СТАНОК ДЛЯ ОБРАБОТКИ БЛОКОВ КАМНЯ Российский патент 1997 года по МПК B28D1/04 

Изобретение относится к устройствам для резки и полировки камня, например гранита и мрамора, и может быть использовано для изготовления различных архитектурных изделий, в частности памятников.

Известен станок для обработки блоков камня, содержащий механизм резки с приводом от электродвигателя, шлифовально-полировочный механизм и средство для подачи обрабатываемого камня, выполненное в виде стола с механизмом подачи, снабженным поворотным захватом и подвижной стойкой, причем оба обрабатывающих механизма смонтированы на каретках, размещенных на балках, установленных на станине, и связаны с ходовыми винтами /авт. св. СССР N 414118, кл. B 28 D 1/00, опубл. 1974/.

Однако известный станок обладает довольно сложной конструкцией и значительными габаритами из-за наличия громоздкой станины, двух кареток и средства для подачи обрабатываемого камня со сложными узлами. Кроме того, данный станок имеет ограниченное применение, поскольку предназначен только для обработки блоков камня в виде брусков, что требует их предварительного изготовления на другом оборудовании, а это, в целом, усложняет технологию обработки и удлиняет производственный цикл.

Известен также станок для обработки блоков камня, содержащий механизм резки с приводом от электродвигателя, установленную с возможностью горизонтального перемещения раму со шлифовально-полировочным механизмом, размещенную на балках, установленных на стойках, и средство для подачи обрабатываемого камня, выполненное в виде поворотного стола с поперечными рельсами, причем оба обрабатывающих механизма смонтированы на подвижной головке, размещенной на раме в направляющих, и снабжены гидроцилиндрами для вертикального перемещения /патент Великобритании N 2250947, кл. B 28 D 1/04, опубл. 1992/.

Однако известный станок также обладает усложненной конструкцией и увеличенными габаритами за счет наличия четырех стоек, прямоугольного стола с механизмом поворота, сложной системы привода, включающей электродвигатели, гидроцилиндры и пневмоцилиндр.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является станок для обработки блоков камня, содержащий механизм резки с приводом от электродвигателя, установленную с возможностью горизонтального и вертикального перемещения раму со шлифовально-полировальным механизмом, размещенную на балках, установленных на стойках, и средство для подачи обрабатываемого камня, выполненное в виде тележки с поворотной платформой, установленной на рельсах, причем механизм резки выполнен в виде рамы с полосовыми пилами, размещенной тоже на балках, а обе рамы связаны попеременно с общими суппортами и общим приводом со съемными шатунами /авт. св. СССР N 1206061, кл. B 28 D 1/06, опубл. 1986/.

Однако этот станок имеет довольно сложную конструкцию и значительные габариты из-за наличия четырех стоек с ходовыми винтами, основных и дополнительных балок, двух рам, привода со съемными шатунами, суппортов. Кроме того, наличие общих суппортов и общего привода требует переустановки балок с рамами и шатунов между операциями обработки, что повышает трудоемкость и снижает удобство обслуживания.

Задачей изобретения является упрощение конструкции, сокращение габаритов и повышение удобства обслуживания.

Задача решается тем, что в станке для обработки блоков камня, содержащем механизм резки с приводом от электродвигателя, установленную с возможностью горизонтального и вертикального перемещения раму со шлифовально-полировальным механизмом, размещенную на балках, установленных на стойках, и средство для подачи обрабатываемого камня, выполненное в виде тележки с поворотной платформой, установленной на рельсах, рама размещена на балках посредством двух пар параллельных рычагов, каждая из которых шарнирно соединена с соответствующей боковой частью рамы и с рычагом, установленным на балках, механизм резки выполнен с расположенной сбоку рамы дисковой пилой, вал которой установлен в ее нижней части, а шлифовально-полировальный механизм с приводом смонтирован на поворотной плите, установленной с передней стороны рамы на оси, расположенной в ее верхней части, причем верхние рычаги обеих пар соединены между собой плитой, рычаги, установленные на балках, связаны с ходовым винтом, расположенным параллельно их продольной оси, а между парами параллельных рычагов установлен второй ходовой винт, связанный с верхними и нижними рычагами посредством диагонально расположенных упоров. При этом электродвигатель механизма резки установлен на плите, соединяющей верхние рычаги, на одном из которых размещен промежуточный шкив для клино-ременной передачи, а второй промежуточный шкив размещен на боковой части, и тележка установлена на рельсах с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связана тросом через ролики с гидроцилиндром.

Такое решение позволяет упростить конструкцию и сократить габариты станка за счет установки обрабатывающих механизмов на одной раме, размещения последней на балках с помощью шарнирно соединенных рычагов, применения всего двух ходовых винтов для горизонтального и вертикального перемещения и двух стоек, что обеспечивает компактное размещение узлов и деталей при уменьшении их числа. Установка механизма резки сбоку рамы и шлифовально-полировального механизма с ее передней стороны на поворотной плите дает возможность исключить трудоемкие переустановки между операциями обработки, что повышает удобство обслуживания.

На фиг. 1 изображен станок, вид спереди; на фиг. 2 то же, вид сбоку; на фиг. 3 то же, общий вид.

Станок для обработки блоков камня содержит две стойки 1, установленные в бетонном основании 2 (фиг. 1), с расположенными в их верхней части двумя балками 3 круглого поперечного сечения, на которых размещена рама 4 с механизмом резки 5 и шлифовально-полировальным механизмом 6 посредством шарнирно соединенных с ее боковыми частями и расположенных параллельно нижних рычагов 7 (фиг. 2) и верхних рычагов 8, в свою очередь шарнирно соединенных с рычагами 9 (фиг. 3), установленными на балках 3, служащих в качестве шарнирных осей. Боковые части рамы 4 и рычаги 7, 8, 9 образуют два параллелограмма с взаимно параллельными сторонами. Верхние рычаги 8 соединены между собой плитой 10, на которой установлен электродвигатель 11 механизма резки 5. Последний выполнен с расположенной сбоку рамы 4 алмазной дисковой пилой 12, вал 13 которой установлен в нижней трубчатой части рамы 4, а в верхней ее части на боковых выступах закреплена ось 14. Привод от электродвигателя 11 включает клино-ременную передачу 15 с промежуточными шкивами 16, один из которых размещен в средней части верхнего рычага 8, а другой на боковой части рамы 4. На оси 14 установлена поворотная плита 17 с расположенным внизу горизонтальным опорным участком 18, на котором смонтирован шлифовально-полировальный механизм 6 с алмазным инструментом 19 и электродвигателем 20. На стойках 1 между направляющими балками 3 параллельно их продольной оси размещен ходовой винт 21, вращаемый от электродвигателя 22 и связанный с рычагами 9, между которыми расположена гайка. Второй ходовой винт 23, вращаемый от электродвигателя 24, расположен посередине между параллелограммами и связан с нижними рычагами 7 и верхними рычагами 8 посредством жестко соединенных с ними диагонально расположенных упоров 25, между которыми размещена гайка. Электродвигатели 22 и 24 являются реверсивными. На рельсах 26 установлена тележка 27 с поворотной платформой 28 для блока камня 29, связанная тросом 30 через ролики 31 и с гидроцилиндром 32, причем один ролик 31 закреплен на конце его штока, а два других размещены впереди и позади тележки 27. В бетонном основании 2 предусмотрен отстойник 33 для охлаждающей жидкости. В боковых частях рамы 4 закреплены шарнирные оси 34 и 35.

Станок для обработки блоков камня работает следующим образом. На валу 13 устанавливают алмазную дисковую пилу 12. Поворачивая вокруг оси 14, отводят кверху поворотную плиту 17 с опорным участком 18 и смонтированным шлифовально-полировальным механизмом 6 и закрепляют ее на раме 4 с помощью крюка. В рабочую зону станка по рельсам 26 подают тележку 27 с поворотной платформой 28, на которой установлен блок камня 29. Затем включают электродвигатель 22 и приводят во вращение ходовой винт 21, который перемещает через гайку по балкам 3 рычаги 9 и соединенную с ними посредством рычагов 7 и 8 раму 4 на необходимое горизонтальное расстояние. После этого электродвигатель 22 отключают и включением электродвигателя 24 приводят во вращение ходовой винт 23, который перемещает гайку и находящийся на ней верхний упор 25 вместе с рамой 4, при этом рычаги 7 и 8 поворачиваются вокруг своих шарнирных осей 34, 35 и балок 3, обеспечивая опускание рамы 4 под действием собственной массы или ее подъем вверх в строго вертикальном положении. Когда механизм резки 5 достигнет нужной высоты для обеспечения необходимой глубины реза, электродвигатель 24 отключают, ходовой винт 23 с гайкой прекращает движение, причем фиксированное положение алмазной дисковой пилы 12 по вертикали обеспечивается верхним упором 25, удерживаемым гайкой ходового винта 23. После этого включают привод возвратно-поступательного движения тележки 27 от гидроцилиндра 32, систему охлаждения /не показана/, электродвигатель 11, находящийся на плите 10, и производят операцию резки обрабатываемого камня 29. При этом тележка 27 совершает движение под действием возвратно-поступательного перемещения штока гидроцилиндра 32, связанного с ней тросом 30, перекинутым через ролики 31, один из которых закреплен на конце штока, за счет попеременного наматывания на ролики 31 и сматывания с них ветвей троса 30. Величина хода тележки 27 определяется концевыми выключениями, связанными с ее приводом /не показаны/. Резку производят алмазной дисковой пилой 12, вращающейся на валу 13 от электродвигателя 11 через клино-ременную передачу 15, огибающую промежуточные шкивы 16. По окончании одного прохода опускают раму 4 на следующее заданное расстояние описанным выше способом и производят второй проход и так до тех пор, пока заготовка не будет отрезана. Максимальная глубина реза достигается тогда, когда гайка ходового винта 23 достигнет нижнего упора 25 и рама 4 займет крайнее нижнее положение. С помощью поворотной платформы 28 блок камня 29 разворачивают и производят резку с другой требуемой стороны. По окончании резки электродвигатель 11 отключают, снимают с вала 13 алмазную дисковую пилу 12, поворачивают обратно в вертикальное положение поворотную плиту 17 со шлифовально-полировальным механизмом 6, закрепляя ее на раме 4 болтами, и приступают к выполнению последующих операций шлифования и полирования.

Для этого на шпинделе шлифовально-полировального механизма 6 устанавливают плоский алмазный инструмент 19 в зависимости от вида операции - обдирочный, шлифовальный или полировальный. Установив обдирочный инструмент, перемещают раму 4 с помощью ходовых винтов 21 и 23 по горизонтали и вертикали описанным выше способом и подводят инструмент 19 к обрабатываемой поверхности. Затем приводят в возвратно-поступательное движение тележку 27, включают электродвигатель 20 и систему охлаждения и производят обработку заготовки камня 29 вращающимся плоским обдирочным инструментом 19, строго горизонтальное положение которого обеспечивается верхним упором 25, опирающимся на гайку ходового винта 23, системой рычажных параллелограммов и горизонтальным расположением опорного участка 18, перпендикулярно к поверхности поворотной плиты 17. Закончив один проход, приступают к следующему, последовательно перемещая по балкам 3, установленным на стойках 1, раму 4 со шлифовально-полировальным механизмом 6 от одного края заготовки к другому, пока вся поверхность не будет обработана. По окончании операции обдирки электродвигатель 20 и систему охлаждения отключают, снимают обдирочный инструмент и на шпинделе устанавливают шлифовальный инструмент. В таком же порядке выполняют последующие операции получистового, чистового шлифования и полирования. Отработанная охлаждающая жидкость поступает в отстойник 33 и после фильтрации возвращается в производственный цикл. После завершения полного цикла обработки станок отключают и отполированное изделие снимают с тележки 27 /пульт управления приводами станка не показан/.

Установка на одной раме 4 механизма резки 5 и шлифовально-полировального механизма 6 позволяет упростить конструкцию и сократить габариты по сравнению с известным станком (авт. св. СССР N 1206061), где использованы две рамы. Поскольку механизмы 5 и 6 разнесены по разные стороны рамы 4, один сбоку, другой спереди, то они не создают помех при смене операций обработки, а за счет установки поворотной плиты 17 шлифовально-полировальный механизм 6 легко выводят из зоны обработки, что повышает удобство обслуживания. Размещение рамы 4 на балках 3 посредством шарнирно соединенных рычагов 7, 8, 9, образующих два параллелограмма с ее боковых сторон, позволяет использовать в станке всего две стойки 1 и с двумя балками 3, причем последние выполняют роль опор, направляющих и шарнирных осей одновременно, что также упрощает конструкцию и сокращает габариты. Кроме того, установка ходового винта 21, связанного с рычагами 9, и ходового винта 23, связанного с рычагами 7 и 8 посредством диагонально расположенных упоров 25, в сочетании с рычажными параллелограммами позволяет легко, быстро и без перекосов подводить дисковую пилу 12 или алмазный инструмент 19 к обрабатываемой поверхности на заданное расстояние по горизонтали и вертикали, что повышает удобство обслуживания и способствует упрощению конструкции за счет уменьшения количества деталей и узлов. При этом диагональное расположение упоров 25, жестко соединенных с рычагами 7 и 8, дает возможность увеличить длину хода вертикального перемещения рамы 4, что положительно влияет на удобство обслуживания. Этому способствует также соединение верхних рычагов 8 с плитой 10, обеспечивающее жесткость конструкции и тем самым строгую параллельность соответствующих рычагов в параллелограммах и точность установки обрабатывающих инструментов. Размещение электродвигателя 11 на плите 10, а промежуточных шкивов 16 на верхнем рычаге 8 и боковой части рамы 4 повышает компактность конструкции и обеспечивает практически постоянное расстояние между шкивами 16 при повороте рычагов 7 и 8 и тем самым надежную работу клино-ременной передачи 15, что положительно сказывается на сокращении габаритов и повышении удобства обслуживания. Установка тележки 27 с возможностью возвратно-поступательного перемещения позволяет осуществлять операции обработки блоков камня в автоматическом режиме, что повышает производительность и удобство обслуживания.

Изобретение относится к устройствам для резки и полировки камня. Станок содержит стойки 1 с балками 3 и размещенную на них с помощью рычагов 7, 8, 9 подвижную раму 4 с механизмом резки 5 и шлифовально-полировочным механизмом 6, тележку 27 с поворотной платформой 28, установленную на рельсах 26 с возможностью возвратно-поступательного перемещения. Новым является шарнирное соединение рамы 4 с двумя парами параллельных рычагов 7, 8, связанных с ходовым винтом 23 через диагонально расположенные упоры 25 и шарнирно соединенных с рычагами 9, установленными на балках 3 и связанными с ходовым винтом 21, причем дисковая пила 12 механизма резки 5 размещена сбоку рамы 4, а шлифовально-полимерный механизм 6 - спереди на поворотной плите 17 вокруг оси 14, установленной в верхней части рамы 4, а рычаги 8 соединены плитой 10. Для выполнения операций обработки перемещают раму 4 с механизмами 5, 6 в нужную позицию по горизонтали и вертикали с помощью ходовых винтов 21, 23, приводят в возвратно-поступательное движение тележку 27 с камнем 28, приводят во вращение обрабатывающий инструмент и осуществляют последовательно резку, шлифование и полирование. Предлагаемый станок может быть использован для изготовления архитектурных изделий. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Станок для обработки блоков камня, содержащий механизм резки с приводом от электродвигателя, установленную с возможностью горизонтального и вертикального перемещения раму со шлифовально-полировальным механизмом, размещенную на балках, установленных на стойках, и средство для подачи обрабатываемого камня, выполненное в виде тележки с поворотной платформой, установленной на рельсах, отличающийся тем, что рама размещена на балках посредством двух пар параллельных рычагов, каждая из которых шарнирно соединена с соответствующей боковой частью рамы и с рычагом, установленным на балках, механизм резки выполнен с расположенной сбоку рамы дисковой пилой, вал которой установлен в ее нижней части, а шлифовально-полировальный механизм с приводом смонтирован на поворотной плите, установленной с передней стороны рамы на оси, расположенной в ее верхней части, причем верхние рычаги обеих пар соединены между собой плитой, рычаги, установленные на балках, связаны с ходовым винтом, расположенным параллельно их продольной оси, а между парами параллельных рычагов установлен второй ходовый винт, связанный с верхними и нижними рычагами посредством диагонально расположенных упоров. 2. Станок по п.1, отличающийся тем, что электродвигатель механизма резки установлен на плите, соединяющей верхние рычаги, на одном из которых размещен промежуточный шкив для клиноременной передачи, а второй промежуточный шкив размещен на боковой части рамы. 3. Станок по п.1, отличающийся тем, что тележка установлена на рельсах с возможностью возвратно-поступательного перемещения и связана тросом через ролики с гидроцилиндром.