CN106585251A - 全自动开板雕刻机 - Google Patents

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CN106585251A CN201611260750.8A CN201611260750A CN106585251A CN 106585251 A CN106585251 A CN 106585251A CN 201611260750 A CN201611260750 A CN 201611260750A CN 106585251 A CN106585251 A CN 106585251A
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Abstract

本发明公开了一种全自动开板雕刻机，在机架顶部的加工区域设有顶部开口的吸附腔，吸附腔四周的围壁的顶面平齐，围壁的顶面装有与顶面贴合并将吸附腔顶部的开口覆盖的垫板，吸附腔内设置有隔板，隔板的顶面与围壁的顶面平齐，并将吸附腔分隔成多个相互独立的吸附区，垫板对应每个吸附区的区域分别开设有贯穿垫板的顶面和底面的进气孔，每个吸附区的区壁开设吸气孔，每个吸气孔分别通过开关阀和管路与真空发生器连接，真空发生器启动时，可对与处于开启状态的开关阀相应的吸附区进行抽气，以使被抽气的吸附区产生负压，从而将放置于垫板对应被抽气的吸附区上的板材吸附装夹。本发明的装夹适用性较强，并能节约能源。

Description

全自动开板雕刻机
技术领域
本发明涉及数控机床(CNC)技术领域，特别涉及一种全自动开板雕刻机。
背景技术
为提高生产效率，现有技术通过数控机床对部分家具或者工艺品进行雕刻和/或开板，以替代低效率的手工雕刻和/或开板。其中，全自动开板雕刻机主要用于对板材(如木板或者塑料板等)进行雕刻和开板(即可根据需要，将板材裁切成多块所需的小板件)。
由于全自动开板雕刻机工作时，会对板材顶面的全部或部分区域进行雕刻，以及对板材进行裁切，因此，全自动开板雕刻机一般采用真空吸附装置在板材的底面处将板材吸附装夹，以防止雕刻和裁切过程中板材出现移动而影响裁切和雕刻质量。但现有的全自动开板雕刻机的真空吸附装置只有一个吸附腔，因此，其只适应于特定尺寸的板材的吸附装夹工作，适用性较差。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种全自动开板雕刻机，旨在提高装夹的适用性。
为实现上述目的，本发明提出一种全自动开板雕刻机，包括机架，设于所述机架上的第一移动机构，装于所述第一移动机构上且可在所述第一移动机构的带动下实现横向、纵向和垂向移动的刀具主轴，以及装于所述刀具主轴上的刀具，所述机架顶部的加工区域设有顶部开口的吸附腔，所述吸附腔四周的围壁的顶面平齐，所述围壁的顶面装有与所述顶面贴合并将所述吸附腔顶部的开口遮盖的垫板，所述吸附腔内设置有隔板，所述隔板的顶面与所述围壁的顶面平齐，并将所述吸附腔分隔成多个相互独立的吸附区，所述垫板对应每个所述吸附区的区域分别开设有贯穿所述垫板的顶面和底面的进气孔，每个所述吸附区的区壁开设吸气孔，每个所述吸气孔分别通过开关阀和管路与真空发生器连接，所述真空发生器启动时，可对与处于开启状态的所述开关阀相应的所述吸附区进行抽气，以使被抽气的吸附区产生负压，从而将放置于所述垫板对应被抽气的所述吸附区上的板材吸附装夹。
本发明技术方案在吸附腔内设置隔板以将吸附腔分隔成多个相互独立的吸附区，并在每个吸附腔的吸气口分别通过开关阀和管路将吸附区与真空发生器(或称真空泵)相通连，将板材放置于垫板上并定位后，开启相应数量的开关阀。真空发生器启动时，即可对与处于开启状态的开关阀相应的吸附区进行抽气，以将位于垫板对应被抽气的该吸附区上方的板材吸附，这样，就可根据板材的大小，通过真空发生器对相应数量的吸附区进行抽气，以将板材吸附装夹，因此，与现有技术仅能吸附装夹面积大于吸附腔的方式相比，本发明除了可吸附装夹面积大于吸附腔的板材之外，还可对面积介于吸附区和吸附腔之间的板材进行吸附装夹，显然，本发明全自动开板雕刻机能对更多尺寸规格的板材进行吸附装夹，适用性较强，且在吸附装夹较小尺寸的板材时，仅对相应数量的吸附区抽真空，能降低真空发生器的功率，并节约能源。
附图说明
图1为本发明全自动开板雕刻机一种实施方式拆除垫板后的立体示意图；
图2为图1的A部分的放大详图；
图3为本发明全自动开板雕刻机一种实施方式的工作状态示意图；
图4为本发明全自动开板雕刻机另一种实施方式的立体示意图；
图5为本发明全自动开板雕刻机的叉车的立体示意图
图6为本发明全自动开板雕刻机的送料装置的立体示意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明提出一种全自动开板雕刻机。
本发明实施例中，该全自动开板雕刻机，包括机架1，设于所述机架1上的第一移动机构，装于所述第一移动机构上且可在所述第一移动机构的带动下实现横向、纵向和垂向移动的刀具主轴2，以及装于所述刀具主轴2上的刀具21，所述刀具21随所述第一移动机构移动到加工区域的相应位置时，可对装夹于该区域的板材进行雕刻和裁切，由于所述刀具主轴2和所述刀具21均为现有技术，并为本领域的技术人员所熟知，这里不再对其具体结构以及工作原理进行赘述。所述机架1顶部的加工区域设有顶部开口的吸附腔3，所述吸附腔3四周的围壁32的顶面平齐，所述围壁的顶面装有(如可拆卸可定)与所述顶面贴合并将所述吸附腔顶部的开口遮盖的垫板110，所述吸附腔3内设置有隔板33，所述隔板33的顶面与所述围壁32的顶面平齐(即所述围壁32的顶面同样与所述垫板110贴合)，并将所述吸附腔3分隔成多个相互独立的吸附区31，所述垫板110对应每个所述吸附区的区域分别开设有多个贯穿所述垫板110的顶面和底面的进气孔(未图示)，每个所述吸附区31的区壁(例如吸附区31的侧壁或者底壁)开设吸气孔(未图示)，每个所述吸气孔分别通过开关阀(未图示)和管路(未图示)与真空发生器(或称真空泵，未图示)连接，所述真空发生器启动时，可对与处于开启状态的所述开关阀相应的所述吸附区31进行抽气，以在所述吸附区31内产生负压。将板材100放置于垫板110上并定位后，开启相应数量的开关阀。在真空发生器启动时，即可对与处于开启状态的开关阀相应的吸附区31进行抽气，以将位于垫板110对应被抽气的该吸附区31的板材100吸附，这样，就可根据板材100的大小，通过真空发生器对相应数量的吸附区31进行抽气，以将板材100吸附装夹，因此，与现有技术仅能吸附装夹面积大于吸附腔3的方式相比，本发明除了可吸附装夹面积大于吸附腔3的板材100之外，还可对面积介于吸附区31和吸附腔3之间的板材100进行吸附装夹，显然，本发明全自动开板雕刻机能对更多尺寸规格的板材100进行吸附装夹，适用性较强，且在吸附装夹较小尺寸的板材时，仅对相应数量的吸附区31抽真空，能降低真空发生器的功率，并节约能源。
可以理解地，如图1至3所示，所述第一移动机构一般包括装于所述机架1上并可沿所述机架1横向移动的横向移动座11、装于所述横向移动座11上并可沿所述横向移动座11纵向移动的纵向移动座12、以及装于所述纵向移动座12上并可沿所述纵向移动座12垂向移动的垂向移动座13，所述刀具主轴2装于(如可拆卸安装于)所述垂向移动座13上，所述横向移动座11由设于所述机架1或者所述横向移动座11上的第一驱动装置(如电机或者气缸，未图示)驱动并实现横向移动，所述纵向移动座12由设于所述横向移动座11或者所述纵向移动座12上的第二驱动装置(例如气缸或者电机，未图示)驱动并实现纵向移动，所述垂向移动座13可由设于纵向移动座12或者所述垂向移动座13上的第三驱动装置(例如气缸、油缸或者电机，未图示)驱动并沿所述纵向移动座12垂向移动。当所述横向移动座11横向移动时，可带动所述刀具主轴2和刀具21一同横向移动，当所述纵向移动座12纵向移动时，可带动所述刀具主轴2和所述刀具21一同纵向移动，当所述垂向移动座13垂向移动时，可带动所述刀具主轴2和所述刀具21一同垂向移动。应当说明的是，所述横向移动座11、所述纵向移动座12以及所述垂向移动座13可分别通过滑块和导轨的配合可滑动安装在所述机架1、所述横向移动座11和所述纵向移动座12上，由于所述安装方式以及驱动方式均为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，例如可采用齿轮和齿条的传动配合，或者丝杠和丝母的传动配合的驱动方式，这里不对其具体安装方式以及驱动方式进行赘述。
在本发明实施例中，如图1、图2所示，所述吸附区31的数量可根据加工需要而设定，其可以为两个、三个、四个或者更多，如图所述为四个吸附区31的情况，其由纵向和横向设置的两个所述隔板33分隔而成。
进一步地，如图1、图2所示，每个所述吸附区31内设有横向分布的纵向支撑台34，所述纵向支撑台34的顶面设有凸起34，所述凸起34的顶面与所述围壁32的顶面平齐，用于支撑装于围壁32上的所述垫板110，以防止所述垫板110在雕刻和裁切过程中因受压而向下变形，并影响雕刻和裁切质量。所述垫板110为平板状，所述进气孔为槽状和/或孔状，且纵横交错排列，此方式可提高吸附效果。
在本发明实施例中，如图1至图3所示，所述机架1位于所述围壁32的右侧设有第一气缸4，所述第一气缸4的数量可以为多个，优选三个，多个所述第一气缸4横向分布，所述第一气缸4的活塞杆连接横向设置的右定位件41，所述第一气缸4的活塞杆可驱动所述右定位件41在向上对所述板材100进行纵向定位的位置(即所述右定位件41的顶部高于所述板材100的底面，但底部低于所述板材100的顶面的位置)和向下远离对所述板材100纵向定位的位置(即所述右定位件41的顶部低于所述板材100的底面的位置)之间移动。所述机架1位于所述围壁32左方的位置设有第二气缸5，所述第二气缸5的活塞杆连接有将板材100推至与右定位件41相抵的左推件51。所述机架1位于所述围壁32前方的位置设有第三气缸(未图示)，所述第三气缸可以为一个或者多个，为多个时沿所述机架1纵向分布，所述第三气缸的活塞杆连接有前定位件6，所述第三气缸的活塞杆可驱动所述前定位件6在向上对所述板材100进行横向定位的位置(即所述前定位件的顶部高于所述板材100的底面，但底部低于所述板材100的顶面的位置)和向下远离对所述板材100横向定位的位置(即所述前定位件6的顶部低于所述板材100的底面的位置)之间移动。所述机架1位于所述围壁32后方的位置设有第四气缸7，所述第四气缸71的活塞杆连接有将板材100推至与前定位件6相抵的后推件71。工作时，先将板材100放置在所述垫板110上，通过所述第二气缸5和所述第四气缸7分别驱动所述左推件51和所述后推件71将所述板材100推至与所述右定位件41和所述前定位件6相抵，即完成所述板材100的定位；此后，所述真空发生器启动，对相应的吸附区抽气，在相应的吸附区中产生负压以将所述板材100吸附装夹，完成吸附装夹后，所述第一气缸4、所述第二气缸5、所述第三气缸和所述第四气缸7的活塞杆收缩，驱动所述右定位件41、所述左推件51、所述前定位件6和所述后推件71与所述板材100分离，以让所述第一移动机构可带动所述刀具21对所述板材100进行雕刻和裁切，完成雕刻和裁切后，所述真空发生器撤去相应的所述吸附区对所述板材100的吸附力后，即可将完成雕刻和裁切的所述板材从所述机架1取下。
进一步地，如图3至5所示，所述机架1的后方设置有叠放板材100的叉车9，所述机架1的第一移动机构设有由第四驱动装置(如气缸或者电机，未图示)驱动而实现升降的升降座8，所述升降座8可随所述第一移动机构在叠放于所述叉车9的板材100的位置和所述加工区域之间移动，所述升降座8上安装有可随升降座8升降的吸盘81，所述吸盘81的吸气口通过气阀(未图示)和管路(未图示)与真空发生器(未图示)通连，当所述升降座8随第一移动架移动至堆放于叉车9的板材100的上方后，所述升降座8下降，而所述吸盘81在真空发生器的控制下将位于最上方的一张板材吸住；接着，所述第一移动机构驱动所述吸盘81将板材移动至所述加工区域，并在撤去所述吸盘的吸力后，将所述板材放置到所述垫板110上；然后第二气缸5和第四气缸7推动板材100分别与右定位件41和前定位件6相抵，以对板材100进行定位，通过此方式可实现自动上料，并提高生产效率。
可以理解的，如图3至5所示，所述叉车9包括架体91，所述架体91设有可升降的料叉92，驱动料叉92升降的实施方式为现有技术并为本领域的技术人员所熟知，这里不再进行赘述，工作时，所述料叉92可驱动叠放在其上的板材100上移至吸盘可以吸附抓取的高度。至于如何保证板材100上升至吸盘可以吸附抓取的高度，可以通过在所述架体91对应所述吸盘81可以吸附抓取的高度设置感应器93，当板材100上升至感应器93可感应到的位置时，料叉92在控制系统的控制下停止上升，待位于最上方的一张所述板材100被吸附抓走后，料叉92则再驱动板料100上升至可供所述吸盘81吸附抓取的高度，并如此重复。
进一步地，如图3至5所示，所述架体91上设有第二移动机构94，所述第二移动机构94上安装有贴标机200，所述贴标机为现有技术，并为本技术领域的技术人员所熟知，这里不对其具体结构和工作原理进行赘述，所述贴标机100可在第二移动机构94的驱动下在所述架体91上横向、纵向以及垂向移动，并在叠放于料叉92上的板材(指位于最上方的板材100)的预定区域贴上相应的标签(不同区域的标签一般不同，未图示)，以在完成雕刻和裁切后，可快速对成型的各个小板件(应该说明的是，完成雕刻和裁切的板件一般包括多块小板件，未图示)进行分类，便于后续的组装或者管理。关于第二移动机构94，其具体结构可以参考第一移动机构，同样为常用的技术手段，并为领域的技术人员所熟知，这里不再进行赘述。
进一步地，如图1、图4、图6所示，所述机架1的前方设有与机架1对接的送料装置10，所述第一移动机构上设有随其横向以及垂向移动的推料板14。当加工区域的板材100完成雕刻和裁切后，所述第一移动机构带动推料板14将完成雕刻和裁切的板材(应该说明的是，完成雕刻和裁切的板件一般包括多块小板件)推到送料装置10上，并由送料装置10将其输送到目标位置。可以理解的是，为避免送料装置10长时间空转运行，可在送料装置的后侧(即入料一侧)和前侧分别设置第一激光对射感应器101和第二激光对射感应器102，所述第一激光对射感应器101和所述第二激光对射感应器102与控制系统电连接，当完成雕刻和裁切的板料的前侧进入被第一激光对射感应器101感应到的位置时，控制系统控制送料装置10将完成雕刻和裁切的板料向前输送，而当完成雕刻和裁切的板料被向前输送至第二激光对射感应器102感应到的位置时，控制系统控制送料装置10停止运行，使完成雕刻和裁切的板材停留在该位置，而该位置则为所述的目标位置。应当说明的是，所述送料装置10为现有技术，并为本领域的技术人员所熟知，例如可以为皮带式输送装置(见图5)或者滚筒式输送装置等。这里不对其体结构以及工作原理进行赘述，通过此方式，可实现完成裁切和雕刻的板料的自动出料工作，从而可进一步提高生产效率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.全自动开板雕刻机，包括机架，设于所述机架上的第一移动机构，装于所述第一移动机构上且可在所述第一移动机构的带动下实现横向、纵向和垂向移动的刀具主轴，以及装于所述刀具主轴上的刀具，所述机架顶部的加工区域设有顶部开口的吸附腔，所述吸附腔四周的围壁的顶面平齐，所述围壁的顶面装有与所述顶面贴合并将所述吸附腔顶部的开口覆盖的垫板，其特征在于：所述吸附腔内设置有隔板，所述隔板的顶面与所述围壁的顶面平齐，并将所述吸附腔分隔成多个相互独立的吸附区，所述垫板对应每个所述吸附区的区域分别开设有贯穿所述垫板的顶面和底面的进气孔，每个所述吸附区的区壁开设吸气孔，每个所述吸气孔分别通过开关阀和管路与真空发生器连接，所述真空发生器启动时，可对与处于开启状态的所述开关阀相应的所述吸附区进行抽气，以使被抽气的所述吸附区产生负压，从而将放置于所述垫板对应被抽气的所述吸附区上的板材吸附装夹。
2.如权利要求1所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述吸附区的数量为四个，其由纵向和横向设置的两个所述隔板分隔而成。
3.如权利要求2所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：每个所述吸附区内设有横向分布的纵向支撑台，所述纵向支撑台的顶面设有凸起，所述凸起的顶面与所述围壁的顶面平齐。
4.如权利要求1所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述机架位于所述围壁的右侧设有第一气缸，所述第一气缸的活塞杆连接横向设置的右定位件，所述第一气缸的活塞杆可驱动所述右定位件在向上对所述板材进行纵向定位的位置和向下远离对所述板材纵向定位的位置之间移动；所述机架位于所述围壁左方的位置设有第二气缸，所述第二气缸的活塞杆连接有将所述板材推至与所述右定位件相抵的左推件；所述机架位于所述围壁前方的位置设有第三气缸，所述第三气缸的活塞杆连接有前定位件，所述第三气缸的活塞杆可驱动所述前定位件在向上对所述板材进行横向定位的位置和向下远离对所述板材横向定位的位置之间移动；所述机架位于所述围壁后方的位置设有第四气缸，所述第四气缸的活塞杆连接有将所述板材推至与所述前定位件相抵的后推件。
5.如权利要求1至4中任意一项所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述机架的后方设置有叠放板材的叉车，所述机架的第一移动机构设有由第四驱动装置驱动而实现升降的升降座，所述升降座可随所述第一移动机构在叠放于所述叉车的板材的位置和所述加工区域之间移动，所述升降座上安装有可随升降座升降的吸盘，所述吸盘的吸气口通过气阀和管路与所述真空发生器通连，当所述升降座随所述第一移动架移动至堆放于所述叉车的板材的上方后，所述升降座下降，而所述吸盘在真空发生器的控制下将位于最上方的一张板材吸住；在所述第一移动机构驱动所述吸盘将板材移动至加工区域，并撤去所述吸盘的吸力后，将所述板材放置至所述垫板上。
6.如权利要求5所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述叉车包括架体，所述架体设有可升降的料叉，所述料叉可驱动叠放在其上的板材上移至所述吸盘可以吸附抓取的高度。
7.如权利要求6所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述架体在对应所述吸盘可以吸附抓取的高度设置感应器，当板材上升至所述感应器可感应到的位置时，所述料叉停止上升。
8.如权利要求6所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述架体上设有第二移动机构，所述第二移动机构上安装有贴标机，所述贴标机在第二移动机构的驱动下在所述架体上横向、纵向以及垂向移动，并在叠放于所述料叉上的板材的预定区域贴上相应的标签。
9.如权利要求4所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述机架的前方设有与所述机架对接的送料装置，所述第一移动机构上设有随其横向以及垂向移动的推料板，当所述加工区域的板材完成雕刻和裁切后，所述第一移动机构带动所述推料板将完成雕刻和裁切的板材推到所述送料装置上。
10.如权利要求9所述的全自动开板雕刻机，其特征在于：所述送料装置的后侧和前侧分别设置第一激光对射感应器和第二激光对射感应器，当完成雕刻和裁切的板料的前侧进入被所述第一激光对射感应器感应到的位置时，所述送料装置将完成雕刻和裁切的板料向前输送，而当完成雕刻和裁切的板料被向前输送至所述第二激光对射感应器感应到的位置时，所述送料装置停止运行。
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