CN106335111B - 一种全方位加工的榫卯机及其实现方法 - Google Patents

一种全方位加工的榫卯机及其实现方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全方位加工的榫卯机，包括底座，底座四周连接有支撑柱，支撑柱与上电机座连接，上电机座通过上电机设有若干加工刀具，底座上横向设有只有横向移动装置，横向移动装置上设置有纵向移动装置，纵向移动装置上设有竖直移动装置，竖直移动装置与加工底座连接，加工底座上设有工件夹持机构，控制器分别与加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置连接。本发明还公开了一种全方位加工的榫卯机的实现方法。本发明具有结构简单、造价便宜、使用方便、速度快、质量好、精度高及安全性好等特点。

Description

一种全方位加工的榫卯机及其实现方法
技术领域
本发明涉及木材加工机械技术，具体来说是一种全方位加工的榫卯机及其实现方法。
背景技术
现有设备的在制作榫卯结构的时候，都是采用台钻和锯床来制作单一榫(榫眼)和卯(榫头)，如果工件上的榫、卯，需要多种不同结构时，需要更换不同型号钻头或者设备，才能完成。
在操作设备的时候，需要手靠近钻头或者刀片来推动工件，很容易造成安全事故，断手指和见血是家常便饭。
家具用榫头加工，目前一般都是采用人工手动加工的，有的榫头的上面、前面、后面、左面、右面五个方向都需要加工，工人就得一个一个方向轮流进行手动加工，需要锯、钻、切割等工具进行多次加工，劳动强度大，加工时间长，加工成本非常高，加工精细度很难掌握。
发明内容
本发明的目的在于克服以上现有技术存在的不足，提供了一种结构简单、造价便宜、使用方便、速度快、质量好、精度高及安全性好的全方位加工的榫卯机。
本发明另一目的在于提供一种全方位加工的榫卯机的实现方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种全方位加工的榫卯机，包括底座，底座四周连接有支撑柱，支撑柱与上电机座连接，上电机座通过上电机设有若干加工刀具，底座上横向设有只有横向移动装置，横向移动装置上设置有纵向移动装置，纵向移动装置上设有竖直移动装置，竖直移动装置与加工底座连接，加工底座上设有工件夹持机构，控制器分别与加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置连接。
所述上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具。
所述横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座与纵向移动装置连接。
所述纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座与竖直移动装置连接。
所述竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接。
所述工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接。
所述控制器为PLC控制器。
上述的全方位加工的榫卯机的实现方法，包括以下步骤：
(1)、将木质工件固定在工件夹持部上；
(2)、控制器控制加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置及旋转轴电机运动；
(3)、横向移动装置运动，由横向电机驱动横向丝杆运动，带动木质工件实现横向运动；
(4)、纵向移动装置运动，由纵向电机驱动纵向丝杆运动，带动木质工件实现纵向运动；
(5)、竖直移动装置运动，由上下电机驱动竖直丝杆运动，带动木质工件实现垂直向运动；
(6)、工件夹持机构运动，由旋转轴电机带动电动分度盘，实现木质工件圆周运动；
(7)、在上电机座的左右前后各不同方向上固定不同数量的加工刀具组件，其上的加工刀具可以按照实际加工方式来调整数量和方向；
(8)、加工完毕后，自动复位退出。
所述上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具；所述横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座与纵向移动装置连接；所述纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座与竖直移动装置连接；所述竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接；所述工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接。
本发明相对于现有技术，具有如下的优点及效果：
1、本发明包括底座，底座四周连接有支撑柱，支撑柱与上电机座连接，上电机座通过上电机设有若干加工刀具，底座上横向设有只有横向移动装置，横向移动装置上设置有纵向移动装置，纵向移动装置上设有竖直移动装置，竖直移动装置与加工底座连接，加工底座上设有工件夹持机构，控制器分别与加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置连接，具有结构简单、造价便宜、使用方便、速度快、质量好、精度高及安全性好等特点。
2、本发明采用控制器来制作榫卯结构，能保证产品的精度，不同批次的之间产品的互换性，给榫卯结构的大批量生产打下基础，同时，让操作人员远离工作设备，大大保护了工人的人身安全。
3、现有设备固定工件位置都是固定不动的，一把刀具只能对应一个工位进行加工，导致加工复杂榫卯结构时，在不同方位添加相同的刀具。而本发明中间工件夹持机构，通过电动分度盘来转换不同的工位，对于榫卯结构需要同把刀具而不同工位的情况下，只要转动电动分度盘就可以实现工件位置的转换，减少刀具重复，节省刀具成本和后期维护成本。
4、本发明增加中间工件夹持机构，增加了加工方式。例如：电动分度盘能把圆4等分，那么能实现的加工方式数量为：刀具数量*4。相对应现有设备，如果需要相同数量的加工方式，则需要刀具的数量为：刀具数量*4。所以说，再更少成本下，能加工更为复杂的榫卯结构。
附图说明
图1为一种全方位加工的榫卯机的整体结构示意图之一；
图2为一种全方位加工的榫卯机的整体结构示意图之二。
图中标号与名称如下：
1 底座 2 支撑柱
3 上电机座 4 加工底座
6 横向电机
7 横向丝杆 8 纵向电机
9 纵向丝杆座 10 竖直底座
11 上下驱动电机 12 旋转轴电机
13 电动分度盘 14 工件夹持部
15 木质工件
具体实施方式
为便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
如图1～2所示，一种全方位加工的榫卯机，包括底座，底座四周连接有支撑柱，支撑柱与上电机座连接，上电机座通过上电机设有若干加工刀具，底座上横向设有只有横向移动装置，横向移动装置上设置有纵向移动装置，纵向移动装置上设有竖直移动装置，竖直移动装置与加工底座连接，加工底座上设有工件夹持机构，控制器分别与加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置连接。
本实施例中的上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具。
本实施例中的横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座(下方设有导轨)与纵向移动装置连接；纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座(下方设有导轨)与竖直移动装置连接；竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接。
本实施例中的工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接；控制器为PLC控制器。
上述的全方位加工的榫卯机的实现方法，包括以下步骤：
(1)、将木质工件固定在工件夹持部上；
(2)、控制器控制加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置及旋转轴电机运动；
(3)、横向移动装置运动，由横向电机驱动横向丝杆运动，带动木质工件实现横向运动；
(4)、纵向移动装置运动，由纵向电机驱动纵向丝杆运动，带动木质工件实现纵向运动；
(5)、竖直移动装置运动，由上下电机驱动竖直丝杆运动，带动木质工件实现垂直向运动；
(6)、工件夹持机构运动，由旋转轴电机带动电动分度盘，实现木质工件圆周运动；
(7)、在上电机座的左右前后各不同方向上固定不同数量的加工刀具组件，其上的加工刀具可以按照实际加工方式来调整数量和方向；
(8)、加工完毕后，自动复位退出。
本实施例中的上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具；横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座与纵向移动装置连接；所述纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座与竖直移动装置连接；竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接；所述工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接。
本实施例采用控制器来制作榫卯结构，能保证产品的精度，不同批次的之间产品的互换性，给榫卯结构的大批量生产打下基础，同时，让操作人员远离工作设备，大大保护了工人的人身安全。
本实施例中间工件夹持机构，通过电动分度盘来转换不同的工位，对于榫卯结构需要同把刀具而不同工位的情况下，只要转动电动分度盘就可以实现工件位置的转换，减少刀具重复，节省刀具成本和后期维护成本。
上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种全方位加工的榫卯机，其特征在于：包括底座，底座四周连接有支撑柱，支撑柱与上电机座连接，上电机座通过上电机设有若干加工刀具，底座上横向设有只有横向移动装置，横向移动装置上设置有纵向移动装置，纵向移动装置上设有竖直移动装置，竖直移动装置与加工底座连接，加工底座上设有工件夹持机构，控制器分别与加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置连接；所述工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接；所述上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具。
2.根据权利要求1所述的全方位加工的榫卯机，其特征在于：所述横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座与纵向移动装置连接。
3.根据权利要求2所述的全方位加工的榫卯机，其特征在于：所述纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座与竖直移动装置连接。
4.根据权利要求1所述的全方位加工的榫卯机，其特征在于：所述竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接。
5.根据权利要求1所述的全方位加工的榫卯机，其特征在于：所述控制器为PLC控制器。
6.根据权利要求1～5任一项所述的全方位加工的榫卯机的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、将木质工件固定在工件夹持部上；
(2)、控制器控制加工刀具、纵向移动装置、横向移动装置、竖直移动装置及旋转轴电机运动；
(3)、横向移动装置运动，由横向电机驱动横向丝杆运动，带动木质工件实现横向运动；
(4)、纵向移动装置运动，由纵向电机驱动纵向丝杆运动，带动木质工件实现纵向运动；
(5)、竖直移动装置运动，由上下电机驱动竖直丝杆运动，带动木质工件实现垂直向运动；
(6)、工件夹持机构运动，由旋转轴电机带动电动分度盘，实现木质工件圆周运动；
(7)、在上电机座的左右前后各不同方向上固定不同数量的加工刀具组件，其上的加工刀具可以按照实际加工方式来调整数量和方向；
(8)、加工完毕后，自动复位退出。
7.根据权利要求6所述的全方位加工的榫卯机的实现方法，其特征在于：所述上电机座下表面的前后左右通过电机支撑座设有不同数量的加工刀具；所述横向移动装置包括横向电机，横向电机带动横向丝杆，横向丝杆与横向丝杆座连接，横向丝杆座与纵向移动装置连接；所述纵向移动装置包括纵向电机，纵向电机固定于横向底座上，纵向电机带动纵向丝杆，纵向丝杆与纵向丝杆座连接，纵向丝杆座与竖直移动装置连接；所述竖直移动装置包括竖直底座，竖直底座与纵向丝杆座连接，竖直底座顶部设有上下驱动电机，上下驱动电机带动竖直丝杆，加工底座通过滑块导轨与竖直底座连接；所述工件夹持机构包括旋转轴电机，旋转轴电机同步带动电动分度盘，工件夹持部与电动分度盘连接。
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