CN105666276A - 一种三轴数控石材圆底弧磨边机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种三轴数控石材圆底弧磨边机，涉及数控机床技术领域。该三轴数控石材圆底弧磨边机包括作业平台、单臂横梁和磨边机头；所述作业平台水平设置且能够沿左右长度方向移动；所述单臂横梁水平设置在所述作业平台上空，所述单臂横梁的长度方向与所述作业平台的长度方向垂直；所述磨边机头设置在所述单臂横梁上，不仅能够沿竖直方向移动，还能够沿所述单臂横梁的长度方向移动。本发明的三轴数控石材圆底弧磨边机，利用能够上下移动和沿单臂横梁的长度方向移动的磨边机头，配合作业平台独立的移动，实现磨边机三个自由度的快速调节，高效、精准地对石材进行圆底弧磨边。

Description

一种三轴数控石材圆底弧磨边机

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种三轴数控石材圆底弧磨边机。

背景技术

磨边机，用于对金属、玻璃、石材等物料的边角进行研磨、修边和抛光。其中，石材磨边机主要用于大理石、花岗石等磨削抛光加工，也可用于墓碑、台阶石等的研磨抛光加工。

传统的石材圆底弧磨边机，采用变级调速电机、电机座盘、磨盘、主轴、柔性橡胶联轴器组装在一起形成磨削头，扶手、环形杠杆、导向杆、导向套、配重及支点铰链组成一平衡杠杆式悬挂系统。磨削头安装在悬挂系统上，可使磨削头整体上下移动，磨盘和主轴之间采用特殊结构的橡胶联轴器，冷却系统为一环状水套。这种石材圆底弧磨边机，采用更换磨盘的方法对石材可相继完成粗磨、半细磨、细磨和抛光的全部作业。

然而，受到设备结构设计和工艺水平发展的制约，传统的石材圆底弧磨边机仍存在不少亟待解决的技术难题：

1、精准度难以保证。由于现有的石材圆底弧磨边机将磨削头固定安装在平衡杠杆式悬挂系统上，而悬挂系统采用周向旋转结构，在长时间的使用中，容易因为设备自重而影响磨削头的定位精准度；同时，加上主轴、联轴器、导向杆、配重等各个部件的组合结构，更容易导致累计误差超过限定范围，降低研磨抛光的效果。

2、加工角度复杂。现有的石材圆底弧磨边机，其平衡杠杆式悬挂系统中虽然安装空间要求较小，但相反地，其结构较为复杂，占用了待研磨抛光石料的放置定位空间。故需要多次对石料进行移动并定位，所以，同样造成研磨抛光作业精度不够，且很大程度上影响了磨边机的工作效率。

3、环保效果差。同样地，较为复杂的作业平台和空间，降低了冷却和雾化除尘效果，故传统的石材圆底弧磨边机难以在操作中及时净化车间环境，环保效果难以得到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种三轴数控石材圆底弧磨边机，以解决现有技术的石材圆底弧磨边机存在的加工精准度不足、加工角度复杂、对石材磨边效率低下等问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种三轴数控石材圆底弧磨边机，包括作业平台、单臂横梁和磨边机头；所述作业平台水平设置且能够沿左右长度方向移动；所述单臂横梁水平设置在所述作业平台上空，所述单臂横梁的长度方向与所述作业平台的长度方向垂直；所述磨边机头设置在所述单臂横梁上，不仅能够沿竖直方向移动，还能够沿所述单臂横梁的长度方向移动。

进一步，所述单臂横梁上设置竖向的螺杆，所述磨边机头上固定设置对应的螺母；通过电机驱动所述螺杆转动，所述磨边机头能够相对于所述单臂横梁实现上下移动。该技术方案的技术效果在于：磨边机头上固定安装的螺母和单臂横梁上对应的螺杆组成了滚珠丝杠，用于在竖直方向上平稳地升降磨边机头，为磨边机头提供第一个方向的升降自由度。

进一步，所述单臂横梁的长度方向上设置第一齿条，所述磨边机头上设置对应的第一齿轮；通过电机驱动所述第一齿轮转动，所述磨边机头能够沿所述单臂横梁的长度方向移动。该技术方案的技术效果在于：第一齿轮和第一齿条对应设置，为磨边机头提供了沿单臂横梁的长度方向移动的自由度，且提高了磨边机头的移动平稳性，避免使用旋转的机械臂，为石料提供了较大的放置和定位空间。

进一步，所述作业平台包括操作面板和底座，所述操作面板的底面设置有第二齿轮，所述底座的上表面设置有第二齿条；通过电机驱动所述第二齿轮，所述操作面板能够沿所述作业平台的长度方向移动。该技术方案的技术效果在于：操作面板底面的第二齿轮和底座上表面的第二齿条形成相对啮合移动结构，配合驱动电机的作用，为石料提供了作业平台长度方向的移动自由度，也即为磨边机头提供了第三个方向的移动自由度。

优选地，所述第二齿轮为斜齿轮，所述第二齿条为斜齿条。该技术方案的技术效果在于：与直齿轮、直齿条的配合结构相比，斜齿轮的轮齿每时每刻都处在与斜齿条的啮入啮出状态中，没有啮合盲区，故斜齿轮、斜齿条保证了速度的均匀性以及运行的平稳性，并且，其抗弯强度要大于直齿轮和直齿条。

进一步，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括挡水板，所述挡水板设置在所述作业平台长度方向的两侧，用于隔挡所述作业平台飞溅的除尘水。该技术方案的技术效果在于：磨边机工作中无法避免冷却水和石料碎屑四处飞溅，影响车间的卫生环境，而挡水板能够提高设备的环保净化效果。

进一步，所述挡水板通过旋转轴安装于所述作业平台，所述旋转轴的长度方向与所述作业平台的长度方向相同。该技术方案的技术效果在于：挡水板设置在作业平台长度方向的两侧，容易影响工人对磨边机工作情况的观察。而为挡水板设置旋转轴，消除了上述的不利因素。

进一步，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括水槽和水箱；所述水箱设置在所述作业平台之下，所述水槽连通所述水箱和所述作业平台。该技术方案的技术效果在于：水槽和水箱不仅为磨边机头提供了冷却水，也为磨边机头提供了雾化除尘水。同时，水槽能够将使用后的雾化除尘水引入水箱，完成冷却水、雾化除尘水的循环使用。

进一步，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括滤板；所述滤板设置在所述水箱内，用于过滤除尘水。该技术方案的技术效果在于：从作业平台流回来的雾化除尘水，带有很多石材的杂质，在水箱内设置滤板，能够滤除除尘水中的杂质，实现除尘水的循环使用，提高了设备的环保水平，降低了磨边机的使用成本。

进一步，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括冷却喷嘴，所述冷却喷嘴设置于所述磨边机头且与所述水箱连通，用于冷却所述磨边机头的金刚砂磨轮。该技术方案的技术效果在于：冷却喷嘴用于引入水箱中的水体，对金刚砂磨轮进行冷却和清洗，提高金刚砂磨轮的磨边能力、延长金刚砂磨轮的使用寿命。

本发明的有益效果是：三轴数控石材圆底弧磨边机，利用能够相对于单臂横梁上下移动和沿单臂横梁的长度方向移动的磨边机头，配合作业平台独立的移动，实现了对石材三个自由度的定位和研磨。并且，磨边机头的两个自由度以及作业平台提供的一个移动自由度，杜绝了传统磨边机多采用的悬挂系统和磨边机头复杂连锁的组合结构，增加了石材研磨的操作空间，简化了石材的定位工序，提高了石料圆底弧的磨边效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的主视图；

图2为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的左视图；

图3为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的水箱的主视图。

附图标记：

1-作业平台；2-单臂横梁；3-磨边机头；

4-螺母；5-螺杆；6-第一齿条；

7-第一齿轮；8-操作面板；9-底座；

10-第二齿条；11-第二齿轮；12-挡水板；

13-水槽；14-水箱；15-滤板；

16-冷却喷嘴。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本实施例提供了一种三轴数控石材圆底弧磨边机，其中：图1为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的主视图，图2为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的左视图，图3为本发明提供的三轴数控石材圆底弧磨边机的水箱14的主视图。如图1、2、3所示，三轴数控石材圆底弧磨边机的主要结构包括作业平台1、单臂横梁2和磨边机头3。具体地，作业平台1水平地安装，且能够沿左右的长度方向移动。单臂横梁2水平固定安装在作业平台1上空，且单臂横梁2的长度方向与作业平台1的长度方向垂直。磨边机头3安装在单臂横梁2上，并且，磨边机头3能够相对于单臂横梁2移动。磨边机头3不仅能够沿竖直方向移动，还能够沿单臂横梁2的长度方向移动。

而现有的石材圆底弧磨边机，采用变级调速电机、电机座盘、磨盘、主轴、柔性橡胶联轴器组装在一起形成磨削头，扶手、环形杠杆、导向杆、导向套、配重及支点铰链组成一平衡杠杆式悬挂系统。磨削头安装在悬挂系统上，可使磨削头整体上下移动，磨盘和主轴之间采用特殊结构的橡胶联轴器，冷却系统为一环状水套。这种石材圆底弧磨边机，采用更换磨盘的方法对石材可相继完成粗磨、半细磨、细磨和抛光的全部作业。然而，却存在着精准度难以保证、加工角度复杂和环保效果差的问题。本实施例的三轴数控石材圆底弧磨边机，利用能够相对于单臂横梁2上下移动和沿单臂横梁2的长度方向移动的磨边机头3，配合作业平台1独立的移动，实现对石材三个自由度的定位和研磨。并且，磨边机头3的两个自由度以及作业平台1提供的一个移动自由度，避免了传统磨边机悬挂系统和磨边机头3复杂连锁的组合结构，增加了石材研磨的操作空间，简化了石材的定位工序，提高了石料圆底弧的磨边效率。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，单臂横梁2上设置竖向的螺杆5，磨边机头3上固定设置对应的螺母4；通过电机驱动螺杆5转动，磨边机头3能够相对于单臂横梁2实现上下移动。其中，磨边机头3还可以通过液压杆、导轨等方式进行移动。在本实施例中，磨边机头3上固定安装的螺母4和单臂横梁2上对应的螺杆5组成了滚珠丝杠，用于在竖直方向上平稳地升降磨边机头3，为磨边机头3提供第一个方向的升降自由度。

在本实施例的可选方案中，如图2所示，进一步地，在单臂横梁2的长度方向上设置第一齿条6，在磨边机头3上设置对应的第一齿轮7；通过电机驱动第一齿轮7转动，磨边机头3能够沿单臂横梁2的长度方向移动。在本实施例中，磨边机头3上的第一齿轮7和单臂横梁2上对应的第一齿条6对应设置，为磨边机头3提供了沿单臂横梁2的长度方向移动的自由度，且提高了磨边机头3的移动平稳性，避免使用旋转的机械臂，为石料提供了较大的放置和定位空间。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，作业平台1包括操作面板8和底座9，操作面板8的底面设置有第二齿轮11，底座9的上表面设置有第二齿条10。操作面板8通过第二齿轮11和第二齿条10的啮合结构，配合驱动电机的作用，为石料提供了作业平台1长度方向的移动自由度，也即磨边机头3的第三个移动自由度。

在本实施例的可选方案中，优选地，第二齿轮11为斜齿轮，第二齿条10为斜齿条。在本实施例中，与直齿轮、直齿条的配合结构相比，斜齿轮的轮齿每时每刻都在与斜齿条的啮入啮出状态中，没有啮合盲区，故斜齿轮、斜齿条保证了速度的均匀性以及运行的平稳性，并且，其抗弯强度要大于直齿轮和直齿条。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括挡水板12，具体地，挡水板12设置在作业平台1长度方向的两侧。在本实施例中，磨边机在工作中使得冷却水和石料四处飞溅，影响了车间的环境，而挡水板12能够提高设备的环保净化效果。

在本实施例的可选方案中，进一步地，挡水板12通过旋转轴安装于作业平台1，旋转轴的长度方向与作业平台1的长度方向相同。其中，挡水板12还可以固定设置。在本实施例中，挡水板12设置在作业平台1长度方向的两侧，容易影响工人对磨边机工作情况的观察。而为挡水板12设置旋转轴，消除了上述的不利因素。并且，挡水板12还可以使用搭扣，可拆卸地安装在作业平台1上，方便工人的检修和维护。

在本实施例的可选方案中，如图1、2、3所示，进一步地，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括水槽13和水箱14。水箱14设置在作业平台1之下，水槽13连通水箱14和作业平台1。在本实施例中，水槽13和水箱14不仅为磨边机头3提供了冷却水，也为磨边机头3提供了雾化除尘水。同时，水槽13能够将使用后的雾化除尘水引入水箱14，完成冷却水、雾化除尘水的循环使用。

在本实施例的可选方案中，如图3所示，进一步地，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括滤板15，滤板15安装在水箱14内。在本实施例中，由于从作业平台1流回来的雾化除尘水，带有很多石材的杂质。而在水箱14内设置滤板15，能够滤除除尘水中的杂质，实现除尘水的循环使用，提高了设备的环保水平，降低了磨边机的使用成本。

在本实施例的可选方案中，如图1、2所示，进一步地，三轴数控石材圆底弧磨边机还包括冷却喷嘴。冷却喷嘴设置于磨边机头3上且与水箱14连通。在本实施例中，冷却喷嘴用于引入水箱14中的水体，对金刚砂磨轮进行冷却和清洗，提高金刚砂磨轮的磨边能力、延长金刚砂磨轮的使用寿命。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，包括作业平台、单臂横梁和磨边机头；

所述作业平台水平设置且能够沿左右长度方向移动；所述单臂横梁水平设置在所述作业平台上空，所述单臂横梁的长度方向与所述作业平台的长度方向垂直；所述磨边机头设置在所述单臂横梁上，不仅能够沿竖直方向移动，还能够沿所述单臂横梁的长度方向移动。

2.根据权利要求1所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，所述单臂横梁上设置竖向的螺杆，所述磨边机头上固定设置对应的螺母；通过电机驱动所述螺杆转动，所述磨边机头能够相对于所述单臂横梁实现上下移动。

3.根据权利要求1所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，所述单臂横梁的长度方向上设置第一齿条，所述磨边机头上设置对应的第一齿轮；通过电机驱动所述第一齿轮转动，所述磨边机头能够沿所述单臂横梁的长度方向移动。

4.根据权利要求1所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，所述作业平台包括操作面板和底座，所述操作面板的底面设置有第二齿轮，所述底座的上表面设置有第二齿条；通过电机驱动所述第二齿轮，所述操作面板能够沿所述作业平台的长度方向移动。

5.根据权利要求4所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，所述第二齿轮为斜齿轮，所述第二齿条为斜齿条。

6.根据权利要求1～5任一项所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，还包括挡水板，所述挡水板设置在所述作业平台长度方向的两侧，用于隔挡所述作业平台飞溅的除尘水。

7.根据权利要求6所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，所述挡水板通过旋转轴安装于所述作业平台，所述旋转轴的长度方向与所述作业平台的长度方向相同。

8.根据权利要求1～5任一项所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，还包括水槽和水箱；所述水箱设置在所述作业平台之下，所述水槽连通所述水箱和所述作业平台。

9.根据权利要求8所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，还包括滤板；所述滤板设置在所述水箱内，用于过滤除尘水。

10.根据权利要求8所述的三轴数控石材圆底弧磨边机，其特征在于，还包括冷却喷嘴，所述冷却喷嘴设置于所述磨边机头且与所述水箱连通，用于冷却所述磨边机头的金刚砂磨轮。