[发明专利]一种五轴数控石材切割机

说明书

技术领域

本发明涉及数控机床技术领域，尤其涉及一种五轴数控石材切割机。

背景技术

数控切割机(CNC Cutting Machine)就是用数字程序驱动机床运动，随着机床运动时，随机配带的切割工具对物体进行切割。这种机电一体化的切割机就称之为数控切割机。经过几十年的发展，数控切割机控制系统已由当初的简单功能、复杂编程和输入方式、自动化程度不高发展到具有功能完善、智能化、图形化、网络化的控制方式；驱动系统也从步进驱动、模拟伺服驱动到全数字式伺服驱动。

数控切割机经过多年的发展，种类日益繁多，功能也得到了很大的提升。然而，应用于石材的切割机，却远远没有达到高效、安全、环保的要求。

石材切割机械也叫切石机械，是一种由切割刀组、石料输送台、定位导板及机架组成的多刀多级石材切割机。

然而，受到技术水平的制约，传统的石材切割机仍存在不少有待解决的技术难题：

1、控制角度单一。由于现有的石材切割机锯片安装的位置固定，可调节角度较小，并且过于依赖人工进行调整，导致切割锯片的控制角度过于单一。

2、切割效率低下。现有的石材切割机通常只能在一个或者两个自由度上对石材进行切割，面对复杂的切割要求时，需要更多的人为操作介入，导致切割效率低下。

3、精度准度不够。当需要多次调整切割角度和距离时，切割机的精度准度会随着下降，难以满足石材的切割要求。

4、安全和环保效果差。由于传统的石材切割机的角度、距离等调整需要人工的操作，而工人的安全意识和环保意识高低不一，与机械的操作标准相比，安全性和环保效果较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种五轴数控石材切割机，以解决现有技术的数控石材切割机存在的切割角度不完善、切割距离不充分、切割精度低下等控制的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供的一种五轴数控石材切割机，包括作业平台、双臂纵梁、双臂横梁、升降旋转机架、翻转机架和切割机头；所述双臂纵梁设置在所述作业平台上空，所述双臂横梁的两端分别架设在所述双臂纵梁上，所述升降旋转机架固定安装于所述双臂横梁，所述翻转机架通过一个竖直旋转轴悬挂在所述升降旋转机架下侧，所述切割机头通过一个水平旋转轴设置于所述翻转机架；所述切割机头相对于所述翻转机架能够绕所述水平旋转轴摆动；所述翻转机架相对于所述升降旋转机架分别能够绕所述竖直旋转轴转动，能够沿所述竖直旋转轴上下移动；所述升降旋转机架能够在所述双臂横梁上左右移动；所述双臂横梁能够在所述双臂纵梁上前后移动。

进一步，所述升降旋转机架由同步电机驱动。该技术方案的技术效果在于：同步电机和异步电机最大的区别在于转子速度与定子旋转磁场是否一致，同步电机的转子速度与其定子旋转磁场相同，能够大大降低部件之间硬性连接带来的震动和摩擦，提高位移控制和旋转控制的精度。

进一步，所述翻转机架使用油缸驱动。该技术方案的技术效果在于：油缸驱动翻转机架实现切割机头的翻转摆动，能够精准、平稳地驱动锯片达到所需要的角度，满足切割机的工作效率和平稳性的要求。

进一步，所述翻转机架的翻转角度范围为0～90度。该技术方案的技术效果在于：由于翻转机架能够绕竖直旋转轴进行水平360度的旋转，那么其翻转角度范围设计为0～90度，就能够实现对待切割物料进行全方位角度的切割。

进一步，还包括锯片和遮挡圈；所述锯片设置在所述切割机头，所述遮挡圈安装在所述锯片的外侧。该技术方案的技术效果在于：遮挡圈起到遮挡石屑的作用，极好地避免了水和石料四处飞溅，降低了切割工作对设备的撞击和损坏。

进一步，五轴数控石材切割机还包括刀具，所述刀具垂直于所述锯片安装在所述切割机头的前端。该技术方案的技术效果在于：在锯片切割石材后，使用铣刀、镗刀或钻刀等刀具便于对石材的边缘进行进一步加工。

进一步，五轴数控石材切割机还包括可旋转的吸盘，所述吸盘能够绕所述水平旋转轴摆动。该技术方案的技术效果在于：可旋转的吸盘用于抓取工件进行移动或者调整角度，将吸盘的旋转轴和水平旋转轴同轴设置，能够避免吸盘和切割机头在摆动中的干涉。

进一步，五轴数控石材切割机还包括入料口和出料口；所述入料口和所述出料口分别设置在所述作业平台相对的两侧。该技术方案的技术效果在于：入料口和出料口分别设置在作业平台相对的两侧，使得切割机具备了进料和排渣功能，达到绿色环保的工作要求。