仿形刀头及多面仿形石材智能化加工设备及加工方法

摘要

本发明涉及一种仿形刀头，包括用以加工仿形石材的多个锯片，锯片上设有轴孔，锯片借此轴孔穿套在转轴上，多个锯片堆叠成刀头本体，刀头本体具有与所加工的仿形石材的表面匹配的加工面，在刀头本体轴向的两端设有用以将刀头本体锁定在转轴上的锁固件。在加工仿形石材时，根据所需加工的仿形石材的仿形面的形状来选择和组装锯片，多个锯片组合所述需要的加工面，通过本发明的仿形刀头可以直接加工出所需的仿形面，具有加工效率高的优点。本发明还涉及一种采用该仿形刀头的多面仿形石材智能化加工设备及加工方法，该设备和方法均能提高石材加工效率和加工质量。

说明书

技术领域

本发明属石材加工工具以及加工方法领域，具体涉及一种仿形刀头， 本发明还涉及一种采用该仿形刀头的多面仿形石材智能化加工设备，本发 明还涉及该石材的加工方法。

背景技术

仿形石材广泛用于休闲广场、别墅、宾馆酒店以及市政道路等，其主 要通过在石材的表面加工出凹凸不平的仿形面，以提高石材的装饰性和档 次。现有的仿形石材加工设备主要包括横梁和连接在横梁两端的两根纵梁， 在两根纵梁之间设有横向设置的安装梁，安装梁与纵梁的连接处配设有用 以驱动安装梁上下移动的纵向驱动机构，在安装梁上设有移动架，通过设 置在安装梁上的横向驱动机构驱动移动架左右移动，在移动架上设有加工 机构，该加工机构包括可转动地设置在移动架上的转轴，配合在转轴上的 仿形刀头，转轴上连接有传动机构，借此传动机构带动转轴转动，从而实 现仿形刀头的转动。在仿形刀头的下端设有放料机构，放料机构设置在两 跟纵梁之间，放料机构包括底座、配设在底座上的放料架以及用以驱动放 料架沿底座来回移动的料架驱动机构，在放料架上设有用以对实现进行限 位的限位机构。在石材加工时，通过纵向驱动机构和横向驱动机构调整好 仿形刀头的位置，将石材放置在放料架上，通过放料架上的限位机构对实 现进行限位，通过料架驱动机构带动放料架沿着底座移动并从仿形刀头下 方经过，实现对石材相应表面的加工。

传统的仿形刀头一般为整体式，仿形刀头固定在转轴上，该仿形刀头 存在着加工效率低的缺点，而且所加工的石材的质量也难以令人满意。

采用传统的仿形石材加工设备，当需要对石材的多个表面进行加工时， 一般是在石材加工好一个表面之后，通过人工将石材进行翻面，使得未加 工的表面朝上，之后再通过料架驱动机构驱动放料架从仿形刀头处通过， 实现对另一表面的加工。采用这种方式进行实现加工，费时费力，人工成 本较高，而且采用人工操作稳定性较差，在石材翻转时可能出现石材被碰 断，影响成品的质量。

鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加工效率更高、能够提高石材加工质量的 仿形刀头。

本发明的另一目的在于提供一种加工效率更高、石材加工质量更高的 多面仿形石材智能化加工设备。

本发明还提出一种多面仿形石材的加工方法，采用该加工方法能够提 高生产效率。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种仿形刀头，包括用以加工仿形石材的多个锯片，锯片上设有轴孔， 锯片借此轴孔穿套在转轴上，多个锯片堆叠成刀头本体，刀头本体具有与 所加工的仿形石材的表面匹配的加工面，在刀头本体轴向的两端设有用以 将刀头本体锁定在转轴上的锁固件。

一种多面仿形石材智能化加工设备，包括机架、控制器、仿形刀头、 用以驱动仿形刀头上下移动的纵向驱动机构、用以驱动仿形刀头左右移动 的横向驱动机构、用以驱动仿形刀头转动的传动机构、对应仿形刀头设置 的放料机构，放料机构包括底座、设置在底座上的放料架以及用以驱动放 料架在底座上移动的料架驱动机构，以放料架的移动方向为长度方向，还 包括用以对石材进行翻面的翻面机构，翻面机构对应设置在所述放料架沿 宽度方向的两侧。

作为本发明的一种优选方式，所述翻面机构包括设置在所述放料架沿 宽度方向的一侧的挡料机构和用以对所述石材进行翻面的翻转机械手，翻 转机械手对应设置在所述放料架沿宽度方向的另一侧。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架的下方设有用以将所述石材 从所述放料架抬起的第一抬升机构，第一抬升机构对应所述翻转机械手设 置。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架的下方还设有用以支撑所述 石材的第二抬升机构，第二抬升机构包括沿所述放料架的长度方向水平设 置的第二支撑杆和沿竖直方向设置的第二顶升机构。

作为本发明的一种优选方式，所述第一抬升机构包括沿所述放料架的 长度方向水平设置的第一支撑杆和沿竖直方向设置的第一顶升机构，第一 顶升机构为气缸或者油缸。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架设置所述翻转机械手的一侧 设有用以使所述石材整齐排列的调正机构，调正机构包括沿所述放料架的 长度方向设置的调正板和用以带动调正板向所述挡料机构移动的调正板驱 动机构。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架沿长度方向的至少一端设有 用以限制所述石材沿长度方向滑动的限位板。

作为本发明的一种优选方式，所述机架包括横梁和设置在横梁两端的 纵梁，在两纵梁之间具有横向设置的安装梁，安装梁上设有可沿安装梁长 度方向移动的安装架，所述纵向驱动机构设置在安装梁与纵梁之间，所述 横向驱动机构设置于安装架与安装梁之间，所述传动机构包括设置在安装 架上的传动电机以及可转动地设置在安装架上的转轴，转轴与传动电机的 输出轴之间通过传动皮带传动连接，所述仿形刀头可拆卸地配设在转轴上。

本发明还提出一种多面仿形石材的加工方法，采用上述多面仿形石材 智能化加工设备对石材进行加工，依次包括如下步骤：

A、通过所述纵向驱动机构和所述横向驱动机构调整所述仿形刀头的位 置，将多块所述石材并列整齐排列所述放料架上；

B、通过传动机构带动所述仿形刀头转动，通过所述料架驱动机构驱动 放料架在所述底座上推进以对所述石材的上表面进行仿形加工；

C、通过所述料架驱动机构驱动所述放料架在所述底座上回退，通过所 述翻面机构对多块所述石材依次进行翻面；

D、通过所述料架驱动机构驱动所述放料架在所述底座上推进所述石材 的另一表面进行仿形加工；

E、重复步骤C和步骤D,完成所述石材需加工表面的仿形加工。

作为本发明的进一步改进，所述放料架为两个，两个所述放料架分设 在所述仿形刀头的两侧，在一个所述放料架在所述底座上推进以对所述石 材进行仿形加工时，另一个所述放料架退回并通过所述翻面机构对所述石 材进行翻面。

采用本发明的仿形刀头，在加工仿形石材时，根据所需加工的仿形石 材的仿形面的形状来选择和组装锯片，多个锯片组合所述需要的加工面， 通过本发明的仿形刀头可以直接加工出所需的仿形面，具有加工效率高的 优点，同时仿形石材的仿形面由仿形刀头一次加工成型，仿形面的整体性 更佳，能够保证仿形面的加工质量。

采用本发明的多面仿形石材智能化加工设备，通过仿形刀头对石材的 上表面进行加工后，通过料架驱动机构将放料架回退，并通过翻面机构对 石材进行翻面，之后再通过料架驱动机构将放料架送至仿形刀头处对石材 的另一面进行仿形加工，如此，本发明采用翻面机构代替人工进行石材的 翻面，能够有效提高劳动生产效率，同时能够更好地保护石材，提高石材 的质量。

采用本发明的多面仿形石材的加工方法，通过料架驱动机构带动放料 架来回移动，当放料架送至仿形刀头下方时，仿形刀头对石材的上表面进 行仿形加工，当放料架回退时，通过翻面机构对石材进行翻面，通过放料 架的来回移动实现石材多面仿形加工，采用本发明的方法能够有效提升劳 动生产率，提升石材的质量。

附图说明

图1为本发明中多面仿形石材智能化加工设备的结构示意图(其中翻 面机构未示出)；

图2为图1中A向视图；

图3为本发明石材翻面的使用状态图(从图2中B向观看)；

图4为图2中B向视图；

图5为本发明中多面仿形石材智能化加工设备进一步改进的结构示意 图；

图6为本发明中多面仿形石材智能化加工设备另一角度的结构示意图 (其中翻面机构未示出)；

图7为本发明中仿形刀头的结构示意图；

图中：

10-机架11-横梁

12-纵梁13-安装梁

14-安装架15-传动电机

16-传动皮带17-转轴

20-仿形刀头30-放料架

21-锯片22-加工面

23-锁固件23-刀头本体

31-挡料板32-第一限位板

33-第二限位板34-限位板驱动机构

35-条形槽40-底座

50-石材60-第一顶升机构

61-第一支撑杆70-第二顶升机构

71-第二支撑杆80-调整板驱动机构

81-调整板90-翻转机械手

91-顶压件92-转动件

101-第一机械手1011-第一顶压件

1012-第一转动件102-第二机械手

1021-第二顶压件1022-第二转动件

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图7，包括用以加工仿形石材的多个锯片21，锯片21上设 有轴孔，锯片21借此轴孔穿套在转轴17上，多个锯片21堆叠成刀头本体 23，刀头本体23具有与所加工的仿形石材50的表面匹配的加工面22，在 刀头本体23轴向的两端设有用以将刀头本体23锁定在转轴17上的锁固件 23。在实施例中，锁固件23为螺母，在转轴17设有相应的螺纹，螺母配 合在螺纹上从而将多个锯片21夹设在两个螺母之间。在本发明中，各个锯 片21的外径的大小不尽相同，通过锯片21的选择形成曲面状的加工面21， 使用者可以根据需要进行选择和组装。

一种多面仿形石材智能化加工设备，包括机架10、控制器(图中未示 出)、仿形刀头20、用以驱动仿形刀头20上下移动的纵向驱动机构(图中 未示出)、用以驱动仿形刀头20左右移动的横向驱动机构(图中未示出)、 用以驱动仿形刀头20转动的传动机构、对应仿形刀头20设置的放料机构， 放料机构包括底座40、设置在底座40上的放料架30以及用以驱动放料架 30在底座40上移动的料架驱动机构，其中控制器可以选用PLC控制器，通 过PLC控制器控制各电气元件的动作时序，这些在现有的仿形石材加工设 备中已有介绍，这里不再进行详细描述。

本发明中，以放料架30的移动方向为长度方向，还包括用以对石材50 进行翻面的翻面机构，翻面机构对应设置在所述放料架30沿宽度方向的两 侧。本发明涉及的石材50可以为柱体，例如为长方体石材，长方体的石材 中沿位于放料架30宽度方向的两个表面不加工，另外四个表面进行仿形加 工，在加工时，石材50水平放置在放料架30上。通过仿形刀头20对石材 50的上表面进行加工，当石材50的上表面加工完后，将石材50翻转90度， 对石材50的另一面进行加工，当然，本发明并不局限于加工长方体石材。

作为本发明的一种优选方式，所述翻面机构包括设置在所述放料架30 沿宽度方向的一侧的挡料机构和用以对所述石材50进行翻面的翻转机械手 90，翻转机械手90对应设置在所述放料架30沿宽度方向的另一侧，挡料 机构为挡料板31，通过挡料板31限制石材50滑离放料架30。翻转机械手 90具有夹持石材50和转动石材50的功能，其具体结构在机械领域已有介 绍，本领域的技术人员可以根据加工石材的大小进行相应的设计。具体结 合到本发明的仿形石材加工设备中，可以通过控制器控制翻转机械手90， 使得翻转机械手90移动至对应石材50处，再通过翻转机械手90夹持和翻 转石材50；也通过控制器控制料架驱动机构将放料架30移动至对应的翻转 机械手90处，之后通过翻转机械手90对石材50进行夹持和翻转，采用这 两种方式均能够达到翻转石材的效果。

作为本发明的另一种优选方式，所述翻面机构包括用以对所述石材50 进行翻面的第一机械手101和第二机械手102。第一机械手101和第二机械 手102均具有伸缩和转动的功能，在实施例中，所述第一机械手101具有 用以顶压所述石材相应端面的第一顶压1011和用以带动该第一顶压件1011 转动的第一转动件1012，所述第二机械102具有用以顶压所述石材50相应 端面的第二顶压1021和用以带动该第二顶压件1021转动的第二转动件 1022。通过第一机械手101和第二机械手102共同夹持石材50,并带动石材 50转动，实现石材的转动。第一机械手101和第二机械手102自身的结构 在自动机械领域已有介绍，本领域的技术人员可以根据石材50的大小对机 械手进行相应的选择。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架30的下方设有用以将所述石 材50从所述放料架30抬起的第一抬升机构，第一抬升机构对应所述翻转 机械手90设置。由于在对石材50进行仿形加工时，需要通过对仿形刀头 20喷洒润湿液，润湿液随着石材碎屑沉积至放料架30上，使得石材50粘 附在放料架30上，增加了石材50的翻面的难度，为此，通过该第一抬升 机构将石材50的一端抬离放料架30，之后再通过翻转机械手90对石材50 进行翻转，如此能够提升石材翻面效率。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架30的下方还设有用以支撑所 述石材50的第二抬升机构，第二抬升机构包括沿所述放料架30的长度方 向水平设置的第二支撑杆71和沿竖直方向设置的第二顶升机构70，为了方 便第二支撑杆71从放料架30中伸出，在放料架30上对应设有条形槽35。 采用这种结构，第一抬升机构和第二抬升机构共同用来支撑石材50，当石 材50已加工的表面(形成凹面)朝下时，此时放料架30难以完全支撑已 加工的表面，在仿形刀头20对石材50进行仿形加工时，石材50受力容易 发生容易在凹面处断裂，此时通过第一抬升机构和第二抬升机构暂时对应 石材50的凹面处形成支撑，大大减小了石材断裂现象。

作为本发明的一种优选方式，所述第一抬升机构包括沿所述放料架30 的长度方向水平设置的第一支撑杆61和沿竖直方向设置的第一顶升机构 60，第一顶升机构60为气缸或者油缸。通过气缸和油缸带动第一支撑杆61 整体上升或者下降，以实现支撑石材50和抬起石材50的作用。为了方便 第一支撑杆61从放料架30中伸出，在放料架30上对应设有条形槽35。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架30设置所述翻转机械手90 的一侧设有用以使所述石材整齐排列的调正机构，调正机构包括沿所述放 料架30的长度方向设置的调正板81和用以带动调正板81向所述挡料机构 移动的调正板驱动机构80。调正板驱动机构80可以采用气缸或者油缸，当 多块石材50均翻面完毕后，通过调正板81将石材50往挡料板31推送， 以实现石材50的整齐排列，保证石材50的精确加工。

作为本发明的一种优选方式，所述放料架30沿长度方向的至少一端设 有用以限制所述石材50沿长度方向滑动的限位板。在实施例中，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分设在 放料架30沿长度方向的两侧，其中第一限位板32固定在放料架30上，第 二限位板33可相对于放料架30移动，并通过限位板驱动机构34来驱动， 第一限位板32和第二限位板33之间形成放置石材50的空间，同时该空间 的大小可以调整，以方便石材50进行翻面，在石材50加工时，通过第一 限位板32和第二限位板33来夹持石材50，能够保证石材50稳定放置。

作为本发明的一种优选方式，所述机架包括横梁11和设置在横梁11 两端的纵梁12，在两纵梁12之间具有横向设置的安装梁13，安装梁13上 设有可沿安装梁13长度方向移动的安装架14，所述纵向驱动机构设置在安 装梁13与纵梁12之间，所述横向驱动机构设置于安装架14与安装梁13 之间，所述传动机构包括设置在安装架14上的传动电机15以及可转动地 设置在安装架14上的转轴17，转轴17与传动电机15的输出轴之间通过传 动皮带16传动连接，所述仿形刀头20可拆卸地配设在转轴17上。

本发明还提出一种多面仿形石材的加工方法，采用权利要求1所述的 多面仿形石材智能化加工设备对石材50进行加工，依次包括如下步骤：

A、通过所述纵向驱动机构和所述横向驱动机构调整所述仿形刀头20 的位置，将多块所述石材50并列整齐排列所述放料架30上，石材50水平 放置在放料架30上；

B、通过传动机构带动所述仿形刀头20转动，通过所述料架驱动机构 驱动放料架30在所述底座40上推进以对所述石材50的上表面进行仿形加 工；

C、通过所述料架驱动机构驱动所述放料架30在所述底座40上回退， 通过所述翻面机构对多块所述石材50依次进行翻面；

D、通过所述料架驱动机构驱动所述放料架30在所述底座40上推进所 述石材50的另一表面进行仿形加工；

E、重复步骤C和步骤D,完成所述石材50需加工表面的仿形加工。

参照图5，作为本发明的进一步改进，所述放料架30为两个，两个所 述放料30架分设在所述仿形刀头20的两侧，在一个所述放料架30在所述 底座40上推进以对所述石材50进行仿形加工时，另一个所述放料架30退 回并通过所述翻面机构对所述石材50进行翻面。采用这种结构，通过控制 器控制两个放料架30配合工作，减少了设备闲置，进一步提升了劳动生产 率。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似 思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。