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一种景观石自动化控制喷砂制作设备及方法实质审查 发明

技术领域

[0001] 本发明涉及石材加工技术领域,尤其涉及一种景观石自动化控制喷砂制作设备及方法。

相关背景技术

[0002] 石材雕刻艺术历史悠久,从史前的远古石器,到古代的石塔、石亭子、石牌坊,到现代的园林景观石、花园别墅,再到琳琅满目的石雕工艺品、玉石雕刻品,无处不透着石材、石雕艺术独有的魅力,同时随着社会的进步以及人们对生活环境的提高,对于景观石艺术品的需求越来越大。
[0003] 现有的部分景观石艺术品主要是通过手工造型加工制作,大多比较简单,形式单一,艺术形式不丰富,手工雕刻制作扬尘大,无法顺应现在国家环保政策,不仅对工作人员身体健康产生了威胁,对自然环境污染也比较重,而且生产周期长,加工成本高,产品质量也不稳定,无法满足市场的需求。
[0004] 因此,有必要提供一种景观石自动化控制喷砂制作设备及方法以解决上述技术问题。

具体实施方式

[0035] 下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
[0036] 请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9和图10,其中图1为本发明提供的景观石自动化控制喷砂制作设备的一种较佳实施例的流程示意图;图2为图1所示机架和第一导轨的结构示意图;图3为图1所示第一伺服电机和X轴梁的结构示意图;图4为图1所示第二伺服电机、第三伺服电机和Y轴梁的结构示意图;图5为图1所示Z轴梁的结构示意图;
[0037] 图6为图1所示的A轴旋转件的结构示意图;图7为图1所示的刀具组件的结构示意图;图8为图1所示的喷砂组件的结构示意图;图9为图1所示的锯片组件的结构示意图;图10为本发明提供的景观石自动化控制喷砂制作方法的一种较佳实施例的制作流程图。一种景观石自动化控制喷砂制作设备及方法包括机架1,机架1的底侧设置有第一导轨101,机架1的内侧设置有X轴梁2;
[0038] 运动组件5,运动组件5设置于机架1的一侧,运动组件5包括A轴旋转件501,机架1的一侧设置有A轴旋转件501,A轴旋转件501包括固定架501a、回转支撑轴承齿轮501b、定位板501c和第四伺服电机501d,机架1的一侧设置有固定架501a,固定架501a的顶部设置有回转支撑轴承齿轮501b,回转支撑轴承齿轮501b的顶部设置有定位板501c,固定架501a的内侧固定连接有第四伺服电机501d;
[0039] 刀具组件6,刀具组件6设置于机架1的一侧,刀具组件6包括第一增湿除尘装置601、刀头602、第一电机603、第一传动机构604和第一固定座605,机架1的一侧设置有第一增湿除尘装置601,第一增湿除尘装置601的一侧设置有刀头602,刀头602的一侧设置有第一电机603,第一电机603的底部固定连接有第一固定座605,第一固定座605的顶部设置有第一传动机构604。
[0040] 需要说明的是:机架1分为两部分,一部分为龙门结构,另一部分位于龙门结构正下方,机架1相对的上下两侧均设置有第一导轨101;回转支撑轴承齿轮501b分为固定部分和转动部分,固定部分固定在固定架501a上,转动部分固定安装有定位板501c,第四伺服电机501d可以带动回转支撑轴承齿轮501b转动部分绕回转支撑轴承齿轮501b中心轴线作水平旋转运动,此运动方向为A轴旋转方向;刀头602其表现形式包括但不仅限于铣刀头、磨头、钻头、钻筒等,第一传动机构604包括但不仅限于皮带——皮带轮、同步带——同步轮、齿轮、联轴器直连等传动形式,刀头602与第一电机603通过第一传动机构604连接,在使用刀具组件6加工过程中,第一增湿除尘装置601持续喷淋高压水雾,可以最大限度减小生产过程中对自然环境的破坏,使得加工过程更加环保,刀具组件6不但可以与A轴旋转件501连接,还可以随意拆卸下来替换为喷砂组件7和锯片组件8,此三部分互相独立、互不干涉,均不仅可以通过定位板501c安装连接,还可以随意拆卸下来替换为任意一部分。
[0041] 在具体实施过程中,如图1、图2和图3所示,X轴梁2的顶部和底部均设置有X轴导向轮201,X轴梁2的两侧均固定连接有第二导轨202,X轴梁2的顶部和底部均设置有第一伺服电机203。
[0042] 需要说明的是:X轴梁2安装在机架1上,与机架1相对一侧的第一导轨101为活动连接,第一伺服电机203可以带动X轴梁2以第一导轨101为导向左右水平运动,此运动方向为X轴运动方向。
[0043] 参考图1和图4所示,X轴梁2的内侧设置有Y轴梁3,Y轴梁3的顶部分别设置有Z轴导向轮301和Y轴导向轮302,Y轴梁3的底部设置有第二伺服电机303,Y轴梁3的底部设置有第三伺服电机304。
[0044] 需要说明的是:Y轴梁3安装在X轴梁2上,从X轴梁2中间穿过,与X轴梁2上的第二导轨202活动连接,第二伺服电机303可以带动Y轴梁3以第二导轨202为导向上下垂直运动,此运动方向为Y轴运动方向。
[0045] 参考图1和图5所示,Y轴梁3的内侧设置有Z轴梁4,Z轴梁4的顶部和底部均设置有第三导轨401,Z轴梁4的一端与固定架501a的内侧固定连接。
[0046] 需要说明的是:Z轴梁4安装在Y轴梁3上,并从Y轴梁3中间穿过,与Y轴梁3上的Z轴导向轮301活动连接,通过Z轴梁4对A轴旋转件501进行支撑,第三伺服电机304可以带动Z轴梁4和固定架501a以第三导轨401为导向前后水平运动,此运动方向为Z轴运动方向。
[0047] 参考图1和图8所示,机架1的一侧设置有喷砂组件7,机架1的一侧设置有空气压缩及储砂装置701,空气压缩及储砂装置701的顶部连通有喷砂管702。
[0048] 喷砂管702的一端设置有第二增湿除尘装置703,喷砂管702的一端连通有喷砂头704,喷砂管702的外侧设置有第二固定座705。
[0049] 需要说明的是:喷砂管702安装固定在第二固定座705的顶部,在使用喷砂组件7加工过程中,第二增湿除尘装置703持续喷淋高压水雾,可以最大限度减小生产过程中对自然环境的破坏,使得加工过程更加环保,喷砂组件7不但可以与A轴旋转件501连接,还可以随意拆卸下来替换为其它部分。
[0050] 参考图1和图9所示,机架1的一侧设置有锯片组件8,机架1的一侧设置有锯片801,锯片801的一侧设置有第二传动机构805,第二传动机构805的一侧设置有第二电机803。
[0051] 第二电机803的底部固定连接有第三固定座804,第三固定座804的顶部固定连接有第三增湿除尘装置802。
[0052] 需要说明的是:第二传动机构805包括但不仅限于皮带——皮带轮、同步带——同步轮、齿轮、联轴器直连等传动形式,锯片801与第二电机803通过第二传动机构805连接,在使用锯片组件8加工过程中,第三增湿除尘装置802持续喷淋高压水雾,可以最大限度减小生产过程中对自然环境的破坏,使得加工过程更加环保,锯片组件8不但可以与A轴旋转件501连接,还可以随意拆卸下来替换为其他部分。
[0053] 请结合参阅图10,本发明还提供了一种技术方案:一种景观自动化控制喷砂制作方法,包括以下步骤:
[0054] S1、准备工序:根据实际需求导入数字化编程软件,对锯片组件8的锯片801、刀具组件6的刀头602和喷砂组件7的喷砂头704进行安装以及对所需的喷料进行准备;
[0055] S2、多方位移动:通过数字化编程软件生成NC程序可以使机器自动运行,实现前后左右水平、上下垂直移动和A轴旋转运动;
[0056] S3、开粗处理:通过锯片组件8在第三增湿除尘装置802的配合下把工件表面的大部分毛坯荒料去除,为下一道工序做好准备;
[0057] S4、二次开粗处理:通过刀具组件6在第一增湿除尘装置601的配合下,把上一工序未处理到位的毛坯荒料进一步加工处理,便于下一步的精细造型加工处理;
[0058] S5、喷砂处理:通过喷砂管702和喷砂头704将喷料喷射到工件表面,在第二增湿除尘装置703的配合下进行降尘喷砂造型处理。
[0059] S2多方位移动中数字化编程软件生成的NC程序自动控制第一伺服电机203、第二伺服电机303、第三伺服电机304和第四伺服电机501d以实现控制移动速度和位置精度,S3、S4和S5中的刀具部分可根据实际加工需求随时更换。
[0060] 需要说明的是:数字化编程软件可进行产品路径编程,并生成NC程序,自动化控制系统通过数字化编程软件生成的NC程序对第一伺服电机203、第二伺服电机303、第三伺服电机304以及第四伺服电机501d进行自动控制,第一伺服电机203、第二伺服电机303、第三伺服电机304以及第四伺服电机501d可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,在其他部件的配合下带动实现上下、左右、前后和A轴旋转运动,可根据实际需求控制移动速度和位置,锯片组件8在第三增湿除尘装置802的配合下根据编好的程序把工件表面的大部分毛坯荒料去除,达到自动化开粗处理的目的,然后刀具组件6在第一增湿除尘装置601的配合下根据编好的程序把上一工序未处理到位的毛坯荒料进一步加工处理,达到自动化二次开粗处理的目的,最后喷砂组件7中的空气压缩及储砂装置701以压缩空气为动力,通过喷砂管702和喷砂头704将包括但不仅限于铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂等的喷料根据编好的程序高速喷射至需处理的工件表面,在第二增湿除尘装置703的配合下进行降尘喷砂造型处理,达到自动化喷砂处理以及造型减材的目的,通过第一增湿除尘装置601、第二增湿除尘装置703和第三增湿除尘装置802持续喷淋高压水雾,可以最大限度减小生产过程中对自然环境的破坏,可以根据实际加工需求随时更换安装,更加灵活便利。
[0061] 本发明提供的一种景观石自动化控制喷砂制作设备及方法的工作原理如下:
[0062] 在使用时,通过数字化编程软件进行产品路径编程,并生成NC程序,通过自动化控制系统导入数字化编程软件生成的NC程序后通过第一伺服电机203、第二伺服电机303、第三伺服电机304以及第四伺服电机501d自动控制各个机构进行工作,实现自动化运行,运动组件5包括四个运动方向,分别为X轴运动方向、Y轴运动方向、Z轴运动方向和A轴旋转方向,在第一伺服电机203驱动下带动X轴梁2以第一导轨101为导向左右水平移动;在第二伺服电机303驱动下带动Y轴梁3以第二导轨202为导向上下垂直移动;在第三伺服电机304驱动下带动Z轴梁4以第三导轨401为导向前后水平移动,A轴旋转件501装配在Z轴梁4上,进而方便按需调节A轴旋转件501的位置,进而促进实现水平旋转运动;刀具组件6、喷砂组件7和锯片组件8,此三组件互相独立、互不干涉,均不仅可以通过定位板501c与A轴旋转件501连接,还可以根据使用需求拆卸下来替换为任意一部分,安装在定位板501c上刀具组件6或喷砂组件7或锯片组件8,不仅可以跟随X轴梁2、Y轴梁3、Z轴梁4进行左右、前后、上下移动,还可以在第四伺服电机501d的驱动下,以A轴旋转件501自身轴线为中心作水平旋转运动;通过在设置第一增湿除尘装置601、第二增湿除尘装置703和第三增湿除尘装置802,可以最大限度减小生产过程中对自然环境的破坏,使得加工过程更加环保,促进实现多方位调节移动,配合进行造型制作,满足加工多种人工制作难度高,艺术表现形式更加丰富的产品,让产品生产过程更加环保,产品质量更加稳定,符合现代自动化生产要求,为从事石材景观石制造广大从业人员提供了更多的工艺选择,使景观石艺术更加变化多样。
[0063] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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