专利名称：一种石材线条生产线设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种建筑型材生产设备，尤其涉及一种在石材上成形线条的设备。
背景技术：
近年来，随着市场对石材线条需求的逐年增加，各种石材线条的加工设备不断涌现。如成型设备方面从单刀片仿形设备发展到采用成型金刚轮定型的定型设备；从单个金刚轮定型设备发展到今天多个金刚轮定型设备，如抛光设备方面从需频繁更换粗、中、细不同抛光轮的单组抛光设备，到今天逐渐增多的多组(按粗、中、细排列)抛光设备。如升降系统方面从气动升降系统到液压系统，再到现在主流的丝杆升降系统。但这些都是属 于专机形式的成型设备或抛光设备。由于这些专机设备本身还存在各种不足和缺陷，技术不是很成熟。在加工使用过程中，依然存在很多环节需要手工作业来弥补的情况。现有的石材线条设备具有如下的缺点铣磨深度有限、加工效率低；使用成本高、加工转型局限大；破损率大；抛光磨轮消耗大，产品破损率高；产品外观不理想，质量不稳定。因此需要有一种克服上述缺陷的新型石材线条加工设备。
实用新型内容为了使得石材线条的加工生产工艺，摆脱加工成本高、效率低、产品质量不理想的现状，实现高精确度、高效率、低成本的现代化生产模式。本实用新型提供了一种可连续生产的石材线条生产线设备。该设备能够显著提高石材线条的生产效率、降低生产成本、减少加工生产过程中的破损率,产品质量有质的变化。为了实现上述目标，本实用新型提供了一种新型的石材线条生产线设备，其包括机座、传送装置、靠尺装置、修边装置、铣切装置、控制装置、抛光装置和摆动装置，机座设置在整个设备的底部，机座下部连接地面基础，上表面自左向右依次设置有靠尺装置、传送装置和一平台，所述平台上设置有多组修边装置、铣切装置和抛光装置，修边装置、铣切装置和抛光装置按传送装置的传送方向依次排列，摆动装置设置在机座上，可以控制抛光装置在工作平台表面水平摆动。所述铣切装置包括主轴电机、主轴及安装在主轴安装端上的成型装置，主轴电机通过皮带传动驱动主轴旋转进而带动成型装置旋转，主轴的另一端固定在第一升降机构上，所述第一升降机构由升降电机及减速机、上下升降丝杆组成，升降电机通过减速机与升降丝杆相连从而能控制主轴升降，进而带动成型装置升降。所述成型装置为组合圆锯片或成型铣磨轮。所述抛光装置由抛光机构和第二升降机构组成，所述抛光机构包括成型抛光轮、抛光主轴、抛光主轴皮带轮、电机、电机皮带轮、传动皮带和转速传感器，电机与电机皮带轮相连，电机带动电机皮带轮旋转，电机皮带轮通过传动皮带带动抛光主轴皮带轮旋转，抛光主轴皮带轮带动抛光主轴旋转，抛光主轴带动成型抛光轮旋转，传动皮带的侧方设置有转速传感器，旋转的成型抛光轮在第二升降机构及数控系统控制下，下降接触到石材线条表面进行抛光。所述第二升降机构由电机、精密丝杆、直线导轨、滑座和抛光机构连接板组成，ニ条互相平行的直线导轨及中间的精密丝杆垂直设置在抛光机构连接板上组成升降架，精密丝杆上端通过联轴器连接电机，电机根据数控系统传来的信号，通过精密丝杆带动安装在抛光机构连接板上的抛光机构升降。所述摆动机构包括摆动电机支架、摆动电机及減速机、大梁导轨导向装置、摆动连杆装置和摆动平台，摆动电机及減速机放置在电机支架上并与摆动连杆装置相接，摆动连杆装置固定在摆动平台下端，控制摆动平台在大梁导向装置上来回摆动。所述的传送装置包括大梁、主动轮、从动轮、输送皮带、減速机及电机，输送皮带包裹在主动轮、从动轮及大梁上下，減速机及电机安装在主动轮右侧，电机带动减速机，通过減速机带动主动轮转动，主动轮通过输送皮带带动从动轮转动，输送皮带在此过程中循环转动。所述靠尺装置包括靠尺、靠尺下面的滑座、松紧开关、摇臂和平衡装置，靠尺长度与大梁长度基本相等，靠尺通过摇臂同平衡装置相连，靠尺同摇臂及摇臂同平衡装置都采用铰接连接，摇臂上设置有松紧开关能够控制靠尺前后移动。所述修边装置包括电机、主轴、磨边轮、进出丝杆和松紧开关，电机通过主轴带动磨边轮高速旋转，调节进出丝杆和松紧开关使磨边轮刀刃准确固定在指定的位置上。所述多组铣切装置中有两组主轴上安装的是铣磨轮，安装有较粗ー组成型铣磨轮的铣切装置设置在安装组合圆锯片的铣切装置后面，安装有较细ー组成型铣磨轮的铣切装置设置在抛光装置的最前端。所述控制装置包括可编程控制PLC、触摸屏、主电机转度传感器、电机、电机控制器及控制面板，当成型抛光磨轮工作时，可编程控制器根据主电机转速传感器传来的信号，自动调整成型抛光磨轮的下降速度并使成型抛光磨轮的转速維持在设定的转速范围内，保证石材线条的抛光过程始終处在最佳的工作状态。本实用新型为了降低生产成本，只采用ー粗一细ニ组成型铣磨轮。一组较粗的成型铣磨轮设置在安装组合圆锯片的铣切装置的后端，它的作用是对组合圆锯片成型后石材线条的粗糙面进行一次外形修正，以达到统ー的标准的石材线条外形轮廓；另一组较细的成型铣磨轮设置在抛光装置的最前端，它的作用是对石材线条成型设备成型后待抛光的石材线条进行最后的修正，并使待抛光的石材线条表面，更加的细腻，方便提高后续抛光的效率。这种配置形式，使成型铣磨轮的使用数量降到最少(一粗ー细)，既充分发挥了成型铣磨轮对于石材线条的成型及抛光承前启后的不可替代的作用，达到降低石材线条成型加工成本的目的，又最大限度的减少了成型铣磨轮的制造成本。本实用新型石材线条成型设备，其成型加工的大部分工作量，由四组金刚石圆锯片以切割的方式完成。圆锯片组合成型的方式，是应用统ー轴径50mm，锯片厚度(刃ロ)3mm,夕卜圆直径从150mm到250mm分别达10种规格的圆锯片组成。以若干不同外圆直径的圆锯片，对应需加工的石材线条凹凸起伏的外形曲线，排列组合成ー组外形大致与需加エ石材线条凹凸面相反的组合切割刀具，这种成型方式，既充分利用金刚石圆锯片切割效率高，加工石材线条成型速度快的特点，达到提高生产效率的目的，又能充分发挥锯片能根据需加工的石材线条的外形曲线可随意组合；锯片能够反复使用直到切割刀头耗尽为止的特点，达到降低生产成本的效果。本实用新型所述石材线条成型设备采用外形直径不一的圆锯片对应需加工的石材线条凹凸起伏的曲线组合成近似的曲线，先进行粗切割成形；随后再用一粗ー细ニ个电镀成型铣磨轮完成最后的成型エ序。这种成型方式最大的优点是采用切割效率很高的圆锯片仿形切掉大部分多余的石料，切割效率提高近一倍。而且，可以根据石材线条凹凸起伏的不同，随意进行组合、加工转形很快。同时，加工石材线条，每批次只需使用I至2个成型铣磨轮，转型成本很低，越是小批量的石材线条加工，成型轮的制造成本节省的空间越大。另外本实用新型所述圆锯片薄，接触面小，施加工件的压カ低，破损率低。由于大部分采用锯片切割，ニ个成型铣磨轮的铣磨量相对于现有石材线条成型铣磨轮的深度大大減少，压カ降低，产品破损率随之降低。 本实用新型所述的抛光装置及其升降系统，由于不是采用现有石材线条抛光设备电机+ ニ级减速机+T型丝杆的抛光磨头升降方式，而是采用先进的数控系统控制精度极高的步进或伺服电机的抛光磨头升降方式。这种数控升降系统能根据各种不同结构、硬度、密度、光泽度的石材及不同的磨料锋利度设定不同的抛光磨头转速及不同的抛光磨头下降速度，在直线导轨及精密丝杆的帮助下，精确地下降到被抛光的エ件上面，并按设定的压カ持续地对エ件进行磨抛，能够消除现有石材线条抛光设备，由于抛光磨头升降速度固定不变不可调而产生的磨抛量过大，导致磨料消耗过多浪费增大的不良现象，及随着抛光量过大，抛光磨头对エ件的压カ随之増大，造成产品破损率増大的不良后果。由于主电机安装有转速传感器，能随时检测到被抛光エ件表面所承受的压力及其变化，井能根据压カ的变化随时反馈给抛光磨头数控系统。该系统能够及时调整抛光磨头的下降速度，使抛光磨头的转速始终处在预定的最佳转速范围内，从而使抛光磨头对被抛光エ件进行磨抛时，始终处在最佳的工作状态，产品外观平滑细腻手感好，光泽度高，产品质量有质的变化，成功消除现有石材线条抛光设备，由于抛光磨头工作时转速波动大而产生的波浪及振纹现象。本实用新型抛光装置有一套能实现人机对话的智能操作系统，该系统由可编程控制器及触摸屏组成，能根据需加工的石材线条的外形、材质、密度、硬度，配合抛光磨头磨料的密度、颗粒数目等各项參数指标制订各组抛光磨头的加工程序，在抛光磨头工作时自动执行。当抛光磨头工作时，被抛光的エ件表面压カ出现变化吋，能自动调整抛光磨头的转速及下降的速度，使抛光磨头对抛光エ件进行磨抛时，始終处在最佳的工作状态。有一套稳定的、高精度的传送装置，确保需要抛光的石材线条坯料能准确地、源源不断地进入抛光磨头下面，接受各组抛光磨头的磨抛。在上述改进之后，由于成型抛光磨轮的磨抛量能精确控制到恰到好处，既避免了成型抛光磨轮不必要的损耗，也减轻了成型抛光磨轮对石材线条脆弱的表面施加的压力，大大减少了产品的破损率。同吋，由于能实现精确控制，各组成型抛光磨轮的磨削量相应减少，整机抛光速度相应可以提高。因此，可以较高的抛光速度配合本实用新型组合成型设备成型速度的提高，达到相互间进一歩的平衡。由此使本实用新型相对于现有技术在生广效率上有大幅度的提闻。石材线条抛光曾经有几种1、用弹簧施加压カ进行抛光，2、用气动系统产生压カ进行抛光，3、用液压系统产生压力进行抛光。上述抛光形式都会产生弹性。这种弹性现象用在圆柱形(成型抛光轮)磨轮的抛光上，必然会逐渐产生失圆(椭圆)现象，而且这种失圆(椭圆)变形会越来越严重，并且不可逆转，后果是会产生抛光磨轮振动，敲击现象，对石材线条的抛光来说就是碎石机。而本实用新型采用数控系统控制步进或伺服电机来带动精密丝杆旋转，精密丝杆带动成型抛光磨轮升降，这种方式是硬(步进)升降而不是弾性升降，这种方式不会产生圆柱形磨轮(成型抛光磨轮)变形，一直都是圆形的，这种方式就不会产生振动，敲击现象，对石材线条抛光破损率的降低作用非常巨大(却棹)的明显，这是ー种创新。综上，本实用新型具有如下的技术效果I、抛光装置能根据设定的抛光磨头下降的速度，精确地下降到被抛光的エ件上面，并按设定的抛光磨头的转速持续地对エ件进行抛光。2、高精度的检测装置，能随时检测到被抛光エ件表面所承受的压力及其变化，并能将压カ的变化随时反馈给抛光磨头控制系统。 3、有一套能实现人机对话的智能控制系统，该系统能根据需加工的石材线条的外形、材质、密度、硬度，配合抛光磨头磨料的密度、颗粒粗细等各项參数指标制订各组抛光磨头及加工程序，在抛光磨头工作时自动执行。当抛光磨头工作时，被抛光的エ件表面压カ出现变化时，能自动调整抛光磨头的转速及下降的速度，使抛光磨头对抛光エ件进行磨抛吋，始终处在最佳的工作状态。4、有一套稳定的、高精度的传送装置，确保需要抛光的石材线条坯料能准确地、源源不断地进入抛光磨头下面，接受各组抛光磨头的磨抛。5、摆动装置的优势可根据实际生产情况控制其动与不动。石材线条磨抛进程中，抛光磨轮在摆动装置的作用下反复磨抛石材线条坯料，不断的修正，在一次石材线条坯料磨抛过程中，磨抛次数大幅度増大，相当于数次磨抛量，能有效地消除原有石材线条抛光设备难以克服的直纹现象这一世界难题，抛光效果极大提高，产品质量和产量都极大的提高。并且减少工作量,大大降低生产成本。直到现在，世界上(包括美国、日本、德国、意大利等先进国家)都没有成功生产的石材线条连续生产线设备，本设备可以说填补了国内外空白。
图I是本实用新型实施例I所述生产线设备的整体结构图。图2是本实用新型实施例I所述生产线设备的背面示意图。图3是本实用新型实施例I所述生产线设备的靠尺装置结构图。图4是本实用新型实施例I所述生产线设备的传送装置结构图。图5是本实用新型实施例I所述生产线设备的修边装置结构图。图6是本实用新型实施例I所述生产线设备的铣切装置结构图。图7是本实用新型实施例I所述生产线设备的抛光装置结构图。图8是本实用新型实施例I所述生产线设备的摆动装置结构图。
具体实施方式
实施例I :[0040]如图1、2所示，本实用新型石材线条生产线中的石材线条组合成型设备，其包括机座I、传送装置2、靠尺装置3、修边装置4、铣切装置5、控制装置6、抛光装置7和摆动装置8。机座I位于设备底部，下面连接地面基础，上面支撑着左边的靠尺装置3、中间的传送装置2 ;右边设有ー个工作平台，工作平台上面安装着修边装置4，铣切装置5和抛光装置7，摆动装置8设置在机座I上，可以控制抛光装置7在工作平台表面水平摆动。图3是靠尺装置，其主要由靠尺11、靠尺下面的滑座12、松紧开关13、摇臂14、平衡装置15组成，靠尺11长度与大梁31长度基本相等，靠尺11侧边必须经过磨直以保证エ件沿着靠尺侧边走直线。靠尺11通过摇臂14同平衡装置15相连，靠尺11同摇臂14及摇臂14同平衡装置15都采用铰接连接，摇臂上设置有松紧开关13能够控制靠尺11前后移动，然后能精确固定在指定的位置上，保证エ件加工宽度的一致性。图4是传送装置，其主要由大梁21、主动轮22、被动轮23、包裹在主被动轮及大梁上下的输送皮带24，以及安装在主动轮右侧的减速机及电机25构成。它的工作原理是电机25带动减速机，通过减速机的蜗轮蜗杆以合适的速比产生扭力，带动主动轮22转动，主动轮22转动产生的摩擦力带动输送皮带24沿着大梁上面的凹槽，由主动轮22向从动轮23循环运动，以使エ件贴着输送皮带24上面由前向后持续地匀速运动，以便石材线条坯料连续不断地接受修边、铣切エ序，完成石材线条坯料的成型加工。图5是修边装置，其主要由电机31、主轴32、磨边轮33、进出丝杆34、松紧开关35组成。它的工作原理是电机31带动主轴32，主轴32带动磨边轮33高速旋转，调节进出丝杆34，松紧开关35使磨边轮刀刃准确固定在指定的位置上，以便对经过的石材线条坯料进行修磨，统ー石材线条的加工宽度。图6铣切装置，其主要由主轴电机41、主轴42及主轴安装端上的组合圆锯片或成型铣磨轮43，以及由升降电机44、減速机，上下升降丝杆45组成的升降机构组成。它的エ作原理是先将组合圆锯片或铣磨轮43安装固定在主轴42安装端上，然后根据需加工的石材线条的外形尺寸，通过调整升降机构，将组合刀具或成型铣磨轮43的工作高度调整好并固定好，启动主轴电机41，带动主轴42旋转，主轴42带动主轴安装端上的组合刀具或成型铣磨轮43旋转。旋转的组合刀具或成型铣磨轮43对石材线条的坯料分别进行成型加工。铣切装置由前至后共有五组，一般情况下，前三、四组安装组合刀具；后一、两组安装成型铣磨轮。具体分配可根据需要加工的石材线条的材质、外形等灵活调配。图7是本实用新型石材线条生产线中的抛光装置，主要由抛光机构、第二升降机构组成，抛光机构安装在升降机构的连接板上，由数控系统控制其升降运动。抛光机构主要由成型抛光轮51、抛光主轴52、抛光主轴皮带轮55、电机53、电机皮带轮54、传动皮带58及电机皮带轮上的转速传感器57组成。它的工作原理是启动电机53、电机皮带轮54通过传动皮带58带动抛光主轴皮带轮55，抛光主轴皮带轮55带动抛光主轴52，抛光主轴52带动成型抛光轮51旋转。旋转的成型抛光轮51在升降机构及其数控系统控制下，下降接触到石材线条表面产生摩擦，持续旋转的成形抛光轮摩擦石材线条表面的过程，就是对石材线条表面进行抛光的过程。第二升降系统主要由步进或伺服电机、精密丝杆、直线导轨及滑座、抛光机构连接板组成。它的工作原理是通过安装在抛光机构连接板背面的滑座及精密丝母与ニ条互相平行的直线导轨及中间的精密丝杆连接组成第二升降机构。精密丝杆上端通过联轴器连接步进或伺服电机，步进或伺服电机根据数控系统传来的信号工作，通过精密丝杆、直线导轨及抛光机构连接板，带动安装在抛光机构连接板上的抛光机构升降。数控系统主要由可编程控制PLC、人机界面(触摸屏)、主电机转度传感器、步进或伺服电机、步进或伺服电机控制器，及控制面板组成。其工作原理是根据所需抛光的石材线条的形状，结合该批次石材的结构、硬度、密度、光泽度等各项指标。确定各组成形抛光磨轮的最佳转速及最佳下降速度，并输入触摸屏，当成型抛光磨轮工作时，可编程控制器根据主电机转速传感器传来的信号，自动调整成型抛光磨轮的下降速度，使成型抛光磨轮的转速維持在设定的转速范围内，保证石材线条的抛光过程始終处在最佳的工作状态。图8是本实用新型石材线条生产线中的摆动机构，其包括摆动电机支架61、摆动电机及减速机62、大梁导轨导向装置63、摆动连杆装置64和摆动平台65，摆动电机及减速机62放置在电机支架61上并与摆动连杆装置64相接，摆动连杆装置64固定在摆动平台65下端，控制摆动平台65在大梁导向装置63上来回摆动。抛光装置即设置在摆动平台上，其工作原理是在控制系统的作用下，摆动装置带动抛光装置大梁在滑轨上沿エ件前进的 方向做往复运动。这套装置根据需加工石材线条的加工要求，可固定或摆动。
权利要求1.一种石材线条生产线设备，其包括机座(I)、传送装置(2)、靠尺装置(3)、修边装置(4)、铣切装置(5)、控制装置￠)、抛光装置(7)和摆动装置(8)，机座(I)设置在整个设备的底部，机座(I)下部连接地面基础，上表面自左向右依次设置有靠尺装置(3)、传送装置(2)和一平台，其特征在于所述平台上设置有多组修边装置(4)、铣切装置(5)和抛光装置(7)，所述修边装置(4)、铣切装置(5)和抛光装置(7)按传送装置(2)的传送方向依次排列，摆动装置(8)设置在机座(I)上，控制抛光装置(7)在工作平台表面水平摆动。
2.如权利要求I所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述铣切装置(5)包括主轴电机(41)、主轴(42)及安装在主轴安装端上的成型装置(43)，主轴电机(41)通过皮带传动驱动主轴(42)旋转进而带动成型装置(43)旋转，主轴(42)的另一端固定在第一升降机构上，所述第一升降机构由升降电机及减速机(44)、上下升降丝杆(45)组成，升降电机通过减速机与升降丝杆(45)相连从而能控制主轴(42)升降，进而带动成型装置(43)升降。
3.如权利要求2所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述成型装置(43)为组合圆锯片或成型铣磨轮。
4.如权利要求2所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述抛光装置(7)由抛光机构和第二升降机构组成，所述抛光机构包括成型抛光轮(51)、抛光主轴(52)、抛光主轴皮带轮(55)、电机(54)、电机皮带轮(53)、传动皮带(58)和转速传感器(57)，电机(54)与电机皮带轮(53)相连，电机(54)带动电机皮带轮(53)旋转，电机皮带轮(53)通过传动皮带(58)带动抛光主轴皮带轮(55)旋转，抛光主轴皮带轮(55)带动抛光主轴(52)旋转，抛光主轴(52)带动成型抛光轮旋转(51)，传动皮带(58)的侧方设置有转速传感器(57)，旋转的成型抛光轮(51)在第二升降机构及数控系统控制下，下降接触到石材线条表面进行抛光。
5.如权利要求4所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述第二升降机构由电机、精密丝杆、直线导轨、滑座和抛光机构连接板组成，二条互相平行的直线导轨及中间的精密丝杆垂直设置在抛光机构连接板上组成升降架，精密丝杆上端通过联轴器连接电机，电机根据数控系统传来的信号，通过精密丝杆带动安装在抛光机构连接板上的抛光机构升降。
6.如权利要求I所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述的摆动机构(8)包括摆动电机支架(61)、摆动电机及减速机(62)、大梁导轨导向装置(63)、摆动连杆装置￠4)和摆动平台(65)，摆动电机及减速机￠2)放置在电机支架￠1)上并与摆动连杆装置(64)相接，摆动连杆装置￠4)固定在摆动平台￠5)下端，控制摆动平台￠5)在大梁导向装置(63)上来回摆动。
7.如权利要求I所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述的传送装置包括大梁(21)、主动轮(22)、从动轮(23)、输送皮带(24)、减速机及电机(25)，输送皮带(24)包裹在主动轮(22)、从动轮(23)及大梁(21)上下，减速机及电机(25)安装在主动轮(22)右侧，电机带动减速机，通过减速机带动主动轮(22)转动，主动轮(22)通过输送皮带(24)带动从动轮(23)转动，输送皮带(24)在此过程中循环转动。
8.如权利要求I所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述靠尺装置包括靠尺(11)、靠尺(11)下面的滑座(12)、松紧开关(13)、摇臂(14)和平衡装置(15)，靠尺(11)长度与大梁(21)长度基本相等，靠尺(11)通过摇臂(14)同平衡装置(15)相连，靠尺(11)同摇臂(14)及摇臂(14)同平衡装置(15)都采用铰接连接，摇臂(14)上设置有松紧开关(13)能够控制靠尺(11)前后移动。
9.如权利要求I所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述修边装置(4)包括电机(31)、主轴(32)、磨边轮(33)、进出丝杆(34)和松紧开关(35)，电机(31)通过主轴(32)带动磨边轮(33)高速旋转，调节进出丝杆(34)和松紧开关(35)使磨边轮(33)刀刃准确固定在指定的位置上。
10.如权利要求4所述的石材线条生产线设备，其特征在于所述多组铣切装置(5)中有两组主轴上安装的是铣磨轮，安装有较粗一组成型铣磨轮的铣切装置设置在安装组合圆锯片的铣切装置后面，安装有较细一组成型铣磨轮的铣切装置(5)设置在抛光装置(7)的最前端。
专利摘要本实用新型提供了一种可连续生产的石材线条生产线设备，其包括机座、传送装置、靠尺装置、修边装置、铣切装置、控制装置、抛光装置和摆动装置，机座设置在整个设备的底部，机座下部连接地面基础，上表面自左向右依次设置有靠尺装置、传送装置和一平台，所述平台上设置有多组修边装置、铣切装置和抛光装置，修边装置、铣切装置和抛光装置按传送装置的传送方向依次排列，摆动装置设置在机座1上，可以控制抛光装置在工作平台表面水平摆动。该设备能够显著提高石材线条的生产效率、降低生产成本、减少加工生产过程中的破损率，产品质量有质的变化，现有技术世界上没有成功生产的石材线条连续生产线设备，本设备可以说填补了国内外空白。
文档编号B28D1/30GK202592551SQ20122007378
公开日2012年12月12日 申请日期2012年3月2日 优先权日2012年3月2日
发明者陈益鸿 申请人:北京聪明德利机械设备有限公司