立体石材曲面加工的绳锯机器人设备制造技术

本实用新型专利技术公开了立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，包括机器人、绳锯、绳锯控制系统及机器人控制系统，绳锯包括刀柄装置、主机架、张紧装置、金刚石串珠绳和驱动装置，主机架上安装有主动轮和导向轮，驱动装置装接在主机架且传动连接主动轮，金刚石串珠绳绕接主动轮和导向轮，张紧装置包括张紧轮、伺服电动缸、传感器机构和连接臂，连接臂一端转动连接主机架，一导向轮转动连接在连接臂另一端且构成上述张紧轮，张紧轮上设有传感器机构，伺服电动缸一端转动连接主机架且另一端转动连接连接臂，绳锯控制系统连接传感器、伺服电动缸和驱动装置。它具有如下优点：智能化程度高、加工效率高并且石材浪费少。并且石材浪费少。并且石材浪费少。

【技术实现步骤摘要】
立体石材曲面加工的绳锯机器人设备


[0001]本技术涉及立体石材加工设备，尤其涉及一种立体石材曲面加工的绳锯机器人设备。

技术介绍

[0002]天然石材矿体形成需要历经上亿年的演变，属于不可再生资源。过去几十年人们对天然石材的几何倍增量开采已导致石材矿产资源存储量急剧下滑，一些名贵石材资源已经面临枯竭。随着我国对生态环境保护加强，对资源节约与保护要求提高，石材行业绿色发展、可持续发展成为产业发展的必由之路。石雕制品在复杂形状轮廓成形过程需要去除大量多余材料方可得到最终成品。如此巨大多余材料若仅是去除而不加以回收利用，必然导致极大浪费、效率低和能耗大，而当前石雕加工行业就恰恰如此，导致石料浪费成为石雕行业的诟病。针对上述不足，有人提出了金刚石绳锯的解决方案，如：
[0003]CN202011143000.9公开的一种高效智能绳锯机，其结构包括导轨，两个设在导轨上的绳锯机主体，以及主体驱动装置和串珠绳，飞轮及飞轮驱动装置，飞轮与绳锯机主体转动连接，飞轮驱动装置驱动飞轮转动，串珠绳环绕在两侧的飞轮上，串珠绳上均布若干嵌槽，飞轮的外圆周面上均布若干个第一凸块，第一凸块嵌入嵌槽内部连接。它只能垂直切割，因此不适用大型石材曲面加工。
[0004]CN201710025175.1公开的一种用于切割黄岗岩的设备，其结构包括一个机座，在所述的机座上设有左机架和右机架，所述的左机架和右机架之间设有锯框模块，所述的锯框模块通过一个驱动组件驱动其在水平面上往复运动，所述的锯框模块在被驱动组件后拉时，对石材进行切割在前推时，不进行切割，实现对石材的单向切割在锯框模块的下方设有工作台，所述的工作台用于承载石材，工作台在竖直方向进行升降在锯框模块的上方还设有冷却模块，实现在锯切过程中对石材的冷却。它只能在水平面上进行往复切割，不适用大型石材曲面加工。
[0005]CN201710622724.3公开的一种雕刻机器人，其结构包括雕刻杆、距离传感器、雕刻杆连接座、连接杆、第一支臂、活动螺栓、第二支臂、固定座、第三支臂，雕刻杆连接于雕刻杆连接座的下端表面，雕刻杆连接座的内部设有距离传感器，连接杆连接于雕刻杆连接座的右侧，第一支臂的左侧连接有连接杆，第一支臂与第二支臂通过活动螺栓相连接，第二支臂与第三支臂相连接，第三支臂焊接于固定座的左侧，它设有距离传感器，实现了该雕刻机器人在使用时拥有可以检测设备与雕刻物之间距离的功能。它以磨削的方式进行雕刻，增加了石材浪费和减少了机器人的加工效率，不适用大型石材曲面加工。
[0006]CN201811153845.9公开的一种大尺度石材雕刻机器人总成，包括安装在地面上的雕刻物移动固定系统，设置于雕刻物移动固定系统相对两侧的雕刻机器人本体和一套中央控制器，中央控制器控制雕刻物移动固定系统和雕刻机器人本体雕刻机器人本体底部的中心点位于以雕刻物移动固定系统基座的中心点为圆点的坐标轴上雕刻机器人本体包括基座，以及安装于基座上的转动摆臂机构，转动摆臂机构末端与雕刻机连接运动组件连接，雕
刻机安装于雕刻机连接运动组件上。它以磨削的方式进行雕刻，增加了石材浪费和减少了机器人的加工效率，不适用大型石材复杂形状的粗加工。
[0007]CN201510268112.X公开的一种六自由度混联式水射流雕刻机器人，其结构包括底座、立柱组件、升降装置、两自由度摇臂、三自由度并联刀架和射流雕刻装置。在底座内设有水槽，两自由度摇臂在升降装置的驱动下可沿着立柱升降，三自由度并联刀架套装在两自由度摇臂上并可沿着两自由度摇臂上横移，射流雕刻装置中的喷枪安装在三自由度并联刀架上，且具有空间六个运动自由度。雕刻机器人在雕刻作业时作用力小，不适用石材加工。

技术实现思路

[0008]本技术提供了立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，其克服了
技术介绍
中所存在的不足。
[0009]本技术解决其技术问题的所采用的技术方案是：立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，包括机器人、绳锯、连接绳锯的绳锯控制系统及连接机器人的机器人控制系统，机器人控制系统和绳锯控制系统连接；该绳锯包括刀柄装置、主机架、张紧装置、金刚石串珠绳和驱动装置，通过刀柄装置将主机架装接在机器人，主机架呈倒V形结构或倒三角形，主机架上安装有主动轮和导向轮，驱动装置装接在主机架且传动连接主动轮，金刚石串珠绳绕接主动轮和导向轮且在驱动装置带动下循环活动，张紧装置包括张紧轮、伺服电动缸、用于检测张紧轮各方向力大小的传感器机构和连接臂，连接臂一端转动连接主机架，一导向轮转动连接在连接臂另一端且构成上述张紧轮，张紧轮上设有传感器机构，伺服电动缸一端转动连接主机架且另一端转动连接连接臂，绳锯控制系统连接传感器、伺服电动缸和驱动装置以通过传感器调整伺服电动缸实现张紧力度控制。
[0010]一实施例之中：该导向轮设有三个，位于上侧一导向轮为上述张紧轮，另两导向轮分别设置在倒V形结构或倒三角形的两下端，主动轮和三个导向轮分别布置在呈上大下小的倒梯形的四个点上。
[0011]一实施例之中：该传感器机构包括装接在连接臂的定位轴台和设于定位轴台的传感器，张紧轮通过轴承连接在传感器外。
[0012]一实施例之中：该机器人包括底座、能绕Z轴转动连接在底座上的转盘、能绕X轴转动连接在转盘上的大臂、能绕X轴转动连接在大臂上的小臂、能绕Y轴转动连接在小臂的机械手前端、机械手中端、机械手末端和电主轴；底座上安装有第一驱动电机，第一驱动电机的输出轴与转盘形成第一转动副；转盘上安装有第二驱动电机，第二驱动电机的输出轴与大臂形成第二转动副；大臂上安装有第三驱动电机，第三驱动电机输出轴与小臂形成第三转动副；小臂上安装有第四驱动电机，第四驱动电机输出轴与机械手前端形成第四转动副；机械手前端上安装有第五驱动电机，第五驱动电机的输出轴与机械手中端形成第五转动副；机械手中端上安装有第六驱动电机，第六驱动电机的输出轴与机械手末端形成第六转动副；机械手末端与电主轴通过螺栓连接的方式相连；该机器人控制系统连接第一、第二、第三、第四、第五、第六驱动电机；通过刀柄装置将主机架装接在电主轴。
[0013]一实施例之中：该电主轴设有相对固定的气压吸附结构和连接座，通过螺栓连接连接座与机械手末端；该刀柄装置包括相对固定的连接面和刀柄，通过螺栓连接连接面与主机架；气压吸附结构和刀柄能吸附连接。
[0014]本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点：
[0015]绳锯机器人设备包括机器人、绳锯、绳锯控制系统及机器人控制系统，机器人控制系统和绳锯控制系统连接，绳锯包括刀柄装置、主机架、张紧装置、金刚石串珠绳和驱动装置，其一，能更方便、快捷、省材地对石材毛坯进行高效率加工切割；其二，智能化程度高、加工效率高并且石材浪费少，粗加工切割剩余的石材可二次利用；其三，运动自由度多、结构紧凑、工作稳定可靠、操作维护便捷、整机成本低、智能、安全性高；其四，能加工中大型石材；其五，可实现对石材曲面的造型切割。
附图说明
[0016]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，包括机器人、绳锯、连接绳锯的绳锯控制系统及连接机器人的机器人控制系统，机器人控制系统和绳锯控制系统连接；其特征在于：该绳锯包括刀柄装置、主机架、张紧装置、金刚石串珠绳和驱动装置，通过刀柄装置将主机架装接在机器人，主机架呈倒V形结构或倒三角形，主机架上安装有主动轮和导向轮，驱动装置装接在主机架且传动连接主动轮，金刚石串珠绳绕接主动轮和导向轮且在驱动装置带动下循环活动，张紧装置包括张紧轮、伺服电动缸、用于检测张紧轮各方向力大小的传感器机构和连接臂，连接臂一端转动连接主机架，一导向轮转动连接在连接臂另一端且构成上述张紧轮，张紧轮上设有传感器机构，伺服电动缸一端转动连接主机架且另一端转动连接连接臂，绳锯控制系统连接传感器、伺服电动缸和驱动装置以通过传感器调整伺服电动缸实现张紧力度控制。2.根据权利要求1所述的立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，其特征在于：该导向轮设有三个，位于上侧一导向轮为上述张紧轮，另两导向轮分别设置在倒V形结构或倒三角形的两下端，主动轮和三个导向轮分别布置在呈上大下小的倒梯形的四个点上。3.根据权利要求1所述的立体石材曲面加工的绳锯机器人设备，其特征在于：该传感器机构包括装接在连接臂的定位轴台和设于定位轴台的传感器，张紧轮通过轴承...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔长彩，张震，尹方辰，黄辉，徐西鹏，
申请(专利权)人：华侨大学，
类型：新型
国别省市：