具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

参见图1-图3所示，一种机械臂石材雕刻切磨抛系统，包括：机械臂底座1、机械臂本体2、机械臂控制柜3、为控制柜提供冷却的水冷系统4、机械臂末端主轴5、与机械臂联动的转台6、雕刻工具库7、刮板排屑系统8、底盘冲屑系统、纸袋过滤机系统9；

所述机械臂本体2的一端连接所述机械臂底座1，另一端连接所述机械臂末端主轴5；所述刮板排屑系统8用于将转台6的石屑清除，所述底盘冲屑系统利用水冷系统4喷出的冷却液与石屑混合后流入纸袋过滤机系统9过滤后，重新得到干净的冷却液循环使用；

所述雕刻工具库7内设置有用于安装在机械臂末端主轴5上的工具。

需要说明的是系统所使用的雕刻工具库7，含有以下加工工具：

一、绳锯机，用来进行石材毛坯的大块切割，使用此方法加工石材有着加工效率高，且节省材料的作用。其结构主要有以下部分“

5.3mm金刚石绳锯，其直接与石材相接触，负责切割部分，由张紧缸控制其压紧力使其保持在三个导轮周围。张紧缸由电机与张紧轮组成，其用电机向张紧轮传递一个向左的拉力使绳锯紧绷在导轮上，达到切割目的绳锯机还存在步进电机带动导轮转动，控制其锯切时的切割速度绳锯机结构由两块矩形板材构成，满足锯切加工时的强度与刚度。

二、锯片刀具，同样作为锯切工具使用可以安装于六轴机械臂主轴上其与绳锯机的区别在于尺寸限制，锯片的切削范围受限于其半径减去中间连接部位，而绳锯机切割长度为其两导轮中间距离，锯片仅适合范围较小的毛坯进行切割。

三、平底铣刀，用于石材雕刻过程的粗加工，去除锯切后粗加工毛坯存在的残余部分，得到立体异型石雕的大致轮廓。

四、球头铣刀，用于石材雕刻过程中的精加工，将粗加工后的粗糙轮廓精细处理，去除其残留高度，贴合实际工件模型。

五、钻孔刀，用于石材雕刻过程中可能存在的钻孔步骤。

六、抛光工具，用于精加工后的抛光过程，由于精加工后模型表面虽没有残留高度，但表面质量仍存在不够光滑的问题，这时需要进行一步抛光来使模型表面粗糙度达到需求。其由高频电机与抛光盘构成。

在系统中将不同的加工工具提前编号，在轨迹代码中添加将要使用的工具编号与对应工具编号所在的工具架的具体位置坐标，机械臂会识别所选择的编号，在加工前自动抓取锯切机、磨削刀具、抛光头这几种不同的工具在加工前移动至待使用的工具前，抓取该步骤需要使用的工具，在抓取完成之后再使用工具架上的对刀仪进行对刀操作。

对刀首先需要确定工具长度与直径，之后机械臂工具坐标以垂直向下的方式靠近对刀仪，在接触后对刀仪反馈工具长度，机械臂提起并记录工具长度作为轨迹参数的一部分。

锯切完成后需要机械臂带动主轴系统抓取磨削刀具对材料进行进一步除去，其由主轴带动刀具旋转提供加工所需的磨削力。得到精加工后的模型，之后使用抛光工具对模型进行最后的加工，得到满足使用要求的成品工件。

加工过程中，水作为冷却液在系统中可以循环使用，其中主要使用刮板式排屑系统，纸带过滤机如图3所示来过滤水中的石粉。刮板式排屑系统工作时，首先将转台6上难以被水流冲走的石屑清除，将其与水流混合带入纸带过滤机，携带有杂质的被污染液体，经过水流缓冲装置流入具有较大高层度的弧形过滤池内，液体中的杂质被无纺布过滤形成滤饼，滤饼越积越厚，致使污液液面上升，浮起液位继电器的浮球，减速机启动并拖动更换无纺布，滤渣落入滤渣箱，废无纺布被减速机卷起；无纺布更新后污液液面下降，减速机停止转动，设备进入下一净化循环。被净化后的液体进入重复循环使用环节。

使用上述的机械臂石材雕刻切磨抛系统进行石材雕刻时，包括如下步骤：

1)模型切割，利用分离面原理，将方形毛坯分离为多块形状各异的粗加工毛坯，仿照分离面轨迹生成加工轨迹文件。需要说明的是，轨迹文件既包括了加工位置又包括了机械臂姿态。

2)利用移动储存设备或网络连接线传输等方式将轨迹文件输入机械臂控制器中读取并加工。需要说明的是，绳锯机中绳锯转动与绳锯张紧力需要电机单独控制，并不属于机械臂系统的工作范畴，且加工过程需要使用水作为冷却液来达到降温且抑制灰尘。

3)获得加工后分块的粗加工毛坯，由于绳锯加工存在的误差未防止加工误差，不能直接使用三维软件中获取的粗加工毛坯，较优的做法为使用三维扫描仪，扫描获得粗加工毛坯的具体三维模型，将其作为下一步磨削加工的毛坯依据。

进一步的，在机械臂利用轨迹代码进行加工之前，需要使用制式夹具将毛坯的四边夹紧，把毛坯固定在转台6上，防止加工过程由于加工力影响导致的偏移，影响加工精度。在完成锯切之后，需要对粗加工毛坯二次装夹再进行磨削过程。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。