CN102092063B - 一种数控木屋自动出榫机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数控木屋自动出榫机，包括机座，机座、上安装有排钻装置、立铣装置、卧铣装置以及数控机构，机座上安装有左、右压料工作台，左、右压料工作台之间设有用于出榫的加工间槽。其结构紧凑、自动化程度高、加工精度高、一次性快速铣出榫口、钢筋穿孔的数控木屋自动榫头机。

Description

一种数控木屋自动出榫机

技术领域

本发明涉及木屋出榫机领域，尤其是一种结构紧凑、自动化控制、加工精度高的数控木屋自动出榫机。 

背景技术

现有的木结构房屋，一般是由水平放置的原木自下而上叠接构成，通过各种形状的原木木块拼接构成，木块之间采用榫口、榫槽等形式扣接，并配合钢筋串接配合，其结构坚固、抗震能力强、美观、冬暖夏凉，而制造这种带榫口木块的机床还不够成熟，均存在精度不高，接榫时容易出现虚位等缺点。 

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的不足之处，而提供一种结 

构紧凑、自动化程度高、加工精度高、一次性快速铣出榫口、钢筋穿孔的数控木

屋自动榫头机。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是： 

一种数控木屋自动出榫机，其特征是：包括机座，机座、上安装有排钻装置、立铣装置、卧铣装置以及数控机构，机座上安装有左、右压料工作台，左、右压料工作台之间设有用于出榫的加工间槽； 

所述排钻装置安装在加工间槽一侧，排钻装置包括排钻座体、钻头主轴座以及排钻驱动电机，排钻座体顶端安装有钻头主轴座，钻头主轴座横设置有复数个排钻轴套，排钻轴套往左、右压料工作台方向延伸设置，钻头主轴座顶端支架固定有排钻驱动电机，排钻驱动电机与排钻轴套以皮带形式驱动连接，钻头套设在排钻轴套内随排钻轴套转动，左、右压料工作台顶端和侧端分别安装有左、右纵向压料气缸和左、右横向压料气缸，左纵、横向压料气缸和右纵、横向压料气缸的活塞压料杆连接有压料块，压料块对应往左、右压料工作台方向延伸设置； 

所述立铣装置包括第一立铣装置和第二立铣装置组成，加工间槽的另一侧设有支架体，排钻座体前、后端面分别设置有第一立式铣刀轴和第一立式铣刀轴驱动电机，一皮带穿过排钻座体底端通槽连接第一立式铣刀轴底端和第一立式铣刀轴驱动电机输出轴，第一立式铣刀轴顶端套装有第一立式铣刀，第一立式铣刀轴、第一立式铣刀轴驱动电机以及第一立式铣刀构成第一立铣装置，所述加工间槽顶端的支架体上设有第二立式铣刀轴驱动电机，第二立式铣刀轴驱动电机通过滑板坐于支架体固定板的纵向滑轨上，支架体顶端连接板上设有使滑板沿滑轨滑动的第二立式铣刀轴驱动气缸，第二立式铣刀轴驱动电机上连接有第二立式铣刀轴，其末端往加工间槽延伸并套装有第二立式铣刀，第二立式铣刀轴、第二立式铣刀轴驱动电机以及第二立式铣刀构成第二立铣装置； 

所述卧铣装置，机座一侧设有第一横向滑轨，第一横向滑轨滑动连接有座体，座体上设有第二横向滑轨，卧铣滑座滑动连接在第二横向滑轨上，卧铣滑座上设有龙门架体，龙门架体一侧的座体上固定有带仿形滑槽的靠模板，龙门架体上套设有卧铣升降框架，卧铣升降框架前、后端板上分别设置有卧铣传动轴和卧铣传动轴驱动电机，卧铣传动轴驱动电机输出轴通过皮带驱接卧铣传动轴一端，靠近加工间槽的驱接卧铣传动轴另一端套装有卧铣铣刀，龙门架体靠近靠模板的一侧安装有纵向导轨，卧铣升降框架通过侧端板连接在纵向导轨上，龙门架体顶板安装有升降气缸，升降气缸的活塞杆穿过顶板与卧铣升降框架连接，侧端板另一侧连接有穿插入靠模板仿形滑槽内并可沿仿形滑槽滑移的靠摸指轮，座体一侧的机座上固定有第一横向驱动气缸，第一横向驱动气缸活塞杆末端与座体一侧的连接块连接，所述卧铣滑座后端的座体上安装有第二横向驱动气缸，使卧铣滑座沿第二横向滑轨前、后滑动； 

排钻装置、立铣装置以及卧铣装置与数控机构电气连接，以使数控机构按程序控制对应的电机、气缸启动和关闭，实现自动数控加工。 

作为本发明的具体实施方式，所述左、右纵向压料气缸呈纵向分别固定在支架体上，左纵向压料气缸的活塞压料杆还连接有近似C型的压料块左横向压料气缸设置在左压料工作台侧板上，右横向压料气缸横向设置在右纵向压料气缸一侧的支架体上。 

所述排钻座体底端的机座上设置有导轨，排钻座体连接在导轨上，排钻座体底端一侧的机座上固定有可推动排钻座体沿导轨滑动的排钻座体助推气缸，排钻座体助推气缸顶出杆末端与排钻座体底端的延伸侧板连接。 

所述左、右压料工作台下方的机座上分别设置有左、右工作台固定座，固定座的前侧板上通过导轨副形式连接有升降拖板，升降拖板顶端与左、右压料工作台底端连接，升降拖板底端通过连接板螺接有升降蜗杆，升降蜗杆底端连接有固定在机座上的升降蜗杆底座，转动升降蜗杆可使左、右压料工作台沿升降蜗杆上、下升降。 

所述龙门架体开口的卧铣升降框架侧端板上设有连接块，升降气缸的活塞杆穿过顶板延伸入开口与连接块连接。 

所述卧铣升降框架前端板上固定有卧铣传动轴轴套，卧铣传动轴套设在卧铣传动轴轴套内，其两末端延伸出卧铣传动轴轴套外侧。 

所述沿仿形滑槽的靠模板上对应设置有传感器，传感器沿仿形滑槽的轨迹线分布设置，检测靠模指轮的滑移位置。 

作为立铣装置另一实施方式，所述排钻座体前端面上横置有导轨，第一立式铣刀轴通过滑板坐于导轨上，对应导轨的排钻座体一侧安装有第一立式铣刀轴驱动气缸，第一立式铣刀轴驱动气缸的活塞杆驱动连接滑板。 

本发明的有益效果是： 

（1）、本发明的数控木屋自动出榫机的立铣装置，第一立式铣刀和第二立式铣刀采用上、下式设置，工作时，先由设置在工作台的加工间槽上方的第二立式铣刀沿纵向滑轨向下滑动，对被加工木块粗铣铣出一缺口，再由一侧的第一立式铣刀，按照规定的加工要求，准确对刚粗铣出的缺口进行精铣，最终铣出榫口，该结构的好处是，避免现有技术中采用单独一把铣刀进行铣削，有效提高铣削效果和精度，延长铣刀使用寿命； 

（2）、本发明的数控木屋自动出榫机的立铣装置，所述第一立式铣刀轴通过滑板坐于导轨上并通过第一立式铣刀轴驱动气缸驱动滑板与导轨滑动连接，适合加工榫口具有一定宽度的木块，第一立式铣刀作铣削时，第一立式铣刀轴驱动气缸通过驱动滑板即可实现预设宽度的榫口进行铣削，其结构简单，合理； 

（3）、本发明的数控木屋自动出榫机的卧铣装置，工作时，数控机构发出指令，升降气缸和横向驱动气缸配合运作，使卧铣升降框架上的靠摸指轮沿靠模板仿形滑槽滑移，其结构紧凑，加工精度高，而且仿形滑槽沿轨迹线的靠模板上对应设置有传感器，传感器用于监测靠摸指轮滑移位置，数控机构按程序控制对应的电机、气缸启动和关闭，实现自动数控加工。 

附图说明

图1是本发明的结构示意图； 

图2是本发明另一角度的结构示意图； 

图3是本发明另一角度的结构示意图； 

图4是本发明另一角度的结构示意图； 

图5是本发明另一角度的结构示意图； 

图6是本发明另一角度的结构示意图； 

图7是本发明另一实施例的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 

如图1至图6示，一种数控木屋自动出榫机，其特征是：包括机座1，机座1、上安装有排钻装置2、立铣装置3、卧铣装置4以及数控机构5，机座1上安装有左、右压料工作台6、7，左、右压料工作台6、7之间设有用于出榫的加工间槽8； 

所述排钻装置2安装在加工间槽8一侧，排钻装置包括排钻座体201、钻头主轴座202以及排钻驱动电机203，排钻座体201顶端安装有钻头主轴座202，钻头主轴座202横设置有复数个排钻轴套204，排钻轴套204往左、右压料工作台6、7方向延伸设置，钻头主轴座202顶端支架205固定有排钻驱动电机203，排钻驱动电机203与排钻轴套204以皮带207形式驱动连接，钻头套设在排钻轴套204内随排钻轴套204转动，左、右压料工作台6、7顶端和侧端分别安装有左、右纵向压料气缸601、701和左、右横向压料气缸602、702，左纵、横向压料气缸601、602和右纵、横向压料气缸701、702的活塞压料杆连接有压料块601-a、701-a、602-a、702-a，压料块601-a、701-a、602-a、702-a对应往左、右压料工作台6、7方向延伸设置； 

所述立铣装置3包括第一立铣装置和第二立铣装置组成，加工间槽8的另一侧设有支架体9，排钻座体201前、后端面分别设置有第一立式铣刀轴301和第一立式铣刀轴驱动电机302，一皮带303穿过排钻座体201底端通槽201-a连接第一立式铣刀轴301底端和第一立式铣刀轴驱动电机302输出轴，第一立式铣刀轴301顶端套装有第一立式铣刀304，第一立式铣刀轴301、第一立式铣刀轴驱动电机302以及第一立式铣刀304构成第一立铣装置，所述加工间槽8顶端的支架体9上设有第二立式铣刀轴驱动电机305，第二立式铣刀轴驱动电机305通过滑板306坐于支架体9固定板901的纵向滑轨902上，支架体9顶端连接板903上设有使滑板306沿滑轨902滑动的第二立式铣刀轴驱动气缸307，第二立式铣刀轴驱动电机305上连接有第二立式铣刀轴308，其末端往加工间槽8延伸并套装有第二立式铣刀309，第二立式铣刀轴308、第二立式铣刀轴驱动电机305以及第二立式铣刀309构成第二立铣装置； 

所述卧铣装置4，机座1一侧设有第一横向滑轨402，第一横向滑轨402滑动连接有座体403，座体403上设有第二横向滑轨404，卧铣滑座405滑动连接在第二横向滑轨404上，卧铣滑座405上设有龙门架体405-a，龙门架体405-a一侧的座体403上固定有带仿形滑槽406-a的靠模板406，龙门架体405-a上套设有卧铣升降框架407，卧铣升降框架407前、后端板407-a、407-b上分别设置有卧铣传动轴408和卧铣传动轴驱动电机409，卧铣传动轴驱动电机409输出轴通过皮带410驱接卧铣传动轴408一端，靠近加工间槽8的驱接卧铣传动轴408另一端套装有卧铣铣刀411，龙门架体405-a靠近靠模板406的一侧安装有纵向导轨405-b，卧铣升降框架407通过侧端板407-c连接在纵向导轨405-b上，龙门架体405-a顶板405-c安装有升降气缸412，升降气缸412的活塞杆412-a穿过顶板405-c与卧铣升降框架407连接，侧端板407-c另一侧连接有穿插入靠模板406仿形滑槽406-a内并可沿仿形滑槽406-a滑移的靠模指轮407-d，座体403一侧的机座1上固定有第一横向驱动气缸413，第一横向驱动气缸413活塞杆末端与座体403一侧的连接块403-a连接，所述卧铣滑座405后端的座体403上安装有第二横向驱动气缸414，使卧铣滑座405沿第二横向滑轨404前、后滑动； 

排钻装置2、立铣装置3以及卧铣装置4与数控机构5电气连接，以使数控机构5按程序控制对应的电机、气缸启动和关闭，实现自动数控加工。 

作为本发明的具体实施方式，所述左、右纵向压料气缸601、701呈纵向分别固定在支架体9上，左纵向压料气缸601的活塞压料杆还连接有近似C型的压料块601-a，左横向压料气缸602设置在左压料工作台6侧板601-b上，右横向压料气缸702横向设置在右纵向压料气缸701一侧的支架体9上。 

所述排钻座体201底端的机座1上设置有导轨208，排钻座体201连接在导轨208上，排钻座体201底端一侧的机座1上固定有可推动排钻座体201沿导轨208滑动的排钻座体助推气缸209，排钻座体助推气缸209顶出杆末端与排钻座体201底端的延伸侧板210连接。 

所述左、右压料工作台6、7下方的机座1上分别设置有左、右工作台固定座11，固定座11的前侧板上通过导轨副形式连接有升降拖板12，升降拖板12顶端与左、右压料工作台6、7底端连接，升降拖板12底端通过连接板12-a螺接有升降蜗杆13，升降蜗杆13底端连接有固定在机座1上的升降蜗杆底座14，转动升降蜗杆13可使左、右压料工作台6、7沿升降蜗杆13上、下升降。 

所述龙门架体405-a开口405-d的卧铣升降框架407侧端板407-c上设有连接块407-e，升降气缸412的活塞杆412-a穿过顶板405-c延伸入开口405-d与连接块连407-e接。 

所述卧铣升降框架407前端板407-a上固定有卧铣传动轴轴套415，卧铣传动轴408套设在卧铣传动轴轴套415内，其两末端延伸出卧铣传动轴轴套415外侧。 

所述沿仿形滑槽406-a的靠模板406上对应设置有传感器416，传感器416沿仿形滑槽406-a的轨迹线分布设置，检测靠模指轮407-d的滑移位置。 

作为立铣装置3另一实施方式，如图7示，所述排钻座体201前端面上横置有导轨310，第一立式铣刀轴301通过滑板313坐于导轨310上，对应导轨310的排钻座体201一侧安装有第一立式铣刀轴驱动气缸312，第一立式铣刀轴驱动气缸312的活塞杆驱动连接滑板313。 

工作原理：根据数控机构5发出的指令，左、右纵向压料气缸601、701和左、右横向压料气缸602、702对被加工原木木块进行压紧定位，先由设置在工作台的加工间槽8上方的第二立式铣刀309沿纵向滑轨902向下滑动，对被加工木块粗铣铣出一缺口，第二立式铣刀309退刀后，再由排钻座体助推气缸209驱动排钻座体201，第一立式铣刀11和钻头同时对木块进行铣榫口和钢筋穿孔，按照规定的加工要求，准确对刚粗铣出的缺口进行精铣；同时，升降气缸412和第二横向驱动气缸414配合运作，使卧铣升降框架407上的靠摸指轮407-d沿靠模板406仿形滑槽406-a滑移，滑移过程中，卧铣铣刀411对木块进行铣削加工，由于仿形滑槽406-a沿轨迹线的靠模板406上对应设置有传感器416，传感器416用于监测靠摸指轮407-d滑移位置，使得数控机构5按程序控制对应的电机、气缸启动和关闭，实现自动数控加工。 

当需要加工具有一定宽度的榫口时，可通过第一立式铣刀轴驱动气缸312通过驱动滑板313即可实现预设宽度的榫口进行铣削。 

Claims (8)

1.一种数控木屋自动出榫机，其特征是：包括机座（1），机座（1）上安装有排钻装置（2）、立铣装置（3）、卧铣装置（4）以及数控机构（5），机座（1）上安装有左压料工作台（6）、右压料工作台（7），左压料工作台（6）、右压料工作台（7）之间设有用于出榫的加工间槽（8）；

所述排钻装置（2）安装在加工间槽（8）一侧，排钻装置包括排钻座体（201）、钻头主轴座（202）以及排钻驱动电机（203），排钻座体（201）顶端安装有钻头主轴座（202），钻头主轴座（202）横设置有复数个排钻轴套（204），排钻轴套（204）往左压料工作台（6）、右压料工作台（7）方向延伸设置，钻头主轴座（202）顶端支架（205）固定有排钻驱动电机（203），排钻驱动电机（203）与排钻轴套（204）以皮带（207）形式驱动连接，钻头套设在排钻轴套（204）内随排钻轴套（204）转动，左压料工作台（6）顶端和侧端分别安装有左纵向压料气缸（601）和左横向压料气缸（602），左纵向压料气缸（601）和左横向压料气缸（602）的活塞压料杆分别连接有压料块（601-a、602-a），压料块（601-a、602-a）对应往左压料工作台（6）方向延伸设置，右压料工作台（7）顶端和侧端分别安装有右纵向压料气缸（701）和右横向压料气缸（702），右纵向压料气缸（701）和右横向压料气缸（702）的活塞压料杆分别连接有压料块（701-a、702-a），压料块（701-a、702-a）对应往右压料工作台（7）方向延伸设置；

所述立铣装置（3）包括第一立铣装置和第二立铣装置，加工间槽（8）的另一侧设有支架体（9），排钻座体（201）前、后端面分别设置有第一立式铣刀轴（301）和第一立式铣刀轴驱动电机（302），一皮带（303）穿过排钻座体（201）底端通槽（201-a）连接第一立式铣刀轴（301）底端和第一立式铣刀轴驱动电机（302）输出轴，第一立式铣刀轴（301）顶端套装有第一立式铣刀（304），第一立式铣刀轴（301）、第一立式铣刀轴驱动电机（302）以及第一立式铣刀（304）构成第一立铣装置，所述加工间槽（8）顶端的支架体（9）上设有第二立式铣刀轴驱动电机（305），第二立式铣刀轴驱动电机（305）通过滑板（306）坐于支架体（9）固定板（901）的纵向滑轨（902）上，支架体（9）顶端连接板（903）上设有使滑板（306）沿滑轨（902）滑动的第二立式铣刀轴驱动气缸（307），第二立式铣刀轴驱动电机（305）上连接有第二立式铣刀轴（308），其末端往加工间槽（8）延伸并套装有第二立式铣刀（309），第二立式铣刀轴（308）、第二立式铣刀轴驱动电机（305）以及第二立式铣刀（309）构成第二立铣装置；

所述卧铣装置（4），机座（1）一侧设有第一横向滑轨（402），第一横向滑轨（402）滑动连接有座体（403），座体（403）上设有第二横向滑轨（404），卧铣滑座（405）滑动连接在第二横向滑轨（404）上，卧铣滑座（405）上设有龙门架体（405-a），龙门架体（405-a）一侧的座体（403）上固定有带仿形滑槽（406-a）的靠模板（406），龙门架体（405-a）上套设有卧铣升降框架（407），卧铣升降框架（407）前端板（407-a）、后端板（407-b）上分别设置有卧铣传动轴（408）和卧铣传动轴驱动电机（409），卧铣传动轴驱动电机（409）输出轴通过皮带（410）驱接卧铣传动轴（408）一端，靠近加工间槽（8）的驱接卧铣传动轴（408）另一端套装有卧铣铣刀（411），龙门架体（405-a）靠近靠模板（406）的一侧安装有纵向导轨（405-b），卧铣升降框架（407）通过侧端板（407-c）连接在纵向导轨（405-b）上，龙门架体（405-a）顶板（405-c）安装有升降气缸（412），升降气缸（412）的活塞杆（412-a）穿过顶板（405-c）与卧铣升降框架（407）连接，侧端板（407-c）另一侧连接有穿插入靠模板（406）仿形滑槽（406-a）内并可沿仿形滑槽（406-a）滑移的靠 模指轮（407-d），座体（403）一侧的机座（1）上固定有第一横向驱动气缸（413），第一横向驱动气缸（413）活塞杆末端与座体（403）一侧的连接块（403-a）连接，所述卧铣滑座（405）后端的座体（403）上安装有第二横向驱动气缸（414），使卧铣滑座（405）沿第二横向滑轨（404）前、后滑动；

排钻装置（2）、立铣装置（3）以及卧铣装置（4）与数控机构（5）电气连接，以使数控机构（5）按程序控制对应的电机、气缸启动和关闭，实现自动数控加工。

2.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述左纵向压料气缸（601）、右纵向压料气缸（701）呈纵向分别固定在支架体（9）上，左纵向压料气缸（601）的活塞压料杆还连接有近似C型的压料块（601-a），左横向压料气缸（602）设置在左压料工作台（6）侧板（601-b）上，右横向压料气缸（702）横向设置在右纵向压料气缸（701）一侧的支架体（9）上。

3.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述排钻座体（201）底端的机座（1）上设置有导轨（208），排钻座体（201）连接在导轨（208）上，排钻座体（201）底端一侧的机座（1）上固定有可推动排钻座体（201）沿导轨（208）滑动的排钻座体助推气缸（209），排钻座体助推气缸（209）顶出杆末端与排钻座体（201）底端的延伸侧板（210）连接。

4.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述左压料工作台（6）、右压料工作台（7）下方的机座（1）上分别设置有左、右工作台固定座（11），固定座（11）的前侧板上通过导轨副形式连接有升降拖板（12），升降拖板（12）顶端与左压料工作台（6）、右压料工作台（7）底端连接，升降拖板（12）底端通过连接板（12-a）螺接有升降蜗杆（13），升降蜗杆（13）底端连接有固定在机座（1）上的升降蜗杆底座（14），转动升降蜗杆（13）可使左压料工作台（6）、右压料工作台（7）沿升降蜗杆（13）上、下升降。

5.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述排钻座体（201）前端面上横置有导轨（310），第一立式铣刀轴（301）通过滑板（313）坐于导轨（310）上，对应导轨（310）的排钻座体（201）一侧安装有第一立式铣刀轴驱动气缸（312），第一立式铣刀轴驱动气缸（312）的活塞杆驱动连接滑板（313）。

6.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述龙门架体（405-a）开口（405-d）的卧铣升降框架（407）侧端板（407-c）上设有连接块（407-e），升降气缸（412）的活塞杆（412-a）穿过顶板（405-c）延伸入开口（405-d）与连接块连（407-e）接。

7.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述卧铣升降框架（407）前端板（407-a）上固定有卧铣传动轴轴套（415），卧铣传动轴（408）套设在卧铣传动轴轴套（415）内，其两末端延伸出卧铣传动轴轴套（415）外侧。

8.根据权利要求1所述的数控木屋自动出榫机，其特征是，所述沿仿形滑槽（406-a）的靠模板（406）上对应设置有传感器（416），传感器（416）沿仿形滑槽（406-a）的轨迹线分布设置，检测靠模指轮（407-d）的滑移位置。

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