一种石材加工设备的制作方法

本技术涉及石材加工，具体涉及一种石材加工设备。

背景技术：

1、现有的石材花瓶柱磨削成型机工作形式是由工件转盘，由同一轴心的上下两个大圆盘的边缘夹住长条石材的两端，往同一轴心的上下两个大圆盘的边缘两端通过轴承座安放磨头或者抛光头方向进给和退出进行磨削或抛光工作，工件转盘、磨头转盘直径较大，盘片较薄，磨削起来震动较大，设备较易损坏。石材的夹紧是通过人工用螺杆旋紧，再加上螺纹锁紧，费时费力。同时长条石材旋转的扭转力是由机器的下端提供，石材的下部承受的扭力极大，石材磨得较细小时，易造成石材断裂。

2、中国实用新型专利(公开号：cn213889490u)中公开了一种石材花瓶柱磨削成型机包括转盘机构、工件夹紧旋转机构、磨头进给机构、控制器，所述转盘机构上均匀分布有六组工件夹紧旋转机构；所述磨头进给机构分别安装在转盘机构上的五个工件夹紧旋转机构旁；所述转盘机构、工件夹紧旋转机构、磨头进给机构分别与控制器相连接。本实用新型具有操作方便、生产效率高的优点。但其工件夹紧采用手动夹紧，劳动强度大，加工工位采用圆盘旋转式，震动大，设备调试难度大，且其设备体积较大，单台设备要求的电功率大。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提出一种石材加工设备，能够解决现有技术中石材加工劳动强度高、设备震动大、精度较低、加工效率低、机器占面积大的技术问题，能够提高工作效率、稳定性、精度，降低劳动强度且降低设备成本。

2、为实现上述目的提出如下技术方案

3、一种石材加工设备，包括机床底座、机床框架、工件安装部、打磨抛光部，所述机床框架设于机床底座上；所述的工件安装部、打磨抛光部均设于机床框架内，工件安装部位于左侧，打磨抛光部位于右侧；所述的工件安装部包括工件安装装置、进给驱动装置、转动驱动装置，所述工件安装装置设于机床框架内，石材工件安装在工件安装装置上；所述进给驱动装置设于工件安装装置左侧，驱动工件安装装置向打磨抛光部前进或后退；所述的转动驱动装置设于工件安装装置、进给驱动装置之间，并与工件安装装置连接，驱动石材工件转动。

4、进一步，所述的工件安装装置包括工件进给架、上直线导轨、下直线导轨、上工件板、下工件板、连杆、工件压紧气缸、工件压板、工件托板；所述的工件进给架设于机床底座上；所述上直线导轨设于机床框架内顶部左右两侧；所述上工件板通过上直线导轨与机床框架连接；所述下工件板通过下直线导轨与工件进给架连接；所述连杆上端连接上工件板，下端连接下工件板；所述的工件压紧气缸设于上工件板上，并连接传动装置ⅰ；所述的传动装置ⅰ穿过上工件板与工件压板连接；所述的工件托板通过传动装置ⅱ安装于下工件板上，石材工件设于工件压板、工件托板之间。

5、进一步，所述的传动装置ⅰ包括花键轴导向筒、工件下压轴承套、花键轴、花键齿轮；所述的花键轴导向筒设于上工件板上，其顶部与工件压紧气缸连接；所述的工件下压轴承套通过导向键设于花键轴导向筒内部，其顶部与工件压紧气缸的活塞杆连接，内部设有推力球轴承与圆柱滚子轴承系，轴承的外圈与工件下压轴承套固定，内圈与花键轴上部固定；所述的花键轴下端与工件压板顶部连接；所述的花键齿轮套设于花键轴上；

6、所述的传动装置ⅱ包括工件托板转轴、工件托板转轴轴承座；工件托板转轴轴承座设于下工件板上；工件托板转轴竖直设置，下端与工件托板转轴轴承座连接，上端与工件托板底部连接。

7、进一步，所述的转动驱动装置包括减速电机、传动轴；所述的减速电机设于上工件板顶面，其输出轴向下穿过上工件板连接传动轴，且输出轴下端设有电机齿轮；所述传动轴上端设有齿轮联轴器，通过齿轮联轴器与减速电机的电机齿轮连接，下端设有联轴器；所述的联轴器通过联轴器转轴和联轴器转轴轴承座与下工件板连接；传动轴上下两端通过齿轮传动装置分别连接工件压板和工件托板；

8、所述的齿轮传动装置包括上过渡齿轮、传动轴齿轮、下过渡齿轮、下工件齿轮；所述的上过渡齿轮连接电机齿轮和花键齿轮；所述的传动轴齿轮设于联轴器转轴轴承座底部；所述的下工件齿轮设于工件托板转轴轴承座底部；所述的下过渡齿轮连接传动轴齿轮和下工件齿轮。

9、进一步，所述的进给驱动装置包括进给气缸、进给电机；所述上工件板底部和下工件板顶部分别设有固定块，所述的进给气缸设有上下两个，缸体分别设于机床框架上，其活塞杆分别与上工件板、下工件板上的固定块连接；所述的进给电机设于工件进给架上，所述的进给电机输出轴与下工件板底部连接。

10、进一步，所述的打磨抛光部包括主轴、磨头安装装置；所述的主轴竖直设置，其上、下端分别通过主轴轴承座与机床框架、机床底座连接；

11、所述的磨头安装装置包括四方法兰、磨头转轴、动力传输装置；所述的四方法兰设有两个，分别套设于主轴上部和下部，其四侧面上分别设有磨头轴承座；所述的磨头转轴竖直设于对应的上、下磨头轴承座内；所述动力传输装置设于机床底座上，并与磨头转轴下端连接。

12、进一步，所述的动力传输装置包括动力电机、皮带轮、离合器转轴、嵌入式离合器、离合器压缩弹簧；所述动力电机设于机床底座上；所述的离合器转轴通过离合器转轴轴承座竖直设于机床底座上；所述的皮带轮套设于离合器转轴中部，并与动力电机的输出轴通过皮带连接；所述的嵌入式离合器的主动轴设于离合器转轴顶部，可沿离合器转轴上下移动，嵌入式离合器从动轴设于磨头转轴底部；所述的离合器压缩弹簧套设于离合器转轴上部，其下端与皮带轮顶部连接，上端与嵌入式离合器的主动轴下端连接。

13、进一步，还包括离合器拨叉装置；所述的离合器拨叉装置包括离合器气缸、离合器拨叉器、支架；所述的支架、离合器气缸沿左右方向间隔竖直设于机床底座上；所述的离合器拨叉器中部与支架上端铰接，后端与离合器气缸的活塞杆铰接，其前端为半圆环结构，半圆结构环内固定设有离合器拨叉销子，通过离合器拨叉销子下压嵌入式离合器的主动轴。

14、进一步，还包括磨头转换装置；所述的磨头转换装置包括棘轮、气缸支撑架、主轴推动气缸、拨杆、压块、棘轮拉伸弹簧；所述的棘轮套设于主轴下部，与主轴键连接；所述的气缸支撑架设于机床底座上；所述的主轴推动气缸与气缸支撑架铰接，其活塞杆朝向棘轮，并呈一定角度；所述的拨杆紧贴棘轮，一端套设主轴，可相对主轴转动，另一端与主轴推动气缸的活塞杆铰接；所述的压块与拨杆前端铰接，并与棘轮相配合；所述的棘轮拉伸弹簧一端与压块下端连接，另一端与拨杆连接。

15、进一步，所述的磨头轴承座两侧设有向内凹陷的卡槽；还包括主轴锁定装置；所述的主轴锁定装置包括下锁定气缸支撑架、上锁定气缸支撑架、锁定气缸、锁定卡扣；所述的上锁定气缸支撑架设于机床框架顶部底面；所述的下锁定气缸支撑架设于机床底座上；所述的锁定气缸设有两个，分别水平设于上锁定气缸支撑架和下锁定气缸支撑架上，其活塞杆分别朝向主轴上、下方的磨头轴承座；所述的锁定卡扣设于锁定气缸的活塞杆上，其左侧形成向右凹陷的楔形凹槽，并与卡槽配合。

16、本实用新型的工作过程如下：

17、首先，将石材工件竖直放置于工件托板上，启动工件压紧气缸，使工件压板下压至石材工件顶部，对石材工件进行固定。启动减速电机，使传动轴转动，通过齿轮传动带动花键轴和工件托板的转轴同步转动，使工件压板和工件托板转动，从而使石材工件进行转动。启动动力电机，驱动皮带轮转动，带动离合器转轴转动，从而使磨头转轴转动，使粗磨磨头转动。

18、启动进给气缸和进给电机，推动上工件板和下工件板向粗磨磨头方向运动，使石材工件与粗磨磨头接触，进行粗磨。

19、当长方体的石材工件的棱边磨圆后，进给电机停止工作，由进给气缸继续推进，直到粗磨完成。粗磨完成后，进给气缸将上工件板和下工件板退回一段距离；关闭动力电机，使皮带轮停止转动，离合器转轴停止转动；启动离合器气缸，使其活塞杆伸长，向上推动离合器拨叉器后端，离合器拨叉器前端在支架的作用下向下压，使离合器拨叉销子下压嵌入式离合器的主动轴，将其与从动轴脱离。

20、启动锁定气缸，使其活塞杆收缩，从而使锁定卡扣脱离磨头轴承座；启动主轴推动气缸，使其活塞杆向前推动伸长，推动拨杆，拨杆上的压块带动棘轮转动，主轴随棘轮转动，完成磨头的转换，之后主轴推动气缸活塞杆收缩退回。

21、磨头转换完成后，启动锁定气缸，使其活塞杆伸长，从而使锁定卡扣插入磨头轴承座的卡槽，使磨头轴承座插入锁定卡扣的楔形凹槽内，从而使锁定卡扣锁紧磨头轴承座，将主轴锁紧。

22、启动离合器气缸，使其活塞杆收缩，带动离合器拨叉器后端向下移动，离合器拨叉器前端在支架的作用下向上移动，使离合器拨叉销子不再下压嵌入式离合器的主动轴，此时离合器压缩弹簧向上顶，使嵌入式离合器的主动轴向上与从动轴啮合；开启动力电机，驱动皮带轮转动，带动离合器转轴转动，从而使磨头转轴转动，即可重新带动磨头转动。

23、启动进给气缸，推动上工件板和下工件板向转换后的精磨磨头移动，使石材工件与精磨磨头进行接触精磨。

24、通过上述步骤，可依次完成对石材工件的粗磨、精磨、粗抛光、精抛光工序，且在进行精磨、粗抛光、精抛光时，仅采用进给气缸进给。

25、本实用新型与现有技术相比的有益效果：

26、1.本实用新型通过设置工件安装部、打磨抛光部，使其多个装置共同配合工作，工作效率高、劳动强度低，且结构精简、体积小、空间占用小，成本低。

27、2.本实用新型的进给驱动装置通过进给气缸以及进给电机进行进给，进给电机起到进给和定位作用，可在长方体的石材四条棱边磨成圆形前，利用进给气缸和进给电机同进给，同时避免石材还有棱边的情况下，仅使用气缸进给导致磨头卡死；经过粗磨将石材棱边磨掉成圆形后，只用气缸进行进给，使得石材能够始终与磨头或抛光头紧密接触，提高磨削效率；在上下方都设有导轨，使得石材加工更均匀，在上下部均设有气缸，对导轨磨损小，降低成本。

28、3.本实用新型的石材工件采用压紧气缸将其固定在工件压板和工件托板上，使工件能够被稳定地固定，减少震动，提高稳定性，同时可自动控制，夹紧速度快，降低劳动强度，省时省力。

29、4.本实用新型通过齿轮传动将减速电机扭力同步传输到工件压板和工件托板上，使石材上下两端同时获得扭转力，加工中石材受力均匀，不易断裂。

30、5.本实用新型的磨头安装装置采用四方法兰连接磨头和抛光头，相较于现有技术使得设备体积更小，机器结构更加简单，同时能够减少不必要的震动、减少了转盘的支撑机构。

31、6.本实用新型的动力传输装置采用嵌入式离合器使皮带轮带动磨头转动，在不同工序中驱动相应的磨头或抛光头工作；通过离合器拨叉器配合离合器气缸、支架能够便于将嵌入式离合器连接或断开，便于电气自动化控制。

32、7.本实用新型的磨头转换装置采用棘轮结构，配合主轴推动气缸，能够通过推动棘轮使主轴转动，从而实现磨头更换，满足不同工序且降低设备成本。

33、8.本实用新型的主轴锁紧装置采用磨头轴承座上的卡槽，配合锁定气缸的锁紧卡扣，能够将锁紧卡扣插入磨头轴承座的卡槽中，实现对主轴的锁紧，防止主轴转动，保证打磨或抛光效果。