掌桥专利:专业的专利平台
掌桥专利
首页

一种多工位石材线切割机

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


一种多工位石材线切割机

技术领域

本发明涉及一种多工位石材线切割机,属于石材切割技术领域。

背景技术

石料(石材)切割技术是在石材加工领域中广泛应用的一项关键技术,用于将原始石块或石材进行切割、雕刻和加工,以满足不同的建筑、雕塑、装饰和其他用途的需求。石材切割根据适用场景的不同,大致分为传统手工切割和机械切割。其中,传统手工切割常见于手工艺品的精细雕琢场景,通常由熟练的工匠使用手工工具进行,如锤子、凿子、切割刀等,对石材进行精雕细琢,加工成精美的手工石器用品或者艺术品。而机械切割采用机械设备,例如桥式切割机、链锯切割机、水切割机、金刚线切割机等。这些机器能够以更高的效率和精度进行石材切割,尤其在大规模生产和工程项目中被广泛采用。

在众多机械切割机械设备中,金刚线切割机是一种专业用于切割金属或者石材的设备,其工作原理是通过高速旋转的金属丝线进行切割,这种切割方法通常被称为电火花线切割,而金刚线石材切割机是用于切割石材的常用设备。具体的,将石材送入金刚线石材切割机的切割腔室内,通过在四个旋转的辊体上缠绕若干个金刚丝线,在电机驱动辊体使金刚丝线转动下,金刚丝线从石材的一侧逐渐靠近石材,直至进入石材,在金属丝线的拉扯与摩擦下,将石材切割成若干等份。

在利用金刚线石材切割机对石材进行切割时,客户需要提前对石材的材质以及品质进行判断或者需要提前切出边角料,即需要首先切出一片石材来,对石材的品质进行初步判断后,再次对剩余的石材进行切割或者直接将石材表面的一层边料切除干净,然后对石材整体进行线切割。而现有金刚线石材切割机往往只是单独设计一个工位,在该工位的辊体上缠绕的金刚丝线沿石材的进给方向呈等间距排布,因此,在对石材切割时无法满足仅仅切割成一片的需求,在利用金刚线石材切割机切割石材前就需要对石材进行人工切割,从而使整体的生产效率变低。

为此,急需一款采用多工位的金刚线石材切割机,以实现不同场景的需求。而当选用多工位的金刚线石材切割机时,在金刚线切割的过程中需要将各个工位的金刚线联动,当金刚线在切割过程中发生断裂时,才能将断裂的金刚线及时抽出,降低金刚线更换的难度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于:提供一种多工位石材线切割机,提供多工位需求,能够在对已经完成初步判断或者切除了边角料的石材进行线切割的同时,对待处理的石材切出一片或少量几片来,满足对待处理石材切一片一片或少量几片的需求,从而提升整体的生产效率;同时,多工位的金刚线能够相互联动,当位于若干股金刚线一侧的工位的石材将金刚线崩断时,能够及时将断裂的金刚线抽出,降低金刚线的更换难度。

本发明所要解决的技术问题采取以下技术方案来实现:

一种多工位石材线切割机,包括:

机架;

线切割机构,架设于机架内,并与机架滑动连接,所述石材包括石材A和石材B,线切割机构上缠绕有金刚线A,用于对石材A进行线切割;

第一工位,设于机架底部,并相对机架能够滑行,石材A置于第一工位上,当所述第一工位滑行至与金刚线相对应的位置时,线切割机构下落,对石材A进行线切割;

第二工位,设于机架底部,与所述第一工位相邻设置,并相对机架能够滑行,所述石材B架设于第二工位上;

所述线切割机构的一侧架设有与金刚线A同步转动的金刚线B,所述金刚线B与第二工位相对应,用于对石材B进行切割,所述金刚线A为多线圈缠绕,金刚线B为若干线圈缠绕;

当第二工位滑行时,使得石材B置于金刚线B的下方,此时线切割机构下落,金刚线B切割石材B。

优选地,所述机架包括:

纵向支撑件,若干个,与地面固定连接,用于支撑线切割机构;

横向支撑件,若干个,任意一个横向支撑件架设于相邻所述纵向支撑件之间,所述横向支撑件上设有用于驱动线切割机构上下移动的第一驱动件;

所述纵向支撑件上设有光面固定件,所述线切割机构上固定连接有与光面固定件相相对应的滑块,所述滑块置于光面固定件上并沿线切割机构下落的方向移动;

所述第一驱动件与滑块驱动连接,用于为滑块移动提供驱动力。

光面固定件粗糙的一面固定于纵向支撑件上,光滑的一面为滑块提供滑动轨迹,能够降低滑块与光面固定件之间的阻尼。而滑块与线切割机构固定连接,能够让第一驱动件驱动滑块,从而带动线切割机构沿线切割的方向上下移动。

优选地,所述第一驱动件包括:

伺服电机A,固定于任意一个横向支撑件上;

丝杆A,与伺服电机A的输出端转动连接,所述丝杆A沿线切割机构下落的方向架设于纵向支撑件上,所述滑块包括滑块A和滑块B,丝杆A穿设于滑块A,用于驱动滑块A移动;

伺服电机B,设于横向支撑件上并与伺服电机A相对设置;

丝杆B,与伺服电机B的输出端转动连接,并与丝杆A相对设置,所述丝杆B穿设于滑块B,用于驱动滑块B移动。

伺服电机A和伺服电机B分别管控线切割机构的移动,且伺服电机A和伺服电机B能够同步运转,即实现线切割机构两侧的移动,不会出现线切割机构两侧因高度差而导致的倾斜事故发生。

优选地,所述横向支撑件上架设有驱动杆,所述驱动杆分别与丝杆A、丝杆B转动连接,所述伺服电机A作为主电机驱动丝杆A、丝杆B转动,所述伺服电机B作为从电机补充丝杆A与丝杆B的转速差。

当伺服电机A利用驱动杆同步升降线切割机构的两侧时,由于机械传动衰减,有可能导致线切割机构的两侧出现高度差,当出现高度差时,伺服电机B启动,作为辅助从电机补偿丝杆A与丝杆B之间的转速差,从而有效避免切割机构的一侧发生倾斜的事故。

优选地,所述线切割机构包括:

框架,其中空设置,用于为石材A预留容纳空间;

辊体,若干个,均匀分布于框架的四个角,并穿射所述框架,其两端延伸出框架的外端;

第二驱动件,设于框架一侧,并与所述辊体的一个延伸端转动连接,用于驱动辊体转动;

所述金刚线A缠绕于辊体上且位于框架的中空位置;

所述金刚线B缠绕于辊体的延伸端,且与第二驱动件相对设置。

金刚线A主要作用是切割石材A,而金刚线B能够与金刚线A同步,实现切割石材B的目的,中空的框架主要是用来预留容纳石材A的空间。

优选地,所述第二驱动件包括:

电机C,固定于框架一侧,其输出轴分别驱动相邻设置的一对辊体沿同一方向转动;

电机D,与电机C相对设置,其输出轴分别驱动相邻设置的另外一对辊体沿同一方向转动;

所述电机C与电机D产生同向的驱动力。

优选地,所述框架上与电机C、电机D之间均转动连接有转动件,所述转动件上安装有互为反向的传动件,传动件与对应的辊体之间转动连接。

电机C与电机D能够分别驱动一对辊体,在满足驱动力的要求下,减少电机的使用数量,从而降低生产成本。

优选地,所述转动件包括同轴固定连接的第一转轮与第二转轮,所述传动件包括第一皮带和第二皮带,第一皮带设于第一转轮与对应的辊体之间,用于驱动辊体转动;

所述第二皮带设于第二转轮与对应的辊体之间,用于驱动辊体转动,所述第一皮带和第二皮带反方向设置。

利用皮带传动能够有效将电机C与电机D的输出旋转力传递给各辊体,使得给辊体能够沿着同一方向转动,从而带动金刚线A进行旋转切割石材A。

优选地,所述辊体朝向金刚线B的延伸端固定安装有多级调节组件,所述金刚线B置于多级调节组件上,用于调节金刚线B到框架的距离。

多级调节组件能够对金刚线B对石材B切割时,满足用户对石材B切割的不同厚度,即当用户需要对石材B一次切割要求较厚时,利用多级调节组件相对于框架的不同距离,可以适当调整金刚线B到框架的不同距离,从而能够在对石材B进行切割时,选用不同的厚度。

优选地,所述机架上朝向金刚线B的一侧固定连接有张力调节结构,金刚线B架设于张力调节结构上,用于调节金刚线B的张紧度。

当金刚线B使用时间过长时,通过张力调节结构,能够对金刚线B进行张力调节,从而始终在切割石材时,金刚线B能够满足张紧度的需求。

优选地,所述张力调节结构包括:

壳体,中空设置,且与机架固定连接;

调节螺杆,沿壳体的中空位置贯穿,并限位于壳体上,能够相对于壳体外侧空转;

滑动组件,与调节螺杆滑动连接;

张力辊,与滑动组件固定连接,并设于壳体的外端,能够沿壳体的调节螺杆轴向方向上下移动;

所述张力辊压靠于金刚线B上,当张力辊沿调节螺杆轴向方向向下移动时,张力辊能够压紧金刚线B,绷紧金刚线B。

优选地,所述滑动组件包括:

中空杆件,与调节螺杆同轴设置,且调节螺杆的一端置于中空杆件内,并相互螺纹滑动连接;

滑动件,置于壳体的中空腔内,并与腔体的两端滑动连接;

所述中空杆件固定连接于滑动件;

所述壳体朝向金刚线B的一侧设有滑动槽,张力辊与滑动件固定连接并沿滑动槽延伸的方向上下移动。

滑动槽位张力辊上下移动提供避让空间,有效避免壳体干涉张力辊的移动。

优选地,所述第一工位设有沿石材A进给方向的第一轨道,所述第一轨道上设有小车A,小车A沿第一轨道方向滑行,小车A的两侧设有限位件A,石材A固定于限位件A上,线切割机构沿垂直于限位件A的方向切割石材A。

优选地,所述第二工位设有沿石材B进给方向的第二轨道,所述第二轨道上设有小车B,小车B沿第二轨道方向滑行,小车B的两侧设有限位件B,石材B固定于限位件B上,线切割机构沿平行于限位件B的方向切割石材B。

本发明的有益效果是:

(1)通过本发明,在现有石材线切割机的基础上增加一个工位,能够满足对石材A进行多片线切割的同时对石材B进行若干片切割,实现对两块石材同时分别处理,即对待处理(需要切割一片或少量多片的石材B)进行切割的同时,能够对已经处理的石材(石材A)进行多片切割,满足不同工位的需求,从而提升整体的生产效率。

(2)通过本发明,利用联动结构,将安装于机架上的金刚线A与金刚线B进行同步驱动,从而降低驱动件的数量,减少实际生产中的使用成本。

(3)通过本发明,第一工位与第二工位的相邻设置,能够避免第一工位与第二工位的相互干涉,从而能够提升整机的协同性能,提高生产效率。

(4)通过本发明,利用伺服电机驱动线切割机构对石材进行切割,提高机体的稳定性,同时,伺服电机可以选用一台或者两台对线切割机构进行有效驱动,其中,当选用一台伺服电机时,可以利用驱动杆将线切割机构两侧的驱动模块联动(参考四驱传动结构),从而驱动线切割机构整体沿切割方向上下移动。当选用两台伺服电机时,可以利用其中的一台作为主动驱动电机,另外一台作为从驱动补充电机,当线切割机构两侧出现高度差时,补充电机发生作用,弥补动力不足的情况。当选用两台伺服电机时,也可以去除驱动杆,让两侧的伺服电机同步运行,已达到线切割机构的两侧同步升降的目的。本发明适配度高,能够根据不同场景选用不同策略。

(5)通过本发明,利用两个电机分别驱动两个辊体,从而替代现有技术中利用四个电机各驱动一个辊体的技术方案,能够满足驱动力的前提下,减少电机的数量,从而有利于降低使用成本。

(6)通过本发明,将金刚线A与金刚线B联动,即金刚线A与金刚线B设计成一根金刚线,在框架内的金刚线A沿辊体缠绕多个线圈,然后通过框架上的孔直接将金刚线A引导至框架的外端形成若干股金刚线B,从而让金刚线A与金刚线B同步同频转动来回往复分别切割石材A和石材B,之后金刚线B再次通过框架上的孔引导至框架外侧远离金刚线B一端的收线装置上,从而当位于若干股金刚线一侧的工位的石材将金刚线崩断时,能够及时将断裂的金刚线抽出,降低金刚线的更换难度。

附图说明

图1为本发明第一工位与第二工位的位置关系结构示意图。

图2为本发明金刚线A与辊体的位置关系示意图。

图3为本发明框架分别与电机C、电机D的位置关系示意图。

图4为本发明图1中A的局部放大结构示意图。

图5为本发明图1中B的局部放大结构示意图。

图6为本发明丝杆B与滑块B的位置关系示意图。

图7为本发明锥齿轮A与锥齿轮B的连接关系示意图。

图8为本发明第一轨道与第二轨道的位置关系示意图。

图9为本发明金刚线B与张力调节结构的位置关系示意图。

图10为本发明张力调节结构的结构示意图。

图11为本发明张力调节结构的内部剖面示意图。

图12为本发明伺服电机A驱动线切割机构移动的结构示意图。

图13为本发明伺服电机A、伺服电机B同步驱动线切割机构移动的结构示意图。

图中:1、纵向支撑件,2、横向支撑件,3、框架,4、一号辊体,5、二号辊体,6、三号辊体,7、四号辊体,8、电机C,9、电机D,10、转动件,101、第一转轮,102、第二转轮,11、第一皮带,12、第二皮带,13、石材A,14、石材B,15、金刚线A,16、金刚线B,17、光面固定件,18、滑块A,19、滑块B,20、丝杆A,21、丝杆B,22、伺服电机A,23、伺服电机B,24、驱动杆,25、橡胶片,26、联动杆件A,27、固定基座,28、联动杆件B,29、锥齿轮A,30、锥齿轮B,31、多级调节组件,311、限位槽,32、壳体,321、滑动槽,33、调节螺杆,34、中空杆件,35、滑动件,36、弹簧,37、第一轨道,38、小车A,39、限位件A,40、第二轨道,41、小车B,42、限位件B,43、张力辊,431、容纳槽,44、碎屑集中槽,45、第一工位,46、第二工位,47、横向立柱,48、气缸,49、出线孔,50、入线孔。

具体实施方式

为了对本发明的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。

实施例

如图1-图13所示,一种多工位石材线切割机,包括:机架、线切割机构、第一工位45以及第二工位46。其中,机架由四根纵向支撑件1以及四根横向支撑件2构成六面镂空的支撑结构,纵向支撑件1构成支撑立柱,立于地面上,并通过螺栓与地面固定在一起。每个横向支撑件2均设置于两个相邻的纵向支撑件1之间,且与纵向支撑件1可以通过螺栓或者焊接工艺牢牢固定。在每一个纵向支撑件1上沿着线切割机构的切割方向固定两个光面固定件17,本实施例中的光面固定件17为L型弯折件,通过焊接工艺或者铆钉的方式直接固定在纵向支撑件1的棱角处。光面固定件17的一面为粗面结构,与粗面结构相背离的一面为光面结构。在其中任意一个纵向支撑件1的两个光面固定件17的光面结构上滑动连接有一个滑块,相邻的纵向支撑件1上均滑动连接一个滑块,相邻滑块之间通过螺栓或者销轴等固定方式固定连接一个横向立柱47,而其中一个横向立柱47又通过螺栓或者焊接的方式固定在线切割机构,即在线切割机构的两侧各平行布置一个横向立柱47,用来支撑线切割机构。为此,线切割机构能够在由横向支撑件2、纵向支撑件1构成的机架内,沿着光面结构的延伸方向上下移动。其中,光面固定件17粗糙的一面固定于纵向支撑件1上,光滑的一面(光面结构)为滑块提供滑动轨迹,能够降低滑块与光面固定件17之间的阻尼。在本实施例中,石材包括石材A13和石材B14,石材A13被限位于第一工位45上,石材B14被限位于第二工位46上。

本发明中,参考图1、图3线切割机构包括:框架3、四个辊体、第二驱动件、金刚线A15以及金刚线B16。框架3为中空结构设计,用于为石材A13预留容纳空间。在框架3的四个角落分别贯穿一个辊体,按照逆时针分别为一号辊体4、二号辊体5、三号辊体6、四号辊体7。辊体的两端延伸出框架3的外端。第二驱动件架设于框架3一侧,并与辊体的一个延伸端转动连接,用于驱动辊体转动。金刚线A15缠绕于辊体上且位于框架3的中空位置;金刚线B16缠绕于辊体的延伸端,且与第二驱动件相对设置。金刚线A15主要作用是切割石材A13,而金刚线B16能够与金刚线A15同步,实现切割石材B14的目的,中空的框架3主要是用来预留容纳石材A13的空间。

具体的,参考图9,本实施例中,金刚线A15与金刚线B16为一根金刚线,金刚线A15从框架上与第二驱动件同侧设置的放线装置抽出(本放线装置为现有技术中切割机构上常见的放线装置,在放线装置与辊体之间设置有多个变向引导辊,能够通过变向引导辊将金刚线A15引导至辊体上,并在四个辊体上间隙缠绕若干圈,在框架3上朝向金刚线B的一侧设置有出线孔49,用于将金刚线A15沿着出线孔4950直接引导至框架3的外端形成金刚线B16,金刚线B16经过框架3外端的辊体延伸端缠绕一圈后,经过框架3上设置的入线孔50直接进入到框架3的侧面固定端,在侧面固定端上安装多个变向引导辊,用于对金刚线进行引导,最终将金刚线A15引导至框架3背离金刚线B16的一侧设置的收线装置。本发明中的收线装置为现有常见的收线结构,本发明中,收线装置与放线装置呈斜对角安装。通过本发明,将金刚线A15与金刚线B16联动,即金刚线A15与金刚线B16设计成一根金刚线,在框架内的金刚线A15沿辊体缠绕多个线圈,然后通过框架3上的出线孔49直接将金刚线A15引导至框架3的外端形成若干股金刚线B16,从而让金刚线A15与金刚线B16同步同频转动来回往复分别切割石材A13和石材B14,之后金刚线B16再次通过框架3上的入线孔50引导至框架外侧远离金刚线B一端的收线装置上,从而当位于若干股金刚线一侧的工位的石材将金刚线崩断时,能够及时将断裂的金刚线抽出,降低金刚线的更换难度。

由于将金刚线从放线装置、收线机构或者叫收放线机构出来之后进入到第一工位45需要变换金刚线的方向才能缠绕在第一工位45上内的一号辊体4和二号辊体5、三号辊体6和四号辊体7上,因此在金刚线从第一工位45出来进入到第二工位46也需要变换金刚线的方向才能缠绕在第二工位46内的辊体上,而变换金刚线的方向是本领域的常规设计,不是本申请的发明点,在此本申请不进行过多说明。

其中,参考图1、图2、图3第二驱动件包括:电机C8和电机D9。具体的,框架3上位于一号辊体4和二号辊体5、三号辊体6和四号辊体7之间均转动连接一个转动件10,电机C8和电机D9分别传动连接一个转动件10,即电机C8的输出轴转动连接一个转动件10,电机D9的输出轴转动连接另外一个转动件10。在转动件10上安装有互为反向的传动件,传动件与对应的辊体之间转动连接。例如一号辊体4通过一号传动件与转动件10驱动连接,二号辊体5通过二号传动件与转动件10驱动连接,一号传动件与二号传动件反向设置。三号辊体6、四号辊体7与传动件的连接与之相似,使得电机C8和电机D9的驱动力能够同步传递给一号辊体4、二号辊体5、三号辊体6、四号辊体7。其中,电机C8与电机D9产生同向的驱动力。电机C8与电机D9能够分别驱动一对辊体,在满足驱动力的要求下,减少电机的使用数量,从而降低生产成本。

上述转动件10包括同轴固定连接的第一转轮101与第二转轮102,上述传动件包括第一皮带11和第二皮带12,第一皮带11设于第一转轮101与对应的辊体(一号辊体4)之间,用于驱动辊体转动;第二皮带12设于第二转轮102与对应的辊体(二号辊体5)之间,用于驱动辊体转动,第一皮带11和第二皮带12反方向设置。本发明利用皮带传动能够有效将电机C8与电机D9的输出旋转力传递给各辊体,使得给辊体能够沿着同一方向转动,从而带动金刚线A15进行旋转切割石材A13。

本发明中,为了能够对两块石材进行同步切割,且为了满足其中一块石材只需要切割一片或少量多片(即若干片)的目的,在现有石材线切割机的基础上增加一个工位,即在机架的两边分别设置第一工位45和第二工位46,通过第一工位45切割石材A13,第二工位46同步切割石材B14,设定第二工位46进行若干片切割。

其中要说明,第一工位45切割出的石片一般都是多片,这个多片一般是10片以上、几十片、几百片等;第二工位46切割出来的石片一般为1片、少量片等若干片,这个若干片一般是10片及其以下的数量;常见的情况第二工位46切割出来的石片的数量要远小于第一工位45切割出的石片的数量。

其中,第一工位45铺设于机架底部,并相对机架能够滑行,石材A13置于第一工位45上,当第一工位45滑行至与金刚线A15相对应的位置时,线切割机构下落,对石材A13进行线切割。第二工位46铺设于机架底部,与第一工位45相邻设置,并相对机架能够滑行,石材B14架设于第二工位46上。金刚线A15为多线圈缠绕,金刚线B16为若干线圈缠绕,当第二工位46滑行时,使得石材B14置于金刚线B16的下方,此时线切割机构下落,金刚线B16切割石材B14。

具体的,参考图1和图8,第一工位45设有沿石材A13进给方向的第一轨道37,第一轨道37上设有小车A38,小车A38沿第一轨道37方向滑行,小车A38的两侧设有限位件A39,石材A13固定于限位件A39上,线切割机构沿垂直于限位件A39的方向切割石材A13。当小车A38移动到框架3中空结构的下方,控制线切割机构整体沿着光面结构向下移动,对石材A13进行切割,最终切割成若干块。第二工位46设有沿石材B14进给方向的第二轨道40,第二轨道40上设有小车B41,小车B41沿第二轨道40方向滑行,小车B41的两侧设有限位件B42,石材B14固定于限位件B42上,线切割机构沿平行于限位件B42的方向切割石材B14。小车A38与小车B41的底部均设有车轮,车轮在相应的轨道内滑行。其中为了避免第一轨道37和第二轨道40相互干涉,则在第一轨道37与第二轨道40的交汇处均设有间隙,该间隙小于小车A38和小车B41的车轮直径,以避免小车A38或者小车B41的车轮卡入间隙内。当小车B41通过第二轨道40运行至金刚线B16的下端时,金刚线B16对石材B14进行一次切割,最终形成若干切割平面。本发明中,限位件A39与限位件B42均为由多个长短不一的板件构成的拦截栅,在小车A38与小车B41的两侧的边沿位置,均设置有多个卡口槽,拦截栅的底部插接在卡口槽内,用于对石材A和石材B的固定。

参考图8,为了避免集中收集掉落的石材切割的碎屑,在一些实施例中,在第一轨道37与第二轨道40的内侧均设置有碎屑集中槽44,该碎屑集中槽44的两边向中间位置倾斜设置,用于收集切割时掉落的碎屑。

在一些实施例中,参考图5,滑块的横截面为凹形槽,能够容纳光面结构,而在与光面结构接触的一面固定连接有橡胶片25,有效避免对滑块的磨损。同时,由于橡胶材质能够增加其与光面结构的摩擦力,因此在滑块滑动的过程中,有效避免滑块因为光面结构而打滑失效。

为了利用驱动力使得线切割机构能够沿着光面结构上下移动,在本实施例中还增设了第一驱动件。即在其中一个横向支撑件2上通过电机座固定安装一个伺服电机A22,伺服电机A22的输出端横向驱动一个联动杆件A26,通过在横向支撑件2顶部的两端各安装一个固定基座27,使得联动杆件A26能够架设在横向支撑件2上并与横向支撑件2平行设置。

具体的,参考图7和图12,固定基座27为四面镂空设计,在联动杆件A26的两端分别固定一个锥齿轮A29,锥齿轮A29套接在固定基座27的镂空处并能够相对于固定基座27转动,而在其中两个相邻设置的纵向支撑件1之间架设两个相对的丝杆A20,其中丝杆A20的头部置入固定基座27的内,在丝杆A20的头部固定安装一个锥齿轮B30,锥齿轮B30相对于固定基座27的镂空处能够转动,此时,锥齿轮A29和锥齿轮B30能够相互啮合。位于伺服电机A22两侧的丝杆A20各自螺纹连接一个滑块A18,使得滑块A18能够沿着丝杆A20的轴线上下移动。在此过程中,当伺服电机A22驱动联动杆件A26转动时,联动杆件A26带动两端的锥齿轮A29转动,锥齿轮A29转动带动锥齿轮B30,进而带动丝杆A20转动,假设伺服电机A22控制丝杆A20沿其轴线顺时针转动时,滑块A18会带动线切割机构沿着丝杆A20向上升起,那么伺服电机A22控制丝杆A20沿其轴线逆时针转动时,滑块A18会带动线切割机构沿着丝杆A20下落,用于切割石材。

参考图12,为了能够保证线切割机构的两端同时下落,为此在与设有伺服电机A22的相邻横向支撑件2上增设一个驱动杆24,固定基座27在机架顶部的每个角落均设有一个,在与伺服电机A22相对面的两个纵向支撑件1上分别转动连接一个丝杆B21,丝杆B21的头部与丝杆A20相同,且两个丝杆B21之间转动连接一个联动杆件B28,联动杆件B28与联动杆件A26结构相同,丝杆B21与联动杆件B28的位置关系、连接关系相同于丝杆A20与联动杆件A26的位置关系、连接关系,丝杆B21上也设有与之对应的滑块B19,由于驱动杆24的两头均设有锥齿轮A29联动,丝杆B21的两头均设有锥齿轮B30,锥齿轮A29与锥齿轮B30之间联动,滑块B19同样能够带动线切割机构的一侧沿丝杆B21上下移动。此时,整个第一驱动件相当于四驱联动,通过伺服电机A22带动线切割机构的两侧分别沿着丝杆A20和丝杆B21同步上下移动,当线切割机构向下移动时,用于切割石材。

在一些实施例中,当伺服电机A22利用驱动杆24同步升降线切割机构的两侧时,由于机械传动的衰减,有可能导致线切割机构的两侧出现高度差,当出现高度差时,线切割机构可能会发生倾斜而导致切割发生偏移。为了有效避免这种偏移,引进一个伺服电机B23,其能够与联动杆件B28转动连接,即伺服电机B23作为补偿电机为联动杆件B28提供转动力,并将该转动力传递给丝杆B21,确保丝杆A20和丝杆B21在机械传递的过程中,能够保持同步转速。

具体的,可以在线切割机构面向地面的一面,其两端分别安装一个高度传感器(可以为超声波传感器、激光传感器等),高度传感器采集信号,将该高度差数值信号通过电路传递给PID控制器(反馈控制系统控制器),PID控制器根据高度差的变化与预定目标高度差进行对比(假设预定目标高度差为±1.2mm),当实际高度差超出预定目标高度差时,PID控制器会将启动信号传递给伺服电机B23,然后伺服电机B23的控制信号传递给伺服电机B23的驱动电路,此时,驱动电路会对伺服电机B23做出调速指令(改变伺服电机B23的电流大小),在此过程中,高度传感器不断提供实际位置的反馈,以便及时调整伺服电机B23的控制输出,以便随时调整丝杆B21的转速,从而能够确保丝杆A20与丝杆B21同步转动,进而有效避免切割机构的一侧发生倾斜的事故。

在一些实施例中,参考图13,可以将驱动杆24剔除,保留伺服电机A22和伺服电机B23,伺服电机A22与伺服电机B23的参数均相同,在电控中同时启动伺服电机A22与伺服电机B23,使得线切割机构的两侧能够同时起落。本实施例中伺服电机A22和伺服电机B23的启动按钮能够联动,通过一个按钮即能实现伺服电机A22和伺服电机B23的启动,通过另外一个按钮能够同时让伺服电机A22与伺服电机B23停止工作。

上述实施例中,涉及的伺服电机正反转相关的技术点为现有技术,例如引入PID控制器,输入实际位置和目标位置之间的误差(error),输出传递给伺服电机A22或者伺服电机B23的控制信号。其中,error=目标位置-实际位置,使得

Kp、Ki、Kd分别是比例、积分和微分增益,可以根据系统的动态特性进行调整。

设定Output为正,增大伺服电机A22或者伺服电机B23的输出,伺服电机A22或者伺服电机B23正转;

设定Output为负,减小伺服电机A22或者伺服电机B23的输出,伺服电机A22或者伺服电机B23反转。

在上述实施例中,控制部分均与外部电源连接,为整个控制提供必要的电力支持。

在一些实施例中,参考图9,辊体朝向金刚线B16的延伸端固定安装有多级调节组件31,即一号辊体4、二号辊体5、三号辊体6、四号辊体7的延伸端均固定安装一个多级调节组件31。金刚线B16置于多级调节组件31上,用于调节金刚线B16到框架3的距离。多级调节组件31能够对金刚线B16对石材B14切割时,满足用户对石材B14切割的不同厚度,即当用户需要对石材B14一次切割要求较厚时,利用多级调节组件31相对于框架3的不同距离,可以适当调整金刚线B16到框架3的不同距离,从而能够在对石材B14进行切割时,选用不同的厚度。其中,参考图4,多级调节组件31上设有至少三个限位槽311,金刚线B16缠绕于其中一个限位槽311上,而三个限位槽311,相当于距离机架至少三个不同距离的位置,用户可以根据需要对石材B14进行不同厚度的切割,即当需要最厚的切片时,可以将金刚线B16挂接在距离机架最远的限位槽311上。

在一些实施例中,参考图9、图10、图11,机架上朝向金刚线B16的一侧固定连接有张力调节结构,金刚线B16架设于张力调节结构上,用于调节金刚线B16的张紧度。当金刚线B16使用时间过长时,通过张力调节结构,能够对金刚线B16进行张力调节,从而始终在切割石材时,金刚线B16能够满足张紧度的需求。其中,张力调节结构包括:中空的壳体32、调节螺杆33、张力辊43。其中,壳体32与机架固定连接,调节螺杆33沿壳体32的中空位置贯穿,并限位于壳体32上,能够相对于壳体32外侧空转;滑动组件与调节螺杆33滑动连接;张力辊43与滑动组件固定连接,并设于壳体32的外端,能够沿壳体32的调节螺杆33轴向方向上下移动。张力辊43压靠于金刚线B16上,当张力辊43沿调节螺杆33轴向方向向下移动时,张力辊43能够压紧金刚线B16,绷紧金刚线B16。

具体的,滑动组件包括:中空杆件34、滑动件35。中空杆件34与调节螺杆33同轴设置,且调节螺杆33的一端置于中空杆件34内,并相互螺纹滑动连接;滑动件35置于壳体32的中空腔内,并与腔体的两端滑动连接;中空杆件34固定连接于滑动件35;壳体32朝向金刚线B16的一侧设有滑动槽321,张力辊43与滑动件35固定连接并沿滑动槽321延伸的方向上下移动。滑动槽321为张力辊43上下移动提供避让空间,有效避免壳体32干涉张力辊43的移动。其中,在中空杆件34上缠绕有弹簧36,其具有一定的弹性势能,能够对金刚线B16接触到张力辊43时,金刚线B16对张力辊43有个弹性反馈,避免在调节张力辊43时作用在金刚线B16的瞬时作用力过大,导致金刚线B16压紧力过大,从而容易让金刚线B16卡滞在张力辊43上。其中,使用者可以通过用内六角螺杆插入调节螺杆33的中心位置,然后通过拧紧或者拧松调节螺杆33,来调节中空杆件34相对于壳体32内中空腔的位置,从而调节张力辊43到金刚线B16的距离。

本实施例中,可以在机架上安装一个气缸48,通过气缸48的伸缩来改变张力辊43到机架的距离,从而能够和多级调节组件31配合,让金刚线B16处于与机架侧面平行的一面。另外,在张力辊43的滚轮上也可以设置多个容纳槽431,该容纳槽431能够与多级调节组件31上的限位槽311相对应,用于更好的配合多级调节组件31完成对金刚线B16的调节。

由于金刚线是一种由金刚砂颗粒镶嵌在金刚线上制成的切割工具。使用金刚线进行切割石材具有如下优点:

1.高精度:金刚线切割可以实现非常高的精度,因此适用于需要精确尺寸和形状的工程项目。这对于制作石雕、石材拼接等工作特别有用。

2.灵活性:金刚线切割可以沿着复杂的轮廓进行切割,因此适用于各种形状和设计要求的石材。它可以用于切割曲线、弯曲或复杂的图案,提供更大的设计自由度。

3.低振动:与一些其他切割方法相比,金刚线切割产生的振动相对较小。这有助于减少石材表面的破损和提高切割质量

适用于硬质材料:金刚线切割适用于硬质石材,如大理石、花岗岩、石英等。它可以在不损坏石材的情况下完成高效切割。

4.降低浪费:由于金刚线的细小直径,切割时的损耗相对较小,因此可以降低材料浪费。

5.环保:金刚线切割不涉及化学物质,减少了对环境的影响,符合一些环保标准。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。

本领域的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

相关技术
  • 一种数控石材切割机及石材生产线
  • 一种石材承载装置以及金刚线石材切割机
技术分类

06120116627116