CN112512768B - 用于使石材块移动的系统和方法 - Google Patents

Abstract

描述了一种用于使石材块移动的系统和方法，其中，系统包括至少两个装置，该装置包括：平移单元和抬升单元，该平移单元构造成使块的基部在平移平面中平移；该抬升单元构造成沿大致竖向于平移平面的方向对块的基部进行操纵；致动器件，该致动器件构造成允许平移单元和抬升单元的独立致动，操纵装置的整体构型使得允许石材块相对于参考平面在平移平面上逐渐平移。

Description

用于使石材块移动的系统和方法

技术领域

本发明涉及用于使石材块移动的系统和方法，特别是用于使大理石块移动以允许进行切割操作的系统和方法，例如以用于从块获得一个或更多个大理石的板坯。

因此，本发明涉及用于对从采石场提取的石块进行加工以获得由石材制成的板坯或半成品物品的机械的领域。

背景技术

具有大致立方形形状的大理石块的重量可以为约40吨至80吨。出于该原因，通常借助于线缆吊索和起重机来执行块的移动，以使块抬升和平移以及/或者旋转。

现有技术的操作方法的缺点在于，借助于起重机来使具有大尺寸的块移动不能保证所要求的精确度，特别在对于机械加工操作而言需要减少移动方面更是如此。

例如，当切割板坯时，切割通过通常从顶部沿着块的整体厚度向下切割块来执行。

用于切割石材的机器是固定的，并且对于各个板坯而言，切割操作连续重复地进行，从而需要将块定位在切割机器处。

块在两次切割之间的取向的依次变化导致所获得的板坯的缺陷，至少是由于板坯的不均匀的厚度引起的缺陷。

在不均匀的厚度的情况下，必须进行磨削操作，结果使加工成本和废料增大。

发明内容

出于该原因，本发明提出并解决的技术问题是提供用于使石材块移动的装置和系统，该装置和系统允许克服现有技术的上述缺点。

通过根据本申请提供的用于使石材块移动的操纵系统和根据本申请提供的用于使石材块移动的方法克服了该问题。

根据本申请的一个方面提供了一种使石材块移动的操纵系统。该操纵系统包括至少两个操纵装置，操纵装置定位成或者能够定位成彼此相互间隔开且彼此平行，以用于对石材块的基部的部分进行支撑，并且操纵装置构造成对石材块的基部的部分进行操纵，每个操纵装置包括：-框架，框架能够在操纵装置之间共享，框架定形状成对石材块的基部的部分进行支撑，框架具有大致平坦的第一支撑表面；-石材块的操纵器件，操纵器件至少部分地固定至框架并且构造成被定位在或者能够被定位在框架与石材块之间，操纵器件包括抬升单元和至少一个平移单元，平移单元构造成使石材块的基部的部分在平移平面中移动，并且抬升单元构造成对石材块的基部的部分进行支撑并且使石材块的基部的部分沿与平移平面大致垂直的方向移动；-致动器件，致动器件构造成将操纵器件致动成允许平移单元中的每个平移单元和抬升单元的独立致动。

根据本申请的另一方面提供了一种用于使石材块移动的移动方法。该移动方法包括以下步骤：-将石材块定位在根据上述操纵系统的至少两个操纵装置的大致平坦的第一支撑表面上，-将石材块致动成朝向预定方向移动，其中，移动包括石材块相对于第一支撑表面在平移平面上的平移以及石材块的基部沿大致竖向于平移平面的方向的抬升，平移和抬升以交替的方式进行，使得允许石材块相对于第一支撑表面逐渐移动。

本发明提供了一些明显的优点。

特别地，根据本发明的系统允许借助于至少两个操纵装置对块的移动进行控制，块的移动例如为朝向切割机的平移以及块本身可能的旋转，以将切割表面与切割平面重新对准，所述操纵装置大致彼此平行地定位在或能够定位在大理石块的基部边缘处，使得防止在块自身移动期间块的不期望的不平衡，由此，使在加工部门内部可能的事故消除，可以一次或同时致动所述操纵装置，在同时致动所述操纵装置的情况下，同时沿相同方向致动或者同时沿相反方向致动所述操纵装置。

出于该原因，在精确机械加工中，获得错误的风险的大大降低，特别在用于将大理石块切割成板坯的操作中更是如此。

本发明的另外的优点是系统的部件的紧凑性，这允许在对于支撑石材块的定位方面的通用性。

从通过示例提供的一些实施方式的以下详细描述并且在不限制本发明的范围情况下，本发明的其他优点、特征和使用方式将变得明显。

附图说明

参考附图，在附图中：

图1示出了根据本发明的用于使石材块移动的系统的第一实施方式的示意性横截面图；

图2示出了根据本发明的用于使石材块移动的系统的操纵装置的第一实施方式的第一操作构型的横向横截面图；

图3示出了图2的细节的侧向横截面图；

图4示出了图2的装置的从上方观察的视图；

图5示出了图2的另一细节的侧向横截面图；

图6是根据本发明的用于使石材块移动的系统的操纵装置的第一实施方式的第二操作构型的横向横截面视图；

图7示出了图6的细节的侧向横截面图；

图8示出了根据本发明的第一实施方式的操纵系统的操作循环的步骤的示意图；

图9示出了根据本发明的用于使石材块移动的系统的操纵装置的第二实施方式的第一操作构型的横向横截面图；

图10示出了图9的细节的侧向横截面图；

图11示出了图9的装置的从上方观察的视图；

图12示出了根据本发明的用于使石材块移动的系统的操纵装置的第二实施方式的第二操作构型的横向横截面图；以及

图13示出了图12的细节的侧向横截面图。

具体实施方式

在各个附图中将用相同的附图标记指示相似的部件。

参照图1，根据本发明的用于使石材块B移动的系统被标记为100，并且该系统包括至少一对操纵装置，如下所述。

根据本发明的第一实施方式，如图2至图7中所示，每个操纵装置被标记为50。

如图1和图2中所示，每个操纵装置50包括框架40和块的操纵器件30，该框架40定形状成对石材块的基部部分进行支撑，并且该操纵器件30优选地至少部分地固定至框架40，如下面更详细地描述的。特别地，框架以线性梁、例如T形梁的方式定形状。

块的操纵器件30定形状成用于被定位在框架40与石材块B之间，或者块的操纵器件可以被定位在框架40与石材块B之间，并且该块的操纵器件包括石材块B的至少一个平移单元11和至少一个抬升单元12，其中，所述单元中的每个单元具有上支撑表面，该上支撑表面定形状成对石材块B的基部进行支撑。

平移单元11构造成使石材块B的基部的部分在平移平面A-A中移动，平移平面A-A优选地是水平的和/或与地面平行。

如图5中所示，平移单元11包括线性引导件，该线性引导件包括安装在固定至框架40的滑动引导件42上的可滑动的滑动件32。滑动件32具有支撑表面111，优选地，该支撑表面与平移平面A-A大致共面，该支撑表面构造成对石材块B的基部的部分进行支撑。

有利地，石材块在平面A-A上平移，以允许朝向切割机进行向前移动。特别地，块沿着主方向F平移，如图3、图5和图8中所示。

大理石块的移动被划分为多个步骤，使得对于每个步骤，块相对于框架40的端部边缘以例如与板坯的厚度相等的距离来进给。

抬升单元12构造成沿着与平移平面A-A大致垂直的方向对石材块B的基部进行操纵。

有利地，石材块B沿与平移平面A-A垂直的方向移动，使得该石材块从平移单元11的支撑表面111抬升。

此外，石材块B可以被移动成在平移平面A-A上旋转，以对切割表面相对于切割机的任何未对准进行校正。

根据所述的第一实施方式，抬升单元12包括轨道33，该轨道优选地固定至框架，该轨道安装在可滑动的滑动件43上，该滑动件43以可滑动的方式与框架40联接。轨道33具有支撑表面112，该支撑表面构造成对块B的基部部分进行支撑。

有利地，滑动件43定形状成使得具有滑动表面430，其中，至少滑动部分相对于平移平面A-A倾斜，该滑动部分以例如楔状部的方式定形状。

特别地，可滑动的滑动件43的联接至轨道33的滑动表面430以例如楔状件、o形件或阶梯状件的方式定形状。例如，如图3中所示，该滑动表面具有多个倾斜的阶梯状部。

倾斜的滑动部分相对于平移平面A-A的倾斜度优选地介于10度与30度之间。

如附图中所示，轨道33的滑动表面330定形状成使得该轨道的滑动表面可以在形状上与滑动件43的滑动表面430联接。

如图10和图13中所示，根据本发明的系统的第二实施方式，在操纵装置60中，抬升单元16包括至少两个间隔件元件44，优选地，操纵装置相对于块B的基部的中央区域定位在或者能够定位在间隔件之间。

优选地，间隔件元件44固定至框架40并且构造成将块B与框架40间隔开。

根据优选构型，装置60的抬升单元16包括构造为筒形元件的多个间隔件元件44，如下面更详细地描述的。

可选地，还可以在筒形件44的上表面与块B的基部之间插置有支撑轨道34，优选地，该支撑轨道以梁的方式定形状。

有利地，例如，如果石材的基部表面是不紧密的或者具有颗粒，则支撑轨道34允许使块的基部的结构稳定性一致。

出于该原因，支撑轨道34具有支撑表面112，该支撑表面112定形状成对石材块B进行支撑。

如下面更详细地描述的，在操纵装置50、60的操作状态下，抬升单元12、16的支撑表面112可以位于平移平面A-A的上方或下方，该平移平面特别地由表面111所位于的平面来限定。

优选地，在操纵器件30的静置构型中，支撑表面111和112是共面的，以便使石材块B的支撑表面最大化。

有利地，根据本发明的装置包括致动器件20、20’和22，所述致动器件构造成使上述操纵器件30致动，并且特别地，所述致动器件构造成允许上述平移单元11和抬升单元12的致动，优选地，允许上述平移单元11和抬升单元12的独立致动。

如图3至图5以及图10至图13中所示，致动器件包括至少一个线性致动器20、20’或22，所述线性致动器用于使抬升单元12、16致动和/或使平移单元11沿方向F致动。

特别地，第一实施方式包括线性马达或电动齿轮马达，或者优选地包括液压缸或气压缸20、20’。平移单元11和抬升单元12还可以具有不同类型的专用致动器件。

如图5中所示，第一液压缸20连接至平移单元11，特别地该第一液压缸连接在滑动件32的端部处，并且该第一液压缸构造成使得将滑动件32致动成相对于轨道42沿与平面A-A大致平行的方向滑动，该方向在附图中特别地用F指示。

滑动件32的上部部分具有用于块B的基部的支撑表面111，因此，在滑动件32滑动的情况下，石材块B也沿方向F平移了预定值。

另外的线性致动器、例如另外的液压缸20’连接至抬升单元12，特别地该另外的线性致动器被连接在滑动件43的端部处，并且该另外的线性致动器构造成使得将滑动件43致动成相对于框架40的支撑表面14沿与平面A-A大致平行的方向、例如沿附图中用F指示的方向或相反的方向滑动。

特别地，上述线性致动器具有不同的尺寸。例如，如图4中所示，由于待施加的力不同，构造成致动抬升单元的液压缸20’的尺寸大于构造成致动平移单元的缸20的尺寸。

优选地，轨道33例如借助于用作连接杆的椭圆形元件21固定至框架40。

椭圆形元件21在各个端部处分别铰接至框架40和引导件33，使得轨道33在相对于方向F上的平移移动是固定的，并且优选地使得轨道33在相对于在与平面A-A平行的平面中的平移移动是固定的。

出于该原因，如图7中所示，在滑动件43进行由字母F指示的平移的情况下，轨道33沿大致竖向方向被抬升。

抬升的程度取决于滑动表面的倾斜度。

因此，有利地，如下面更详细地描述的，抬升单元12的支撑表面112相对于平移单元11的支撑表面111被升高。以这种方式，如图6中所示，大理石块B仅由抬升单元12的支撑表面112来支撑，并且平移单元11的支撑表面111可以自由移动。

有利地，椭圆形元件21的设置导致大理石块B的大致均匀的抬升。

特别地，如下面更详细地描述的，液压缸20、20’被交替地致动。

根据本发明的用于使石材块移动的系统100的第二实施方式，装置60包括线性致动器，线性致动器优选地为液压缸或气压缸20，该线性致动器用于致动平移单元11，如以上参照第一实施方式所描述的那样。

在上述间隔件元件44处还设置有另外的线性致动器22。

优选地，在每个间隔件元件处，线性致动器、例如液压缸或气压缸22构造成沿与平移平面A-A大致垂直的方向对石材块B或处于优选构型的轨道34进行操纵。

优选地，多个液压缸22定位在石材块B的基部下方。特别地，除非存在需要间隔件元件的特定尺寸的特定结构需求，否则液压缸或气压缸的外衬套的同一本体可以用作间隔件元件44。

线性致动器22液压地或气动地连接在一起，使得在恒定压力处工作。

替代性地，上述致动器22彼此独立，每个致动器22的特征在于特定的压力值，并且每个致动器22被致动成使得具有大致相等的竖向延伸。

在第一种情况下，在致动器之间液压或气动连接的情况下，装置60较便宜并且可以被更容易地控制。

然而，大理石块向上移动的均匀性在很大程度上取决于块本身的物理和结构上的均匀性。

实际上，在相同的推动压力的情况下，块的最轻且距重心最远的侧部将首先上升。

然而，有利地，在抬升结束时，所有的缸22将被定位在所有的缸的行程的终点处，并且块B将大致平行于参考平面A-A返回。

在第二种情况下，不同致动器22的独立控制允许获得块B的基部的更均匀的向上移动。

为了减少在滑动表面之间、例如减少在滑动件与轨道之间的滑动接合部处产生的摩擦力，插置有抗摩擦元件，该抗摩擦元件例如在油浴的情况下或者没有油浴的情况下是涂覆有青铜或聚四氟乙烯的石墨的箔。

此外，根据本发明的装置包括密封器件和/或壳体45，该密封器件和/或壳体构造成允许对抗摩擦材料、例如油基液体进行密封和/或构造成允许防止污染的外来物体的进入。

例如，密封器件45以包裹件的方式定形状、特别地以杯形壳体的方式定形状，密封器件45定尺寸成对平移单元11和/或抬升单元12、16进行封装，以保持滑动表面之间的恰当的润滑，并且防止外来物体、比方说例如为加工操作产生的灰尘的进入。优选地，杯形壳体在侧向上延伸，以便不与上述支撑表面111和112干涉。

如上所述，根据本发明的系统100包括定位在石材块B的基部的边缘部分处的至少两个装置50、50’或60、60’。

根据用于使石材块B移动的系统500的第一实施方式，如图1中所示，两个装置50、50’或60、60’定位成彼此平行且优选地相对于块B的中央区域等距，使得有利于块在移动期间的稳定性。

优选地，装置50’构造成相对于装置50对称。

特别地，每个装置50构造成使得平移单元11面向石材块B的中央区域，并且抬升单元12面向块B的外边缘。有利地，以这种方式，进一步有利于块B在移动期间的稳定性。

对于系统的替代实施方式存在类似的构型(附图中未示出)，包括如上所述的优选构造成相对于装置60对称的装置60’。

如上所述，上述操纵装置的致动器件20、20’或22以交替的方式致动。

图8示意性地示出了根据本发明的用于使石材块B移动的方法的一些主要步骤。特别地，字母F指示石材块B朝向切割机移动的方向。

图8(A)示出了操纵装置50的静置构型的示意图，其中，块B的基部与平移单元11的支撑表面111和抬升单元12的支撑表面112接触。

图8(B)示出了移动方法的第一步，其中，抬升单元12借助于滑动件43的方向F上的平移应力“I”被致动，并且块B从轨道33的支撑表面111抬升。

图8(C)示出了移动方法的另一步骤，其中，在块B相对于支撑表面111的升高构型中，平移单元11的滑动件32沿与向前移动方向F相反的方向“O”。

图8(D)示出了移动方法的又一步骤，其中，抬升单元采用最小升高构型(与块的基部分开)，并且块B仅由平移单元11的支撑表面111来支撑。

装置的整体构型为使得在上述最小抬升构型中，抬升单元12的支撑表面112处于相对于平移单元11的支撑表面111所位于的平面较低的高度处。

特别地，根据所述第一实施方式的最小抬升构型包括与轨道33的带齿的滑动轮廓接触的滑动件43的带齿的滑动轮廓。

图8(A’)示出了借助于滑动件32在方向F上的移动使块向前(方向F)定位的最后的步骤。

在将前进的块的部分执行切割成一个或更多个板坯之后，又使块进行平移，从而重复图8的步骤，使得该块被定位成用于另外的切割操作。

在步骤8(A’)的移动之后，并且在执行切割之后，不需另外进行步骤8(A)中的重新开始向前移动系列的移动。

为操纵装置60提供了未在附图中示出的根据本发明的方法的类似步骤。

特别地，同样在抬升单元16的情况下，支撑表面112将从平移平面A-A下方的高度移动至上方的高度，以将块从平移单元抬升，并且块在重新定位在支撑表面111上之后，又从更高的高度移动至更低的高度。

如上所述，有利地，对在装置50、60中的平移单元11和抬升单元16的移动进行致动的致动器件20、20’、22以交替的方式作用。

优选地，在加工期间，例如在从大理石块B切割板坯期间，上述单元的支撑表面111和支撑表面112与大理石块B的基部接触，使得块在加工期间的稳定性最大化。

优选地，为了使石材块B沿着移动方向F、例如朝向切割机平移，根据本发明的系统包括操纵系统100的装置50、60的平移单元11或者抬升单元12、16的同时且沿相同方向的致动。替代性地，为了使石材块B旋转，根据本发明的系统包括非同时致动，也就是说，包括不是如操纵系统100的装置50、60的平移单元11或抬升单元12、16那样的同时且沿相同方向的致动。

有利地，根据本发明的方法借助于同步移动而允许大理石块的逐渐移动，该同步移动使系统100、110的装置50、60的平移单元11的启用与抬升单元12、16的启用交替进行。

该操作模式允许使块B的不希望的侧向移动最小化，否则该不希望的侧向移动例如可以产生块的锯齿状的向前移动。

为了允许块例如在切割机处的精确移动，还设置有用于所谓的微移动的另外步骤，在该另外步骤期间，致动器件可以相对于彼此被独立地启用，以便例如借助于块绕与平移平面A-A竖向的方向的微旋转而使切割面与机器的切割平面的对准优化。

该精确移动特别地通过仅使操纵装置中的两个操纵装置启用来执行，所述两个操纵装置优选地定位在块B的基部的边缘端部处。

出于该目的，系统100、110还配备有用于检测块的端部的位置的器件、例如电子探针装置和/或激光位置传感器。

因此，有利地，借助于块B的同步移动，可以使块B在切割机处的定位的精确度优化。

此外，抬升单元12、16和平移单元11的独特的交替移动允许使根据本发明的装置和系统的整体尺寸减小。

根据本发明的优选实施方式，仅以示例的方式描述了本发明，而没有限制本发明的范围，但是应当理解，在不背离如本文中的权利要求书中所限定的本发明理念的范围的情况下，本领域中的专家可以对本发明进行修改和/或改编。

Claims (12)

1.一种用于使石材块(B)移动的操纵系统(100)，所述操纵系统包括至少两个操纵装置(50、50’；60、60’)，所述操纵装置定位成或者能够定位成彼此相互间隔开且彼此平行，以用于对所述石材块(B)的基部的部分进行支撑，并且所述操纵装置构造成对所述石材块(B)的所述基部的所述部分进行操纵，每个操纵装置(50、50’；60、60’)包括：

-框架(40)，所述框架能够在所述操纵装置(50、50’；60、60’)之间共享，所述框架定形状成对所述石材块(B)的所述基部的部分进行支撑，所述框架(40)具有大致平坦的第一支撑表面(14)；

-所述石材块(B)的操纵器件(30)，所述操纵器件至少部分地固定至所述框架(40)并且构造成被定位在或者能够被定位在所述框架(40)与所述石材块(B)之间，所述操纵器件(30)包括抬升单元(12；16)和至少一个平移单元(11)，所述平移单元构造成使所述石材块(B)的所述基部的部分在平移平面(A-A)中移动，并且所述抬升单元构造成对所述石材块(B)的所述基部的所述部分进行支撑并且使所述石材块(B)的所述基部的所述部分沿与所述平移平面(A-A)大致垂直的方向移动；

-致动器件(20、20’；20、22)，所述致动器件构造成将所述操纵器件(30)致动成允许所述平移单元(11)中的每个平移单元和所述抬升单元(12；16)的独立致动。

2.根据权利要求1所述的操纵系统(100)，其中，所述平移单元(11)中的每个平移单元包括第一轨道(42)和第一滑动件(32)，所述平移单元的所述第一轨道固定至或能够固定至所述框架(40)，所述平移单元的所述第一滑动件以可滑动的方式安装在所述平移单元的所述第一轨道(42)上，所述平移单元的所述第一滑动件(32)联接至致动器，并且所述平移单元的所述第一滑动件(32)包括用于所述石材块(B)的第二支撑表面(111)，所述第二支撑表面(111)与所述平移平面(A-A)大致共面。

3.根据权利要求1或2所述的操纵系统(100)，其中，所述抬升单元(12)中的每个抬升单元包括第二轨道(33)和第二滑动件(43)，所述抬升单元的所述第二轨道固定至或能够固定至所述框架(40)，所述抬升单元的所述第二滑动件以可滑动的方式连接至所述抬升单元的所述第二轨道(33)。

4.根据权利要求3所述的操纵系统(100)，其中，所述抬升单元的每个第二滑动件(43)就所述第二轨道(33)而言包括滑动表面(430)，所述滑动表面(430)具有相对于所述平移平面(A-A)倾斜的至少一个滑动部分。

5.根据权利要求4所述的操纵系统(100)，其中，所述抬升单元的每个第二轨道(33)包括另外的滑动表面(330)，所述另外的滑动表面定形状成用于在形状上与所述滑动表面(430)联接。

6.根据权利要求2所述的操纵系统(100)，其中，每个抬升单元(16)包括至少两个间隔件元件(44)，所述间隔件元件固定至或能够固定至所述框架(40)，所述间隔件元件定形状成用于将所述石材块(B)与所述框架间隔开。

7.根据权利要求6所述的操纵系统(100)，其中，所述抬升单元还包括支撑轨道(34)，所述支撑轨道被置于或者能够被置于所述间隔件元件(44)与所述石材块(B)之间。

8.根据权利要求2所述的操纵系统(100)，其中，所述致动器件包括线性致动器，所述线性致动器构造成将所述第一滑动件(32)中的每个第一滑动件致动成相对于相应的第一轨道(42)沿与所述平移平面(A-A)大致平行的方向滑动。

9.根据权利要求3所述的操纵系统(100)，其中，所述致动器件包括另外的线性致动器，所述另外的线性致动器构造成将所述第二滑动件(43)致动成相对于所述框架(40)的所述第一支撑表面(14)沿与所述平移平面(A-A)大致平行的方向平移，所述平移导致所述石材块(B)沿与所述平移平面(A-A)大致垂直的方向移动。

10.根据权利要求6所述的操纵系统(100)，其中，所述致动器件还包括另外的线性致动器，所述另外的线性致动器定位在或者能够定位在所述间隔件元件(44)中的每个间隔件元件处，所述另外的线性致动器构造成将所述石材块(B)致动成沿与所述平移平面(A-A)大致垂直的方向平移。

11.一种用于使石材块(B)移动的移动方法，所述移动方法包括以下步骤：

-将所述石材块(B)定位在根据权利要求1至10中的任一项所述的操纵系统(100)的至少两个操纵装置(50、50’，60、60’)的大致平坦的第一支撑表面(14)上，

-将所述石材块(B)致动成朝向预定方向(F)移动，

其中，所述移动包括所述石材块(B)相对于所述第一支撑表面(14)在平移平面(A-A)上的平移以及所述石材块的基部沿大致竖向于所述平移平面(A-A)的方向的抬升，所述平移和所述抬升以交替的方式进行，使得允许所述石材块(B)相对于所述第一支撑表面(14)逐渐移动。

12.根据权利要求11所述的移动方法，其中，所述移动包括所述石材块(B)在所述平移平面(A-A)上的旋转。

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