CN201264304Y - 石材异型制品复合加工中心 - Google Patents

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CN201264304Y CNU2008200266698U CN200820026669U CN201264304Y CN 201264304 Y CN201264304 Y CN 201264304Y CN U2008200266698 U CNU2008200266698 U CN U2008200266698U CN 200820026669 U CN200820026669 U CN 200820026669U CN 201264304 Y CN201264304 Y CN 201264304Y
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张进生
王志
刘阳
袁杰
王兆生
顾殿高
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Abstract

本实用新型提供了一种石材异型制品复合加工中心，包括支撑机构、动力机构和X、Y、Z三轴运动机构；支撑机构包括底座和加工工具库，底座上安装有工作台，加工工具库固定在工作台上；动力机构包括复合动力头以及回转车床，复合动力头包括电主轴和加工工具回转装置，加工工具回转装置固定在电主轴一侧，电主轴固定在三轴运动机构的前拖板上，回转车床安装在工作台的后部；X、Y、Z三轴运动机构包括横梁、后拖板以及前拖板，横梁通过导轨副安装在底座上，后拖板通过横向导轨滑块机构安装在横梁上，前拖板通过竖向导轨滑块机构安装在后拖板上。本实用新型柔性好、效率高、工作稳定，易用性好，维修、维护方便。

Description

石材异型制品复合加工中心
技术领域
本实用新型涉及一种用于加工石材异型制品的立式复合加工中心，属于石材制品加工设备技术领域。
背景技术
石材加工设备的种类繁多、各具特色，但是目前大多数石材加工设备功能比较单一，增加了整个加工流程中由于工序、工艺的转换而引起的待工以及多次上下料等额外的加工准备时间，并且过多的单一加工设备增加了总成本，设备占地面积也较大。采用复合加工中心进行石材异型制品加工，可使工件在一次装卡下完成多工序多工艺加工，消除装卡误差，提高了加工精度，减少了工件搬运和等待时间，提高了加工效率。目前市场上的石材异型制品复合加工中心售价普遍比较昂贵，难以推广，并且功能单一。
发明内容
本实用新型针对现有石材加工设备存在的问题，提供一种可多轴联动、高柔性、高效率的石材异型制品复合加工中心。
本实用新型通过以下技术解决方案实现：
石材异型制品复合加工中心包括支撑机构、动力机构和X、Y、Z三轴运动机构；支撑机构包括底座和加工工具库，底座上安装有工作台，加工工具库固定在工作台上；动力机构包括复合动力头以及回转车床，复合动力头包括电主轴和加工工具回转装置，加工工具回转装置固定在电主轴一侧并与电主轴连接，电主轴固定在三轴运动机构的前拖板上，回转车床安装在工作台的后部；X、Y、Z三轴运动机构包括横梁、后拖板以及前拖板，横梁通过导轨副安装在底座上，横梁下部安装有Y轴驱动电机，后拖板通过横向导轨滑块机构安装在横梁上，后拖板的后部安装有X轴驱动电机，前拖板通过竖向导轨滑块机构安装在后拖板上，后拖板的上部安装有Z轴驱动电机，
X轴驱动电机、Y轴驱动电机和Z轴轴驱动电机均采用伺服电机。
X轴运动机构和Z轴运动机构采用丝杠螺母副传动机构。
Y轴运动机构采用齿轮齿条啮合传动机构。
本实用新型采用模块化，结构合理，复合加工能力强，柔性好、效率高、工作稳定，同时易用性好，维修、维护方便。可实现天然大理石、花岗石、人造石、陶瓷、玻璃等材质的各种轮廓形状制品的成形、研磨、抛光、平面雕刻、浮雕等所有三维立体空间的加工。
附图说明
图1是本实用新型的正面结构示意图。
图2是图1的的左视图。
图3是图1的俯视图。
图中，1、主底座，2、副机座，3、工作台，4、加工工具库，5、Y轴导轨副，6、齿轮齿条运动机构，7、Y轴伺服电机，8、同步带传动机构，9、传动杆，10、减速器，11、X轴导轨副，12、X轴滚珠丝杠，13、X轴伺服电机，14、后拖板，15、齿轮箱，16、Z轴伺服电机，17、前拖板，18、电主轴，19、伺服电机，20、减速器，21、Z轴导轨副，22、Z轴滚珠丝杠，23、尾架机构，24、主轴机构，25、横梁。
具体实施方式
本实用新型石材异型制品复合加工中心的结构如图1、图2和图3所示，其X、Y、Z、A、C轴按照一般立式加工中心定义为：将图1中的上下方向定义为Z轴方向(上为正，下为负)；图2中的左右方向定义为Y轴方向(左为正，右为负)；图1中的左右方向定义为X轴方向(左为正，右为负)；回转车床主轴24的旋转轴定义为A轴；由伺服电机19驱动带动加工工具旋转的运动轴为C轴。
如图1和图2，底座包括主底座1和副机座2组成，主底座1的两端各安装有一个副机座2。整个底座采用一体式U型机身、立式布置，操作人员可从设备的正面进入安放和更换工件。在主底座1上铆接两块矩形工作台3(参见图3)，在工作台上安放夹具和工件，工作台3上可以实现回转工装，回转体加工机构提供支撑旋转运动。工作台3的后方安装有回转车床，包括可移动尾架23和固定的主轴机构24两大部分(参见图1)。在工作台3的左侧固定有加工工具库4。主底座1上两边安装有由Y轴导轨副5和齿轮齿条运动机构6组成的传动机构。主底座1、副机座2和加工工具库4组成复合加工中心的支撑机构。
横梁25通过Y轴导轨副5连接在底座上，通过齿轮齿条传动机构的啮合运动实现Y轴方向的运动。在横梁25下部安装有Y轴伺服电机7，伺服电机将旋转运动输送给同步带传动机构8，同时带动横梁25下方的传动杆9旋转，传动杆9将运动传递给减速器10，由减速器10带动，实现齿轮齿条运动机构6啮合运动，带动横梁25在Y轴方向运动。
横梁25正面安装有X轴导轨副11，后拖板14安装在其上，可以左右滑动。后拖板14的横向导轨一侧固定有X轴伺服电机13以及齿轮箱15，X轴伺服电机13的旋转运动通过齿轮箱15的减速传动，齿轮带动位置相对于后拖板14固定不动的X轴丝杠螺母，丝杠螺母通过自身在X轴滚珠丝杠12上的转动，带动后拖板14移动实现X轴方向的运动(包括工进和快进)。
在后拖板14的上部固定有Z轴伺服电机16，伺服电机16旋转将运动传递给后拖板上的Z轴滚珠丝杠22，带动前拖板17在Z轴导轨副21上实现Z轴方向运动。伺服电机16具有自动抱轴功能。前拖板17通过竖向导轨滑块机构安装在后拖板14上，可以通过伺服电机驱动和丝杠副的传动，在导轨滑块机构上实现运动。
石材复合加工中心的复合动力头包括电主轴和加工工具回转装置，如图2所示，固定在前拖板17上的电主轴18，提供加工所需的主运动。在电主轴18旁边安装有C轴旋转伺服电机19，通过减速器20将运动传给一对啮合齿轮机构，通过啮合传动实现电主轴18即C轴和加工工具的旋转。复合动力头采用电主轴18提供主运动，可相对于设备主体沿X轴、Y轴以及Z轴方向运动的，可实现加工工具旋转。加工工具回转装置采用伺服电机驱动，控制C轴转动。
在作业时，工作人员从加工中心的正面进入工作台3，对夹具位置进行合理的摆放并安放工件。准备工作做好后，关门。复合动力头从静止停放位置运动到加工工具库4上方，这时，加工工具库4的罩板打开，程序控制抓取相应的加工工具。抓取完刀具的动力头由程序控制进行对刀操作，定义坐标原点，选择合适的加工切入点。在程序控制下，走出预先设置好的工件的形状路径。一道工序加工完成后，动力头退出加工范围，并且准备进行下一工序。当所有工序都进行完以后，操作人员从正面进入工作台，取下工件，整个加工过程完成。

Claims (4)

1.一种石材异型制品复合加工中心，包括支撑机构、动力机构和X、Y、Z三轴运动机构；其特征在于：支撑机构包括底座和加工工具库，底座上安装有工作台，加工工具库固定在工作台上；动力机构包括复合动力头以及回转车床，复合动力头包括电主轴和加工工具回转装置，加工工具回转装置固定在电主轴一侧并与电主轴连接，电主轴固定在三轴运动机构的前拖板上，回转车床安装在工作台的后部；X、Y、Z三轴运动机构包括横梁、后拖板以及前拖板，横梁通过导轨副安装在底座上，横梁下部安装有Y轴驱动电机，后拖板通过横向导轨滑块机构安装在横梁上，后拖板的后部安装有X轴驱动电机，前拖板通过竖向导轨滑块机构安装在后拖板上，后拖板上部安装有Z轴驱动电机。
2.根据权利要求1所述的石材异型制品复合加工中心，其特征在于：所述X轴驱动电机、Y轴驱动电机和Z轴轴驱动电机均采用伺服电机。
3.根据权利要求1所述的石材异型制品复合加工中心，其特征在于：所述X轴运动机构和Z轴运动机构采用丝杠螺母副传动机构。
4.根据权利要求1所述的石材异型制品复合加工中心，其特征在于：所述Y轴运动机构采用齿轮齿条啮合传动机构。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102198699A (zh) * 2011-05-10 2011-09-28 山东大学 应用链锯加工石材台面板方形孔的方法
CN104191885A (zh) * 2014-08-26 2014-12-10 福建省天大精诺信息有限公司 一种拟人式雕刻用双摆头机构

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