大跨度橋式智能切石的製造方法
2023-05-24 18:39:11
大跨度橋式智能切石的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種大跨度橋式智能切石機，它包括兩條縱梁、一條橫梁、滑動架、升降架、切割機構以及控制裝置；兩條縱梁平行架設在支撐體上，兩條縱梁之間為工作區；橫梁架設在兩條縱梁上；滑動架裝配於橫梁上；升降架裝配於該滑動架上；該切割機構裝配在升降架上，切割機構用於切割石材；該控制裝置用於控制切石機按序動作。本實用新型的切石機及切石方法能夠有效地提高石材荒料的切割效率，降低了工作人員在切割過程中的勞動量，也能夠很好地降低生產成本；且在切割過程中，能夠一次精確切割多塊石材荒料，且所得到的石材板厚度均勻，石材板表面平整度好，產品質量好。
【專利說明】大跨度橋式智能切石機
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種石材切割設備，特別是指一種大跨度橋式智能切石機。
【背景技術】
[0002]現有的橋式切石機由於技術的局限性，使得切石機一次只能切割一塊石材荒料，且現有的切石機在切割石材荒料時，是將石材荒料固定放置在特定的位置，需要將石材荒料擺放至特定的朝向後才能開始切割，這需要大量的人力、物力和時間來完成該定位工作，而石材荒料進行切割時需要有工作人員持續操作切石機。現有的橋式切石機的石材荒料切割效率十分低下，而人力成本投入高，工作人員的勞動強度大，石材切割的精度低，產品尺寸存在較大誤差。另外，現有的切石機切割石材時鋸片是與正常的轉速下刀，由於轉速較快，這就容易使石材荒料表面產生破損，切割完成的石材板靠近在起始下刀的邊沿也會出現厚度較小、表面切割痕跡明顯、平整度差等缺點。
【發明內容】
[0003]本實用新型提供一種大跨度橋式智能切石機，以克服現有的橋式切石機存在的石材荒料切割效率低下、人力成本投入高、工作人員的勞動強度大、自動化程度低、石材切割的精度低等問題。
[0004]本實用新型採用如下技術方案:
[0005]大跨度橋式智能切石機，該切石機包括兩條縱梁(縱梁的長度為5?15米)、一條橫梁、滑動架、升降架、切割機構以及控制裝置。兩條縱梁平行架設在支撐體上，兩條縱梁之間形成上述工作區。橫梁架設在兩條縱梁上，橫梁採用齒輪和齒排的傳動方式沿縱梁方向前後移動。滑動架裝配於橫梁上，滑動架沿橫梁方向移動。升降架裝配於該滑動架上。該切割機構包括依次傳動連接的電機、傳動軸和旋轉軸，電機固定裝配於該升降架的頂部，該升降架的底部設有傳動箱，該旋轉軸裝配於該傳動箱，該傳動軸下端延伸至該傳動箱內與旋轉軸內端傳動連接，該旋轉軸外端裝配上述鋸片。該控制裝置用於控制切石機按序動作。
[0006]更為具體地:
[0007]上述升降架由一體連接的頂板、導向柱和底板，頂板和底板通過四根導向柱連接。四根導向柱分別滑動架的四個角落且貫穿滑動架的厚度方向，四根導向柱均為圓周面經精度硬鉻處理的圓鋼，具有與滑動架連接間隙小、整體剛性好、切割時晃動小、使用壽命長等優點。頂板還固定裝配有升降油缸，該升降油缸的缸杆外端頂壓連接該滑動架，該升降油缸用於推動該升降架作升降動作。
[0008]上述升降架還設有豎杆，豎杆與上述頂板和/或上述底板固定連接，豎杆固定設有豎向布置的第一齒條，上述滑動架固定設有第一旋轉編碼器，第一旋轉編碼器設有定軸旋轉的第一齒輪，該第一齒輪與該第一齒條哨合連接，該第一旋轉編碼器用於監測升降架的上下行程。上述橫梁固定設有第二齒條，上述滑動架固定設有第二旋轉編碼器，第二旋轉編碼器設有定軸旋轉的第二齒輪，該第二齒輪與該第二齒條嚙合連接，該第二旋轉編碼器用於監測滑動架的橫向行程。上述縱梁固定設有第三齒條，上述滑動架固定設有第三旋轉編碼器，第三旋轉編碼器設有定軸旋轉的第三齒輪，該第三齒輪與該第三齒條嚙合連接，該第三旋轉編碼器用於監測橫梁的縱向行程。採用齒條與旋轉編碼器的配合使用，能夠十分精確地控制升降架升降行程、滑動架的橫向滑動行程以及橫梁的縱向滑動行程，達到精確切割石材的效果，提升切割品質。
[0009]此外，橫梁的兩端還有液壓鎖緊裝置，在切割石材荒料時，液壓鎖緊裝置將橫梁的兩端牢牢地固定在縱梁上，以確保切割時整體機身不晃動，使得板材平整度更為理想、刀頭壽命顯著提高。
[0010]工作區內設有一個或者多個石材荒料置放臺，石材荒料置放臺底部設有動力機構，動力機構用於驅動石材荒料置放臺定軸旋轉。
[0011]上述大跨度橋式智能切石機的切石方法，該切石方法包括依次進行的下述步驟:
[0012]a.進料:將至少兩塊的石材荒料移入切石機的切割機構的工作區；
[0013]b.參數設定:人工通過無線遙控操作切石機使得切割機構依次移動至各個石材荒料的第一次下刀位置，切石機的控制系統記錄各個石材荒料的第一次下刀坐標，通過無線遙控設置各個石材荒料的切割片數以及所要切割的每一片石材板的厚度；
[0014]c.定位、切割:切石機根據第一下刀坐標自動將切割機構移至第一個石材荒料的第一次下刀位置，然後根據切割片數和石材板厚度參數切割該石材荒料，完成一塊石材荒料的切割後，切石機自動將切割機構快速移動至下一石材荒料的第一下刀位置，以同樣的方式完成工作區內所有石材荒料的切割，快完成所有石材荒料的切割時，切石機配置的無線報警器即發出提示；每切割一片石材板，切割機構的鋸片先低速下刀，在石材荒料上開切深度為5?25釐米的預切縫(預切縫並不一定是一次切割形成，它可以是反覆多次切割形成)，然後鋸片以正常轉速在預切縫的基礎上進一步深入切割，直至完成一片石材板的切害I]，預切縫的切割方式使得鋸片在剛開始下刀時更為平穩，有效改善了由於鋸片晃動而導致石材板切割面平整度不理想的缺陷。
[0015]更進一步地:
[0016]步驟b中還人工設置了各個石材荒料沿切石機切割方向的長度參數，切石機根據該長度參數控制切割機構在切割方向上的行程。切割機構在切割方向的行程為A，石材荒料沿切割方向的長度為B，切割機構的鋸片的半徑為R，A=B+R。切石機切割時，鋸片從下刀位置點沿當前切割方向切割，切割行程為A時，切割機構的鋸片改變旋轉方向，切割機構增加切割深度，然後鋸片沿起點方向返回切割；來回反覆，鋸片切割到下限深度位置時，鋸片停止切割；切割機構上升，鋸片自動沿縱梁方向移動一片石材板的厚度距離，繼續切割。切石機按照設定的片數切割完成後，鋸片自動移動到下一石材荒料的第一下刀位置。
[0017]當然，上述切石機也可以根據切割機構驅動鋸片旋轉的電機的電流變化來控制鋸片的行程。當切割機構在切割石材荒料時電機的電流較大，而鋸片空切時電機的電流較小，在沿鋸片切割方向的一個切割行程中，電機的電流會的變化過程為:先維持在大致一個較高值Ia，然後逐步降低至較小值Ib，如果電流值達到Ib後沒有上升趨勢，則表示鋸片處於空切狀態。當鋸片空切時，切石機自動改變鋸片旋轉方向，並增加切割深度後，切割機構沿上一次切割的相反切割方向返回切割；如果切石機的鋸片在起始位置進行切割時處於空切狀態，則切石機自動將鋸片移動至下一片石材板或者下一石材荒料的第一下刀位置。
[0018]此外，當鋸片切到石材荒料比較硬的部分時(切割機構的電機電流會增大)，切石機可以自動調節切割方向的行進速度，有效地防止鋸片卡刀。
[0019]由上述對本實用新型結構的描述可知，和現有技術相比，本實用新型具有如下優點:本實用新型的切石機的採用能夠有效地提高石材荒料的切割效率，降低了工作人員在切割過程中的勞動量，也能夠很好地降低生產成本；且在切割過程中，能夠一次精確切割多塊石材荒料，且預切縫的切割方式使得鋸片在剛開始下刀時更為平穩，所得到的石材板厚度均勻，石材板表面平整度好，產品質量好。而使用本實用新型的切石機通過液壓鎖緊裝置、升降架導向柱與滑動架無縫連接等設計，使得在切割過程中，鋸片發生晃動的情況得到有效改善，鋸片旋轉更為平穩；此外，採用齒條(齒條包括第一齒條、第二齒條和第三齒條)與旋轉編碼器(旋轉編碼器包括第一旋轉編碼器、第二旋轉編碼器和第三旋轉編碼器)的配合使用，能夠十分精確地控制升降架升降行程、滑動架的橫向滑動行程以及橫梁的縱向滑動行程，達到精確切割石材的效果，提升切割品質。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本實用新型的切石機的立體結構示意圖。
[0021]圖2為圖1中的局部A的放大圖。
[0022]圖3為圖2中的局部B的放大圖。
[0023]圖4為石材荒料置放臺擺放石材荒料的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0024]下面參照【專利附圖】
【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0025]一種切石機。參照圖1，該切石機包括兩條縱梁11、一條橫梁12、滑動架13、升降架14、切割機構15以及控制裝置。該控制裝置用於控制切石機的切割機構15、升降架14、滑動架13以及橫梁12根據控制系統的指令按序動作。
[0026]繼續參照圖1，兩條縱梁11平行架設在支撐體2上，縱梁11的長度為11米，兩條縱梁11之間的區域為工作區10 ;橫梁12架設在兩條縱梁11上。繼續參照圖1，上述縱梁
11固定設有第三齒條111，上述滑動架13固定設有第三旋轉編碼器，第三旋轉編碼器設有定軸旋轉的第三齒輪，該第三齒輪與該第三齒條111嚙合連接，該第三旋轉編碼器用於監測橫梁12的縱向行程。
[0027]參照圖4，工作區10內可以設有一個或者多個石材荒料置放臺101，待切割的石材荒料3放置於該石材荒料置放臺101上，石材荒料置放臺101底部設有動力機構，動力機構用於驅動石材荒料置放臺101定軸旋轉。該石材荒料置放臺101的結構設置具備以下優勢，待切割的石材荒料3移至工作區10時，如圖4所示，不需要對石材荒料3的擺放朝向作過多的調整，只要保證石材荒料3所要切割的面在側面即可。在採集第一下刀坐標時，如果石材荒料3的切割面與鋸片表面不平行，則可以通過旋轉石材荒料置放臺101，使得石材荒料3的待切割面與鋸片表面平行，然後切石機記錄切割機構的下刀坐標以及石材荒料置放臺101的旋轉角度等參數。該石材荒料置放臺101的設置能夠有效降低工作人員將石材荒料3移入工作區10後對石材荒料3的擺放方位作調整的工作量，提高石材荒料3的切割效率，也能夠提高石材荒料3的切割面的選取精度，提高石材荒料3的利用率，降低切割廢料量。
[0028]橫梁12採用齒輪和齒排的傳動方式沿縱梁11方向前後移動。繼續參照圖1，滑動架13裝配於橫梁12上，滑動架13沿橫梁12方向移動。繼續參照圖1，上述橫梁12固定設有第二齒條121，上述滑動架13固定設有第二旋轉編碼器，第二旋轉編碼器設有定軸旋轉的第二齒輪，該第二齒輪與該第二齒條121嚙合連接，該第二旋轉編碼器用於監測滑動架13的橫向行程。此外，橫梁12的兩端還有液壓鎖緊裝置，在切割石材荒料3時，液壓鎖緊裝置將橫梁12的兩端牢牢地固定在縱梁11上，以確保切割時整體機身不晃動，使得板材平整度更為理想、刀頭壽命顯著提高。
[0029]繼續參照圖1，上述升降架14裝配於滑動架13上。升降架14由一體連接的頂板141、導向柱142和底板143，頂板141和底板143通過四根導向柱142連接。四根導向柱142分別滑動架13的四個角落且貫穿滑動架13的厚度方向，四根導向柱142均為圓周面經精度硬鉻處理的圓鋼，具有與滑動架13連接間隙小、整體剛性好、切割時晃動小、使用壽命長等優點。頂板141還固定裝配有兩個同步運行的升降油缸144，該升降油缸144的缸杆145外端頂壓連接該滑動架13的頂板141，該升降油缸144用於推動該升降架14作升降動作。參照圖1、圖2、圖3，上述升降架14還設有豎杆146，豎杆146與上述頂板141和/或上述底板143固定連接，豎杆146固定設有豎向布置的第一齒條147，上述滑動架13固定設有第一旋轉編碼器148,第一旋轉編碼器148設有定軸旋轉的第一齒輪149,該第一齒輪149與該第一齒條147嚙合連接，該第一旋轉編碼器148用於監測升降架14的上下行程，並將監測到行程數據發送給控制裝置。
[0030]繼續參照圖1，該切割機構15包括依次傳動連接的電機151、傳動軸152和旋轉軸153，電機151固定裝配於該升降架14的頂部，該升降架14底板143的底部固定設有傳動箱154，該旋轉軸153裝配於該傳動箱154，該傳動軸152下端延伸至該傳動箱154內與旋轉軸153內端傳動連接，該旋轉軸153外端用於裝配鋸片。
[0031]大跨度橋式智能切石方法，該切石方法的實施優選採用上述切石機，該切石方法包括依次進行的下述步驟:
[0032]a.進料:如圖1、圖4所示，將四塊的石材荒料3移入工作區10內石材荒料置放臺101上，對石材荒料3擺放稍作調整，使得所要的切割面垂直地面；
[0033]b.參數設定:人工通過無線遙控操作切石機使得切割機構依次移動至各個石材荒料3的第一次下刀位置，切石機的控制系統記錄各個石材荒料3的第一次下刀坐標，通過無線遙控設置各個石材荒料3的切割片數以及所要切割的每一片石材板的厚度；
[0034]c.定位、切割:切石機根據第一下刀坐標自動將切割機構移至第一個石材荒料3的第一次下刀位置，然後根據切割片數和石材板厚度參數切割該石材荒料3，完成一塊石材荒料3的切割後，切石機自動將切割機構快速移動至下一石材荒料3的第一下刀位置，以同樣的方式完成工作區10內所有石材荒料3的切割，快完成所有石材荒料3的切割時，切石機配置的無線報警器即發出提示；每切割一片石材板，切割機構的鋸片先低速下刀，在石材荒料3上開切深度為5?25釐米的預切縫(預切縫並不一定是一次切割形成，它可以是反覆多次切割形成)，然後鋸片以正常轉速在預切縫的基礎上進一步深入切割，直至完成一片石材板的切割，預切縫的切割方式使得鋸片在剛開始下刀時更為平穩，有效改善了由於鋸片晃動而導致石材板切割面平整度不理想的缺陷。
[0035]另外，為了降低鋸片空切時的耗時、耗電，提高切割效率，降低使用成本。步驟b中還人工設置了各個石材荒料3沿切石機切割方向的長度參數，切石機根據該參數控制鋸片在切割方向上的行程。切割機構15在切割方向的行程為A，石材荒料沿切割方向的長度為B，切割機構15的鋸片的半徑為R，則A=B+R。切石機切割時，鋸片從下刀位置點沿當前切割方向切割，切割行程為A時，切割機構15的鋸片改變旋轉方向，切割機構15增加切割深度，然後鋸片沿起點方向返回切割；來回反覆，鋸片切割到下限深度位置時，鋸片停止切割；切割機構15上升，鋸片自動沿縱梁方向移動一片石材板的厚度距離，繼續切割。切石機按照設定的片數切割完成後，鋸片自動移動到下一石材荒料的第一下刀位置。
[0036]當然，還可以進一步地優化控制系統:上述切石機也可以根據切割機構15驅動鋸片旋轉的電機的電流變化來控制鋸片的行程。當切割機構15在切割石材荒料時電機151的電流較大，而鋸片空切時電機151的電流較小，在沿鋸片切割方向的一個切割行程中，電機151的電流會的變化過程為:先維持在大致一個較高值Ia，然後逐步降低至較小值Ib，如果電流值達到Ib後沒有上升趨勢，則表示鋸片處於空切狀態。當鋸片空切時，切石機自動改變鋸片旋轉方向，並增加切割深度後，切割機構15沿上一次切割的相反切割方向返回切割；如果切石機的鋸片在起始位置進行切割時處於空切狀態，則切石機自動將鋸片移動至下一片石材板或者下一石材荒料的第一下刀位置。此外，當鋸片切到石材荒料3比較硬的部分時，切石機可以自動調節切割方向的行進速度，有效地防止鋸片卡刀。
[0037]此外，切割預切縫時，可以採用兩種方式:一是，每切割一塊石材板時，切石在完成預切縫的切割後，直接加快鋸片的轉速進行深入切割；二是，切石機先在低速狀態下，完成工作區10內所有石材荒料3的預切縫的切割工作後，再恢復鋸片的轉速為正常轉速，然後根據每一預切縫的坐標逐一地進行深入切割。本實施方式優選第一中預切縫的切割方式。
[0038]上述僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的設計構思並不局限於此，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應屬於侵犯本實用新型保護範圍的行為。
【權利要求】
1.大跨度橋式智能切石機，包括兩條縱梁、一條橫梁、滑動架、升降架、切割機構以及控制裝置；兩條縱梁平行架設在支撐體上，兩條縱梁之間形成該切割機構的工作區；橫梁架設在兩條縱梁上，橫梁沿縱梁方向移動；滑動架裝配於橫梁上，滑動架沿橫梁方向移動；其特徵在於:升降架裝配於該滑動架上；該切割機構包括依次傳動連接的電機、傳動軸和旋轉軸，電機固定裝配於該升降架的頂部，該升降架的底部設有傳動箱，該旋轉軸裝配於該傳動箱，該傳動軸下端延伸至該傳動箱內與旋轉軸內端傳動連接，該旋轉軸外端裝配所述鋸片；該控制裝置用於控制切石機按序動作。
2.如權利要求1所述的一種切石機，其特徵在於:所述升降架由一體連接的頂板、導向柱和底板，頂板和底板通過導向柱連接；導向柱貫穿所述滑動架；頂板還固定裝配有升降油缸，該升降油缸的缸杆外端頂壓連接該滑動架，該升降油缸用於推動該升降架作升降動作。
3.如權利要求2所述的一種切石機，其特徵在於:所述升降架還設有豎杆，豎杆與所述頂板和/或所述底板固定連接，豎杆固定設有豎向布置的第一齒條，所述滑動架固定設有第一旋轉編碼器，第一旋轉編碼器設有定軸旋轉的第一齒輪，該第一齒輪與該第一齒條哨合連接，該第一旋轉編碼器用於監測升降架的上下行程。
4.如權利要求1所述的一種切石機，其特徵在於:所述橫梁固定設有第二齒條，所述滑動架固定設有第二旋轉編碼器，第二旋轉編碼器設有定軸旋轉的第二齒輪，該第二齒輪與該第二齒條嚙合連接，該第二旋轉編碼器用於監測滑動架的橫向行程。
5.如權利要求1所述的一種切石機，其特徵在於:所述縱梁固定設有第三齒條，所述滑動架固定設有第三旋轉編碼器，第三旋轉編碼器設有定軸旋轉的第三齒輪，該第三齒輪與該第三齒條嚙合連接，該第三旋轉編碼器用於監測橫梁的縱向行程。
6.如權利要求1所述的一種切石機，其特徵在於:所述橫梁的兩端分別設有液壓鎖緊裝置，液壓鎖緊裝置用於在切割石材荒料時將橫梁的兩端鎖固在縱梁上。
7.如權利要求1所述的一種切石機，其特徵在於:所述工作區內設有一個或者多個石材荒料置放臺，石材荒料置放臺底部設有動力機構，動力機構用於驅動石材荒料置放臺定軸旋轉。
【文檔編號】B28D1/02GK204054359SQ201420460046
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年8月15日 優先權日:2014年8月15日
【發明者】張謙, 黃建軍, 江險峰, 林海平, 範道遠 申請人:福建萬龍金剛石工具有限公司