多面仿形石材的加工方法與流程

本發明是申請號為201510742569.X，申請日為2015年11月5日，名稱為“仿形刀頭及多面仿形石材智能化加工設備及加工方法”的發明專利申請的分案申請。本發明屬石材加工工具以及加工方法領域，具體涉及一種仿形刀頭，本發明還涉及一種采用該仿形刀頭的多面仿形石材智能化加工設備，本發明還涉及該石材的加工方法。

背景技術：

仿形石材廣泛用于休閑廣場、別墅、賓館酒店以及市政道路等，其主要通過在石材的表面加工出凹凸不平的仿形面，以提高石材的裝飾性和檔次。現有的仿形石材加工設備主要包括橫梁和連接在橫梁兩端的兩根縱梁，在兩根縱梁之間設有橫向設置的安裝梁，安裝梁與縱梁的連接處配設有用以驅動安裝梁上下移動的縱向驅動機構，在安裝梁上設有移動架，通過設置在安裝梁上的橫向驅動機構驅動移動架左右移動，在移動架上設有加工機構，該加工機構包括可轉動地設置在移動架上的轉軸，配合在轉軸上的仿形刀頭，轉軸上連接有傳動機構，借此傳動機構帶動轉軸轉動，從而實現仿形刀頭的轉動。在仿形刀頭的下端設有放料機構，放料機構設置在兩跟縱梁之間，放料機構包括底座、配設在底座上的放料架以及用以驅動放料架沿底座來回移動的料架驅動機構，在放料架上設有用以對實現進行限位的限位機構。在石材加工時，通過縱向驅動機構和橫向驅動機構調整好仿形刀頭的位置，將石材放置在放料架上，通過放料架上的限位機構對實現進行限位，通過料架驅動機構帶動放料架沿著底座移動并從仿形刀頭下方經過，實現對石材相應表面的加工。

傳統的仿形刀頭一般為整體式，仿形刀頭固定在轉軸上，該仿形刀頭存在著加工效率低的缺點，而且所加工的石材的質量也難以令人滿意。

采用傳統的仿形石材加工設備，當需要對石材的多個表面進行加工時，一般是在石材加工好一個表面之后，通過人工將石材進行翻面，使得未加工的表面朝上，之后再通過料架驅動機構驅動放料架從仿形刀頭處通過，實現對另一表面的加工。采用這種方式進行實現加工，費時費力，人工成本較高，而且采用人工操作穩定性較差，在石材翻轉時可能出現石材被碰斷，影響成品的質量。

鑒于此，本發明人對上述問題進行深入的研究，遂有本案產生。

技術實現要素：

本發明提出一種多面仿形石材的加工方法，采用該加工方法能夠提高生產效率。

為了達到上述目的，本發明采用這樣的技術方案：

一種多面仿形石材的加工方法，其中：

通過仿形刀頭對設于放料架上的石材的上表面進行仿形加工；

在對所述石材仿形加工時，對所述仿形刀頭噴灑潤濕液，所述潤濕液隨著石材碎屑沉積至所述放料架上；

當所述石材的所述上表面加工完后，通過第一抬升機構將所述石材的一端抬離所述放料架，以降低所述石材的翻面難度，然后通過翻轉機械手將所述石材翻面，再對所述石材的另一面進行加工。

作為本發明的一種優選方式，所述翻轉機械手將所述石材翻轉90度。

作為本發明的一種優選方式，采用多面仿形石材智能化加工設備對所述石材進行加工；

所述多面仿形石材智能化加工設備包括仿形刀頭，以及對應所述仿形刀頭設置的放料架，以所述放料架的移動方向為長度方向；還包括用以對所述石材進行翻面的翻面機構，所述翻面機構對應設置在所述放料架沿寬度方向的兩側；所述翻面機構包括設置在所述放料架沿寬度方向的一側的擋料機構，以及用以對所述石材進行翻面的翻轉機械手；所述翻轉機械手對應設置在所述放料架沿寬度方向的另一側；所述放料架的下方設有用以將所述石材從所述放料架抬起的所述第一抬升機構，所述第一抬升機構對應所述翻轉機械手設置。

作為本發明的一種優選方式，所述多面仿形石材智能化加工設備包括機架、控制器、用以驅動所述仿形刀頭上下移動的縱向驅動機構、用以驅動所述仿形刀頭左右移動的橫向驅動機構、用以驅動所述仿形刀頭轉動的傳動機構、以及對應所述仿形刀頭設置的放料機構；

所述放料機構包括底座、設置在所述底座上的所述放料架、以及用以驅動所述放料架在所述底座上移動的料架驅動機構。

作為本發明的一種優選方式，所述仿形刀頭包括用以加工仿形石材的多個鋸片；多個所述鋸片上分別設有軸孔，各所述鋸片借此軸孔穿套在轉軸上；多個所述鋸片堆疊成刀頭本體，所述刀頭本體具有與所加工的仿形石材的表面匹配的加工面；所述刀頭本體軸向的兩端分別設有用以將所述刀頭本體鎖定在所述轉軸上的鎖固件。

作為本發明的一種優選方式，依次包括如下步驟：

A、通過所述縱向驅動機構和所述橫向驅動機構調整所述仿形刀頭的位置，將多塊所述石材并列整齊排列所述放料架上；

B、通過傳動機構帶動所述仿形刀頭轉動，通過所述料架驅動機構驅動所述放料架在所述底座上推進，以對所述石材的上表面進行仿形加工；

C、通過所述料架驅動機構驅動所述放料架在所述底座上回退，通過所述翻面機構對多塊所述石材依次進行翻面；

D、通過所述料架驅動機構驅動所述放料架在所述底座上推進，對所述石材的另一表面進行仿形加工；

E、重復所述步驟C和所述步驟D,完成所述石材需加工表面的仿形加工。

作為本發明的一種優選方式，所述第一抬升機構包括沿所述放料架的長度方向水平設置的第一支撐桿，以及沿豎直方向設置的第一頂升機構，所述第一頂升機構為氣缸或者油缸。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架的下方還設有用以支撐所述石材的第二抬升機構，所述第二抬升機構包括沿所述放料架的長度方向水平設置的第二支撐桿，以及沿豎直方向設置的第二頂升機構。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架設置所述翻轉機械手的一側設有用以使所述石材整齊排列的調正機構；所述調正機構包括沿所述放料架的長度方向設置的調正板，以及用以帶動所述調正板向所述擋料機構移動的調正板驅動機構。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架為兩個，兩個所述放料架分設在所述仿形刀頭的兩側，當其中一個所述放料架在所述底座上推進以對所述石材進行仿形加工時，另一個所述放料架退回，并通過所述翻面機構對所述石材進行翻面。

采用本發明的仿形刀頭，在加工仿形石材時，根據所需加工的仿形石材的仿形面的形狀來選擇和組裝鋸片，多個鋸片組合所述需要的加工面，通過本發明的仿形刀頭可以直接加工出所需的仿形面，具有加工效率高的優點，同時仿形石材的仿形面由仿形刀頭一次加工成型，仿形面的整體性更佳，能夠保證仿形面的加工質量。

采用本發明的多面仿形石材智能化加工設備，通過仿形刀頭對石材的上表面進行加工后，通過料架驅動機構將放料架回退，并通過翻面機構對石材進行翻面，之后再通過料架驅動機構將放料架送至仿形刀頭處對石材的另一面進行仿形加工，如此，本發明采用翻面機構代替人工進行石材的翻面，能夠有效提高勞動生產效率，同時能夠更好地保護石材，提高石材的質量。

采用本發明的多面仿形石材的加工方法，通過料架驅動機構帶動放料架來回移動，當放料架送至仿形刀頭下方時，仿形刀頭對石材的上表面進行仿形加工，當放料架回退時，通過翻面機構對石材進行翻面，通過放料架的來回移動實現石材多面仿形加工，采用本發明的方法能夠有效提升勞動生產率，提升石材的質量。

附圖說明

圖1為本發明中多面仿形石材智能化加工設備的結構示意圖(其中翻面機構未示出)；

圖2為圖1中A向視圖；

圖3為本發明石材翻面的使用狀態圖(從圖2中B向觀看)；

圖4為圖2中B向視圖；

圖5為本發明中多面仿形石材智能化加工設備進一步改進的結構示意圖；

圖6為本發明中多面仿形石材智能化加工設備另一角度的結構示意圖(其中翻面機構未示出)；

圖7為本發明中仿形刀頭的結構示意圖；

圖中：

10-機架 11-橫梁

12-縱梁 13-安裝梁

14-安裝架 15-傳動電機

16-傳動皮帶 17-轉軸

20-仿形刀頭 30-放料架

21-鋸片 22-加工面

23-鎖固件

31-擋料板 32-第一限位板

33-第二限位板 34-限位板驅動機構

35-條形槽 40-底座

50-石材 60-第一頂升機構

61-第一支撐桿 70-第二頂升機構

71-第二支撐桿 80-調正板驅動機構

81-調正板 90-翻轉機械手

91-頂壓件 92-轉動件

101-第一機械手 1011-第一頂壓件

1012-第一轉動件 102-第二機械手

1021-第二頂壓件 1022-第二轉動件

具體實施方式

為了進一步解釋本發明的技術方案，下面結合附圖進行詳細闡述。

參照圖1至圖7，包括用以加工仿形石材的多個鋸片21，鋸片21上設有軸孔，鋸片21借此軸孔穿套在轉軸17上，多個鋸片21堆疊成刀頭本體，刀頭本體具有與所加工的仿形石材50的表面匹配的加工面22，在刀頭本體軸向的兩端設有用以將刀頭本體鎖定在轉軸17上的鎖固件23。在實施例中，鎖固件23為螺母，在轉軸17設有相應的螺紋，螺母配合在螺紋上從而將多個鋸片21夾設在兩個螺母之間。在本發明中，各個鋸片21的外徑的大小不盡相同，通過鋸片21的選擇形成曲面狀的加工面22，使用者可以根據需要進行選擇和組裝。

一種多面仿形石材智能化加工設備，包括機架10、控制器(圖中未示出)、仿形刀頭20、用以驅動仿形刀頭20上下移動的縱向驅動機構(圖中未示出)、用以驅動仿形刀頭20左右移動的橫向驅動機構(圖中未示出)、用以驅動仿形刀頭20轉動的傳動機構、對應仿形刀頭20設置的放料機構，放料機構包括底座40、設置在底座40上的放料架30以及用以驅動放料架30在底座40上移動的料架驅動機構，其中控制器可以選用PLC控制器，通過PLC控制器控制各電氣元件的動作時序，這些在現有的仿形石材加工設備中已有介紹，這里不再進行詳細描述。

本發明中，以放料架30的移動方向為長度方向，還包括用以對石材50進行翻面的翻面機構，翻面機構對應設置在所述放料架30沿寬度方向的兩側。本發明涉及的石材50可以為柱體，例如為長方體石材，長方體的石材中沿位于放料架30寬度方向的兩個表面不加工，另外四個表面進行仿形加工，在加工時，石材50水平放置在放料架30上。通過仿形刀頭20對石材50的上表面進行加工，當石材50的上表面加工完后，將石材50翻轉90度，對石材50的另一面進行加工，當然，本發明并不局限于加工長方體石材。

作為本發明的一種優選方式，所述翻面機構包括設置在所述放料架30沿寬度方向的一側的擋料機構和用以對所述石材50進行翻面的翻轉機械手90，翻轉機械手90對應設置在所述放料架30沿寬度方向的另一側，擋料機構為擋料板31，通過擋料板31限制石材50滑離放料架30。翻轉機械手90具有夾持石材50和轉動石材50的功能，其具體結構在機械領域已有介紹，本領域的技術人員可以根據加工石材的大小進行相應的設計。具體結合到本發明的仿形石材加工設備中，可以通過控制器控制翻轉機械手90，使得翻轉機械手90移動至對應石材50處，再通過翻轉機械手90夾持和翻轉石材50；也通過控制器控制料架驅動機構將放料架30移動至對應的翻轉機械手90處，之后通過翻轉機械手90對石材50進行夾持和翻轉，采用這兩種方式均能夠達到翻轉石材的效果。

作為本發明的另一種優選方式，所述翻面機構包括用以對所述石材50進行翻面的第一機械手101和第二機械手102。第一機械手101和第二機械手102均具有伸縮和轉動的功能，在實施例中，所述第一機械手101具有用以頂壓所述石材相應端面的第一頂壓件1011和用以帶動該第一頂壓件1011轉動的第一轉動件1012，所述第二機械手102具有用以頂壓所述石材50相應端面的第二頂壓件1021和用以帶動該第二頂壓件1021轉動的第二轉動件1022。通過第一機械手101和第二機械手102共同夾持石材50,并帶動石材50轉動，實現石材的轉動。第一機械手101和第二機械手102自身的結構在自動機械領域已有介紹，本領域的技術人員可以根據石材50的大小對機械手進行相應的選擇。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架30的下方設有用以將所述石材50從所述放料架30抬起的第一抬升機構，第一抬升機構對應所述翻轉機械手90設置。由于在對石材50進行仿形加工時，需要通過對仿形刀頭20噴灑潤濕液，潤濕液隨著石材碎屑沉積至放料架30上，使得石材50粘附在放料架30上，增加了石材50的翻面的難度，為此，通過該第一抬升機構將石材50的一端抬離放料架30，之后再通過翻轉機械手90對石材50進行翻轉，如此能夠提升石材翻面效率。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架30的下方還設有用以支撐所述石材50的第二抬升機構，第二抬升機構包括沿所述放料架30的長度方向水平設置的第二支撐桿71和沿豎直方向設置的第二頂升機構70，為了方便第二支撐桿71從放料架30中伸出，在放料架30上對應設有條形槽35。采用這種結構，第一抬升機構和第二抬升機構共同用來支撐石材50，當石材50已加工的表面(形成凹面)朝下時，此時放料架30難以完全支撐已加工的表面，在仿形刀頭20對石材50進行仿形加工時，石材50受力容易發生容易在凹面處斷裂，此時通過第一抬升機構和第二抬升機構暫時對應石材50的凹面處形成支撐，大大減小了石材斷裂現象。

作為本發明的一種優選方式，所述第一抬升機構包括沿所述放料架30的長度方向水平設置的第一支撐桿61和沿豎直方向設置的第一頂升機構60，第一頂升機構60為氣缸或者油缸。通過氣缸和油缸帶動第一支撐桿61整體上升或者下降，以實現支撐石材50和抬起石材50的作用。為了方便第一支撐桿61從放料架30中伸出，在放料架30上對應設有條形槽35。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架30設置所述翻轉機械手90的一側設有用以使所述石材整齊排列的調正機構，調正機構包括沿所述放料架30的長度方向設置的調正板81和用以帶動調正板81向所述擋料機構移動的調正板驅動機構80。調正板驅動機構80可以采用氣缸或者油缸，當多塊石材50均翻面完畢后，通過調正板81將石材50往擋料板31推送，以實現石材50的整齊排列，保證石材50的精確加工。

作為本發明的一種優選方式，所述放料架30沿長度方向的至少一端設有用以限制所述石材50沿長度方向滑動的限位板。在實施例中，限位板包括第一限位板32和第二限位板33，第一限位板32和第二限位板33分設在放料架30沿長度方向的兩側，其中第一限位板32固定在放料架30上，第二限位板33可相對于放料架30移動，并通過限位板驅動機構34來驅動，第一限位板32和第二限位板33之間形成放置石材50的空間，同時該空間的大小可以調整，以方便石材50進行翻面，在石材50加工時，通過第一限位板32和第二限位板33來夾持石材50，能夠保證石材50穩定放置。

作為本發明的一種優選方式，所述機架包括橫梁11和設置在橫梁11兩端的縱梁12，在兩縱梁12之間具有橫向設置的安裝梁13，安裝梁13上設有可沿安裝梁13長度方向移動的安裝架14，所述縱向驅動機構設置在安裝梁13與縱梁12之間，所述橫向驅動機構設置于安裝架14與安裝梁13之間，所述傳動機構包括設置在安裝架14上的傳動電機15以及可轉動地設置在安裝架14上的轉軸17，轉軸17與傳動電機15的輸出軸之間通過傳動皮帶16傳動連接，所述仿形刀頭20可拆卸地配設在轉軸17上。

本發明還提出一種多面仿形石材的加工方法，采用權利要求1所述的多面仿形石材智能化加工設備對石材50進行加工，依次包括如下步驟：

A、通過所述縱向驅動機構和所述橫向驅動機構調整所述仿形刀頭20的位置，將多塊所述石材50并列整齊排列所述放料架30上，石材50水平放置在放料架30上；

B、通過傳動機構帶動所述仿形刀頭20轉動，通過所述料架驅動機構驅動放料架30在所述底座40上推進以對所述石材50的上表面進行仿形加工；

C、通過所述料架驅動機構驅動所述放料架30在所述底座40上回退，通過所述翻面機構對多塊所述石材50依次進行翻面；

D、通過所述料架驅動機構驅動所述放料架30在所述底座40上推進所述石材50的另一表面進行仿形加工；

E、重復步驟C和步驟D,完成所述石材50需加工表面的仿形加工。

參照圖5，作為本發明的進一步改進，所述放料架30為兩個，兩個所述放料架30分設在所述仿形刀頭20的兩側，在一個所述放料架30在所述底座40上推進以對所述石材50進行仿形加工時，另一個所述放料架30退回并通過所述翻面機構對所述石材50進行翻面。采用這種結構，通過控制器控制兩個放料架30配合工作，減少了設備閑置，進一步提升了勞動生產率。

本發明的產品形式并非限于本案圖示和實施例，任何人對其進行類似思路的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。