一种大型石材的切削抛光加工系统及方法与流程

本发明涉及石材加工技术领域，尤其涉及一种大型石材的切削抛光加工系统及方法。

背景技术：

随着城镇建设的发展以及对环境美化的需要，对石材制品的需要越来越多。目前大型石材的加工通常是采用一台切削机切割完成后再用一台抛光机进行抛光，这种加工方式，导致大型石材的生产效率低下，尤其是针对大型的异型石材，例如花盆、六角缸、八角缸、带有多条凹槽的弧板等，单一设备依次切削、抛光的过程需要较长的时间，且在切削和抛光过程中需要多次人工调整角度以及人工多次更换切削机头以及抛光粉等，加工出一个成型产品不仅需要耗费大量时间，同时也浪费了大量的人力。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

本发明提供一种大型石材的切削抛光加工系统及方法，以解决现有大型石材的加工效率低问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种大型石材的切削抛光加工系统，所述系统包括工件固定组件、切削组件、抛光组件、切削仿形控制器以及抛光仿形控制器，

所述切削组件和所述抛光组件围绕所述工件固定组件固定的工件设置，

所述切削组件与所述抛光仿形控制器电连接，且所述切削组件与所述切削仿形控制器一一对应设置，

所述抛光组件与所述抛光仿形控制器电连接且所述抛光组件与所述抛光仿形控制器一一对应设置。

进一步地，所述系统包括多个切削组件、多个抛光组件。

进一步地，所述工件固定组件包括工件固定座以及与所述工件固定座配合的工件顶针固定件，所述工件顶针固定件包括工件固定立臂、与所述工件固定立臂连接的横臂、连接在所述横臂上的工件顶针、驱动所述工件顶针横移的工件顶针横向移动组件以及驱动所述工件顶针上下移动的工件顶针升降组件。

进一步地，所述抛光组件包括抛光立臂、设置在所述抛光立臂上的磨头、使得所述磨头与石材表面紧密接触的自动补差组件、驱动所述磨头上下移动的磨头升降组件以及驱动所述磨头横向移动的磨头横向移动组件。

进一步地，所述切削组件包括切削立臂、设置在所述切削立臂上的切削锯片、驱动所述锯片上下移动的锯片升降组件以及驱动所述锯片横向移动的锯片横向移动组件。

进一步地，所述磨头通过磨头固定座安装在所述抛光立臂上，所述自动补差组件包括用于驱动所述磨头固定座的伸缩的气缸，所述气缸的缸体与所述磨头连接，所述气缸的活塞杆与所述磨头固定座连接。

进一步地，所述抛光立臂与所述磨头固定座之间设置有滑板，所述滑板通过旋转盘组件可转动的连接有磨料托架。

进一步地，旋转盘组件包括三个旋转盘，分别是下盘、中盘以及上盘，所述磨料托架安装在所述上盘上，所述下盘固定安装在所述滑板上，所述中盘通过止口安装在所述下盘中间并能绕所述下盘转动，所述上盘与所述中盘固定连接。

进一步地，多个所述抛光组件间距成环形围绕在所述工件固定组件固定的工件侧面外围，

多个所述切削组件间距成环形围绕在所述工件固定组件固定的工件侧面外围。

进一步地，多个所述切削组件包括侧面切削组件和/或立车切削组件。

为解决上述问题，本发明还提供了一种大型石材的切削抛光加工方法，包括如上述任一项所述的大型石材的切削抛光加工系统，具体方法为，

将待加工工件固定在工件固定组件上；

将多个切削组件调节到工件的待切削位置，利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件进行切削，切削完成后，将多个抛光组件调节到工件待抛光位置，利用与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器控制多个抛光组件对工件进行抛光或

将多个切削组件调节到工件的待切削位置，将多个抛光组件调节到工件的待抛光位置，分别利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件以及与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器同时对工件不同部位进行切削和抛光。

进一步地，所述利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件进行切削完成后，还包括利用其中一台切削仿形控制器控制与其连接的切削组件对工件进行精细切削的步骤。

进一步地，所述利用与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器控制多个抛光组件对工件进行抛光完成后，还包括利用其中一台抛光仿形控制器控制与其连接的抛光组件对工件进行精细抛光的步骤。

进一步地，所述工件为内外均需切削、抛光的产品，

所述切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件内、外进行切削；

所述抛光仿形控制器控制多个抛光组件同时对工件内、外进行抛光。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：本发明提供的大型石材的切削抛光加工系统，其包括工件固定组件、切削组件、抛光组件、切削仿形控制器以及抛光仿形控制器，工件固定组件用于固定待加工工件，切削组件和抛光组件围绕待加工组件设置，从而，本发明大型石材的切削抛光加工系统可以同时对待加工工件进行切削和抛光，这样在切削的同时可以进行抛光加工，从而加快了工件的加工速度，提高了生产效率。

同时本发明可设置多个抛光组件以及多个切削组件，利用多个切削组件同时对工件进行切削和/或利用多个抛光组件同时对工件进行抛光，且由于每个切削组件和抛光组件均配备独立的仿形控制器，从而可实现对大型工件尤其是异型工件的机械化自动化加工，促进了石材工件的自动化生产，节约了人力物力。

本发明提供的大型石材的切削抛光加工方法，利用本发明的切削抛光系统可实现对大型工件尤其是异型工件的机械化自动化加工，促进了石材工件的自动化生产，节约了人力物力。

除了上面所描述的本发明解决的技术问题、构成的技术方案的技术特征以及有这些技术方案的技术特征所带来的优点之外，本发明的其他技术特征及这些技术特征带来的优点，将结合附图作出进一步说明。

附图说明

图1是本发明实施例大型石材的切削抛光加工系统的示意图；

图2是本发明实施例工件固定组件的示意图；

图3是本发明实施例抛光组件的示意图；

图4是本发明实施例旋转盘组件的示意图；

图5是图4的D-D剖视图；

图6是本发明实施例旋转盘组件的分体示意图。

图中：1：抛光组件，11：抛光立臂，111：磨头横移手轮，112：底座滑板，113：第一驱动电机，12：滑板，13：旋转盘组件，131：下盘，132：中盘，133：上盘，14：磨料托架，15：磨头固定座，16：气缸，17：磨头；2：切削组件，21：侧面切削组件，22：立车切削组件；3：工件固定组件，31：工件横移手轮，32：工件顶针滑板，33、工件升降电机，34：工件顶针，35：工件固定座，36：工件固定立臂。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本发明实施例提供的大型石材的切削抛光加工系统，包括工件固定组件3、切削组件2、抛光组件1、切削仿形控制器以及抛光仿形控制器。所述切削组件2和所述抛光组件1围绕所述工件固定组件3固定的工件设置，所述切削组件2与所述抛光仿形控制器电连接，且所述切削组件2与所述抛光仿形控制器一一对应设置；所述抛光组件1与所述抛光仿形控制器电连接且所述抛光组件1与所述抛光仿形控制器一一对应设置。

需要说明的是，所述切削组件2、抛光组件1至少为一个，具体的数量设置根据实际生产的工件的形状具体确定，例如，对于八角缸或者八角凳的加工，可以采用8个切削组件均布在工件的周向上同时进行切削，采用8个抛光组件均布在工件的周向上同时对工件进行抛光；对于花盆的加工，可以采用上下设置的多个切削组件和抛光组件的形式，分段对花盆的上下各段进行切削、抛光，一段切削完成后，可对该段进行抛光，其他未完成切削的部分继续切削，也即，可以对工件一部分切削同时对其他部分进行抛光。

可理解的是，本实施例大型石材的切削抛光加工系统，利用工件固定组件3能够将待加工的石材固定，再采用围绕工件设置的切削组件2和抛光组件1对石材进行切削抛光加工，并根据工件的形状，可以采用多个切削组件和多个抛光组件同时进行加工；进一步地，石材的切削和抛光均采用了仿形控制器进行控制，这样就可以根据所需工件的图形对仿形控制器控制系统进行定向设置，从而实现各个切削组件以及抛光组件对工件的仿形加工，实现了石材加工的完全自动化，尤其是对于大型异形石材的加工，在加工过程中，不再需要人工进行锯片以及磨头的多次更换，也不再需要人工进行多次切削和抛光位置的调整，提高石材工件加工效率的同时节约了人力。

如图2所示，所述工件固定组件3包括工件固定座35以及与所述工件固定座35配合的工件顶针固定件，所述工件顶针固定件包括工件固定立臂36、与所述工件固定立臂36连接的横臂，连接在所述横臂上的工件顶针34，所述工件顶针34连接有工件顶针横向移动组件和工件顶针升降组件。其中，工件固定座35可以是固定不动的底座，也可以是受驱动组件带动其绕中心位置自转的固定座，也即工件固定在底座上时，可以是与底座一起固定不动的形式，也可以是随底座转动的形式，一般而言，对于花盆等带有圆形轮廓的工件，需要采用带有旋转驱动装置的工件固定座。

在一个具体实施例中，工件顶针34的横臂为工件顶针滑板32，工件顶针34固定在所述工件顶针滑板32上，工件顶针滑板32固定在工件固定立臂36上，工件顶针横移组件包括与顶针滑板32通过丝杠传动系统连接的工件横移手轮31，所述工件顶针升降组件包括通过丝杠传动系统连接的工件升降电机33；工件横移手轮31通过丝杠传动系统驱动工件顶针滑板32横向移动，工件升降电机33通过丝杠传动系统驱动工件顶针滑板32垂直升降移动；工件顶针34上方设有顶针顶紧手轮，顶针顶紧手轮通过丝杠丝母传动系统驱动工件顶针34上下移动。

如图1所示，所述抛光组件1包括抛光立臂11、设置在所述抛光立臂11上的磨头17以及使得所述磨头17与石材表面紧密接触的自动补差组件，所述磨头17连接有磨头升降组件和磨头横向移动组件。

具体地，所述磨头固定在磨头固定座15上，磨头固定座15通过滑板12安装在所述抛光立臂11上，所述磨头升降组件包括设置在抛光立臂11上的第一驱动电机113和升降丝杠(图中未示出)以及与所述滑板12连接的升降丝母，其中滑板升降丝杠和升降丝母传动配合，第一驱动电机113驱动升降丝杠传动，升降丝杠驱动升降丝母带动滑板12沿抛光立臂11上下升降移动，从而实现磨头的上下移动。

所述磨头横移组件包括设置在所述抛光立臂的底部的底座滑板112，所述底座滑板112安装有磨头横移手轮111和横移丝杠，横移丝杠与磨头横移手轮111相连接，抛光立臂11安装有横移丝母(图中未示出)，横移丝杠与横移丝母传动配合，磨头横移手轮111驱动横移丝杠转动，横移丝杠带动横移丝母横向移动，横移丝母带动抛光立臂11沿底座滑板112横向移动，从而实现磨头的横向移动。

滑板12上通过旋转盘组件13连接有磨料托架14，磨料托架14通过旋转盘组件13能绕滑板12转动。旋转盘组件13包括三个旋转盘，分别是下盘131、中盘132、上盘133，下盘131固定安装在滑板12上，中盘132通过止口安装在下盘131中间并能绕下盘131转动，上盘133又与中盘132固定连接。磨料托架14安装在上盘133上。

所述自动补差组件为气缸16，具体的设置方式为：磨料托架14上安装有气缸活塞杆，磨头固定座15上安装有气缸缸体，气缸推动磨头固定座15靠近工件表面，磨头固定座15带动磨头17靠近工件表面对工件进行磨削，并且在磨轮磨损后气体压力能够推动磨轮自动靠近工件，达到自动补偿因工件磨损产生的磨轮与工件之间产生的距离。

磨头电机(图中未标出)通过皮带轮带动磨头主轴旋转，磨头紧固套设在磨轮主轴上，磨头主轴转动磨头旋转，磨头电机安装在磨头固定座上。其中所述的磨头成型磨盘、磨轮或者磨块，具体磨头的选择，用户根据产品的具体性质而定；需要说明的是，成型磨盘、磨轮或者磨块是根据待加工产品的形状具体而加工制作的，其可以直接安装在磨头座上进行相应产品的加工。

所述切削组件包括切削立臂、设置在所述切削立臂上的切削锯片、驱动所述锯片上下移动的锯片升降组件以及驱动所述锯片横向移动的锯片横向移动组件。其具体的设置方式可以类似磨头组件的设置，区别仅仅是将磨头换成切削锯片，且切削锯片不需要自动补差组件而是刚性可转动的设置在锯片固定座上，并在减速电机或者是步进电机的驱动下对工件完成切削工作。

本实施例的切削组件根据实际加工的工件的形状，可以是侧面切削组件21，也可以为立车形式的切削组件，或者是立车切削组件22与侧面切削组件21配合的形式。图1给出的是立车切削组件和侧面切削组件配合的形式。

本实施例大型石材的切削抛光加工系统的切削组件的抛光组件可以是如图1所示，多个所述抛光组件间距成环形围绕在工件侧面外围的形式，这样多个抛光组件可从多个方位同时对工件外侧面抛光；切削组件可以是多个所述切削组件间距成环形围绕在工件侧面外围的形式，从而能够多方位对工件外表面切削。

需要说明的是，图1仅仅是给出了一种抛光组件、工件固定组件以及切削组件的布置方式，在实际应用中，用户可根据加工工件的不同需求合理选择各组件的数量以及排列方式。

本发明实施例还提供了一种大型石材的切削抛光加工方法，其包括如上述所述的大型石材的切削抛光加工系统，具体方法为，

步骤1：将待加工工件固定在工件固定组件上。

步骤2：将多个切削组件调节到工件的待切削位置，利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件进行切削，切削完成后，将多个抛光组件调节到工件待抛光位置，利用与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器控制多个抛光组件对工件进行抛光。

同时对于一些较复杂的工件，例如表面设置有多条凹槽的弧形板、花盆等，也可以采用采用分段加工的方式，也即可以同时将多个切削组件调节到工件的待切削位置、将多个抛光组件调到工件的待抛光位置，分别利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件以及与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器同时对工件不同部位进行切削和抛光。

需要说明的是，由于利用与所述切削组件连接的切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件进行切削获得的切削产品一般为粗削产品，所以对于精度要求比较高的工件，多个切削组件同时切削完成后可以再利用其中一台切削仿形控制器控制与其连接的切削组件对工件进行精细切削。相应的，利用与所述抛光组件连接的抛光仿形控制器控制多个抛光组件对工件进行抛光完成后的抛光工件一般为粗抛，所以对于表面光度要求较高的加工组件，可以再利用其中一台抛光仿形控制器控制与其连接的抛光组件对工件进行精细抛光。

进一步地，本实施例大型石材的切削抛光加工系统，对于像花盆、角缸等内部空心的产品也可以通过所述切削仿形控制器控制多个切削组件同时对工件内、外进行切削；所述抛光仿形控制器控制多个抛光组件同时对工件内、外进行抛光。

具体地，例如：加工花盆，加工余量很大，可多组切削组件同时切削粗仿，最后一锯片精仿；而后多组抛光组件同时抛光，最后一磨头精抛。

加工弧板，弧板的固定座为可旋转形式，设定抛光仿形控制器的程序，有弧板时加压抛光，弧板与弧板有间隔时，磨头后退不抛光。利用多个磨头组件进行粗、中、细抛光。比现有设备抛光速度快。

加工4角、6角、8角缸：工件的固定座可旋转且设置有分度角，利用与角数相同个数的切削组件同时对工件进行切削完成，再利用与角数相同个数的抛光组件将同时对工件进行抛光。

综上所述，本发明大型石材的切削抛光加工系统及方法，通过切削和抛光同时进行或多个切削组件同时仿形切削或多个抛光组件同时仿形抛光，使得各种大型石材尤其是异型石材的自动化加工成为现实，不仅提高了石材产品的加工效率，同时也节约了大量的人力物力，促进了石材产品的机械化生产。

同时需要进一步说明的是，本发明大型石材的切削抛光加工系统及方法不仅仅适用于石材的加工，同时对于大型且形状复杂的木材、铝材的加工也同样适用，例如但不限于：圆形木桌、铝合门框等。也即本发明大型石材的切削抛光加工系统及方法对需要采用切削、抛光加工的一般的大型产品，无论材质是不是石材均可根据实际情况选择使用。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。