CN102699795A - 一种自动打磨砧板侧边的设备及其组合 - Google Patents

Abstract

本发明属于砧板加工技术领域，公开了一种自动打磨砧板侧边的设备，主要包括用于从下面托起砧板的托架机构、推动砧板直线运动的走板机构，限制砧板走板过程中向两侧偏离的两套限位机构，以及对应砧板侧边的打磨机构。所述走板机构包括从上面压向砧板的阻尼辊组件，及驱动所述阻尼辊组件转动的传动机构。本发明通过走板机构和打磨机构的设置，实现砧板在走板过程中自动打磨侧边。本发明设备以机械手段代替现有手工磨边，在大大提高砧板加工效率的同时，也有效节省了人力资源和人工成本，对砧板生产效率的提高及加工技术的进步有着直接的促进作用和现实意义。

Description

一种自动打磨砧板侧边的设备及其组合

技术领域

本发明属于砧板加工技术领域，涉及自动打磨砧板侧边的技术，具体的说是一种打磨砧板侧边的设备。

背景技术

砧板是日常生活中不可或缺的厨房用具，早期砧板由大块木板制作或碎竹块手工拼接而成，整体不够平整，表面也粗糙。随着人们环保意识的提高，多年生树木很少再被用于砧板制作，竹子具有生长周期短、材质硬等优点，但是其厚度小，呈弧面等特点也给加工带来不小的难度。

近年常见的竹制砧板多为三层复合结构，其加工过程主要包括如下五大步骤：一、竹料处理——将原料竹筒切割成仍具有弧度和竹节的长竹片；二、坯料加工——通过刨、磨等手段将具有弧度和竹节的长竹片加工成外形及尺寸均规整的细长方形薄片状坯料；三、复合粘接——将尺寸规整的细长坯料沿宽度方向粘接成宽薄片状单层母板后，将三层母板复合粘接制成具有三层复合结构的、厚度均匀的砧板母板；四、切割成型——将砧板母板按设计尺寸切割成多块砧板原坯；五、后续处理——对砧板原坯进行打磨抛光、倒边、倒角、造型等加工处理，以形成砧板成品。

在上述第五步中，所述打磨抛光过程可分为反正面主面打磨和侧边切断面打磨两个步骤。在早期，砧板侧边打磨是由工人手持砧板在砂纸上反复磨蹭来完成，属于全手工操作。近年随着电动工具的出现，砧板侧边的打磨方式也有所改进，由早期全手工操作改进为机器辅助加工，打磨动作过程由高速旋转的砂轮或砂带完成，工人只需手持砧板使砧板侧边接近砂轮或砂带即可。这种改进节省人力，减轻了工人的工作强度，但是仍具手工操作的如下缺点：

一、手工介入带来一定的人工成本，尤其在劳动力日渐紧缺的近年，工人工资越发高涨，人工成本与日俱增；二、手工取板、对正、放板等过程时间消耗多，加工效率低；三、人工对正砧板侧边与砂纸摩擦面精度低，侧边打磨受力不均，光滑效果不统一；四、人工控制砧板对砂纸的压力精度低，同一工人加工的不同砧板摩擦效果不统一。

发明内容

本发明的目的是为了解决手工作业效率低下等上述现有技术所存在的问题，提出了一种可以自动打磨砧板侧边的设备，以提高砧板加工效率，降低成本，提升砧板生产能力。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，包括用于从下面托起砧板的托架机构、推动砧板在托架机构上直线运动的走板机构，限制砧板走板过程中向两侧偏移的两套限位机构，以及对应砧板侧边的打磨机构。所述走板机构包括从上面压向砧板的阻尼辊组件，及驱动所述阻尼辊组件中阻尼辊旋转的传动机构；所述打磨机构包括一与砧板待磨侧边直接接触的磨削工件及驱动所述磨削工件运动的传动机构，所述磨削工件设置于砧板走板方向的两侧中一侧。所述两套限位机构分设在砧板走板方向的两侧。

本发明通过设计下面的托架及上面的走板机构实现砧板的上下方定位及自动直线走板，并通过两套限位机构限定砧板走板在走板过程中向侧面偏离。最后在待磨侧边经过的路径上设置磨削工件，实现砧板在走板过程中对砧板的自动磨削。采用此设备加工砧板侧边，工人只需将砧板从托架机构上方插入即可，砧板将在走板机构推动下自动完成侧边打磨过程。

在上述技术方案中，所述托架机构可以是任何能够将砧板平稳托起的机构，这种机构应包括至少一个砧板支撑部件，所述砧板支撑部件的所有对砧板的支点均处于同一平面内，在砧板的走板方向上，所述各支点做为一个整体其有效支撑宽度应大于砧板在该方向上的宽度。为了减少砧板支撑部件给砧板带来阻力，其各支点应圆滑。所述砧板支撑部件可以是一块或多块支撑板，或者顺砧板走板方向设置的至少两根横梁，也可以是沿砧板走板方向间隔排布的多个垂直于砧板走板方向的横梁。为了减少摩擦阻力，还可以选用并排间隔排布的垂直于砧板走板方向的多根辊轴作为支撑部件。当然也可以为辊轴提供旋转动力，使其具有助力作用。

所述限位机构中，起到限位作用的限位部件可以是一根顺砧板走板方向设置的细长挡板或挡条，也可以是沿砧板走板方向间隔排布的多个挡块或滚轮。

在本发明所述的设备中，如果固定设置磨削工件及两侧的限位机构中起限位作用的部件（即磨削工件的磨削面及同侧限位机构的限位支点所处平面到另一侧限位机构的限位支点所处平面的距离不可变），那么设备对砧板侧边的磨削效果在很大程度上取决于磨削工件和另一侧的限位机构的设置精度，以及待磨边砧板的尺寸精度，如果，砧板宽度偏小，则砧板在走板过程中，其横向位置得不到良好的固定，其侧边的磨削效果将很难保证，如果宽度过小，甚至可能根本磨削不到砧板侧边。如果砧板宽度偏大，则则磨削量过大，可能损坏磨削工件，甚至可能砧板无法从两侧的限位部件之间通过。

对此，本发明给出一种自适应砧板宽度的限位方案，即磨削工件及同侧限位机构的限位部件采用可活动的设置方式设置，或者，磨削工件对侧的限位机构的限位部件采用可活动的设置方式设置，或者两者均采用可活动的设置方式设置。其中，优选磨削工件对侧的限位机构的限位部件可活动设置。比如，所述限位部件设计为可滑动或转动部件，如端面光滑的滑块、活动端设有滚轮的摆杆、圆周面光滑的偏心轮等。同时为限位部件设置一促使其向减小其限位支点到对侧限位机构的限位支点所处平面的距离的方向运动的弹性驱动部件，如设置在滑块背向砧板侧的压缩弹簧或弹片、与摆杆或偏心轮同轴设置的扭簧等。

所述走板机构的阻尼辊组件包括至少一个阻尼辊，优选包括多个同步同向旋转的阻尼辊。为了使阻尼辊可以在有砧板从下面滑入时被迫抬起，同时又对砧板形成足够的压力，以产生足够推动砧板的摩擦力，可以将各阻尼辊共同或分别设置在至少装配阻尼辊的部位可以向上偏移，又具有弹性复位能力的部件上，比如将阻尼辊通过轴承设置在弹簧板上，或者将阻尼辊通过轴承设置在一滑块上，所述滑块滑动配置在一滑槽内，滑槽上、下端封闭，滑块上方设有压缩弹簧，所述压缩弹簧上端顶压在滑槽上端，压缩弹簧下端顶压在滑块上面。或者直接将轴承外套用作滑块，这样结构会更简单。

所述阻尼辊的传动机构可以是齿轮传动机构、蜗轮传动机构、带传动机构、链传动机构等各种可以向阻尼辊中心轴传动转距的机构，或其几种传动机构的组合机构。

所述磨削工件与砧板待磨侧边直接接触，则需要所述磨削工件的磨削面到另一侧限位机构的限位支点所在平面的距离小于两套限位机构的限位支点所在平面的间距。

所述磨削工件可以选用砂轮，通过中心轴和轴承装置设置在托架机构的一侧，所述磨削工件的传动机构可以是齿轮传动机构、蜗轮传动机构、带传动机构、链传动机构等各种可以向砂轮中心轴传动转距的机构。

所述磨削工件也可以选用闭合砂带，套装在一盘状或柱状支撑部件的圆周面或柱面上，或者由两个砂带辊撑起。

所述磨削工件的传动机构同样可以是齿轮传动机构、蜗轮传动机构、带传动机构、链传动机构等各种可以向盘状或柱状支撑部件的中心轴或主动砂带辊中心轴传动转距的机构。

一般砂带具有一定宽度，为了避免砂带上一条线被磨损而其它部位却不起作用，可以为砂带的支撑部件（盘状或柱状支撑部件，或砂带辊），设置一可反复升降的安装座或安装支架。

为了进一步提高设备的自动化程度，作为改进，本发明还为上述设备设计了一种砧板传送机构。所述砧板传送机构位于所述托架机构的走板方向的后方，所述砧板传送机构包括沿砧板走板方向并排间隔设置的一组砧板传送辊、与磨削工件侧限位机构对应的侧挡板、以及传送辊传动机构，各传送辊同步同向转动，所述传送辊的支撑面与托架机构的砧板支撑部件的支撑面相平；所述传送辊上方设有前挡板，所述前挡板下边与传送辊支撑面之间距离小于两块砧板的厚度，大于一块砧板的厚度，所述侧挡板面向砧板的表面处在与磨削工件侧的限位机构的限位支点所在面上。

所述传送辊传动机构可以选用齿轮传动机构（由于传送辊同向转动，设置在任何两根传送辊上的齿轮不能直接啮合）、链传动机构、皮带传动机构等任一种，鉴于砧板传送辊为低送转动的特点，优选链传动机构。

多块待磨边的砧板靠着侧挡板成摞叠放在所述传送辊上，起动传送辊，传送辊拖动最下一块砧板从前挡板下面沿走板方向向前移动，并送至走板机构下方。

配置上述砧板传送机构后，本发明所述设备最终实现送板与磨削全过程的自动化，在大大提高筷子处理效率的同时，也有效节省了人力资源和人工成本，对砧板生产效率的提高及加工技术的进步有着直接的促进作用和现实意义。

作为进一步改进，为实现砧板四个侧边全部自动磨削完成，可以将四套上述设备组合成一套砧板磨边系统使用，具体为将第二、第四套设备的砧板传送机构对接在第一、第三套设备的走板方向的前方，第三套设备的砧板传送机构由侧面对接在第二套设备的走板方向的前方，其第二、第四套设备的磨削工件与第一、第三套设备的磨削工件设置在不同侧。而且第二、第三、第四套设备的砧板传送机构可以不包括前挡板和侧挡板。

鉴于在第二、第四套设备的砧板传送机构上，后一块砧板对前一块砧板具有顶推作用，可以不依赖于传送辊的传送，所述砧板传送机构可以不设电动机及传动机构。作为变型，还可以将第二、第四套设备的砧板传送机构替换成托架机构。

附图说明

图1为本发明所述设备的一种具体实例的整体结构示意图；

图2为图1所示砧板磨边设备俯视结构示意图（不包括走板机构）；

图3为图1所示砧板磨边设备打磨机构结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图并结合一个具体实施例对本发明的设备做进一步说明。

参照图1、2，在本例中，所述托架机构包括两块支撑面相平的支撑板，分别为定支撑板25和可调支撑板6，所述定支撑板25固定在机架10上，其上固定一限位挡条4，所述可调支撑板6通过一套滑轨装置7设置在机架上，其上设有一排限位摆杆组件5。一丝杆9通过轴承装置在机架上，所述丝杆上套装一螺套8，所述螺套8与可调支撑板6下面固定。所述限位摆杆组件5包括中部铰接的摆杆27、设置在摆杆前端的滚轮26，所述摆杆后端与一固定柱通过一拉簧28连接。

所述滑轨装置7包括两条固定在机架上的相互平行的直线导轨40、和两个分别装配在直线导轨上的导轨套41，所述导轨套41与可调支撑板下面固定。本例中，所述可调支撑板可以通过旋转丝杆调节其与定支撑板之间的距离，这样设计的目的在于调节限位挡条与限位摆杆的距离，以使设备适用于加工不同宽度的砧板。

所述砧板传送机构包括一组砧板传送辊31，所述砧板传送辊31并排设置，其支撑面与所述支撑板6、25的支撑面相平，砧板传送辊两端通过中心轴和轴承装配在机架上，除最后一根砧板传送辊一端中心轴上安装有一个链轮14外，其余砧板传送辊同侧端中心轴上均安装有两个链轮15、16、17、18、19，相临两个砧板传送辊通过一条传动链连接。一电动机20输出轴上安装一主动链轮21，该主动链轮21与第一根砧板传送辊端部的一个链轮19通过传动链连接。

所述侧挡板11下端与机架固定，前挡板12悬于所述砧板传送辊31上方。在所述前挡板12的走板方向上的前方设置一压辊13，所述压辊13与砧板传送辊支撑面之间的间隙为一块砧板的厚度。

所述走板机构2通过可升降悬架悬设于所述两块支撑板上方，包括走板电机1、阻尼辊组件、阻尼辊传动机构，所述阻尼辊组件包括四个同步同向转动阻尼辊3，所述阻尼辊3两端的中心轴上装配有轴承，所述轴承装配在一竖向闭合滑槽内，所述滑槽内在轴承上方设置一压缩弹簧，所述压缩弹簧上端顶压在所述滑槽的上端，压缩弹簧下端顶压在所述轴承的外套上。所述阻尼辊传动机构包括设置在第一阻尼辊中心轴上的第一、第二链轮、设置在第二阻尼辊中心轴上的第三、第四链轮、设置在第三阻尼辊中心轴上的第五、第六链轮、设置在第四阻尼辊中心轴上的第七链轮、设置在走板电机输出轴上的主动锥齿轮、设置在转向轴上的从动锥齿轮、主动链轮。所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，主动链轮与第一链轮、第二链轮与第三链轮、第四链轮与第五链轮、第六链轮与第七链轮分别通过链条连接。

参照图3，所述打磨机构包括一闭合砂带23，所述砂带23套装在两个砂带辊上，其中主动砂带辊24的中心轴与磨削主电机39的输出轴同轴设置，所述磨削主电机固定在一竖向设置的主电机座板38上，所述主电机座板38固定在一磨削架板36下面，两根竖直导轨35、37装配在与机架固定的两个导轨套46、47中，所述两根竖直导轨的上端固定在所述磨削架板36下面。一连杆48上端铰接在所述磨削架板下面，下端与套装在一偏心轮52上的滑套53固定，所述偏心轮52同轴安装有一链轮51，该链轮51与一升降电机49输出轴上的链轮50通过传动链连接。

从动砂带辊22设置在一砂带辊座42上，所述砂带辊座42固有一短轴，所述短轴通过轴承与磨削架板36装配在一起，一小型电机45通过曲柄连杆机构驱动所述砂带辊座以所述短轴为轴心摇动。具体的说，曲柄44固定在小型电机输出轴上，转动端与连杆43一端铰接，连杆43另一端铰接在所述砂带辊座上偏离短轴轴心的位置。所述从动砂带辊22上端向主动砂带辊24倾斜（很轻微地倾斜，不通过测量难以直接看出）。

本例中，将从动砂带辊设置在一可摇动的砂带辊座上，目的是为了通过缓慢摇摆从动砂带辊的方式来控制砂带在砂带辊上上下移动。以防止砂带单方向移动从砂带辊上滑落。其原理是，当两砂带辊上端距离与下端距离不等时，砂带在自张力作用下向距离小的一端偏移，且距离差越大，偏移的趋势越大。从动砂带辊上端向主动砂带辊倾斜的目的是为了克服砂带因自身重力而向下偏移的趋势。但是，很难通过调整从动砂带辊倾角的方式控制准确的距离差以刚好抵消砂带因自身重力向下移动的趋势，而且，即使通过调试精确的设定了倾斜角，在设备运行中，振动等因素也会导致磨削架板等部件产生微小变型，从而破坏砂带向上与向下偏移趋势的平衡。因此，本发明通过设置足够大的倾角，来产生一个比理想距离差（克服砂带因自身重力而向下偏移的趋势所需要的距离差）更大的距离差，来保证当从动砂带辊轴心在竖直面上时，砂带具有明显的向上偏移的趋势。同时引入从动砂带辊摇摆机制，由于摇摆的轴心位于从动砂带辊下方，从动砂带辊下端摆动幅度小于上端，向侧面偏转后，上端到主动砂带辊上端的距离的增加量比下端到主动砂带辊下端的距离增加量大，当增加量的差大于因倾角而产生的距离差与理想距离差的差值时，砂带开始产生向下的偏移趋势。这样砂带则随着从动砂带辊的缓慢的往复摇摆而上下移动，但始终不会从砂带辊上脱落。

Claims (8)

1.一种自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，包括用于从下面托起砧板的托架机构、推动砧板在托架机构上直线运动的走板机构，限制砧板走板过程中向两侧偏移的两套限位机构，以及对应砧板侧边的打磨机构；所述走板机构包括从上面压向砧板的阻尼辊组件，及驱动所述阻尼辊组件中阻尼辊旋转的传动机构；所述打磨机构包括一与砧板待磨侧边直接接触的磨削工件及驱动所述磨削工件运动的传动机构，所述磨削工件设置于砧板走板方向的两侧中一侧。

2.根据权利要求1所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，所述限位机构中起到限位作用的限位部件为一根顺砧板走板方向设置的细长挡板或挡条，或者沿砧板走板方向间隔排布的多个挡块或滚轮。

3.根据权利要求1所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，所述托架机构包括支撑面相平的定支撑板（25）和可调支撑板（6），所述定支撑板（25）固定在机架（10）上，其上固定一限位挡条（4），所述可调支撑板（6）通过一套滑轨装置（7）设置在机架上，其上设有一排限位摆杆组件（5）；一丝杆（9）通过轴承装置在机架上，所述丝杆上套装一螺套（8），所述螺套（8）与可调支撑板（6）下面固定；所述限位摆杆组件（5）包括中部铰接的摆杆（27）、设置在摆杆前端的滚轮（26），所述摆杆后端与一固定柱通过一拉簧（28）连接；所述滑轨装置（7）包括两条固定在机架上的相互平行的直线导轨（40）、和两个分别装配在直线导轨上的导轨套（41），所述导轨套（41）与可调支撑板下面固定。

4.根据权利要求3所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，所述设备还包括设置于所述托架机构的走板方向的后方的砧板传送机构，所述砧板传送机构包括沿砧板走板方向并排间隔设置的一组砧板传送辊、与磨削工件侧限位机构对应的侧挡板；所述侧挡板（11）下端与机架固定，所述侧挡板面向砧板的一侧表面处在与磨削工件侧的限位机构的限位支点所在面上；所述一组砧板传送辊支撑面与所述支撑板（6、25）的支撑面相平，砧板传送辊（31）两端通过中心轴和轴承装配在机架上，除最后一根砧板传送辊一端中心轴上安装有一个链轮（14）外，其余砧板传送辊同侧端中心轴上均安装有两个链轮（15、16、17、18、19），相临两个砧板传送辊通过一条传动链连接；一电动机（20）输出轴上安装一主动链轮(21)，该主动链轮(21)与第一根砧板传送辊端部的一个链轮(19)通过传动链连接；所述传送辊上方设有前挡板，所述前挡板下边与传送辊支撑面之间距离小于两块砧板的厚度，大于一块砧板的厚度；在所述前挡板(12)的走板方向上的前方设置一压辊(13)，所述压辊(13)与砧板传送辊支撑面之间的间隙为一块砧板的厚度。

5.根据权利要求3所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，所述走板机构（2）通过可升降悬架悬设于所述两块支撑板上方，包括走板电机（1）、阻尼辊组件、阻尼辊传动机构，所述阻尼辊组件包括四个同步同向转动阻尼辊（3），所述阻尼辊（3）两端的中心轴上装配有轴承，所述轴承装配在一竖向闭合滑槽内，所述滑槽内在轴承上方设置一压缩弹簧，所述压缩弹簧上端顶压在所述滑槽的上端，压缩弹簧下端顶压在所述轴承的外套上；所述阻尼辊传动机构包括设置在第一阻尼辊中心轴上的第一、第二链轮、设置在第二阻尼辊中心轴上的第三、第四链轮、设置在第三阻尼辊中心轴上的第五、第六链轮、设置在第四阻尼辊中心轴上的第七链轮、设置在走板电机输出轴上的主动锥齿轮、设置在转向轴上的从动锥齿轮、主动链轮；所述主动锥齿轮与从动锥齿轮啮合，主动链轮与第一链轮、第二链轮与第三链轮、第四链轮与第五链轮、第六链轮与第七链轮分别通过链条连接。

6.根据权利要求3所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，所述打磨机构包括一闭合砂带（23），所述砂带（23）套装在两个砂带辊上，其中主动砂带辊（24）的中心轴与磨削主电机（39）的输出轴同轴设置，所述磨削主电机固定在一竖向设置的主电机座板（38）上，所述主电机座板（38）固定在一磨削架板（36）下面，两根竖直导轨（35、37）装配在与机架固定的两个导轨套（46、47）中，所述两根竖直导轨的上端固定在所述磨削架板（36）下面；一连杆（48）上端铰接在所述磨削架板下面，下端与套装在一偏心轮(52)上的滑套(53)固定，所述偏心轮(52)同轴安装有一链轮(51)，该链轮(51)与一升降电机(49)输出轴上的链轮（50）通过传动链连接。

7.根据权利要求6所述的自动打磨砧板侧边的设备，其特征在于，从动砂带辊（22）设置在一砂带辊座（42）上，所述砂带辊座（42）固有一短轴，所述短轴通过轴承与磨削架板（36）装配在一起，一小型电机（45）通过曲柄连杆机构驱动所述砂带辊座以所述短轴为轴心摇动；所述从动砂带辊(22)上端向主动砂带辊(24)倾斜。

8.一种砧板自动磨边系统，由四套权利要求4所述设备组合而成，其特征在于，第二、第四套设备的砧板传送机构对接在第一、第三套设备的走板方向的前方，第三套设备的砧板传送机构由侧面对接在第二套设备的走板方向的前方，其第二、第四套设备的磨削工件与第一、第三套设备的磨削工件设置在不同侧，第二、第三、第四套设备的砧板传送机构不包括所述的前挡板和侧挡板。

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