用于平整或拋光石材或石狀材料的板坯的機(jī)器和心軸的制作方法

專(zhuān)利名稱(chēng)：用于平整或拋光石材或石狀材料的板坯的機(jī)器和心軸的制作方法
用于平整或拋光石材或石狀材料的板坯的機(jī)器和心軸本發(fā)明涉及用于平整或拋光石材例如天然石、再造石、陶瓷和玻璃的板坯的機(jī)器。本發(fā)明還涉及被優(yōu)選地安裝在用于平整或拋光石材例如天然石、再造石、陶瓷和玻璃的板坯的多心軸機(jī)器上的創(chuàng)新心軸。眾所周知，用于在自動(dòng)多心軸機(jī)器上平整或拋光石材的操作使用豎直軸線心軸或所謂的活塞心軸(plunger mandrel)來(lái)執(zhí)行，這是因?yàn)槠浔话惭b以借助于氣壓豎直地可滑動(dòng)。處理頭安裝在心軸的底端。頭的不同類(lèi)型取決于處理操作的類(lèi)型并取決于待處理材料的類(lèi)型(例如大理石或花崗石)而存在即具有研磨承載板的頭、具有部分或振蕩承座的頭、盤(pán)頭和棍頭。
為了關(guān)于振蕩部分頭的更多信息見(jiàn)例如IT1247201和EP0649706。執(zhí)行平整或拋光板坯的機(jī)器一般包括縱向表面和梁，傳送帶沿著縱向表面行進(jìn)以便使待平整或拋光的板坯運(yùn)動(dòng)，且梁沿著跨越帶設(shè)置的兩個(gè)橋狀支撐結(jié)構(gòu)橫向地可運(yùn)動(dòng)。與處理頭匹配的心軸安裝在梁上，使得由于梁的前向和后向運(yùn)動(dòng)以及帶的供給運(yùn)動(dòng)，頭能夠平整或拋光整個(gè)板坯。然而，現(xiàn)有技術(shù)具有缺點(diǎn)。實(shí)際上，雖然獲得的拋光效果相對(duì)可接受，但是由于稍微較大量的材料被移除，已經(jīng)拋光的板坯的一些區(qū)域可能具有陰暗區(qū)域(shaded zone)，在那些區(qū)域的范圍內(nèi)，心軸承載梁的運(yùn)動(dòng)被倒轉(zhuǎn)。實(shí)際上，心軸承載梁以及與此相關(guān)聯(lián)的心軸執(zhí)行橫向于材料供給方向的交替直線運(yùn)動(dòng)，并且因此當(dāng)運(yùn)動(dòng)被倒轉(zhuǎn)時(shí)，在工具架機(jī)械加工頭的運(yùn)動(dòng)中有短暫的停頓。通過(guò)現(xiàn)有心軸，該停頓在材料表面上產(chǎn)生非常輕微的局部凹進(jìn)，然而這足以特別是在特別精致的暗材料的拋光表面上造成陰暗區(qū)域。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是通過(guò)提供一種機(jī)器來(lái)克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題，該機(jī)器能夠產(chǎn)生更均勻拋光并且甚至是在暗且精致的材料的情況下沒(méi)有對(duì)人眼可見(jiàn)的陰暗區(qū)域的板還。另一目的是提供具有改進(jìn)機(jī)械加工操作均勻性的工具運(yùn)動(dòng)的心軸。 考慮到這些目的，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)想到的想法將提供用于平整或拋光石材板坯的機(jī)器，其包括用于待處理板坯的支撐工作臺(tái)、設(shè)置在支撐工作臺(tái)上方的至少一個(gè)處理單元以及用于執(zhí)行所述處理單元在所述支撐工作臺(tái)上方的相對(duì)運(yùn)動(dòng)使得其在設(shè)置在所述支撐工作臺(tái)上的板坯的表面上方行進(jìn)的裝置，其特征在于，處理單元包括心軸以及處理頭，其中心軸具有第一支撐構(gòu)件、第二支撐構(gòu)件和電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，第一支撐構(gòu)件圍繞心軸的垂直于所述支撐工作臺(tái)的第一主軸線自轉(zhuǎn)，且第二支撐構(gòu)件支撐在第一支撐構(gòu)件內(nèi)部以便圍繞平行于第一軸線且與第一軸線有一定距離的第二軸線自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞所述第一軸線沿軌道運(yùn)行，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)動(dòng)心軸，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸借助于第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第一支撐構(gòu)件以便引起其圍繞第一軸線的旋轉(zhuǎn)，并借助于第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第二支撐構(gòu)件以便引起其圍繞第二軸線的旋轉(zhuǎn)，處理頭支撐在第二支撐構(gòu)件上，其具有平行于所述第一軸線和第二軸線的工作方向，以便在設(shè)置在所述工作臺(tái)上的板坯的表面上操作，使得所述處理頭通過(guò)至少包括圍繞第一軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、圍繞第二軸線的旋轉(zhuǎn)以及沿著板坯表面的平移運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)平整或拋光板坯的表面。由于板坯位于移動(dòng)帶上，所有其有利地執(zhí)行平移運(yùn)動(dòng)。仍然根據(jù)本發(fā)明，還想到的想法將提供用于移動(dòng)用于處理石材板坯的頭的心軸，其包括第一支撐構(gòu)件，第一支撐構(gòu)件圍繞心軸的平行于頭的工作方向的第一主軸線(a)自轉(zhuǎn)；第二支撐構(gòu)件，第二支撐構(gòu)件支撐在第一支撐構(gòu)件內(nèi)部以便圍繞其平行于第一軸線且與第一軸線有一定距離的第二軸線自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞所述第一軸線沿軌道運(yùn)行；電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸用于驅(qū)動(dòng)心軸，電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸借助于第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第一支撐構(gòu)件以便引起其圍繞第一軸線的旋轉(zhuǎn)，并借助于第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第二支撐構(gòu)件以便引起其圍繞第二軸線的旋轉(zhuǎn)，所述處理頭支撐在第二支撐構(gòu)件上以便其圍繞所述第二軸線旋轉(zhuǎn)并圍繞第一軸線沿軌道運(yùn)行。有利地,在心軸中，處理頭是具有振蕩承座(oscillating shoe)的類(lèi)型,使得承座通過(guò)振蕩而具有一般的旋轉(zhuǎn)/軌道運(yùn)動(dòng)，這已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)以生成更令人滿(mǎn)意的機(jī)械加工動(dòng)作。 由于提供到處理頭的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，在板坯的各種工作區(qū)域中的停頓時(shí)間非常均勻，即其中沒(méi)有工具保持更久的區(qū)域。這具有以更有規(guī)律且均勻的方式執(zhí)行平整和拋光的效
果O使用根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器，工具和被加工板坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)包括-圍繞安裝了平整頭以及由此安裝了工具的心軸的主軸線(第一軸線)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；-平整頭圍繞其軸線(第二軸線)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；-橫向、交替、平移運(yùn)動(dòng)；_縱向平移運(yùn)動(dòng)。除了這些復(fù)雜運(yùn)動(dòng)外，在平整頭具有振蕩承座的情況下，有工具圍繞水平旋轉(zhuǎn)軸線的振蕩；或者在盤(pán)頭的情況下，有工具圍繞其豎直軸線的旋轉(zhuǎn)；或者在輥頭的情況下，有工具圍繞其水平軸線的旋轉(zhuǎn)。工具和待機(jī)械加工的材料的這些各種相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合有可能大幅度減少所有的可視缺陷。由于工具遵循路徑的復(fù)雜性，在板坯的表面上留下以特別復(fù)雜且任意的方式交織的機(jī)器加工記號(hào)，以便蒙蔽人眼，因此不像其觀察到的一樣。這一事實(shí)與在板坯表面所有區(qū)域上的機(jī)械加工工具的均勻動(dòng)作一起導(dǎo)致由研磨機(jī)械加工操作的殘留痕跡形成的任何缺陷的大幅度減少。由于本發(fā)明的這些特別有利的方面，甚至在對(duì)著光線觀察暗板坯的情況下，獲得了缺乏刻痕且沒(méi)有任何可見(jiàn)缺陷的精致材料的板坯。從伴隨通過(guò)非限制性實(shí)施例參考附圖
提供的實(shí)施方式的多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述中，本發(fā)明的進(jìn)一步有利并特有的特征將變得清晰，在附圖中-圖I和圖2分別示出了根據(jù)本發(fā)明的機(jī)器的示意性側(cè)視圖和平面圖；-圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的心軸的部分切開(kāi)的底端；-圖4示出了根據(jù)圖3的心軸的傳動(dòng)齒輪組的示意性平面圖；-圖5示出了匹配具有研磨承載板的機(jī)械加工頭的圖3的底端；-圖6示出了匹配振蕩部分機(jī)械加工頭的圖3的底端，其中該振蕩部分機(jī)械加工頭在第一端位置示出并且其軸線完全移位到相對(duì)于心軸的軸線的右邊；
-圖7示出了匹配振蕩部分機(jī)械加工頭的圖3的底端，其中該振蕩部分機(jī)械加工頭在第二端位置示出并且其軸線完全移位到相對(duì)于心軸的軸線的左邊。參考附圖，圖I示出了用于平整或拋光石材例如天然石、再造石、陶瓷或玻璃的板還12的機(jī)器10。根據(jù)本發(fā)明設(shè)計(jì)的機(jī)器10包括用于待處理的板坯12的支撐工作臺(tái)14以及設(shè)置在支撐工作臺(tái)14上方的至少一個(gè)處理單元16。用于板坯和處理單元的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置允許處理單元的頭穿越呈現(xiàn)在支撐工作臺(tái)上的板坯的整個(gè)表面。有利地，相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置在平行于板坯表面的兩個(gè)正交方向上進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)。特別地，這些裝置優(yōu)選包括用于板坯12的縱向運(yùn)動(dòng)的裝置22以及用于處理單元16的橫向運(yùn)動(dòng)的裝置30?！翱v向方向”在此理解為表示在處理期間板坯的運(yùn)動(dòng)方向，并且“橫向方向”為垂直于縱向方向并位于由正被處理的板坯界定的平面中的方向。以下“垂直方向”將理解為表不大體垂直于縱向方向并垂直于如此定義的橫向方向的任何方向。此外，“頭的工作方向”理解為表不頭面向待處理表面的方向，即垂直于待處理表面的方向。 如還能夠在圖2中清楚地看到的，橫向運(yùn)動(dòng)裝置30有利地包括彼此面對(duì)并設(shè)置為橫向跨越支撐工作臺(tái)14的至少一對(duì)橋狀支撐結(jié)構(gòu)18、20以及至少一個(gè)縱梁24，其端部26、28終止在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滑架中，以便沿著該對(duì)支撐結(jié)構(gòu)18、20行進(jìn)，使得梁能夠在支撐工作臺(tái)上沿著板坯的寬度可控制地橫向運(yùn)動(dòng)。然而，縱向運(yùn)動(dòng)裝置有利地包括用于在支撐工作臺(tái)14上傳送板坯的系統(tǒng)(例如通過(guò)傳送帶)。以這種方式，板坯借助于縱向運(yùn)動(dòng)裝置能夠在機(jī)器的入口和出口之間移位，同時(shí)處理單元16關(guān)于板坯的寬度橫向行進(jìn)。處理單元因此能夠穿越板坯的整個(gè)表面。有利地，處理單元16包括設(shè)置為沿著板坯的運(yùn)動(dòng)方向?qū)R的多個(gè)單元(例如在圖I中為六個(gè)單元)。以這種方式，板坯的表面被各種處理單元連續(xù)地作用。優(yōu)選地，安裝在各種處理單元中的工具的研磨顆粒的粒度在朝著板坯入口側(cè)的單元中較大且朝著出口側(cè)減小。每個(gè)處理單元包括驅(qū)動(dòng)下方垂直軸線心軸100的驅(qū)動(dòng)電機(jī)50，心軸100支撐具有垂直于板坯表面的工作方向(即豎直方向)的處理頭104。心軸是所謂的“活塞”類(lèi)型，即通過(guò)豎直運(yùn)動(dòng)(有利地氣動(dòng)操作的)，以便通過(guò)給定力將處理頭放置在板坯表面上。圖3以示意圖形式示出了穿過(guò)根據(jù)有利實(shí)施方式的心軸100的端部的橫截面。如能夠在此圖中清晰地看到的，心軸100包括第一支撐構(gòu)件132，第一支撐構(gòu)件132圍繞心軸的垂直于支撐工作臺(tái)14的第一主軸線(a)自轉(zhuǎn)。第二支撐構(gòu)件138可旋轉(zhuǎn)地支撐在第一支撐構(gòu)件132內(nèi)部，以便圍繞其平行于第一軸線(a)并與第一軸線(a)有一定距離的第二軸線(b)自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞第一軸線(a)沿軌道運(yùn)行。換句話說(shuō)，第一支撐元件132設(shè)有用于第二支撐元件138的偏心座。第一支撐構(gòu)件和第二支撐構(gòu)件分別借助于第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器108和第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器110連接到用于驅(qū)動(dòng)心軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸102，并且其連接(有利地同軸地)到處理單元的各個(gè)電機(jī)50。有利地，軸102具有與主軸線(a)同軸的旋轉(zhuǎn)軸線。如將在以下闡明的，處理頭104至少支撐在第二支撐構(gòu)件138上，以便與其一起運(yùn)動(dòng)。處理頭104因此具有平行于第一軸線(a)和第二軸線(b)的工作方向，并通過(guò)包括至少?lài)@第一軸線(a)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、圍繞第二軸線(b)的旋轉(zhuǎn)以及沿著板坯表面的平移運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)平整或拋光板還12的表面。由于兩個(gè)不同的運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)裝置或聯(lián)結(jié)器的使用，有可能在第二支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)/軌道運(yùn)動(dòng)期間獲得旋轉(zhuǎn)速度和回轉(zhuǎn)速度之間的期望比率。有利地，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器108和110可以使得第一支撐構(gòu)件132以低于第二支撐構(gòu)件138的自轉(zhuǎn)速度的速度自轉(zhuǎn)。例如，根據(jù)本發(fā)明的可能實(shí)施方式，這已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是有利的且如將在以下所闡明的，第一支撐構(gòu)件圍繞心軸的軸線(a)以20rpm和80rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，同時(shí)第二支撐構(gòu)件圍繞其軸線(b)以200rpm和500rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。根據(jù)圖3中示出的實(shí)施方式，心軸100有利地包括支撐結(jié)構(gòu)120 (在橫梁28上以已知方式豎直地可移位)，罩122在底部以可釋放方式借助于螺 絲固定到支撐結(jié)構(gòu)120。罩122容納并支撐第一旋轉(zhuǎn)構(gòu)件132和第二旋轉(zhuǎn)構(gòu)件138以及各自的運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器108和110，從而形成用于處理頭的完整周轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)單元。電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸102從結(jié)構(gòu)120的底端伸出并深入驅(qū)動(dòng)單元。有利地，第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器包括周轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置。在單元內(nèi)部，與第一齒輪118嚙合的第一小齒輪116用鍵固定在軸102上。齒輪118借助于第一軸承和第二軸承126和130可旋轉(zhuǎn)地安裝在剛性地固定到罩122的銷(xiāo)124上。第二齒輪128 (其也在軸承上有利地形成輪118的支撐)與齒輪118同軸并形成整體。第二齒輪128又與形成在第一支撐構(gòu)件132中的內(nèi)齒131嚙合。為了圍繞所述軸線(a)旋轉(zhuǎn)，該第一元件132經(jīng)由具有與軸線(a)重合的旋轉(zhuǎn)軸線的第三軸承134可旋轉(zhuǎn)地安裝在罩122內(nèi)部。從而清楚，軸102的旋轉(zhuǎn)引起第一小齒輪116開(kāi)始旋轉(zhuǎn)第一齒輪118，并且因此開(kāi)始旋轉(zhuǎn)第二齒輪128，第二齒輪128又開(kāi)始旋轉(zhuǎn)圍繞心軸的軸102的軸線(a)旋轉(zhuǎn)的第一支撐構(gòu)件132。因此,第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器108包括第一小齒輪116、第一齒輪118、第二齒輪128以及齒131。根據(jù)圖3中示出的實(shí)施方式，第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器108因此形成所述周轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置-第一小齒輪116形成恒星齒輪；-第一齒輪118和第二齒輪128形成行星齒輪；-銷(xiāo)124和罩122形成輪系殼體(固定的)；以及-第一支撐構(gòu)件132與其內(nèi)齒一起形成環(huán)形齒輪。第二小齒輪136也用鍵固定在電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸102上并與在第二支撐構(gòu)件138中形成的內(nèi)齒133嚙合，第二支撐構(gòu)件138經(jīng)由在之間設(shè)置的第四軸承140可旋轉(zhuǎn)地安裝在第一支撐構(gòu)件132的內(nèi)部。第二支撐構(gòu)件138被安裝成使其第二軸線(b)關(guān)于第一支撐構(gòu)件132的第一軸線(a)軸向地偏移，且第二支撐構(gòu)件138在圍繞軸線(b)旋轉(zhuǎn)期間保持其內(nèi)齒133與第二小齒輪136嚙合。因此清楚，通過(guò)引起電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸102的旋轉(zhuǎn)，第二小齒輪136開(kāi)始第二支撐構(gòu)件138的旋轉(zhuǎn)，第二支撐構(gòu)件138圍繞關(guān)于心軸的軸102的軸線(a)軸向偏移的軸線(b)旋轉(zhuǎn)。從而，第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器110包括第二小齒輪136以及在第一支撐構(gòu)件132內(nèi)部的齒。還能夠在圖4中清晰地看到各種運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)齒輪的組。
從由兩個(gè)運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)的組合實(shí)現(xiàn)了第二支撐構(gòu)件圍繞主軸(a)沿軌道運(yùn)行同時(shí)其自轉(zhuǎn)。特別地，在圖3中第二支撐構(gòu)件138的軸線(b)顯示在其被完全移位到關(guān)于心軸的軸102的軸線(a)的右邊的第一端位置。如上已經(jīng)舉例進(jìn)一步提到的，通過(guò)描述用于兩個(gè)支撐構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器的結(jié)構(gòu)，如何可以獲得期望的旋轉(zhuǎn)速度是清楚的。例如，下述參數(shù)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)對(duì)于本發(fā)明的可能實(shí)施方式是有利的-心軸的軸102的旋轉(zhuǎn)速度n1(l2= 440rpm ；-第一小齒輪116的齒數(shù)目Z116= 49 ；-第一齒輪118的齒數(shù)目Z118= 70 ；-第二齒輪128的齒數(shù)目Z128= 26 ;以及-第一支撐構(gòu)件132的齒數(shù)目Z132= 145。
因此，傳動(dòng)比將為(Z116/Z118) · (Z128/Z132) = (49/70) · (26/145) I : 7.97第一支撐構(gòu)件132的旋轉(zhuǎn)速度以及因此頭圍繞心軸100的軸線(a)的回轉(zhuǎn)速度從而大約為55rpm。此外，考慮到第二傳動(dòng)裝置110 :-第二小齒輪136的齒數(shù)目Z136= 34 ；-第二支撐構(gòu)件138的齒數(shù)目Z138= 50 ；因此，傳動(dòng)比將為Z136/Z138 = 34/50 I : I. 47第二支撐構(gòu)件138的旋轉(zhuǎn)速度以及因此頭圍繞其軸線(b)的旋轉(zhuǎn)速度從而大約為299rpm。心軸的軸線(a)以及處理頭的軸線(b)之間的距離可以有利地在Icm和5cm之間。通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的心軸(具有圍繞主軸線旋轉(zhuǎn)并支撐第二支撐構(gòu)件的第一環(huán)形支撐構(gòu)件，第二支撐構(gòu)件也是環(huán)形的并圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)，同時(shí)兩個(gè)構(gòu)件在底部面向心軸自身)，有可能獲得用于支撐并驅(qū)動(dòng)用于平整或拋光板坯的處理頭的柔性系統(tǒng)。參考圖5，包括具有其自有旋轉(zhuǎn)軸線(C)的本身已知的研磨承載板152的處理頭104可以例如連接到心軸100的底端。研磨承載板152例如經(jīng)由螺栓連接(在第二支撐構(gòu)件中具有合適的螺紋座)固定到第二支撐構(gòu)件138，使得其第三旋轉(zhuǎn)軸線(c)與第二支撐構(gòu)件的旋轉(zhuǎn)軸線(b)重合。然而，可以提供對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是明顯的固定系統(tǒng)的其它類(lèi)型，例如互鎖類(lèi)型。在操作狀態(tài)期間，研磨承載板152因此能夠執(zhí)行圍繞心軸100的軸102的軸線(a)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以及圍繞其自有軸線(c)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。由于在此提供的描述，以明顯的方式以及以與所描述相似的方式，將從在此描述的創(chuàng)新心軸的運(yùn)動(dòng)中受益的已知輥頭或已知盤(pán)承載頭可以適合為心軸100的底端的替換方案。如能夠在附圖中清晰地看到的，由于所描述的有利結(jié)構(gòu)，心軸使其末端部分定位在可以保持小厚度的罩122的內(nèi)部，大大地有利于心軸的總體高度以及將其安裝在處理機(jī)器內(nèi)部的可能性。圖6和7示出了處理單元的甚至更加有利的實(shí)施方式。根據(jù)本發(fā)明的這個(gè)可能實(shí)施方式，處理頭104是具有徑向部分類(lèi)型的平整頭142，其中每一個(gè)具有圍繞徑向于第二旋轉(zhuǎn)軸線(b)的各個(gè)軸線(d)振蕩的研磨承載承座200。頭的這種類(lèi)型是本身已知的且可以被本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)在此提供的描述容易地想象。該平整頭142包括軸146，軸146產(chǎn)生頭的下方本體145圍繞其軸線(C)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。振蕩部分的軸線徑向連接到本體145。在本體145上方還有上軸環(huán)144，上軸環(huán)144被軸146穿過(guò)并關(guān)于本體145可旋轉(zhuǎn)。借助于已知的內(nèi)部機(jī)構(gòu)(例如凸輪和齒輪類(lèi)型的)，軸146相對(duì)于軸環(huán)144的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生徑向部分相對(duì)于其各自軸線的交替振蕩運(yùn)動(dòng)。圖6以示意圖形式示出了具有振蕩承座的頭的有利內(nèi)部結(jié)構(gòu)，其中第一齒輪160用鍵固定到軸146上，并且與軸146同軸的第二齒輪161固定到通過(guò)軸承安裝在軸146上的環(huán)162。兩個(gè)齒輪160和161通過(guò)由軸環(huán)144支撐的傳動(dòng)裝置163 (由彼此同軸且形成整體的一對(duì)齒輪形成)互相連接。環(huán)162借助于傾斜軸承164支撐一個(gè)或多個(gè)傾斜構(gòu)件165，傾斜構(gòu)件165已經(jīng)經(jīng)由鉸接頭166連接到杠桿167，以用于使承座圍繞各自的徑向軸線旋 轉(zhuǎn)。軸環(huán)144和軸146的不同旋轉(zhuǎn)從而產(chǎn)生了構(gòu)件146相對(duì)于與頭的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面的振蕩。該振蕩由杠桿167傳動(dòng)到承座的徑向軸，徑向軸因此又圍繞其軸線振蕩。如能夠在圖6中再次清晰地看到的，頭142安裝(借助于專(zhuān)用螺栓緊固元件)在第二支撐構(gòu)件138上，同時(shí)頭的軸線(c)與第二支撐構(gòu)件的軸線(b)重合并因此關(guān)于心軸100的軸線(a)軸向偏移。支架150將上軸環(huán)144連接到第一支撐構(gòu)件132。以這種方式，上軸環(huán)144以與軸146的速度不同并且由兩個(gè)支撐件132和138的特定旋轉(zhuǎn)/軌道運(yùn)動(dòng)決定的速度運(yùn)動(dòng)。因此，操作原理如下如上所述，心軸100的軸102的旋轉(zhuǎn)引起第一支撐構(gòu)件132的旋轉(zhuǎn)。第一支撐構(gòu)件132的旋轉(zhuǎn)引起平整頭142的本體144的旋轉(zhuǎn)，平整頭142因此開(kāi)始圍繞心軸100的軸102的軸線(a)繞軌道運(yùn)動(dòng)(回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))。心軸100的軸102的旋轉(zhuǎn)還引起第二支撐構(gòu)件138的自轉(zhuǎn)。第二支撐構(gòu)件138的旋轉(zhuǎn)引起頭142的軸146的旋轉(zhuǎn)，軸146圍繞其軸線(c)以與固定到第一支撐構(gòu)件的軸環(huán)144的速度不同的速度旋轉(zhuǎn)。因此清楚，平整頭142圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線(C)旋轉(zhuǎn)并且同時(shí)圍繞關(guān)于其旋轉(zhuǎn)軸線(C)軸向偏移的心軸100的軸線(a)沿軌道運(yùn)行。而且，徑向承座通過(guò)依賴(lài)于上述兩個(gè)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)振湯。在圖7中，通過(guò)示例，如上面已經(jīng)提到的，平整頭142顯示在關(guān)于在圖6中示出位置的第二端位置，其中第一支撐構(gòu)件132已經(jīng)實(shí)現(xiàn)180°旋轉(zhuǎn)。因此，平整頭142的軸線(c)完全移位到關(guān)于心軸100的軸線(a)的左邊。描述的各種運(yùn)動(dòng)的組合產(chǎn)生了徑向承座處理頭的高滿(mǎn)意度動(dòng)作。因此清楚，由于平整和拋光工具在被處理板坯表面上執(zhí)行的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)，在給定工作區(qū)域中的停頓時(shí)間導(dǎo)致高均勻性的機(jī)械加工動(dòng)作。從而在要被平整的板坯表面上沒(méi)有工具以不適當(dāng)方式保持的區(qū)域。這使得平整/拋光以最有規(guī)律且均勻的方式執(zhí)行成為可能。還清楚，安裝在用于在板坯上執(zhí)行橫向和縱向運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)上、且特別地安裝在沿著橫向方向可移動(dòng)的梁上、在其下方要被平整或拋光的板坯沿著皮帶以縱向方向運(yùn)動(dòng)的心軸產(chǎn)生工具和被處理板坯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，該相對(duì)運(yùn)動(dòng)是復(fù)雜的且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)提供非常滿(mǎn)意的光潔度。該運(yùn)動(dòng)包括
-圍繞被平整頭以及因此工具安裝其上的心軸的豎直軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；-平整頭圍繞其軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；-橫向、交替、平移運(yùn)動(dòng)；_縱向平移運(yùn)動(dòng)；-在平整頭具有振蕩承座的情況下，工具圍繞縱向旋轉(zhuǎn)軸線的振蕩；或者在盤(pán)承載頭的情況下，工具圍繞其豎直軸線的旋轉(zhuǎn)；或者在輥頭的情況下，工具圍繞其水平軸線的旋轉(zhuǎn)。在這一點(diǎn)上，本發(fā)明的預(yù)定目的如何實(shí)現(xiàn)是清楚的。由于描述的解決方案，工具和被機(jī)械加工的材料的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合實(shí)際上引起任 何可視缺陷的全部消除，這是因?yàn)闆](méi)有工具保持更長(zhǎng)時(shí)間段的區(qū)域。由于本發(fā)明，甚至在對(duì)著光線觀察暗板坯的情況下，有可能通過(guò)相對(duì)低成本的機(jī)器獲得沒(méi)有刻痕且沒(méi)有任何可見(jiàn)缺陷的精致材料的板坯。而且通過(guò)所描述的心軸，特別是在工具具有振蕩承座的復(fù)雜情況下，有可能以相對(duì)低的成本并具有相對(duì)小的尺寸來(lái)獲得工具更滿(mǎn)意的運(yùn)動(dòng)。關(guān)于上述實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員為了滿(mǎn)足特定需要可以通過(guò)等價(jià)部件對(duì)所述部件做出修改且/或替換，而不因此偏離所附權(quán)利要求的范圍。例如，可以采用不同的齒輪機(jī)構(gòu)以將上述運(yùn)動(dòng)傳遞到處理頭104。以同樣的方式，可以采用例如除齒輪傳動(dòng)裝置以外的傳動(dòng)裝置的其它類(lèi)型。
權(quán)利要求
1.一種用于平整或拋光石材的板還(12)的機(jī)器(10),所述機(jī)器(10)包括 支撐工作臺(tái)(14)，所述支撐工作臺(tái)(14)用于待處理的板坯(12)， 至少ー個(gè)處理單元(16)，所述處理単元(16)設(shè)置在所述支撐工作臺(tái)(14)上方，以及相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置(18、20、26、22)，所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置(18、20、26、22)用于執(zhí)行所述處理単元(16)在支撐工作臺(tái)(14)上方的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，使得所述處理単元(16)在設(shè)置于所述支撐工作臺(tái)(14)上的所述板坯(12)的表面上方行迸， 其特征在于 所述處理單元(16)包括 心軸(100)，所述心軸(100)具有 第一支撐構(gòu)件(132)，所述第一支撐構(gòu)件(132)圍繞所述心軸(100)的垂直于所述支撐工作臺(tái)(14)的第一主軸線(a)自轉(zhuǎn)， 第二支撐構(gòu)件(138)，所述第二支撐構(gòu)件(138)支撐在所述第一支撐構(gòu)件(132)內(nèi)部，以便圍繞其平行于所述第一軸線(a)且與所述第一軸線(a)有一定距離的第二軸線(b)自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞所述第一軸線(a)沿軌道運(yùn)行， 電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)用于驅(qū)動(dòng)所述心軸，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)借助于第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(108)連接到所述第一支撐構(gòu)件(132)以引起其圍繞所述第一軸線的旋轉(zhuǎn)，并借助于第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(110)連接到所述第二支撐構(gòu)件以引起其圍繞所述第二軸線的旋轉(zhuǎn)， 處理頭(104)，所述處理頭(104)支撐在所述第二支撐構(gòu)件(138)上，并具有平行于所述第一軸線(a)和所述第二軸線(b)的工作方向，以便在設(shè)置在所述工作臺(tái)(14)上的所述板坯(12)的所述表面上操作，使得所述處理頭(104)通過(guò)至少包括圍繞所述第一軸線(a)的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、圍繞所述第二軸線(b)的旋轉(zhuǎn)以及沿著所述板坯(12)的所述表面的平移運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)平整或拋光所述板坯(12)的所述表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器和所述第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器使得在所述心軸的軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一支撐構(gòu)件(132)以比所述第二支撐構(gòu)件(138)的自轉(zhuǎn)速度低的速度自轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器包括周轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(108)包括用鍵固定在所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)上并與第一齒輪(118)哨合的第一小齒輪(116);所述第一齒輪(118)在支撐于所述心軸(100)的罩(122)上的銷(xiāo)(124)上旋轉(zhuǎn),所述第一齒輪(118)與第二齒輪(128)成整體并同軸,所述第二齒輪(128)與在所述第一支撐構(gòu)件(132)上形成的內(nèi)齒(131)嚙合，以便圍繞所述第一軸線(a)旋轉(zhuǎn)所述第一支撐構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(110)包括第二小齒輪(136)，所述第二小齒輪(136)用鍵固定在所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)上并與在所述第二支撐構(gòu)件(138)上形成的內(nèi)齒(133)嚙合，以便圍繞所述第二軸線(b)旋轉(zhuǎn)所述第二支撐構(gòu)件，所述第二支撐構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述第一支撐構(gòu)件(132)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述處理頭(104)是具有徑向部分類(lèi)型的平整頭(142)，所述徑向部分中的每ー個(gè)承載研磨工具(148)并圍繞關(guān)于所述第二旋轉(zhuǎn)軸線(b)成徑向的各個(gè)軸線(d)振蕩。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器，其特征在干 所述平整頭(142)包括軸(146)和上軸環(huán)(144)，其中所述軸(146)用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到支撐所述徑向部分的所述頭的本體(145)，所述上軸環(huán)(144)關(guān)于所述本體(145)可旋轉(zhuǎn)并連接到所述徑向部分，使得所述軸環(huán)(144)關(guān)于所述軸(146)的旋轉(zhuǎn)速度差引起所述徑向部分圍繞所述各個(gè)軸線(d)的振蕩，所述頭的所述軸(146)固定到所述第二支撐構(gòu)件(138)且所述上軸環(huán)(144)固定到所述第一支撐構(gòu)件(132)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于在操作狀態(tài)下，所述處理頭(104)圍繞其軸線(b)以在200rpm和500rpm之間的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)，并圍繞所述心軸的軸線以在20rpm和80rmp之間的旋轉(zhuǎn)速度沿軌道運(yùn)行。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述處理頭(104)是具有研磨承載板(152)的類(lèi)型的處理頭。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的機(jī)器，其特征在于 所述相對(duì)運(yùn)動(dòng)裝置是用于執(zhí)行沿著平行于所述板坯的兩個(gè)正交方向的運(yùn)動(dòng)的裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的機(jī)器，其特征在干 用于執(zhí)行沿著兩個(gè)正交方向的運(yùn)動(dòng)的所述裝置包括用于執(zhí)行所述板坯(12)的縱向運(yùn)動(dòng)的縱向運(yùn)動(dòng)裝置(22)以及用于執(zhí)行所述處理単元(16)的橫向運(yùn)動(dòng)的橫向運(yùn)動(dòng)裝置(30)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的機(jī)器，其特征在于 所述縱向運(yùn)動(dòng)裝置包括用于在所述支撐工作臺(tái)(14)上傳送所述板坯的系統(tǒng)(22)，且所述橫向運(yùn)動(dòng)裝置(30)包括彼此面對(duì)并橫向跨越所述支撐工作臺(tái)(14)設(shè)置的一對(duì)橋狀支撐結(jié)構(gòu)(18、20)以及至少ー個(gè)縱梁(24)，所述縱梁(24)的端部(26、28)終止在電機(jī)驅(qū)動(dòng)的滑架中，以便沿著所述ー對(duì)支撐結(jié)構(gòu)(18、20)行進(jìn)，并且所述縱梁(24)支撐所述至少ー個(gè)處理單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的機(jī)器，其特征在于 所述處理単元包括沿著所述縱梁(24)對(duì)齊的多個(gè)單元。
14.一種心軸(100)，用于移動(dòng)用于處理石材的板坯(12)的頭(104)，所述心軸(100)包括第一支撐構(gòu)件(132)，所述第一支撐構(gòu)件(132)圍繞所述心軸(100)的平行于所述頭(104)的工作方向的第一主軸線(a)自轉(zhuǎn)；第二支撐構(gòu)件(138)，所述第二支撐構(gòu)件(138)支撐在所述第一支撐構(gòu)件(132)內(nèi)部，以便圍繞其平行于所述第一軸線(a)且與所述第一軸線(a)有一定距離的第二軸線(b)自轉(zhuǎn)并同時(shí)圍繞所述第一軸線(a)沿軌道運(yùn)行；電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)用于驅(qū)動(dòng)所述心軸，所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)借助于第ー運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(108)連接到所述第一支撐構(gòu)件(132)以便引起其圍繞所述第一軸線的旋轉(zhuǎn)，并借助于第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(110)連接到所述第二支撐構(gòu)件(138)以便引起其圍繞所述第二軸線的旋轉(zhuǎn)，所述處理頭(104)支撐在所述第二支撐構(gòu)件(138)上，使得所述處理頭(104)圍繞所述第二軸線(b)旋轉(zhuǎn)并圍繞所述第一軸線(a)沿軌道運(yùn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的心軸，其特征在于所述處理頭(104)是具有徑向部分類(lèi)型的平整頭(142)，所述徑向部分中的每ー個(gè)承載研磨工具(148)并圍繞關(guān)于所述第二旋轉(zhuǎn)軸線(b)成徑向的各個(gè)軸線(d)振蕩。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的心軸，其特征在干 所述平整頭(142)包括軸(146)和上軸環(huán)(144)，其中所述軸(146)用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到支撐所述徑向部分的所述頭的本體(145)，所述上軸環(huán)(144)關(guān)于所述本體(145)可旋轉(zhuǎn)并連接到所述徑向部分，使得所述軸環(huán)(144)關(guān)于所述軸(146)的旋轉(zhuǎn)速度差引起所述徑向部分圍繞所述各個(gè)軸線(d)的振蕩，所述頭的所述軸(146)固 定到所述第二支撐構(gòu)件(138)且所述上軸環(huán)(144)固定到所述第一支撐構(gòu)件(132)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的心軸，其特征在干 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器和所述第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器使得在所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，所述第一支撐構(gòu)件(132)以比所述第二支撐構(gòu)件(138)的自轉(zhuǎn)速度低的速度自轉(zhuǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的心軸，其特征在于 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器包括周轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的心軸，其特征在于 所述第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(108)包括第一小齒輪(116)，所述第一小齒輪(116)用鍵固定在所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)上并與第一齒輪(118)哨合；所述第一齒輪(118)在支撐于所述心軸(100)的罩(122)上的銷(xiāo)(124)上旋轉(zhuǎn)，所述第一齒輪(118)與第二齒輪(128)成整體并同軸，所述第二齒輪(128)與在所述第一支撐構(gòu)件(132)上形成的內(nèi)齒(131)嚙合，以便圍繞所述第一軸線(a)旋轉(zhuǎn)所述第一支撐構(gòu)件。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的心軸，其特征在干 所述第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器(110)包括第二小齒輪(136)，所述第二小齒輪(136)用鍵固定在所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸(102)上并與在所述第二支撐構(gòu)件(138)上形成的內(nèi)齒(133)嚙合，以便圍繞所述第二軸線(b)旋轉(zhuǎn)所述第二支撐構(gòu)件，所述第二支撐構(gòu)件可旋轉(zhuǎn)地安裝在所述第一支撐構(gòu)件(132)上。
全文摘要
平整或拋光石材或石狀材料的板坯的機(jī)器和心軸，該機(jī)器包括待處理板坯移動(dòng)的支撐工作臺(tái)、設(shè)在工作臺(tái)上的至少一處理單元、執(zhí)行處理單元在工作臺(tái)上的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的裝置。處理單元包括心軸，其有繞垂直于工作臺(tái)的第一軸線自轉(zhuǎn)的第一支撐構(gòu)件和支撐在第一支撐構(gòu)件上以繞平行于第一軸線且與之有距離的第二軸線自轉(zhuǎn)同時(shí)繞第一軸線軌道運(yùn)行的第二支撐構(gòu)件。驅(qū)動(dòng)心軸的電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸由第一運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第一支撐構(gòu)件以引起繞第一軸線的旋轉(zhuǎn)。電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸還由第二運(yùn)動(dòng)聯(lián)結(jié)器連接到第二支撐構(gòu)件以引起繞第二軸線的旋轉(zhuǎn)。處理頭支撐在第二支撐構(gòu)件上使處理頭用至少包括繞第一軸線的回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、繞第二軸線的旋轉(zhuǎn)及沿板坯表面的平移運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)來(lái)平整或拋光板坯表面。
文檔編號(hào)B24B7/22GK102649252SQ201210045170
公開(kāi)日2012年8月29日 申請(qǐng)日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月24日
發(fā)明者盧卡·通切利 申請(qǐng)人:盧卡·通切利