CN103448102A - 木棒自动裁切开牙机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种木棒自动裁切开牙机，它包括机架和控制电路，还包括：设在所述机架的中部由电动机带动的输棒转筒，在输棒转筒的两侧圆板周边上设有若干个对应的输棒槽；对称设在所述输棒转筒前后两侧，截取设定木棒长度的截棒装置；底板前后两端下面中间设有的链轮和链条的进退架；随进退架运动的车削小车；设在所述车刀套上的车削装置；设在所述输棒转筒前后两端机架上的木棒车螺纹定位和测量装置。该机从木棒的进入、裁截、车螺纹和排出都是在控制电路和电动机的控制下完成的，实现了自动化，而且工作效率高、结构和成本低。

Description

木棒自动裁切开牙机

技术领域

本发明涉及一种车螺纹的设备，尤其是车木头螺纹的装置。

背景技术

现有的手动工具中有相当多的部分是以木棒作为手把的，在木棒手把的一端通过螺纹装上一功能器具，就成为一种用具。如扫把、拖把和刷把等，应用广泛。目前，在木棒的一端上车螺纹是在车床上进行的，在车螺纹时需要人工分别将一根根的木棒装入车床主轴前端的夹头中孔里，并露出要车螺纹的一端，夹紧木棒后通过电机带动转动夹头，移动刀架和车刀对露出的木棒端车螺纹。车螺纹俗语称开牙。车好一根木棒后卸下，再装入下一根木棒。而且，木棒的长度也是手工裁截。工作效率很低，车床的结构和成本也高，工人的劳动强度大。不利于生产力的提高和发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种工作效率高、结构和成本低的木棒自动裁切开牙机。

为达上述目的，本发明的技术方案为：

一种木棒自动裁切开牙机，它包括机架、电动机和控制电路，其特征在于还包括：

设在所述机架的中部由电动机带动的输棒转筒，在输棒转筒的两侧圆板周边上设有若干个对应的输棒槽；

对称设在所述输棒转筒前后两侧，包括两侧臂杆、设在臂杆上端的圆锯盘和设在臂杆中部下面的气压缸，截取设定木棒长度的截棒装置；

设在所述机架前端上部，包括底板前后两端下面中间设有的链轮和链条，并通过底板下面四角上的含油轴承与滑动轴连接，而滑动轴的两端又通过轴承座与机架承板固定连接的进退架，在电动机和控制电路的控制下进退架等距纵向进、退；

设有所述进退架的底板上面，随进退架运动，包括键轴、与键轴串接的主轴和套接在主轴前端的车刀套组成的车削小车，其中的键轴、主轴和套接在主轴前端的车刀套在电动机和控制电路的控制下转动；

设在所述车刀套上，包括车刀、车刀架、锥度调节子、调节柱和调节杠杆的车削装置；

设在所述输棒转筒前后两端的机架上，并与所述车削装置车刀相对应的木棒车螺纹定位和测量装置。

在所述机架和输棒转筒进料侧的一端，设有包括进棒管和出棒管的进料器，在进料器出料管相对面的机架上，设有定位木棒长度的档板。

在所述输棒转筒前后两端的机架上，木棒车螺纹测量装置的一侧设有木棒裁截测量和定位装置。

所述的木棒车螺纹定位装置，包括设在机架上的定位托与缸体和伸缩臂构成并通过气管与气泵连接的定位气压缸；所述的木棒车螺纹测量装置为通过导线与控制电路连接的定位限位开关，而该开关由限位杆来控制。

所述木棒裁截的测量和定位装置，与木棒车螺纹测量和定位装置结构相同，而控制对象的位置不同。

在所述车削小车的两侧，分别设有车削小车的进退设定距离检测和限位装置。

以上结构的木棒自动裁切开牙机，木棒从进料器进入机中，并受档板的限定，两端分别卡在输棒转筒的输棒槽中；输棒转筒在控制电路的电动机的控制下带着木棒往上转送，当木棒触动木棒裁截的测量装置，即触动木棒裁截限位杆和限位开关时，控制电路控制输棒转筒停转，木棒裁截定位气压缸产生动作，伸出伸缩臂压定位木棒的两端，并控制截棒装置的截棒气压缸伸长伸缩臂，同时驱动圆锯盘转动将木棒两端的超长部分裁去。然后，木棒裁截定位气压缸和截棒气压缸的伸缩臂回位，输棒转筒继续转动，当转动到木棒触动到木棒车螺纹测量装置，即触动木棒车螺纹测量装置的限位杆和限位开关时，控制电路控制输棒转筒停转，木棒两端正好处于定位托中，车螺纹定位装置的气压缸伸缩臂伸出压定位住木棒，此时，包括键轴、与键轴串接的主轴和套接在主轴前端的车刀套转动，车削小车向木棒方向运动，车刀套中的车刀与木棒接触；由于车刀套转动与车削小车纵向运动的叠加，车刀切削木棒的轨迹为螺纹。但是，在车刀套中设有锥度调节子、调节柱和调节杠杆，车出来的木棒螺纹端为锥形。车好螺纹端后，车螺纹定位装置的气压缸伸缩臂回位，输棒转筒带着木棒再转动，并将木棒从机架的另一侧卸出。这样，从木棒的进入、裁截、车螺纹和排出都是在控制电路和电动机的控制下完成的，实现了自动化，而且工作效率高、结构和成本低。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

图3是图1中截棒装置的结构示意图；

图4是图1中沿A-A线剖视的结构示意图；

图5是图2中进退架和车削小车的剖视结构示意图；

图6是图5中车刀套的剖视结构示意图；

图7是图6的主视结构示意图；

图8是图7的俯视结构示意图；

图9是图7的的右视结构示意图；

图10是车刀车削木棒的结构示意图；

图11是木棒一端的螺纹结构示意图；

在图中，机架面板1，电动机2，减速器3，机架4，设定距离检测装置5，键轴6，主轴8，轴承座9，车刀套10，车螺纹测量限位开关11，车螺纹测量限位杆12，车螺纹定位气压缸13，定位托14，输棒转筒15，圆锯盘16，出棒管17，进料器18，进棒管19，截棒皮带传动机构20，截棒电动机21，右侧板25，筒轴28，左侧板29，输棒槽31，截棒装置33，红外线探头35，车削小车36，限定块38，下斜杆39，木棒40，控制箱41，臂杆42，裁截定位气压缸44，锯盘皮带传动机构46，截棒气压缸47，轴承座49，轴承50，底板52。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作进一步说明。

图1所示，是本发明的主视结构示意图，从图中可知，该图是对机架面板1作剖视后所看到的结构，并请结合图2和图5一起来看，图2是图1的俯视结构示意图，图5是图2中进退架和车削小车的剖视结构示意图，本发明包括设在机架4中部的输棒转筒15、设在输棒转筒15两端侧的截棒装置33和设在机架4前端或左侧上部，含键轴6、与键轴6串接的主轴8和套接在主轴8前端的车刀套10组成的车削小车36。其中，输棒转筒15主要由圆形的左侧板29、右侧板25、筒轴28和固定连接左右侧板内周边的若干连杆30构成。其中，在左右两侧板29、25的周边上等距间隔设有对应并能置入木棒的输棒槽31；筒轴28的两端通过轴承与机架4构成转动连接；车削小车36上的主轴8通过有两个轴承50的轴承座9，与底板52构成转动连接。结合图3和图4一起来看，图3是图1中截棒装置的结构示意图，图4是图1中沿A-A线剖视的结构示意图，截棒装置33包括两侧臂杆42、设在臂杆42上端的圆锯盘16和设在臂杆42中部下面的截棒气压缸47。两侧臂杆42的下端分别通过轴承与截棒动力轴26作转动连接，截棒动力轴26的两端也分别通过轴承与机架4作转动连接。截棒电动机21通过截棒皮带传动机构20将动力传给截棒动力轴26。同理，截棒动力轴26也通过两端的锯盘皮带传动机构46将动力传给两侧臂杆42上端的圆锯盘16，使圆锯盘16在快速转动中截断设定长度的木棒。输棒电动机22通过输棒减速器23和输棒皮带传动机构24，将动力传给输棒转筒15的筒轴28，使输棒转筒15转动，能将卡在输棒槽31中的木棒40能送至截棒位和车螺纹位。图2中的木棒40为虚线。在所述输棒转筒15前后两端的机架4上，设有与所述车刀套10相对应的木棒车螺纹定位和测量装置。所述的木棒车螺纹定位装置，包括设在机架4上的定位托14与缸体和伸缩臂构成并通过气管与气泵连接的车螺纹定位气压缸13；所述的木棒车螺纹测量装置为通过导线与控制电路连接的定位限位开关11，而该开关11由限位杆12来控制。当木棒40触碰到限位杆12时，限位开关11的触点闭合，通知控制电路说木棒40已经到位，控制电路则控制车螺纹定位气压缸13伸出伸缩臂压定位木棒40，并控制车螺纹机构对木棒40的一端进行车螺纹工作；木棒车好螺纹后，自动放开气压缸伸缩臂，输棒转筒15再转动将木棒40通过过两平行的下斜杆39排出。

在上述各图中看到，在输棒转筒15的进料一侧，设有斜置的入料板27，该入料板27通过两侧的撑杆32与机架4固定连接。在进料侧的右端和入料板27上方的机架4上设有包括进棒管19和出棒管17的进料器18，木棒40从进料器18进入后落到入料板27上，并受到设在左侧机架上定位木棒长度的档板34的限定，然后又滑入到输棒转筒15的输棒槽31中，在输棒转筒15带动下分别进入定长裁截和车螺纹工序。在机架左端的上部的车削小车36上，键轴6的一端与主轴8的一端固定连接，另一端与固定在机架4上间隔的两个轴承座49以键槽结构的方式连接，使键轴6和主轴8能在转动的情况下，还能作纵向运动。在两个轴承座49之间的键轴6也以键槽结构的方式连接有皮带传动机构，并通过皮带传动机构从切削电动机2上取得动力；切削电动机2还通过皮带传动机构和减速器3供给车削小车36动力。在车削小车36的两侧分别设有用于控制进退行程的测量钉38a和限定块38。在测量钉38a外侧的机架4上，安装有设定距离检测装置5，它包括两个间隔的两个红外线探头35，该红外线探头35通过导线与控制电路连接，控制车削小车36的进退行程，也就是木棒开牙（螺纹）的长度。在限定块38外侧的机架4上，设有带触杆的限位开关37，用于限定车削小车36的行程，若超出设定的行程，则通过限位开关37和控制电路，切断驱动车削小车36纵向运动电动机2的电源，停机。在机架4前端一侧，设有装有控制电路的控制箱41。所述控制电路为现有技术或产品，或由本领域的技术人员根据需要利用现有技术容易设置。

图3所示，图1中截棒装置的结构示意图，由图中可知，在截棒装置两侧臂杆42上方的机架4上，还设有木棒裁截的测量和定位装置，与木棒车螺纹测量和定位装置结构相同，而控制对象的位置不同。木棒裁截的测量和定位装置的设在木棒车螺纹测量和定位装置右侧，即靠进料一侧。在木棒输送过程中先到木棒裁截的测量和定位装置，先裁截木棒的长度，再车牙（螺纹）。在图1中由于木棒裁截的测量和定位装置与木棒车螺纹测量和定位装置有较多的重叠，为了简洁，没画出来。其中，木棒裁截测量装置包括限位开关43及其拔动杆45，限位开关43通过导线与控制电路连拉接；木棒裁截定位装置主要由两端的裁截定位气压缸44构成，它通过气管与气泵连接。木棒裁截的测量和定位装置的作用是测量要裁截的木棒是否到位，若到位则通知控制电路控制输棒转筒15停转，两端裁截定位气压缸43的伸缩臂下伸，压定位木棒40，结合图4来看，然后驱动设在臂杆42中部下面的截棒气压缸47和圆锯盘16，伸缩臂伸长，将臂杆42上端的圆锯盘16向木棒推进，截去多余的长度。木棒裁截完成后，截棒气压缸47伸缩臂回位，控制电路卸去裁截定位气压缸44对木棒40两端的压力，输棒转筒15再转动，进入下一个工序。

图4所示，是图1中沿A-A线剖视的结构示意图，从图中可知，在机架4的进料侧（右侧）上设有进料器18、入料板27和截棒装置，上方设有木棒裁截的测量和定位装置与木棒车螺纹测量和定位装置，中间为输棒转筒15和截棒气压缸47；出料侧（左侧）的机架4上设有两平行的下斜杆39，用于排出木棒40。其中，输棒转筒15两侧圆形的左侧板29、右侧板25上对应的输棒槽31是一边为为直边，另一边为弧形边或斜边，有利于木棒40的输送和排出。在木棒40处于定位托14中，并在车螺纹定位气压缸13的压定下，才能进行车牙。

依据上述输棒转筒15的结构原理，利用输送带的结构和方法也能将木棒40输送到木棒裁截的测量和定位位置上，以及木棒车螺纹测量和定位的位置上。方法很简单，即将输棒转筒15展开，把两侧板25和29变成输送带即可。同理，所述的截棒气压缸47、车螺纹定位气压缸13和裁截定位气压缸44，都可用油压缸来代替。各皮带传动机构也可用包括链条和链轮的链传动机构，或包括传动轴和齿轮的传动机构来替代。

图5所示，是图2中进退架和车削小车的剖视结构示意图，从图中可知，进退架设在所述机架4前端上部，包括底板52前后两端下面中间设有的链轮53和链条57，并通过底板52下面四角上的含油轴承54与两侧滑动轴60连接，而滑动轴60的两端又通过轴承与机架承板59固定连接，使底板52及上面的机构在电动机和控制电路的控制下，能在滑动轴60上等距滑动进、退。图1和图2中的切削电动机2通过切削减速器3和切削带传动机构56及其同轴的链轮55，将进、退的动力传给链条57。在进退架的底板52的上面，设有随进退架运动，包括键轴6、与键轴6串接的主轴8和套接在主轴前端的车刀套10组成的车削小车，其中的键轴6、主轴8和套接在主轴前端的车刀套10在电动机和控制电路的控制下转动。在主轴8和车刀套10中设有包括锥度调节子51和恢位弹簧的车削装置。

图6所示，是图5中车刀套的剖视结构示意图，在车刀套10上面设有锥度调节杠杆62，在车刀套10和主轴8的内孔中设有锥度调节子51，该锥度调节子51后档圈69后面的柱体上套有恢位弹簧61，锥度调节子51的主体为锥体，在锥体对应的车刀套10和主轴8上设有透孔，其中设有锥度调节柱63。锥度调节柱63的内端头顶住锥度调节子51的锥体表面，上端头顶住调节杠杆62的一端下面。锥度调节子51锥体的外端面设有一柱形与进入的木棒40相顶的顶柱64。在车刀套10的前端还设有排削槽68和刀槽68，入棒孔65及其喇叭口66。排屑槽68和刀槽68都用于排车刀车削木棒产生的木屑。图中的左右向箭头表示车刀套10和主轴8在工作中作等距纵向进、退，即进对木棒40作车螺纹，车完后退出的往返运动，木棒40是静止的。

图7所示，是图6的主视结构示意图，结合图8、图9和图10一起来看，其中，图8是图7的俯视结构示意图，图9是图7的的右视结构示意图；车刀套10是将一个圆柱体外侧的两个相对面制成平面，在车刀套10的上平面上斜置有锥度调节杠杆62的有支座75，锥度调节杠杆62通过销轴74与支座75构成转动连接，并作为锥度调节杠杆的支点。锥度调节杠杆62一端的下面与锥度调节柱63接触，另一端上设有调节螺钉76，调节螺钉76的下端头顶住柱形车刀架77的上端面。柱形车刀架77置于设在车刀套10两个相对平面边上的刀架孔中。在柱形车刀架77的下半段上设有一个横向的车刀方孔81，下端的纵向上设有与车刀方孔81相通的螺纹孔，该螺纹孔中配套有可调节的车刀顶紧螺钉71。

在与车刀方孔81相对应的车刀套10上也设有与之对应孔，使车刀79能从车刀套10外面插入车刀方孔81中。为了增加车刀顶紧螺钉71与车刀79的接触面，在车刀顶紧螺钉71与车刀79之间设有一块垫板80，车刀顶紧螺钉71通过垫板80顶稳车刀79。在车刀套10下平面刀架孔的两侧，分别设有螺孔及其压板螺钉70。在两侧压板螺钉70和车刀顶紧螺钉71上套有车刀压板78，并在车刀顶紧螺钉71的车刀压板78与柱形车刀架77下面之间，套有压簧72。

从图7～9中可知，在车刀套10的弧形两侧，为了使车刀套10与主轴8固定连接，分别设有顶紧螺孔和螺钉73，把螺钉73拧顶紧主轴8就能固定车刀套10与主轴8的连接。为了能使车刀79在木棒上开出三角形的螺纹、结实和耐用，将车刀79制成V槽形，而且把车刀头82制成V底短于V上口的结构，见图8和图9中车刀头82的结构。如图10所示，图10是车刀车削木棒的结构示意图，在本发明中，车刀头82是转动的，而木棒40是静止的，而且是利用车刀头82的V底短处切削木棒成螺纹的。本发明的车削装置包括车刀79、车刀架77、锥度调节子51、调节柱63和调节杠杆62。车削装置的工作原理为：

木棒40被定位在定位托14中后，在电路控制的控制下，车削装置随车削小车36纵向运动，在木棒40没有进入车刀套10之前，由于恢位弹簧61的作用，锥度调节柱63的内端头顶住锥度调节子51锥体的最小处，锥度调节柱63的外端头仅与调节杠杆62一端的下面接触，调节杠杆62另一端的调节螺钉76对柱形车刀架77无顶力，车刀套10和车刀头82在旋转中对木棒40的切削量是最大的，即车小木棒40。当木棒40的一端从车刀套10的入棒孔65及其喇叭口66进入车刀套10中，并通过锥度调节子51的顶柱64把锥度调节子51往后顶，锥度调节柱63也沿着锥度调节子51锥体的增大而往上顶的幅度，对调节杠杆62一端往上顶的幅度也加大，调节杠杆62另一端对柱形车刀架77下顶的幅度也增加，使车刀头82离木棒40的中心也增大，对木棒40的切削量是减小，即趋向于木棒40的原外径，车不到木棒40。使木棒40的螺纹端83呈锥形，如图11，图11是木棒一端的螺纹结构示意图。由于车刀头82在旋转中车削木棒，同时又随车削小车36纵向移动，在木棒上车削出的轨迹是螺纹，即俗称螺牙。

从上面车锥形螺纹的原理可知，它是通过锥度调节子51、调节柱63和调节杠杆62车出锥形螺纹的，若是去掉这些锥度调节件，本发明的开牙机车出的便是柱形螺纹。

Claims (10)

1.一种木棒自动裁切开牙机，它包括机架、电动机和控制电路，其特征在于还包括：

设在所述机架（4）的中部由电动机带动的输棒转筒（15），在输棒转筒（15）的两侧圆板（25、29）周边上设有若干个对应的输棒槽（31）；

对称设在所述输棒转筒（15）前后两侧，包括两侧臂杆（42）、设在臂杆（42）上端的圆锯盘（16）和设在臂杆（42）中部下面的截棒气压缸，截取设定木棒长度的截棒装置；

设在所述机架（4）前端上部，包括底板（52）前后两端下面中间设有的链轮和链条（53、57），并通过底板（52）下面四角上的含油轴承（54）与滑动轴（60）连接，而滑动轴（60）的两端又通过轴承座（58）与机架承板(59)固定连接的进退架，在电动机和控制电路的控制下进退架等距纵向进、退；

设有所述进退架的底板(52)上面，随进退架运动，包括键轴(6)、与键轴(6)串接的主轴(8)和套接在主轴(8)前端的车刀套(10)组成的车削小车，其中的键轴(6)、主轴(8)和套接在主轴前端的车刀套(10)在电动机和控制电路的控制下转动；

设在所述车刀套(10)上，包括车刀(79)、车刀架(77)、锥度调节子(51)、调节柱(63)和调节杠杆(62)的车削装置；

设在所述输棒转筒(15)前后两端的机架(4)上，并与所述车削装置车刀(79)相对应的木棒车螺纹定位和测量装置。

2.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

在所述机架(4)和输棒转筒(15)进料侧的一端，设有包括进棒管(19)和出棒管(19)的进料器(18)，在进料器(18)出料管(17)相对面的机架上，设有定位木棒长度的档板(34)。

3.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

在所述输棒转筒(15)前后两端的机架(4)上，木棒车螺纹测量装置的一侧设有木棒裁截测量和定位装置。

4.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述的木棒车螺纹定位装置，包括设在机架(4)上的定位托(14)与缸体和伸缩臂构成并通过气管与气泵连接的定位气压缸(13)；所述的木棒车螺纹测量装置为通过导线与控制电路连接的定位限位开关(11)，而该开关由限位杆(12)来控制。

5.根据权利要求3所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述木棒裁截的测量和定位装置，与木棒车螺纹测量和定位装置结构相同，而控制对象的位置不同。

6.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

在所述车削小车的两侧，分别设有车削小车进退设定距离的检测和限位装置，该装置包括在车削小车（36）的两侧分别设有用于控制进退行程的测量钉（38a）和限定块（38）；在测量钉（38a）外侧的机架(4)上，安装有设定距离检测装置(5)，它包括两个间隔的两个红外线探头(35)，该红外线探头(35)通过导线与控制电路连接; 在限定块(38)外侧的机架(4)上，设有带触杆的限位开关(37)，用于限定车削小车(36)的行程。

7.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述的车削装置包括车刀、车刀架、锥度调节子、调节柱和调节杠杆，其中，柱形车刀架（77）置于设在车刀套（10）两个相对平面边上的刀架孔中，车刀设在柱形车刀架（77）横向的车刀方孔（81）中，锥度调节子（51）设在车刀套（10）和主轴（8）的内孔中，该锥度调节子（51）后档圈(69)后面的柱体上套有恢位弹簧(61)，锥度调节子(51)的主体为锥体，在锥体对应的车刀套(10)和主轴(8)上设有透孔，其中设有锥度调节柱(63)；锥度调节柱(63)的内端头顶住锥度调节子(51)的锥体表面，上端头顶住调节杠杆(62)的一端下面，在车刀套(10)的上平面上斜置有锥度调节杠杆(62)的有支座(75)，锥度调节杠杆(62)通过销轴(74)与支座(75)构成转动连接，并作为锥度调节杠杆的支点；锥度调节杠杆(62)一端的下面与锥度调节柱(63)接触，另一端上设有调节螺钉(76)，调节螺钉(76)的下端头顶住柱形车刀架(77)的上端面。

8.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述的车削小车包括键轴(6)、与键轴(6)串接的主轴(8)和套接在主轴(8)前端的车刀套(10)组成，其中, 键轴（6）的一端与主轴（8）的一端固定连接，另一端与固定在机架（4）上间隔的两个轴承座（49）以键槽结构的方式连接，使键轴（6）和主轴(8)能在转动的情况下，还能作纵向运动； 在两个轴承座(49)之间的键轴(6)也以键槽结构的方式连接有皮带传动机构。

9.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述的车刀（79）制成V槽形，而车刀头（82）制成V底短于V上口的结构。

10.根据权利要求1所述的木棒自动裁切开牙机，其特征在于：

所述车刀头（82）在旋转中车削木棒，同时又随车削小车（36）纵向移动，

车刀头（82）是转动的，而木棒（40）是静止的，而且是利用车刀头（82）的V底短处切削木棒成螺纹的。

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