得前左横臂231、前右横臂232上的各顶针236分别抵顶于对应的石材上,同时后横臂24向后滑动使四个输出轴31与四个固定位一(第一组固定位)一一对位,此时各电吸盘5通电产生吸力,使得四个工作头3的金属内套32分别套入对应的输出轴31上并与各电吸盘5吸附在一起,然后后横臂24向上、向前滑动,使四个工作头3上的磨削件32的外周面分别抵顶于对应的石材,且四个石材跟随各自对应的旋转底托11一起进行旋转,四个工作头3分别跟随对应的输出轴11一起进行高速旋转,四个工作头3上的磨削件32分别对相应的石材进行打磨,当各磨削件32与相应的石材之间因磨损产生间隙时,后横臂24向前移动,使各磨削件32持续抵顶相应的石材;完成第一道石材打磨后,后横臂24将向后移动,当四个输出轴31分别到达对应的固定位一时,后横臂24向下移动接近固定位一,且四个主轴箱4上的电吸盘5均断电从而失去吸力,使得四个工作头3分别脱落至相应的固定位一内,然后后横臂24继续向后移动,当到达固定位二内时,四个输出轴31分别对准相应工作头3上的金属内套33,此时四个电吸盘5通电产生吸力,通过四个工作头3上的金属内套33与相应的电吸盘5的配合,使四个工作头3分别套入对应的输出轴31上并与各电吸盘5吸附在一起,之后后横臂24向上、向前移动,跨过固定位一到达石材所在的位置(及其内的工作头)到达石材所在位置,对各自对应的石材进行第二道打磨,当第二道打磨完成后再进行第三道打磨直至多道打磨完成后,后横臂24向后、向下移动将最后一道的各工作头3分别脱落至最后的固定位内;随后,后横臂24向上移动,前右横臂232向上移动,第一组石材夹具上已加工完成的石材可人工搬运,并换上未加工的石材,四个主轴箱4分别沿后横臂24的右侧向左侧的方向滑动并与第二组的石材夹具一一对应,后横臂24向前移动至各输出轴31分别与第二组固定位上的固定位一相对位,此时后横臂24向下移动接近第二组固定位上的固定位一,使得各输出轴31分别对准相应的金属内套33,之后四个电吸盘5均通电产生吸力,通过各工作头3上的金属内套33与相应的电吸盘5的配合,使各工作头3分别套入对应的输出轴31上并与各电吸盘5吸附在一起,之后后横臂24向上、向前移动,跨过固定位一到达石材所在的位置(及其内的工作头)到达石材所在位置,对第二组石材夹具上的石材进行打磨,之后重复前面所述的过程即可完成多道的打磨。其中,最左端和最右端的石材夹具上设置仿形模板,通过前面所述的红外仿形进行仿形打磨。在本发明中,磨具的数量、进行几道打磨可根据实际加工的情况进行选择。
进一步,切削生产线的切削过程与打磨生产线的打磨过程基本相同,在此不再展开叙述。
在本发明中,切削刀具采用金刚石或铜片烧结而成的刀具。
于现有技术相比,石材从未加工到加工完成的过程中,无论石材需要经过几道打磨和/或切削,都不需要人工更换工作头,只需通过电吸盘和相应工作头上的金属内套相配合即可完成自动更换。同时,针对同一石材的加工标准,相比人工更换工作头,自动更换工作头可减小工作头3与对应的输出轴间的误差,使得工作头加工石材时的精准度上升,与现有石材加工设备相比,本发明对石材的加工次数相对较少。
在实施例一和实施例二中,各固定位内放置有工作头3,且沿前后方向位于同一列的所有工作头3中,其中一部分的磨削件32为磨具,另一部分的磨削件32为切削刀,用以实现在同一设备中完成切削和打磨的工序。
进一步地,现有石材加工中未有打磨和切削在同一设备中先后对石材进行加工的设备,故当需要转换工序时,需人工将石材更换至另一台设备中,采用此种方式加工石材存在误差较大的问题,而前述的加工一体机可实现打磨和切削在此设备完成,减小了加工石材的误差。
实施例三
本实施例是对实施例二中所述的各主轴箱作出的改进,即各主轴箱4仍采用连接板连接在一起,后横臂24的上侧面开设有滑道,各主轴箱4内上侧面对应滑道均设有滑块,各主轴箱4与后横臂24通过滑道与滑块的配合装设在一起,且连接板41的下侧面对应于滑道设有滑块,各主轴箱4仍通过实施例二中所述的横向移动装置沿滑道左、右滑动,但是本实施例螺母套入横向丝杆内后固定于连接板上。
实施例四
本实施例中,如图6所示,前横臂23一体成型,当各主轴箱4滑动至后横臂24的右端时,第一组石材夹具中的各顶针236均跟随前横臂23一起向下滑动,使各顶针236对应抵顶于石材上,加工时,带动第一组石材夹具中的各旋转底托11旋转的底托旋转传动装置工作,此时能够带动第二组石材夹具中的各旋转底托11旋转的另一底托旋转传动装置处于停止状态。
一般地,如图7所示,在实际生产中,一体机上的两组石材夹具可分别设置八件石材夹具(共十六件石材夹具),且各石材夹具分别与石材一一对应。
实施例五
各固定位可采用另一种方式布设,其他结构与前面所述的结构一致。
如图2所示和如图8所示,基座1对应于前立柱21与后立柱22之间装设有回转式的传送装置,传送装置的前侧平行于前横臂23,传送装置的传送轨迹对应于各主轴箱4上的输出轴31固定安装有固定位,固定位的数量按常见石材加工时需几道石材打磨和切削进行设置,各固定位内存放有不同硬度的工作头3。
本实施例中,传送装置6为多边形的传送架,且此传送架每次转动均转过一侧边。
具体的,本实施例中传送装置沿逆时针转动,传送装置6的每个侧边上对应于各输出轴31分别开设有固定位61(每个侧边上的固定位的数量与输出轴31的数量相同),且同一侧边上的固定位61内放置有硬度相同的工作头3,为方便描述传送装置以放置有硬度最低的工作头的侧边为起始侧边62,且沿逆时针方向依次为第二侧边、第三侧边至第n侧边(n取决于此传送装置为几边形),起始侧边62上对应于各输出轴31分别开设有固定位一,第二侧边上设置有与输出轴31数量相等的固定位二,至第n侧边设置有与输出轴31数量相等的固定位n,其中各固定位一上的工作头的硬度最低,随着传送装置的转动,相应侧边上的各工作头的硬度也逐渐变高。此外,传送装置6的相应侧边转动到最接近石材夹具时,此侧边与基座1平行。
在本发明中,传送装置具有驱动机构,此驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接,此电气控制系统为机械加工领域内常见的系统。
在本发明中,各工作头根据打磨或切削过程中的实际情况进行放置。
以传送装置采用六边形的传送架为例,固定位一、固定位二至固定位六内分别根据需要放置有用于切削的第一工作头和用于打磨的第二工作头,其中第一工作头中的磨削件为切削刀具,第二工作头中的磨削件为磨具。以石材需进行三道切削三道打磨为例,石材夹具采用实施例二中所述的结构,各固定位一内均放置有第一工作头一,各固定位二内均放置有第一工作头二,各固定位三内均放置有第一工作头三,各固定位四内均放置有第二工作头一,各固定位五内均放置有第二工作头二,各固定位六内均放置有第二工作头三。
当石材进行一道切削时,传送装置6的起始侧边与基座1平行,后横臂24滑动至传送装置6的起始侧边的上方,且后横臂24向下移动接近各固定位一,各主轴箱4上的输出轴31分别与相应的固定位一相对位,此时各电吸盘5通电产生吸力,通过各第一工作头一上的金属内套与对应的电吸盘5的配合,将各第一工作头一分别套入对应的输出轴31上并与对应的电吸盘5吸附在一起,随后后横臂24向上、向前移动,到达石材所在位置,并使得各第一工作头一上的磨削件32抵顶于相对应的石材,完成第一道切削;当第一道切削完成后,后横臂24向后、向下滑动至传送装置6的起始侧边的上方,各输出轴31分别与对应的固定位一对位,随后电吸盘5断电从而失去吸力,使各第一工作头一分别脱落至对应固定位一内,在上述过程中传送装置6处于停止状态,当第一工作头一脱落后,后横臂24向上移动,传送装置6开始逆时针转动,使得第二侧边上的各固定位二分别与对应输出轴31对位,然后后横臂24向下移动接近各固定位二,随后重复前述步骤即可完成对工作头(磨削件为切削刀或磨具)的自动更换,以及相应工作头对石材的加工,同时采用上述步骤后此石材加工一体机可自动对石材进行从切削到打磨的整个加工流程。
在本实施例中,传送装置还可为环形传送带,其前侧平行于基座,且前后侧的长度分别大于各主轴箱4间之和,若干个固定位布设于传送装置上,并沿传送装置的运行轨迹与各输出轴设置相对应,此传送装置的结构与机械加工领域内常见的环形传送带的结构相一致,故不再展开叙述,环形传送带具有驱动机构,其驱动端与电气控制系统相连接,以使环形传送带每次传送相同的距离。
此外,此传送装置还可为环形导轨,此环形导轨的前侧平行于基座,且环形导轨上安装有若干个滑座,各滑座上分别开设有供放置工作头的固定位,且滑座的数量是输出轴的倍数,各滑座分别以输出轴的数量划分成组,且每组的滑座与各输出轴相对应,同一组滑座上的工作头硬度相同,此环形导轨通过同步带传动系统使得各滑座滑动。其中,同步带传送系统为机械加工领域内常见的系统。
实施例六
如图9所示,本实施例中工作头7包括磨削件71和金属内套72,与前述的工作头相比,此工作头7中的金属内套72的中心处与电吸盘5面对面的一侧面上延伸出定位台721,且定位台721伸入电吸盘的安装孔52内,此定位台721与安装孔52相适配,并且电吸盘5套入输出轴31上并使输出轴31的下端部位于此电吸盘5的安装孔52内,输出轴31的下端面与锥形台721的台面在安装孔52内相抵接。作为优选地,输出轴31的下端部伸入安装孔52孔深的2/3,定位台721伸入安装孔52孔深的1/3。
在本实施例中,定位台721为锥形台。
实施七
本实施例中各固定位可采用第三种方式布设,其他结构与前面所述的结构一致。
区别于实施例一、实施例五,在后横臂移动轨迹的相应位置处装设有存储箱,此存储箱内装设有若干个可移动的存放部,每个存放部上对应于各输出轴的位置开设有固定位,各固定位内分别放置有工作头,存储箱面对各输出轴的一侧开设有供存放部出入的出入口。
其中,同一存放部上的各个固定位内放置有硬度相同的工作头,且硬度不相同的工作头按顺序放置于相应的存放部上。
作为优选地,存储箱由上至下开设有与存放部数量相同的出入口,且各出入口分别与存放部一一对应,各存放部以推拉的方式分别放置于对应的出入口内,初始状态时,各存放部的相应侧面的整体构成存储箱的一侧面,并使得存储箱形成一密闭空间;存储箱内对应于各存放部设置有推拉装置,各推拉装置共用一套驱动机构或各自用一套驱动机构,且各存放部被推出的范围均处于后横臂带动各输出轴上下、前后移动的范围内,同时每个存放部推出的范围能够使各固定位上的工作头完全露出。在本实施例中,各存放部上的工作头的硬度由上至下逐渐变低。
作为另一优选地,存储箱的相应侧面上开设有一个上述出入口,各存放部按圆周的方式排列并通过一转动轴进行驱动,转动轴的轴向方向与基座平行,且各存放部分别沿转动轴做圆周运动,各存放部上分别设置有推拉装置,各推拉装置共用一套驱动机构或各自用一套驱动机构,每次仅一个存放部从出入口处推出,且被推出的范围处于后横臂带动各输出轴上下、前后移动的范围内,同时每个存放部推出的范围能够使各固定位上的工作头完全露出。在本实施例中,初始状态时最接近出入口的存放部放置的工作头的硬度最低,以此存放部为起始部,按顺时针各存放部上的工作头的硬度逐渐提高。
在本实施例中,此驱动机构的驱动端与上述电气控制系统相连接,且此推拉装置为现有机械领域内常见的装置。
实施例八
本实施例中各固定位可采用第四种方式布设,其他结构与前面所述的结构一致。
在后横臂移动轨迹的相应位置处设置有立式的传送装置,此传送装置呈环形状,且传送装置设有若干个固定位,各固定位上分别放置有工作头,各固定位分别按顺序与后横臂上对应的输出轴相对位,且此传送装置的长度大于后横臂的长度。
其中,各固定位分别按输出轴的数量划分成组,每组固定位上的工作头硬度相同,且各组固定位上的工作头按硬度从低到高依次放置。
在本实施例中,传送装置具有一套驱动机构,此驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接。
以上所述仅为本实施例的优选实施例,凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化和修饰,均应属于本发明的权利要求范围。

Claims (10)

1.一种回转体石材加工一体机,包括基座、立柱、前横臂、后横臂、若干个主轴箱和若干个工作头,所述后横臂的移动轨迹的下方对应各所述输出轴设有有序排列用于放置工作头的若干个固定位,各所述固定位分别对应与所述输出轴相对位,且所有的所述固定位内分别放置有工作头;其特征在于:所述基座的后侧对应各所述输出轴由前至后间隔地设有固定位,各所述输出轴均由前至后按顺序分别与对应的所述固定位相对位,所有的所述固定位按矩阵方式排列,且位于同一列的各所述固定位内依次放置有硬度不同的工作头;
或者,所述基座上设有回转式的传送装置,所述传送装置的前侧平行于所述前横臂,所述传送装置的传送轨迹对应于各所述输出轴固定安装有固定位,各所述固定位存放有不同硬度的工作头;
或者,所述基座上设有传送装置,所述传送装置为多边形的传送架,且每个侧边上的各所述固定位分别与各所述输出轴相对应,且最接近所述石材夹具的相应侧边与所述基座平行,每个侧边上的各所述固定位分别存放有不同硬度的工作头;
或者,在所述后横臂移动轨迹的相应位置处装设有存储箱,所述存储箱内装设有若干个可移动的存放部,每个存放部上对应于各所述输出轴的位置开设有固定位,各所述固定位内分别放置有所述工作头,所述存储箱面对各所述输出轴的一侧开设有供所述存放部出入的出入口,且同一所述存放部上的各所述固定位内放置有硬度相同的工作头,硬度不相同的所述工作头按顺序放置于相应的存放部处;
或者,在所述后横臂移动轨迹的相应位置处设置有立式的传送装置,所述传送装置呈环形状,且所述传送装置设有若干个固定位,各所述固定位上分别设置有工作头,各所述固定位分别按顺序与各所述输出轴相对位,且各所述固定位划分成组,且每组所述固定位上的工作头硬度相同。
2.根据权利要求1所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述立柱间活动安装有上下滑动的所述前横臂以及可上下滑动和前后滑动的所述后横臂,所述前横臂和所述基座上装设有至少两件相互配合夹持石材的石材夹具,所述后横臂上装设有与各件所述石材夹具对应的所述主轴箱,各所述主轴箱的输出轴的下端分别固设有连接件,且各连接件位于所述主轴箱的下方,各所述输出轴分别对应通过所述连接件自动与相应的所述工作头相连接或相脱离。
3.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述工作头包括金属内套和与所述金属内套装配在一起的磨削件,所述连接件为电吸盘,所述金属内套上开设有用于套入所述输出轴上的轴孔,所述磨削件通过所述金属内套与所述电吸盘吸附在一起。
4.根据权利要求3所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述磨削件为磨具或切削刀。
5.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述存储箱由上至下开设有与所述存放部数量相同的所述出入口,各所述出入口分别与所述存放部一一对应;或者,所述出入口设置有一个,各所述存放部按圆周的方式排列并通过一转动轴进行驱动,所述转动轴的轴向方向与所述基座平行,且各所述存放部分别沿所述转动轴做圆周运动;
各所述存储箱内对应于各所述存放部装设有推拉装置,各所述推拉装置共同一套驱动机构或各自用一套驱动机构,且各所述存放部被推出的范围均处于所述后横臂带动各所述输出轴上下和/或前后移动的范围内,且时每个所述存放部推出的范围能够使同一所述存放部上的各所述固定位上的工作头完全露出,所述驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接。
6.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述传送装置具有驱动机构,此驱动机构的驱动端与电气控制系统相连接。
7.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:一件所述石材夹具包括安装于所述前横臂上的顶针和安装于所述基座上的旋转托盘;
各所述石材夹具分隔成两组,各所述石材夹具分隔成两组;其中一组内的各所述石材夹具分别与所述工作头一一对应,或者其中一组内的每两件所述石材夹具分别与一个所述工作头相对应。
8.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述立柱包括固定于所述基座上的前立柱和后立柱,且所述前立柱和所述后立柱分别对应包括对称设置于所述基座两侧的前左、前右立柱和后左、后右立柱;
所述前横臂的两端分别设置于所述前右立柱和前左立柱上,所述前横臂通过一垂直升降装置上下滑动;所述后横臂的左右两端分别对应套设有沿所述后左立柱和所述后右立柱滑动的滑动块,两所述滑动块与所述后横臂之间分别装设有纵移托板,两所述滑动块分别通过另一垂直升降装置沿所述后左立柱和所述后右立柱上下滑动,且两所述纵移托板分别通过纵向移动装置沿所述后左立柱和所述后右立柱前后移动;所述输出轴与一旋转传动装置的传动连接带动所述工作头旋转,所述旋转传动装置安装在所述后横臂上;
各所述主轴箱通过连接板连接在一起,且所述连接板通过一横向移动装置带动各所述主轴箱左右滑动。
9.根据权利要求8所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:所述横向移动装置包括丝杆、减速器和与所述减速器连接在一起的横移驱动电机,所述丝杆设置于所述后横臂上,所述主轴箱上固定有螺母,所述螺母套设于所述丝杆上,所述丝杆与所述横移驱动电机传动连接。
10.根据权利要求1或2所述的回转体石材加工一体机,其特征在于:还包括仿形机构,所述仿形机构为红外仿形、数控仿形、扫描仿形或视频分辨仿形。
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