CN106827104A - 板材自动化加工系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种板材自动化加工系统，包括机身，以及可沿机身纵向移动的第一加工装置、第二加工装置和输送装置；其中，所述第一加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的刀具；所述第二加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的贴标单元；所述输送装置用于将板材输送至预定的位置。本方案通过自动贴标，避免了人工贴标的错误，提高了贴标的速度；同时，该机器可以一次完成多道工序，减少了工序之间的运输时间。

Description

板材自动化加工系统
技术领域
本发明属于板材加工领域，尤其是一种能够提供板材加工效率和质量的板材自动化加工系统。
背景技术
模压门板是一种低碳环保、美观实用的新型门板，市场需求量越来越大。现在的模压门板生产工艺如下：用带刀库的加工中心对B面造加工后、用切割刀加工成一小块的门板；工人在每一块门板上贴上这块门板的相应信息，包括：客户名称、生产日期、门板样试编号、条型码等。在这个工序中是人工贴上去的出错的概率比较大。带来的后果是后面的生产工艺出错后面的工作全出问题带来的连锁反应。贴完标签后的工件运到下一个工序；工人按照标签上的信息把需A面二次加工的筛选出来、需要打孔的上打孔设备加工。需要做造型加工的再加工中心二次加工。工序之间的转运时间比较长，影响生产效率。
发明内容
技术问题：针对现有技术存在的人工贴标出错率高、平台转运的时间长等问题，提供一种板材自动化加工系统。
技术方案：一种板材自动化加工系统，包括机身，以及可沿机身纵向移动的第一加工装置、第二加工装置和输送装置；其中，所述第一加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的刀具；所述第二加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的贴标单元；所述输送装置用于将板材输送至预定的位置。
在进一步的实施例中，所述第一加工装置包括第一台身，用以推动第一加工装置沿机身纵向往复移动的第一纵向驱动单元，用以驱动刀库在垂直方向移动的第一垂直驱动单元，以及驱动所述刀库和第一垂直驱动单元沿机身横向移动的第一横向驱动单元。
在进一步的实施例中，所述第一加工装置包括第一台身，用以推动第一加工装置沿机身纵向往复移动的第一纵向驱动单元，用以驱动电主轴和刀具在垂直方向移动的第一垂直驱动单元，以及驱动所述电主轴和刀和第一垂直驱动单元以及刀库沿机身横向移动的第一横向驱动单元。
在进一步的实施例中，所述第二加工装置包括第二台身，用以推动第二加工装置沿机身纵向往复移动的第二纵向驱动单元，用以驱动贴标组件在垂直方向上移动的第二垂直驱动单元，以及驱动所述贴标组件和所述第二垂直驱动单元沿机身横向移动的第二横向驱动单元。
在进一步的实施例中，所述输送装置包括输送架体、用于驱动所述架体沿机身纵向移动的第三纵向驱动单元，以及固定于输送架体上的输送平台。
在进一步的实施例中，所述机身包括机架和沿机架纵向设置的第一轨道、第二轨道和第三轨道；所述第一加工装置、第二加工装置和输送装置分别运行于第一轨道、第二轨道和第三轨道。所述第一台身连接有立柱和托板，所述托板通过一配合部滑行于第一轨道；所述第一台身设置有堆料除尘装置。所述第二台身安装有加工除尘装置。所述输送装置还包括主柱，所述主柱与架体固定连接，主柱的底部设置有滑动配合部，通过该滑动配合部沿机身上的轨道滑行。所述机身的两端分别设置有升降台和下料台。
在优选的方案中，所述板材自动化加工系统包括机身、可沿机身纵向移动的第一加工装置、第二加工装置、输送装置及控制装置，所述第一加工装置包括刀具及用于调整刀具在横向和垂直方向上位置的第一位移执行机构；所述第二加工装置包括贴标组件及用于调整贴标组件在横向和垂直方向上位置的第二位移执行机构；所述输送装置用于将板材运送到预期的位置，以便于第一加工装置和/或第二加工装置对板材进行加工。
更优选的，所述第一位移执行机构包括第一横向移位机构和第一垂直移位机构，所述第一垂直移位机构包括第一垂直驱动电机、第一垂直传动机构和第一垂直移动导轨；所述刀具及垂直位移机构安装于背架上；所述第一垂直驱动电机通过第一垂直传动机构与刀具连接，带动刀具沿第一垂直移动导轨移动。所述第一横向移位机构包括第一横向驱动电机、第一横向传动机构和第一横向移动导轨，第一驱动电机通过第一横向传动机构与背架连接，驱动背架在第一横向移动导轨上移动；所述第一横向移动机构、背架、安装于背架上的垂直移位机构和刀具固定连接于一横跨于机身上的横梁上。在进一步的实施例中，还包括第一纵向位移机构，所述第一纵向位移机构包括第一纵向驱动电机、第一纵向传动机构以及设置机身上的轨道，所述第一纵向驱动电机通过第一纵向传动机构与横梁传动连接，驱动第一加工装置沿机身纵向移动。
更优选的，所述第二位移执行机构包括第二横向移位机构和第二垂直移位机构，所述第二垂直移位机构包括第二垂直驱动电机、第二垂直传动机构和第二垂直移动导轨；所述贴标组件及垂直移位机构设置于背架上，所述第二垂直驱动电机通过第二垂直传动机构与贴标组件传动连接，带动其沿第二垂直移动导轨移动。所述第二横向移位机构包括第二横向驱动电机、第二横向传动机构和第二横向移动导轨。所述第二横向驱动电机通过第二横向传动机构与背架连接，推动背架及贴标组件沿第二横向移动导轨运动。所述第二横向移动机构及与其连接背架固定于一横梁上。在进一步的实施例中，还包括第二纵向移动机构，所述第二纵向移动机构包括第二纵向移动电机、第二纵向传动机构和设置于机身上的第二纵向移动轨道，所述第二纵向移动电机通过第二纵向传动机构与横梁连接，推动横梁沿机身纵向运动。
更优选的，所述第一加工装置、第二加工装置上设置有除尘设备。
更优选的，所述第一/第二纵向移动机构、第一/第二横向移动机构、第一/第二垂直移动机构为电机及与电机传动连接的推杆、螺杆、齿轮齿条副、丝杆。
有益效果：本方案通过自动贴标，避免了人工贴标的错误，提高了贴标的速度；同时，该机器可以一次完成多道工序，减少了工序之间的运输时间。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明另一角度的结构示意图。
图3是图1中A处的结构放大图。
图4是图1中B处的结构放大图。
图5是图1中C处的结构放大图。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明的板材自动化加工系统主要包括机身700、设置于机身上并可沿其纵向移动的第一加工装置、第二加工装置和输送装置，以及设置在机身两端的升降台500和下料台400。为了便于描述，本文将A面（有三聚氰胺的一面）加工组件称为第一加工装置，将B面加工组件称为第二加工装置。
在图1或图2中可见，机身上设置有三个移动轨道，即第一轨道800、第二轨道221和第三轨道600 。在优选的实施例中，第一加工装置、第二加工装置和第三加工装置可分别沿不同的轨道移动。同时，需要说明的是，在非优选的实施例中，可以允许第一加工装置和第二加工装置相对机身相对固定。输送装置带动板材进行移动，这种方式对加工工具的进行设定，使之相对于第一加工装置和第二加工装置移动，以对特定的部位进行加工。
结合图1和图3描述第一加工装置的结构。第一加工装置用于加工板材的A面，其主要包括用于加工A面的刀库，以及可在多个方向上移动刀库的结构，使刀库可沿机身的纵向、横向和垂直方向移动，从而对面板的不同位置进行加工。如图1或图3所示，第一加工装置主要包括第一台身、第一纵向驱动单元、第一垂直驱动单元、第一横向驱动单元、刀库和刀库转动机构。台身包括一横梁116，横梁的下部固定连接有立柱119和连接托板120，连接托板的底部设置有滑动配合部。第一纵向驱动单元包括A-Y驱动102和A-Y传动101，通过其驱动第一加工装置沿机身的纵向移动。台身上设置有A-X轴导轨103、A-X轴传动104、A-X轴驱动装置117。刀库111及刀库垂直升降驱动机构可沿A-X轴导轨移动。第一垂直驱动单元包括A-E主轴109、A-E轴导轨108、A-E传动106、A-E驱动107和A-E轴滑台105，其固定于A-E背板118上，背板与A-X轴驱动及导轨传动连接，在A-X轴驱动及导轨的作用下，背板及其上的刀库沿横向移动。刀库上设置有吸尘装置110，横梁上设置有堆料吸尘装置115 。横梁的下部为A-工作平台113，工作平台上设置有透气板114，工作平台的端部设置有挡料装置112 。
第一加工装置主要用于加工板材的一面，在第一纵向驱动单元，即A-Y驱动和A-Y传动的作用下，加工装置整体沿着机身的纵向移动，从而调整刀具与板材的纵向的相对位置。刀库及相关组件在A-E轴驱动及A-E轴传动的作用下，可沿垂直于板材表面的方向进行移动和转动，从而靠近或者远离板材，对板材进行加工，同时可以控制板材的加工深度。刀库、垂直移动机构等作为一个相对独立的整体，可在A-X轴传动和A-X轴驱动的作用下，沿机身的横向移动，从而调整刀具在板材横向上的位置，以便于对板材的特定位置进行加工。
换句话说，第一加工装置中的加工工件，即刀库，在位移执行机构的作用下，可以在垂直方向、机身横向及纵向等三个方向进行移动，从而使刀库中的某个刀具可以加工板材上的某个特定区域。通过控制驱动单元的工作状态，可以调整刀具的位置，当刀具达到预定位置时，开启刀具，对板材进行加工。刀库、垂直驱动单元及相关组件固定于一架体或背架上，而背架通过横向驱动单元的作用在横梁上移动，最后，横梁在纵向驱动单元的作用下可沿着机身的纵向移动。因此，刀具可以在至少三个相互垂直的方向上移动，从而能够对板材的预定位置进行加工。
在进一步的实施例中，驱动单元包括驱动装置和传动装置，其中传动装置可以有丝杆、齿条、齿轮或其他机械领域中的传动副。驱动装置一般可以为伺服电机、步进电机、直线电机驱动或者其他动力源。
转到图4，结合图1、图2和图4描述第二加工装置的结构。第二加工装置用于加工板材的另一面，在本实施例中用于加工板材的B面，具体是在B面进行贴标。其主要包括第二台身、第二纵向驱动单元、第二横向驱动单元、第二垂直驱动单元，以及贴标组件。在纵向驱动单元、横向驱动单元和垂直驱动单元的作用下，贴标组件可以在三个相互垂直的方向上移动，从而可以对板材的预定位置进行贴标或其他处理。如图4所示，台身为一横跨机身的B-横梁201，横梁的下部设有滑动配合部，该滑动配合部与轨道适配。横梁上设置有B-Y导轨221、B-Y轴传动装置213和B-Y轴驱动装置212。通过传动装置和驱动装置的作用，横梁及其上的各种结构可以通过B-Y导轨222沿机身的纵向进行移动，从而调整贴标组件与板材之间的相对位置。横梁上设置有贴标轨道202、B-X加工导轨222、B-X传动装置216和B-X轴驱动装置215。在B-X传动和驱动装置的作用下，贴标组件及垂直移动单元可沿着机身的横向移动。贴标组件包括标签打印装置205、吸标头209、标头旋转装置210和标头吸出装置208，其固定于背架或支架203上，B-Z贴标驱动装置和B-Z贴标传动装置带动吸标头及附件沿Z向的轨道204上下移动。贴标组件整体可在B-X轴传动装置216、B-X驱动装置215、B-X背板218的作用下沿着贴标导轨移动，从而调整其在横向上的位置。垂直驱动单元包括B-Z滑台主轴217、B-Z加工导轨219、B-Z加工传动装置220、B-Z加工驱动装置214、B-Z贴标驱动装置211、B-Z贴标传动装置206和B-Z贴标台207。在垂直驱动单元的作用下，可在垂直方向上移动。在进一步的实施例中，还设置有加工除尘装置223和加工主轴224 。
最后描述图5 。输送装置主要包括支撑架303、工作台304、C-C驱动装置302、C-C传动装置301、以及材料输送装置305。在驱动装置和传动装置的作用下，输送装置可以沿着机身的纵向移动，从而带动板材移动至预定的位置。
在其他实施例中，加工装置台身或横梁的滑动配合部与轨道之间设置有滚珠轴承或者类似的结构。
在上述实施例中，第一加工装置主要结构为刀库、带动刀库中刀具运动的主轴、推动刀库在垂直方向上运动的垂直驱动单元，推动刀库等部件在横梁上运动的横向驱动单元、以及使横梁等部件在机身方向上运动的纵向驱动单元。垂直方向、横向和纵向的驱动单元用于调整刀库中刀具与板材预定区域的相对位置，当刀具到达预定的加工位置时，驱动刀具转动或调整角度，对板材进行加工。对于某个方向上的驱动单元，包括纵向驱动单元、横向驱动单元和垂直方向驱动单元，其主要结构为驱动装置（动力源）、传动装置和移动轨道。通过驱动装置和传动装置的作用，使某个或某些部件沿轨道移动至预定的位置。
在进一步的实施例中，第二加工装置低于输送装置，输送装置低于第一加工装置，也就是说，第二加工装置可从输送装置下方通过，输送装置可以从第一加工装置下方通过。通过此设计，第一加工装置和第二加工装置可以分别从两个方向对板材进行加工，无需翻板或者调整板材的方向。在更进一步的实施例中，输送装置低于或高于第一加工装置和第二加工装置，同时设置有翻板机构，用于调整板材的方向。在加工完成后，调整方向后，另一加工装置对板材的另一面进行加工。
在优选的方案中，板材自动化加工系统包括机身、可沿机身纵向移动的第一加工装置、第二加工装置、输送装置及控制装置，所述第一加工装置包括刀具及用于调整刀具在横向和垂直方向上位置的第一位移执行机构；所述第二加工装置包括贴标组件及用于调整贴标组件在横向和垂直方向上位置的第二位移执行机构；所述输送装置用于将板材运送到预期的位置，以便于第一加工装置和/或第二加工装置对板材进行加工。
所述第一位移执行机构包括第一横向移位机构和第一垂直移位机构，所述第一垂直移位机构包括第一垂直驱动电机、第一垂直传动机构和第一垂直移动导轨；所述刀具及垂直位移机构安装于背架上；所述第一垂直驱动电机通过第一垂直传动机构与刀具连接，带动刀具沿第一垂直移动导轨移动。所述第一横向移位机构包括第一横向驱动电机、第一横向传动机构和第一横向移动导轨，第一驱动电机通过第一横向传动机构与背架连接，驱动背架在第一横向移动导轨上移动；所述第一横向移动机构、背架、安装于背架上的垂直移位机构和刀具固定连接于一横跨于机身上的横梁上。在进一步的实施例中，还包括第一纵向位移机构，所述第一纵向位移机构包括第一纵向驱动电机、第一纵向传动机构以及设置机身上的轨道，所述第一纵向驱动电机通过第一纵向传动机构与横梁传动连接，驱动第一加工装置沿机身纵向移动。
所述第二位移执行机构包括第二横向移位机构和第二垂直移位机构，所述第二垂直移位机构包括第二垂直驱动电机、第二垂直传动机构和第二垂直移动导轨；所述贴标组件及垂直移位机构设置于背架上，所述第二垂直驱动电机通过第二垂直传动机构与贴标组件传动连接，带动其沿第二垂直移动导轨移动。所述第二横向移位机构包括第二横向驱动电机、第二横向传动机构和第二横向移动导轨。所述第二横向驱动电机通过第二横向传动机构与背架连接，推动背架及贴标组件沿第二横向移动导轨运动。所述第二横向移动机构及与其连接背架固定于一横梁上。在进一步的实施例中，还包括第二纵向移动机构，所述第二纵向移动机构包括第二纵向移动电机、第二纵向传动机构和设置于机身上的第二纵向移动轨道，所述第二纵向移动电机通过第二纵向传动机构与横梁连接，推动横梁沿机身纵向运动。
所述第一加工装置、第二加工装置上设置有除尘设备。所述第一/第二纵向移动机构、第一/第二横向移动机构、第一/第二垂直移动机构为电机及与电机传动连接的推杆、螺杆、齿轮齿条副、丝杆。
在其他实施例中，垂直方向和横向的位移可以通过机械手实现，机械手固定连接于可沿机身纵向移动的横梁上。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种板材自动化加工系统，其特征在于，包括机身，以及可沿机身纵向移动的第一加工装置、第二加工装置和输送装置；其中，所述第一加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的刀具；所述第二加工装置具有一可横向移动、垂直移动和轴向转动的贴标单元；所述输送装置用于将板材输送至预定的位置。
2.如权利要求1所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述第一加工装置包括第一台身，用以推动第一加工装置沿机身纵向往复移动的第一纵向驱动单元，用以驱动电主轴和刀具在垂直方向移动的第一垂直驱动单元，以及驱动所述电主轴和刀和第一垂直驱动单元以及刀库沿机身横向移动的第一横向驱动单元。
3.如权利要求1所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述第二加工装置包括第二台身，用以推动第二加工装置沿机身纵向往复移动的第二纵向驱动单元，用以驱动贴标组件在垂直方向上移动的第二垂直驱动单元，以及驱动所述贴标组件和所述第二垂直驱动单元沿机身横向移动的第二横向驱动单元。
4.如权利要求1所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述输送装置包括输送架体、用于驱动所述架体沿机身纵向移动的第三纵向驱动单元，以及固定于输送架体上的输送平台。
5.如权利要求1至4任一项所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述机身包括机架和沿机架纵向设置的第一轨道、第二轨道和第三轨道；所述第一加工装置、第二加工装置和输送装置分别运行于第一轨道、第二轨道和第三轨道。
6.如权利要求5所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述第一台身连接有立柱和托板，所述托板通过一配合部滑行于第一轨道；所述第一台身设置有堆料除尘装置。
7.如权利要求5所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述第二台身安装有加工除尘装置。
8.如权利要求5所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述输送装置还包括主柱，所述主柱与架体固定连接，主柱的底部设置有滑动配合部，通过该滑动配合部沿机身上的轨道滑行。
9.如权利要求6至8任一项所述的板材自动化加工系统，其特征在于，所述机身的两端分别设置有升降台和下料台。
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