[發(fā)明專利]塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)及其控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410047484.5
• 申請(qǐng)日: 2014-02-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103769969B
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常雪峰;羅善明;謝丹;丁煥琪
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廈門理工學(xué)院
• 主分類號(hào): B24B7/22
• 分類號(hào): B24B7/22;B24B49/00
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及石材磨削及拋光加工的技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種針對(duì)墓碑石等塊狀石材的全自動(dòng)磨拋加工設(shè)備。

背景技術(shù)

石材制品的美觀除了造型和顏色之外，還反映在產(chǎn)品的光澤度上。石材制品的表面光澤度主要由磨削和拋光兩道工藝決定，是整個(gè)石材制品生產(chǎn)過(guò)程中消耗時(shí)間最長(zhǎng)、加工成本最高的工藝部分。

建筑上常用的板狀和條狀石材制品，如地磚、墻磚及線條等，均屬于系列化規(guī)格化產(chǎn)品，而且生產(chǎn)批量較大，基本采用全自動(dòng)連續(xù)石材磨機(jī)和定厚拋光機(jī)進(jìn)行加工，實(shí)現(xiàn)了規(guī)格化板材或線條的流水線生產(chǎn)。針對(duì)塊狀石材制品，如墓碑石等高檔次工藝石材，一般都是按照客戶的需求進(jìn)行定制，大都屬于單件或小批量生產(chǎn)，很難形成流水線式的作業(yè)；同時(shí)，其對(duì)表面光澤度的要求通常高于90度，而且需要對(duì)至少五個(gè)表面進(jìn)行磨拋加工。目前國(guó)內(nèi)對(duì)于這類異型石材制品的表面磨拋仍以手工為主，采用搖臂式手扶磨機(jī)等設(shè)備進(jìn)行加工，工作效率低、勞動(dòng)強(qiáng)度大，磨拋壓力難于控制，容易產(chǎn)生磨拋不均勻，表面加工精度、平整度差，嚴(yán)重影響石材制品的質(zhì)量。

近年來(lái)，為適應(yīng)中小石材加工企業(yè)的需求，國(guó)內(nèi)外石材機(jī)械企業(yè)相繼開(kāi)發(fā)出橋式單頭磨機(jī)、橋式多頭磨機(jī)、全自動(dòng)門型研磨機(jī)等自動(dòng)化加工設(shè)備，一定程度上減輕了工作的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率。但是仍然存在以下不足：需要人工進(jìn)行數(shù)控編程；一次加工過(guò)程中只能完成單件石材、或多件材質(zhì)及規(guī)格相同的石材的磨拋加工，因此效率較低、成本高、難以形成批量。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有專為塊狀異型石材多規(guī)格、多工件自動(dòng)化磨拋加工的設(shè)備，也未見(jiàn)相關(guān)專利產(chǎn)品的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種通過(guò)機(jī)器視覺(jué)對(duì)工件進(jìn)行圖像采集及處理，實(shí)現(xiàn)在一次加工過(guò)程中自動(dòng)完成不同形狀、不同高度、不同材質(zhì)石材表面的磨拋加工。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：

一種塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，包括工作臺(tái)裝置、磨輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、檢測(cè)識(shí)別裝置以及控制各裝置或機(jī)構(gòu)動(dòng)作的控制裝置；該工作臺(tái)裝置包括用以承載石材工件的工作臺(tái)以及可以帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)使工件進(jìn)出磨拋工作空間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；該磨輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)以及可帶動(dòng)磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)XYZ三維直線運(yùn)動(dòng)的三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)，該磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括可卡固磨輪的磨輪卡盤(pán)以及可帶動(dòng)磨輪卡盤(pán)旋轉(zhuǎn)的磨輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)；該檢測(cè)識(shí)別裝置包括CCD攝像頭，該CCD攝像頭安裝在萬(wàn)向節(jié)的下方，萬(wàn)向節(jié)固定安裝在攝像頭支架上。

所述的檢測(cè)識(shí)別裝置安裝在所述三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上。

所述的檢測(cè)識(shí)別裝置采用雙目CCD攝像頭。

進(jìn)一步包括刀庫(kù)，該刀庫(kù)設(shè)置在所述工作臺(tái)的一端，其包括刀架，該刀架上固定安裝了數(shù)個(gè)用以固定磨輪的磨輪夾具。

所述的工作臺(tái)上劃分有用以放置不同工件的多個(gè)工作區(qū)域。

所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、受電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠以及與滾珠絲杠嚙合的螺母，該螺母固定在所述的工作臺(tái)下方；該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)還包括導(dǎo)軌以及可以在該導(dǎo)軌上移動(dòng)的移動(dòng)結(jié)構(gòu)，該移動(dòng)結(jié)構(gòu)固定所述工作臺(tái)的下方。

所述的移動(dòng)結(jié)構(gòu)為安裝在工作臺(tái)下方的滾輪，該滾輪滾動(dòng)在所述的導(dǎo)軌上。

所述的三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括兩個(gè)分別設(shè)置在所述工作臺(tái)兩側(cè)的X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、橫跨在兩個(gè)X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)之間的Y軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)以及設(shè)置在該Y軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)上的Z軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)；該兩個(gè)X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)分別包括X軸伺服電機(jī)、X軸滾珠絲杠、X軸滑塊以及X軸導(dǎo)軌，且兩個(gè)X軸伺服電機(jī)由一對(duì)具有同步功能的驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)；該Y軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括Y軸伺服電機(jī)、Y軸滾珠絲杠、Y軸滑塊、Y軸導(dǎo)軌以及兩端分別安裝在X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)兩側(cè)的X軸滑塊上的橫梁；該Z軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)包括Z軸伺服電機(jī)、Z軸滾珠絲杠、Z軸滑塊以及Z軸導(dǎo)軌；所述的磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)固定安裝在該Z軸滑塊上。

所述的控制裝置包括人機(jī)界面模塊、檢測(cè)識(shí)別模塊、自動(dòng)編程模塊、參數(shù)自適應(yīng)加工模塊以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制模塊，還包括自動(dòng)換刀模塊以及磨輪磨損檢測(cè)補(bǔ)償模塊；所述的檢測(cè)識(shí)別裝置與所述檢測(cè)識(shí)別模塊相連，所述的電機(jī)驅(qū)動(dòng)模塊分別與各電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器相連；所述的磨輪磨損檢測(cè)補(bǔ)償模塊可以連接一個(gè)磨輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的電流檢測(cè)裝置。