CN108943304A - 一种用于定制家具板材的加工系统 - Google Patents

Abstract

一种用于定制家具板材的加工系统，包括热压机、冷却输送机和冲孔机，板材经过热压机热压成型后，由冷却输送机进行冷却，然后由冲孔机进行打孔操作；其中，冷却输送机包括输送皮带、主动辊和被动辊，用于输送板材的输送皮带上方架设有多列间隔布置的冷却单元，每个冷却单元包括多个横向布置的冷却柱，每个冷却柱的上端通入风管，风管与开口于冷却柱底端的多个出风口连通，多个水平贯穿冷却柱的冷却水管对风管中的空气进行冷却，冷却柱的底端固接有多根毛刷。

Description

一种用于定制家具板材的加工系统

技术领域

本发明涉及家具领域，具体涉及一种用于定制家具板材的加工系统。

背景技术

在家具工业中，板材是构成家具的基本单元。家具用板材一般都要经过热压成型、热压后冷却、打孔(针对有孔板材)等加工过工序，本发明主要是针对有孔板材的加工系统，对其中的加热后冷却和打孔设备进行了有效的改进。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种用于定制家具板材的加工系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

一种用于定制家具板材的加工系统，包括热压机、冷却输送机和冲孔机，板材经过热压机热压成型后，由冷却输送机进行冷却，然后由冲孔机进行打孔操作；其中，冷却输送机包括输送皮带、主动辊和被动辊，用于输送板材的输送皮带上方架设有多列间隔布置的冷却单元，每个冷却单元包括多个横向布置的冷却柱，每个冷却柱的上端通入风管，风管与开口于冷却柱底端的多个出风口连通，多个水平贯穿冷却柱的冷却水管对风管中的空气进行冷却，冷却柱的底端固接有多根毛刷。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的整体结构图；

图2是冷却输送装置的结构图；

图3是冷却单元的轴测图；

图4是冷却柱的剖视图；

图5是冷却柱的底部视图；

图6是冲孔机标准板材未转入基台内时的剖视图；

图7是冲孔机标准板材转入基台内的剖视图；

图8是冲孔机的轴测图；

图9是转盘的轴测图；

图10是标准板材的底部视图；

图11双轴电机的轴测图；

图12是旋转电机和液压缸的轴测图。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

如图1-5所示，一种用于定制家具板材的加工系统，包括热压机100、冷却输送机101和冲孔机102，板材4经过热压机100热压成型后，由冷却输送机101进行冷却，然后由冲孔机102进行打孔操作；其中，冷却输送机101包括输送皮带103、主动辊104和被动辊105，用于输送板材4的输送皮带103上方架设有多列间隔布置的冷却单元106，每个冷却单元106包括多个横向布置的冷却柱107，每个冷却柱107的上端通入风管108，风管108与开口于冷却柱107底端的多个出风口109连通，多个水平贯穿冷却柱107的冷却水管110对风管108中的空气进行冷却，冷却柱107的底端固接有多根毛刷111。冷却水管110的出水管112和进水管113分别位于冷却柱107的两侧。

该冷却输送机工作时，可以利用毛刷对板材上的残留的灰尘、毛刺等异物进行一定程度清理的同时，从冷却柱底端喷出的冷风可以对板材表面进行冷却，且能够将毛刷附近粘带的异物吹离板体，结构简单紧凑，实用性强。

冲孔，是指利用高压液压、电动冲头，对待开孔的板材进行冲击开孔的操作。在一些精度要求较高的工艺中，往往需要对开孔的完整性、轮廓准确性提出更高的要求。发明人经研究发现，对于冲孔工艺来说，影响开孔精度的主要因素是冲头前端的轮廓完整度。一般冲头前端的轮廓完整度往往是依靠直接图像法(通过对冲头前端的图像采集直接判断)或者人工观察的方式来判断，但是，冲孔机往往是一直处于高速运动中，直接图像法的实现有较大的难度，精准度也较难保证，如果每次冲孔完毕，都需要停下进行冲头前端的图像采集，对冲孔机的工作影响又比较大。冲头本身的轮廓完整度不足一般是由于长期使用过程中的磨损或者制造工艺不足造成的。

请参见如图6-12所示的一种用于定制家具板材的加工系统，包括：

冲击组件，利用液压缸1的动力驱动冲头2下移对板材3进行冲孔；

板体放置组件，对待冲孔的板材3进行承载；

落料检测组件，用于承接冲孔后板材产生的落料，并对落料进行图像轮廓检测；

标准板材转动组件，当落料检测组件检测到的落料轮廓完整度小于设定值时，通过联动组件与落料检测组件联动，将标准板材4转送至冲孔位置，启动冲击组件对标准板材4进行冲孔，以判断是否由于板材3本身缺陷导致了落料轮廓度不足；

冲头磨损检测组件，当上述标准板材4的冲孔落料轮廓度低于设定值时，启动冲头磨损检测组件对冲头2的前端进行磨损情况检测。

具体各个组件的结构如下：

冲击组件包括两侧的支杆5，支杆5通过水平杆6与旋转电机7固接，旋转电机7的输出轴8与液压缸1的上端固接，液压缸1驱动冲头2进行冲孔。

板体放置组件包括承载板9和位于承载板9下方的基台10，承载板9和基台10之间具有间隙11，基台10的上端固接有限位柱12，基台10和承载板9之间通过至少两个定位螺栓13可拆卸连接，承载板9的上端具有用于放置板材3的凹槽11，承载板9上开设有位于冲头2正下方的上落料通孔12，基台10上开设有位于上落料12通孔正下方的下落料孔13。

落料检测组件包括上端开口的转盘14，转盘14置于基台10的圆壳15内，所述圆壳15部分外凸于基台10，转盘14中央具有实心柱16，实心柱16上方的基台10内部镶固有双输出电机17，双轴电机17的下输出轴18镶固于实心柱16内，实心柱16的外侧固接有两个侧板28，侧板28将转盘14内部空间隔分为空间A和空间B，转盘14由透明玻璃制成，转盘14最左侧下方的基台10内镶固有高清摄像头19，高清摄像头19用于对落料图像的采集；下落料孔13与转盘14的内部空间连通。

联动组件包括固定件20，固定件20下端开设有方孔21，双轴电机17的上输出轴22内置有电动伸缩杆23，电动伸缩杆23的上端固接有截面为矩形的插头24，所述插头24用于插入方孔21中；标准板材转动组件包括标准板材4，所述标准板材4为半圆形板材，标准板材4位于承载板9和基台10之间的间隙11中，固定件20固接于标准板材4的直径边沿底面上。

冲头磨损检测组件包括两个相对设置的红外测距探头25，每个红外测距探头25固接于支杆5的内侧且两个红外测距探头25位于同一高度。

所述高清摄像头19、旋转电机7、双轴电机17均由电源箱26供电，且高清摄像头19、旋转电机7、双轴电机17均与中控机27通信。

标准板材是一个经过验证的、完整的、符合条件的标准件，其采用与放置在凹槽中的板材同样的材质，可以是木板、钢板等，红外测距探头采用LDM301传感器。

该冲孔机工作原理如下：开始时插头24未插入方孔21中，将待冲孔的板材3放置于凹槽11中，启动液压缸1使得冲头2向下快速移动冲击板材3进行开孔，开孔后被击落的板材落料(如果板材和冲头均为完好，该落料应该为标准的圆形)由上落料通孔12和下落料孔13落入转盘14的空间A中，高清摄像头19对落料进行图像采集，并将数据传送至中控机27，中控机27对图像轮廓进行识别，如果识别到的图像轮廓与存储在中控机27中的标准圆轮廓重合度高于设定值(可以理解为圆形落料的轮廓完整度，该数据比较过程较为简单，采用现有的轮廓识别和对比即可实现，本实施例中不再详述)，则判断为正常，启动双轴电机17转动180°，使得空间A转至基台10外部，由机械手(图中未示出)将落料取出，进入下一次冲孔；如果识别到的图像轮廓与存储在中控机27中的标准圆轮廓重合度低于设定值，则首先启动电动伸缩杆23向上运动使得插头24插入方孔21中，然后双轴电机17转动180°，则此时除了空间A和空间B互换位置外，标准板材4也会转动至如图2所示的位置遮挡住上落料通孔12，此时再次启动冲头2对标准板材4进行冲孔，则标准板材4被击落的落料进入到空间B中，中控机27对该落料进行识别，如果识别到的图像轮廓与存储在中控机27中的标准圆轮廓重合度高于设定值，则可以判断是由于放置在凹槽11中的板材4本身的缺陷造成的开孔精度过低，更换板材4后继续正常的冲孔工作；反之，如果识别到的图像轮廓与存储在中控机27中的标准圆轮廓重合度仍然低于设定值，则判断是由于冲头2的前端本身存在缺陷导致开孔精度过低落料轮廓完整度不足，则此时启动冲头磨损检测组件，首先将冲头2提升起来使得冲头的底缘与红外测距探头25位于同一高度上，然后启动旋转电机7使得冲头2缓慢旋转，转动速度大概20秒/转，在此过程中不断检测两侧红外测距探头25与冲头2侧面的距离，如果冲头2无磨损，则应该左右检测到的距离是一致的(差值小于一个具体的设定值)，如果冲头2前端存在局部磨损，则在旋转电机转动的过程中某一个位置上，左右两侧检测到的距离会产生明显的差异(差值大于一个具体的人为设定值)，则确认为冲头2前端磨损缺陷，此时向工作人员发出警报，提醒工作人员进行冲头2的更换。

该冲孔机的有益效果：1、提出了一种利用落料进行反向三步自检测的系统，能够逐步判断、排查到底是由于板材本身的缺陷还是冲头的缺陷导致的落料轮廓不完整，能够大大减少冲头带病作业的概率，从而提高冲孔机的精度，而且该冲孔机只有在检测到落料轮廓完整度不足的情况下才会启动后续的检测程序，不会影响冲孔机的正常工作。

2、设计了巧妙的联动组件，使得标准板在转入的同时，空间A和空间B互换位置，这样标准板材被击落的落料不会与前面有缺陷的落料重合在一起，保证了对标准板材落料识别的可靠性。

3、利用红外测距的方式来判断冲头的缺陷，这种判断方式不仅精准度较高，而且不再需要人工进行详细的确认，大大减少了人工劳动力。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (7)

1.一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，包括热压机、冷却输送机和冲孔机，板材经过热压机热压成型后，由冷却输送机进行冷却，然后由冲孔机进行打孔操作；其中，冷却输送机包括输送皮带、主动辊和被动辊，用于输送板材的输送皮带上方架设有多列间隔布置的冷却单元，每个冷却单元包括多个横向布置的冷却柱，每个冷却柱的上端通入风管，风管与开口于冷却柱底端的多个出风口连通，多个水平贯穿冷却柱的冷却水管对风管中的空气进行冷却，冷却柱的底端固接有多根毛刷。

2.根据权利要求1所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，冲孔机包括：

冲击组件，利用液压缸的动力驱动冲头下移对板材进行冲孔；

板体放置组件，对待冲孔的板材进行承载；

落料检测组件，用于承接冲孔后板材产生的落料，并对落料进行图像轮廓检测；

标准板材转动组件，当落料检测组件检测到的落料轮廓完整度小于设定值时，通过联动组件与落料检测组件联动，将标准板材转送至冲孔位置，启动冲击组件对标准板材进行冲孔，以判断是否由于板材本身缺陷导致了落料轮廓度不足；

冲头磨损检测组件，当上述标准板材的冲孔落料轮廓度低于设定值时，启动冲头磨损检测组件对冲头的前端进行磨损情况检测。

3.根据权利要求2所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，冲击组件包括两侧的支杆，支杆通过水平杆与旋转电机固接，旋转电机的输出轴与液压缸的上端固接，液压缸驱动冲头进行冲孔。

4.根据权利要求3所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，板体放置组件包括承载板和位于承载板下方的基台，承载板和基台之间具有间隙，基台的上端固接有限位柱，基台和承载板之间通过至少两个定位螺栓可拆卸连接，承载板的上端具有用于放置板材的凹槽，承载板上开设有位于冲头正下方的上落料通孔，基台上开设有位于上落料通孔正下方的下落料孔。

5.根据权利要求4所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，落料检测组件包括上端开口的转盘，转盘置于基台的圆壳内，所述圆壳部分外凸于基台，转盘中央具有实心柱，实心柱上方的基台内部镶固有双输出电机，双轴电机的下输出轴镶固于实心柱内，实心柱的外侧固接有两个侧板，侧板将转盘内部空间隔分为空间A和空间B，转盘由透明玻璃制成，转盘最左侧下方的基台内镶固有高清摄像头，高清摄像头用于对落料图像的采集；下落料孔与转盘的内部空间连通；联动组件包括固定件，固定件下端开设有方孔，双轴电机的上输出轴内置有电动伸缩杆，电动伸缩杆的上端固接有截面为矩形的插头，所述插头用于插入方孔中；标准板材转动组件包括标准板材，所述标准板材为半圆形板材，标准板材位于承载板和基台之间的间隙中，固定件固接于标准板材的直径边沿底面上。

6.根据权利要求5所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，冲头磨损检测组件包括两个相对设置的红外测距探头，每个红外测距探头固接于支杆的内侧且两个红外测距探头位于同一高度。

7.根据权利要求6所述的一种用于定制家具板材的加工系统，其特征是，所述高清摄像头、旋转电机、双轴电机具由电源箱供电，且高清摄像头、旋转电机、双轴电机均与中控机通信。