CN102950626B - 一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备 - Google Patents

Abstract

本发明属于砧板加工技术领域，公开了一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备，主要包括砧板装夹机构、用于设置铣刀的刀架机构、和控制器；所述砧板装夹机构包括可前后滑动地设置在机架上的装夹底板、可左右滑动地设置在所述装夹底板上的装夹托板；所述装夹托板上用于装夹砧板的区域上方悬设压盘；所述刀架机构设置于砧板装夹机构后方，所述铣刀的刀头水平对应在被装夹在托板上的砧板的侧边上，所述控制器通过气阀控制底板驱动气缸、托板驱动气缸和压紧气缸的动作。本发明设计了专门的砧板装夹机构，并选用气缸装置来模拟完成手工作业过程中的各动作，实现了标签槽加工的机械化。与手工作业相比，加工效率高，降低工人劳动强度，节约人力成本。

Description

一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备

技术领域

本发明属于砧板加工技术领域，涉及砧板标签槽加工技术，具体的说是一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备。

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、贴标等加工处理，以形成砧板成品。

在上述第五步中，贴标是指在砧板上不妨碍使用的地方粘贴印有生产厂家标识的标签的过程，一般是粘贴在砧板的侧边上。但是，即使很薄的标签纸，也是具有一定厚度的，粘附于砧板表面时，必然高出标签周围的砧板表面，最容易被麿损。为此解决这个问题，优选的办法是在砧板侧边粘贴标签的位置加工一个与标签大小相当的标签槽，将标签贴于标签槽内。目前在砧板上加工标签槽的方式仍为手工方式，首先将铣刀固定，然后由工人手持砧板，使砧板需要加工标签槽的部位对正铣刀刀头来进行切削加工。这种手工方式主要存在如下几个问题：

一、手工对准刀头加工，其误差难以控制，具有一定的不确定性，导致不同砧板上的标签槽位置差异很大。二、由于施加压力的大小及切削时间的长短难以保证相同，不同标签槽的深度不同，标签槽过浅，标签会突出砧板表面；标签槽过深，则标签不能填平标签槽，使用时槽内容易积纳污垢。三、对于长标签槽的加工来说，加工标签槽的过程中，需要移动砧板，手工移动钻板主要存在两方面问题：一方面，移动路线难以保证平直，加工后的标签槽边线出现弯曲；另一方面，移动速度不均匀、以及移动过程中施加压力大小变化都会导致标签槽底面不平整，直接影响到标签的粘贴。四、由于竹质坚硬，非与铣刀轻微接触即可加工出槽的，手工加工标签槽时，需要工人用力将砧板压向铣刀，长时间加工作业，工人体力消耗大。五、手工作业效率低下。

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，提出了一种专用于在砧板侧边加工标签槽的设备，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:一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，包括砧板装夹机构、用于设置铣刀的刀架机构、和控制器，所述砧板装夹机构包括通过第一导轨机构可前后滑动地设置在机架上的装夹底板、通过第二导轨机构可左右滑动地设置在所述装夹底板上的装夹托板。所述装夹底板下方设置有底板驱动气缸，上方设置有托板驱动气缸。所述底板驱动气缸的缸筒与机架固定，活塞杆端部与装夹底板固定。所述托板驱动气缸的缸筒与装夹底板固定，活塞杆端部与装夹托板固定。所述装夹托板上用于装夹砧板的区域上方悬设一压紧气缸，所述压紧气缸的缸筒与装夹托板相对固定，活塞杆下端固定有砧板压盘，所述装夹托板上设有用于定位砧板的左定位挡块和前定位挡块。所述刀架机构设置于砧板装夹机构后方，所述铣刀的刀头水平对应在被装夹在托板上的砧板的侧边上，所述控制器通过气阀控制底板驱动气缸、托板驱动气缸和压紧气缸的动作。

上述设备在使用时，以所述左定位挡块和前定位挡块为基准在装夹托板上放置好待加工砧板，使砧板预备加工标签槽的侧边朝前，之后或者在装夹砧板之前启动铣刀旋转。然后启动控制器，控制器首先控制压紧气缸固定砧板，再控制底板驱动气缸推送装夹底板向前，使铣刀刀头与砧板朝前侧边相接触并切入预定深度，再控制托板驱动气缸驱动装夹托板单向移动预定距离，然后复位分别控制底板驱动气缸、托板驱动气缸和压紧气缸复位。此时，在砧板的侧边上已加工好一个宽度为铣刀刀头加工直径两端为半圆形的长凹槽。

本发明设计了专门的砧板装夹机构，并选用气缸装置来模拟完成手工作业过程中的握紧、推送、施压、移动等动作，实现了标签槽加工的机械化。与手工作业相比，不仅各动作完成速度快，加工效率高，降低工人劳动强度，节约人力成本，而且，各动作由控制器通过气阀控制气缸完驱动完成，动作行程及力度移定，重复性高，加工出来的标签槽位置精确、造型规范。

本发明的设备中，所述砧板压盘下表面优选与装夹托板上表面平行，当然，即使不平行，也是完全可以实现压紧的。

所述铣刀是常用的槽加工刀具，可以通过装夹头装配在铣刀主轴上，所述铣刀主轴可以通过传动机构与电机等转炬输出装置输出轴连接，也可以直接与铣刀电机等转炬输出装置的输出轴同轴安装，或者即为铣刀电机等转矩输出装置的输出轴本身。

所述刀架机构可以仅包括一直接固定于机架上的用于安装铣刀主轴或铣刀电机的主轴安装座或电机安装座，也可以包括其它组成部件和/或机构，以实现更多的功能。

一般不同规格的砧板，出于美观等方面的考虑，标签槽的位置及长宽尽寸设计也不尽相同，针对不同宽度尺寸的标签槽，可以通过更换不同直径规格的铣刀来处理。针对不同长度规格的标签槽，可以通过选用可调节活塞杆行程的托板驱动气缸来适用。

为了使设备适用于加工高度位置不同的标签槽（以砧板在装夹托板上装夹后的状态为准，高低位置不同是指距离装夹托板表面的距离大小不同），本发明提出一种改进的刀架机构，将主轴安装座或电机安装座可上下移动地设置在机架上，或可上下移动地设置在固定于机架上的刀架基座上，然后由调节装置（如调节丝杆）和/或定位部件或定位机构定位。采用这种改进的刀架机构，可以根据标签槽高度位置的不同，调整铣刀的高度位置，提高设备的通用性。

所述主轴安装座或电机安装座的可移动式设置结构可以采用滑轨机构来实现，例如，在机架上设刀架立板，其上竖直设置直线导轨，同时在电机安装座上固定设置与直线导轨配合的滑套，刀架立板上设置与直线导轨平行的调节丝杆，电机安装座上固定一与调节丝杆配合的螺纹套。

但在实际使用本发明设备的过程中，一般砧板是分批次加工的，往往是一个或几个批次加工完成后，才需要调整一次铣刀的高度，考虑到成本因素，在本改进的刀架机构中，可以不选用滑轨机构实现铣刀的可调，而优选更简单的安装结构。如类似于滑轨机构的结构但不精密配合的立柱配套筒的结构。

在砧板标签槽的各种设计中，还包括一种斜切的标签槽，即槽侧壁与砧板表面之间存在一个倾角，为了使设备同时适用于普通标签槽和斜切标签槽两种标签槽的加工，还可以在上述改进的刀架机构基础上进一步改进，将铣刀主轴或铣刀电机可摆动地设置在主轴安装座或电机安装座上。然后同样由调节装置或定位部件或定位机构定位。

所述左定位挡块和前定位挡块可以直接固定安装在装夹托板上，也可以以一种可调的结构安装在装夹托板上，如果前固定挡块的纵向（前后方向）位置可调，则可以在选用行程不可调节的普通气缸的情况下，通过调节前固定挡块的纵向位置来调节铣刀在砧板上的加工深度。以使设备适用于加工不同深度尺寸的标签槽。

为了使设备适用于加工横向（左右方向）位置不同的标签槽（以砧板在装夹托板上装夹后的状态为准，横向位置不同是指标签槽距离砧板上与左定位挡块接触的侧边的距离大小不同），本发明优选可调节的左定位挡块设置结构。例如，所述装夹托板上固设置一螺纹套，一调节螺栓装配在螺纹套内，调节螺栓左端为螺冒，所述左定位挡块设置在调节螺栓右端。

在上述方案中，所述第一、第二导轨机构是实现相关部件或组件平稳滑动的功能组成，其可以有多种具体形式，比如单轨式、双轨式、或多轨式，所述导轨的选用上也有多种选择，如圆形导轨、方形导轨、三角形导轨或燕尾形导轨等可实现两个对应部件相对滑动的导轨均可。

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为本发明所述标签槽加工设备的砧板装夹机构结构示意图；

图3为图1所示标签槽加工设备右视结构示意图；

图4为图1所示标签槽加工设备后视结构示意图；

图5为本发明所述标签槽加工设备的刀架机构结构示意图。

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，所述标签槽加工设备包括机架，机架主体部分39为箱体结构，内部设置控制器（未示出），机架上方为台面板38。所述台面板38上纵向设置两条相互平行的直线导轨19，装夹底板17下面对称固定四个与台面板38上的直线导轨19相配合的滑套18，其中每两个滑套装配在一条直线导轨上，底板驱动气缸22位于装夹底板17下方，为双动作气缸，其缸筒与台面板固定，其活塞杆向前伸出，活塞杆前端与固定于底板下表面的角板40立面固定。

装夹底板17上表面横向设置两条同样相互平行的直线导轨21，装夹托板1下面亦对称固定四个滑套，四个滑套两两装配在装夹底板上的两条直线导轨上。托板驱动气缸24位于托下方，其缸筒固定在装夹底板后侧伸出的一短梁41上，其活塞杆向左伸出，活塞杆端部与固定于装夹托板下表面的角板42立面固定。

所述装夹托板1上面对应用于装夹砧板32的区域的左侧设置一带轴孔的固定块29，一与固定块29轴孔滑动配合的顶杆27横穿固定块设置，顶杆27右端与所述左定位挡块7固定。所述固定块29上设有一与轴孔垂直连通的螺纹孔，螺纹孔内装配一螺栓28，螺栓旋紧时，其下端抵压在所述顶杆27上。这种结构可以最简单的方式实现左定位挡块的可调节。

所述装夹托板1前侧端面间隔固定两个前定位挡块30，所述前定位挡块30上端向上伸出装夹托板上表面。所述装夹托板左前部设一立柱2，立柱上端固一横梁3，压紧气缸9的缸筒固定在所述横梁悬于装夹托板上用于装夹砧板32的区域上方的一端。压紧气缸的活塞杆向下伸出，活塞杆下端固定所述砧板压盘8。

参照图3、4、5，在本例中，所述台面板38前部对应砧板装夹机构前方，固定设置两根刀架立柱5、15，刀架立柱上端固定刀架横梁6。所述刀架立柱5、15和刀架横梁6组成前文所述的刀架基座；铣刀23通过装夹头直接与铣刀电机11输出轴同轴安装。由两侧立板33、36和顶部顶板12组成电机安装座，所述两侧立板上分别固定一个套筒4、16，两套筒4、16分别套装在两根刀架立柱5、15上。所述套筒侧壁上设有螺纹通孔，螺纹通孔内装配有定位螺栓43、44，所述定位螺栓43、44旋紧后其端部顶压在刀架立柱上。一调节丝杆46向下先后穿过刀架横梁6上的螺纹孔和电机安装座顶板12上通孔，调节丝杆46下端对应电机安装座顶板12下面装配一限位螺母，上端装配一手轮10。放开定位螺栓43、44，然后调节手轮10，可以调节电子安装座及铣刀电机的高度。

铣刀电机11两侧耳部对称伸出两根相互同轴的摆动轴14、37，两摆动轴14、37的端部分别装配在电机安装座的两侧立板33、36上的轴孔内。一向前（以设备的砧板装夹机构侧为后，刀架机构侧为前，工人面向前站立，左手侧边左，右手侧为右，本说明书全文中，前、后、左、右等方向概念均以此为准）伸出支梁34后端与所述电机安装座顶板12固定，前端设有通孔。所述铣刀电机侧壁对应摆动轴的前方设有一短轴，一长螺杆13上端设有螺纹，下端固定一套圈45，所述长螺杆下端通过套圈45铰接在所述铣刀电机侧壁上设置的短轴上，上端穿过固定于电机安装座顶板上的支梁34的前端的通孔，在长螺杆上端分别对应支梁上下侧各设一限位螺母。调节长螺杆上的限位螺母，可以使铣刀电机11以摆动轴14、37为轴心翻转一定角度。进而实现调节铣刀轴心与被加工砧板表面之间形成的倾角。

所述铣刀电机11下方设有用于接竹屑的托盘35。

本例的砧板标签槽加工设备在使用时，主要包括如下操作步骤：

一、准备。确认各工作机件均处于起始位，打开铣刀电机电源，启动铣刀旋转。

二、装夹砧板。将一块待加工标签槽的砧板放置在装夹托板上向前向左推动砧板，使砧板前侧边和左侧边分别抵靠在前定位挡块和左定位挡块上，并用手按住砧板，以免压紧前砧板活动。

三、加工。启动控制器按钮，控制器首先同时打开压紧气缸下侧气室放气气阀和上侧气室进气气阀，上侧气室压缩气体通过活塞推动活塞杆向下伸出，推送压盘向砧板压紧。然后，控制器同时打开底板驱动气缸前侧气室放气气阀和后侧气室进气气阀，后侧气室压缩气体通过活塞推动活塞杆向前伸出，推送整个砧板装夹机构向前移动，砧板前侧边对应铣刀刀头的位置与铣刀刀头接触，并被切削出圆形肓孔。再然后，控制器再同时打开托板驱动气缸左侧气室放气气阀和右侧气室进气气阀，右侧气室压缩气体通过活塞推动活塞杆向左伸出，推送装夹托板携砧板向左移动，此过程中铣刀刀头相对砧板向右移动，将圆形肓孔拉伸成具有一定长度的槽。最后，控制器复位各气缸，完成加工，并放开砧板。

四、操作人员收起加工好的砧板，并更换其它待加工砧板重复上述第二、第三步继续作业即可。

Claims (8)

1.一种用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，包括砧板装夹机构、用于设置铣刀的刀架机构、和控制器；所述砧板装夹机构包括通过第一导轨机构可前后滑动地设置在机架上的装夹底板、通过第二导轨机构可左右滑动地设置在所述装夹底板上的装夹托板；所述装夹底板下方设置有底板驱动气缸，上方设置有托板驱动气缸，所述底板驱动气缸的缸筒与机架固定，活塞杆端部与装夹底板固定，所述托板驱动气缸的缸筒与装夹底板固定，活塞杆端部与装夹托板固定；所述装夹托板上用于装夹砧板的区域上方悬设一压紧气缸，所述压紧气缸的缸筒与装夹托板相对固定，活塞杆下端固定有砧板压盘；所述装夹托板上设有用于定位砧板的左定位挡块和前定位挡块；所述刀架机构设置于砧板装夹机构后方，所述铣刀的刀头水平对应在被装夹在托板上的砧板的侧边上，所述控制器通过气阀控制底板驱动气缸、托板驱动气缸和压紧气缸的动作；所述铣刀通过装夹头同轴装配在铣刀电机输出轴上；所述刀架机构包括用于安装铣刀电机的电机安装座，所述电机安装座可上下移动地设置在固定于机架上的刀架基座上。

2.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，托板驱动气缸为活塞杆行程可调节的气缸。

3.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，所述刀架基座包括两根刀架立柱（5、15）和一刀架横梁（6），所述刀架立柱（5、15）与机架固定，所述刀架横梁（6）固定于刀架立柱上端；所述电机安装座由两侧立板（33、36）和顶部顶板（12）组成，所述两侧立板上分别固定一个套筒(4、16)，两套筒(4、16)分别套装在两根刀架立柱(5、15)上；所述套筒侧壁上设有螺纹通孔，螺纹通孔内装配有定位螺栓(43、44)，所述定位螺栓(43、44)旋紧后其端部顶压在刀架立柱上。

4.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，所述刀架机构包括用于安装铣刀电机(11)的电机安装座，所述铣刀电机可摆动地设置在电机安装座上。

5.根据权利要求4所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，所述铣刀电机(11)两侧耳部对称伸出两根相互同轴的摆动轴（14、37），两摆动轴（14、37）的端部分别装配在电机安装座的两侧立板（33、36）上的轴孔内；一向前伸出支梁34后端与所述电机安装座顶板（12）固定，前端设有通孔；所述铣刀电机侧壁对应摆动轴的前方设有一短轴，一长螺杆（13）上端设有螺纹，下端固定一套圈（45），所述长螺杆下端通过套圈（45）铰接在所述铣刀电机侧壁上设置的短轴上，上端穿过固定于电机安装座顶板上的支梁（34）的前端的通孔，在长螺杆上端分别对应支梁上下侧各设一限位螺母。

6.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，机架上方为台面板（38），所述台面板（38）上纵向设置两条相互平行的直线导轨（19），装夹底板（17）下面对称固定四个与台面板(38)上的直线导轨(19)相配合的滑套(18)，其中每两个滑套装配在一条直线导轨上，底板驱动气缸(22)位于装夹底板(17)下方，为双动作气缸，其缸筒与台面板固定，其活塞杆向前伸出，活塞杆前端与固定于底板下表面的角板(40)立面固定；装夹底板(17)上表面横向设置两条同样相互平行的直线导轨(21)，装夹托板(1)下面对称固定四个滑套，四个滑套两两装配在装夹底板上的两条直线导轨上；托板驱动气缸(24)位于托下方，其缸筒固定在装夹底板后侧伸出的一短梁(41)上，其活塞杆向左伸出，活塞杆端部与固定于装夹托板下表面的角板(42)立面固定。

7.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，所述装夹托板(1)上面对应用于装夹砧板的区域的左侧设置一带轴孔的固定块(29)，一与固定块(29)轴孔滑动配合的顶杆(27)横穿固定块设置，顶杆(27)右端与所述左定位挡块(7)固定，所述固定块（29）上设有一与轴孔垂直连通的螺纹孔，螺纹孔内装配一螺栓(28)，螺栓旋紧时，其下端抵压在所述顶杆(27)上。

8.根据权利要求1所述的用于在砧板侧边加工标签槽的设备，其特征在于，所述前定位挡块（30）为两个，间隔固定在装夹托板（1）前侧端面上，所述前定位挡块上端向上伸出装夹托板上表面；所述装夹托板左前部设一立柱（2），立柱上端固一横梁（3），所述压紧气缸(9)的缸筒固定在所述横梁悬于装夹托板用于装夹砧板的区域上方的一端。