一种多功能石材加工机的制作方法

本发明属于石材加工机械领域，具体涉及一种多功能石材加工机械。

背景技术：

现有的石材加工设备功能单一，切削、磨光经常分别进行，尤其对于异形石材加工，切削和磨光石材的不同部位要频繁更换不同的加工设备，造成石材加工工序复杂，石材破损率高，劳动强度大，生产成本高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的设备加工功能单一，切削、磨光不同部位需要更换不同的加工设备的技术问题，现提出如下技术方案：

一种多功能石材加工机，包括运输固定机构、切削机构、抛光机构、切削仿形控制器、环形导轨；

所述运输固定机构包括行走组件和工件固定组件，所述行走组件包括差动器、差动器驱动机构、行走轮，所述工件固定组件包括底座、工作台及安装在工作台上的工件夹持装置，所述工作台安装在底座上，所述行走组件带动工件固定组件沿环形导轨移动；

所述切削机构包括切削立臂、能沿切削立臂上下滑动的切削横臂、安装在切削横臂上的切削主轴及固定套接在切削主轴上的切削锯片；

所述抛光机构包括抛光立臂、能沿抛光立臂上下滑动的抛光横臂、安装在抛光横臂上的抛光主轴及固定套接在抛光主轴上的磨轮；

所述切削立臂、抛光立臂设置在环形导轨的一侧；

所述切削仿形控制器与切削机构电连接，切削仿形控制器与切削机构一一对应。

进一步，所述工件夹持装置包括安装在工作台上的主动盘和从动盘，所述主动盘与第一驱动机构相连接。

进一步，所述主动盘与从动盘之间连接有支撑架，所述支撑架用于安装工件。

进一步，所述工件夹持装置包括压杆、安装在底座上电动推杆，所述压杆的一端压紧在工作台的上表面，一端与电动推杆相连接，压杆的中部通过一支点连接在底座上。

进一步，所述工作台底部安装有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括固定连接在工作台上的齿圈、与所述齿圈相啮合传动的齿轮，所述齿轮与第二驱动机构相连接。

进一步，所述多功能石材加工机还包括圆滑触线，所述圆滑触线包括支撑柱及设置在支撑柱上的线盘，所述支撑柱设置在环形导轨的内侧或外侧，所述圆滑触线为差动器驱动机构、第一驱动机构、电动推杆、第二驱动机构供电。

进一步，所述与抛光立臂相连接的抛光横臂的数量为一个以上，所述每一个抛光横臂上均安装有磨轮。

进一步，所述多功能石材加工机还包括切边组件，所述切边组件包括切边立臂，与切边立臂相连接并能沿切边立臂上下滑动的切边横臂，安装在切边横臂上的切边锯片。

进一步，所述多功能石材加工机设有防尘罩，所述防尘罩安装在切削机构、抛光机构、齐边机构所在区域，所述切削机构、抛光机构、齐边机构均设有刀具自动检测装置。

进一步，所述切削立臂上安装有驱动切削横臂横向移动的驱动装置，所述抛光立臂上安装有驱动抛光横臂横向移动的驱动装置。

本发明的有益效果是：

本发明提供的多功能石材加工机，其包括运输固定机构、切削机构、抛光机构、切削仿形控制器以及环形导轨，运输固定机构用于固定待加工工件并将待加工工件通过环形导轨运送至切削机构或者抛光机构处，切削机构中的锯片和抛光机构中的磨轮均设置在环形导轨上方，本发明多功能石材加工机可以同时对待加工工件进行切削和抛光，从而加快了工件的加工速度，提高了生产效率。

同时本发明设置了多种石材抛光方式，抛光磨轮的旋转方向可以与工件表面方向垂直，也可与工件表面方向平行，适用于对不同形状的异形石材进行抛光。

本发明还设置了齐边机构，在切削机构和抛光机构对工件加工完成后，根据工件的需要可以对工件两边或者一边进行切边。

本发明的工作台设置了旋转功能，以利于对工件多方位进行加工。

本发明工作台设置了多种工件固定方式，用于加工不同形状的工件。

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为多功能石材加工机立体图；

图2为多功能石材加工机主视图；

图3为多功能石材加工机俯视图；

图4为多功能石材加工机运输固定机构立体图；

图5为多功能石材加工机运输固定机构主视图；

图6为多功能石材加工机运输固定机构仰视图；

图7为多功能石材加工机差动器示意图；

图8为多功能石材加工机切削机构主视图；

图9为多功能石材加工机齐边机构主视图；

图10为多功能石材加工机抛光机构主视图。

图中，1：运输固定组件，11：行走轮，12：差动器，121：动力输入轴，122：动力输入齿轮，123：从动齿轮，124：动力输出轴，125：动力输出齿轮，126：差动齿轮，127：连接盘，101：电动推杆，102：压杆，103：底座，104：工作台，105：支架，106：主动盘，，107：从动盘，108：齿圈，2：切削机构，201：切削立臂，202：横移电机，203：主轴电机，204：竖移电机，205：切削横臂，206：切削主轴，207：升降丝杠，3：抛光机构，301：抛光立臂，302：立磨升降丝杠，303：侧磨轮，304：立磨轮，305：气缸，306：立磨横臂，307：立磨升降电机，308：侧磨升降电机，309：立磨横移电机，310：侧磨横移电机，311：侧磨横臂，312：侧磨升降丝杠，4：齐边机构，401：齐边立臂，402：齐边锯片，403：齐边横臂，404：锯头架，405：立滑板，406：升降电机，407：丝杠，408：横移电机，5：圆滑触线，6：导轨。

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、图2、图3所示，本发明实施例提供的多功能石材加工机包括运输固定机构1、切削机构2、抛光机构3、齐边机构4、圆滑触线5及导轨6，所述运输固定机构1包括行走组件和工件固定组件，所述工件固定组件用于夹持待加工工件，所述行走组件用于将工件运输到切削机构2、抛光机构3及齐边机构4加工工位处。所述圆滑触线5用于为行走组件和工件固定组件中的驱动机构供电，所述行走组件带动工件在导轨6上运转。

需要说明的是，所述运输固定机构1的数量至少一组以上，切削机构2至少包括一组以上切削组件，抛光机构3至少包括一组以上切削组件，每一组切削组件都与切削仿形控制器一一对应设置。所述切削组件在仿形控制器的控制下完成对工件的切削，所述每一组切削组件可以完成对工件一部分切割，多组切削组件共同完成对一件工件的切削；每一组切削组件也可完成对工件整体切割，多组切削组件对工件的切削方式不同，如可分为粗切、精细切多种方式；所述抛光机构完成对工件的抛光，一组抛光组件可完成对工件的整体抛光，也可多组抛光组件共同完成对一件工件的抛光，每一组抛光组件对工件抛光部位不同。

在本实施例中，所述齐边机构4在切削完成后对工件进行切边加工，所述齐边机构包括两个切割锯片，两个切割锯片之间的距离能够调整。

如图4、图5、图6所示，所述工件固定组件包括底座103、工作台104及工件夹紧装置。

工件固定组件第一种具体实施例为：压杆102安装工作台104的旁边，所述底座103上安装有电动推杆101，所述压杆102通过中部的一个支点连接在底座103上，根据杠杆原理，所述电动推杆102在电器开关的控制下推动压杆102压紧在工作台台面上，从而夹紧工件，电动推杆101也能够拉动压杆102离开工作台台面，从而松开工件。

工件固定组件的第二种具体实施例为：所述工作台104上安装有主动盘106和从动盘107，所述主动盘106与从动盘107中心处均加工有顶针，所述工件夹紧在主动盘106与从动盘107之间，所述主动盘106与步进电机相连接，所述主动盘106在第一驱动机构带动下能够精确控制主动盘旋转的角度，从而精确控制工件旋转的角度。

工件固定组件第三种具体实施例为：所述安装在工作台上的主动盘106与从动盘107之间连接有支架105，支架105用于固定弧形较薄的板材，与主动盘106相连接的步进电机精确控制主动盘106的旋转角度，从而精确控制弧形板材旋转的角度。

行走组件一个具体实施例为：所述行走组件包括行走轮11和差动器12，所述行走轮11共有四个，其中两个安装在底座103上，两个安装在差动器12上。

如图7所示，所述差动器12包括动力输入轴121，动力输入齿轮122，从动齿轮123，动力输出轴124，动力输出齿轮125，差动齿轮126，连接盘127。动力输入轴121和动力输出轴124呈垂直设置，两个动力输入齿轮122分别固定套接在两个动力输入轴121上，动力输出齿轮125固定套接在动力输出轴124上，从动齿轮123滑动套设在一个动力输出轴124上，从动齿轮123在动力输入齿轮122的带动下旋转并带动两个连接盘127旋转，两个连接盘127分别连接着两个差动齿轮126，从动齿轮123通过连接盘127、差动齿轮126带动动力输出齿轮125旋转，从而带动动力输出轴121旋转。所述动力输入轴121连接有差动器驱动机构，所述差动器驱动机构驱动动力输入轴121旋转。

当运输固定机构1在环形导轨6上直行时，差动齿轮不自转，差动齿轮126带动两个动力输出齿轮125同步运转，两个动力输出轴124在差动齿轮126的带动下以相同的速度运转，安装在两个动力输出轴124上的两个行走轮11以相同速度向前行走；当运输固定组件1在环形导轨6上拐弯时，差动齿轮126自转，两个动力输出齿轮125运转的速度不一致，导致两个动力输出轴124运转的速度也不一致，从而导致左右两侧的行走轮的行走速度不一致，完成了运输固定组件1拐弯行走的目的。

工作台的优选实施例为：所述工作台上安装有旋转驱动装置，所述旋转驱动装置包括齿圈108，所述齿圈108与工作台固定连接，所述齿圈108又与驱动齿轮啮合传动，驱动齿轮在第二驱动机构的带动下旋转，驱动齿轮带动齿圈108旋转，从而带动工作台旋转。以方便对于安装在工作台的工件多方位进行加工。

本发明实施例中还设置有圆滑触线，所述圆滑触线包括支撑柱及设置在支撑柱上的线盘，所述支撑柱设置在导轨的内侧或外侧，所述线盘与动力电源相连接，可以理解的是，所述圆滑触线的线盘为差动器驱动机构、驱动主动盘旋转的第一驱动机构、驱动工作台旋转的第二驱动机构及安装在工作台底座上的电动推杆供电。

本实施例中，所述导轨6为两条环形轨道，两条环形轨道的形状与行走组件中行走轮的形状相适应。

如图8所示，所述切削机构包括切削立臂201、切削横臂205、切削主轴206，所述切削立臂201安装在环形导轨6的一侧，切削横臂205通过十字滑板（图中未示出）安装在切削立臂201上，能够沿切削立臂201竖向移动和横向移动，切削主轴206连接在切削横臂205上并与切削横臂205相平行，组合圆锯片或成型锯片固定套接在切削主轴206上。

具体地，所述切削立臂201上安装有升降丝杠207，所述升降丝杠207与竖移电机204相连接，竖移电机204驱动升降丝杠207转动，升降丝杠207旋转带动切削横臂205沿切削立臂201上下移动，从而调整切削主轴206的高度。所述切削横臂205上安装横移电机202，所述横移电机202与横移丝杠（图中未示出）相连接并驱动横移丝杠转动，横移丝杠带动切削横臂205沿切削立臂201横向移动，从而调整切削主轴206的横向位置。

如图9所示，所述齐边机构包括齐边立臂401、齐边横臂403、齐边锯片402，所述齐边立臂401安装在环形导轨6的一侧，所述齐边横臂403通过十字滑板与齐边立臂401相连接并能沿齐边立臂401上下滑动和横向滑动，所述齐边锯片402安装在齐边横臂403上。

具体地，所述齐边立臂401上安装有丝杠407，所述升降电机406与丝杠407相连接并驱动丝杠407旋转，所述丝杠407带动齐边横臂403上下移动；所述齐边立臂401上还安装有横移丝杠（图中未示出），所述横移电机408与横移丝杠相连接并驱动横移丝杠旋转，所述横移丝杠带动齐边横臂403沿齐边立臂401横向移动；所述齐边横臂403上安装有立滑板405，所述锯头架404安装在立滑板405上并与立滑板405滑动配合，所述齐边锯片402安装在锯头架404上。

如图10所示，一种抛光机构的平磨方式具体实施例，本实施例包括一个抛光立臂301，安装在抛光立臂301上有两个抛光横臂，一个立磨横臂306、一个侧磨横臂311，立磨横臂306和侧磨横臂311均通过十字滑板安装在抛光立臂301上，立磨轮304安装在立磨横臂306上，立磨轮304磨光时旋转的方向为水平方向，侧磨轮303安装在侧磨横臂311上，侧磨轮旋转的方向为垂直方向。两个磨轮旋转的方向都与工件表面方向平行。

具体地，抛光立臂301上安装有立磨升降丝杠302、立磨升降电机307、侧磨升降丝杠312、侧磨升降电机308，立磨升降电机307驱动立磨升降丝杠302转动带动立磨横臂306上下移动，从而带动立磨轮304上下移动；侧磨升降电机308驱动侧磨升降丝杠312转动带动侧磨横臂311上下移动，从而带动侧磨轮303上下移动。侧磨轮303和立磨轮304上均安装有气缸305，所述气缸305的缸体分别安装在侧磨横臂311和立磨横臂306上，所述气缸305的活塞分别与侧磨轮303和立磨轮304相连接，气缸305推动磨轮压紧在工件表面，气缸也能自动补偿因磨轮磨损产生的与工件之间的间隙。

作为抛光机构立磨方式的具体实施例，其结构与切削机构相同，只是切削主轴变更为抛光主轴，抛光磨轮固定套接在抛光主轴上，抛光磨轮旋转的方向与工件表面的方向相垂直。

需要说明的是，以上所举的切削机构、抛光机构和齐边机构的实施例中，切削立臂、抛光立臂、齐边立臂的均为单臂，横臂与立臂相垂直并可沿立臂上下及横向移动，实际应用中，可以根据加工的需要将单立臂改为双立臂的龙门型加工方式，横臂在两个立臂之间。

切削主轴和抛光主轴可以采用与横臂相平行的方式，也可采用切削主轴和抛光主轴与横臂相垂直的方式，例如对于钻孔类工件的加工，就需采用切削主轴和抛光主轴为垂直方式。

作为优选实施例，所述切削机构2、抛光机构3、齐边机构4处安装有防尘罩，所述防尘罩将切削机构2、抛光机构3、齐边机构4密封在其中，多功能石材加工机被分成两个区域，一个是加工区，一个是装卸区，加装防尘罩的多功能石材加工机能够防止粉尘污染环境。

本发明实施例的具体加工方法为：

步骤1：将工件固定在运输固定组件上；

步骤2：调整切削机构至待切削位置，调整抛光机构至待抛光位置，利用与切削仿形控制器相连接的切削机构对工件进行切削，切削完成后，利用抛光机构对工件进行抛光，本发明提供了两种实施抛光方式可以选择适用。

步骤3：利用抛光机构对工件进行抛光后，还包括利用齐边机构对工件进行齐边。

例如：对于弧板石材的加工，先将工件固定到工作台上主动盘和从动盘之间的支架上，工件在支架上的固定方式可以采用粘贴的方式，也可采用磁铁吸附及其他方式。

调整切削机构至待切削位置，调整立磨方式的抛光机构至待磨光位置。

启动与主动盘相连的步进电机，弧板在步进电机的带动下旋转，步进电机能够精确控制弧板旋转的角度，同时启动切削机构驱动电机，切削机构对弧板进行切削加工，切削加工完成后，启动抛光机构对弧板进行磨光加工。最后，启动齐边机构对工件两端进行齐边切削。

对于圆柱类工件比如罗马柱的加工，需要将主动盘与从动盘之间的支架卸去，将工件固定在主动盘与从动盘之间，通过主动盘与从动盘之间的顶针将工件夹紧。

调整切削机构至待切削位置，调整立磨方式的抛光机构至待抛光位置。

启动运输固定机构中的行走组件带动工件向前移动，同时启动切削机构驱动电机，切削机构在仿形控制器的控制下对罗马柱的一条沟槽进行切削加工，加工完成一条沟槽后，启动与主动盘相连的步进电机对罗马柱进行旋转，步进电机精确控制罗马柱旋转的角度，工件旋转到指定角度之后，不再旋转，行走组件将工件返回至起始加工位置，然后再运送工件向前运行，切削机构在仿形控制器的控制下对罗马柱的另一条沟槽进行切削加工，如此往复运行，完成对罗马柱所有沟槽切削加工，切削加工完成后，启动抛光机构对罗马柱进行磨光加工。

对于平面铣槽类工件加工，将夹紧装置中的主动盘、从动盘及支架均卸掉，将工件直接放置在工作台上，用电动推杆推动压杆压紧工件。

调整切削机构至待切削位置，调整抛光机构至待抛光位置。抛光方式既可采用立磨的方式，也可采用平磨的方式。

启动切削机构驱动电机，切削机构在仿形控制器的控制下对工件进行切削，切削完成后，启动抛光机构对工件进行磨光加工。

对于钻孔类工件的加工，需要将切削横臂上的切削主轴改为立式钻头，如果需要同时完成对工件完成多个孔的钻削，则需要在切削横臂上同时安装多个钻头，一个电机或多个电机带动多个钻头同时对工件的表面进行钻削加工。钻削过程中，运输固定组件将工件固定在轨道上，钻削完成后，再将工件运输到下一个加工工位。

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。

同时需要进一步说明的是，本发明的多功能石材加工机及方法不仅仅适用于石材的加工，对于形状复杂的木材、铝材的加工也同样适用，也即本发明多功能石材加工机及方法对于需要采用切削、抛光加工的一般异形产品，不论材质是不是石材均可选择适用。