[发明专利]一种自平衡自适应石材锯切装置

摘要

一种自平衡自适应石材锯切装置，属于石材切割设备技术领域，包括用于切割任意尺寸的石材的自平衡可调式锯切系统；用于驱动所述自平衡可调式锯切系统在切割石材时的横向移动并平衡反扭距的自平衡锯切行走系统；用于支撑和移动整个自平衡自适应石材锯切装置的支撑与运移系统；用于保持整个自平衡自适应石材锯切装置在切割石材过程工作平面与石材的表面平行的自适应调平系统；用于为整个自平衡自适应石材锯切装置提供工作所需电能的电力系统为；用于控制整个自平衡自适应石材锯切装置的控制与数据采集系统；本发明利用切割工具切割产生的反力继续切割石材，实现了切割力的自平衡，从而实现切割石材的过程中崩碎减少、振动减小的目的。

主权项

1.一种自平衡自适应石材锯切装置，其特征在于，包括：自平衡可调式锯切系统、自平衡锯切行走系统、支撑与运移系统、自适应调平系统、电力系统和控制与数据采集系统，所述自平衡可调式锯切系统包括第一外锯片、第二外锯片、第一内锯片、第二内锯片、双转子电机、内锯片间距调节驱动电机、内锯片导轨、内锯片导轨固定件、内锯片支座、锯片固定螺母、外锯片间距调节驱动电机、外锯片导轨、外锯片导轨固定件、内滑环、外滑环、外锯片调整距离传感器及内锯片调整距离传感器，所述第一内锯片及第二内锯片由锯片固定螺母分别固定在各自对应的内锯片支座上；所述双转子电机包括电机外转子和电机内转子，电机外转子套设在电机内转子上，电机外转子和电机内转子同轴设置，电机外转子和电机内转子旋转方向相反，电机外转子用于驱动第一内锯片和第二内锯片沿轴向同步旋转，电机内转子用于驱动第一外锯片和第二外锯片沿轴向同步旋转，电机外转子上设置有对称分布的两组凹槽滑道，每组凹槽滑道的数量为两个，内锯片支座的内圈与电机外转子上的凹槽滑道配合，内锯片支座在电机外转子上沿凹槽滑道滑动用于调整第一内锯片和第二内锯片所在位置；所述内锯片间距调节驱动电机的数量为两个，两个内锯片间距调节驱动电机对称设置在电机外转子上，每个内锯片间距调节驱动电机通过联轴器与一根内锯片导轨连接，内锯片导轨为螺旋丝杠，两根内锯片导轨相互平行设置，两根内锯片导轨均一端与第一内锯片螺纹连接，另一端与第二内锯片螺纹连接，内锯片间距调节驱动电机带动内锯片导轨转动，从而驱动第一内锯片和第二内锯片沿锯片导轨长度方向移动；两根内锯片导轨由对称分布于电机外转子上的两组内锯片导轨固定件固定，每组内锯片导轨固定件数量为两个；所述第一外锯片和第二外锯片由锯片固定螺母分别固定在各自对应的外锯片导轨固定件上，电机内转子上设置有对称分布的两组凹槽滑道，每组凹槽滑道数量为两个，外锯片导轨固定件的内圈与电机内转子上的凹槽滑道配合，外锯片导轨固定件在电机内转子上沿凹槽滑道滑动用于调整第一外锯片和第二外锯片的位置；所述外锯片间距调节驱动电机安装在电机内转子上，外锯片间距调节驱动电机数量为两个，一个外锯片间距调节驱动电机位于第一外锯片和第一内锯片之间，另外一个位于第二外锯片和第二内锯片之间；每个外锯片间距调节驱动电机通过联轴器连接有外锯片导轨，外锯片导轨为螺旋丝杠，位于第一外锯片侧的外锯片导轨一端与同侧的外锯片间距调节驱动电机连接，另一端与第一外锯片连接，位于第二外锯片侧的外锯片导轨一端与同侧的外锯片间距调节驱动电机连接，另一端与第二外锯片连接，外锯片间距调节驱动电机带动外锯片导轨转动，从而驱动第一外锯片和第二外锯片沿各自对应的外锯片导轨长度方向移动；所述内锯片导轨固定件上安装有内滑环和外滑环，内滑环与外滑环同轴且其位于外滑环内部，内滑环与外滑环之间通过滑环内电刷连接；外滑环与上部的导轨滑动块连接，外滑环与双转子电机具有相对运动；所述外锯片调整距离传感器安装于外锯片间距调节驱动电机上；所述内锯片调整距离传感器安装于内锯片间距调节驱动电机上；其中外滑环、内滑环、双转子电机、内锯片间距调节驱动电机、外锯片间距调节驱动电机、外锯片距离调整器及内锯片距离传感器分别和控制与数据采集系统电性连接；所述自平衡锯切行走系统包括导轨、导轨滑动块、导轨传动箱、导轨自平衡齿轮、导轨驱动电机及锯片行走距离传感器，导轨为丝杠，导轨的数量为两根，两根导轨的两端均安装在支撑与运移系统上；所述导轨滑动块的内部设有丝扣，导轨滑动块与导轨配合；所述导轨传动箱固定在支撑与运移系统上，导导轨传动箱内部安装三个导轨自平衡齿轮，三个导轨自平衡齿轮呈L形布置，上部安装两个，下部安装一个，相互靠近的导轨自平衡齿轮之间啮合，上部两个导轨自平衡齿轮分别与两根导轨通过键进行配合，安装在下部的导轨自平衡齿轮与导轨驱动电机的输出轴连接；导轨驱动电机和控制与数据采集系统电性连接；锯片行走距离传感器安装在导轨滑动块上部，锯片行走距离传感器和控制与数据采集系统电性连接；所述支撑与运移系统包括导轨支撑架、固定架、工作台、发电机支架、提手、行轮支座和行轮，导轨支撑架的数量为两个，分别位于所述自平衡可调式锯切系统的两侧；固定架数量为四个，两两一组，分别安装于导轨支撑架筋两端部，同一组内的两个固定架以导轨支撑架筋为对称轴设置在导轨支撑架筋两侧，固定架一端与导轨支持架连接，另一端与导轨支撑架筋连接；工作台数量为两个，分别固定在两个导轨支撑架的外侧，用于安放控制与数据采集系统；发电机支架固定在导轨支撑架外侧，用于安放发电机；行轮支座数量为四个，四个行轮支座分别固定在四个行轮电动推杆的下部，每个行轮支座上安装有一个行轮；所述自适应调平系统包括行轮电动推杆、锯切装置支撑推杆和水平距离传感器，行轮电动推杆数量为四个，四个行轮电动推杆两两一组，两组行轮电动推杆分别设置在两个导轨支撑架上，行轮电动推杆和控制与数据采集系统电性连接；锯切装置支撑推杆数量为四个，四个锯切装置支撑推杆两两一组，两组锯切装置支撑推杆分别设置在两个导轨支撑架上，锯切装置支撑推杆和控制与数据采集系统电性连接；水平距离传感器数量为四个，四个水平距离传感器分别安装于四个固定架上，用于监测自平衡自适应石材锯切装置四个角与地面的距离，水平距离传感器和控制与数据采集系统电性连接；所述电力系统包括发电机、锯切电机传电刷、导轨支撑架筋和滑环内电刷，导轨支撑架筋固定在导轨支撑架上，导轨支撑架筋内部具有两根电线，导轨支撑架筋内部的两根电线与外部电源或发电机连接，两根电线分别用于传输强电和弱电，锯切电机传电刷固定在锯片行走距离传感器上，锯切电机传电刷与导轨支撑架筋内部的电线紧密接触且滑动传电；滑环内电刷安装于内滑环和外滑环内部，用于内滑环和外滑环相对滑动时的电力传输；发电机通过导轨支撑架筋内用于传输强电的电线和控制与数据采集系统强电连接；导轨支撑架筋内用于传输弱电的电线与数据采集系统弱电连接；所述控制与数据采集系统为控制箱，控制箱内部设置有单片机，外部设置有控制面板及显示屏，控制面板及显示屏分别与单片机电性连接；控制面板上设置有用于设定整个自平衡自适应石材锯切装置动作的动作按钮，动作按钮包括用于启动自平衡自适应石材锯切装置的启动按钮；用于调整锯切装置支撑推杆的长度的高度调整按钮；用于调整自平衡可调式锯切系统的移动的水平调整按钮；用于调整锯片位置的锯片调整按钮；用于制动自平衡自适应石材锯切装置的停止按钮；显示屏用于实时显示整个自平衡自适应石材锯切装置状态信息，同时显示屏还设置有数据输入窗口。