具体实施方式
在本技术方案说明中,将跑车沿左右导轨长度方向的移动的方向定义为X轴方向,在水平面上与X轴方向垂直的方向定义为Y轴方向,在垂直面上,与X轴方向垂直的方向定义为Z轴方向。
本发明的具体技术方案是一种多功能木料加工设备,以下结合图就本技术方案进行详细说明。
图1 是本发明的正面示意图,图2是本发明的侧面示意图,本设备在机座12上的设置有沿X轴方向移动的一对X轴方向导轨4, X轴方向导轨4上设置有跑车11,跑车11包括机芯11a、沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动的驱动装置、所述X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的驱动装置上分别设置有驱动电机,其中,X轴方向电机5、Y轴方向电机5驱动跑车11沿着分别沿着X轴方向、Y轴方向移动,Z轴方向利用Z轴方向电机8通过涡轮提升机8a驱动丝杠9带动机芯框架11b沿着垂直方向移动,机芯框架11b前面设置有主轴。
图3 是本发明跑车正面示意图,跑车的机芯11a框架前面至少设置有两个以垂直方向轴心旋转的主轴,在本实施例中,设置有两个主轴,分别是右主轴1a和左主轴1b,右主轴1a和左主轴1b下端分别连接有右刀具2a和左刀具2b,右刀具2a和左刀具2b上分别有多个右刀刃3a和左刀刃3b,多个主轴上分别转动连接着电机,从图1中看到的是在右主轴1a上连接的右主轴电机10a,在本实施例中,多个刀刃分别垂直排列在刀具周边,所述多个主轴上刀具在X轴方向移动中,切削在先刀具的刀刃与加工木料21的距离小于切削在后刀具上刀刃与木料21的距离,如果跑车11从右向左加工时,也就是说左刀具2b上设置的左刀刃3b的直径小于右刀具2a上设置的右刀刃3a的直径,在左刀具3b加工后,后面的右刀具2a再对木料21接着加工,机芯11a以及刀具下设置有加工木屑排出装置13的通道,能够自动地将加工的刨花、木屑等排出设备外。
在所述的X轴方向驱动装置中,设置有X轴方向电机5, X轴方向的旋转轴上设置有滚轮X轴方向滚轮,X轴方向电机5为双向往返电机碧昂连接有减速机,X轴方向电机5利用传动装置X轴方向的旋转轴转动,X轴方向的旋转轴上设置有X轴方向滚轮4a,X轴方向滚轮4a沿着X轴方向导轨4在X轴方向移动,另外,在X轴方向的驱动装置还可以设置卷扬机,利用卷扬机通过钢丝绳带动跑车11以及机芯11a沿着X轴方向导轨4往返移动。由于跑车在X轴方向的移动距离较长,导轨有多个短导轨连接而成。
Y轴方向驱动装置中设置有Y轴方向电机6,Y轴方向电机6带动跑车下面的Y轴方向转轴7旋转,Y轴方向转轴7上设置有Y轴方向滚轮7a、Y轴方向转轴7通过链条等传动装置连接到Y轴方向电机6上,Y轴方向电机驱动Y轴方向转轴7使Y轴方向转轴7上的Y轴方向滚轮7a沿着Y轴方向导轨15移动,Y轴方向电机6上连接有减速机,同时还能正反方向转动,用于刀具的进刀或退刀,所述Y轴方向的移动还可以利用设置在跑车11一侧的手动调节装置进行Y轴方向的手动调节,使跑车沿Y轴方向移动,对木料21进行加工。
所述的Z轴方向驱动装置包括连接在跑车上的Z轴方向丝杠9,跑车机芯11a两侧设置有导柱套筒14a,导柱套筒14a内贯穿设置有滑动导柱14,Z轴方向丝杠9与导柱套筒14a内的丝杠套组合,Z轴方向丝杠9位于跑车机芯11a的中间位置, Z轴方向丝杠9上通过涡轮提升机8a连接着Z轴方向电机8,通过Z轴方向电机8的转动带动Z轴方向丝杠9转动,Z轴方向丝杠9带动机芯11a沿Z轴方向垂直升降,Z轴方向丝杠9转动连接在跑车的上下支架上,导柱14固定在跑车的上下支架上。
在跑车的侧面设置有线架,线架上的电线随着跑车在X轴方向的移动而移动,向爬车上电机供电。
图4是抛光装置的侧面示意图,所述抛光装置16铰接在机芯框架11b一侧的X轴方向的小轴38c上,抛光装置16上设置有两个辊轮分别是辊轮一38a和辊轮二38b,两个辊轮之间张紧设置有抛光环形砂布39,至少有一个辊轮与抛光电机33连接,在本实施例中,抛光电机33与滚轮二38b之间利用传动皮带34传动连接,抛光时,松开固定座35上的锁紧螺栓35a锁紧的拉杆36,拉杆36的另外一端铰接在抛光装置16的外壳37上,利用手柄37a以小轴38c为轴心,转动抛光装置16,将抛光装置16下面的环形砂布39放置在木料21上,辊轮带动抛光环形砂布39转动,对木料21的表面进行抛光处理,环形砂布39运动方向与木料21旋转方向相反,所述滚轮的其中一个为张紧滚轮,在本实施例中,滚轮一38a为张紧辊轮,张紧辊轮轴上设置有调节螺栓40,可利用调节螺母40a对环形砂布的张力程度进行调节。不需要抛光装置16抛光时,可沿着交接轴将抛光装置16竖立起来,利用锁紧螺栓35a固定,所述抛光装置16,一般设置在远离圆木端面的机芯框架11b一侧。
图5是木料端面切割锯的侧面示意图。若机芯框架11b的一侧设置有抛光装置16时,在靠近圆木端面的另一侧设置有木料切割装置17,切割装置17通过设置机芯框架11b侧面上下两个圆形滑轨59连接,滑轨59两端利用固定座54分别固定在上下滑轨59的两端,滑轨59上设置有多个滑块53,多个滑块53上固定有滑架58,滑架电机57固定在机芯框架11b侧,滑架58与滑架电机57之间通过切割丝杠56以及丝杠套55连接,丝杠套55固定在滑架58或滑块53上,本实施例中,切割丝杠56带动滑架58上固定连接的丝杠套55沿着Y轴方向移动,丝杠套55固定在固定座54上,滑架58上固定有切割锯旋转电机52,旋转电机52带动切割锯50旋转,在本实施例中,旋转电机52动力通过皮带与皮带轮51传动连接,切割锯锯片与木料21长度方向垂直,可对木料进行断面切割,不需要利用切割装置切割时,可通过滑架电机57将滑架58连通滑架57上设置的旋转电机52以及旋转电机52带动的切割锯50退到机芯框架11b的侧面,可继续对木料21利用主轴刀具进行切削、开槽、钻孔等方面的作业。
图6 是切削尺寸控制示意图,所述X、Y和Z轴方向驱动装置、旋转主轴以及切割锯分别由电机驱动,各个电机轴上设置有编码器,编码器与PLC控制器连接,PLC控制器与操作盘显示器连接,通过利用PLC控制器,可实现自动控制,在操作盘上操作,能够实现精确加工。
在机座12前面设置有与之平行的底座31,底座31上设置有与X轴方向导轨4平行的一对C型钢30导轨,C型钢30上相对设置有顶尖座20a和尾座20b,顶尖座20a和尾座20b上分别设置有顶尖,两个顶尖相对设置,顶尖之间固定加工木料端面,顶尖座20a上的顶尖上连接有减速电机26,尾座20b上的顶尖为从动顶尖。顶尖座20a固定在C型导轨上,尾座20b可沿着X轴方向在C型钢30上推动,顶尖座20a和尾座20b用于木料21的固定和旋转,所述顶尖座20a和尾座20b的顶尖上设置有顶盘22,顶盘22可根据加工木料21的粗细,使用直径不同的顶盘22,顶尖座20a上的顶尖固定木料21的端面上,顶盘22上设置有与顶盘端面垂直的锥度钉24。
所述顶尖座20a和尾座20b的下方,设置有顶尖座20a和尾座20b的固定装置,在本实施例中,顶尖座20a和尾座20b下面设置了一对平行设置的C型钢30,C型钢30与顶尖座20a以及尾座20b之间设置有T型螺栓,加工时,利用T型螺栓将顶尖座20a以及尾座20b固定在C型钢上,尾座20b下设置有X轴方向的滚动装置,在本实施例中,设置了沿X轴方向滚动的尾座滚轮25,尾座滚轮25的上端,设置有尾座滚轮25的升降装置27,当进行尾座与顶尖座距离调节并移动尾座20b时,需要松开尾座20b与C型钢30之间的的T型螺栓,利用升降装置27提升尾座20b,使尾座滚轮25与尾座20b的底座31接触,按照加工木料的长度,滚动移动尾座20b,并将尾座20b固定在木料长度+尾座顶尖的手动调节行程外围内,然后,通过后叙手轮23调节顶尖行程,利用顶尖上设置的顶盘22将木料固定,木料21切削开始时,需要利用升降装置27将尾座20b降低,将尾座滚轮25提升,使尾座20b置于C型钢30上,然后利用固定装置将尾座20b固定在C型钢30上。
所述顶尖座20a上的顶尖连接有调速电机26,调速电机26与顶尖座20a上的顶尖之间通过皮带轮连接,在木料21加工时,调速电机26带动顶尖与木料21一起旋转加工。
所述一个尾座的X轴方向外端部,设置有尾座20b的顶尖设置有顶尖在X轴方向上移动的手动旋转手轮23,利用该手轮23,使顶尖座20a和尾座20b上的两个顶尖上设置的顶盘22将木料21端部夹紧。
加工圆形木料时,电机带动顶尖座20a上顶尖与木料21旋转,刀具接触木料对木料进行加工。
当需要对木料21进行四面体或多面体的表面进行开槽等特殊形状加工时,可停止调速电机的转动,然后,利用顶尖座20a上端设置的阻止顶尖转动的锁紧装置32,将顶尖锁紧,对木料21进行面加工,在这种情况下,刀具可以在一个面上进行面加工,也可以进行面上的槽加工,加工完毕后,旋转一定角度进行其他面的加工,也可以在其他面上进行切槽等各种加工。
所述顶尖座20a和尾座2ab上分别设置有顶尖座Y轴方向调节装置28a和尾座Y轴方向调节装置28b,当需要进行锥度等木料21加工时,松动C型材30上固定的螺栓,转动顶尖座20a和/或尾座2ab的Y轴方向调整装置28a和/或28b上的手轮,进行Y轴方向调节,然后再利用螺栓锁死进行加工。
所述顶尖座20a和尾座20b上设置有木料装卸装置29,在本实施例中,所述其中装置上连接有电动葫芦,电动葫芦支撑在能够旋转的支撑架上,电动葫芦可以支撑架为轴心在圆周上转动,可根据木料21固定位置进行高低等方向的调整,进行木料21的装卸。
通过在跑车跑车上设置沿X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向移动的驱动装置,可提高设备跑车11的移动速度,降低了人工推动跑车11移动的劳动强度,通过在机芯框架11b侧设置抛光装置16,能够对加工后的圆木表面进行抛光处理,通过在设备机芯框架11b的一侧设置木料切割装置17,可对木料垂直切割,通过在电机轴上设置编码器,可通过PLC控制器进行自动控制,相关的加工数据可显示在显示器上,可提高加工精度,通过在跑车沿X轴方向和Y轴方向设置导轨,机芯沿Z轴方向设置有滑动导柱14和Z轴方向丝杠9,Z轴方向丝杠9位于机芯11a的中间位置,滑动导柱14利用导柱套筒14a将滑动导柱14设置在机芯11a机芯框架11b两旁,能够保证移动的水平度、垂直度,减轻原有手工推动的劳动强度,通过在跑车机芯前上至少设置两个主轴,刀具周边设置多排刀刃,能够提高加工效率,多个主轴刀具在X轴方向切削移动中,通过将切削在先的主轴刀具刀刃距离加工木料21的距离设计成小于切削在后主轴刀刃距离木料21的距离,能够保证在加工过程中,多个主轴上带动的刀具都具有一定的切削量,通过在尾座20b下设置X轴方向的滚动装置,能够加快尾座20b在X轴方向的调节速度,降低移尾座20b动阻力,通过在顶尖座20a的顶尖上连接调速电机26,能够根据切削质量、切削部位,调节顶尖以及木料的旋转速度,通过利用多种不同直径的顶盘22、并在顶盘面上设置垂直于顶盘面的锥度钉24,可根据木料21直径大小使用不通直径的顶盘22,对木料21进行固定,可省去现有设备中使用的顶尖两侧设置的辊轴47,降低制造成本,扩大加工木料的直径,通过在顶尖座20a上设置阻止顶尖旋转的锁紧装置32,能够通过锁紧装置32固定木料21,在木料21不动的情况下对木料21进行面加工,能够实现木料的多面体加工以及沟槽等的加工,通过在顶尖座20a和尾座20b上设置木料装卸装置29,能够降低操作人员人工装卸木料21的劳动强度,通过在刀具下设置木屑排出装置13,可减少停机后再进行手工排出木屑的繁琐工作,通过在设备的端部配备控制盘和操作盘,能够实现自动加工,代替了现有技术中人工推动跑车11沿导轨移动的弊端,将工人从繁重的体力劳动中解放出来,长达16米、直径在1米、重达10吨的木料也能够顺利加工,而且提高了加工精度,利用本设备可提高生产效率,降低操作人员的劳动强度,扩大加工直径,增多加工品种,扩大销售市场。