专利名称：多头圆柱形石材仿形机的制作方法
技术领域：
本发明涉及石材加工机械，特别是一种用于加工圆柱形石材产品的仿形机。
背景技术：
现有石材加工厂加工圆柱形产品使用简易车床仿形机切削加工，既 一 台 机一次装夹一工件进行仿形车削，因而生产效率低，劳动强度大，制品外形 同一性差，生产成本高。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种多头圆柱形石材仿形 机，本机一次可仿形切削多个石材制品，大提高工作效率，减轻劳动强度， 降低生产成本，制品外形同一性好。
本发明的目的通过如下技术方案实现
多头圆柱形石材仿形机，其特征在于包括底座；立柱，包括对应垂直 固定在底座上的前、后立柱，前、后立柱分别包括对称布置在底座两侧的左、 右立柱，四个立柱的顶端通过四联接梁联接后与底座构成四方框体；工件夹 持机构，包括对应设于前左、右立柱之间的上、下梁，下梁固定在立柱下端 且间隔安装有若干可自转的工件支承盘，上梁通过垂直升降驱动机构可升降 地水平架设在前左、右立柱之间，每个工件支承盘正上方的横梁上对应安装有工件顶持机构；工件切削装置，包括通过垂直升降和水平横移驱动机构可 上下、前后移动地水平架设在后左、右立柱之间的横梁以及若干由沿纵向垂
直支承在横梁上的主轴带动以同步切割工件的切削刀盘；仿形控制装置，包
括设于后立柱上的仿形模板夹座、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁联动
的带光电跟踪头的仿形控制杆以及PLC可编程控制器，PLC可编程控制器的 输入端连接光电跟踪头、输出端连接工件切削装置的各驱动机构。
所述上梁两端分别通过贯通孔滑动套设在前左、右立柱上；所述上梁的
垂直升降驱动机构包括对称设于前左、右立柱上的纵向丝杆、与丝杆相配合
的螺母以及安装于立柱顶部的升降驱动电机；螺母固定在上梁的两端头上且 与对应丝杆传动配合；升降驱动电机输出轴传动连接一水平长传动轴；两丝 杆顶端与水平长传动轴之间分别通过啮合伞型齿轮组传动连接。
所述工件切削装置的垂直升降驱动机构包括对应套设在后左、右立柱上
的升降拖板、对称设于后左、右立柱上的纵向丝杆、与丝杆相配合的螺母以 及安装于后立柱顶部的升降驱动电机；拖板可上下滑动地套设于立柱上，螺 母固定在拖板上且与对应丝杆传动配合；升降驱动电机输出轴传动连接一水 平长传动轴；两丝杆顶端与水平长传动轴之间分别通过啮合伞型齿轮组传动 连接；所述工件切削装置的水平横移驱动机构包括固接在横梁两端的横向拖 板、对称设于横向拖板中的横向丝杆、与丝杆相配合的螺母以及安装于横向 拖板上的横移驱动电机；横向拖板通过水平轨、槽滑动配合对应的升降拖板 上，螺母固定在升降拖板上且与对应丝杆传动配合；横移驱动电机输出轴传 动连接一水平长传动轴；两丝杆顶端与水平长传动轴之间分别通过啮合伞型 齿轮组传动连接。
所迷主轴沿纵向垂直地支承在主轴支承机构上，其由一旋转驱动机构带
动可作圆周旋转运动；切削刀盘固定在所述主轴的下端部；所述旋转驱动机 构包括间隔固定在横梁上的主轴驱动电机，主轴驱动电机分别通过传动皮带 与对应的主轴上端传动连接。
上述多头圆柱形石材仿形机，每台机器可同时加工多个工件，操作简单， 减轻劳动强度，工作效率高，降低生产成本，加工的成品外形同一性好。
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图l是本发明的结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是图1的左视放大图。
具体实施例方式
参照图1至图3。本发明提供的多头圆柱形石材仿形机，由下述各部分 组成
(1) 底座l，由混凝土等材料直接砌筑在地面上的一个固定平台。
(2) 立柱，包括对应垂直固定在底座上的前、后立柱，前、后立柱分 别包括对称布置在底座两侧的左立柱2a、 3a、右立柱2b、 3b,四个立柱2a、 3a、、 2b、 3b的顶端通过四联接梁联接后与底座l构成结构稳固的四方框体。 前左、右立柱2a、 2b为圆柱，，后左、右立柱3a、 3b为方形柱。
(3) 工件夹持机构，包括对应设于前左、右立柱2a、 2b之间的上、下 梁4a、 4b,下梁4b固定在两立柱的之间下端且间隔安装有若干可自转的工 件支承盘，上梁4a通过垂直升降驱动机构可升降地水平架设在前左、右立
柱h、化之间，每个工件支承盘正上方的上梁上对应安装有工件顶持机构。
上梁4a两端分别开有与立柱相配的贯通圆孔，上梁4a两端通过圆孔滑动配 合在前左、右立柱2a、 2b上，可沿立柱垂直升降。
上梁垂直升降驱动机构，包括对称设于前左、右立柱2a、 2b上的纵向 丝杆6a、与丝杆6a相配合的螺母6b以及安装在连设前左、右立柱2a、 2b 顶部之间联接梁中部的升降驱动电机6c。螺母6b固定在上梁4a的两个端头 上且与对应丝杆6a传动配合；升降驱动电机6c输出轴传动连接一水平长传 动轴6d;两丝杆6a顶端与水平长传动轴6d对应端之间分别通过啮合的主、 从动伞型齿轮6e、 6f传动连接。升降驱动电机6c通过水平长传动轴6d、主、 从动伞型齿轮6e、 6f带动丝杆6a转动，丝杆6a通过螺母6b上梁4a沿立 柱上下移动，以调整上、下梁4a、 4b之间的高度，适于不同被加工工件。
工件支承盘包括通过传动轴5a可转动地支撑在下梁上的顶尖盘5b以及 一带动所有支承盘体同步自转的驱动电机5c,驱动电机5c输出轴传动连接 一水平长传动轴5d，该长传动轴5d分别通过蜗轮、蜗杆付、传动轴5a带动 所有顶尖盘5b同步自转。顶尖盘5b的顶面中部设有顶尖，上梁4a上的工 件顶持机构对应设有与支承盘体顶尖相对的带有调整手轮7b的顶尖盘7a, 对应的顶尖盘5b、 7a的顶尖位于同一铅垂线上。
(4)工件切削装置，包括通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、 前后移动地水平架设在后左、右立柱3a、 3b之间的横梁8以及若干由沿纵 向垂直支承在横梁上的主轴9带动以同步切割工件的切削刀盘10。切削刀盘 IO为高硬度锯片。
横梁垂直升降驱动机构，包括可上下滑动地对应套设于左、右立柱3a、 3b上的升降拖板lla、对称设于左、右立柱3a、 3b上的纵向丝杆llb、与丝
杆llb相配合的螺母lie以及安装在连设左、右立柱3a、 3b顶部之间的联 接梁上的升降驱动电机lld。螺母lie固定在升降拖板lla上且与对应丝杆 llb传动配合。升降驱动电机lld输出轴传动连接一水平长传动轴lie;两 丝杆lib顶端与水平长传动轴lie对应端之间分别通过啮合的主、从动伞型 齿轮lle、 llf传动连接。升降驱动电机lld通过水平长传动轴lle、主、从 动伞型齿轮lle、 llf带动丝杆lib转动，丝杆lib通过螺母11c带动横梁8 沿立柱上下移动。
水平横移驱动机构，包括对应固定安装在横梁8两端的横向拖板8a、对 称设于两大拖板中的横向丝杆12a、与丝杆12a相配合的螺母(图中未示出) 以及安装于两横向拖板8a后端之间的联接梁上的横移驱动电机12d。两横向 拖板8a分别通过水平轨、槽滑动配合在升降拖板lla上，螺母(图中未示 出)固定在升降拖板lla上且与对应横向丝杆12a传动配合。横移驱动电机 12d输出轴传动连接一水平长传动轴12e;两丝杆12a后端与水平长传动轴 12e对应端之间分别通过啮合的主、从动伞型齿轮12f、 12h传动连接。横移 驱动电机12d通过水平长传动轴12e、主、从动伞型齿轮12f、 12h带动丝杆 12a转动，丝杆12a通过螺母带动横梁8沿水平导轨前后移动。
主轴9，通过主轴支承机构沿纵向垂直可转动地支承在横梁8上，其由 一旋转驱动机构带动可作圆周旋转运动；切削刀盘10固定在对应主轴9的 下端部。主轴旋转驱动机构包括间隔固定在横梁上的主轴驱动电机9a，主轴 驱动电机9a分别通过传动皮带9b与对应的主轴9上端传动连接。主轴驱动 电机9a通过传动带9b驱动主轴9旋转，主轴9进而带动刀盘10对夹装在 上、下梁4a、 4b之间的工件进行切削加工。从图中可以看出，作为一种较 佳实施方式，每台驱动电机分别通过传动皮带带动相邻的两个主轴；且每两
个相邻的被加工工件共用 一个切削刀盘。
(5 )仿形控制装置，包括设于后立柱3a上用于夹装仿形模板B的仿形 模板夹座13a、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁8联动的带光电跟踪头 的仿形控制杆13b以及PLC可编程控制器(图中未示出)。仿形模板夹座13a 一侧的横向拖板8a后部对应固装有一个安装座13c，仿形控制杆13b的后端 固定在安装座13c上、与仿形模板相对的前端装设带光电跟踪头；PLC可编 程控制器的输入端连接光电跟踪头、输出端连接工件切削装置的驱动电机 lld、 12d。
本机工作原理如下
将相应的工件毛坯A装在顶尖盘5b上，点动升降驱动电机6c移动上梁 4a，使顶尖盘7a上的顶尖靠近工件毛坯上端，转动调整手轮7b使顶尖盘7a 顶尖顶紧工件毛坯。点动水平横移驱动电机12d，使大拖板lla带横梁8水 平移动，使横梁8上的切削刀盘10刀头停在工件毛坯A外圆最高点，并通 过控制电路确认。点动垂直升降驱动电机lld移动横梁8，使控制杆1化上 的光电跟踪头停在仿形模板B上、下端点进行上、下限位确认，切削刀盘IO 和仿形控制杆13b端头的光电跟踪头处于同一水平面上，并且和顶尖盘5b、 7a的顶尖中心线与仿形模板轴中心线相对称重合，启动主电机和自动程序， 则转动的刀头对工件按设定的程序对持续自转的工件毛坯A进行切削。根据 石材的硬度、大小等物理特性，设定切削刀盘10刀头进给量和驱动电机50 转速，切削刀盘IO每转一圏刀头自动进给一次，当控制杆13b上的光电跟 踪头到达仿形模板时，切削刀盘10进给电路切断，自动退回确认的起点， 垂直升降驱动电机lld启动带动横梁8向下移动一个进给量后，刀头又一次 进给切削，直至毛坯成型， 一次可加工出多个(不限于图中所示的八个)具
有仿形模板相同曲面的制品。根据不同工件的形状，改变切削工艺、调整进 给程序，即可大大提高加工效率。
权利要求
1.多头圆柱形石材仿形机，其特征在于包括底座；立柱，包括对应垂直固定在底座上的前、后立柱，前、后立柱分别包括对称布置在底座两侧的左、右立柱，四个立柱的顶端通过四联接梁联接后与底座构成四方框体；工件夹持机构，包括对应设于前左、右立柱之间的上、下梁，下梁固定在立柱下端且间隔安装有若干可自转的工件支承盘，上梁通过垂直升降驱动机构可升降地水平架设在前左、右立柱之间，每个工件支承盘正上方的横梁上对应安装有工件顶持机构；工件切削装置，包括通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、前后移动地水平架设在后左、右立柱之间的横梁以及若干由沿纵向垂直支承在横梁上的主轴带动以同步切割工件的切削刀盘；仿形控制装置，包括设于后立柱上的仿形模板夹座、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁联动的带光电跟踪头的仿形控制杆以及PLC可编程控制器，PLC可编程控制器的输入端连接光电跟踪头、输出端连接工件切削装置的各驱动机构。
2. 根据权利要求1所述的仿形机，其特征在于所述上梁两端分别通过 贯通孔滑动套设在前左、右立柱上；所述上梁的垂直升降驱动机构包括对称 设于前左、右立柱上的纵向丝杆、与丝杆相配合的螺母以及安装于立柱顶部 的升降驱动电机；螺母固定在上梁的两端头上且与对应丝杆传动配合；升降 驱动电机输出轴传动连接一水平长传动轴；两丝杆顶端与水平长传动轴之间 分别通过啮合伞型齿轮组传动连接。
3. 根据权利要求1所述的仿形机，其特征在于所述工件切削装置的 垂直升降驱动机构包括对应套设在后左、右立柱上的升降拖板、对称设于后 左、右立柱上的纵向丝杆、与丝杆相配合的螺母以及安装于后立柱顶部的升 降驱动电机；拖板可上下滑动地套设于立柱上，螺母固定在拖板上且与对应 丝杆传动配合；升降驱动电机输出轴传动连接一水平长传动轴；两丝杆顶端 与水平长传动轴之间分别通过啮合伞型齿轮组传动连接；所述工件切削装置 的水平横移驱动机构包括固接在横梁两端的横向拖板、对称设于横向拖板中 的横向丝杆、与丝杆相配合的螺母以及安装于横向拖板上的横移驱动电机；横向拖板通过水平轨、槽滑动配合在对应的升降拖板上，螺母固定在升降拖 板上且与对应丝杆传动配合；横移驱动电机输出轴传动连接一水平长传动
4.根据权利要求1所述的仿形机，其特征在于所述主轴沿纵向垂直 地支承在主轴支承机构上，其由一旋转驱动机构带动可作圆周旋转运动；切 削刀盘固定在所述主轴的下端部；所述旋转驱动机构包括间隔固定在横梁上 的主轴驱动电机，主轴驱动电机分别通过传动皮带与对应的主轴上端传动连 接。
全文摘要
本发明提供一种多头圆柱形石材仿形机，前、后立柱对应垂直固定在底座上，前、后立柱分别包括对称布置在底座两侧的两立柱；在前立柱上设有工件夹持机构，工件夹持机构可同时夹装多个被加工工件、并驱使所有工件同步自转；在后立柱上设有工件切削装置，工件切削装置包括通过垂直升降和水平横移驱动机构可上下、前后移动地水平架设在后左、右立柱之间的横梁以及若干由沿纵向垂直支承在横梁上的主轴带动以同步切割工件的切削刀盘以及通过光电感应跟踪仿形模板曲面以控制各切削驱动机构的仿形控制装置。本仿形机可一次同时加工多个工件，操作简单，减轻劳动强度，工作效率高，降低生产成本，加工的成品外形同一性好。
文档编号B28D1/18GK101367253SQ20081007185
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月23日 优先权日2008年9月23日
发明者陈锡奎 申请人:陈锡奎