CN110465879A - 一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了石材加工设备技术领域的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，包括龙门机架，龙门机架的底部设置有Y轴移动平台，Y轴移动平台的顶部安装有石材装夹装置，龙门机架的前侧安装有X轴移动平台，X轴移动平台的前侧安装有Z轴移动平台，Z轴移动平台的前侧安装有主轴驱动组件，本发明提供了一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，可适用于圆弧直径在150mm以上的曲面石板材的内圆弧面加工，不仅大大降低了劳动强度、提高了加工效率，而且通过数控加工可确保产品精度和尺寸均一性，能够满足石板材高品质加工要求。

Description

一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机

技术领域

本发明涉及石材加工设备技术领域，具体为一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机。

背景技术

石材作为一种高档建筑装饰材料广泛应用于室内外装饰设计、幕墙装饰和公共设施建设。目前市场上常见的石材主要分为天然石、人造石和大理石等，石材从石矿中按照一定尺寸开采出来形成坯料，坯料配送至加工厂后需要通过一系列切割打磨加工工序形成表面平整光洁的石板材，市面上大部分石板材一般为平面板材，平面板材打磨加工采用市面上常用的石材打磨设备即可，但为了迎合客户美观和特殊用途需求，圆弧曲面结构的石板材的市场需求量也日益上涨。

市场上对于圆弧半径较小(300mm及以下)的曲面石材，没有专用的设备进行粗磨和抛光，仍然依靠人工手动进行打磨和抛光；

1、对于手工对内圆弧板的进行的打磨和抛光，劳动强度大，效率低，且无法满足高质量的要求；

2、现有的石板材加工数控设备，由于其电机主轴结构尺寸大于所需加工板材的内圆弧半径，所以无法对内圆弧进行加工；

3、现有的石板材加工数控设备，由于其装夹结构主要适用于平面结构的石板材，无法装夹内圆弧石板材。

基于此，发明设计了一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，以解决上述问题

发明内容

发明的目的在于提供一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，以解决上述技术问题。

为实现上述目的，发明提供如下技术方案：一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，包括龙门机架，所述龙门机架的底部设置有Y轴移动平台，所述Y轴移动平台的顶部安装有石材装夹装置，所述龙门机架的前侧安装有X轴移动平台，所述X轴移动平台的前侧安装有Z轴移动平台，所述Z轴移动平台的前侧安装有主轴驱动组件；

所述Y轴移动平台包括两根沿着前后方向且相互平行铺设的导轨座，两根所述导轨座的顶部均设置有Y轴滑轨滑块组件，所述Y轴滑轨滑块组件的一侧设置有安装于所述石材装夹装置上的Y轴驱动电机和减速器，所述减速器的输出端套接有移动齿轮，所述移动齿轮的底部啮合有固定齿条，所述固定齿条固设于所述导轨座一侧壁；

所述石材装夹装置包括固设于所述Y轴滑轨滑块组件移动端顶部的若干支撑座，所述支撑座的顶部固设有装夹安装板，所述装夹安装板的顶部左右对称设置有两组调距安装架，两组所述调距安装架与所述装夹安装板之间通过两组前后分布设置的调距机构连接，两组所述调距安装架相向一侧各设有一对压紧机构；

所述X轴移动平台包括两组沿着左右方向平行且相互铺设于所述龙门机架前侧壁的X轴滑轨滑块组件，两组所述X轴滑轨滑块组件之间设置有X轴丝杆螺母组件，所述X轴丝杆螺母组件的一端设置有X轴驱动电机，所述X轴滑轨滑块组件的移动端和X轴丝杆螺母组件的螺母座均与所述Z轴移动平台固定连接；

所述Z轴移动平台包括两组沿着上下方向且相互平行铺设于所述X轴移动平台前侧的Z轴滑轨滑块组件，两组所述Z轴滑轨滑块组件之间设置有Z轴丝杆螺母组件，所述Z轴丝杆螺母组件的顶端设置有Z轴驱动电机，所述Z轴滑轨滑块组件的移动端和Z轴丝杆螺母组件的螺母座均与所述主轴驱动组件固定连接；

所述主轴驱动组件包括固定安装于所述Z轴移动平台前侧的主轴安装架，所述主轴安装架的中部安装有主轴驱动电机，所述主轴安装架的底部通过主轴箱支架安装有用于安装金刚轮的主轴箱，所述主轴箱的转轴与所述主轴驱动电机的输出端通过V型同步带传动连接。

优选的，所述调距机构包括沿左右方向设置的双头丝杆，所述双头丝杆的两端螺纹旋向相反，所述双头丝杆的两端端部均通过轴承座安装于所述装夹安装板的顶部，所述双头丝杆的左右两侧对称螺接有调距螺母座，两组所述调距螺母座分别与两组所述调距安装架底部固定连接。

优选的，所述压紧机构包括固设于所述调距安装架上的固定座，所述固定座的下方开设有螺母调节口，所述固定座的内腔嵌设有可上下移动的压紧块，所述压紧块的底部固接有夹紧螺杆，所述夹紧螺杆的外壁且位于所述螺母调节口的内腔螺接有锁紧螺母。

优选的，所述压紧块为顶端为垂直弯折形成水平下压接触端的L形结构。

优选的，所述装夹安装板的顶部且位于两组所述调距安装架中间设置有用于支撑石板的支撑枕块，所述装夹安装板的顶部两端以及中部通过设置支撑肋板将所述支撑枕块架起。

优选的，所述支撑枕块的顶部沿长度方向开设有弧形凹槽。

优选的，所述导轨座的顶部两侧均设置有隔尘挡板，所述隔尘挡板高于所述Y轴滑轨滑块组件。

优选的，所述支撑座的底部外侧设置有迂回弯折的U形围合部，所述U形围合部与所述隔尘挡板配合形成所述Y轴滑轨滑块组件的外侧隔尘结构。

与现有技术相比，发明的有益效果为：

一、本发明主要包括龙门机架、Y轴移动平台、石材装夹装置、X轴移动平台、Z轴移动平台和主轴驱动组件；其中Y轴移动平台和石材装夹装置相互配合，可实现石板材相对于金刚轮宽度内磨削完一次圆弧型后的依次自动进刀，X轴移动平台和Z轴移动平台相互配合，使得主轴驱动组件同时具有X轴和Z轴两个方向的移动自由度，即使得主轴驱动组件可在竖立平面内沿所需加工圆弧面的圆弧曲线轨迹运动，即本发明在配合数控系统的支持下，可实现曲面石板材的内圆弧面自动打磨抛光加工，相较于传统手工加工，不仅大大降低了劳动强度、提高了加工效率，而且通过数控加工可确保产品精度和尺寸均一性，能够满足石板材高品质加工要求。

二、本发明主要包括龙门机架、Y轴移动平台、石材装夹装置、X轴移动平台、Z轴移动平台和主轴驱动组件；其中主轴安装架的底部通过主轴箱支架安装有用于安装金刚轮的主轴箱，主轴箱的转轴与主轴驱动电机的输出端通过V型同步带传动连接，主轴箱的紧凑小尺寸结构配合V型同步带大减速比设计，使得主轴驱动组件相较于传统笨重的石板材加工数控设备，更为精巧实用，可适用于圆弧直径在150mm以上的曲面石板材的内圆弧面加工。

三、本发明主要包括龙门机架、Y轴移动平台、石材装夹装置、X轴移动平台、Z轴移动平台和主轴驱动组件；其中石材装夹装置中包括用于调节石板装夹间距的调距机构和用于压紧固定石板的压紧机构，对于不同半径大小尺寸的曲面石板材，可通过调距机构进行调节设置，满足不同产品加工的兼容需求，压紧机构的设置，使用时分别从曲面石板材两侧直边同步下压固定，配合支撑枕块的支撑作用，将曲面石板材牢牢固定，可确保曲面石板材装夹可靠性和加工安全性。

附图说明

为了更清楚地说明发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明正面结构示意图；

图3为本发明Z轴移动平台结构示意图；

图4为本发明Y轴移动平台和石材装夹装置结构示意图；

图5为本发明X轴移动平台和主轴驱动组件结构示意图；

图6为本发明调距机构结构示意图；

图7为本发明压紧机构结构示意图；

图8为本发明侧面局部结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-龙门机架，2-Y轴移动平台，3-石材装夹装置，4-X轴移动平台，5-Z轴移动平台，6-主轴驱动组件，7-隔尘挡板；

201-导轨座，202-Y轴滑轨滑块组件，203-Y轴驱动电机，204-减速器，205-移动齿轮，206-固定齿条；

301-支撑座，3011-U形围合部，302-装夹安装板，303-调距安装架，304-调距机构，305-压紧机构，306-支撑枕块；

401-X轴滑轨滑块组件，402-X轴丝杆螺母组件，403-X轴驱动电机；

501-Z轴滑轨滑块组件，502-Z轴丝杆螺母组件，503-Z轴驱动电机；

601-主轴安装架，602-主轴驱动电机，603-主轴箱，604-V型同步带；

3041-双头丝杆，3042-轴承座，3043-调距螺母座；

3051-固定座，3052-螺母调节口，3053-压紧块，3054-夹紧螺杆，3055-锁紧螺母。

具体实施方式

下面将结合发明实施例中的附图，对发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于发明保护的范围。

请参阅图1-8，发明提供一种技术方案：一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，包括龙门机架1，龙门机架1的底部设置有Y轴移动平台2，Y轴移动平台2的顶部安装有石材装夹装置3，龙门机架1的前侧安装有X轴移动平台4，X轴移动平台4的前侧安装有Z轴移动平台5，Z轴移动平台5的前侧安装有主轴驱动组件6；

如图4所示，Y轴移动平台2包括两根沿着前后方向且相互平行铺设的导轨座201，两根导轨座201的顶部均设置有Y轴滑轨滑块组件202，Y轴滑轨滑块组件202的一侧设置有安装于石材装夹装置3上的Y轴驱动电机203和减速器204，减速器204的输出端套接有移动齿轮205，移动齿轮205的底部啮合有固定齿条206，固定齿条206固设于导轨座201一侧壁；Y轴驱动电机203通过减速器204驱动移动齿轮205转动，由于移动齿轮205和固定齿条206啮合，且固定齿条206固设于导轨座201一侧壁，所以当Y轴驱动电机203旋转时，整个石材装夹装置3，可相应地向前后一侧移动，进而实现石板材相对于金刚轮宽度内磨削完一次圆弧型后的依次自动进刀；

如图4所示，石材装夹装置3包括固设于Y轴滑轨滑块组件202移动端顶部的若干支撑座301，支撑座301的顶部固设有装夹安装板302，装夹安装板302的顶部左右对称设置有两组调距安装架303，两组调距安装架303与装夹安装板302之间通过两组前后分布设置的调距机构304连接，两组调距安装架303相向一侧各设有一对压紧机构305；

如图5所示，X轴移动平台4包括两组沿着左右方向平行且相互铺设于龙门机架1前侧壁的X轴滑轨滑块组件401，两组X轴滑轨滑块组件401之间设置有X轴丝杆螺母组件402，X轴丝杆螺母组件402的一端设置有X轴驱动电机403，X轴滑轨滑块组件401的移动端和X轴丝杆螺母组件402的螺母座均与Z轴移动平台5固定连接；X轴驱动电机403安装于龙门机架1一侧，由X轴驱动电机403驱动X轴丝杆螺母组件402中的丝杆旋转，进而带动X轴丝杆螺母组件402中的螺母座以及安装于螺母座上的Z轴移动平台5向左右一侧移动；

如图3所示，Z轴移动平台5包括两组沿着上下方向且相互平行铺设于X轴移动平台4前侧的Z轴滑轨滑块组件501，两组Z轴滑轨滑块组件501之间设置有Z轴丝杆螺母组件502，Z轴丝杆螺母组件502的顶端设置有Z轴驱动电机503，Z轴滑轨滑块组件501的移动端和Z轴丝杆螺母组件502的螺母座均与主轴驱动组件6固定连接；Z轴驱动电机503安装于龙门机架1一侧，由Z轴驱动电机503驱动Z轴丝杆螺母组件502中的丝杆旋转，进而带动Z轴丝杆螺母组件502中的螺母座以及安装于螺母座上的主轴驱动组件6向上下一侧移动；

如图5所示，主轴驱动组件6包括固定安装于Z轴移动平台5前侧的主轴安装架601，主轴安装架601的中部安装有主轴驱动电机602，主轴安装架601的底部通过主轴箱支架安装有用于安装金刚轮的主轴箱603，主轴箱603的转轴与主轴驱动电机602的输出端通过V型同步带604传动连接，主轴箱603的紧凑小尺寸结构配合V型同步带604大减速比设计，使得主轴驱动组件6相较于传统笨重的石板材加工数控设备，更为精巧实用，可适用于圆弧直径在150mm以上的曲面石板材的内圆弧面加工。

进一步的，如图6所示，调距机构304包括沿左右方向设置的双头丝杆3041，双头丝杆3041的两端螺纹旋向相反，双头丝杆3041的两端端部均通过轴承座3042安装于装夹安装板302的顶部，双头丝杆3041的左右两侧对称螺接有调距螺母座3043，两组调距螺母座3043分别与两组调距安装架303底部固定连接，调节间距时，同时旋转两组调距机构304中的双头丝杆3041，由于双头丝杆3041的两端螺纹旋向相反，所以安装于两组轴承座3042上的调距安装架303相互靠拢或远离运动，实现间距无极调节。

进一步的，如图7所示，压紧机构305包括固设于调距安装架303上的固定座3051，固定座3051的下方开设有螺母调节口3052，固定座3051的内腔嵌设有可上下移动的压紧块3053，压紧块3053的底部固接有夹紧螺杆3054，夹紧螺杆3054的外壁且位于螺母调节口3052的内腔螺接有锁紧螺母3055，压紧块3053为顶端为垂直弯折形成水平下压接触端的L形结构；石板材安装于支撑枕块306顶部之后，可按对角交替顺序逐一锁紧每组压紧机构305，锁紧时，借助扳手通过螺母调节口3052旋紧锁紧螺母3055，由于夹紧螺杆3054的上端与压紧块3053连接，且压紧块3053为顶端为垂直弯折形成水平下压接触端的L形结构，所以当锁紧螺母3055旋紧时，压紧块3053下压将石板材牢牢固定于支撑枕块306顶部。

进一步的，如图4所示，装夹安装板302的顶部且位于两组调距安装架303中间设置有用于支撑石板的支撑枕块306，装夹安装板302的顶部两端以及中部通过设置支撑肋板将支撑枕块306架起，支撑枕块306的顶部沿长度方向开设有弧形凹槽，可起到放置时导向作用，使石板材底部与弧形凹槽贴合安置。

进一步的，如图8所示，导轨座201的顶部两侧均设置有隔尘挡板7，隔尘挡板7高于Y轴滑轨滑块组件202，支撑座301的底部外侧设置有迂回弯折的U形围合部3011，U形围合部3011与隔尘挡板7配合形成Y轴滑轨滑块组件202的外侧隔尘结构，起到阻隔石料加工粉尘和碎屑的作用，防止石料加工粉尘和碎屑落入装置内腔难以清理。

本实施例的一个具体应用为：

本发明公开了一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，主要用于圆弧直径在150mm以上的曲面石板材的内圆弧面打磨抛光加工；使用时，首先根据所需加工的石板材内圆弧半径选用合适直径的金刚轮并安装于主轴箱603的前侧安装端，接着通过两组调距机构304调节两侧压紧机构305的装夹间距，将石板材放置于支撑枕块306顶部，使石板材底部与支撑枕块306顶部的弧形凹槽贴合安置，接着通过支撑枕块306顶部两侧的四组压紧机构305将石材夹持固定，准备就绪后，即可在数控系统的操控下启动加工，加工过程中，通过Y轴移动平台2和石材装夹装置3相互配合，可实现石板材相对于金刚轮宽度内磨削完一次圆弧型后的依次自动进刀，通过X轴移动平台4和Z轴移动平台5相互配合，使得主轴驱动组件6同时具有X轴和Z轴两个方向的移动自由度，即使得主轴驱动组件6可在竖立平面内沿所需加工圆弧面的圆弧曲线轨迹运动，进而实现自动粗磨加工，粗磨加工完成后换用抛光砂轮进行抛光加工即可。

在发明的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

在发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：包括龙门机架(1)，所述龙门机架(1)的底部设置有Y轴移动平台(2)，所述Y轴移动平台(2)的顶部安装有石材装夹装置(3)，所述龙门机架(1)的前侧安装有X轴移动平台(4)，所述X轴移动平台(4)的前侧安装有Z轴移动平台(5)，所述Z轴移动平台(5)的前侧安装有主轴驱动组件(6)；

所述Y轴移动平台(2)包括两根沿着前后方向且相互平行铺设的导轨座(201)，两根所述导轨座(201)的顶部均设置有Y轴滑轨滑块组件(202)，所述Y轴滑轨滑块组件(202)的一侧设置有安装于所述石材装夹装置(3)上的Y轴驱动电机(203)和减速器(204)，所述减速器(204)的输出端套接有移动齿轮(205)，所述移动齿轮(205)的底部啮合有固定齿条(206)，所述固定齿条(206)固设于所述导轨座(201)一侧壁；

所述石材装夹装置(3)包括固设于所述Y轴滑轨滑块组件(202)移动端顶部的若干支撑座(301)，所述支撑座(301)的顶部固设有装夹安装板(302)，所述装夹安装板(302)的顶部左右对称设置有两组调距安装架(303)，两组所述调距安装架(303)与所述装夹安装板(302)之间通过两组前后分布设置的调距机构(304)连接，两组所述调距安装架(303)相向一侧各设有一对压紧机构(305)；

所述X轴移动平台(4)包括两组沿着左右方向平行且相互铺设于所述龙门机架(1)前侧壁的X轴滑轨滑块组件(401)，两组所述X轴滑轨滑块组件(401)之间设置有X轴丝杆螺母组件(402)，所述X轴丝杆螺母组件(402)的一端设置有X轴驱动电机(403)，所述X轴滑轨滑块组件(401)的移动端和X轴丝杆螺母组件(402)的螺母座均与所述Z轴移动平台(5)固定连接；

所述Z轴移动平台(5)包括两组沿着上下方向且相互平行铺设于所述X轴移动平台(4)前侧的Z轴滑轨滑块组件(501)，两组所述Z轴滑轨滑块组件(501)之间设置有Z轴丝杆螺母组件(502)，所述Z轴丝杆螺母组件(502)的顶端设置有Z轴驱动电机(503)，所述Z轴滑轨滑块组件(501)的移动端和Z轴丝杆螺母组件(502)的螺母座均与所述主轴驱动组件(6)固定连接；

所述主轴驱动组件(6)包括固定安装于所述Z轴移动平台(5)前侧的主轴安装架(601)，所述主轴安装架(601)的中部安装有主轴驱动电机(602)，所述主轴安装架(601)的底部通过主轴箱支架安装有用于安装金刚轮的主轴箱(603)，所述主轴箱(603)的转轴与所述主轴驱动电机(602)的输出端通过V型同步带(604)传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述调距机构(304)包括沿左右方向设置的双头丝杆(3041)，所述双头丝杆(3041)的两端螺纹旋向相反，所述双头丝杆(3041)的两端端部均通过轴承座(3042)安装于所述装夹安装板(302)的顶部，所述双头丝杆(3041)的左右两侧对称螺接有调距螺母座(3043)，两组所述调距螺母座(3043)分别与两组所述调距安装架(303)底部固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述压紧机构(305)包括固设于所述调距安装架(303)上的固定座(3051)，所述固定座(3051)的下方开设有螺母调节口(3052)，所述固定座(3051)的内腔嵌设有可上下移动的压紧块(3053)，所述压紧块(3053)的底部固接有夹紧螺杆(3054)，所述夹紧螺杆(3054)的外壁且位于所述螺母调节口(3052)的内腔螺接有锁紧螺母(3055)。

4.根据权利要求1所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述压紧块(3053)为顶端为垂直弯折形成水平下压接触端的L形结构。

5.根据权利要求1所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述装夹安装板(302)的顶部且位于两组所述调距安装架(303)中间设置有用于支撑石板的支撑枕块(306)，所述装夹安装板(302)的顶部两端以及中部通过设置支撑肋板将所述支撑枕块(306)架起。

6.根据权利要求5所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述支撑枕块(306)的顶部沿长度方向开设有弧形凹槽。

7.根据权利要求1所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述导轨座(201)的顶部两侧均设置有隔尘挡板(7)，所述隔尘挡板(7)高于所述Y轴滑轨滑块组件(202)。

8.根据权利要求7所述的一种数控石材内圆弧板粗磨抛光机，其特征在于：所述支撑座(301)的底部外侧设置有迂回弯折的U形围合部(3011)，所述U形围合部(3011)与所述隔尘挡板(7)配合形成所述Y轴滑轨滑块组件(202)的外侧隔尘结构。