CN107662290A - 视觉识别桥切机及采用该桥切机进行石材加工的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种视觉识别桥切机，包括两边梁、横梁、移动座、刀架机构、工作台、纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构以及控制装置，还包括用于采集石材信息的视觉识别装置，视觉识别装置连接至控制装置，控制装置还包括用于接收视觉识别装置采集的信息并进行分析处理的排版系统。本发明通过视觉识别装置采集石材的相关信息，并通过排版系统进行一键排版，相比于人工排版，本发明能够在现有设备的基础上能够提高石材切割效率和加工稳定性，同时本发明还提出了采用视觉识别装置进行石材加工的方法，该加工方法能够提高石材的加工效率和精确度，能够充分利用石材，减少石材的浪费。
Description
技术领域
本发明涉及一种视觉识别桥切机，本发明还涉及采用该视觉识别桥切机进行石材加工的方法。
背景技术
传统的桥式切石机，主要包括两边梁、可沿纵向移动地架设在两边梁上的横梁、可沿横向移动地设置于横梁上的移动座、可沿垂直方向移动地设置于移动座上的升降架、设置于升降架下端的刀架、设置于升降架上连接驱动刀架中的锯片转动的主电机、设置于刀架下方的石材工作台、设置于边梁与横梁之间的纵向移动机构、设置于移动座与横梁之间的横向移动机构、设置于移动座与升降架之间的垂直移动机构和分别与各移动机构、主电机连接的控制装置。采用这类桥式切石机进行石材切割时，一般通过人工排版，之后通过控制刀架沿着排版轨迹移动进行石材的加工，采用人工排版的桥切机，其依赖于人工经验，工作效率也相对较低，石材加工的精确度也易受到影响，同时由于人工排版，不可避免地导致石材的损耗也相对较大。
鉴于此，本发明人对上述问题进行深入的研究，遂有本案产生。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够降低石材损耗、提高石材切割效率、加工稳定性的视觉识别桥切机。
本发明的另一目的在于提供一种石材的加工方法，该加工方法能够提高石材的加工效率和精确度，能够充分利用石材，减少石材的浪费。
为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：
视觉识别桥切机，包括两边梁、可沿纵向移动地架设在两边梁上的横梁、可横向移动地设置于横梁上的移动座、可沿垂直方向移动地设置于移动座上的刀架机构、设置于刀架机构下方的工作台、用于带动横梁沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座沿横梁横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构沿移动座上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构、刀架机构均连接至控制装置，还包括用于采集石材信息的视觉识别装置，视觉识别装置连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置采集的信息并进行分析处理的排版系统。
作为本发明的一种优选方式，所述视觉识别装置包括摄像头、石材轮廓识别模块以及轮廓修正模块，轮廓修正模块连接至所述排版系统。
作为本发明的一种优选方式，所述移动座套设在所述横梁上，移动座的上端设有导向块，所述横梁上对应设有与导向块配合的导槽，横梁的下端形成导向面，所述移动座的下端设有多个与所述导向面配合的导向轮，导向轮可转动地设置在所述移动座上。
作为本发明的一种优选方式，还包括可拆卸地连接在所述移动座上的铣切装置，铣切装置包括能够安装至移动座的安装架、可滑动设置在安装架上的铣切刀具、用于带动铣切刀具在安装架上滑动的驱动机构以及用于带动铣切刀具转动的传动机构。
作为本发明的一种优选方式，所述安装架包括沿水平方向设置的横板和连接在横板上的纵板，纵板沿竖直方向设置，横板与纵板之间设有加强板，所述横板上设有多个螺孔，所述安装架通过螺孔和螺钉锁定至所述移动座上。
作为本发明的一种优选方式，所述安装架固定连接有导块，还包括滑块，所述传动机构固定在滑块上，所述铣切刀具可转动地安装在滑块上，滑块上设有与导块配合的滑槽，所述滑槽为燕尾槽或者T型槽，所述铣切刀具包括转轴和连接在转轴上的铣刀，转轴可转动地安装在所述滑块上，转轴沿竖直方向设置，所述传动机构包括电机、安装在电机的输出轴上的第一皮带轮、安装在所述转轴上的第二皮带轮以及套设在第一皮带轮和第二皮带轮上的传动皮带，所述驱动机构包括可转动地安装在所述导块上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆上的手柄，所述滑块固定连接在丝杆螺母上。
本发明还提出了一种石材加工的方法，采用视觉识别桥切机进行石材的切割，视觉识别桥切机包括两边梁、可沿纵向移动地架设在两边梁上的横梁、可沿横向移动地设置于横梁上的移动座、可沿垂直方向移动地设置于移动座上的刀架机构、设置于刀架机构下方的工作台、用于带动横梁沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座沿横梁横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构沿移动座上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构均连接至控制装置，视觉识别桥切机还包括用于采集石材信息的视觉识别装置，视觉识别装置连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置采集的信息并进行分析处理的排版系统，石材的切割包括如下步骤：
A、选择订单，将待切割石材置于工作台；
B、通过视觉识别装置采集待切割的石材的信息；
C、将视觉识别装置采集的信息发送至排版系统，排版系统根据订单信息对待切割的石材进行排版；
D、控制装置根据排版系统形成的指令，控制纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构以及刀架机构对石材进行切割。
作为本发明的一种优选方式，步骤C中，进行排版时，刀架机构的运动路径为从待切割石材横向的一端面直线运动至横向的另一端面，或者刀架机构的运动路劲为从待切割石材纵向的一端面直线运动至纵向的另一端面。
作为本发明的一种优选方式，步骤D中，进行石材切割时，设石材沿长度方向的两端设为第一端和第二端，石材沿宽度方向的两端设为第三端和第四端，刀架机构从待切割石材的第一端运动至切割余量部位并形成第一切割面，之后，刀架机构从待切割石材的第二端运动至切割余量部位并形成第二切割面；将待加工石材旋转90度，刀架机构从待切割石材的第三端运动至第四端或者从待切割石材的第四端运动至第三端，将切割余量部位从石材中切割分离。
作为本发明的一种优选方式，石材厚度为15mm-20mm，刀具直径为350mm 至700mm时，K为切割余量，X为刀具直径，Y为石材厚度，K＝(X-350)/10+ (Y-15)+75。
采用本发明的技术方案后，通过视觉识别装置采集石材的相关信息，并通过排版系统进行一键排版，相比于人工排版，本发明能够提高石材加工效率和加工稳定性，减少石材的损耗，同时本发明还提出了采用视觉识别装置进行石材加工的方法，该加工方法能够提高石材的加工效率和精确度，能够充分利用石材，减少石材的浪费。
附图说明
图1为发明视觉识别桥切机的结构示意图；
图2为本发明中横梁与移动座配合的结构示意图；
图3为本发明中铣切装置的结构示意图；
图4为本发明中第一种实施方式的排版示意图；
图5为本发明中第二种实施方式的排版示意图；
图6为本发明中第三种实施方式的排版示意图；
图中：
10-安装架 11-横板
12-纵板 13-加强板
14-螺孔 15-导块
16-手柄 21-滑块
22-电机 23-铣刀
24-第一皮带轮 25-第二皮带轮
26-传动皮带 30-底座
31-边梁 32-横梁
321-导向面 33-移动座
331-导向轮 40-工作台
50-石材 51-第一切割面
52-第二切割面 53-切割余量
54-切削面 55-切割余量二
56-第三切割面 60-视觉识别装置
70-刀架机构
具体实施方式
为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。
参照图1至图6，视觉识别桥切机，包括底座30、两边梁31、可沿纵向移动地架设在两边梁31上的横梁32、可沿横向移动地设置于横梁32上的移动座31、可沿垂直方向移动地设置于移动座31上的刀架机构70、设置于刀架机构70下方的工作台40、用于带动横梁32沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座31沿横梁32横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构70沿移动座31上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构、刀架机构70均连接至控制装置。两边梁31设置在底座30上，边梁31与横梁32垂直设置，刀架机构 70的下端设有刀架，刀架用于安装刀片，在刀架机构70还设有用于驱动刀片旋转的电机，刀架机构70可以直接采用现有技术中的结构，这里不再进行详述。
本发明还包括用于采集石材50信息的视觉识别装置60，视觉识别装置 60连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置60采集的信息并进行分析处理的排版系统。本申请涉及的视觉识别装置60和排版系统为电子通讯领域的已有技术，本申请将其应用至石材桥切机中。
作为本发明的一种优选方式，所述视觉识别装置60包括摄像头、石材轮廓识别模块以及轮廓修正模块，轮廓修正模块用于对石材的轮廓进行修正，轮廓修正模块连接至所述排版系统。
作为本发明的一种优选方式，所述移动座31套设在所述横梁32上，横梁32采用箱型结构，移动座31的上端设有导向块，所述横梁32上对应设有与导向块配合的导槽，横梁32的下端形成导向面321，所述移动座31 的下端设有多个与所述导向面321配合的导向轮331，导向轮331可转动地设置在所述移动座31上。采用这种结构，能够使得移动座31更加平稳顺畅地在横梁32上移动。这种结构，对导向面321的平整度要求较高，在长期使用的过程中或者加工误差，导向面321会出现不平整的状况，传统的方式是对横梁进行铣切加工，例如可以将横梁拆下，放到大型铣床中进行铣切加工，采用这种操作方式较为费时费力，会影响生产效率。为此，本发明还提出一种桥切机，包括底座30、两边梁31、可沿纵向移动地架设在两边梁31上的横梁32、可沿横向移动地设置于横梁32上的移动座31、可沿垂直方向移动地设置于移动座31上的刀架机构70、设置于刀架机构70 下方的工作台40、用于带动横梁32沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座31沿横梁32横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构70沿移动座31上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构、刀架机构70均连接至控制装置，控制装置可采用现有的装置，桥切机的横梁32的下端面可用铣切装置进行加工，该铣切装置连接在移动座31上，可以随着移动座31在横梁32上移动。
本发明涉及的铣切装置,包括能够安装至移动座31的安装架10、可滑动设置在安装架10上的铣切刀具、用于带动铣切刀具在安装架10上滑动的驱动机构以及用于带动铣切刀具转动的传动机构，驱动机构可以带动铣切装置上下移动。当桥切机的横梁32已放置在桥切机上的装配位置上或者将桥切机的横梁32已装配在两边梁上，此时横梁32与工作台40之间的空间有限，对横梁32的底平面进行加工时，可采用铣切装置进行现场加工，从而获得较高平整度，铣切装置充分利用了移动座31可以在横梁32上移动的特点，利用移动座31带动铣切装置移动，能够自动对横梁32的底平面进行加工，其基本不会受到空间限制，具有加工方便的优点。
作为本发明的一种优选方式，所述安装架10包括沿水平方向设置的横板11和连接在横板11上的纵板12，纵板12沿竖直方向设置，横板 11与纵板12之间设有加强板13。
作为本发明的一种优选方式，所述横板11上设有多个螺孔14，所述安装架10通过螺孔14和螺钉锁定至所述移动座31上。
作为本发明的一种优选方式，所述安装架10固定连接有导块15，还包括滑块21，所述传动机构固定在滑块21上，所述铣切刀具可转动地安装在滑块21上，滑块21上设有与导块15配合的滑槽。作为本发明的等同方式，也可以在导块上设置导槽，而在滑块上形成导向部。
作为本发明的一种优选方式，所述滑槽为燕尾槽或者T型槽，通过燕尾槽或者T型槽使得滑块21仅能在顺直方向上移动。
作为本发明的一种优选方式，所述铣切刀具包括转轴和连接在转轴上的铣刀23，转轴可转动地安装在所述滑块21上，转轴沿竖直方向设置。
作为本发明的一种优选方式，所述传动机构包括电机22、安装在电机22的输出轴上的第一皮带轮23、安装在所述转轴上的第二皮带轮24 以及套设在第一皮带轮23和第二皮带轮24上的传动皮带25。
作为本发明的一种优选方式，所述驱动机构包括可转动地安装在所述导块15上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆上的手柄 16，丝杆沿竖直方向设置，所述滑块21固定连接在丝杆螺母上。采用这种结构，可以通过转动手柄16实现滑块21的上下移动，调整铣刀23与待铣切工件的接触程度，实现有效铣切。
作为本发明的一种优选方式，所述驱动机构包括可转动地安装在所述导块上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及丝杆电机，丝杆沿竖直方向设置，所述滑块固定连接在丝杆螺母上，丝杆电机与丝杆通过联轴器连接。采用这种结构，通过电动实现滑块的升降，具有省时省力的优点。
本发明还提出了一种石材加工的方法，采用视觉识别桥切机进行石材 50的切割，视觉识别桥切机包括两边梁31、可沿纵向移动地架设在两边梁 31上的横梁32、可沿横向移动地设置于横梁32上的移动座31、可沿垂直方向移动地设置于移动座31上的刀架机构70、设置于刀架机构70下方的工作台40、用于带动横梁32沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座 31沿横梁32横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构70沿移动座31 上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构均连接至控制装置，视觉识别桥切机还包括用于采集石材 50信息的视觉识别装置60，视觉识别装置60连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置60采集的信息并进行分析处理的排版系统，石材50的切割包括如下步骤：
A、选择订单，将待切割石材50置于工作台40；
B、通过视觉识别装置60采集待切割的石材50的信息，该信息包括石材的轮廓、面积等；
C、将视觉识别装置60采集的信息发送至排版系统，排版系统根据订单信息对待切割的石材50进行排版；
D、控制装置根据排版系统形成的指令，控制纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构以及刀架机构70对石材50进行切割。
参照图4，作为本发明的一种优选方式，步骤C中，进行排版时，刀架机构70的运动路径为从待切割石材50横向的一端面直线运动至横向的另一端面并形成切削面54，或者刀架机构70的运动路劲为从待切割石材50 纵向的一端面直线运动至纵向的另一端面，形成切削面54。采用这种排版方式，能够切割出大小相同的石材单元。
参照图5，作为本发明的一种优选方式，步骤D中，进行石材切割时，设石材50沿长度方向的两端设为第一端和第二端，石材50沿宽度方向的两端设为第三端和第四端，刀架机构70从待切割石材50的第一端运动至切割余量53部位并形成第一切割面51，在实施例中，第一切割面51为两个，刀架机构70加工完一个第一切割面51之后回位，再加工另一个第一切割面；之后，刀架机构70从待切割石材50的第二端运动至切割余量53 部位并形成第二切割面52，实施例中，第二切割面52为两个，第一切割面 51和第二切割面52的个数根据订单进行选择；将待加工石材旋转90度，刀架机构70从待切割石材50的第三端运动至第四端或者从待切割石材50 的第四端运动至第三端，将切割余量53部位从石材50中切割分离，具体地，以石材50从第三端运动到第四端为例，刀架机构70先从第三端运动到第四端进行石材50切割；之后，刀架机构70回位，从不同的起刀位置再从第三端运动至第四端进行石材切割，或者刀架机构70从第四端运动至第三端进行石材切割。图中，箭头表示切割方向，切割先后顺序可以为a、 b、c、d、e、f，当然并不局限于该顺序。
参照图6，其为本发明的另一种优选方式，其中，步骤D中，进行石材切割时，设石材50沿长度方向的两端设为第一端和第二端，石材50沿宽度方向的两端设为第三端和第四端，刀架机构70从待切割石材50的第一端运动至切割余量53部位并形成第一切割面51，在实施例中，第一切割面 51为两个；之后，刀架机构70从第二端运动至切割余量53处；之后，刀架机构70回到第二端，并从第二端运动至切割余量53处切割出切割余量二55；之后，石材50旋转90度，刀架机构70从第三端移动至切割余量二 55处，形成第三切割面56，实施例中，第三切割面56为两个；之后，刀架机构70回到第三端，并从第三端运动至第四端，将切割余量53从石材50中分离出来。图中，箭头表示切割方向，切割先后顺序可以为a、b、c、 d、e、f，g、h、i，当然并不局限于该顺序。
作为本发明的一种优选方式，石材50为花岗岩，石材50厚度为 15mm-20mm，刀具直径为350mm至700mm时，K为切割余量，X为刀具直径， Y为石材50厚度，K＝(X-350)/10+(Y-15)+75，在实施例中，石材50的厚度为15mm、18mm、20mm，刀具直径为350mm、450mm、500mm、600mm、700mm，采用这种操作方式，能够充分地利用石材，减小边角料的浪费。
本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。
Claims (10)
1.视觉识别桥切机，包括两边梁、可沿纵向移动地架设在两边梁上的横梁、可横向移动地设置于横梁上的移动座、可沿垂直方向移动地设置于移动座上的刀架机构、设置于刀架机构下方的工作台、用于带动横梁沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座沿横梁横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构沿移动座上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构、刀架机构均连接至控制装置，其特征在于：还包括用于采集石材信息的视觉识别装置，视觉识别装置连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置采集的信息并进行分析处理的排版系统。
2.如权利要求1所述的视觉识别桥切机，其特征在于：所述视觉识别装置包括摄像头、石材轮廓识别模块以及轮廓修正模块，轮廓修正模块连接至所述排版系统。
3.如权利要求1所述的视觉识别桥切机，其特征在于：所述移动座套设在所述横梁上，移动座的上端设有导向块，所述横梁上对应设有与导向块配合的导槽，横梁的下端形成导向面，所述移动座的下端设有多个与所述导向面配合的导向轮，导向轮可转动地设置在所述移动座上。
4.如权利要求1所述的视觉识别桥切机，其特征在于：所述横梁的下端面采用铣切装置进行铣切加工，铣切装置包括能够安装至移动座的安装架、可滑动设置在安装架上的铣切刀具、用于带动铣切刀具在安装架上滑动的驱动机构以及用于带动铣切刀具转动的传动机构。
5.如权利要求4所述的视觉识别桥切机，其特征在于：所述安装架包括沿水平方向设置的横板和连接在横板上的纵板，纵板沿竖直方向设置，横板与纵板之间设有加强板，所述横板上设有多个螺孔，所述安装架通过螺孔和螺钉锁定至所述移动座上。
6.如权利要求5所述的视觉识别桥切机，其特征在于：所述安装架固定连接有导块，还包括滑块，所述传动机构固定在滑块上，所述铣切刀具可转动地安装在滑块上，滑块上设有与导块配合的滑槽，所述滑槽为燕尾槽或者T型槽，所述铣切刀具包括转轴和连接在转轴上的铣刀，转轴可转动地安装在所述滑块上，转轴沿竖直方向设置，所述传动机构包括电机、安装在电机的输出轴上的第一皮带轮、安装在所述转轴上的第二皮带轮以及套设在第一皮带轮和第二皮带轮上的传动皮带，所述驱动机构包括可转动地安装在所述导块上的丝杆、配设在丝杆上的丝杆螺母以及连接在丝杆上的手柄，所述滑块固定连接在丝杆螺母上。
7.一种石材加工的方法，其特征在于，采用视觉识别桥切机进行石材的切割，视觉识别桥切机包括两边梁、可沿纵向移动地架设在两边梁上的横梁、可沿横向移动地设置于横梁上的移动座、可沿垂直方向移动地设置于移动座上的刀架机构、设置于刀架机构下方的工作台、用于带动横梁沿纵向移动的纵向移动机构、用于带动移动座沿横梁横向移动的横向移动机构、用于带动刀架机构沿移动座上下移动的垂直移动机构以及控制装置，纵向移动机构、横向移动机构以及垂直移动机构均连接至控制装置，视觉识别桥切机还包括用于采集石材信息的视觉识别装置，视觉识别装置连接至所述控制装置，所述控制装置还包括用于接收视觉识别装置采集的信息并进行分析处理的排版系统，石材的切割包括如下步骤：
A、选择订单，将待切割石材置于工作台；
B、通过视觉识别装置采集待切割的石材的信息；
C、将视觉识别装置采集的信息发送至排版系统，排版系统根据订单信息对待切割的石材进行排版；
D、控制装置根据排版系统形成的指令，控制纵向移动机构、横向移动机构、垂直移动机构以及刀架机构对石材进行切割。
8.如权利要求7所述的一种石材加工的方法，其特征在于，步骤C中，进行排版时，刀架机构的运动路径为从待切割石材横向的一端面直线运动至横向的另一端面，或者刀架机构的运动路劲为从待切割石材纵向的一端面直线运动至纵向的另一端面。
9.如权利要求7所述的一种石材加工的方法，其特征在于，步骤D中，进行石材切割时，设石材沿长度方向的两端设为第一端和第二端，石材沿宽度方向的两端设为第三端和第四端，刀架机构从待切割石材的第一端运动至切割余量部位并形成第一切割面，之后，刀架机构从待切割石材的第二端运动至切割余量部位并形成第二切割面；将待加工石材旋转90度，刀架机构从待切割石材的第三端运动至第四端或者从待切割石材的第四端运动至第三端，将切割余量部位从石材中切割分离。
10.如权利要求9所述的一种石材加工的方法，其特征在于，石材厚度为15mm-20mm，刀具直径为350mm至700mm时，K为切割余量，X为刀具直径，Y为石材厚度，K＝(X-350)/10+(Y-15)+75。
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