CN105150316A - 竹篮篾条外框成型机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹篮篾条外框成型机，包括机架和控制器，所述机架正面设有两根翻转钳、控制两根翻转钳水平移动的第一水平传动机构和控制两根翻转钳旋转的翻转机构，所述机架背面一加热棒组，机架背面还设有控制加热棒组中加热棒运动的第二水平传动机构、第三水平传动机构和竖直传动机构。本发明通过翻转钳夹持多根竹篾条，利用控制器控制翻转钳的水平、翻转运动，将竹篾条弯折成篾圈，并通过人工涂抹胶水粘合后，移动到加热棒组上，通过控制器根据实际加工形状，控制加热棒组中加热棒水平、竖直移动，将圆篾圈扩张成型，再对加热棒通电加热使弯曲点软化，最终制成我们所需的竹篮篾条外框。

Description

竹篮篾条外框成型机

技术领域

本发明涉及一种竹篮加工技术，尤其涉及一种竹篮篾条外框成型机。

背景技术

竹篮外框成型是竹篮加工的必要工序，目前这一工序还停留在手工加工的阶段，主要是通过手工定点划线、手工定点烫弯、手工粘合将篾条制成圆形、正方形、长方形、五边形、六边形的篾圈，手工艺每次只能加工一个竹篮外框，具有效率低下、劳动密集、安全性差的问题，同时，制成的产品受人为因素影响大，产品质量也得不到保证。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种解决上述问题，可以节省大部分人力，将多根竹篾条同时加工成型，加工速度快、效率高、产品质量有保证的竹篮篾条外框成型机。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种竹篮篾条外框成型机，包括机架和控制器，所述机架正面设有两根翻转钳、控制两根翻转钳水平移动的第一水平传动机构和控制两根翻转钳旋转的翻转机构，

所述翻转钳包括片状的上钳爪和下钳爪，二者相向的两面设有弹性夹持垫，所述上钳爪和下钳爪一端通过能调整二者间距的调整垫块连接，另一端通过一卡接装置卡接，所述卡接装置包括一沿下钳爪宽度方向贯穿下钳爪的双头螺柱，所述双头螺柱中部设有一翻转架，两端通过螺母固定，翻转架上方设有一能调整间距的卡台，所述卡台能随翻转架翻转而卡在上钳爪上；

所述机架背面一加热棒组，所述加热棒组由六根平行且构成六边形的加热棒构成，其分布为机架上部一根、中上部两根、中下部两根、下部一根，机架背面还设有控制中上部加热棒水平移动的第二水平传动机构、控制中下部加热棒水平移动的第三水平传动机构、以及控制上部、中下部、下部加热棒竖直移动的竖直传动机构；

所述第一、第二、第三水平传动机构和竖直传动机构均由控制器控制其运动，所述加热棒通过继电器与控制器连接，由控制器控制继电器，从而控制加热棒通断电。

本发明中：翻转钳一端通过调整垫块固定连接，调整垫块用来调节上钳爪和下钳爪的间距，使其能夹持多种厚度的篾条，二者相向的两面设有弹性夹持垫，能够稳固的夹持住篾条，不打滑。翻转钳另一端通过卡接装置卡接，双头螺柱的结构，能使翻转架旋转，翻转架和卡台间距也可调整，还是为了满足不同厚度篾条加工的需求，当上、下钳爪间距发生变化后，为了保证卡台能卡住上钳爪，卡台和翻转架的间距也必须发生变化，而本发明中卡接装置的结构，不仅能够很好的根据篾条厚度调整，还能始终将上钳爪卡合住，使加工过程更加稳固。

作为优选：所述第一水平传动机构包括固定在机架上的第一水平固定板，所述第一水平固定板中部设有一锥齿轮传动箱，所述锥齿轮传动箱内设有一由步进电机驱动的主动锥齿轮和两个由主动锥齿轮驱动的从动锥齿轮，锥齿轮传动箱两端分别设有一水平丝杠螺母副，所述水平丝杠螺母副上安装有水平滚动滑块组件，所述水平滚动滑块组件与翻转机构固定相连。

步进电机的转动带动主动锥齿轮和从动锥齿轮的转动，从而带动与从动锥齿轮连接的水平丝杠螺母副中丝杠的转动，带动其上水平滚动滑块组件的移动，从而带动翻转钳相向、或相背运动。

作为优选：所述翻转机构包括两个分别与两翻转钳连接的减速电机，所述减速电机与水平滚动滑块组件连接，输出端连接翻转钳。

同理，通过减速电机的转动，带动翻转钳自身旋转，达到翻转竹篾的目的，减速电机是电机和减速器的集合，该减速电机还是由控制器控制。

作为优选：所述第二水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第二水平固定板固定在机架上，通过两个水平滚动滑块组件与机架中上部两根加热棒连接。

第二水平传动机构结构与第一水平传动机构相同，驱动原理相同，也由锥齿轮传动箱中的步进电机运动，带动其上两根加热棒向相向或相背的方向运动，达到增大、减小两根加热棒间距的目的。

作为优选：所述竖直传动机构包括竖直固定在机架上的竖直固定板，竖直固定板上设有一由步进电机驱动的竖直丝杠螺母副，所述竖直丝杠螺母副上设有三个竖直滚动滑块组件，位于上方和下方的竖直滚动滑块组件分别与加热棒组位于机架上部、机架下部的加热棒连接；位于中部的竖直滚动滑块组件与第三水平传动机构连接，所述第三水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第三水平固定板与竖直滚动滑块组件连接，通过两个水平滚动滑块组件与机架中下部两根加热棒连接。

竖直传动机构的传动原理，与水平传动机构的传动原理相同，由步进电机驱动竖直丝杠螺母副旋转，带动其上三个竖直滚动滑块组件上下移动，从而带动与其连接的加热棒和第三水平传动机构竖直移动。

这里，第三水平传动机构结构与第一水平传动机构相同，驱动原理相同，也由锥齿轮传动箱中的步进电机运动，带动其上两根加热棒向相向或相背的方向运动，达到增大、减小两根加热棒间距的目的。不同之处在于，第三水平固定板不固定在机架上，而是固定在竖直滚动滑块组件上。

另外，竖直滚动滑块组件和水平滚动滑块组件结构相同，包括一螺母，该螺母安装在丝杠螺母副的丝杠上，随着丝杆旋转产生位移，丝杠螺母副上设有两个与丝杆平行的导向槽，导向槽上卡接有滑块，为了便于说明，本发明中，滑块为四个，分别两两分布在螺母两侧，四个滑块和螺母通过一连接板连接，由螺母运动带动滑块和连接板运动，而翻转机构、加热棒都是安装在连接板上，由连接板的运动带动起发生位移。

不论水平传动机构还是竖直传动机构，均设有限位用的滑块滑轨。

一种竹篮篾条外框成型机成型方法，包括以下步骤：

（1）根据加工的竹篾条厚度，调整上钳爪和下钳爪的间距，以及卡接装置上，翻转架和卡台的间距，使上钳爪和下钳爪刚好能夹持竹篾条并不打滑，且卡台刚好能卡住上钳爪；

（2）将多条竹篾条并排放置在上钳爪和下钳爪间，翻转翻转架，使卡台卡住上钳爪；

（3）通过控制器控制第一水平传动机构和翻转机构运动，使竹篾条弯折成篾圈，且竹篾条两端重叠；

（4）用长夹子将篾圈两端的重叠区域中部夹住，露出重叠区域两端无法完全贴合的开口，小幅转动翻转钳，使开口位于竖直方向，并在开口处涂抹胶水，将开口处粘合，粘合后，使翻转钳回到水平状态；

（5）取下篾圈，根据实际成型形状，将其套接在加热棒组上，控制加热棒组运动，将圆篾圈扩张成型，再对加热棒通电加热使弯曲点软化。

作为优选：将圆篾圈扩张成型，具体为：

四边形篾圈是利用机架中上部、中下部4根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

五边形篾圈是利用机架上部、中上部、中下部5根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

六边形篾圈是利用六根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型。

与现有技术相比，本发明的优点在于：通过翻转钳夹持多根竹篾条，利用控制器控制翻转钳的水平、翻转运动，将竹篾条弯折成篾圈，并通过人工涂抹胶水粘合后，移动到加热棒组上，通过控制器根据实际加工形状，控制加热棒组中加热棒水平、竖直移动，将圆篾圈扩张成型，再对加热棒通电加热使弯曲点软化，最终制成我们所需的竹篮篾条外框。

本发明控制器中的控制系统采用了单片机，利用矩阵键盘作为加工参数输入，矩阵键盘连接单片机的I/O口，正方形、五边形、六边形的输入参数是边长，长方形的输入参数为长和宽，利用TFT屏连接I/O口作为输出交互器件。步进电机连接驱动器的输出端，脉冲和方向正极连接I/O口，负极接地，电机驱动器供电端接开关电源，加热棒的通断电由继电器控制，继电器由单片机I/O口与VCC端接三极管实现控制。

本发明提升了篾条外框的加工效率10倍以上，降低了加工成本，降低了工人的劳动强度，提高了加工安全性。

附图说明

图1为本发明正面的结构示意图；

图2为本发明背面的结构示意图；

图3为本发明锥齿轮传动箱的结构示意图；

图4为本发明翻转钳的结构示意图。

图中：1、翻转钳；2、翻转机构；3、第一水平固定板；4、锥齿轮传动箱；5、水平丝杠螺母副；6、水平滚动滑块组件；7、滑块滑轨；8、第二水平固定板；9、第三水平固定板；10、竖直固定板；11、竖直丝杠螺母副；12、竖直滚动滑块组件；13、加热棒；14、机架；15、步进电机；16、主动锥齿轮；17、从动锥齿轮；18、锥齿轮轴；19、上钳爪；20、下钳爪；21、调整垫块；22、双头螺柱；23、翻转架；24、卡台；25、夹持垫。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：参见图1、图2、图3和图4，一种竹篮篾条外框成型机，包括机架14和控制器，所述机架14正面设有两根翻转钳1、控制两根翻转钳1水平移动的第一水平传动机构和控制两根翻转钳1旋转的翻转机构2，

所述机架14背面一加热棒组，所述加热棒组由六根平行且构成六边形的加热棒13构成，其分布为机架14上部一根、中上部两根、中下部两根、下部一根，机架14背面还设有控制中上部加热棒13水平移动的第二水平传动机构、控制中下部加热棒13水平移动的第三水平传动机构、以及控制上部、中下部、下部加热棒13竖直移动的竖直传动机构；

所述第一、第二、第三水平传动机构和竖直传动机构均由控制器控制其运动，所述加热棒13通过继电器与控制器连接，由控制器控制继电器，从而控制加热棒13通断电。

本实施例中，翻转钳1的具体结构为：所述翻转钳1包括片状的上钳爪19和下钳爪20，二者相向的两面设有弹性夹持垫25，所述上钳爪19和下钳爪20一端通过能调整二者间距的调整垫块21连接，另一端通过一卡接装置卡接，所述卡接装置包括一沿下钳爪20宽度方向贯穿下钳爪20的双头螺柱22，所述双头螺柱22中部设有一翻转架23，两端通过螺母固定，翻转架23上方设有一能调整间距的卡台24，所述卡台24能随翻转架23翻转而卡在上钳爪19上。翻转钳1一端通过调整垫块21固定连接，调整垫块21用来调节上钳爪19和下钳爪20的间距，使其能夹持多种厚度的篾条，二者相向的两面设有弹性夹持垫25，能够稳固的夹持住篾条，不打滑。翻转钳1另一端通过卡接装置卡接，双头螺柱22的结构，能使翻转架23旋转，翻转架23和卡台24间距也可调整，还是为了满足不同厚度篾条加工的需求，当上、下钳爪20间距发生变化后，为了保证卡台24能卡住上钳爪19，卡台24和翻转架23的间距也必须发生变化，而本发明中卡接装置的结构，不仅能够很好的根据篾条厚度调整，还能始终将上钳爪19卡合住，使加工过程更加稳固。

翻转机构2的具体结构为：所述翻转机构2包括两个分别与两翻转钳1连接的减速电机，所述减速电机与水平滚动滑块组件6连接，输出端连接翻转钳1。通过减速电机的转动，带动翻转钳1自身旋转，达到翻转竹篾的目的，该减速电机还是由控制器控制。

当然，减速电机可以是独立的减速电机，也可以是减速器和电机的组合，若为减速器和电机的组合，其结构为，在第一水平固定板3上安装电机箱，并在电机箱中轴线与第一水平固定板3垂直的方向安放电机，电机箱外侧安装减速器固定板，减速器固定板上安装减速器，减速器的单扁丝输出轴上通过过盈配合安装翻转钳1安装钳用于夹紧篾条。

第一水平传动机构的具体结构为：所述第一水平传动机构包括固定在机架14上的第一水平固定板3，所述第一水平固定板3中部设有一锥齿轮传动箱4，所述锥齿轮传动箱4内设有一由步进电机15驱动的主动锥齿轮16和两个由主动锥齿轮16驱动的从动锥齿轮17，锥齿轮传动箱4两端分别设有一水平丝杠螺母副5，所述水平丝杠螺母副5上安装有水平滚动滑块组件6，所述水平滚动滑块组件6与翻转机构2固定相连。

第一水平传动机构其安装方式为：在机架14上固定安装第一水平固定板3，将锥齿轮传动箱4安装在第一水平固定板3中部，水平丝杠螺母副5安装在锥齿轮传动箱4两侧，步进电机15安装在锥齿轮传动箱4上，电机轴与第一水平固定板3垂直，电机轴上安放主动锥齿轮16，并在电机轴的左右两侧分别安装一个从动锥齿轮17和由一个从动锥齿轮17带动的传动轴，也就是锥齿轮轴18，两侧锥齿轮轴18通过联轴器连接到旋向相同的水平丝杠螺母副5的丝杠上，丝杠另一端连接轴承，轴承放入轴承底座中，轴承底座安装在第一水平固定板3上，第一水平固定板3上同时安装与丝杠平行的水平滑块滑轨7，水平滚动滑块组件6安装在水平丝杠螺母副5上，并由水平滑块滑轨7导向和限位。

通过步进电机15的转动、带动主动锥齿轮16传动、带动从动锥齿轮17转动，通过锥齿轮轴18带动水平丝杠螺母副5中丝杠的转动，带动其上水平滚动滑块组件6的移动，从而带动翻转钳1相向、或相背运动。

竖直传动机构的具体结构为：所述竖直传动机构包括竖直固定在机架14上的竖直固定板10，竖直固定板10上设有一由步进电机15驱动的竖直丝杠螺母副11，所述竖直丝杠螺母副11上设有三个竖直滚动滑块组件12，竖直固定板10还设有为滚动滑块组件导向的滑块滑轨7，位于上方和下方的竖直滚动滑块组件12分别与加热棒组位于机架14上部、机架14下部的加热棒13连接；位于中部的竖直滚动滑块组件12与第三水平传动机构连接。

竖直传动机构的具体结构为：在机架14上安装竖直固定板10，在竖直固定板10上设置竖直丝杠螺母副11，在竖直丝杠螺母副11顶部安装步进电机15，步进电机15通过联轴器带动竖直丝杠螺母副11的丝杠转动，丝杠另一端连接轴承，轴承放入轴承底座中，轴承底座安装在竖直固定板10上，竖直丝杠螺母副11上安装有竖直滚动滑块组件12。

竖直传动机构的传动原理，与水平传动机构的传动原理相同，

通过步进电机15的转动、带动竖直丝杠螺母副11中丝杠的转动，带动其上竖直滚动滑块组件12的上下移动，从而带动与其连接的加热棒13和第三水平传动机构竖直移动。

第二水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第二水平固定板8固定在机架14上，通过两个水平滚动滑块组件6与机架14中上部两根加热棒13连接。第二水平传动机构结构与第一水平传动机构相同，驱动原理相同，也由锥齿轮传动箱4中的步进电机15运动，带动其上两根加热棒13向相向或相背的方向运动，达到增大、减小两根加热棒13间距的目的。

第三水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第三水平固定板9与竖直滚动滑块组件12连接，通过两个水平滚动滑块组件6与机架14中下部两根加热棒13连接。这里，第三水平传动机构结构与第一水平传动机构相同，驱动原理相同，也由锥齿轮传动箱4中的步进电机15运动，带动其上两根加热棒13向相向或相背的方向运动，达到增大、减小两根加热棒13间距的目的。不同之处在于，第三水平固定板9不固定在机架14上，而是固定在竖直滚动滑块组件12上。

一种竹篮篾条外框成型机成型方法，包括以下步骤：

（1）根据加工的竹篾条厚度，调整上钳爪19和下钳爪20的间距，以及卡接装置上，翻转架23和卡台24的间距，使上钳爪19和下钳爪20刚好能夹持竹篾条并不打滑，且卡台24刚好能卡住上钳爪19；

（2）将多条竹篾条并排放置在上钳爪19和下钳爪20间，翻转翻转架23，使卡台24卡住上钳爪19；

（3）通过控制器控制第一水平传动机构和翻转机构2运动，使竹篾条弯折成篾圈，且竹篾条两端重叠；

（4）用长夹子将篾圈两端的重叠区域中部夹住，露出重叠区域两端无法完全贴合的开口，小幅转动翻转钳1，使开口位于竖直方向，并在开口处涂抹胶水，将开口处粘合，粘合后，使翻转钳1回到水平状态；

（5）取下篾圈，根据实际成型形状，将其套接在加热棒组上，控制加热棒组运动，将圆篾圈扩张成型，再对加热棒13通电加热使弯曲点软化。

（6）将圆篾圈扩张成型，具体为：

四边形篾圈是利用机架14中上部、中下部4根加热棒13的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

五边形篾圈是利用机架14上部、中上部、中下部5根加热棒13的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

六边形篾圈是利用六根加热棒13的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型。

本发明的装置，通过调整翻转钳1的整体长度，可以一次性夹持10片、20片甚至更多的篾条，实现了一次性将多根篾条同时加工成型的功能。

整个过程中，仅需要利用长夹子夹持、刷涂胶水、将圆形的篾条转移到加热棒13上，需要人为手动操作，其余均由机器自动完成。采用机器代替了人力，克服了手工作用中，需要手工定点划线、手工定点烫弯、手工粘合具有的效率低下、劳动密集、安全性差的问题。

制成的四边形、五边形、六边形产品形状大小一致、产品质量有保障，事先通过单片机输入程序，根据加工外框具体形状需要，选择具体程序，实现多边形外框的加工。

本发明大大提高了篾条外框的加工效率，我们对加工时间进行了测试，经测试，将竹篾条加工成六边形外框，人工加工单根的平均时间是36.6秒，而设备一次性加工20根的时间为71.32秒，平均单根的加工时间是3.566秒。

通过本发明加工朱篾条外框，以每次加工20根算，单根效率提高了10倍以上，另外，加工整齐、统一，规范，是人工无法比拟的。

当然，若延长翻转钳1和加热棒13的长度，使其一次性能加工30根竹篾条，那么，机器一次性加工的时间，稍有延长，但仍在70秒-80秒间，延长的时间主要是安装篾条、刷胶等造成的。那么，算下来平均单根加工的时间不到3秒，效率更高。

Claims (7)

1.一种竹篮篾条外框成型机，其特征在于：包括机架和控制器，所述机架正面设有两根翻转钳、控制两根翻转钳水平移动的第一水平传动机构和控制两根翻转钳旋转的翻转机构；

所述翻转钳包括片状的上钳爪和下钳爪，二者相向的两面设有弹性夹持垫，所述上钳爪和下钳爪一端通过能调整二者间距的调整垫块连接，另一端通过一卡接装置卡接，所述卡接装置包括一沿下钳爪宽度方向贯穿下钳爪的双头螺柱，所述双头螺柱中部设有一翻转架，两端通过螺母固定，翻转架上方设有一能调整间距的卡台，所述卡台能随翻转架翻转而卡在上钳爪上；

所述机架背面一加热棒组，所述加热棒组由六根平行且构成六边形的加热棒构成，其分布为机架上部一根、中上部两根、中下部两根、下部一根，机架背面还设有控制中上部加热棒水平移动的第二水平传动机构、控制中下部加热棒水平移动的第三水平传动机构、以及控制上部、中下部、下部加热棒竖直移动的竖直传动机构；

所述第一、第二、第三水平传动机构和竖直传动机构均由控制器控制其运动，所述加热棒通过继电器与控制器连接，由控制器控制继电器，从而控制加热棒通断电。

2.根据权利要求1所述的竹篮篾条外框成型机，其特征在于：所述第一水平传动机构包括固定在机架上的第一水平固定板，所述第一水平固定板中部设有一锥齿轮传动箱，所述锥齿轮传动箱内设有一由步进电机驱动的主动锥齿轮和两个由主动锥齿轮驱动的从动锥齿轮，锥齿轮传动箱两端分别设有一水平丝杠螺母副，所述水平丝杠螺母副上安装有水平滚动滑块组件，所述水平滚动滑块组件与翻转机构固定相连。

3.根据权利要求1或2所述的竹篮篾条外框成型机，其特征在于：所述翻转机构包括两个分别与两翻转钳连接的减速电机，所述减速电机与水平滚动滑块组件连接，输出端连接翻转钳。

4.根据权利要求2所述的竹篮篾条外框成型机，其特征在于：所述第二水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第二水平固定板固定在机架上，通过两个水平滚动滑块组件与机架中上部两根加热棒连接。

5.根据权利要求2所述的竹篮篾条外框成型机，其特征在于：所述竖直传动机构包括竖直固定在机架上的竖直固定板，竖直固定板上设有一由步进电机驱动的竖直丝杠螺母副，所述竖直丝杠螺母副上设有三个竖直滚动滑块组件，位于上方和下方的竖直滚动滑块组件分别与加热棒组位于机架上部、机架下部的加热棒连接；位于中部的竖直滚动滑块组件与第三水平传动机构连接，所述第三水平传动机构的结构与第一水平传动机构相同，通过第三水平固定板与竖直滚动滑块组件连接，通过两个水平滚动滑块组件与机架中下部两根加热棒连接。

6.一种竹篮篾条外框成型机成型方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)根据加工的竹篾条厚度，调整上钳爪和下钳爪的间距，以及卡接装置上翻转架和卡台的间距，使上钳爪和下钳爪刚好能夹持竹篾条并不打滑，且卡台刚好能卡住上钳爪；

(2)将多条竹篾条并排放置在上钳爪和下钳爪间，翻转翻转架，使卡台卡住上钳爪；

(3)通过控制器控制第一水平传动机构和翻转机构运动，使竹篾条弯折成篾圈，且竹篾条两端重叠；

(4)用长夹子将篾圈两端的重叠区域中部夹住，露出重叠区域两端无法完全贴合的开口，小幅转动翻转钳，使开口位于竖直方向，并在开口处涂抹胶水，将开口处粘合，粘合后，使翻转钳回到水平状态；

(5)取下篾圈，根据实际成型形状，将其套接在加热棒组上，控制加热棒组运动，将圆篾圈扩张成型，再对加热棒通电加热使弯曲点软化。

7.根据权利要求6所述的竹篮篾条外框成型方法，其特征在于：将圆篾圈扩张成型，具体为：

四边形篾圈是利用机架中上部、中下部4根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

五边形篾圈是利用机架上部、中上部、中下部5根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型；

六边形篾圈是利用六根加热棒的水平和竖直运动将圆篾圈扩张成型。