高效路边石倒角磨光一体化流水线论文和设计-綦增华

全文摘要

本实用新型公开了一种高效路边石倒角磨光一体化流水线，包括沿石料的输送方向依次设置的上料机构、倒角装置、摆渡辊道、磨光装置、下料机构，其中所述倒角装置又包括压料机构、设置在压料机构一侧的切割机构；所述磨光装置又包括前后平行设置的前横梁和后横梁、以及沿石料的输送方向并列设置在前横梁上的多个平面磨光单元和并列设置在后横梁上的多个立面磨光单元。本实用新型能够将上料、倒角、磨光、下料等工序实现一体化流水线设计，真正实现人机合一，自动化程度高，极大地降低了工人的劳动强度，安全卫生系数大大提高，工作效率大幅度提高70%以上，有效地保证了路边石的加工质量和精度，真正实现了路边石的无缝安装。

主设计要求

1.高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，包括沿石料的输送方向依次设置的上料机构、倒角装置、摆渡辊道、磨光装置、下料机构，其中所述倒角装置又包括压料机构、设置在压料机构一侧的切割机构；所述磨光装置又包括前后平行设置的前横梁和后横梁、以及沿石料的输送方向并列设置在前横梁上的多个平面磨光单元和并列设置在后横梁上的多个立面磨光单元。

设计方案

2.根据权利要求1所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述压料机构包括压料气缸、轴承座、导向座、托辊、倒角输送带、工作台，其中多个托辊平行共面支撑并设置于倒角输送带下面，在每一托辊的两端对称设置有可沿导向座上下移动的一对轴承座，一对轴承座下端与一对压料气缸杆相连接，一对导向座对称设置在机架两侧；压料时，压料气缸杆伸出，向上顶起托辊，并将石料压紧于工作台上。

3.根据权利要求2所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述工作台是由固装在倒角输送带正上方的机架上部且位于同一平面上的多个轴承形成的。

4.根据权利要求1所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述平面磨光单元包括升降限位机构；所述升降限位机构中的主轴座两侧对称设置有一对升降气缸，升降气缸杆与垂直主轴相连接；垂直主轴上部设置于主轴座内腔中并能上下移动；限位导杆两端分别与主轴座、垂直主轴上设有的限位块相连接；通过升降气缸杆伸缩，带动垂直主轴及其下端的平面磨头升降，由限位导杆、限位块控制升降行程。

5.根据权利要求1或4所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述磨光装置还包括找平机构，所述找平机构为带有磨光片的一对气动马达，一对气动马达对称设置在马达安装座上，马达安装座设置在最后一个水平主轴的内端。

6.根据权利要求1所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述上料机构包括上料辊道、曲臂吊、气动夹具，其中曲臂吊设置在上料辊道的一侧并通过电动葫芦与气动夹具相连接。

7.根据权利要求1所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述下料机构包括下料辊道、曲臂吊、气动夹具，其中曲臂吊设置在下料辊道的一侧并通过电动葫芦与气动夹具相连接。

8.根据权利要求6或7所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述气动夹具包括气缸、导向套、导向杆、夹紧块、防滑垫；其中气缸杆与套设于导向杆上的导向套相连接，在导向杆上沿长度方向设置有多个定位孔，在与石料长度相对应的定位孔中插入定位销，锁定导向套在导向杆上的位置；在导向杆、导向套上分别固装有一夹紧块，在一对夹紧块的内侧面相对固装有一对防滑垫；由气缸杆驱动导向套沿导向杆伸缩移动，实现一对夹紧块对石料的夹紧或者放开。

9.根据权利要求6或7所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述曲臂吊包括立杆、长臂、短臂、转轴、电动葫芦，立杆与长臂、长臂与短臂之间均通过转轴连接，在长臂上连接有电动葫芦。

10.根据权利要求1或7所述的高效路边石倒角磨光一体化流水线，其特征是，所述下料机构还包括过渡辊道、集料台，所述过渡辊道、集料台设置于磨光装置与下料辊道之间，在集料台面上均布有多个万向轮。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及路边石加工机械技术领域，尤其是涉及高效路边石倒角磨光一体化流水线。

背景技术

路边石是一般用于路面边缘的界石，也称道牙石或缘石，它是在路面上区分车行道、人行道、绿地、隔离带和道路其他部分的界线，起到保障行人、车辆交通安全和保证路面边缘整齐的作用。

目前，路边石加工通常采用单一机械分别进行倒角、磨光，存在不足是：

采用人工或者吸盘上下料，但结构简陋，设计不合理，操作不安全卫生，费时费力，劳动强度大，工作效率低。

采用电机加锯片的倒角结构，电机功率小，工作效率低下。倒角时，采用弹簧压紧结构用于固定石料的加工位置；但弹簧压紧结构压力不可控，不耐用，压力不够，故障率高；大大降低了倒角的良品率，导致路边石无法安装。

磨光时，6个磨头均安装在大梁上，大梁安装在滑板上；通过大梁的升降带动所有磨头整体升降，实现石料加工。但大梁长度太长，大梁升降无法平衡，导致磨光面不水平，出现一头高一头低情况，无法实现石料的无缝安装。另外，配置不合理，在电控方面是操作系统不成熟，磨料不到位，例如有些边角加工不到位，有遗漏。在机械设计方面，由于硬连接，皮带窄，滑动磨擦力大，以及强行返车，扭矩大，而造成断轴、断皮带。

加工工艺使用要求不配套，不符合操作规范，对残缺产品如不规整的石料无法解决。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高效路边石倒角磨光一体化流水线，其将上料、倒角、磨光、下料等工序实现一体化流水线设计，真正实现人机合一，自动化程度高，极大地降低了工人的劳动强度，安全卫生系数大大提高，工作效率大幅度提高70%以上，有效地保证了路边石的加工质量和精度，真正实现了路边石的无缝安装。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

高效路边石倒角磨光一体化流水线，包括沿石料的输送方向依次设置的上料机构、倒角装置、摆渡辊道、磨光装置、下料机构，其中所述倒角装置又包括压料机构、设置在压料机构一侧的切割机构；所述磨光装置又包括前后平行设置的前横梁和后横梁、以及沿石料的输送方向并列设置在前横梁上的多个平面磨光单元和并列设置在后横梁上的多个立面磨光单元。

所述压料机构包括压料气缸、轴承座、导向座、托辊、倒角输送带、工作台，其中多个托辊平行共面设置并支撑于倒角输送带下面，在每一托辊的两端对称设置有可沿导向座上下移动的一对轴承座，一对轴承座的下端与一对压料气缸杆相连接，一对导向座对称设置在机架两侧；压料时，压料气缸杆伸出，向上顶起托辊，并将石料压紧于工作台上。

所述工作台是由固装在倒角输送带正上方的机架上部且位于同一平面上的多个轴承形成的。

所述平面磨光单元包括升降限位机构；所述升降限位机构中的主轴座两侧对称设置有一对升降气缸，升降气缸杆与垂直主轴相连接；垂直主轴上部设置于主轴座内腔中并能上下移动；限位导杆两端分别与主轴座、垂直主轴上设有的限位块相连接；通过升降气缸杆伸缩，带动垂直主轴及其下端的平面磨头升降，由限位导杆、限位块控制升降行程。

所述磨光装置还包括找平机构，所述找平机构为带有磨光片的一对气动马达，一对气动马达对称设置在马达安装座上，马达安装座设置在最后一个水平主轴的内端。

所述上料机构包括上料辊道、曲臂吊、气动夹具，其中曲臂吊设置在上料辊道的一侧并通过电动葫芦与气动夹具相连接。

所述下料机构包括下料辊道、曲臂吊、气动夹具，其中曲臂吊设置在下料辊道的一侧并通过电动葫芦与气动夹具相连接。

所述气动夹具包括气缸、导向套、导向杆、夹紧块、防滑垫；其中气缸杆与套设于导向杆上的导向套相连接，在导向杆上沿长度方向设置有多个定位孔，在与石料长度相对应的定位孔中插入定位销，锁定导向套在导向杆上的位置；一对夹紧块分别固装在导向杆、导向套上，在一对夹紧块的内侧面相对固装有一对防滑垫；由气缸杆驱动导向套沿导向杆伸缩移动，实现一对夹紧块对石料的夹紧或者放开。

所述曲臂吊包括立杆、长臂、短臂、转轴、电动葫芦，立杆与长臂、长臂与短臂之间均通过转轴连接，在长臂上连接有电动葫芦。

所述下料机构还包括过渡辊道、集料台，所述过渡辊道、集料台设置于磨光装置与下料辊道之间，在集料台面上均布有多个万向轮。

本实用新型与已有技术相比，具有以下优点和积极效果：

本实用新型将上料、倒角、磨光、下料等工序实现一体化流水线设计，真正实现人机合一，自动化程度高，极大降低了工人的劳动强度，安全卫生系数大大提高，工作效率大幅度提高70%以上，有效地保证了路边石的加工质量和精度，真正实现了路边石的无缝安装。

采用自动上下料机构，大大降低工人劳动强度，大幅度提高工作效率，操作方便安全，上下料摆动灵活，自动化程度高。

压料机构采用气动压紧结构，代替原来的机械弹簧压紧结构，压力可控，耐用，无故障，提高良品率达到100%。切割机构中的倒角电机加工功率大，工作效率高。

磨光装置配置合理，工艺设计达到要求，电控系统优化，从根本上解决了断轴、断皮带的缺陷，极大地降低了故障率。增加了找平机构，磨料到位，边角也无遗漏，路边石的加工质量和精度大大提高。

升降限位机构采用单个气缸对应升降单个平面磨头，代替了原来的大梁升降实现所有平面磨头的整体升降，升降平衡性好，磨光面平面度好，能够实现路边石的无缝安装。

整个流水线由一个空压机和一个气压表控制，减少了真空泵，降低了成本，大大降低了故障率，采用通用部件，使安装维护更加方便。

附图说明

图1为本实用新型的俯视结构图；

图2为本实用新型的前视结构图；

图3为图1中倒角装置的局部剖视结构图；

图4为图1中磨光装置的俯视结构图；

图5为图4中磨光装置的部分结构图；

图6为图4中找平机构的放大图；

图7为图1中下料机构的部分结构图。

图1-图7中部件说明：

100、曲臂吊；200、气动夹具；300、上料辊道；400、倒角装置；500、摆渡辊道；600、磨光装置；700、过渡辊道；800、集料台；801、万向轮；900、下料辊道；

401、压料气缸；402、轴承座；403、导向座；404、托辊；405、倒角输送带；406、石料；407、机架；408、工作台；409、倒角电机；

601、纵向移动电机；602、传动轴；603、前横梁；604、齿轮；605、齿条；606、纵向导向机构；607、后横梁调高机构；608、后横梁；609、立面磨头电机；610、立面磨头；611、平面磨头电机；612、限位导杆；613、垂直主轴；614、升降气缸；615、主轴座；616、平面磨头；617、磨光片；618、气动马达；619、马达安装座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步地详细说明。

由图1-图7可知，本实用新型包括沿石料的输送方向依次设置的上料机构、倒角装置400、摆渡辊道500、磨光装置600、过渡辊道700、集料台800、下料机构，还包括控制机构；其中：

（一）上料机构：参照图1、图2。

上料机构用于完成石料的上料工序。

如图1、图2所示，上料机构包括上料辊道300、曲臂吊100、气动夹具200；其中：

曲臂吊100设置在上料辊道300的一侧，曲臂吊100包括立杆、长臂、短臂、转轴、电动葫芦，其中立杆与长臂、长臂与短臂之间均通过转轴转动连接；在长臂上连接有电动葫芦，电动葫芦与气动夹具相连接。

气动夹具200包括气缸、导向套、导向杆、夹紧块、防滑垫；其中气缸杆与导向套相连接，导向套套设于导向杆上并能沿导向杆移动。一对夹紧块分别固装于导向杆、导向套上；在一对夹紧块的内侧面相对固装有一对防滑垫，防滑垫起缓冲作用。

气动夹具的工作原理是：通过气缸杆的伸缩，带动导向套上的一夹紧块向另一夹紧块移动，从而将位于一对夹紧块之间的石料夹紧，反之，则放开石料。

在导向杆上对应石料的不同长度沿长度方向设置有多个定位孔，根据所加工石料的长度选择相对应的定位孔并插入定位销，从而将导向套锁定在导向杆上；使一对夹紧块之间间距略大于石料长度，从而缩小气缸杆的工作行程，有利于石料的快速夹紧。

（二）倒角装置：参照图1-图3。

倒角装置用于完成石料的倒角工序。

如图1-图3所示，倒角装置400包括切割机构、升降系统、压料机构、定位机构、倒角输送机构，其中：

切割机构包括倒角电机409、切割片，其中：在倒角电机409的输出轴上安装有切割片，倒角电机驱动切割片对石料完成倒角切割；切割倒角时，石料随同倒角输送带一起移动。在切割上倒角时，切割片与石料的上平面呈一夹角，本实施例中为45°夹角。

切割机构设置在压料机构一侧。倒角输送机构包括倒角输送带及其传动机构。升降系统采用丝杠丝母导柱导向机构，根据石料高度相应调整切割片的高度位置。

压料机构用于倒角时压紧石料。压料机构包括压料气缸401、轴承座402、导向座403、托辊404、倒角输送带405、工作台408、机架407，其中：

多个托辊404平行共面设置且支撑于倒角输送带405下面；托辊404用于支撑倒角输送带上面的石料406。在每一托辊404的两端对称设置有一对轴承座402，在一对轴承座的下端对称连接有一对压料气缸杆；一对导向座403对称设置在机架407的两侧，一对轴承座402可沿一对导向座403上相对设置有的一对导向槽上下移动。

工作台408设置在倒角输送带405正上方的机架407上部；工作台是由固装在倒角输送带正上方的机架上部且位于同一平面上的多个轴承形成的。可根据石料406的高度，通过升降系统来调整工作台的高度，从而实现工作台与倒角输送带之间间距的调整。

工作原理是：压料气缸杆伸出，并向上顶起托辊，同时托辊和倒角输送带上面的石料也向上移动并与工作台相接触，从而将石料压紧于工作台上。

压料机构以工作台为基准，能够保证切割片的石料切面位于同一直线上，有利于石料的倒角加工，从而保证良品率，消灭残次品。

所有压料气缸通过气管与同一气压机相连通；采用同一气压表，气压表设置在气路中。采用同一气管设计结构，优化了气路，维修方便。

（三）磨光装置：参照图1、图2、图4-图6。

磨光装置用于磨光石料，具体是磨光与石料倒角处相邻接的立面和平面。

如图1、图2、图4、图5所示，磨光装置包括磨光输送机构、以及沿石料的输送方向前后平行设置的前横梁603、后横梁608；在前横梁603上并列设置有用于磨光倒角后石料平面的多个平面磨头单元，在后横梁608上并列设置有用于磨光倒角后石料立面的多个立面磨头单元。磨光输送机构包括磨光输送带及其传动机构。本实施例中，平面磨头616为8个，立面磨头610为7个，还有找平机构；从而使磨光装置的结构工艺设计更加合理。

如图4、图5所示，在每个平面磨光单元中，包括平面磨头电机611、皮带传动机构、平面磨头616、升降限位机构；其中平面磨头电机611设置在前横梁603上，并通过皮带传动机构传动设置在垂直主轴613下端的平面磨头616旋转，实现石料平面磨光。

用于平面磨头的升降限位机构包括包括升降气缸614、垂直主轴613、主轴座615、限位导杆612、限位块，其中垂直主轴613的上部设置于主轴座615的内腔中，并能上下移动。在主轴座615的两侧对称设置有一对升降气缸614，升降气缸杆与垂直主轴613相连接。限位导杆612的两端分别与主轴座615、垂直主轴613上设有的限位块相连接。工作时，通过升降气缸杆伸缩，带动垂直主轴及其下端的平面磨头升降，由限位导杆、限位块控制升降行程。

用于平面磨头的纵向移动机构包括纵向移动电机601、传动轴602、齿轮604、齿条605、纵向导向机构606；其中纵向移动电机601通过一对传动轴602与一对齿轮604传动连接，一对齿轮与沿纵向设置的一对齿条605相啮合；在纵向导向机构606的导向作用下，实现前横梁603及其上平面磨头616的纵向移动。纵向导向机构606包括左右对称设置在机架上的一对直线导轨以及可沿直线导轨移动的滑板，一对滑板与前横梁的两端相连接。

工作原理是：平面磨头的磨光是通过平面磨头电机驱动平面磨头旋转来实现的。单个平面磨头的升降是通过升降气缸带动垂直主轴及其下端的平面磨头沿主轴座上下移动来实现的，由限位导杆、限位块来控制工作行程。平面磨头的前后移动是在纵向导向机构的导向作用下，由纵向移动电机驱动齿轮与齿条啮合并带动前横梁及其上所有平面磨头通过滑板沿直线导轨移动来实现的。

如图1、图4所示，在每个立面磨光单元中，包括有立面磨头电机609、皮带传动机构、水平主轴、立面磨头610、后横梁调高机构607，其中：设置在后横梁608上的立面磨头电机609通过皮带传动机构传动水平主轴内端的立面磨头610旋转，实现石料立面的磨光。

在后横梁608上设置有用于调整后横梁及其上所有立面磨头高度的后横梁调高机构607。后横梁调高机构607可根据石料的不同高度，调节立面磨头位于石料的中间位置，有利于提高磨光效果。

如图6所示，在磨光装置中增加了找平机构，找平机构为带有磨光片617的一对气动马达618，一对气动马达618对称设置在马达安装座619上，马达安装座设置在最后一个水平主轴的内端。找平机构靠近过渡辊道，用于最后修平路边石，保证路边石的加工质量和精度。

（四）下料机构：参照图1、图2、图7。

下料机构用于完成石料的下料工序。

如图1、图2、图7所示，下料机构包括下料辊道900、曲臂吊、气动夹具，其中：

曲臂吊包括立杆、长臂、短臂、转轴、电动葫芦，其中立杆与长臂、长臂与短臂之间均通过转轴转动连接；在长臂上连接有电动葫芦，电动葫芦与气动夹具相连接。

气动夹具包括气缸、导向套、导向杆、一对夹紧块、一对防滑垫；其中气缸杆与导向套相连接；导向套套设于导向杆上并可沿导向杆移动。一对夹紧块分别固定于导向杆、导向套上，在一对夹紧块的内侧面相对固装有一对防滑垫，防滑垫起缓冲作用。

工作时，通过气缸杆的伸出，带动导向套上的一夹紧块向另一夹紧块移动，从而将位于一对夹紧块之间的石料夹紧，反之，则放开石料。

根据石料的不同长度，相应地在导向杆上沿长度方向设置有多个定位孔，根据所加工石料长度选择相应的定位孔并在定位孔中插入定位销，以锁定导向套在导向杆上的位置，可使一对夹紧块之间间距略大于石料长度，从而缩小气缸杆的工作行程，有利于石料的快速夹紧。

如图1、图2、图6所示，下料机构还包括过渡辊道700、集料台800；其中过渡辊道700、集料台800设置在磨光装置600与下料辊道900之间。

如图6所示，在集料台800的台面上均布有多个万向轮801，可通过旋转石料来调整石料的摆放角度，例如旋转90°，方便于气动夹具的夹持和石料的码垛堆放，合理安排放料空间。

（五）本实用新型的工作过程如下：参照图1-图7。

a、利用上料机构中的曲臂吊、电动葫芦、气动夹具进行上料工序，将石料安置于上料辊道上；

b、石料从上料辊道输送到倒角输送带上，先由定位机构对石料定位，然后由压料机构将石料压紧于工作台上，然后由切割机构对随同倒角输送带移动的石料进行倒角工序；

c、由摆渡辊道将倒角后的石料输送到磨光输送带上，由平面磨头和立面磨头同时对随同磨光输送带移动的石料进行磨光工序；最后由找平机构对石料进行修平工序；

d、通过过渡辊道将石料输送到集料台上，石料可通过万向轮旋转来调整适当的摆放角度，然后输送到下料辊道上；

e、通过下料机构中的曲臂吊、气动夹具进行下料工序，有利于实现初级码垛堆料；

f、重复上述过程，依次循环往复。

设计图

高效路边石倒角磨光一体化流水线论文和设计

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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