四轴红外线自动切边机

1.一种四轴红外线自动切边机，它包括：主机底座(3)、机体、纵移工作台(2)、主轴箱(4)、切割锯片(4-6)及红外线发光源(5)，其特征在于：所述的主轴箱(4)通过旋转驱动装置(10)绕主轴箱驱动电机传动轴即A轴作旋转运动，主轴箱(4)设置在主轴箱旋转升降座(7)即y轴上，主轴箱(4)通过主轴箱旋转升降座升降气动执行装置(6)与y轴上下滑动配合，主轴箱旋转升降座(7)设置在横移十字滑板(8)上，横移十字滑板(8)通过横移十字滑板驱动装置与机体横梁(11)即Z轴滑动配合，纵移工作台(2)通过纵移工作台驱动装置(1)与主机底座(3)即X轴滑动配合；所述的主轴箱(4)由主轴箱驱动电机(4-1)通过安全离合器(4-2)驱动主轴箱输入轴锥齿轮(4-3)，主轴箱输入轴锥齿轮(4-3)与主轴箱主轴(4-4)上的主轴箱输出锥齿轮(4-5)啮合，主轴箱主轴(4-4)的两端分别设置切割锯片(4-6)及快装式工作台铣平立铣头(12)；所述的旋转驱动装置(10)由旋转驱动电机(10-1)传动轴连接蜗杆(10-2)，蜗杆(10-2)与蜗轮圈(10-3)啮合，蜗轮圈(10-3)套装在与主轴箱(4)固定的旋转套上；所述的主轴箱旋转升降座升降气动执行装置(6)由升降气缸(6-3)为动力，升降气缸(6-3)的缸体与活塞杆分别设置在十字滑板气缸固定架(6-4)与升降滑座(6-2)的升降滑座气缸支架(6-1)上，升降滑座(6-2)通过直线导轨(6-5)和直线导轨滑座(6-6)与主轴箱旋转升降座(7)即y轴上下滑动配合；所述的横移十字滑板驱动装置(9)设置在横移十字滑板(8)上，横移十字滑板驱动装置(9)由横移直联式电机减速机(9-2)驱动，横移直联式电机减速机(9-2)通过横移传动轴(9-3)驱动横移齿轮(9-5)，横移齿轮(9-5)与横移齿排(9-4)啮合，横移齿排(9-4)设置在机体横梁(11)上，横移十字滑板(8)通过横移直线导轨滑座(9-7)与机体横梁(11)横移直线导轨(9-6)即Z轴滑动配合。
2.根据权利要求1所述的四轴红外线自动切边机，其特征在于：所述的纵移工作台驱动装置(1)由纵移直联式电机减速机(1-1)通过纵移传动轴(1-2)驱动纵移齿轮(1-4)，纵移齿轮(1-4)与固定在纵移工作台(2)的纵移齿排(1-3)啮合。
3.根据权利要求1所述的四轴红外线自动切边机，其特征在于：所述的红外线发光源(5)设置在切割锯片前上方，红外线发光源(5)发射的红外线与切割锯片的切割缝方向、位置一致，红外线导引切割锯片(4-6)走向，有两种操作模式：一种是程序自动控制模式，一种是手动模式。
4.根据权利要求1所述的四轴红外线自动切边机，其特征在于：所述的快装式工作台铣平立铣头(12)由快装轴输入锥齿轮(12-1)与快装输出锥齿轮(12-2)啮合，快装输出锥齿轮(12-2)的快装输出主轴(12-3)设置铣平刀盘(12-4)。
5.根据权利要求1所述的四轴红外线自动切边机，其特征在于：所述的机体为单臂式或龙门式两种。
6.根据权利要求3所述的四轴红外线自动切边机，其特征在于：所述的程序自动控制模式：由中央处理器通过数据线按工序编程分别控制主轴箱驱动电机(4-1)、旋转驱动电机(10-1)、升降气缸(6-3)的进气、排气阀、横移直联式电机减速机(9-2)、纵移直联式电机减速机(1-1)及红外线发光源(5)。

四轴红外线自动切边机\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种建材石材加工机械设备主要设备，具体是一种四轴红外线自动切边机。\n背景技术\n[0002] 目前，在石板材切边加工工艺，广泛采用手摇切边机或是红外线桥式切边机。上述两种切边机都存在不同技术缺陷。\n[0003] 手摇切边机：虽然具有对工况环境要求低，工艺适应性高，占地面积小，造价低的优点。但是，它存在要求操作人员多，人员劳动强度大，加工精度低，生产效率低等缺点。\n[0004] 红外线桥式切边机：虽然具有加工精度高，要求操作人员少，人员劳动强度低优点。但它具有占地面积大，工作台回转半径大，回转速度慢，生产效率不高，造价高的缺点。\n发明内容\n[0005] 本发明目的在于，为了克服上述切边机的缺点，提供一种四轴红外线自动切边机，它综合了手摇切石机和红外线切石机的双重优点，对工况环境要求低，工艺适应性高，占地面积小，造价低，还具备红外线切石机的对石板材加工精度高，要求操作人员少，人员劳动强度低、便于操作，生产效率高。降低生产成本，同时，要解决在工作台经过长时间切割板材情况下，就会造成工作台面的不平，在这种情况下极易造成板材的断裂，需要简便及时对工作台平面进行修平的工序。\n[0006] 本发明目的是这样实现的：一种四轴红外线自动切边机，它包括：主机底座、机体、纵移工作台、主轴箱、切割锯片及红外线发光源，其特征在于：所述的主轴箱通过旋转驱动装置绕主轴箱驱动电机传动轴即A轴作旋转运动，主轴箱设置在主轴箱旋转升降座即y轴上，主轴箱通过主轴箱旋转升降座升降气动执行装置与y轴上下滑动配合，主轴箱旋转升降座设置在横移十字滑板上，横移十字滑板通过横移十字滑板驱动装置与机体横梁即Z轴滑动配合，纵移工作台通过纵移工作台驱动装置与主机底座即X轴滑动配合。\n[0007] 所述的主轴箱由主轴箱驱动电机通过安全离合器驱动主轴箱输入轴锥齿轮，主轴箱输入轴锥齿轮与主轴箱主轴上的主轴箱输出锥齿轮啮合，主轴箱主轴的两端分别设置切割锯片及快装式工作台铣平立铣头。\n[0008] 所述的旋转驱动装置由旋转驱动电机传动轴连接蜗杆，蜗杆与蜗轮圈啮合，蜗轮圈套装在与主轴箱固定的旋转套上。\n[0009] 所述的主轴箱旋转升降座升降气动执行装置由升降气缸为动力，升降气缸的缸体与活塞杆分别设置在十字滑板气缸固定架与升降滑座的升降滑座气缸支架上，升降滑座通过直线导轨和直线导轨滑座与主轴箱旋转升降座即y轴上下滑动配合。\n[0010] 所述的横移十字滑板驱动装置设置在横移十字滑板上，横移十字滑板驱动装置由横移直联式电机减速机驱动，横移直联式电机减速机通过横移传动轴驱动横移齿轮，横移齿轮与横移齿排啮合，横移齿排设置在机体横梁上，横移十字滑板通过横移直线导轨滑座与机体横梁横移直线导轨即Z轴滑动配合。\n[0011] 所述的纵移工作台驱动装置由纵移直联式电机减速机通过纵移传动轴驱动纵移齿轮，纵移齿轮与固定在纵移工作台的纵移齿排啮合。\n[0012] 所述的红外线发光源设置在切割锯片前上方，红外线发光源发射的红外线与切割锯片的切割缝方向、位置一致，红外线导引切割锯片走向，有两种操作模式：一种是程序自动控制模式，一种是手动模式。\n[0013] 所述的快装式工作台铣平立铣头由快装轴输入锥齿轮与快装输出锥齿轮啮合，快装输出锥齿轮的快装输出主轴设置铣平刀盘。\n[0014] 所述的机体为单臂式或龙门式两种。\n[0015] 所述的程序自动控制模式：由中央处理器通过数据线按工序编程分别控制主轴箱驱动电机、旋转驱动电机、升降气缸的进气排气阀、横移直联式电机减速机、纵移直联式电机减速机及红外线发光源。\n[0016] 本发明四轴红外线自动切边机，它综合了手摇切石机和红外线切石机的双重优点，对工况环境要求低，工艺适应性高，占地面积小，尤其是A轴旋转轴，可以快速自动旋转角度，小巧灵活快捷，达到了快速调整和切边目的；利用红外线初步矫正切机割缝的位置，以确定切割程序的起始原点后，可按编程进入自动切割工序，石板材加工精度高，要求操作人员少，人员劳动强度低、便于操作，生产效率高。降低生产成本，同时，解决了在工作台经过长时间切割板材情况下，就会造成工作台面的不平情况下极易造成板材的断裂的问题，通过快装式工作台铣平立铣头能简便及时对工作台平面进行修平的工序。总之，它是一个小巧玲珑多快好省的加工机械。\n附图说明\n[0017] 图1，为本发明四轴相互位置结构示意图。\n[0018] 图2，为本发明单臂式四轴红外线自动切边机实施例结构示意图。\n[0019] 图3，为本发明图2俯视结构示意图。\n[0020] 图4，为本发明图2的右视示意图。\n[0021] 图5，为本发明龙门式四轴红外线自动切边机实施例结构示意图。\n[0022] 图6，为本发明图5俯视结构示意图。\n[0023] 图7，为本发明图5的右视示意图。\n[0024] 图8，为单臂式四轴红外线自动切边机的整体传动结构示意图。\n[0025] 图9，为龙门式四轴红外线自动切边机的整体传动结构示意图。\n[0026] 图10，为本发明的红外线照射装置示意图。\n[0027] 图11，为本发明的纵移工作台驱动装置示意图。\n[0028] 图12，为本发明的横移十字滑板驱动装置示意图。\n[0029] 图13，为本发明的主轴箱旋转升降座升降气动执行装置示意图。\n[0030] 图14，为本发明旋转驱动装置示意图。\n[0031] 图15，为本发明主轴箱传动机构示意图。\n[0032] 图16，为本发明快装式工作台铣平立铣头传动结构示意图。\n[0033] 编号说明：\n[0034] 1，工作台驱动装置：\n[0035] 1-1、纵移直联式电机减速机(RV系列标准件)，1-2、纵移传动轴，1-3、纵移齿排，[0036] 1-4、纵移齿轮。\n[0037] 2，纵移工作台。\n[0038] 3，主机底座。\n[0039] 4，主轴箱(带动力头的主轴箱)：\n[0040] 4-1，主轴箱驱动电机，4-2、安全离合器，4-3、主轴箱输入轴锥齿轮，[0041] 4-4、主轴箱主轴，4-5、输出锥齿轮，4-6、切割锯片。\n[0042] 5，红外线发光源：\n[0043] 5-1、红外线。\n[0044] 6，主轴箱旋转升降座升降气动执行装置：\n[0045] 6-1、升降滑座气缸支架，6-2、升降滑座，6-3、升降气缸，6-4、十字滑板气缸固定架，\n[0046] 6-5、直线导轨，6-6、直线导轨滑座。\n[0047] 7，主轴箱旋转升降座。\n[0048] 8，横移十字滑板。\n[0049] 9，横移十字滑板驱动装置：\n[0050] 9-2、横移直联式电机减速机(RV系列标准件)，9-3、横移传动轴，9-4横移齿排，[0051] 9-5、横移齿轮，9-6、横移直线导轨，9-7、横移直线导轨滑座。\n[0052] 10，旋转驱动装置：\n[0053] 10-1、旋转驱动电机，10-2、蜗杆，10-3、蜗轮圈。\n[0054] 11，机体横梁(单臂式横梁及龙门式横梁)。\n[0055] 12，快装式工作台铣平立铣头：\n[0056] 12-1、快装轴输入锥齿轮，12-2、快装输出锥齿轮，12-3、快装输出主轴，[0057] 12-4、铣平刀盘。\n具体实施方式\n[0058] 实施例：\n[0059] 一种四轴红外线自动切边机，如图1-16所示，它包括：主机底座3、机体、纵移工作台2、主轴箱4、切割锯片4-6及红外线发光源5，横移十字滑板8，所述的主轴箱4通过旋转驱动装置10绕主轴箱驱动电机传动轴即A轴作旋转运动，主轴箱4设置在主轴箱旋转升降座7即y轴上，主轴箱4通过主轴箱旋转升降座升降气动执行装置6与y轴上下滑动配合，主轴箱旋转升降座7设置在横移十字滑板8上，横移十字滑板8通过横移十字滑板驱动装置9与机体横梁11即Z轴构成滑动副，纵移工作台2通过纵移工作台驱动装置1与主机底座3即X轴滑动配合。\n[0060] 所述的主轴箱4由主轴箱驱动电机4-1通过安全离合器4-2驱动主轴箱输入轴锥齿轮4-3，主轴箱输入轴锥齿轮4-3与主轴箱主轴4-4上的主轴箱输出锥齿轮4-5啮合，主轴箱主轴4-4的两端分别设置切割锯片4-6及快装式工作台铣平立铣头12。\n[0061] 所述的旋转驱动装置10，由旋转驱动电机10-1传动轴连接蜗杆10-2，蜗杆10-2与蜗轮圈10-3啮合，蜗轮圈10-3套装在与主轴箱4固定的旋转套上。如图8、9、14所示。\n[0062] 所述的主轴箱旋转升降座升降气动执行装置6由升降气缸6-3为动力，升降气缸\n6-3的缸体与活塞杆分别设置在十字滑板气缸固定架6-4与升降滑座6-2的升降滑座气缸支架6-1上，升降滑座6-2通过直线导轨6-5和直线导轨滑座6-6与主轴箱旋转升降座7即y轴上下滑动配合。\n[0063] 所述的横移十字滑板驱动装置9设置在横移十字滑板8上，横移十字滑板驱动装置9，由横移直联式电机减速机9-2通过横移传动轴9-3驱动横移齿轮9-5，横移齿轮9-5与横移齿排9-4啮合，横移齿排9-4设置在机体横梁11上，横移十字滑板8通过横移直线导轨滑座9-7与机体横梁11横移直线导轨9-6即Z轴滑动配合。\n[0064] 所述的纵移工作台驱动装置1：由纵移直联式电机减速机1-1通过纵移传动轴1-2驱动纵移齿轮1-4，纵移齿轮1-4与固定在纵移工作台2的纵移齿排1-3啮合。\n[0065] 所述的红外线发光源设置在切割锯片前上方，红外线发光源发射的红外线与切割锯片的切割缝方向、位置一致，红外线导引切割锯片的切割锯片走向，有两种操作模式：一种是程序自动控制模式，一种是手动模式。\n[0066] 所述的快装式工作台铣平立铣头：由快装轴输入锥齿轮12-1与快装输出锥齿轮\n12-2啮合，快装输出锥齿轮12-2的快装输出主轴12-3设置铣平刀盘12-4。\n[0067] 所述的机体为单臂式机体或龙门式机体两种。如图2-9所示。\n[0068] 所述的程序自动控制模式：由中央处理器通过数据线按工序编程分别控制主轴箱驱动电机4-1、旋转驱动电机10-1、升降气缸6-3的进气排气阀、横移直联式电机减速机\n9-2、纵移直联式电机减速机1-1及红外线发光源5。\n[0069] 上述的滑动配合的运动副为了减少滑动阻力，运动副均通过辊轮或滚珠进行运动配合。\n[0070] 工作过程：\n[0071] 1、上料：将石板材较平一边靠正工作台固定挡铁上。\n[0072] 2、红外线矫正及调整切割锯片：通过主轴箱旋转升降座升降气动执行装置6将主轴箱升至上限位，先将红外线发光源5发出的红外线5-1将A轴上的主轴箱4的切割锯片\n4-6+6旋转调整至平行于X轴确定旋转初始位置，利用已调整好平行X轴的红外线通过移动横移十字滑板8上的主轴箱4，对石板材切割轨迹进行校对，在确保足够的加工余量后横移十字滑板8设定纵移的初始位置。\n[0073] 3、进行一边X轴方向的切割作业：\n[0074] X轴切割是将石板材放在的纵移工作台2并靠严挡铁边，通过纵移工作台驱动装置1驱动带有滑座纵移工作台2与带有直线导轨主机底座3进行切割运动，在整条边切好后即X轴完成石板材一条边的切割。在第一条边切完后，到下一工序。\n[0075] 4、Y轴的主要作用是：\n[0076] 在石板材X轴的一边切好后，通过主轴箱旋转升降座升降气动执行装置6，将可升降、360°任意旋转主轴箱及切割锯片4-6提升至上限位，使切割锯片提升至石板材的上平面，并在切割石板材时切割锯片降至石板材下面一定的深度，确保石板材可以完全切透。\n[0077] 5、A轴上的旋转驱动装置10：\n[0078] 对主轴箱及切割锯片4-6进行水平旋转(一般是90°，也可绕A轴水平360°任意旋转)，以改变主轴箱及锯片的切割方向，从而实现石板材在切割过程中不需要对石板材进行旋转。\n[0079] 6、Z轴横向切割作业：\n[0080] 主轴箱及切割锯片4-6、在旋转90°后，通过移动纵移工作台2经红外线校对横移时横移不会产生板材切割缺陷后，便可与机体横梁11上的横移直线导轨9-6进行Z轴切割作业，Z轴由横移十字滑板驱动装置9驱动下，在横移十字滑板8上的主轴箱及切割锯片\n4-6进行横向切割，在横向切割完成后，继续循环重复上面的工步，依次类推。至于切割石板材的尺寸可由程序控制，也可人工手动操作实现。\n[0081] 7、工作台面进行修平工序：\n[0082] 经过长时间的切割作业后，纵移工作台上的木制垫板就会产生不平，这时就要对工作台面进行修平，可将切割锯片卸下，在主轴箱的尾端装上快速拆装工作台修平立铣头\n12，调整好铣削深度，手动操作快速拆装工作台修平立铣头或自动控制对工作台面进行修平，工作台修平后，可将快速拆装工作台修平立铣头卸下，在主轴箱前端重新装上切割锯片，进行正常的生产。所述的程序自动控制模式：由中央处理器通过数据线按工序编程分别控制主轴箱驱动电机4-1、旋转驱动电机10-1、升降气缸6-3的进气排气阀、横移直联式电机减速机9-2、纵移直联式电机减速机1-1及红外线发光源5。中央处理器按照编程输入的数据自动化的进行上述的工序以及工作台面进行修平工序。这种程序自动控制模式是适宜大批量标准尺寸的石板材加工作业。\n[0083] 对于单件或非标准尺寸的石板材加工作业，可以采用手动模式，即在红外线5-1引导下，人为控制进行上述作业。\n[0084] 实验证明：本发明四轴红外线自动切边机，它具备了手摇切石机和红外线切石机的双重优点，对工况环境要求低，工艺适应性高，占地面积小，尤其是以A轴为旋转轴快速自动水平旋转角度360度，小巧灵活快捷，达到了快速调整和和高效切边目的，利用红外线初步矫正切机割缝的位置，以确定切割程序的起始原点后，可按编程进入自动切割工序，石板材加工精度高，要求操作人员少，人员劳动强度低、便于操作，生产效率高。降低生产成本，同时，解决了工作台经过长时间切割板材情况下，造成台面形成板材的断裂问题，通过快装式工作台铣平立铣头能简便及时对工作台平面进行修平的工序。总之，它是一个小巧玲珑多快好省的加工机械。