一种石材多面加工机床的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种石材多面加工机床，包括龙门机构、旋转工作台、侧面加工装置以及上端面加工装置；该龙门机构包括底座及龙门支架；该旋转工作台可在底座上沿Y轴移动，其本身可实现转动；该侧面加工装置安装在该龙门支架的立柱上，其可在Z轴及X轴两方向上移动；该上端面加工装置安装在所述龙门支架的横梁上，其可在X轴及Z轴上移动。该机床能在一次装夹中实现对石材各侧面和上表面进行加工，且具有操作简单、低劳动强度、高加工效率等特点。
【专利说明】—种石材多面加工机床
【技术领域】
[0001]本实用新型属于石材加工机构的【技术领域】，尤其涉及一种石材多面加工机床。
【背景技术】
[0002]石材制品的美观性和功能性与石材的造型和颜色有密切的关系，同时还与产品的表面光洁度和产品的形位误差有极大的联系，对于异型石材制品(一般是指除矩形板材以外的其它所有石材制品)，由于具有品种繁多、生产批量小、交货期短、个性化定制等特点，为了达到高的形位精度和表面粗糙度，满足实际使用需求，异型石材的表面加工是整个石材制品生产过程中消耗时间最长、加工成本最高的工艺部分。
[0003]目前国内针对石材表面光泽度的要求高于90度的这类石材制品的表面加工仍以手扶磨拋为主，是最传统的石材表面磨削和抛光设备，可以用于大理石和花岗石毛板，以及墓碑石、长条石、栏杆石等块料的磨抛加工，它在同一台机床上通过手工更换不同磨料粒度的磨盘的方法，可相继完成粗磨、细磨、精磨、抛光的全部作业。主要优点是机床结构简单，操作容易，投资少；但其加工质量差、效率低、劳动强度大。加工范围主要由前后摆臂的长度所确定，能够加工的板材面积有限。由于通过工人眼睛观察来确定不同粒度磨盘的更换，所以要求工人技术水平较高，而产品的最终质量也会因人而异。针对需要对多个表面进行磨抛加工的制品，现有的机床最多只能同时加工两个侧面，要再加工其他表面的时候需要对工件进行再次装夹，容易产生误差，对石材的表面精度和形位误影响很大。
[0004]另外，目前有针对异型石材的加工中心，该加工中心由CNC系统完成石材加工的CAD/CAM，刀具库提供各种曲面、曲线的加工刀具，根据加工工艺通过数控编程由主轴头上的机械手自动选取，可完成切割、钻孔、车、铣、磨、抛光等工序。此类设备大都要求工人具有较高的工艺、编程及操作能力，而且其价格非常昂贵，一般的中小型石材加工企业无法承受如此高昂的设备投入，除非必须使用这类先进设备才能完成加工，或者是极少数有实力的大型加工企业才会使用。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种能在一次装夹中实现对石材各侧面和上表面进行加工的石材多面加工机床。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型的技术解决方案是:
[0007]一种石材多面加工机床，包括龙门机构、旋转工作台、侧面加工装置以及上端面加工装置；该龙门机构包括底座及龙门支架；该旋转工作台通过旋转工作台Y轴平移机构安装在所述底座上，其包括转台基座、转台以及可令转台旋转的旋转机构；该侧面加工装置通过侧面加工装置Z轴平移机构安装在该龙门支架的立柱上，其包括侧面安装平台、侧面工作平台以及侧面加工机构，该侧面工作平台通过侧面工作平台X轴平移机构安装在侧面安装平台上；该上端面加工装置通过上端面加工装置X轴平移机构安装在所述龙门支架的横梁上，其包括横梁安装平台、端面工作平台以及端面加工机构，该端面工作平台通过端面工作平台Z轴平移机构安装在横梁安装平台上。
[0008]优选地，所述龙门支架的左右两个立柱上分别安装有所述的侧面加工装置；或者在同一个立柱的前后两面上各安装一个所述的侧面加工装置；或者所述龙门支架的左右两个立柱的前后两面各安装一个所述的侧面加工装置。
[0009]优选地，所述的侧面加工机构为磨削加工机构或者为钻加工机构。
[0010]优选地，所述龙门支架横梁的前后两个侧面各安装一个所述的上端面加工装置。
[0011]优选地，所述的上端面加工机构为磨削加工机构或者为钻加工机构。
[0012]优选地,所述的旋转机构通过旋转电机带动蜗轮蜗杆传动,再带动转台的转轴,实现转台的旋转运动。
[0013]优选地，所述各平移机构采用电机带动丝杆螺母，并加导轨滑块的结构。
[0014]优选地，所述各加工机构采用电机和减速装置带动加工头的结构。
[0015]采用上述方案后，由于本实用新型在同一台机床上设置了位于顶部的上端面加工装置和位于侧面的侧面加工装置，同时还设置了一个旋转工作台，这样即可同时对石材的上端面和至少一个侧面进行加工，加工后，旋转工作台到另一侧面，无需拆卸装夹就可以实现对其他侧面的加工，最终实现了在一次装夹中对石材各侧面和上表面同时进行加工，不需要对石材进行多次装夹，能极大地提高石材的表面光洁度、提高石材表面的表面精度。
[0016]此外，本实用新型可以充分利用龙门支架的结构，可以在龙门支架的横梁正反面各设置一个上端面加工装置，在龙门支架两个立柱的正反面各设置一个侧面加工装置，并且可以使各加工装置为不同的加工机种，从而可以实现钻、磨、抛光的同时加工。
[0017]再者，本实用新型还可以通过侧面的加工机构以及旋转工作台的不同运动方式的组合，完成圆弧和曲面的加工，实现对具有复杂曲面的异型石材的加工。
[0018]总之，本实用新型主要以石材平台与构件、碑石等为代表的块状异型石材制品的钻、磨、抛光加工为研究对象，开发一种能利用一次装夹对石材的多个表面进行加工的高精度石材表面加工的设备，且具有操作简单、低劳动强度、高加工效率等特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型的总装结构示意图一；
[0020]图2是本实用新型的总装结构示意图二 ；
[0021]图3是本实用新型所述龙门机构的示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详述。
[0023]本实用新型所揭示的是一种石材多面加工机床，如图1、2、3所示，为本实用新型的较佳实施例。所述的石材加工机床包括龙门机构1、旋转工作台2、侧面加工装置3以及上端面加工装置4。其中:
[0024]所述的龙门机构I包括底座11及龙门支架12。
[0025]所述的旋转工作台2通过旋转工作台Y轴平移机构5安装在所述底座11上，通过该旋转工作台Y轴平移机构5可以实现该旋转工作台2在底座11上沿Y轴的移动。该旋转工作台2包括转台基座21、转台22以及可令转台22旋转的旋转机构。该旋转机构可以为多种结构形式，最常用的结构为通过电机、联轴器及减速器带动转台22的转轴旋转。本实施例通过旋转电机23带动蜗轮蜗杆传动,再带动转台2的转轴,实现转台22的旋转运动。并且可限制工作台的最大可旋转角度为180°，旋转180°后即可实现一次装夹中对石材4个侧面的加工，通过人机交互界面可实现对旋转工作台2旋转角度的精确控制。
[0026]所述的侧面加工装置3通过侧面加工装置Z轴平移机构6安装在所述龙门支架12的立柱121上，通过该侧面加工装置Z轴平移机构6可以实现该侧面加工装置3在立柱121上沿Z轴的移动。该侧面加工装置3包括侧面安装平台31、侧面工作平台32以及侧面加工机构33，该侧面工作平台32通过侧面工作平台X轴平移机构34安装在侧面安装平台31上，以实现侧面工作平台32在X轴方向上的移动。所述的侧面加工机构33根据需要可以为磨削加工机构或者为钻加工机构等等。为了可以实现更多面或者多种加工方式同时进行加工，可以在所述龙门支架12的左右两个立柱121上分别安装所述的侧面加工装置3，或者在同一个立柱121的前后两面上各安装一个所述的侧面加工装置3，而本实施例中，在两个立柱121的前后两面上均安装有一个所述的侧面加工装置3。并且，各侧面加工装置3可以为具有同种加工机构的结构，也可以为具有不同各类加工机构的结构，本实施例中，位于前方的两个侧面加工装置3为磨削加工,而位于后方的两个侧面加工装置3为钻加工。
[0027]所述的上端面加工装置4通过上端面加工装置X轴平移机构7安装在所述龙门支架12的横梁122上，通过该上端面加工装置X轴平移机构7可以实现该上端面加工装置4在横梁122上沿X轴的移动。该上端面加工装置4包括横梁安装平台41、端面工作平台42以及端面加工机构43，该端面工作平台42通过端面工作平台Z轴平移机构44安装在横梁安装平台41上，以实现端面工作平台42在Z轴上的移动。所述的端面加工机构43与所述侧面加工机构33相同，可以根据需要为磨削加工机构或者钻加工机构等等。同样为了实现多方位或者多种加工方式的同时加工，可以在所述横梁122的前后两个侧面各安装一个所述的上端面加工装置4，并且两个上端面加工装置4可以为同种加工机构也可以为不同种加工机构。本实施例中，在所述横梁122的前后两个侧面各安装了一个上端面加工装置4，且位于前方的上端面加工装置4为磨削加工,位于后方的上端面加工装置4为钻加工。
[0028]所述的各个平移机构(包括旋转工作台Y轴平移机构5、侧面加工装置Z轴平移机构6、侧面工作平台X轴平移机构34、上端面加工装置X轴平移机构7以及端面工作平台Z轴平移机构44等)，可以采用多种结构形式，本实施例采用电机带动丝杆螺母，并加导轨滑块的结构作为平移机构，该结构精度高，运行平稳。
[0029]所述的各加工机构(包括磨削加工机构和钻加工机构等等)，均可以采用电机和减速装置带动加工头(磨头、钻头等)的结构形式，配合各平移机构可以实现磨头或者钻头在相应方向上的直线运动。
[0030]本实用新型的工作过程为:将石材工件放置在所述的转台22上，并装夹好；可配合红外扫描并和自动图形编程相结合，自动获取工件加工表面的轮廓形状和生成数控加工程序，省去繁琐的绘图及编程工作；然后启动各加工装置以及平移机构，即可以实现对工件的上端面及左右侧面的钻或磨加工；当左右侧面加工完毕后，无需拆卸工件，只需启动旋转工作台2，旋转90度，使工件的前后面旋转到左右位置，即可实现另外两个侧面的加工；同时可针对不同材质，自动调整工艺参数及磨损补偿，最终实现块状异型石材高效精密的多面数控钻、磨、抛光加工。此外，本实用新型还可以通过侧面的成型刀具以及旋转工作台2的双轴联动，完成圆弧和曲面等的加工。
[0031]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故但凡依本实用新型的权利要求和说明书所做的变化或修饰，皆应属于本实用新型专利涵盖的范围之内。
【权利要求】
1.一种石材多面加工机床，其特征在于:包括龙门机构(I)、旋转工作台(2)、侧面加工装置(3)以及上端面加工装置(4);该龙门机构包括底座(11)及龙门支架(12);该旋转工作台通过旋转工作台Y轴平移机构(5)安装在所述底座上，其包括转台基座(21)、转台(22)以及可令转台旋转的旋转机构；该侧面加工装置通过侧面加工装置Z轴平移机构(6)安装在该龙门支架的立柱(121)上，其包括侧面安装平台(31)、侧面工作平台(32)以及侧面加工机构(33)，该侧面工作平台通过侧面工作平台X轴平移机构(34)安装在侧面安装平台上；该上端面加工装置通过上端面加工装置X轴平移机构(7)安装在所述龙门支架的横梁(122)上，其包括横梁安装平台(41 )、端面工作平台(42)以及端面加工机构(43)，该端面工作平台通过端面工作平台Z轴平移机构(44)安装在横梁安装平台上。
2.根据权利要求1所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述龙门支架的左右两个立柱上分别安装有所述的侧面加工装置；或者在同一个立柱的前后两面上各安装一个所述的侧面加工装置；或者所述龙门支架的左右两个立柱的前后两面各安装一个所述的侧面加工装置。
3.根据权利要求1或2所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述的侧面加工机构(33)为磨削加工机构或者为钻加工机构。
4.根据权利要求1所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述龙门支架横梁的前后两个侧面各安装一个所述的上端面加工装置。
5.根据权利要求1或4所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述的上端面加工机构(33)为磨削加工机构或者为钻加工机构。
6.根据权利要求1所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述的旋转机构通过旋转电机(23)带动蜗轮蜗杆传动,再带动转台的转轴，实现转台的旋转运动。
7.根据权利要求1所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述各平移机构采用电机带动丝杆螺母，并加导轨滑块的结构。
8.根据权利要求1所述的一种石材多面加工机床，其特征在于:所述各加工机构采用电机和减速装置带动加工头的结构。
【文档编号】B28D1/00GK203994256SQ201420402540
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月21日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】罗善明, 常雪峰, 谢丹, 张欣波, 王建, 程小汉 申请人:厦门理工学院