圓柱形石材自動仿形機的製作方法
2023-06-27 19:09:06
專利名稱：圓柱形石材自動仿形機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及石材加工機械，特別是一種用於加工圓柱形石材產品的 自動仿形機。
背景技術：
現有石材加工廠加工圓柱形產品使用簡易車床仿形機切削加工，既 一 臺 機一次裝夾一工件進行仿形車削，因而生產效率低，勞動強度大，製品外形 同一性差，生產成本高。
發明內容
本實用新型的目的是克服現有技術的不足，提供一種圓柱形石材自動仿 形機，本機一次可仿形切削多個石材製品，大提高工作效率，減輕勞動強度， 降低生產成本，製品外形同一性好。
本實用新型的目的通過如下技術方案實現
圓柱形石材自動仿形機，其特徵在於包括底座；立柱，包括對應垂直 固定在底座上的前、後立柱，前、後立柱分別包括對稱布置在底座兩側的左、 右立柱，四個立柱的頂端通過四聯接梁聯接後與底座構成四方框體；工件夾 持機構，包括對應設於前左、右立柱之間的上、下梁，下梁固定在立柱下端 且間隔安裝有若干可自轉的工件支承盤，上梁通過垂直升降驅動機構可升降 地水平架設在前左、右立柱之間，每個工件支承盤正上方的橫梁上對應安裝有工件頂持機構；工件切削裝置，包括通過垂直升降和水平橫移驅動機構可 上下、前後移動地水平架設在後左、右立柱之間的橫梁以及若干由沿縱向垂
直支承在橫梁上的主軸帶動以同步切割工件的切削刀盤；仿形控制裝置，包 括設於後立柱上的仿形模板夾座、用於追蹤仿形模板曲面軌跡且與橫梁聯動 的帶光電跟蹤頭的仿形控制杆以及PLC可編程控制器，PLC可編程控制器的 輸入端連接光電跟蹤頭、輸出端連接工件切削裝置的各驅動機構。
所述上梁兩端分別通過貫通孔滑動套設在前左、右立柱上；所述上梁的 垂直升降驅動機構包括對稱設於前左、右立柱上的縱向絲杆、與絲杆相配合 的螺母以及安裝於立柱頂部的升降驅動電機；螺母固定在上梁的兩端頭上且 與對應絲杆傳動配合；升降驅動電機輸出軸傳動連接一水平長傳動軸；兩絲 杆頂端與水平長傳動軸之間分別通過嚙合傘型齒輪組傳動連接。
所述工件切削裝置的垂直升降驅動機構包括對應套設在後左、右立柱上 的升降拖板、對稱設於後左、右立柱上的縱向絲杆、與絲杆相配合的螺母以 及安裝於後立柱頂部的升降驅動電機；拖板可上下滑動地套設於立柱上，螺 母固定在拖板上且與對應絲杆傳動配合；升降驅動電機輸出軸傳動連接一水 平長傳動軸；兩絲杆頂端與水平長傳動軸之間分別通過嚙合傘型齒輪組傳動 連接；所述工件切削裝置的水平橫移驅動機構包括固接在橫梁兩端的橫向拖 板、對稱設於橫向拖板中的橫向絲杆、與絲杆相配合的螺母以及安裝於橫向 拖板上的橫移驅動電機；橫向拖板通過水平軌、槽滑動配合對應的升降拖板 上，螺母固定在升降拖板上且與對應絲杆傳動配合；橫移驅動電機輸出軸傳 動連接一水平長傳動軸；兩絲杆頂端與水平長傳動軸之間分別通過嚙合傘型 齒輪組傳動連接。
所述主軸沿縱向垂直地支承在主軸支承機構上，其由一旋轉驅動機構帶動可作圓周旋轉運動；切削刀盤固定在所述主軸的下端部；所述旋轉驅動機 構包括間隔固定在橫梁上的主軸驅動電機，主軸驅動電機分別通過傳動皮帶 與對應的主軸上端傳動連接。
上述圓柱形石材自動仿形機，每臺機器可同時加工多個工件，操作簡單， 減輕勞動強度，工作效率高，降低生產成本，加工的成品外形同一性好。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明。 圖l是本實用新型的結構示意圖。
圖2是
圖1的俯視圖。 圖3是
圖1的左視放大圖。
具體實施方式
參照
圖1至圖3。本實用新型提供的圓柱形石材自動仿形機，由下述各 部分組成
(1) 底座l，由混凝土等材料直接砌築在地面上的一個固定平臺。
(2) 立柱，包括對應垂直固定在底座上的前、後立柱，前、後立柱分 別包括對稱布置在底座兩側的左立柱2a、 3a、右立柱2b、 3b，四個立柱2a、 3a、 2b、 3b的頂端通過四聯接梁聯接後與底座l構成結構穩固的四方框體。 前左、右立柱2a、 2b為圓柱，後左、右立柱3a、 3b為方形柱。
(3) 工件夾持機構，包括對應設於前左、右立柱2a、 2b之間的上、下 梁4a、 4b，下梁4b固定在兩立柱的之間下端且間隔安裝有若干可自轉的工 件支承盤，上梁4a通過垂直升降驅動機構可升降地水平架設在前左、右立柱h、乃之間，每個工件支承盤正上方的上梁上對應安裝有工件頂持機構。
上梁4a兩端分別開有與立柱相配的貫通圓孔，上梁4a兩端通過圓孔滑動配 合在前左、右立柱2a、 2b上，可沿立柱垂直升降。
上梁垂直升降驅動機構，包括對稱設於前左、右立柱2a、 2b上的縱向 絲杆6a、與絲杆6a相配合的螺母6b以及安裝在連設前左、右立柱2a、 2b 頂部之間聯接梁中部的升降驅動電機6c。螺母6b固定在上梁4a的兩個端頭 上且與對應絲杆6a傳動配合；升降驅動電機6c輸出軸傳動連接一水平長傳 動軸6d;兩絲杆6a頂端與水平長傳動軸6d對應端之間分別通過嚙合的主、 從動傘型齒輪6e、 6f傳動連接。升降驅動電機6c通過水平長傳動軸6d、主、 從動傘型齒輪6e、 6f帶動絲杆6a轉動，絲杆6a通過螺母6b上梁4a沿立 柱上下移動，以調整上、下梁4a、 4b之間的高度，適於不同被加工工件。
工件支承盤包括通過傳動軸5a可轉動地支撐在下梁上的頂尖盤5b以及 一帶動所有支承盤體同步自轉的驅動電機5c，驅動電機5c輸出軸傳動連接 一水平長傳動軸5d，該長傳動軸5d分別通過蝸輪、蝸杆付、傳動軸5a帶動 所有頂尖盤5b同步自轉。頂尖盤5b的頂面中部設有頂尖，上梁4a上的工 件頂持機構對應設有與支承盤體頂尖相對的帶有調整手輪7b的頂尖盤7a， 對應的頂尖盤5b、 7a的頂尖位於同一鉛垂線上。
(4)工件切削裝置，包括通過垂直升降和水平橫移驅動機構可上下、 前後移動地水平架設在後左、右立柱3a、 3b之間的橫梁8以及若干由沿縱 向垂直支承在橫梁上的主軸9帶動以同步切割工件的切削刀盤10。切削刀盤 IO為高硬度鋸片。
橫梁垂直升降驅動機構，包括可上下滑動地對應套設於左、右立柱3a、 3b上的升降拖板lla、對稱設於左、右立柱3a、 3b上的縱向絲杆llb、與絲杆lib相配合的螺母lie以及安裝在連設左、右立柱3a、 3b頂部之間的聯 接梁上的升降驅動電機lld。螺母lie固定在升降拖板lla上且與對應絲杆 llb傳動配合。升降驅動電機lld輸出軸傳動連接一水平長傳動軸lie;兩 絲杆lib頂端與水平長傳動軸lie對應端之間分別通過嚙合的主、從動傘型 齒輪lle、 llf傳動連接。升降驅動電機lld通過水平長傳動軸lle、主、從 動傘型齒輪lle、 llf帶動絲杆lib轉動，絲杆lib通過螺母11c帶動橫梁8 沿立柱上下移動。
水平橫移驅動機構，包括對應固定安裝在橫梁8兩端的橫向拖板8a、對 稱設於兩大拖板中的橫向絲杆12a、與絲杆12a相配合的螺母(圖中未示出) 以及安裝於兩橫向拖板8a後端之間的聯接梁上的橫移驅動電機12d。兩橫向 拖板8a分別通過水平軌、槽滑動配合在升降拖板lla上，螺母(圖中未示 出)固定在升降拖板lla上且與對應橫向絲杆12a傳動配合。橫移驅動電機 12d輸出軸傳動連接一水平長傳動軸12e;兩絲杆12a後端與水平長傳動軸 12e對應端之間分別通過嚙合的主、從動傘型齒輪12f、 12h傳動連接。橫移 驅動電機12d通過水平長傳動軸12e、主、從動傘型齒輪12f、 12h帶動絲杆 12a轉動，絲杆12a通過螺母帶動橫梁8沿水平導軌前後移動。
主軸9，通過主軸支承機構沿縱向垂直可轉動地支承在橫梁8上，其由 一旋轉驅動機構帶動可作圓周旋轉運動；切削刀盤10固定在對應主軸9的 下端部。主軸旋轉驅動機構包括間隔固定在橫梁上的主軸驅動電機^，主軸 驅動電機9a分別通過傳動皮帶9b與對應的主軸9上端傳動連接。主軸驅動 電機9a通過傳動帶9b驅動主軸9旋轉，主軸9進而帶動刀盤10對夾裝在 上、下梁4a、 4b之間的工件進行切削加工。從圖中可以看出，作為一種較 佳實施方式，每臺驅動電機分別通過傳動皮帶帶動相鄰的兩個主軸；且每兩
8個相鄰的被加工工件共用一個切削刀盤。
(5 )仿形控制裝置，包括設於後立柱3a上用於夾裝仿形模板B的仿形 模板夾座13a、用於追蹤仿形模板曲面軌跡且與橫梁8聯動的帶光電跟蹤頭 的仿形控制杆13b以及PLC可編程控制器(圖中未示出)。仿形模板夾座13a 一側的橫向拖板8a後部對應固裝有一個安裝座13c,仿形控制杆13b的後端 固定在安裝座13c上、與仿形模板相對的前端裝設帶光電跟蹤頭；PLC可編 程控制器的輸入端連接光電跟蹤頭、輸出端連接工件切削裝置的驅動電機 lld、 12d。
本機工作原理如下
將相應的工件毛坯A裝在頂尖盤5b上，點動升降驅動電機6c移動上梁 4a,使頂尖盤7a上的頂尖靠近工件毛坯上端，轉動調整手輪7b使頂尖盤7a 頂尖頂緊工件毛坯。點動水平橫移驅動電機12d，使大拖板lla帶橫梁8水 平移動，使橫梁8上的切削刀盤10刀頭停在工件毛坯A外圓最高點，並通 過控制電路確認。點動垂直升降驅動電機lld移動橫梁8，使控制杆13b上 的光電跟蹤頭停在仿形模板B上、下端點進行上、下限位確認，切削刀盤IO 和仿形控制杆13b端頭的光電跟蹤頭處於同一水平面上，並且和頂尖盤5b、 7a的頂尖中心線與仿形模板軸中心線相對稱重合，啟動主電機和自動程序， 則轉動的刀頭對工件按設定的程序對持續自轉的工件毛坯A進行切削。根據 石材的硬度、大小等物理特性，設定切削刀盤10刀頭進給量和驅動電機Sc 轉速，切削刀盤IO每轉一圏刀頭自動進給一次，當控制杆13b上的光電跟 蹤頭到達仿形模板時，切削刀盤10進給電路切斷，自動退回確認的起點， 垂直升降驅動電機lld啟動帶動橫梁8向下移動一個進給量後，刀頭又一次 進給切削，直至毛坯成型， 一次可加工出多個(不限於圖中所示的八個)具有仿形模板相同曲面的製品。根據不同工件的形狀，改變切削工藝、調整進 給程序，即可大大提高加工效率。
權利要求1.圓柱形石材自動仿形機，其特徵在於包括底座；立柱，包括對應垂直固定在底座上的前、後立柱，前、後立柱分別包括對稱布置在底座兩側的左、右立柱，四個立柱的頂端通過四聯接梁聯接後與底座構成四方框體；工件夾持機構，包括對應設於前左、右立柱之間的上、下梁，下梁固定在立柱下端且間隔安裝有若干可自轉的工件支承盤，上梁通過垂直升降驅動機構可升降地水平架設在前左、右立柱之間，每個工件支承盤正上方的橫梁上對應安裝有工件頂持機構；工件切削裝置，包括通過垂直升降和水平橫移驅動機構可上下、前後移動地水平架設在後左、右立柱之間的橫梁以及若干由沿縱向垂直支承在橫梁上的主軸帶動以同步切割工件的切削刀盤；仿形控制裝置，包括設於後立柱上的仿形模板夾座、用於追蹤仿形模板曲面軌跡且與橫梁聯動的帶光電跟蹤頭的仿形控制杆以及PLC可編程控制器，PLC可編程控制器的輸入端連接光電跟蹤頭、輸出端連接工件切削裝置的各驅動機構。
2. 根據權利要求1所述的自動仿形機，其特徵在於所述上梁兩端分別 通過貫通孔滑動套設在前左、右立柱上；所述上梁的垂直升降驅動機構包括 對稱設於前左、右立柱上的縱向絲杆、與絲杆相配合的螺母以及安裝於立柱 頂部的升降驅動電機；螺母固定在上梁的兩端頭上且與對應絲杆傳動配合； 升降驅動電機輸出軸傳動連接一水平長傳動軸；兩絲杆頂端與水平長傳動軸 之間分別通過嚙合傘型齒輪組傳動連接。
3. 根據權利要求1所述的自動仿形機，其特徵在於所述工件切削裝 置的垂直升降驅動機構包括對應套設在後左、右立柱上的升降拖板、對稱設 於後左、右立柱上的縱向絲杆、與絲杆相配合的螺母以及安裝於後立柱頂部 的升降驅動電機；拖板可上下滑動地套設於立柱上，螺母固定在拖板上且與對應絲杆傳動配合；升降驅動電機輸出軸傳動連接一水平長傳動軸；兩絲杆 頂端與水平長傳動軸之間分別通過嚙合傘型齒輪組傳動連接；所述工件切削 裝置的水平橫移驅動機構包括固接在橫梁兩端的橫向拖板、對稱設於橫向拖 板中的橫向絲杆、與絲杆相配合的螺母以及安裝於橫向拖板上的橫移驅動電 機；橫向拖板通過水平軌、槽滑動配合在對應的升降拖板上，螺母固定在升 降拖板上且與對應絲杆傳動配合；橫移驅動電機輸出軸傳動連接一水平長傳 動軸；兩絲杆頂端與水平長傳動軸之間分別通過嚙合傘型齒輪組傳動連接。
4.根據權利要求1所述的自動仿形機，其特徵在於所述主軸沿縱向 垂直地支承在主軸支承機構上，其由一旋轉驅動機構帶動可作圓周旋轉運 動；切削刀盤固定在所述主軸的下端部；所述旋轉驅動機構包括間隔固定在 橫梁上的主軸驅動電機，主軸驅動電機分別通過傳動皮帶與對應的主軸上端 傳動連接。
專利摘要本實用新型提供一種圓柱形石材自動仿形機，前、後立柱對應垂直固定在底座上，前、後立柱分別包括對稱布置在底座兩側的兩立柱；在前立柱上設有工件夾持機構，工件夾持機構可同時夾裝多個被加工工件、並驅使所有工件同步自轉；在後立柱上設有工件切削裝置，工件切削裝置包括通過垂直升降和水平橫移驅動機構可上下、前後移動地水平架設在後左、右立柱之間的橫梁以及若干由沿縱向垂直支承在橫梁上的主軸帶動以同步切割工件的切削刀盤以及通過光電感應跟蹤仿形模板曲面以控制各切削驅動機構的仿形控制裝置。本仿形機可一次同時加工多個工件，操作簡單，減輕勞動強度，工作效率高，降低生產成本，加工的成品外形同一性好。
文檔編號B28D1/24GK201333762SQ20082014541
公開日2009年10月28日 申請日期2008年8月28日 優先權日2008年8月28日
發明者陳錫奎 申請人:陳錫奎