CN113997176A - 磨头自浮动石材磨削抛光机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磨头自浮动石材磨削抛光机，包括机架，机架两侧交错设置有磨削抛光磨头，磨削抛光磨头与机架通过升降丝杠螺母机构连接，磨削抛光磨头包括自浮动磨头单元，自浮动磨头单元包括中心轴，中心轴外侧依次套设有花键轴和花键套，花键套底部设置有刀盘座，刀盘座底部间隔设置有周向分布的磨刀，花键套与刀盘座通过螺丝连接，花键套侧面与刀盘座球面铰接连接，螺杆顶端端部套设有开槽螺母，开槽螺母与花键套之间设置有弹簧，螺杆与花键套之间设置有关节轴承，中心轴外侧套设有碟簧，碟簧与中心轴之间设置有碟簧上座，碟簧上座顶部压紧在中心轴的台阶端面上，碟簧与花键套之间设置有碟簧下座。
Description
技术领域
本发明属于建材制品磨削机械设备技术领域，涉及一种磨头自浮动石材磨削抛光机。
背景技术
石材磨光机是一种广泛适用于PC仿石材或石材类制品的二次精加工的机械设备。除特殊表面处理要求的专用设备外，对超宽品类以平面或近似平面的板(块)材满足装饰功能性表面的精加工，此类设备与龙门铣、刨床结构相仿，工艺方式均采用制品在水平基准面沿纵向输送，设备上磨头沿垂直方向向制品面施加正压力磨抛，横向按设备构造一般有两种方式：①磨头固定在移动刀架上横向往复移动，此类由于机架宽度设限，制品纵向进给量小，效率较低；②多组磨头纵向一字排列固定在活动梁上，活动梁相对设备底座横向往复摆动，来弥补磨头直径受限在制品横向尺寸上覆盖的不足。
同时，磨削抛光磨头是一种广泛用于PC仿石及石材表面的磨削抛光机械的标配部件，利用浮动磨头提供的补偿量实现磨刀头与制品表面的柔性接触，而提高制品表面的表观质量。浮动磨头的浮动方式多通过用压缩弹簧、气缸或空气弹簧等结构方式来补偿刚性接触的不利。
综上所述，现有磨削抛光机，就其整体结构及其所应用的多种浮动方式，技术方面最大的不足是：本体结构庞大复杂，在磨抛中的旋浮反应迟滞，对表面质感达不到高保真要求，同时增加了动力及执行元件，组成元器件多，成本增加，调整的环节的增多，稳定性不易保证，维修也不便捷。再者，面对需要连续进给且制品厚度不稳定存在差异而出现的凸出衔接过渡棱边时，如若不采用前述背景技术中①所述模式，制品表面沿进给方向必有刀痕，影响表观质量，规避的有效磨抛状态是制品断续进给单块磨抛，这样会极大的影响生产效率，但是若不规避，连续进给，仍然会存在接刀痕，会直接损坏磨刀，影响后续的磨削抛光质量。
发明内容
本发明的目的是提供一种磨头自浮动石材磨削抛光机，第一是解决了现有磨削抛光机在刀盘水平边界面遇到衔接过渡棱边时，连续进给消除接刀磨痕，断续进给单块磨抛会降低生产效率的问题；第二是实现固定式刀架磨刀盘的磨削轨迹线沿进给方向因刀盘外径的重叠，完成制品表面刀盘间的无缝对接，满足整体磨削平面的装饰性技术要求。
本发明所采用的技术方案是，一种磨头自浮动石材磨削抛光机，包括机架，机架两侧交错设置有磨削抛光磨头，磨削抛光磨头与机架通过升降丝杠螺母机构连接，磨削抛光磨头包括自浮动磨头单元，自浮动磨头单元包括中心轴，中心轴外侧依次套设有花键轴和花键套，花键套底部设置有刀盘座，刀盘座底部间隔设置有周向分布的磨刀，机架同侧相邻磨削抛光磨头之间的间距小于刀盘座直径，花键套与刀盘座通过螺杆连接，花键套底面与刀盘座顶面设置有间隙，花键套侧面与刀盘座球面铰接连接，螺杆顶端端部套设有开槽螺母，开槽螺母与花键套之间设置有弹簧，螺杆与花键套之间设置有关节轴承，中心轴外侧套设有碟簧(组)，碟簧(组)与中心轴之间设置有碟簧上座，碟簧上座顶部压紧在中心轴的台阶端面上，碟簧(组)与花键套之间设置有碟簧下座。
其中，磨削抛光磨头还包括与升降丝杠螺母机构连接的固定架，中心轴与固定架通过轴承连接，机架顶部设置有电机A，电机A的输出轴与中心轴通过联轴器连接。
升降丝杠螺母机构包括丝杠和螺母，螺母与丝杠螺纹连接，螺母与固定架通过螺钉连接，丝杠与机架通过丝杠座连接，机架顶部设置有驱动丝杠旋转的电机B。
中心轴与花键轴通过键连接，花键轴为矩形花键轴，外侧面分布有纵向的矩形键齿，花键套内侧面分布有与矩形键齿相啮合的矩形键槽。
弹簧上下两端均设置有弹簧座，花键套顶面上设置关节轴承的端面密封圈，端面密封圈为橡胶密封圈。
碟簧上座为空心的倒“凸”字形，碟簧上座套设在中心轴上，碟簧(组)上端顶在碟簧上座外侧的台阶端面上。
花键套底部设置有轴头挡板，轴头挡板通过螺钉B与中心轴相连。
螺钉B与轴头端挡板之间设置有轴端止动垫片，花键套与轴头挡板之间设置有调整垫片。
轴头挡板底部设置有封闭的防尘罩，防尘罩与刀盘座通过螺钉C连接，防尘罩与螺钉C之间设置有压板。
碟簧(组)下端压紧在碟簧下座顶面上，碟簧下座为空心的倒“凸”字形，底部嵌入在花键套顶面上。
本发明的有益效果是，通过采用自浮动磨头单元实现了浮动式磨削抛光，通过自浮动磨头单元中的碟簧(组)、关节轴承、弹簧、球面铰接连接的花键套与刀盘座，使自浮动磨头单元在遇到石材表面凸出的衔接过渡棱边时能上下浮动磨削，使磨削抛光磨头在切削时始终与制品表面悬浮包络贴合，避免了连续进给使磨刀被石材表面衔接过渡棱边撞击发生损坏；采用碟簧(组)实现浮动压紧，结构简单，在磨削量较小时，可省略对进给量的调整，大大提高了磨削效率，适应生产线自动化运转，磨削平面度高，提高了磨削质量；采用本发明磨头自浮动石材磨削抛光机不需要断续进给单块磨抛，大大提高了生产效率；在机架两侧交错设置磨削抛光磨头，增大了磨头切削时的扫掠面积，解决了超宽品类平面、近似平面及含局部微曲面的板(块)材制品连续进给的磨削抛光的精加工问题。
附图说明
图1是本发明磨头自浮动石材磨削抛光机的结构示意图；
图2是本发明磨头自浮动石材磨削抛光机的俯视结构示意图；
图3是本发明磨头自浮动石材磨削抛光机中自浮动磨头单元的局部结构示意图；
图4是图3的A-A剖视图。
图中，1.机架，2.自浮动磨头单元，3.固定架，4.电机A，5.升降丝杠螺母机构，6.电机B，7.联轴器，8.输送带，9.磨削抛光磨头，51.丝杠，52.螺母，200.中心轴，201.碟簧，202.花键轴，203.花键套，204.轴端止动垫片，205.调整垫片，206.轴头挡板，207.压板，208.防尘罩，209.碟簧下座，210.碟簧上座，211.刀盘座，212.螺杆，213.关节轴承，214.端面密封圈，215.弹簧座，216.弹簧，217.开槽螺母，218.开口销，219.刀盘，221.螺钉A，222.螺钉B，223.螺钉C。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
本发明一种磨头自浮动石材磨削抛光机，参照图1和图2，包括机架1，机架1两侧交错设置有磨削抛光磨头9，无形增大了磨头切削时的扫掠面积，使超宽品类平面或近似平面的板(块)材能够一次性得到全面的磨削抛光加工，实现连续进给，不需要磨削抛光机横向纵向往复运动。
参照图3，机架1与磨削抛光磨头9通过升降丝杠螺母机构5连接，磨削抛光磨头9包括自浮动磨头单元2，自浮动磨头单元2包括中心轴200，中心轴200外侧依次套设有花键轴202和花键套203，中心轴200与花键轴202通过双平键连接，花键轴202为矩形花键轴，外侧面分布有十个纵向的矩形键齿，花键套203内侧面分布有与矩形键齿相啮合的矩形键槽，使花键套203能相对花键轴202进行上下移动。花键套203底部设置有刀盘座211，刀盘座211底部间隔设置有周向分布的磨刀，刀盘座211与磨刀通过刀盘219连接，刀盘219与刀盘座211通过螺钉A221固定连接。机架1同一侧相邻的两个磨削抛光磨头9之间的间距小于刀盘座211直径，使待磨削抛光产品经过该磨头自浮动石材磨削抛光机底部时能被一次性全面磨削抛光，不需再次加工。
磨削抛光磨头9还包括与升降丝杠螺母机构5连接的固定架3，中心轴200与固定架3通过轴承连接，机架1顶部设置有电机A4，电机A4的输出轴与中心轴200通过联轴器7连接。
升降丝杠螺母机构5包括丝杠51和螺母52，螺母52与丝杠51螺纹连接，螺母52与固定架3通过螺钉连接，丝杠51与机架1通过丝杠座连接，机架1顶部设置有驱动丝杠51旋转的电机B6，在需要调整磨刀高度时，先松开联轴器，然后启动电机B6，电机B驱动丝杠51旋转，丝杠51带动螺母52上下移动，进而带动磨削抛光磨头9上下移动，实现对磨削抛光磨头9中磨刀高低的调节，调节完成后，再用联轴器重新连接固定电机A4输出轴与中心轴200。
参照图4，花键套203与刀盘座211通过螺杆212连接，花键套203底面与刀盘座211顶面设置有间隙，花键套203侧面与刀盘座211球面铰接连接，使刀盘座211能相对花键套203进行转动，螺杆212顶端端部侧面开设有销孔，顶部套设有开槽螺母217，销孔内设置有与开槽螺母217相配合的开口销218。开槽螺母217与花键套203之间设置有弹簧216，弹簧216上下两端均设置有弹簧座215，螺杆212与花键套203之间设置有关节轴承213，该关节轴承为自润滑推力关节轴承，花键套203顶面上设置关节轴承213的端面密封圈214，端面密封圈214为橡胶密封圈。
中心轴200外侧套设有碟簧201，碟簧201为单个碟簧或多个碟簧组成的碟簧组，碟簧201与中心轴200之间设置有碟簧上座210，碟簧上座210顶部压紧在中心轴200的台阶端面上，碟簧201与花键套203之间设置有碟簧下座209。碟簧201下端压紧在碟簧下座209顶面上，碟簧下座209为空心的倒“凸”字形，底部嵌入在花键套203顶面上，保证了碟簧的稳定性。
碟簧上座210为空心的倒“凸”字形，碟簧上座210套设在中心轴200上，碟簧201上端顶在碟簧上座210外侧的台阶端面上。
花键套203底部设置有轴头挡板206，轴头挡板206通过螺钉B222与中心轴200相连，螺钉B222与轴头挡板206之间设置有轴端止动垫片204，由轴端止动垫片进行锁紧防松。花键套203与轴头挡板206之间设置有环形的调整垫片205，以满足微调需要。
轴头挡板206底部设置有封闭的防尘罩208，防尘罩208与刀盘座211通过螺钉C223连接，防尘罩208与螺钉C223之间设置有压板207，以防止水滴等杂物飞溅至花键齿上。
使用本发明磨头自浮动石材磨削抛光机时，将其放在运送待加工石材的输送带8顶部，调整好磨刀距离输送带表面的高度，然后启动电机A4，待加工石材经过磨头自浮动石材磨削抛光机底部时，磨刀对待加工石材表面进行磨削抛光，在磨刀遇到石材表面凸出的衔接过渡棱边时，石材表面凸出端顶起磨刀，进而顶起刀盘座与花键套，花键套向上顶起碟簧下座，碟簧下座又向上压紧碟簧，由于碟簧的弹力，碟簧又反作用向下压紧碟簧下座，从而通过花键套向下压紧磨刀，实现浮动磨削，同时，因花键套203侧面与刀盘座211球面铰接连接，会使刀盘座211相对花键套203发生转动，进而带动磨刀转动，使磨刀边缘越过衔接过渡棱边，使磨削抛光磨头在有限设定范围内切削时始终与制品表面悬浮包络贴合，避免了连续进给使磨刀被石材表面衔接过渡棱边撞击发生损坏。
本发明浮动原理采用纯机械理念，锁定可利用的近似符合虎克定律的等效线性段弹性刚度为有效使用范围，碟簧通过提前预紧，确保刀头的有效浮动。在单刀组合碟簧浮动方式基础上，借鉴仿生原理以贴合包络的工艺模式，整合扩展为单刀浮动式组合磨头，解决了现有浮动磨头结构复杂，调整、维修繁琐问题；同时面对制品厚度不稳定连续供给时，本发明刀盘组中每一单刀悬浮包络制品表面，从制品法向上沿进给方向观察，经抛磨过的制品平面上，相邻刀盘的扫掠面在相互衔接过渡区顺势切削，过渡圆滑，无接刀痕迹，确保了制品的表观质量。
Claims (10)
1.一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，包括机架(1)，机架(1)两侧交错设置有位置固定的磨削抛光磨头(9)，磨削抛光磨头(9)与机架(1)通过升降丝杠螺母机构(5)连接，磨削抛光磨头(9)包括自浮动磨头单元(2)，自浮动磨头单元(2)包括中心轴(200)，中心轴(200)外侧依次套设有花键轴(202)和花键套(203)，花键套(203)底部设置有刀盘座(211)，刀盘座(211)底部间隔设置有周向分布的磨刀，花键套(203)与刀盘座(211)通过螺杆(212)连接，花键套(203)底面与刀盘座(211)顶面设置有间隙，花键套(203)侧面与刀盘座(211)球面铰接连接，螺杆(212)顶端端部套设有开槽螺母(217)，开槽螺母(217)与花键套(203)之间设置有弹簧(216)，螺杆(212)与花键套(203)之间设置有关节轴承(213)，中心轴(200)外侧套设有碟簧(201)，碟簧(201)与中心轴(200)之间设置有碟簧上座(210)，碟簧上座(210)顶部压紧在中心轴(200)的台阶端面上，碟簧(201)与花键套(203)之间设置有碟簧下座(209)。
2.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述磨削抛光磨头(9)还包括与升降丝杠螺母机构(5)连接的固定架(3)，中心轴(200)与固定架(3)通过轴承连接，机架(1)顶部设置有电机A(4)，电机A(4)的输出轴与中心轴(200)通过联轴器(7)连接。
3.根据权利要求2所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述升降丝杠螺母机构(5)包括丝杠(51)和螺母(52)，螺母(52)与丝杠(51)螺纹连接，螺母(52)与固定架(3)通过螺钉连接，丝杠(51)与机架(1)通过丝杠座连接，机架(1)顶部设置有驱动丝杠(51)旋转的电机B(6)。
4.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述中心轴(200)与花键轴(202)通过键连接，花键轴(202)为矩形花键轴，外侧面分布有纵向的矩形键齿，花键套(203)内侧面分布有与矩形键齿相啮合的矩形键槽。
5.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述弹簧(216)上下两端均设置有弹簧座(215)，花键套(203)顶面上设置关节轴承(213)的端面密封圈(214)，端面密封圈(214)为橡胶密封圈。
6.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述碟簧上座(210)为空心的倒“凸”字形，碟簧上座(210)套设在中心轴(200)上，碟簧(201)上端顶在碟簧上座(210)外侧的台阶端面上。
7.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述花键套(203)底部设置有轴头挡板(206)，轴头挡板(206)通过螺钉B(222)与中心轴(200)相连。
8.根据权利要求7所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述螺钉B(222)与轴头端挡板(206)之间设置有轴端止动垫片(204)，花键套(203)与轴头挡板(206)之间设置有调整垫片(205)。
9.根据权利要求7所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述轴头挡板(206)底部设置有封闭的防尘罩(208)，防尘罩(208)与刀盘座(211)通过螺钉C(223)连接，防尘罩(208)与螺钉C(223)之间设置有压板(207)。
10.根据权利要求1所述的一种磨头自浮动石材磨削抛光机，其特征在于，所述碟簧(201)下端压紧在碟簧下座(209)顶面上，碟簧下座(209)为空心的倒“凸”字形，底部嵌入在花键套(203)顶面上。
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Denomination of invention: Self floating stone grinding and polishing machine with grinding head Granted publication date: 20230228 Pledgee: Xi'an innovation financing Company limited by guarantee Pledgor: XI'AN SILVER HORSE INDUSTRY DEVELOPMENT Co.,Ltd. Registration number: Y2024980007548 |