CN104385394A - 一种自动开榫机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动开榫机，包括机架(2)，所述机架(2)上设有送料机构(4)、出料机构(6)、工作台(8)以及刀具组体(9)。本发明相对于现有技术具有下列优点：(1)由于采用一次装夹定位，一次加工。减少累积误差，加工精度，尺寸一致性得到了保证；(2)自动化生产必然减轻操作工的劳动强度。同时剔除人为因素提高加工质量；(3)加工过程中操作工远离旋切机构，安全问题得到彻底解决。

Description

一种自动开榫机

技术领域

本发明属于一种自动开榫机。

背景技术

木制品艺品需要进行开榫加工，即在木制品的侧面铣出相应形状的槽。目前普遍使用立式单轴木工铣床来为该木制品进行开榫。现有技术中的开榫方式至少具有以下缺点中的一种或者多种。

1.使用立式单轴木工铣床进行开榫，由于是手动压紧并推动滑台且每个人用力不同，所以加工出的产品尺寸一致性差，最终拼装出的画框平整度差，尺寸一致性也差，接缝不美观。

2.整个加工过程均为人工操作，操作工劳动强度大。

3.在组合刀具高速旋转下人工操作，安全隐患突出。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够进行自动开榫的开榫机。

为解决上述问题，本发明提供了一种自动开榫机，包括机架，所述机架上设有送料机构、出料机构、工作台以及刀具组体，其特征在于：

-所述送料机构设置在水平且为直线的第一线性轨迹上，

-所述出料机构设置在与所述第一线性轨迹等高且平行的第二线性轨迹n上，

-所述工作台上设有一推动其沿着第三线性轨迹在所述送料机构一端和所述出料机构一端之间做往复直线运动的第二动力装置，所述第三线性轨迹与所述第一线性轨迹等高且垂直；

-所述刀具组体设置在所述第三线性轨迹上，其包括通过第三旋转装置驱动旋转的刀头，以及驱动所述刀头沿第四线性轨迹做往复运动的第三动力装置，所述第四线性轨迹与所述第三线性轨迹间成锐角或者直角。

作为本发明的进一步改进，其中：

-所述送料机构包括长度沿所述第一线性轨迹分布的条形的第一轨道，设置在所述第一轨道内，且通过第二动力装置驱动可沿所述第一轨道的长度方向做往复运动的滑块；

-所述工作台上包括用于将工件固定的固定装置以及推动所述工件沿其水平工作面做水平运动的第一推料机构；

-所述出料机构包括长度沿所述第二线性轨迹n分布的条形的第二轨道，以及能够推动所述工件沿所述第二轨道的长度方向做水平运动的第二推料机构；

作为本发明的进一步改进，所述固定装置包括水平夹紧气缸以及竖直夹紧气缸，所述水平夹紧气缸包括固定设置的第一缸体以及连接在所述第一缸体上且可做水平伸缩运动的第一气缸臂，所述竖直夹紧气缸包括固定设置的第二缸体以及连接在所述第二缸体上且可沿竖直方向做伸缩运动的第二气缸臂。

作为本发明的进一步改进，所述第一推料装置为设置在所述工作面上方且通过第一旋转装置驱动旋转的盘形第一驱动轮，所述第二推料装置为设置在所述第二轨道上方且通过第二旋转装置驱动旋转的盘形第二驱动轮，所述第一驱动轮到所述工作面的最小距离a，以及所述第二驱动轮到所述第二轨道的最小距离b均小于所述工件的厚度。

作为本发明的进一步改进，所述刀具组体还包括固定在所述机架上的基座，以及固定有所述刀头的刀具固定座，所述第三动力装置为第三水平气缸，其包括固定在所述基座上的第三缸体以及两端分别与所述第三缸体和刀具固定座上的第三气缸臂，所述第三气缸臂可沿所述第四线性轨迹做伸缩运动。

作为本发明的进一步改进，所述送料装置还包括一位于所述第一轨道上的物料架，所述工件自下而上依次叠放在所述物料架上，所述滑块的高度小于所述工件的厚度。

作为本发明的进一步改进，所述工作台和所述出料机构分别通过第一滑台和第二滑台滑动连接在所述机架上，所述第一滑台和第二滑台上均设有将其固定在所述机架上活动锁紧装置。

作为本发明的进一步改进，还包括：

-第一接触开关，其设置在所述第一轨道上，所述第一接触开关能够控制所述第一驱动轮转动；

-第二接触开关，其设置在所述工作面上，所述第二接触开关能够控制所述第一驱动轮的停机，所述水平夹紧气缸的第一气缸臂夹紧，以及工作台沿第三线性轨迹向出料机构一端运动；

-第三接触开关，其设置在所述机架上，所述工作台运动到所述第二线性轨迹n上时，与所述第三接触开关接触，所述第三接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸的第二气缸臂向下运动，所述第三旋转装置延时启动，同时所述第三动力装置推动所述刀具固定盘沿第四线性轨迹运动；

-第四接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第四接触开关能够控制所述第三动力装置所述水平夹紧气缸的第一气缸臂反向运动，松开工件，同时驱动所述第三动力装置带动所述刀具固定盘沿所述第四线性轨迹返回；

-第五接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第五接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸的第二气缸臂向上运动、所述第三旋转装置停止旋转，同时所述第一驱动轮和第四驱动轮延时启动；

-第六接触开关，其设置在所述第一轨道上，所述第六接触开关能够控制所述滑块停止运动。

作为本发明的进一步改进，所述第三旋转装置为电机。

本发明的有益效果在于：

(1)由于采用一次装夹定位，一次加工。减少累积误差，加工精度，尺寸一致性得到了保证。

(2)自动化生产必然减轻操作工的劳动强度。同时剔除人为因素提高加工质量。

(3)加工过程中操作工远离旋切机构，安全问题得到彻底解决。

附图说明

图1为本发明正面的结构示意图；

图2为本发明反面的结构示意图

其中：2-机架；4-送料机构；6-出料机构；8-工作台；9-刀具组体；10-第一轨道；11-刀头；12-滑块；14-工作面；16-第二轨道；18-水平夹紧气缸；20-竖直夹紧气缸；22-第一驱动轮；24-第二驱动轮；26-基座；28-刀具固定座；30-第三水平气缸；32-物料架；34-第一滑台；36-第二滑台。

具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1和2所示，本发明包括机架2，所述机架2上设有送料机构4、出料机构6、工作台8以及刀具组体9，其特征在于：

-所述送料机构4设置在水平且为直线装的第一线性轨迹上，

-所述出料机构6设置在与所述第一线性轨迹等高且平行的第二线性轨迹n上，

-所述工作台8上设有一推动其沿着第三线性轨迹在所述送料机构4一端和所述出料机构6一端之间做往复直线运动的第二动力装置，所述第三线性轨迹与所述第一线性轨迹等高且垂直；

-所述刀具组体9设置在所述第三线性轨迹上，其包括通过第三旋转装置驱动旋转的刀头11，以及驱动所述刀头11沿第四线性轨迹做往复运动的第三动力装置，所述第四线性轨迹与所述第三线性轨迹间成锐角或者直角。

作为本发明的进一步改进，其中：

-所述送料机构4包括长度沿所述第一线性轨迹分布的条形的第一轨道10，设置在所述第一轨道10内，且通过第二动力装置驱动可沿所述第一轨道10的长度方向做往复运动的滑块12；

-所述工作台8上包括用于将工件固定的固定装置以及推动所述工件沿其水平工作面14做水平运动的第一推料机构；

-所述出料机构6包括长度沿所述第二线性轨迹n分布的条形的第二轨道16，以及能够推动所述工件沿所述第二轨道16的长度方向做水平运动的第二推料机构；

作为本发明的进一步改进，所述固定装置包括水平夹紧气缸18以及竖直夹紧气缸20，所述水平夹紧气缸18包括固定设置的第一缸体以及连接在所述第一缸体上且可做水平伸缩运动的第一气缸臂，所述竖直夹紧气缸20包括固定设置的第二缸体以及连接在所述第二缸体上且可沿竖直方向做伸缩运动的第二气缸臂。

作为本发明的进一步改进，所述第一推料装置为设置在所述工作面14上方且通过第一旋转装置驱动旋转的盘形第一驱动轮22，所述第二推料装置为设置在所述第二轨道16上方且通过第二旋转装置驱动旋转的盘形第二驱动轮24，所述第一驱动轮22到所述工作面14的最小距离a，以及所述第二驱动轮24到所述第二轨道16的最小距离b均小于所述工件的厚度。

作为本发明的进一步改进，所述刀具组体9还包括固定在所述机架2上的基座26，以及固定有所述刀头11的刀具固定座28，所述第三动力装置为第三水平气缸30，其包括固定在所述基座26上的第三缸体以及两端分别与所述第三缸体和刀具固定座28上的第三气缸臂，所述第三气缸臂可沿所述第四线性轨迹做伸缩运动。

作为本发明的进一步改进，所述送料装置还包括一位于所述第一轨道10上的物料架32，所述工件自下而上依次叠放在所述物料架32上，所述滑块12的高度小于所述工件的厚度。

作为本发明的进一步改进，所述工作台8和所述出料机构6分别通过第一滑台34和第二滑台36滑动连接在所述机架2上，所述第一滑台34和第二滑台36上均设有将其固定在所述机架2上活动锁紧装置。

作为本发明的进一步改进，还包括：

-第一接触开关，其设置在所述第一轨道10上，所述第一接触开关能够控制所述第一驱动轮22转动；

-第二接触开关，其设置在所述工作面14上，所述第二接触开关能够控制所述第一驱动轮22的停机，所述水平夹紧气缸18的第一气缸臂夹紧，以及工作台8沿第三线性轨迹向出料机构6一端运动；

-第三接触开关，其设置在所述机架2上，所述工作台8运动到所述第二线性轨迹n上时，与所述第三接触开关接触，所述第三接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸20的第二气缸臂向下运动，所述第三旋转装置延时启动，同时所述第三动力装置推动所述刀具固定盘沿第四线性轨迹运动；

-第四接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第四接触开关能够控制所述水平夹紧气缸18的第一气缸臂反向运动，松开工件，同时驱动所述第三动力装置带动所述刀具固定盘沿所述第四线性轨迹返回；

-第五接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第五接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸20的第二气缸臂向上运动、所述第三旋转装置停止旋转，同时所述第一驱动轮22和第四驱动轮延时启动；

-第六接触开关，其设置在所述第一轨道10上，所述第六接触开关能够控制所述滑块12停止运动。

作为本发明的进一步改进，所述第三旋转装置为电机。

本发明的具体操作步骤如下：

a.首先将工件自下而上叠放在物料架32中；

b.第二动力装置驱动滑块12沿着第一轨道10运动，推动物料架32最底部的工件严重第一轨道10运动；

c.工件在第一轨道10上运动到一定距离后，与第一接触开关接触，第一接触开关驱动第一驱动轮22运动，继续推动工件前进；

d.当工件与工作面14上的第二接触开关接触后，驱动第一驱动轮22停止运动，水平夹紧气缸18的第一气缸臂向下运动夹紧工件，然后工作台8在第二动力装置的作用选沿第三线性轨迹向出料机构6一端运动；

e.工作台8运动到所述第二线性轨迹n上时，与所述第三接触开关接触，第三接触开关控制竖直夹紧气缸20的第二气缸臂向下运动，竖直方向夹紧工件，然后第三旋转装置启动，驱动刀头11旋转，对工件进行铣削，同时所述第三动力装置推动所述刀具固定盘沿第四线性轨迹运动；

f.当刀具固定盘与第四轨迹上的第四接触开关接触时，第四接触开关能够控制水平夹紧气缸18的第一气缸臂反向运动，松开工件，同时驱动第三动力装置带动刀具固定盘沿第四线性轨迹返回；

g.到刀具固定盘返回到初始位置时，与设置在第四轨迹上的第五接触开关接触，第五接触开关控制竖直夹紧气缸20的第二气缸臂向上运动、第三旋转装置停止旋转，然后控制第一驱动轮22和驱动轮启动，将工件依次运输出开榫机，同时工作台8在第二动力装置的作用下沿着第三线性轨迹延时返回到第一线性轨迹上，与第一轨道10齐平。

h.第一轨道10上还设有第六接触开关，滑块12与第六接触开关接触后，该第六接触开关控该滑块12返回，并延时进行下一部送料，如此循环。

本发明中设置有第一滑台34和第二滑台36，便于调节工作台8和出料装置间的距离，以适用于不同尺寸的工件，调节完成后，通过锁紧装置锁紧。。

第一驱动轮22到工作面14的最小距离a，以及第二驱动轮24到第二轨道16的最小距离b均小于工件的厚度，这样保证第一驱动轮22和第二驱动轮24与工件有足够的接触，以便产生足够的摩擦力，另外，第一驱动轮22和第二驱动轮24的外层为橡胶层，采用这种结构，它们在与工件接触时，产生弹性变形。从而避免了与工件刚性摩擦产生的塑形变形导致第一驱动轮22和第二驱动轮24的机械磨损，有利于提高其寿命。

以上实施例仅为本发明其中的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种自动开榫机，包括机架(2)，所述机架(2)上设有送料机构(4)、出料机构(6)、工作台(8)以及刀具组体(9)，其特征在于： 

-所述送料机构(4)设置在水平且为直线状的第一线性轨迹上， 

-所述出料机构(6)设置在与所述第一线性轨迹等高且平行的第二线性轨迹上， 

-所述工作台(8)上设有一推动其沿着第三线性轨迹在所述送料机构(4)一端和所述出料机构(6)一端之间做往复直线运动的第二动力装置，所述第三线性轨迹与所述第一线性轨迹等高且垂直； 

-所述刀具组体(9)设置在所述第三线性轨迹上，其包括通过第三旋转装置驱动旋转的刀头(11)，以及驱动所述刀头(11)沿第四线性轨迹做往复运动的第三动力装置，所述第四线性轨迹与所述第三线性轨迹间成锐角或者直角。 

2.根据权利要求1所述的一种自动开榫机，其特征在于： 

-所述送料机构(4)包括长度沿所述第一线性轨迹分布的条形的第一轨道(10)，设置在所述第一轨道(10)内，且通过第二动力装置驱动可沿所述第一轨道(10)的长度方向做往复运动的滑块(12)； 

-所述工作台(8)上包括用于将工件固定的固定装置以及推动所述工件沿其水平工作面(14)做水平运动的第一推料机构； 

-所述出料机构(6)包括长度沿所述第二线性轨迹n分布的条形的第二轨道(16)，以及能够推动所述工件沿所述第二轨道(16)的长度方向做水平运动的第二推料机构。 

3.根据权利要求2所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述固定装置包括水平夹紧气缸(18)以及竖直夹紧气缸(20)，所述水平夹紧气缸(18)包括固定设置的第一缸体以及连接在所述第一缸体上且可做水平伸缩运动的第一气 缸臂，所述竖直夹紧气缸(20)包括固定设置的第二缸体以及连接在所述第二缸体上且可沿竖直方向做伸缩运动的第二气缸臂。 

4.根据权利要求3所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述第一推料装置为设置在所述工作面(14)上方且通过第一旋转装置驱动旋转的盘形第一驱动轮(22)，所述第二推料装置为设置在所述第二轨道(16)上方且通过第二旋转装置驱动旋转的盘形第二驱动轮(24)，所述第一驱动轮(22)到所述工作面(14)的最小距离a，以及所述第二驱动轮(24)到所述第二轨道(16)的最小距离b均小于所述工件的厚度。 

5.根据权利要求4所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述刀具组体(9)还包括固定在所述机架(2)上的基座(26)，以及固定有所述刀头(11)的刀具固定座(28)，所述第三动力装置为第三水平气缸(30)，其包括固定在所述基座(26)上的第三缸体以及两端分别与所述第三缸体和刀具固定座(28)上的第三气缸臂，所述第三气缸臂可沿所述第四线性轨迹做伸缩运动。 

6.根据权利要求5所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述送料装置(4)还包括一位于所述第一轨道上的物料架(32)，所述工件自下而上依次叠放在所述物料架(32)上，所述滑块(12)的高度小于所述工件的厚度。 

7.根据权利要求6所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述工作台(8)和所述出料机构(6)分别通过第一滑台(34)和第二滑台(36)滑动连接在所述机架(2)上，所述第一滑台(34)和第二滑台(36)上均设有将其固定在所述机架(2)上活动锁紧装置。 

8.根据权利要求7所述的一种自动开榫机，其特征在于，还包括： 

-第一接触开关，其设置在所述第一轨道(10)上，所述第一接触开关能够控制所述第一驱动轮(22)转动； 

-第二接触开关，其设置在所述工作面(14)上，所述第二接触开关能够控制所述第一驱动轮(22)的停机，所述水平夹紧气缸(18)的第一气缸臂夹紧，以及工作台(8)沿第三线性轨迹向出料机构(6)一端运动； 

-第三接触开关，其设置在所述机架(2)上，所述工作台(8)运动到所述第二线性轨迹n上时，与所述第三接触开关接触，所述第三接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸(20)的第二气缸臂向下运动，所述第三旋转装置延时启动，同时所述第三动力装置推动所述刀具固定盘(28)沿第四线性轨迹运动； 

-第四接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第四接触开关能够控制所述第三动力装置所述水平夹紧气缸(18)的第一气缸臂反向运动，松开工件，同时驱动所述第三动力装置带动所述刀具固定盘(28)沿所述第四线性轨迹返回； 

-第五接触开关，其设置在所述第四轨迹上，所述第五接触开关能够控制所述竖直夹紧气缸(20)的第二气缸臂向上运动、所述第三旋转装置停止旋转，同时所述第一驱动轮(22)和第四驱动轮(24)延时启动； 

-第六接触开关，其设置在所述第一轨道(10)上，所述第六接触开关能够控制所述滑块(12)停止运动。 

9.根据权利要求8所述的一种自动开榫机，其特征在于，所述第三旋转装置为电机。