專利名稱：石材仿形機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種石材加工機械，特別涉及一種能夠用于切削棱錐、圓錐、線條、圓柱、棱柱等以及多種形狀混合的混合型石材的石材仿形機。
背景技術：
目前，在石材加工領域，多采用車床仿形機對石材切削加工，但車床型仿形機每次只能加工一個工件，生產效率低，產品外形同一性差。為此本案申請人實用新型了一種多頭圓柱形石材仿形機，并于2008年9月23日提出專利申請，并已獲得授權，其專利號為 200810071856. 2。該種多頭圓柱形石材仿形機包括底座、立柱、工件夾持機構、工件切削裝置和仿形控制裝置。雖然該技術的解決了車床仿形機的生產效率低、產品外形同一性差等一些問題，但該種仿形機只能用于加工與仿形模板相同曲面的圓柱型石材制品，局限性明
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實用新型內容為了解決上述現有技術的不足，本實用新型提供的石材仿形機，本機不但一次可以加工多個工件，生產效率高，而且能夠用切削棱錐、圓錐、線條、圓柱、棱柱以多種形狀混合的混合型石材。為此，本實用新型提供了石材仿形機，包括底座、立柱、工件夾持機構、工件切削機構和仿形控制機構，所述立柱包括固定于底座上的前、后立柱，該前、后立柱包括對稱布置于底座兩側的左、右立柱；所述工件夾持機構包括水平設置于前立柱之間的上臂和下梁，該上臂通過垂直升降驅動機構可沿立柱垂直升降，所述上臂和下梁上分別設有相對應的用于夾持工件的支承盤；所述工件切削機構包括水平設置于后立柱之間的橫梁、帶有刀盤的切削機裝置， 所述橫梁通過垂直升降和水平橫移驅動機構可上下、前后移動；所述仿形控制機構包括設于立柱上的仿形模板夾座、PLC可編程控制器、與PLC可編程控制器的輸入端連接的帶電跟蹤頭的仿形控制桿，PLC可編程控制器的輸出端與工件切削機構的各驅動機構連接；其特征在于所述工件夾持機構的下梁設有與支承盤連接的旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構可控制下梁上的支承盤停頓和自轉；所述工件切削機構的切削裝置設于滑動箱體中，相鄰的滑動箱體相互連接，所有的滑動箱體通過縱向移動機構的驅動可在橫梁上左、 右移動；該縱向移動機構的驅動與PLC可編程控制器的輸出端連接。進一步的，所述工件夾持機構的旋轉驅動機構包括旋轉驅動電機、與驅動電機輸出軸傳動連接的水平傳動軸、蝸輪減速器，水平傳動軸分別通過蝸輪、蝸桿付與支撐下支承盤轉動的轉軸連接，蝸輪減速器的輸出軸與裝配在支承盤下的弧齒圓錐齒輪組連接。[0011]進一步的，滑動箱體上設有切削機構，包括切削刀盤、支撐在滑動箱上縱向垂直的可轉動的連接軸和固定在橫梁上的旋轉驅動電機，滑動箱體之間通過連接板相互連接，連接軸的上端與旋轉驅動電機通過皮帶連接，下端與切削刀盤固定連接。進一步的，所述縱向移動機構包括固定安裝在橫梁后側的排齒、固定安裝在滑動箱體與橫梁連接板上的縱移驅動電機和減速器，縱移驅動電機、減速器輸出軸上的齒輪與排齒相嚙合，滑動箱體在驅動電機、減速器的帶動下可沿橫梁左、右移動。進一步的，所述上臂包括分別設置于前左立柱上的左上臂和設置于前右立柱上的右上臂，兩上臂的邊端分別開有與立柱相配合的貫通圓孔，在前左立柱上的和前右立柱上頂端分別設有圓形轉盤，在圓形轉盤配合下在兩上臂可圍繞立柱旋轉。本實用新型提供的石材仿形機，克服了現有車床型仿形機工件程序復雜、生產效率低、產品外形同一性差的缺點，采用該石材仿形機不但一次可以加工多個石材工件，生產效率高而且能夠用于切削棱錐、圓錐、線條、圓柱、棱柱等以及多種形狀混合的混合型石材。
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。


圖1為本實用新型實施例的結構示意圖。圖2為本實用新型實施例的俯視圖。圖3為本實用新型實施例的左試圖。
具體實施方式
為了更好的理解本實用新型的技術方案，
以下結合附圖詳細描述本實用新型提供的實施例。參照
圖1、圖2、圖3所示，該實用新型提供的石材仿形機，由下述部分組成1.底座1，底座1由型鋼材料焊合。2.立柱2，立柱2包括固定于底座1前端的圓柱前立柱21和底座1后端的方形后立柱22，該前立柱21與后立柱22分別包括布置與底座1兩側的前左立柱21a、前右立柱 21b、后左立柱22a、后右立柱22b。21a,22a,21b,22b頂端分別通過連接板連接，在前立柱 21a、22a的頂端分別設有圓形轉盤23a與23b。3.工件夾持機構3，工件夾持機構3包括水平設置于前左立柱21a與右前立柱21b 之間的上臂31和下梁32，所述上臂31和下梁32上設有相對應的用于夾持工件的支承盤 33，該上臂31通過垂直升降驅動機構34可沿立柱21a、21b垂直升降；該下梁32上設有控制下梁32上的支承盤33自轉、停頓的旋轉驅動機構35。上臂31包括分別設置于前左立柱21a上的左上臂31a、設置于前右立柱21b上的右上臂31b，兩上臂31a、31b的邊端分別開有與立柱21a、21b相配合的貫通圓孔，通過圓孔兩上臂31a、31b可沿立柱21a、21b垂直升降，在圓形轉盤23a與23b配合下在兩上臂31a、 31b可圍繞立柱21a、21b旋轉，便于裝卸石料；垂直升降驅動機構34包括升降絲桿34a、設于兩上臂3la、3Ib上的螺母34b、設于立柱21a與21b頂部的升降驅動電機34c。絲桿3 與螺母34b傳動配合，升降驅動電機 34c與絲桿3 傳動連接帶動絲桿3 轉動，絲桿3 通過螺母34b帶動兩上臂3la、3Ib沿立柱2la、2Ib升降移動。工件支承盤33包括對應設于上臂、下梁31、32的上頂尖盤33a和下頂尖盤33b，相對應的上、下頂尖盤33a、33b的頂尖位于同一垂線上。上臂31上還設有用于調整上頂尖盤 33a頂尖的調整手輪33c。下頂尖盤3 通過轉軸33d可轉動的支撐在下梁32上，下頂尖盤3 下部裝配有嚙合的弧齒圓錐齒輪組33e。旋轉驅動機構35包括旋轉驅動電機35a、蝸輪減速器3 與蝸桿付輸出軸連接的水平傳動軸35c、蝸輪減速器3 的蝸桿付與傳動軸35c分別連接蝸輪減速器3 的輸出軸與裝配在下頂尖盤33b的弧齒圓錐齒輪組3 連接。旋轉驅動電機3 能通過傳動軸35c 帶動所有的下頂尖盤同步的自轉、停留。4.工件切削機構4，包括水平設置于后左立柱2 與后右立柱22b之間的橫梁41， 該橫梁41通過垂直升降機構42、橫梁橫移機構43的驅動可上、下升降、前、后橫移。橫梁 41上設有帶有切削機構的4個滑動箱體44，相鄰的滑動箱體44相互連接并可通過縱向移動機構45的驅動可沿橫板41縱向左、右移動。橫梁41的左右兩端設有套設于立柱22a、22b上并可沿立柱22a、22b上、下升降的升降拖板41a。橫梁41與升降拖板之間還設有橫移拖板41b，橫移拖板41b通過水平軌、槽滑動配合可帶動橫梁41在升降拖板41a上橫向移動。橫梁垂直升降機構42包括設于后左、右立柱22a、2^上的絲桿、設于拖板41a上的螺母、安裝在后左、右立柱22a、22b之間的聯接梁上的升降驅動電機42c。絲桿與螺母傳動配合，升降驅動電機42c輸出軸與水平傳動軸42d連接，兩絲桿頂端與水平傳動軸42d對應端之間通過嚙合的主、從動傘形齒輪4&、42f傳動連接。升降驅動電機42c通過驅動水平傳動軸42d帶動絲桿轉動，絲桿通過螺母帶動橫梁41沿立柱22a、22b上、下升降。橫梁橫移機構43包括設于左、右橫移拖板41b中的橫向絲桿43a、設于升降拖板 41a上的螺母43b、橫移驅動電機43c。絲桿43a與螺母4 傳動配合，橫移驅動電機43c的輸出軸與水平傳動軸43d連接，兩絲桿43a后端與水平傳動軸43d對應端之間分別通過嚙合的主、從動傘形齒輪4;3e、43f傳動連接。橫移驅動電機43c通過水平傳動軸43d帶動絲桿43a轉動，絲桿43a通過螺母4 帶動橫梁41沿水平導軌前、后橫移。滑動箱體44上設有切削機構，包括切削刀盤44a、支撐在滑動箱上縱向垂直的可轉動的連接軸44b和固定在橫梁上的旋轉驅動電機44c。滑動箱體44之間通過連接板相互連接，連接軸44b的上端與旋轉驅動電機Mc通過皮帶44d連接，下端與切削刀盤4 固定連接。旋轉驅動電機Mc通過驅動皮帶44d和連接軸44d帶動刀盤高速旋轉，對固定在上、 下梁31、32之間的工件進行切削。縱向移動機構45包括固定安裝在橫梁后側的排齒45a、固定安裝在滑動箱44體與橫梁41連接板上的減速器4 和縱移驅動電機45c，減速器45b、縱移驅動電機45c輸出軸上的齒輪45d與排齒4 相嚙合，滑動箱體11在減速器45b、縱移驅動電機45c的帶動下可沿橫梁41左、右移動。5.仿形控制機構5，包括設于立柱2 上用于夾裝仿形模板A的夾座fe、一端帶有電光跟蹤頭的仿形控制桿5b、以及PLC可編程控制器。仿形控制桿恥不帶電光跟蹤頭的一端固定在橫向拖板41b上，PLC可編程控制器的輸入端連接與仿形控制桿恥的電跟蹤頭連接，PLC可編程控制器的輸出端與升降驅動電機42c、橫移驅動電機43c、和旋轉驅動電機45c連接。本機的工作過程如下首先固定工件，將轉動上臂31升至立柱頂端，轉動上臂，將相應的工件毛坯A’裝在下頂尖盤3 上，點動升降驅動電機34c降下上臂31，當上臂31頂尖盤33a的頂尖靠近工件毛坯A’時，轉動調整手輪3c夾緊工件毛坯A’。讓后進行切削，點動垂直升降驅動電機 42c移動橫梁41，使控制桿恥上的電光跟蹤頭停在仿形模板A上、下端點進行上、下限位確認，切削刀盤4 和仿形控制桿恥的電光跟蹤頭處于同一水平面上，啟動主電機和自動程序，轉動的刀頭4 對工件A’按設定的程序進行切削。根據不同工件的形狀，改變切削工藝，調整進給程序可以大大的提高加工效率。切削曲面時，點動旋轉驅動電機3 旋轉驅動機構35帶動頂尖盤33b自轉，光電跟蹤頭到達仿形模板A時，切削刀盤給進電路切斷，自動退回確認的起點，橫梁垂直升降機構42帶動橫梁相下移動一個進給量后，刀頭又一次對工件毛坯A’進行切削，直至毛坯成與仿形模板相同曲面的制品。切削直面時，啟動旋轉驅動電機35a，點動旋轉驅動電機3 旋轉驅動電機3 帶動頂尖盤3 停頓，光電跟蹤頭到達仿形模板A時，切削刀盤給進電路切斷，自動退回確認的起點，橫梁縱向移動機構45帶動橫梁向左、右移動一個進給量后，刀頭又一次工件毛坯 A’進行切削，直至毛坯成與仿形模板相同直面的制品。根據上述兩種切割模式的自由切換，能夠用切削棱錐、圓錐、線條、圓柱、棱柱以多種形狀混合的混合型石材。以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能以此限定本實用新型實施的范圍，即依本實用新型申請專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內。
權利要求1.石材仿形機，包括底座、立柱、工件夾持機構、工件切削機構和仿形控制機構，所述立柱包括固定于底座上的前、后立柱，該前、后立柱包括對稱布置于底座兩側的左、右立柱；所述工件夾持機構包括水平設置于前立柱之間的上臂和下梁，該上臂通過垂直升降驅動機構可沿立柱垂直升降，所述上臂和下梁上分別設有相對應的用于夾持工件的支承盤；所述工件切削機構包括水平設置于后立柱之間的橫梁、帶有刀盤的切削機裝置，所述橫梁通過垂直升降和水平橫移驅動機構可上下、前后移動；所述仿形控制機構包括設于立柱上的仿形模板夾座、PLC可編程控制器、與PLC可編程控制器的輸入端連接的帶電跟蹤頭的仿形控制桿，PLC可編程控制器的輸出端與工件切削機構的各驅動機構連接；其特征在于所述工件夾持機構的下梁設有與支承盤連接的旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構可控制下梁上的支承盤停頓和自轉；所述工件切削機構的切削裝置設于滑動箱體中，相鄰的滑動箱體相互連接，所有的滑動箱體通過縱向移動機構的驅動可在橫梁上左、右移動；該縱向移動機構的驅動與PLC可編程控制器的輸出端連接。
2.根據權利要求1所述的石材仿形機，其特征在于所述工件夾持機構的旋轉驅動機構包括旋轉驅動電機、與驅動電機輸出軸傳動連接的水平傳動軸、蝸輪減速器，水平傳動軸分別通過蝸輪、蝸桿付與支撐下支承盤轉動的轉軸連接，蝸輪減速器的輸出軸與裝配在支承盤下的弧齒圓錐齒輪組連接。
3.根據權利要求1所述的石材仿形機，其特征在于滑動箱體上設有切削機構，包括切削刀盤、支撐在滑動箱上縱向垂直的可轉動的連接軸和固定在橫梁上的旋轉驅動電機，滑動箱體之間通過連接板相互連接，連接軸的上端與旋轉驅動電機通過皮帶連接，下端與切削刀盤固定連接。
4.根據權利要求3所述的石材仿形機，其特征在于所述縱向移動機構包括固定安裝在橫梁后側的排齒、固定安裝在滑動箱體與橫梁連接板上的縱移驅動電機和減速器，縱移驅動電機、減速器輸出軸上的齒輪與排齒相嚙合，滑動箱體在驅動電機、減速器的帶動下可沿橫梁左、右移動。
5.根據權利要求1所述的石材仿形機，其特征在于所述上臂包括分別設置于前左立柱上的左上臂和設置于前右立柱上的右上臂，兩上臂的邊端分別開有與立柱相配合的貫通圓孔，在前左立柱上的和前右立柱上頂端分別設有圓形轉盤，在圓形轉盤配合下在兩上臂可圍繞立柱旋轉。
專利摘要石材仿形機，包括底座、立柱、工件夾持機構、工件切削機構和仿形控制機構；工件夾持機構包括設有上下相對應的用于夾持工件的支承盤上臂和下梁，所述工件切削機構包括水平設置于立柱之間的橫梁、帶有刀盤的切削機裝置，其特征在于所述工件夾持機構的下梁設有與支承盤連接的旋轉驅動機構，該旋轉驅動機構可控制下梁上的支承盤停頓和自轉；所述工件切削機構的切削裝置設于滑動箱體中，相鄰的滑動箱體相互連接，所有的滑動箱體通過縱向移動機構的驅動可在橫梁上左、右移動；該縱向移動機構的驅動與PLC可編程控制器的輸出端連接。該種石材仿形機的效率高、操作簡便，而且能夠切削棱錐、圓錐、線條、圓柱、棱柱等多種形狀混合的石材。
文檔編號B28D1/24GK202278670SQ20112040388
公開日2012年6月20日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者陳錫奎 申請人:惠安縣佳能機械制造廠