塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了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(xiàn)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。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)機(jī)器視覺(jué)對(duì)工件進(jìn)行圖像采集及處理，可以實(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。（*該技術(shù)在2024年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)
本技術(shù)涉及石材磨削及拋光加工的
，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。
技術(shù)介紹
石材制品的美觀(guān)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)、力口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(xiàn)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(xiàn)條的流水線(xiàn)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(hù)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(xiàn)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(lèi)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(mén)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(zhuān)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(zhuān)利產(chǎn)品的報(bào)道。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)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，本技術(shù)的技術(shù)解決方案是:—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(xiàn)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CXD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?chē)Ш系穆菽福撀菽腹潭ㄔ谒龅墓ぷ髋_(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。采用上述方案后，本技術(shù)具有的優(yōu)點(diǎn)與效果如下:1、本技術(shù)通過(guò)設(shè)置檢測(cè)識(shí)別裝置，采用機(jī)器視覺(jué)技術(shù)和自動(dòng)圖形編程技術(shù)相結(jié)合，由CXD攝像頭采集圖像，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后生成工件的圖形文件，控制裝置再根據(jù)圖形文件及設(shè)定的加工工藝與相關(guān)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)圖形化數(shù)控編程，省去了大量的手工編程時(shí)間，效率大幅提高，并降低了對(duì)工人操作技能的要求。2、本技術(shù)可以通過(guò)在工作臺(tái)上劃分多個(gè)區(qū)域，并配合CXD攝像頭，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)具有不同高度、不同形狀、不同材質(zhì)工件的同時(shí)加工，克服了現(xiàn)有自動(dòng)化磨拋加工設(shè)備只能實(shí)現(xiàn)單工件或是多個(gè)相同材質(zhì)及規(guī)格工件的一次連續(xù)加工，非常適合碑石等高檔次塊狀石材的加工。3、本技術(shù)的所有直線(xiàn)坐標(biāo)軸的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)均可以采用絲杠螺母副傳動(dòng)方式，具有更高的精度。其中，橫梁X方向的進(jìn)給可以采用雙邊同步驅(qū)動(dòng)技術(shù)，避免了單邊驅(qū)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的偏轉(zhuǎn)扭矩造成的一邊驅(qū)動(dòng)落后或振動(dòng)的問(wèn)題，比傳統(tǒng)石材加工設(shè)備采用的齒輪齒條副具有更高的進(jìn)給精度和進(jìn)給速度。【附圖說(shuō)明】圖1是本技術(shù)的總體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本技術(shù)的主視圖；圖3是本技術(shù)所述工作臺(tái)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本技術(shù)所述磨輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本技術(shù)所述檢測(cè)識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是本技術(shù)所述刀庫(kù)的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本技術(shù)作進(jìn)一步詳述。本技術(shù)所揭示的是一種塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，如圖1及圖2所示，為本技術(shù)的較佳實(shí)施例。所述全自動(dòng)磨拋機(jī)包括工作臺(tái)裝置1、磨輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2、檢測(cè)識(shí)別裝置3以及控制裝置4，還可以進(jìn)一步包括刀庫(kù)5。其中:所述的工作臺(tái)裝置I包括用以承載石材工件6的工作臺(tái)11以及可以帶動(dòng)工作臺(tái)11移動(dòng)使工件進(jìn)出磨拋工作空間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12。優(yōu)選地，所述工作臺(tái)11上可以劃分出多個(gè)工作區(qū)域，本實(shí)施例劃分有四個(gè)工作區(qū)域，每個(gè)工作區(qū)域可以放置不同的工件6，劃分區(qū)域的目的是為了便于區(qū)別不同種類(lèi)的石材，而且在安放工件時(shí)應(yīng)按照不同的區(qū)域分別安放，不能用石材工件壓住區(qū)域分割線(xiàn)。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12用以帶動(dòng)工作臺(tái)11移動(dòng)，使工作臺(tái)11上的工件6可以移入工作空間進(jìn)行磨拋加工，或者移出工作空間進(jìn)行更換工件或者翻轉(zhuǎn)工件以進(jìn)行下個(gè)面的加工。該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12可以采用多種結(jié)構(gòu)形式，同時(shí)配合圖3所示，本實(shí)施例所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12包括電機(jī)121、受電機(jī)121驅(qū)動(dòng)的滾珠絲杠122以及與滾珠絲杠122嚙合的螺母123，該螺母123則固定在所述的工作臺(tái)11下方。所述的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12還包括導(dǎo)軌124以及可以在該導(dǎo)軌124上移動(dòng)的移動(dòng)結(jié)構(gòu)，該移動(dòng)結(jié)構(gòu)則固定所述工作臺(tái)11下方。由于工作臺(tái)11以及放置在工作臺(tái)上的工件重量較重，為了方便工作臺(tái)11的移動(dòng)，所述的移動(dòng)結(jié)構(gòu)可以為安裝在工作臺(tái)11下方的滾輪125，該滾輪125滾動(dòng)在所述的導(dǎo)軌124上。上述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)12，通過(guò)電機(jī)121的正反轉(zhuǎn)，就可以實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)11的進(jìn)出動(dòng)作。所述的磨輪運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)2包括磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21以及可帶動(dòng)磨輪驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)21實(shí)現(xiàn)XYZ三維直線(xiàn)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)21包括可卡固磨輪7的磨輪卡盤(pán)211以及可帶動(dòng)磨輪卡盤(pán)211旋轉(zhuǎn)的磨輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)212，通過(guò)該磨輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)212可帶動(dòng)磨輪7旋轉(zhuǎn)以實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的磨削加工。XYZ三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)是現(xiàn)有常見(jiàn)機(jī)構(gòu)，用以實(shí)現(xiàn)在XYZ三維空間內(nèi)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，本技術(shù)所述的三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以采用現(xiàn)有機(jī)構(gòu)。為了實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)運(yùn)行以及提高進(jìn)給精度，本技術(shù)所述的三維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)可以采用橋式結(jié)構(gòu)以及絲杠螺母副傳動(dòng)方式。具體結(jié)構(gòu)同時(shí)配合圖4所示，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)11兩側(cè)的X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)22、橫跨在兩個(gè)X軸運(yùn)動(dòng)平臺(tái)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于：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(xiàn)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。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于: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(xiàn)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。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于: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。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于:所述的檢測(cè)識(shí)別裝置采用雙目C⑶攝像頭。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于: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。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的塊狀石材全自動(dòng)磨拋機(jī)，其特征在于:所述的工作臺(tái)上劃分有用以放置不同工件的多個(gè)工...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：常雪峰，羅善明，謝丹，丁煥琪，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廈門(mén)理工學(xué)院，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：福建;35