CN103009441B - 数控多工位一体化设备 - Google Patents

Abstract

本发明的数控多工位一体化设备，包括架体和数控系统，架体上设置有：工作台位于架体中部，其底部设置有可带动工作台沿设置在架体上的导轨前后移动的动力传动机构，工作台上部设置有夹料装置和卸料装置；上料装置包括设置在工作台左右两侧架体上的料斗总成支架，料斗总成支架顶部设置有料斗，料斗位于夹料装置的上方；卧钻装置包括设置在上料装置后方架体上的左右两侧的立柱，立柱上设置有角度调节机构，角度调节机构上设置有电机座，电机座上横向设置有带有钻头的卧钻伺服电机和立铣装置。本发明的有益效果是：将多个加工装置结合在一起，在一台设备上可以完成多个方式的加工，减少了加工设备的数量，降低了成本，减少了占用空间。

Description

数控多工位一体化设备

技术领域

本发明涉及一种数控多工位一体化设备。

背景技术

目前，木制家具在加工过程中，首先需要加工各部件，然后再将部件组合成完整的椅子，其中椅子的前后支撑件加工起来很麻烦，如图1所示，现在的加工一般需要几个工序，包括将木块的两端齐头切割，然后在两端面上钻倾斜的孔，在木块的表面左右两端分别铣槽，而这几个工序都需要人工操作，而且每个工序都需要一台设备，这样费时费力，生产效率低，不利于大规模的生产。

发明内容

为解决以上技术上的不足，本发明提供了一种数控多工位一体化设备，能够省时省力地集中加工木质椅子的前后支撑部件，生产效率高。

本发明是通过以下措施实现的：

本发明一种数控多工位一体化设备，包括架体和数控系统，所述架体上设置有：

工作台，位于架体中部，其底部通过Y轴伺服传动机构设置在架体上，工作台上部设置有夹料装置和卸料装置；

上料装置，包括设置在工作台左右两侧架体上的料斗总成支架，所述料斗总成支架包括竖直的料斗，所述料斗位于夹料装置的上方，料斗上设置有放料装置；

齐头切割装置，包括设置在上料装置后方架体上左右两侧的立柱，所述立柱前侧连接有竖向的角度调节盘Ⅰ，所述角度调节盘Ⅰ上设置有横向的切割电机，所述切割电机驱动连接有锯片；

卧钻装置，包括竖直设置在立柱后侧的角度调节盘Ⅱ，所述角度调节盘Ⅱ上通过X轴传动机构设置有带钻头的卧钻电机；和

开槽装置，包括支架，所述支架底部通过X轴传动机构设置在卧钻装置后方架体上的左右两侧，所述支架上通过Z轴传动机构连接有铣刀电机，所述铣刀电机通过传动带驱动连接有端部带有铣刀的铣刀轴。

上述夹料装置分成对称设置在工作台左右两侧的两组，每组包括分别设置在工作台前后相对两侧的挡板和夹料气缸，所述卸料装置包括顶料气缸和卸料气缸，所述顶料气缸竖直设置在挡板和夹料气缸之间下方的工作台上，所述卸料气缸设置在夹料气缸的外侧，并且卸料气缸的活塞杆末端设置有推板。

上述料斗为长条状的槽形结构，左右两侧料斗的槽口相对，所述放料装置包括两个锁料气缸、两个放料气缸和一个靠料气缸，所述锁料气缸横向设置在料斗的后侧壁或前侧壁外侧，侧壁或前侧壁上设置有可使锁料气缸活塞杆穿过的穿出孔，所述放料气缸竖直设置在料斗下方且放料气缸的活塞杆连接有托料板，所述靠料气缸设置在料斗的左侧壁或右侧壁外侧，左侧壁或右侧壁上设置有可使靠料气缸活塞杆穿过的穿出孔，且靠料气缸的活塞杆与挡板和夹料气缸之间的间隔处相对。

上述立柱前侧设置有升降调节螺杆Ⅰ，所述升降调节螺杆Ⅰ螺纹连接有竖直的横向导槽，所述横向导槽内设置有X轴调节螺杆，所述X轴调节螺杆螺纹连接有底板Ⅰ，角度调节盘Ⅰ设置在底板Ⅰ上，所述立柱后侧设置有升降调节螺杆Ⅱ，升降调节螺杆Ⅱ螺纹连接有底板Ⅱ，所述角度调节盘Ⅱ设置在底板Ⅱ上。 

上述角度调节盘Ⅰ、Ⅱ上设置有弧形导槽，弧形导槽内穿有固定在底板Ⅰ、Ⅱ上的导向柱，导向柱上螺纹连接有紧固螺帽。

上述Y轴伺服传动机构包括丝杠和驱动连接丝杠的伺服电机，所述X轴传动机构、Z轴传动机构包括气缸和气缸的活塞杆连接的滑杆。

上述数控系统包括设置在控制箱内的PLC控制器，所述夹料气缸、顶料气缸、卸料气缸、锁料气缸、放料气缸、靠料气缸上均设置有磁性开关和电磁阀，所述PLC控制器连接磁性开关、电磁阀、伺服电机、切割电机、卧钻电机和铣刀电机，所述控制箱上设置有操作按钮。

上述角度调节盘Ⅰ、Ⅱ的外圆周设置有刻度尺。

本发明的有益效果是： 1.将多个加工装置结合在一起，在一台设备上可以完成多个方式的加工，减少了加工设备的数量，降低了成本，减少了占用空间；2.部件可以自动一次完成，省时省力，提高了生产效率，有利于部件的大规模产业生产；3.集成化程度高，调整方便，可以生产不同规格的椅子前后支撑部件。

附图说明

图1 本发明加工成的椅子前后支撑部件结构示意图。

图2为本发明的主视结构示意图。

图3为图2的左视结构示意图。

图4本发明的工作台部分主视结构示意图。

图5为图4的左视结构示意图。

图6为本发明上料装置主视结构示意图。

图7为图6的左视结构示意图。

图8为本发明齐头切割装置和卧钻装置主视结构示意图。

图9为图8的左视结构示意图。

图10为本发明的开槽装置主视结构示意图。

图11为图10的左视结构示意图。 

其中：1架体，2工作台，3上料装置，3-1料斗总成支架，3-2料斗，

4齐头切割装置，4-1切割电机，4-2锯片，5开槽装置，5-1铣刀电机，5-2铣刀轴，5-3支架，6卧钻装置，7卸料气缸，8夹料气缸，9挡板，10顶料气缸，11伺服电机，12放料气缸，13靠料气缸，14锁料气缸，15立柱，16升降调节螺杆Ⅰ，17角度调节盘Ⅰ，18底板Ⅰ，19气缸，20横向导槽，21升降调节螺杆Ⅱ，22底板Ⅱ，23角度调节盘Ⅱ。

具体实施方式

如图2、3所示，本发明的数控多工位一体化设备，包括架体1和数控系统，架体1上设置有工作台2、上料装置3、齐头切割装置4、卧钻装置6和开槽装置5。

如图4、5所示，工作台2位于架体1中部，其底部设置有可带动工作台2沿设置在架体1上的导轨前后移动的动力传动机构，工作台2上部设置有夹料装置和卸料装置。夹料装置分成对称设置在工作台2左右两侧的两组，每组包括分别设置在工作台2前后相对两侧的挡板9和夹料气缸8，卸料装置包括顶料气缸10和卸料气缸7，顶料气缸10竖直设置在挡板9和夹料气缸8之间下方的工作台2上，卸料气缸7设置在夹料气缸8的外侧，并且卸料气缸7的活塞杆末端设置有推板。

如图6、7所示，上料装置3包括设置在工作台2左右两侧架体1上的料斗总成支架3-1，料斗总成支架3-1顶部设置有料斗3-2，料斗3-2位于夹料装置的上方。料斗3-2为长条状的槽形结构，左右两侧料斗3-2的槽口相对，料斗3-2的后侧壁或前侧壁底部设置有锁料气缸14，料斗3-2的槽口下方竖直设置有放料气缸12，料斗3-2的左侧壁或右侧壁上设置有靠料气缸13，所述靠料气缸13与挡板9和夹料气缸8之间的间隔处相对。

如图8、9所示，包括设置在上料装置后方架体上左右两侧的立柱15，立柱15前侧连接有竖向的角度调节盘Ⅰ17，角度调节盘Ⅰ17上设置有横向的切割电机，切割电机驱动连接有锯片。

卧钻装置包括竖直设置在立柱15后侧的角度调节盘Ⅱ23，角度调节盘Ⅱ23上通过X轴传动机构设置有带钻头的卧钻电机。

如图10、11所示，开槽装置包括支架，支架底部通过X轴传动机构设置在卧钻装置后方架体上的左右两侧，支架上通过Z轴传动机构连接有铣刀电机，铣刀电机通过传动带驱动连接有端部带有铣刀的铣刀轴。

夹料装置分成对称设置在工作台左右两侧的两组，每组包括分别设置在工作台前后相对两侧的挡板和夹料气缸，卸料装置包括顶料气缸和卸料气缸，顶料气缸竖直设置在挡板和夹料气缸之间下方的工作台上，卸料气缸设置在夹料气缸的外侧，并且卸料气缸的活塞杆末端设置有推板。

料斗为长条状的槽形结构，左右两侧料斗的槽口相对，放料装置包括两个锁料气缸14、两个放料气缸12和一个靠料气缸13，锁料气缸14横向设置在料斗的后侧壁或前侧壁外侧，侧壁或前侧壁上设置有可使锁料气缸14活塞杆穿过的穿出孔，放料气缸12竖直设置在料斗下方且放料气缸12的活塞杆连接有托料板，靠料气缸13设置在料斗的左侧壁或右侧壁外侧，左侧壁或右侧壁上设置有可使靠料气缸13活塞杆穿过的穿出孔，且靠料气缸13的活塞杆与挡板和夹料气缸之间的间隔处相对。

立柱15前侧设置有升降调节螺杆Ⅰ16，升降调节螺杆Ⅰ16螺纹连接有竖直的横向导槽20，横向导槽20内设置有X轴调节螺杆，X轴调节螺杆螺纹连接有底板Ⅰ18，角度调节盘Ⅰ17设置在底板Ⅰ18上，立柱15后侧设置有升降调节螺杆Ⅱ21，升降调节螺杆Ⅱ21螺纹连接有底板Ⅱ22，角度调节盘Ⅱ23设置在底板Ⅱ22上。角度调节盘Ⅰ17、Ⅱ上设置有弧形导槽，弧形导槽内穿有固定在底板Ⅰ18、Ⅱ上的导向柱，导向柱上螺纹连接有紧固螺帽。Y轴伺服传动机构包括丝杠和驱动连接丝杠的伺服电机11，X轴传动机构、Z轴传动机构包括气缸和气缸的活塞杆连接的滑杆。角度调节盘Ⅰ17、Ⅱ的外圆周设置有刻度尺。

数控系统包括设置在控制箱内的PLC控制器，所述夹料气缸、顶料气缸、卸料气缸、锁料气缸14、放料气缸12、靠料气缸13上均设置有磁性开关和电磁阀，所述PLC控制器连接磁性开关、电磁阀、伺服电机11、切割电机、卧钻电机和铣刀电机，控制箱上设置有操作按钮。

其工作原理为：将一摞截成段的木板放入到两个料斗3-2之间，下部的放料气缸12的托料板托住这一摞木板，启动后，锁料气缸14将倒数第二个木板挤压在料斗3-2侧壁上，防止它以及它以上的木板落下，而最下面的木板跟着放料气缸12的托料板落在挡板9和夹料气缸8之间，然后靠料气缸13从侧面顶一下木板，将木板靠在一侧，然后夹料气缸8伸出，从而将木板夹在夹料气缸8和挡板9之间。伺服电机11工作，通过丝杠丝母机构整个工作台2沿导轨向后移动。当移动到立柱15之间的位置时，切割电机4-1将经过的木料端部切割平。然后工作台2沿导轨继续向后移动，到达卧钻伺服电机位置时，卧钻伺服电机从两侧向内移动并同时完成木料两端的钻孔，钻完以后复位。工作台2继续向后移动，当移动到支架5-3之间位置，铣刀电机5-1落下，然后铣刀电机5-1向内移动，转动的铣刀将木板的两端铣出了内侧为弧形的槽。

工作台2运行到末端后，夹料气缸8回缩，松开木板，顶料气缸10将木料顶起，然后卸料气缸7将木料推下，完成工作过程，工作台2回到原位置，进行下一个循环。

由于有些椅子前后支撑部件左右钻的孔倾斜度不同，所以增加了角度调节盘，当需要调整卧钻电机和铣刀电机5-1的倾斜角度时，转动角度调节盘调节即可，根据上面的刻度尺确定调整的角度，并通过紧固螺帽固定住。数控系统编辑好程序，以磁性开关信号为下一步动作的指示信号，控制伺服电机11、卧钻电机和铣刀电机5-1的转动，从而实现对木料加工的精确控制，同时数控系统还控制锁料气缸14、放料气缸12、靠料气缸13、夹料气缸8、顶料气缸10和卸料气缸7的控制电磁阀的通断，控制各个气缸的动作，实现了自动化。

以上所述仅是本专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本专利的保护范围。

Claims (7)

1.一种数控多工位一体化设备，包括架体和数控系统，其特征在于，所述架体上设置有：

工作台，位于架体中部，其底部通过Y轴伺服传动机构设置在架体上，工作台上部设置有夹料装置和卸料装置；

上料装置，包括设置在工作台左右两侧架体上的料斗总成支架，所述料斗总成支架包括竖直的料斗，所述料斗位于夹料装置的上方，料斗上设置有放料装置；

齐头切割装置，包括设置在上料装置后方架体上左右两侧的立柱，所述立柱前侧连接有竖向的角度调节盘Ⅰ，所述角度调节盘Ⅰ上设置有横向的切割电机，所述切割电机驱动连接有锯片；

卧钻装置，包括竖直设置在立柱后侧的角度调节盘Ⅱ，所述角度调节盘Ⅱ上通过X轴传动机构设置有带钻头的卧钻电机；和

开槽装置，包括支架，所述支架底部通过X轴传动机构设置在卧钻装置后方架体上的左右两侧，所述支架上通过Z轴传动机构连接有铣刀电机，所述铣刀电机通过传动带驱动连接有端部带有铣刀的铣刀轴；

所述夹料装置分成对称设置在工作台左右两侧的两组，每组包括分别设置在工作台前后相对两侧的挡板和夹料气缸，所述卸料装置包括顶料气缸和卸料气缸，所述顶料气缸竖直设置在挡板和夹料气缸之间下方的工作台上，所述卸料气缸设置在夹料气缸的外侧，并且卸料气缸的活塞杆末端设置有推板。

2.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述料斗为长条状的槽形结构，左右两侧料斗的槽口相对，所述放料装置包括两个锁料气缸、两个放料气缸和一个靠料气缸，所述锁料气缸横向设置在料斗的后侧壁或前侧壁外侧，侧壁或前侧壁上设置有可使锁料气缸活塞杆穿过的穿出孔，所述放料气缸竖直设置在料斗下方且放料气缸的活塞杆连接有托料板，所述靠料气缸设置在料斗的左侧壁或右侧壁外侧，左侧壁或右侧壁上设置有可使靠料气缸活塞杆穿过的穿出孔，且靠料气缸的活塞杆与挡板和夹料气缸之间的间隔处相对。

3.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述立柱前侧设置有升降调节螺杆Ⅰ，所述升降调节螺杆Ⅰ螺纹连接有竖直的横向导槽，所述横向导槽内设置有X轴调节螺杆，所述X轴调节螺杆螺纹连接有底板Ⅰ，角度调节盘Ⅰ设置在底板Ⅰ上，所述立柱后侧设置有升降调节螺杆Ⅱ，升降调节螺杆Ⅱ螺纹连接有底板Ⅱ，所述角度调节盘Ⅱ设置在底板Ⅱ上。

4.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述角度调节盘Ⅰ、Ⅱ上设置有弧形导槽，弧形导槽内穿有固定在底板Ⅰ、Ⅱ上的导向柱，导向柱上螺纹连接有紧固螺帽。

5.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述Y轴伺服传动机构包括丝杠和驱动连接丝杠的伺服电机，所述X轴传动机构、Z轴传动机构包括气缸和气缸的活塞杆连接的滑杆。

6.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述数控系统包括设置在控制箱内的PLC控制器，所述夹料气缸、顶料气缸、卸料气缸、锁料气缸、放料气缸、靠料气缸上均设置有磁性开关和电磁阀，所述PLC控制器连接磁性开关、电磁阀、伺服电机、切割电机、卧钻电机和铣刀电机，所述控制箱上设置有操作按钮。

7.根据权利要求1所述数控多工位一体化设备，其特征在于：所述角度调节盘Ⅰ、Ⅱ的外圆周设置有刻度尺。