一种立式石材打磨设备的制作方法

本发明涉及一种石材加工设备，尤其是一种立式石材打磨设备。

背景技术：

石材栏杆等条状石材产品在切削完成后，通常需要对其表面进行打磨处理，使其具有光亮的效果，目前，对石材产品的打磨处理主要依靠人工来完成，生产效率相对较低，且打磨质量较不稳定(受工人熟练程度和疲劳程度的影响较大)。

申请公布号为cn108857751a的中国发明专利申请公开了一种石材打磨机，包括机架、夹持工作台、横移架、升降架、横移驱动装置、升降驱动装置以及打磨主机，所述打磨主机包括打磨支架、转杆、旋转驱动装置、固定齿轮或固定链轮、支撑板、扇形板、弧形齿条或链条以及打磨组件，所述支撑板远离所述转杆的一端转动连接在所述打磨支架上，且所述支撑板和所述打磨支架之间的转动连接轴与所述扇形板的中心轴同轴布置，所述扇形板和所述转杆垂直布置，所述固定齿轮与所述弧形齿条相互啮合或者所述固定链轮和所述链条相互啮合。该石材打磨机采用的打磨主机，其打磨组件可以随着支撑板摆动，进而确保在对曲面位置进行打磨时，打磨组件上的磨具也能够很好的与石材接触，打磨效果相对较好；然而，该石材打磨机采用的夹持工作台是一种卧式工作台，占地面积相对较大，且由于栏杆两头的重量通常是不相同的，在自动更换加工工位时容易导致夹持工作台单边受力，影响使用寿命。

有鉴于此，本申请人对立式栏杆打磨机的结构进行了深入的研究，遂有本案产生。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种占地面积相对较小且使用寿命相对较高的立式石材打磨设备。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种立式石材打磨设备，包括机架，还包括固定连接在所述机架上的底座、多个分别设置在所述底座上且呈直线排列的支承盘、用于驱动各所述支承盘转动的支承电机、位于所述底座上方且与所述底座水平滑动连接的步进板、用于驱动所述步进板滑动的步进驱动装置、位于所述步进板上方且与所述步进板水平滑动连接的纵移板、用于驱动所述纵移板滑动的纵移驱动装置、位于所述纵移板上方且与所述纵移板竖直滑动连接的抬升架、用于驱动所述抬升架滑动的抬升驱动装置、位于所述抬升架上方且竖直滑动连接在所述抬升架上的夹持架、用于驱动所述夹持架滑动的夹持驱动装置、多个分别设置在所述夹持架上且呈直线排列的夹爪以及用于驱动所述夹爪动作的夹爪驱动装置，所述支承盘的排列方向、所述步进板的滑动方向以及所述夹爪的排列方向相同，所述纵移板的滑动方向与所述步进板的滑动方向相垂直，所述支承盘的数量比所述夹爪多一个以上，且相邻两个所述支承盘之间的间距和相邻所述夹爪之间的间距相同。

作为本发明的一种改进，所述纵移板上开设有与各所述支承盘配合的让位槽或让位孔。

作为本发明的一种改进，所述夹爪包括分别转动连接在所述夹持架上且相互啮合的第一齿轮和第二齿轮、与所述第一齿轮固定连接的第一夹杆以及与所述第二齿轮固定连接的第二夹杆，所述第一齿轮和所述第二齿轮都位于所述第一夹杆和所述第二夹杆之间，所述夹爪驱动装置包括缸体转动连接在所述夹持架上的夹爪驱动气缸，所述夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在所述第一夹杆或所述第二夹杆上。

作为本发明的一种改进，所述机架上滑动连接有压梁，所述压梁上设置有多个与各所述支承盘一对一布置且活塞杆朝下布置的夹持气缸，所述夹持气缸的活塞杆上固定连接有与对应的所述支承盘同轴布置的锥形定位件。

作为本发明的一种改进，所述机架具有分别竖直布置的第一立柱和第二立柱，所述第一立柱和所述第二立柱上分别竖直滑动连接有升降座，各所述升降座上分别水平滑动连接有横移座，两个所述横移座之间设置有打磨主机，所述机架上设置有用于驱动所述升降座相对于所述第一立柱或所述第二立柱滑动的升降电机以及用于驱动所述横移座相对于所述升降座滑动的横移电机。

作为本发明的一种改进，所述打磨主机包括翻转架、用于驱动所述翻转架转动的翻转电机以及多个设置在所述翻转架上且与各所述支承盘一对一布置的打磨组件。

作为本发明的一种改进，所述打磨组件包括两个打磨电机，各所述打磨电机的输出轴上分别安装有磨具，两个所述打磨电机分别为第一电机和第二电机，两个所述磨具分别为直接固定连接在所述第一电机的输出轴上的刚性磨具和间接连接在所述第二电机的输出轴上的柔性磨具，且两个所述磨具的沿所述翻转架的宽度方向排列。

作为本发明的一种改进，所述打磨组件还包括固定连接在所述翻转架上的导杆和套设在所述导杆上的导套，所述第一电机固定连接在所述导套上，所述导套两端分别设置有套设在对应的导杆上的弹簧，各所述弹簧的一端都抵顶在所述导套上，另一端都抵顶在所述翻转架上。

作为本发明的一种改进，所述打磨组件还包括滑动连接在所述翻转架上的主动带轮、用于驱动所述主动带轮滑动的张紧气缸以及转动连接在所述翻转架上的从动带轮，所述柔性磨具绕设在所述主动带轮和各所述从动带轮之间，所述第二电机的输出轴通过固定连接在所述主动带轮上间接与所述柔性磨具连接。

作为本发明的一种改进，所述夹爪包括分别水平滑动连接在所述夹持架上的第一滑块和第二滑块、与所述第一滑块固定连接的第一夹杆、与所述第二滑块固定连接的第二夹杆、杆身转动连接在所述夹持架上的中间连杆以及分别转动连接在所述中间连杆两端的第一连杆和第二连杆，所述第一连杆远离所述中间连杆的一端与所述第一夹杆转动连接，所述第二连杆远离所述中间连杆的一端与所述第二连杆转动连接，所述夹爪驱动装置包括缸体转动连接在所述夹持架上的夹爪驱动气缸，所述夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在所述第一夹杆或所述第二夹杆上。

采用上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、通过设置抬升架、步进板以及夹爪，可以实现立式石材在相邻两个支承盘之间的移动，其中夹爪在立式石材移动时可以实现类似手扶的操作，有效防止立式石材的移动中倾倒，可实现对立式石材自动更换工位时的夹持，进而使得立式加工得以实现，占地面积相对较小，且由于立式石材的重量主要集中在支承盘上，受力稳定，使用寿命相对较高。

2、通过设置多个打磨组件，可以在同一台设备上实现不同精度的打磨，生产效率相对较高，且不受工人熟练程度和疲劳程度的影响，打磨质量较为稳定。

附图说明

图1为实施例一立式石材打磨设备的结构示意图，图中部分零部件；

图2为实施例一立式石材打磨设备的打磨主机的结构示意图；

图3位实施例一立式石材打磨设备的打磨组件的局部结构示意图；

图4为实施例一立式石材打磨设备的底座位置的局部结构示意图；

图5为实施例一立式石材打磨设备的夹爪位置的局部结构示意图；

图6为实施例二立式石材打磨设备的夹爪位置的局部结构示意图。

图中标示对应如下：

10-机架；11-第一立柱；

12-第二立柱；13-升降座；

14-横移座；15-顶梁；

16-立柱；20-底座；

21-支承盘；22-支承电机；

23-抬升架；24-抬升驱动装置；

25-步进板；26-步进驱动装置；

27-夹持驱动装置；28-夹爪；

29-夹爪驱动装置；30-打磨主机；

31-打磨组件；32-翻转架；

33-翻转电机；46-导杆；

47-导套；49-弹簧；

51-刚性磨具；52-柔性磨具；

61-夹持导杆；62-夹持丝杆；

63-第一齿轮；64-第二齿轮；

65-第一夹杆；66-第二架杆；

67-第一滑块；68-第二滑块；

69-中间连杆；70-压梁；

72-锥形定位件；81-第一电机；

82-第二电机；83-从动带轮；

84-主动带轮；85-张紧气缸；

91-夹持架；92-纵移板；

93-纵移驱动装置；94-第一连杆；

95-第二连杆。

具体实施方式

下面结合具体实施例对发明做进一步的说明：

实施例一。

如图1-图4所示，本实施例提供的立式石材打磨设备主要用于打磨栏杆、石柱等条状石材，在本实施例中以打磨栏杆为例进行说明，该立式石材打磨设备包括机架10，机架10具有竖直布置的第一立柱11和第二立柱12，第一立柱11和第二立柱12的数量可以根据实际需要确定，在本实施例中以第一立柱11和第二立柱12各有一个为例进行说明，第一立柱11的顶部和第二立柱12的顶部之间连接有顶梁15，以提高机架10的稳定性。立柱11和第二立柱12上分别竖直滑动连接有升降座13，需要说明的是，当第一立柱11或第二立柱12有多个时，对应的升降座13同时竖直滑动连接在各个第一立柱11或第二立柱12上，即升降座13只有两个。各升降座13上分别水平滑动连接有横移座14，即横移座14有两个，两个横移座14之间设置有打磨主机30。

机架10上设置有用于驱动升降座13相对于第一立柱11或第二立柱12滑动的升降电机(图中未示出)以及用于驱动横移座14相对于升降座13滑动的横移电机(图中未示出)。升降电机和升降座13之间以及横移电机和横移座14之间的具体传动连接结构可以为常规的结构，例如丝杆传动结构、链条传动结构或皮带传动结构等，在本实施例中以采用丝杆传动结构为例进行说明，这类丝杆传动结构广泛应用于各类石材加工设备，并非本实施例的重点，此处不再详述。

打磨主机30包括水平布置且两端分别与两个所述横移座14转动连接的翻转架32、用于驱动翻转架32转动的翻转电机33以及多个与下文将会提及的各支承盘21一对一对应布置的打磨组件31，翻转电机33通过齿轮组件与翻转架32传动连接，当然也可以直接将翻转电机33输出轴和翻转架32的转动轴固定连接实现传动连接。各打磨组件31为相互独立的打磨组件，且各打磨组件的打磨精度沿其排列方向递增或递减，这类相互独立的打磨组件广泛应用于各类石材打磨设备，在本实施例中，打磨组件31包括两个打磨电机，各打磨电机的输出轴上分别安装有磨具，两个打磨电机分别为第一电机81和第二电机82，两个磨具分别为直接固定连接在第一电机81的输出轴上的刚性磨具51和间接连接在第二电机82的输出轴上的柔性磨具52，且两个磨具的沿翻转架32的宽度方向排列，以便能够通过翻转的方式在刚性磨具51和柔性磨具52之间切换。

第一电机81的输出轴与翻转架32的宽度方向平行布置，且从翻转架32的宽度方向的一侧伸出，第一电机81可以直接或间接固定连接在翻转架32上，优选的，本实施例提供的打磨组件31还包括固定连接在翻转架32上的导杆46和套设在导杆46上的导套47，第一电机81固定连接在导套47上，导套47的两端分别设置有套设在对应的导杆46上的弹簧49，各弹簧49的一端都抵顶在导套47上，另一端都抵顶在翻转架31上。具体的，翻转架32上固定连接有一个以上的导杆46，在本实施例中导杆46有两个，两个导杆46相互平行布置且与翻转架32平行布置，各导杆46上分别套设有一个导套47，各导套47都固定连接在第一电机81上。各导套47两端分别设置有套设在对应的导杆46上的弹簧49，各弹簧49的一端都抵顶在对应的导套47上，另一端抵顶在翻转架32上，这样可实现柔性打磨，在打磨过程中碰到较硬的部位时可在反作用力作用下压缩弹簧，而后又可以在弹力作用下自动复位，同时也便于在打磨过程中施加一定的弹性预紧力。进一步，本实施例提供的打磨组件31还包括滑动连接在翻转架32上的主动带轮84、用于驱动主动带轮84滑动的张紧气缸85以及转动连接在翻转架32上的从动带轮83，柔性磨具52绕设在主动带轮84和各从动带轮83之间，第二电机82的输出轴通过固定连接在主动带轮84上间接与柔性磨具52连接，具体的，翻转架32上转动连接有两个从动带轮83，翻转架32设置有滑动连接在翻转架32上的主动带轮84和用于驱动主动带轮84滑动的张紧气缸85，两个从动带轮83沿翻转架32的长度方向排列，且都位于翻转架32远离第一电机81一侧，主动带轮84位于两个从动带轮83朝向第一电机81的一侧，柔性磨具82绕设在主动带轮84和各从动带轮83上，且在两个从动带轮83之间的位置形成打磨段，当然，打磨段需要和翻转架32错位布置以避免干涉。更进一步，在本实施例中，张紧气缸85固定连接在翻转架32上，其活塞杆固定连接在第二电机82的壳体上，通过驱动第二电机82移动带动主动带轮84相对于翻转架32滑动。

本实施例提供的立式石材打磨设备还包括固定连接在机架10下端上的底座20、多个分别设置在底座20上且呈直线排列的支承盘21、用于驱动各支承盘21转动的支承电机22、位于底座20上方且与底座20水平滑动连接的步进板25、用于驱动步进板25滑动的步进驱动装置26、位于步进板25上方且与步进板25水平滑动连接的纵移板92、用于驱动纵移板92滑动的纵移驱动装置93、位于纵移板92上方且与纵移板92竖直滑动连接的抬升架23、用于驱动抬升架23滑动的抬升驱动装置24、位于抬升架24上方且竖直滑动连接在抬升架23上的夹持架91、用于驱动夹持架91滑动的夹持驱动装置27、多个分别设置在夹持架91上且呈直线排列的夹爪28以及用于驱动夹爪28动作的夹爪驱动装置29，其中，支承盘21的排列方向、步进板25的滑动方向以及夹爪28的排列方向相同，即三者相互平行布置，纵移板92的滑动方向与步进板25的滑动方向相垂直，此外，支承盘21的数量比夹爪28多一个以上，且相邻两个支承盘21之间的间距和相邻两个夹爪28之间的间距相同。需要说明的是，也可以根据实际需要改变步进板25、纵移板92和抬升架23之间的相对位置，当然，其对应的连接关系也需要进行适应性的修改，其结构与本实施例相似，并没有本质上的改变，此处不再重述。

支承盘21和底座20之间的连接结构以及支承盘21和支承电机22之间的传动连接结构与行规的石材加工设备相同，例如采用公开号为cn202278670u的中国发明专利所采用的结构等，此处不再详述。

抬升架23通过导杆和丝杆组件和纵移板92连接，具体的，纵移板92上固定连接有竖直布置的抬升导杆(图中未示出)，且纵移板92上转动连接有竖直布置的抬升丝杆(图中未示出)，抬升丝杆上螺旋连接有抬升丝杆拉螺母，抬升架23固定连接在抬升丝杆螺母上。在本实施例中，抬升驱动装置24为伺服电机，其采用常规的传动连接结构(如齿轮箱或减速器等)与抬升丝杆传动连接，用于驱动抬升丝杆转动，进而带动抬升架23动作。

纵移板92通过滑轨和步进板25滑动连接，且步进板25上还转动连接有水平布置的纵移丝杆(图中未示出)，纵移丝杆上套设有纵移丝杆螺母，纵移板92固定连接在纵移丝杆螺母上，纵移驱动装置92为伺服电机，其采用常规的传动连接结构(如齿轮箱或减速器等)与纵移丝杆传动连接，用于驱动纵移丝杆转动，进而带动纵移板92动作。。优选的，纵移板92上开设有与各支承盘21配合的让位槽或让位孔，以提高步进板25和工件(即栏杆)底部之间的接触面积。

步进板25通过滑杆和底座20滑动连接，且底座20上还转动连接有水平布置的水平丝杆(图中未示出)，水平丝杆上套设有水平丝杆螺母，步进板25固定连接在水平丝杆螺母上，步进驱动装置26也为伺服电机，其采用常规的传动连接结构(如齿轮箱或减速器等)与水平丝杆传动连接，用于驱动水平丝杆转动，进而带动步进板25动作

夹持架91通过导杆和丝杆组件和抬升架24连接，具体的，抬升架24上固定连接有竖直布置的夹持导杆61，且抬升架24上转动连接有竖直布置的夹持丝杆62，夹持丝杆62上螺旋连接有夹持丝杆拉螺母(图中未示出)，夹持架91固定连接在夹持丝杆螺母上。在本实施例中，夹持驱动装置27为手轮，手轮上固定连接有蜗杆，夹持丝杆62上固定连接有与蜗杆配合的蜗轮，通过转动手轮驱动夹持丝杆62转动，进而带动加持架26动作。

如图1和图5所示，夹爪28包括分别转动连接在夹持架91上且相互啮合的第一齿轮63和第二齿轮64、与第一齿轮63固定连接的第一夹杆65以及与第二齿轮64固定连接的第二夹杆66，其中，第一齿轮63和第二齿轮64都位于第一夹杆65和第二夹杆66之间，夹爪驱动装置29的数量与夹爪28的数量相同，且一一对应布置，其包括缸体转动连接在夹持架91上的夹爪驱动气缸，夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在第一夹杆65或第二夹杆66上(本实施例中夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在第二夹杆66上)，此外，第一夹杆65和第二夹杆66相向的一侧还分别设置有与工件配合的夹持块。这样，通过夹爪驱动气缸驱动其中一个夹杆摆动，可通过齿轮的配合带动另一个夹杆反向摆动，实现对工件的夹持或松脱。

对于自重相对较大的工件，直接放置在支承盘21上即可进行加工，但是对于细长型的工件，由于容易在加工作用力下倾倒，需要在加工时进行夹持，因此，在本实施例中，机架10上还固定连接有竖直布置的立柱16，立柱16上滑动连接有压梁70，且机架10上还固定连接有用于驱动压梁70滑动的压梁电机(图中未示出)，压梁电机和压梁70之间的具体传动连接结构与升降电机和升降座13之间传动连接结构相同，此处不再详述。压梁70上设置有多个与各支承盘21一对一布置且活塞杆朝下布置的夹持气缸(图中未示出)，各夹持气缸的活塞杆上都固定连接有与对应的支承盘21同轴布置的锥形定位件72。

使用前，根据栏杆的高度将压梁70调整到适当位置。使用时，将工件(即待打磨的栏杆)放置在支承盘21上，利用锥形定位件72将其夹紧在支承盘21上，需要说明的是，工件的底端直径需要大于支承盘21的直径，以便能与步进板25接触。然后利用打磨主机30对其进行打磨，打磨时，支承盘21带动工件转动，可以先利用刚性磨具51进行快速打磨，在利用柔性磨具52进行精细打磨，或者根据栏杆不同的部位选择不同的磨具。需要更换打磨工位时，锥形定位件72和压梁70复位，夹爪28夹持住栏杆的上部或中部，然后通过抬升架23将栏杆从支承盘21上抬起，通过步进板25的滑动将其移动到下一个支承盘21的位置处，之后抬升架23复位将栏杆放置在对应的支承盘21上，接着步进板25复位，压梁70下降并利用锥形定位件72将栏杆夹紧在支承盘21上，最后夹爪28复位，即可继续打磨栏杆。

实施例二。

如图6所示，本实施例与实施例一的不同之处在于夹爪28的结构不同，具体的，在本实施例中，夹爪28包括分别水平滑动连接在夹持架91上的第一滑块67和第二滑块68、与第一滑块67固定连接的第一夹杆65、与第二滑块68固定连接的第二夹杆66、杆身的中间部位转动连接在夹持架91上的中间连杆69以及分别转动连接在中间连杆69两端的第一连杆94和第二连杆95，其中，第一连杆94远离中间连杆69的一端与第一夹杆65转动连接，第二连杆95远离中间连杆69的一端与第二连杆95转动连接。夹爪驱动装置29的数量与夹爪28的数量相同，且一一对应布置，其包括缸体转动连接在夹持架91上的夹爪驱动气缸，夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在第一夹杆65或第二夹杆66上(本实施例中夹爪驱动气缸的活塞杆转动连接在第二夹杆66上)，此外，第一夹杆65和第二夹杆66相向的一侧还分别设置有与工件配合的夹持块。这样，通过夹爪驱动气缸驱动其中一个夹杆摆动，可通过齿轮的配合带动另一个夹杆反向摆动，实现对工件的夹持或松脱。

上面结合附图对本发明做了详细的说明，但是本发明的实施方式并不仅限于上述实施方式，本领域技术人员根据现有技术可以对本发明做出各种变形，例如采用液压缸代替上述实施例中的气缸或者采用气缸代替上述实施例中的油缸等，这些都属于本发明的保护范围。