专利名称：一种多功能多头柱形仿形机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种加工设备，具体地说是指一种多功能多头柱形仿形机。
背景技术：
随着社会主义经济的发展，我国石材加工行业将面临新的课题，形状简单的石材已不能满足建筑及装潢业的需求，因此形状复杂如各种多边形石材、椭圆形石材将会越来越受欢迎。目前，加工形状较为复杂的石材加工设备，一般包括仿形机构，但其加工的产品受制于仿形机构，且加工效率不高，经济效益低。本人日前提交了一种多功能多头柱形石材仿形机的专利申请，该仿形机可加工出各种形状的石材且效率高，但该仿形机为立式结构，只能加工较大型的石材，不能满足小型石材加工的需要，现本人提供一种多功能多头柱形仿形机。
实用新型内容本实用新型提供一种多功能多头仿形机，其主要目的在于克服现有的石材仿形机存在以上不足的缺点。本实用新型采用如下技术方案一种多功能多头柱形仿形机，包括底座；支撑座，包括固设于底座上的前左支撑座、前右支撑座、后左支撑座和后右支撑座，所述前左与后左支撑座、前右与后右支撑座的中部偏上部位分别用左顶持梁、右顶持梁连接，所述前左与后左支撑座、前右与后右支撑座的顶端连接有左轨道横梁和右轨道横梁，所述轨道横梁上设有支撑横梁滑动座；工件定位装置，包括设于左、右顶持梁之间的前横梁、后横梁以及驱动前横梁在顶持梁前后滑动的进退机构，前横梁间隔安装有若干工件顶持机构，每个工件顶持机构正前方的后横梁上对应安装有工件定位旋转盘装置；工件切削装置。所述工件切削装置包括通过水平横移驱动和垂直升降机构可前后、上下移动地水平架设在支撑横梁滑动座之间的内横梁，套设于内横梁上且通过电机驱动装置可在内横梁上的滑动位左右滑动的横梁框，驱动内横梁及横梁框同步任一定向转角机构以及若干由电机带动的切削刀盘。本装置还包括仿形机构，包括设于支撑横梁滑动座上的仿形模板夹座、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁框联动的带光电探针的仿形控制杆以及PLC可编程控制器， PLC可编程控制器的输入端连接光电探针、输出端连接工件切削装置的各驱动机构。所述横梁框由可作滑动的多刀架拼接而成，横梁框的长度小于内横梁。所述横梁框的四个表面均装有所述的切削刀盘，所述切削刀盘可根据需要更换不冋的刀头机制。所述电机驱动装置包括固定在内横梁内壁上的电机、设于内横梁外壁及横梁框内壁之间且与电机主轴连接的齿轮以及固定在横梁框内壁且与所述齿轮相配合的排齿。所述电机还连接有调节内横梁与横梁框相对位移的定位装置和电子行程控制器。[0013]所述垂直升降机构包括支撑横梁滑动座、可上下滑动设于支撑横梁滑动座内侧壁上的升降拖板、固定连接在升降拖板上丝杆传动装置以及驱动丝杆动作的升降电机，所述转角机构包括固定在升降拖板侧壁上的旋转电机、带动内横梁旋转的齿轮以及转向定位刹
车装置。所述工件定位旋转盘装置由变频电机带动可任意角度旋转定向以加工不同形状的工件，该装置包括前端固定在后横梁侧壁上的工件顶持定位轴套座，穿设于定位轴套座内的主轴，连接于主轴前端的顶尖盘，主轴连接由所述变频电机带动的齿轮，所述齿轮间隔内均承接使齿轮旋转方向一致的过渡齿轮，所述各个定位轴套座之间设有固定支架。所述过渡齿轮中心位于所述两间隔齿轮的中心连线的中垂线且不在中心连线上， 且其轴套座通过螺丝固定在所述后横梁侧壁上。所述仿形机构还包括与PLC可编程控制器连接的电脑图像扫描仪和电子尺寸显示器。由上述对本实用新型的描述可知，本实用新型的优点在于本多功能多头柱形仿形机设有可相对滑动的内横梁及横梁框的工件切削装置，可加工各种不同横截面形状及大小的工件，内横梁可任意角度转动提高了工作效率，顶针上连接有弹簧以及过渡齿轮的设置，大大延长了工件定位装置的使用寿命，且一台机器可同时加工多个工件，操作简单，生产效率高，大大降低了生产成本，本装置的刀头可更换还可用于加工木雕。
[0018]图1为本实用新型的结构示意图；[0019]图2为图1俯视图；[0020]图3为图1的左视放大图；[0021]图4为图1中B的结构不意图；[0022]图5为工件顶持机构的结构示意图；[0023]图6为图1中A截面的结构不意图。
具体实施方式
[0024]下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式
。[0025]参照图1至图3，一种多功能多头柱形仿形机，包括[0026]底座1，由水泥基础筑成的固定平台。[0027]支撑座，包括固设于底座上的前左支撑座2a、前右支撑座3a、后左支撑座2b和后
右支撑座3b，所述前左与后左支撑座2a、2b、前右与后右支撑座3a、3b的中部偏上部位分别用左顶持梁、右顶持梁2c、2d连接，所述前左与后左支撑座2a、2b、前右与后右支撑座3a、3b 的顶端连接有左轨道横梁3c和右轨道横梁3d，所述轨道横梁上设有支撑横梁滑动座3e、 3f。工件定位装置，包括设于左、右顶持梁2c、2d之间的前横梁4a、后横梁4b以及驱动前横梁4a在顶持梁前后滑动的进退机构4c，前横梁4a间隔安装有若干工件顶持机构，每个工件顶持机构正前方的后横梁4b上对应安装有工件定位旋转盘装置；所述前横梁4a的两端设有与顶持梁相配合的定位套4d，定位套上设有能使定位套锁死于顶持梁上的把手4e，进退机构4c驱动前横梁4a前后移动，来调整前、后横梁4a、4b之间的距离来适应不同高度工件的加工。参照图4，所述工件定位旋转盘装置由变频电机5e带动可任意角度旋转定向以加工不同形状的工件，该装置包括上端固定在后横梁4b侧壁上的工件顶持定位轴套座5a，穿设于定位轴套座5a内的主轴5b，连接于主轴5b前端的顶尖盘5c，主轴5b还连接由变频电机5e带动的齿轮5f，所述齿轮间隔内均承接使齿轮旋转方向一致的过渡齿轮5g，所述各个定位轴套座之间设有固定支架5h,固定支架5h的设定保证了定位轴套座5a运作的稳定性； 所述变频电机5e通过光电感应控制电机360°任意角度定向来加工不同形状的工件；由于过渡齿轮会被磨损，现将所述过渡齿轮5g中心设置于所述两间隔齿轮的中心连线的中垂线且不在中心连线上，且其轴套座通过螺丝5h固定在所述后横梁4b侧壁上，当过渡齿轮5g 被磨损后，与两间隔齿轮的间距加大，调整螺丝5 j消除过渡齿轮5g与间隔齿轮的间距即可使过渡齿轮5g继续工作，延长了其使用寿命。参照图5，所述工件顶持机构包括滑套筒6a及与滑套筒6a相配合的丝杆6b，所述丝杆6b深入到滑套筒6a内且其端头露出外部，该端头连接有调整手轮6c，所述滑套筒6a 的下端设有装有防工件偏移的弹簧6d的固定件6e，所述弹簧6d连接有机械性可自进顶针 6f，所述顶针6f从所述滑套筒6a的下端穿出，由于顶针6f所顶的工件的毛角容易崩裂，故在弹簧6d弹力作用，顶针6f继续往下顶紧毛坯，可提高工件加工的精确度，且弹簧6d有抗震作用，大大延长了顶针6f的使用寿命。所述工件切削装置包括通过水平横移驱动和垂直升降机构可前后、上下移动地水平架设在支撑横梁滑动座3e、3f之间的内横梁7 (水平横移驱动与垂直升降机构为仿形机常用的机构，此处不做详细介绍)，套设于内横梁7上且通过电机驱动装置可在内横梁7上的滑动位左右滑动的横梁框70，驱动内横梁7及横梁框70同步任一定向转角机构71以及若干由电机8带动的切削刀盘的切削刀盘9，内横梁7与横梁框70的左右滑动带动切削刀盘9的左右摆动，可加工各种不同横截面形状的工件；所述垂直升降机构包括支撑横梁滑动座3e、可上下滑动设于支撑横梁滑动座3e内侧壁上的升降拖板3g、固定连接在升降拖板 3g上丝杆传动装置3h以及驱动丝杆动作的升降电机3j，所述转角机构71包括固定在升降拖板3g侧壁上的旋转电机7la、带动内横梁7旋转的齿轮71b以及转向定位刹车装置(图中未画出);作为一种优选方案，所述横梁框70由可作滑动的多刀架拼接而成；所述横梁框70 的四个表面均装有所述的切削刀盘9，所述切削刀盘可根据需要更换不同的刀头，可用于加工木雕，石材或者木雕的加工往往需要粗切与精修，故可在横梁框70的不同表面装上不同切削装置，再根据加工步骤需要旋转转角机构71即可，不必更换刀具，提高了工作效率。参照图6，所述电机驱动装置包括固定在内横梁7内壁上的电机72、设于内横梁7外壁及横梁框70内壁之间且与电机72主轴73连接的齿轮74以及固定在横梁框70内壁且与所述齿轮74相配合的排齿75，所述电机72还连接有调节内横梁7与横梁框70相对位移的电子行程控制器76和定位装置77。仿形机构，包括设于支撑横梁滑动座3e或3f上的仿形模板夹座11a、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁框70联动的带光电探针的仿形控制杆lib以及PLC可编程控制器(图中未示出)，轨道横梁侧面固装有一个安装座11c，仿形控制杆lib的控制机构lie固定在垂直升降机构的横梁2e端头侧边上，其下端固定在安装座11c上与仿形模板相对的前端装设带光电探针；PLC可编程控制器的输入端连接光电探针、输出端连接工件切削装置的驱动电机lld、12d ;该所述仿形机构还包括与PLC可编程控制器连接的电脑图像扫描仪和电子尺寸显示器(图中未画出)，该机构可实现自动化生产，可根据客户需要制定，所述内横梁7端头的侧壁安装有可切割椭圆柱形工件的仿形机构(由于角度原因，图中未画出)。本机工作原理如下将相应的工件毛坯A装在顶尖盘5c上，点动进退机构4c移动前横梁4a，使顶尖靠近工件毛坯前端，转动调整手轮7b使顶尖盘7a顶尖顶紧工件毛坯。点动垂直升降驱动机构，使切削刀盘9刀头停在工件毛坯A外圆最高点，并通过控制电路确认，点动水平横移驱动机构移动内横梁7，使控制杆lib上的光电探针停在仿形模板B前、后端点进行前、后限位确认，切削刀盘9和仿形控制杆lib端头的光电探针处于同一水平面上，并且和顶尖盘 5c、顶针6f中心线与仿形模板相对称重合(切割椭圆柱形工件则启用内横梁7端头侧边的仿形机构)，若切割横截面为多边形的工件，根据所需的横截面设定变频电机5e的转动角度及频率以及设定电子行程控制器75以调节横梁框70的移动位移即设定刀头的进刀量；若切割圆形柱体工件，则用定位装置77将横梁框70定位在内横梁7上，即不需要横梁框70 移动；启动主电机和自动程序，则转动的刀头对工件按设定的程序对持续自转的工件毛坯 A进行切削，切削刀盘9每转一圈刀头自动进给一次，当控制杆lib上的光电探针到达仿形模板时，切削刀盘9进给电路切断，自动退回确认的起点，水平横移驱动电机lid启动带动内横梁7水平移动一个进给量后，刀头又一次进给切削，直至毛坯成型，一次可加工出多个 (不限于图中所示的八个)具有仿形模板相同曲面的制品。根据不同工件的形状，改变切削工艺、调整进给程序，即可大大提高加工效率。当上述步骤加工结束需要下一步骤时，旋转转角机构71找到相应的刀头机制即可，然后重复以上步骤。上述仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的设计构思并不局限于此， 凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。
权利要求1.一种多功能多头柱形仿形机，包括底座；支撑座，包括固设于底座上的前左支撑座、前右支撑座、后左支撑座和后右支撑座，所述前左与后左支撑座、前右与后右支撑座的中部偏上部位分别用左顶持梁、右顶持梁连接，所述前左与后左支撑座、前右与后右支撑座的顶端连接有左轨道横梁和右轨道横梁，所述轨道横梁上设有支撑横梁滑动座；工件定位装置，包括设于左、右顶持梁之间的前横梁、后横梁以及驱动前横梁在顶持梁前后滑动的进退机构，前横梁间隔安装有若干工件顶持机构，每个工件顶持机构正前方的后横梁上对应安装有工件定位旋转盘装置；工件切削装置，其特征在于所述工件切削装置包括通过水平横移驱动和垂直升降机构可前后、上下移动地水平架设在支撑横梁滑动座之间的内横梁，套设于内横梁上且通过电机驱动装置可在内横梁上的滑动位左右滑动的横梁框，驱动内横梁及横梁框同步任一定向转角机构以及若干由电机带动的切削刀盘；仿形机构，包括设于支撑横梁滑动座上的仿形模板夹座、用于追踪仿形模板曲面轨迹且与横梁框联动的带光电探针的仿形控制杆以及PLC可编程控制器，PLC可编程控制器的输入端连接光电探针、 输出端连接工件切削装置的各驱动机构。
2.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述横梁框由可作滑动的多刀架拼接而成，横梁框的长度小于内横梁。
3.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述横梁框的四个表面均装有所述的切削刀盘，所述切削刀盘可根据需要更换不同的刀头机制。
4.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述电机驱动装置包括固定在内横梁内壁上的电机、设于内横梁外壁及横梁框内壁之间且与电机主轴连接的齿轮以及固定在横梁框内壁且与所述齿轮相配合的排齿。
5.如权利要求4所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述电机还连接有调节内横梁与横梁框相对位移的定位装置和电子行程控制器。
6.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述垂直升降机构包括支撑横梁滑动座、可上下滑动设于支撑横梁滑动座内侧壁上的升降拖板、固定连接在升降拖板上丝杆传动装置以及驱动丝杆动作的升降电机，所述转角机构包括固定在升降拖板侧壁上的旋转电机、带动内横梁旋转的齿轮以及转向定位刹车装置。
7.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述工件定位旋转盘装置由变频电机带动可任意角度旋转定向以加工不同形状的工件，该装置包括前端固定在后横梁侧壁上的工件顶持定位轴套座，穿设于定位轴套座内的主轴，连接于主轴前端的顶尖盘，主轴连接由所述变频电机带动的齿轮，所述齿轮间隔内均承接使齿轮旋转方向一致的过渡齿轮，所述各个定位轴套座之间设有固定支架。
8.如权利要求7所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述过渡齿轮中心位于所述两间隔齿轮的中心连线的中垂线且不在中心连线上，且其轴套座通过螺丝固定在所述后横梁侧壁上。
9.如权利要求1所述的一种多功能多头柱形仿形机，其特征在于所述仿形机构还包括与PLC可编程控制器连接的电脑图像扫描仪和电子尺寸显示器。
专利摘要一种多功能多头柱形仿形机，包括底座、支撑座、工件定位装置、工件切削装置、仿形机构，所述工件切削装置包括通过水平横移驱动和垂直升降机构可前后、上下移动地水平架设在支撑横梁滑动座之间的内横梁，套设于内横梁上且可在内横梁上滑动的横梁框，驱动内横梁及横梁框同步任一定向转角机构以及若干切削刀盘。本设备设有可相对滑动的内横梁和横梁框的工件切削装置，可加工各种不同横截面形状及大小的工件，顶针上连接有弹簧以及过渡齿轮的设置，大大延长了工件定位装置的使用寿命，且一台机器可同时加工多个工件，操作简单，生产效率高，大大降低了生产成本，本装置的刀头可更换还可用于加工木雕。
文档编号B28D1/24GK202344695SQ20112045053
公开日2012年7月25日 申请日期2011年11月15日 优先权日2011年11月8日
发明者庄吉祥, 庄奕欣 申请人:庄吉祥, 庄奕欣