专利名称：石材仿形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种石材加工机械，特别涉及一种能够用于切削棱锥、圆锥、线条、圆柱、棱柱等以及多种形状混合的混合型石材的石材仿形机。
背景技术：
目前，在石材加工领域，多采用车床仿形机对石材切削加工，但车床型仿形机每次只能加工一个工件，生产效率低，产品外形同一性差。为此本案申请人实用新型了一种多头圆柱形石材仿形机，并于2008年9月23日提出专利申请，并已获得授权，其专利号为 200810071856. 2。该种多头圆柱形石材仿形机包括底座、立柱、工件夹持机构、工件切削装置和仿形控制装置。虽然该技术的解决了车床仿形机的生产效率低、产品外形同一性差等一些问题，但该种仿形机只能用于加工与仿形模板相同曲面的圆柱型石材制品，局限性明
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实用新型内容为了解决上述现有技术的不足，本实用新型提供的石材仿形机，本机不但一次可以加工多个工件，生产效率高，而且能够用切削棱锥、圆锥、线条、圆柱、棱柱以多种形状混合的混合型石材。为此，本实用新型提供了石材仿形机，包括底座、立柱、工件夹持机构、工件切削机构和仿形控制机构，所述立柱包括固定于底座上的前、后立柱，该前、后立柱包括对称布置于底座两侧的左、右立柱；所述工件夹持机构包括水平设置于前立柱之间的上臂和下梁，该上臂通过垂直升降驱动机构可沿立柱垂直升降，所述上臂和下梁上分别设有相对应的用于夹持工件的支承盘；所述工件切削机构包括水平设置于后立柱之间的横梁、带有刀盘的切削机装置， 所述横梁通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、前后移动；所述仿形控制机构包括设于立柱上的仿形模板夹座、PLC可编程控制器、与PLC可编程控制器的输入端连接的带电跟踪头的仿形控制杆，PLC可编程控制器的输出端与工件切削机构的各驱动机构连接；其特征在于所述工件夹持机构的下梁设有与支承盘连接的旋转驱动机构，该旋转驱动机构可控制下梁上的支承盘停顿和自转；所述工件切削机构的切削装置设于滑动箱体中，相邻的滑动箱体相互连接，所有的滑动箱体通过纵向移动机构的驱动可在横梁上左、 右移动；该纵向移动机构的驱动与PLC可编程控制器的输出端连接。进一步的，所述工件夹持机构的旋转驱动机构包括旋转驱动电机、与驱动电机输出轴传动连接的水平传动轴、蜗轮减速器，水平传动轴分别通过蜗轮、蜗杆付与支撑下支承盘转动的转轴连接，蜗轮减速器的输出轴与装配在支承盘下的弧齿圆锥齿轮组连接。[0011]进一步的，滑动箱体上设有切削机构，包括切削刀盘、支撑在滑动箱上纵向垂直的可转动的连接轴和固定在横梁上的旋转驱动电机，滑动箱体之间通过连接板相互连接，连接轴的上端与旋转驱动电机通过皮带连接，下端与切削刀盘固定连接。进一步的，所述纵向移动机构包括固定安装在横梁后侧的排齿、固定安装在滑动箱体与横梁连接板上的纵移驱动电机和减速器，纵移驱动电机、减速器输出轴上的齿轮与排齿相啮合，滑动箱体在驱动电机、减速器的带动下可沿横梁左、右移动。进一步的，所述上臂包括分别设置于前左立柱上的左上臂和设置于前右立柱上的右上臂，两上臂的边端分别开有与立柱相配合的贯通圆孔，在前左立柱上的和前右立柱上顶端分别设有圆形转盘，在圆形转盘配合下在两上臂可围绕立柱旋转。本实用新型提供的石材仿形机，克服了现有车床型仿形机工件程序复杂、生产效率低、产品外形同一性差的缺点，采用该石材仿形机不但一次可以加工多个石材工件，生产效率高而且能够用于切削棱锥、圆锥、线条、圆柱、棱柱等以及多种形状混合的混合型石材。
以下结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本实用新型实施例的结构示意图。图2为本实用新型实施例的俯视图。图3为本实用新型实施例的左试图。
具体实施方式
为了更好的理解本实用新型的技术方案，
以下结合附图详细描述本实用新型提供的实施例。参照
图1、图2、图3所示，该实用新型提供的石材仿形机，由下述部分组成1.底座1，底座1由型钢材料焊合。2.立柱2，立柱2包括固定于底座1前端的圆柱前立柱21和底座1后端的方形后立柱22，该前立柱21与后立柱22分别包括布置与底座1两侧的前左立柱21a、前右立柱 21b、后左立柱22a、后右立柱22b。21a,22a,21b,22b顶端分别通过连接板连接，在前立柱 21a、22a的顶端分别设有圆形转盘23a与23b。3.工件夹持机构3，工件夹持机构3包括水平设置于前左立柱21a与右前立柱21b 之间的上臂31和下梁32，所述上臂31和下梁32上设有相对应的用于夹持工件的支承盘 33，该上臂31通过垂直升降驱动机构34可沿立柱21a、21b垂直升降；该下梁32上设有控制下梁32上的支承盘33自转、停顿的旋转驱动机构35。上臂31包括分别设置于前左立柱21a上的左上臂31a、设置于前右立柱21b上的右上臂31b，两上臂31a、31b的边端分别开有与立柱21a、21b相配合的贯通圆孔，通过圆孔两上臂31a、31b可沿立柱21a、21b垂直升降，在圆形转盘23a与23b配合下在两上臂31a、 31b可围绕立柱21a、21b旋转，便于装卸石料；垂直升降驱动机构34包括升降丝杆34a、设于两上臂3la、3Ib上的螺母34b、设于立柱21a与21b顶部的升降驱动电机34c。丝杆3 与螺母34b传动配合，升降驱动电机 34c与丝杆3 传动连接带动丝杆3 转动，丝杆3 通过螺母34b带动两上臂3la、3Ib沿立柱2la、2Ib升降移动。工件支承盘33包括对应设于上臂、下梁31、32的上顶尖盘33a和下顶尖盘33b，相对应的上、下顶尖盘33a、33b的顶尖位于同一垂线上。上臂31上还设有用于调整上顶尖盘 33a顶尖的调整手轮33c。下顶尖盘3 通过转轴33d可转动的支撑在下梁32上，下顶尖盘3 下部装配有啮合的弧齿圆锥齿轮组33e。旋转驱动机构35包括旋转驱动电机35a、蜗轮减速器3 与蜗杆付输出轴连接的水平传动轴35c、蜗轮减速器3 的蜗杆付与传动轴35c分别连接蜗轮减速器3 的输出轴与装配在下顶尖盘33b的弧齿圆锥齿轮组3 连接。旋转驱动电机3 能通过传动轴35c 带动所有的下顶尖盘同步的自转、停留。4.工件切削机构4，包括水平设置于后左立柱2 与后右立柱22b之间的横梁41， 该横梁41通过垂直升降机构42、横梁横移机构43的驱动可上、下升降、前、后横移。横梁 41上设有带有切削机构的4个滑动箱体44，相邻的滑动箱体44相互连接并可通过纵向移动机构45的驱动可沿横板41纵向左、右移动。横梁41的左右两端设有套设于立柱22a、22b上并可沿立柱22a、22b上、下升降的升降拖板41a。横梁41与升降拖板之间还设有横移拖板41b，横移拖板41b通过水平轨、槽滑动配合可带动横梁41在升降拖板41a上横向移动。横梁垂直升降机构42包括设于后左、右立柱22a、2^上的丝杆、设于拖板41a上的螺母、安装在后左、右立柱22a、22b之间的联接梁上的升降驱动电机42c。丝杆与螺母传动配合，升降驱动电机42c输出轴与水平传动轴42d连接，两丝杆顶端与水平传动轴42d对应端之间通过啮合的主、从动伞形齿轮4&、42f传动连接。升降驱动电机42c通过驱动水平传动轴42d带动丝杆转动，丝杆通过螺母带动横梁41沿立柱22a、22b上、下升降。横梁横移机构43包括设于左、右横移拖板41b中的横向丝杆43a、设于升降拖板 41a上的螺母43b、横移驱动电机43c。丝杆43a与螺母4 传动配合，横移驱动电机43c的输出轴与水平传动轴43d连接，两丝杆43a后端与水平传动轴43d对应端之间分别通过啮合的主、从动伞形齿轮4;3e、43f传动连接。横移驱动电机43c通过水平传动轴43d带动丝杆43a转动，丝杆43a通过螺母4 带动横梁41沿水平导轨前、后横移。滑动箱体44上设有切削机构，包括切削刀盘44a、支撑在滑动箱上纵向垂直的可转动的连接轴44b和固定在横梁上的旋转驱动电机44c。滑动箱体44之间通过连接板相互连接，连接轴44b的上端与旋转驱动电机Mc通过皮带44d连接，下端与切削刀盘4 固定连接。旋转驱动电机Mc通过驱动皮带44d和连接轴44d带动刀盘高速旋转，对固定在上、 下梁31、32之间的工件进行切削。纵向移动机构45包括固定安装在横梁后侧的排齿45a、固定安装在滑动箱44体与横梁41连接板上的减速器4 和纵移驱动电机45c，减速器45b、纵移驱动电机45c输出轴上的齿轮45d与排齿4 相啮合，滑动箱体11在减速器45b、纵移驱动电机45c的带动下可沿横梁41左、右移动。5.仿形控制机构5，包括设于立柱2 上用于夹装仿形模板A的夹座fe、一端带有电光跟踪头的仿形控制杆5b、以及PLC可编程控制器。仿形控制杆恥不带电光跟踪头的一端固定在横向拖板41b上，PLC可编程控制器的输入端连接与仿形控制杆恥的电跟踪头连接，PLC可编程控制器的输出端与升降驱动电机42c、横移驱动电机43c、和旋转驱动电机45c连接。本机的工作过程如下首先固定工件，将转动上臂31升至立柱顶端，转动上臂，将相应的工件毛坯A’装在下顶尖盘3 上，点动升降驱动电机34c降下上臂31，当上臂31顶尖盘33a的顶尖靠近工件毛坯A’时，转动调整手轮3c夹紧工件毛坯A’。让后进行切削，点动垂直升降驱动电机 42c移动横梁41，使控制杆恥上的电光跟踪头停在仿形模板A上、下端点进行上、下限位确认，切削刀盘4 和仿形控制杆恥的电光跟踪头处于同一水平面上，启动主电机和自动程序，转动的刀头4 对工件A’按设定的程序进行切削。根据不同工件的形状，改变切削工艺，调整进给程序可以大大的提高加工效率。切削曲面时，点动旋转驱动电机3 旋转驱动机构35带动顶尖盘33b自转，光电跟踪头到达仿形模板A时，切削刀盘给进电路切断，自动退回确认的起点，横梁垂直升降机构42带动横梁相下移动一个进给量后，刀头又一次对工件毛坯A’进行切削，直至毛坯成与仿形模板相同曲面的制品。切削直面时，启动旋转驱动电机35a，点动旋转驱动电机3 旋转驱动电机3 带动顶尖盘3 停顿，光电跟踪头到达仿形模板A时，切削刀盘给进电路切断，自动退回确认的起点，横梁纵向移动机构45带动横梁向左、右移动一个进给量后，刀头又一次工件毛坯 A’进行切削，直至毛坯成与仿形模板相同直面的制品。根据上述两种切割模式的自由切换，能够用切削棱锥、圆锥、线条、圆柱、棱柱以多种形状混合的混合型石材。以上所述，仅为本实用新型较佳实施例而已，故不能以此限定本实用新型实施的范围，即依本实用新型申请专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本实用新型专利涵盖的范围内。
权利要求1.石材仿形机，包括底座、立柱、工件夹持机构、工件切削机构和仿形控制机构，所述立柱包括固定于底座上的前、后立柱，该前、后立柱包括对称布置于底座两侧的左、右立柱；所述工件夹持机构包括水平设置于前立柱之间的上臂和下梁，该上臂通过垂直升降驱动机构可沿立柱垂直升降，所述上臂和下梁上分别设有相对应的用于夹持工件的支承盘；所述工件切削机构包括水平设置于后立柱之间的横梁、带有刀盘的切削机装置，所述横梁通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、前后移动；所述仿形控制机构包括设于立柱上的仿形模板夹座、PLC可编程控制器、与PLC可编程控制器的输入端连接的带电跟踪头的仿形控制杆，PLC可编程控制器的输出端与工件切削机构的各驱动机构连接；其特征在于所述工件夹持机构的下梁设有与支承盘连接的旋转驱动机构，该旋转驱动机构可控制下梁上的支承盘停顿和自转；所述工件切削机构的切削装置设于滑动箱体中，相邻的滑动箱体相互连接，所有的滑动箱体通过纵向移动机构的驱动可在横梁上左、右移动；该纵向移动机构的驱动与PLC可编程控制器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的石材仿形机，其特征在于所述工件夹持机构的旋转驱动机构包括旋转驱动电机、与驱动电机输出轴传动连接的水平传动轴、蜗轮减速器，水平传动轴分别通过蜗轮、蜗杆付与支撑下支承盘转动的转轴连接，蜗轮减速器的输出轴与装配在支承盘下的弧齿圆锥齿轮组连接。
3.根据权利要求1所述的石材仿形机，其特征在于滑动箱体上设有切削机构，包括切削刀盘、支撑在滑动箱上纵向垂直的可转动的连接轴和固定在横梁上的旋转驱动电机，滑动箱体之间通过连接板相互连接，连接轴的上端与旋转驱动电机通过皮带连接，下端与切削刀盘固定连接。
4.根据权利要求3所述的石材仿形机，其特征在于所述纵向移动机构包括固定安装在横梁后侧的排齿、固定安装在滑动箱体与横梁连接板上的纵移驱动电机和减速器，纵移驱动电机、减速器输出轴上的齿轮与排齿相啮合，滑动箱体在驱动电机、减速器的带动下可沿横梁左、右移动。
5.根据权利要求1所述的石材仿形机，其特征在于所述上臂包括分别设置于前左立柱上的左上臂和设置于前右立柱上的右上臂，两上臂的边端分别开有与立柱相配合的贯通圆孔，在前左立柱上的和前右立柱上顶端分别设有圆形转盘，在圆形转盘配合下在两上臂可围绕立柱旋转。
专利摘要石材仿形机，包括底座、立柱、工件夹持机构、工件切削机构和仿形控制机构；工件夹持机构包括设有上下相对应的用于夹持工件的支承盘上臂和下梁，所述工件切削机构包括水平设置于立柱之间的横梁、带有刀盘的切削机装置，其特征在于所述工件夹持机构的下梁设有与支承盘连接的旋转驱动机构，该旋转驱动机构可控制下梁上的支承盘停顿和自转；所述工件切削机构的切削装置设于滑动箱体中，相邻的滑动箱体相互连接，所有的滑动箱体通过纵向移动机构的驱动可在横梁上左、右移动；该纵向移动机构的驱动与PLC可编程控制器的输出端连接。该种石材仿形机的效率高、操作简便，而且能够切削棱锥、圆锥、线条、圆柱、棱柱等多种形状混合的石材。
文档编号B28D1/24GK202278670SQ20112040388
公开日2012年6月20日 申请日期2011年10月21日 优先权日2011年10月21日
发明者陈锡奎 申请人:惠安县佳能机械制造厂