一种柱状石材的加工装置的制作方法

本实用新型涉及一种大型石材的加工装置，尤其涉及一种柱状石材的加工装置。

背景技术：

随着生活质量的提升，家居商场办公室等室内环境的装潢经常需要带有凹槽的柱状石材。石材可能需要圆柱状、椭圆截面柱状、正多面体柱状或者各边长度等差分布的多面体柱状等等多种结构。而为了更多样化的装饰效果，柱状石材上需要加设弧面凹槽、契型凹槽、矩形凹槽等等形状各异的凹槽。

石材从石场采集后一般先加工为长方体坯料存储运输。从坯料加工为柱状石材的时候，一般直接用铣磨装置将坯料侧壁直接铣磨粗加工为需要的大概形状尺寸，然后更换工位进行精细打磨形成指定尺寸的柱状石材。操作需要多次更换工位，而石材是厚重材料，更换位置非常耗费时间和人力，而且粗加工的时候直接将多余料块直接磨掉，铣磨量很大时间长，铣磨刀具更换频率较快。若需要在柱状石材上加工凹槽，则又要再次更换工位，导致成品后的累计成本过高。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术存在的问题，本实用新型目的在于提供一种在同一工位完成坯料到成品和凹槽加工的柱状石材的加工装置。

本实用新型所述的一种柱状石材的加工装置，包括：一用于承载石材旋转的转台、一用于割磨石材的割磨机构；所述的割磨机构可沿垂直方向往返运动并可向石材方向伸缩运动，包括一水平设置的伸缩杆和一割磨碟，所述的割磨碟边缘设有切割石材的锯齿、中部设有打磨石材的磨盘、中心设有贯通伸缩杆内部的通孔，所述的伸缩杆一端连接垂直轨道、另一端连接割磨碟的通孔并用于带动割磨碟旋转、伸缩杆内部设有可伸出通孔的铣刀。

本实用新型所述的一种柱状石材的加工装置，其优点在于，可以在一个工位上加工出侧面连续变化的或者横截面为多面体的柱状石材，对坯料初步加工使可通过锯齿先将体积较大的多余石料切割分离，无需将其全部铣磨，提高了生产效率和降低刀具的更换频率。且利用割磨机构的水平/垂直变化、转台的角度变化，柱状石材的侧面可以铣出任意形状图案的凹槽，例如环状的、轴向螺旋状的、多段笔直的、深度各异的凹槽等等。成品形状多变，适应不同的装潢需要。

优选地，还包括一立柱，所述立柱设置于转台外侧，立柱的侧面设有辅助割磨机构垂直运动的导轨。公开了安装割磨机构的一种具体结构，所述的导轨是上述的垂直轨道。

优选地，所述的立柱顶端设有向转台上方延伸的悬臂，悬臂对应转台旋转中心的位置设有用于向下施压辅助固定石材的压臂。避免石材在旋转过程中被割磨机构施加的横向作用力推动而发生位移，因为即使发生微小位移都会直接影响石材成品的尺寸和质量。

优选地，还设有压盘，所述的压盘上端面中心位置旋转式连接压臂下端、下端面用于压紧石材可随石材同步旋转。所述的压盘将下压力分散，可以在增加压力的情况下避免石材因各向受力不均而破裂的情况。

优选地，所述的悬臂还设有激光定位机构用于协同割磨机构工作，实时检测石材的尺寸。有利于提高加工精度。

优选地，所述的转台上端面靠近边缘位置设有环形包围石材的吸尘口。吸走粉尘，利于环保

优选地，所述的铣刀与伸缩杆可拆卸式安装。可通过更换不同形状的铣刀加工出不同截面形状的凹槽。

优选地，所述的转台包括用于承托石材的旋转部、用于支撑固定的底座以及用于带动旋转部转动的电机组，所述的旋转部通过转轴与底座连接，所述的电机组对旋转部输出转动扭矩。公开了转台的一种具体结构。

优选地，所述的电机组包括步进电机和连续电机，所述的步进电机和连续电机分别通过传动机构与转轴连接，独立对转轴输出转动扭矩。使用步进电机作为扭矩输出时有利于加工侧表面为非连续曲面变化的柱状石材，使加工精度更高；使用连续电机作为扭矩输出时更有利于加工侧表面为连续曲面变化的柱状石材，使连续变化面更加平顺。

优选地，所述的旋转部边缘向下延伸，且通过滚轮与底座连接。支点更多，受力分散，有利于增强转台整体刚性和转动更加稳定。

附图说明

图1是本实用新型所述柱状石材的加工装置的结构示意图；

图2是本实用新型所述割磨机构的结构示意图；

图3是本实用新型所述割磨机构伸出铣刀后的结构示意图；

图4是本实用新型所述转台的结构示意图。

附图标记：110-立柱、111-导轨、120-悬臂、121-圧臂、122-压盘、123-激光定位机构；200-割磨机构、210-伸缩杆、211-通孔、220-割磨碟、221-锯齿、222-磨盘、230-铣刀；300-转台、301-旋转部、302-底座、303-转轴、310-吸尘口、321-步进电机、322-连续电机、330-滚轮；400-石材。

具体实施方式

如图1-4所示，本实用新型所述的一种柱状石材的加工装置，主要包括立柱(110)、悬臂(120)、割磨机构(200)以及转台(300)。所述的立柱(110)垂直固定于转台(300)外侧，设有辅助割磨机构(200)垂直运动的导轨(111)。所述的悬臂(120)一端连接立柱(110)上端，另外一端向转台(300)上方自由延伸，在转台(300)旋转轴心两侧的对应位置各设置一激光定位机构(123)用于实时检测石材(400)的尺寸变化，在转台(300)旋转轴心对应的位置设置向下延伸的压臂(121)，压臂(121)下端设有压盘(122)；所述的压盘(122)中心旋转式连接压臂(121)下端。

所述的割磨机构(200)主要包括一水平设置的伸缩杆(210)和一与伸缩杆(210)垂直的割磨碟(220)。所述的伸缩杆(210)内部轴向贯通，可拆卸式设置铣刀(230)。所述的割磨碟(220)边缘设有锯齿(221)、中部设有磨盘(222)、中心设有贯通伸缩杆(210)内部的通孔(211)。所述的伸缩杆(210)一端连接导轨(111)、另一端连接割磨碟(220)的通孔(211)；伸缩杆(210)内部的的铣刀(230)可延伸出通孔(211)或收纳于伸缩杆(210)内。

所述的转台(300)主要包括旋转部(301)、底座(302)和电机组。所述的旋转部(301)下端面中心通过转轴(303)与底座(302)中心旋转式连接、边缘向下延伸通过滚轮(330)与底座(302)边缘连接。电机组设置于旋转部(301)与底座(302)之间且通过传动机构带动转轴(303)和旋转部(301)一起转动。所述的电机组可以包括步进电机(321)和连续电机(322)，根据不同的加工工艺选择性对转轴(303)独立输出旋转扭矩。在转台(300)表面还设有用于降低粉尘量的吸尘口(310)，所述的吸尘口(310)可以是多个环形分布包围石材(400)的气孔，也可以是与转台(300)同心圆环状的气道口。

本实用新型的工作原理如下，将坯料状态的石材(400)放置于旋转部(301)上端面，压臂(121)带动压盘(122)下压到石材(400)上端面使石材(400)进一步固定，激光定位机构(123)开始实时检测石材(400)的各向尺寸并通过上位机控制与割磨机构(200)协同工作，同时启动吸尘口(310)确保加工过程的环境参数保持阈值以下。根据预计的成品形状和坯料的形状差异，通过电机组将径向尺寸差异较大的多余石料旋转至靠近割磨机构(200)，利用锯齿(221)将多余石料垂直割离。多次旋转和割离后完成粗加工过程，此过程适合使用步进电机(321)进行石材(400)的角度调整。粗加工后的石材(400)处于多面体的形状结构，若成品是对应的多面体形状结构，则可直接通过磨盘(222)将各切割后的侧面逐一进行打磨完成精细加工；若成品是连续曲面变化的侧面结构，则通过电机组带动转台(300)旋转，在旋转的过程中同时利用磨盘(222)打磨出具有连续曲面变化的柱状石材，此时适合单独使用连续电机(322)。

根据成品后的形状需要，若需要进一步加工出凹槽，可以将待加工的侧面位置旋转至割磨机构(200)对应的方向，然后将铣刀(230)从伸缩杆(210)内伸出进行铣磨。通过控制割磨机构(200)的垂直变化、伸缩杆(210)的水平变化以及转台(300)的角度变化，可以在石材(400)侧面连续铣磨出具有各种图案结构的凹槽或凹槽组合。铣刀(230)与伸缩杆(210)为可拆卸设置，可根据成品后的凹槽截面形状更换对应形状结构的铣刀(230)进行加工。

对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各种相应的改变以及形变，而所有的这些改变以及形变都应该属于本实用新型权利要求的保护范围之内。