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高切割效率的龙门式切石机的设计

2022-08-11陈冀渝

石材 2022年7期
关键词:石材滑动运算

陈冀渝

自动切石机有如下两种;一种是沿垂直面备有旋转切锯切割主部向旋转面上下左右方向位移,在另方切割主部下方设有供旋转切锯切割石材的支撑台,同时其向与旋转切锯旋转面正交方向位移;另一种切割主部不仅在沿旋转切锯旋转面上下左右方向,也向与该方向正交向位移,而且石材支撑台为固定式。而这样的切石机旋转切锯对石材自动上下左右及前后方向相对位移,自动切割石材任意位置。但在石材切割作业中往往切割表面凹凸或多角形状的石料。但原用切割机切割时,旋转切锯是依据操作人员当初设定的信息,而与石材与旋转切锯相对位置或石材外形和石材表面的高低的存在处无关系,而且时常向左右方向反复行走位移较外形尺寸长的一定距离,进行切割。因此,旋转切锯在石材面特定范围行走切割,譬如先选择高的部位,或尽量不离开切割线的部位行走,不这样就难以实施,不利于切割作业的效率化。对此,海外设计出一种切割效率高的自动龙门型石材切割机。

1 设计方案

在与石材切割机切割锯要部的一体处,即靠近旋转切锯位置设置供检测离被切石材上表面距离的传感器,同时在旋转切锯行走线上设置控制装置,使石材切割切锯部在传感器检测石材表面高低及石材外形数据获得的运算值范围内适当移动。下面参见示意图对其设计作具体详述。

2 设计实例

图1是该机设计例之一示意图。如图1所示,龙门型构架由混凝土基座、对设的立柱和架设的横框构成。在支柱间架设一根上下滑动梁架,以此在横框构架的适宜处安装电机。在滑动梁上装有滑动座件,由固定在其上的电机转动,使滑动座件顺滑动梁自由水平位移,而且滑动座件装在带有刀头的圆盘锯上。该锯通过固定在滑动座件上的电机转动,启动皮带传动装置,带动切锯旋转。旋转切锯上半部分由安全罩遮盖。传感器以与旋转切锯运行线路一致设置在安全罩上,用于检测锯离待切割石材上表面距离。该例中传感器可使用声波传感器。该切石机设有放置石材的切割加工台,可向与切锯旋转面正交方向位移。即在与切锯旋转面正交方向铺有轨道,同时该轨道可导向加工台外,还可由适当设置在加工台上的电机任意驱动行走。该切石系统还设有为输入所需初始设定数据的操作箱,编入有控制各电机的系统以及可依据运算暂时存储的传感器检测数据,适当启动各电机的控制系统。下面对自动切石机操作作详述。

图1 自动龙门型切石机设计例之一斜视图

首先将待切割的石材放置在加工台上,同时适度固定调整其切割预定面。接着对操作箱输入适宜的初始设定数据,使切割装置处于启动状态。由此切锯在离石材上方位置状态下,加工台沿轨道移位到一定位置,滑动座件由电机启动,沿梁架只往复位移位移,在此过程中,传感器检测离石材切割预定面切处上表面的垂直距离,适量运算其检测数据,存储在控制系统内的仪器中。在此情况下,将传感器位置与切锯切入点间距离偏差,适量校正运算输入,依据该存储的数据,启动切石机各部,即首先切锯由电机旋转而形成梁构架向下位移以及另由方电机旋转而形成的水平位移,较快而准确移动靠近到石材切割预定面的上表面位置,也就是图4中所示B1位置,此后电机转换成极慢的位移速度(切割进给速度),仅随图中点划线g所示所需距离,向水平运行位移,以几毫米切入量(根据石材种类来确定)对石材预定面进行切割。一结束上述所需距离的切割,切锯就由电机旋转随梁构架,只以一定切入量下方位移,随即电机逆旋转,滑动座件向与正面逆水平方向,以切割进给速度位移,与此一体行走位移,与上述一样,以一定切入量切割石材切割预定面。

图2 该切石机设计例之二斜视图

随后同样如此反复,切锯依次逐渐沿着点划线所示的线路下降,完全切割石材预定面处。若用原用的切石机切割图4所示的石材,锯切刃由开始切割至结束,常常要以切割进给速度边向水平方向往复位移,边缓慢切割较石材水平方向总长度长的距离,而该设计的切石机正如上述,旋转切锯只需在通过传感器检测运算出的所需范围内运行位移,因此,可省去切锯在图4中双点划线所示的范围A内运行位移,有利于提高切割效率。

图3 该切石机设计例之三斜视图

图4 切割石材时的切锯位移路线示意图

图2是切石机设计例之二示意图。龙门型框体结构与实例1相同,由二根立柱和一横梁柱构成,轨道铺设在混凝土基座上。通过轨道,框体可与切锯转动面正交方向位移,此外,切割石材的加工台为固定式。图3是切石机设计例之三示意图。如图4所示,横梁柱件两端为辊部件(未有图示),直接设置在轨道上,横梁可与切锯转动面正交方向位移,而且滑动座件设有主轴升降机,可由电机上下运作,同时切割主体件设置在升降机的升降体上。设计例1和2的石材切割可按照设计例1的切割程序进行。

3 结束语

如上所述,使用上述设计的切石机,由于可在根据石材表面高低和其外形检测数据运算范围内,依次自动适度移动切锯,使切割作业快速、效率高,有助于提高生产性。

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