CN110653614A - 用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手工刨床生产设备的技术领域，具体一种用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，包括机座，所述的机座上设有用于夹紧工件的夹具、钻孔机构、驱动钻孔机构往复运动第一驱动装置、铣槽机构以及驱动铣槽机构往复运动的第二驱动装置，所述的机座上设有调节铣槽机构位置、限定铣槽机构运动位置的限位装置。本发明结构简单，实用性强。

Description

用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备

技术领域

本发明涉及手工刨床生产设备技术领域，具体为一种用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备。

背景技术

手工刨（图1）是传统古家具制作的一种常用工具，由刨床（图2）和手柄（图3）制成。

手工刨转配时，需要刨床加工螺丝孔01和侧槽02，螺丝孔01用于安装螺丝，侧槽02用于安装螺母，需要手柄加工螺丝孔03，传统的加工方法是，人工对刨床的两螺丝孔01定心，利用钻孔设备对刨床加工螺丝孔01，再通过铣床，铣出两侧槽，加工手柄时，对手柄两螺丝孔03定心，利用钻孔设备对手柄加工螺丝孔03。

利用上述工艺加工，存在以下缺陷，一方面：用到的设备多，工序多，人工成本大，自动化程度低；另一方面：加工刨床用到了一次定心，加工手柄时，定心一次，经过了多次定心，那么手柄的螺丝孔03中对中距离L2与刨床的螺丝孔01中对中距离L1差异较大，装配难度较高的。

现也有人将手柄预安装在刨床上，利用钻孔设备直接对手柄和刨床一次性加工，加工螺丝孔（01,03），然后再通过铣床铣侧槽，但是这样的加工方式，也存在问题，第一，同一次加工的刨床螺丝孔中对中与手柄螺丝孔的中对中还是准确的，但是，不同次加工的刨床螺丝孔中对中与手柄螺丝孔的中对中存在的差异还是较大，转配适配率就低；第二，加工设备也是很多的。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种既可加工手柄又可加工刨床、且加工任意一个手柄与加工的任意一个刨床都可以标准装配的专用设备。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，包括机座，所述的机座上设有用于夹紧工件的夹具、钻孔机构、驱动钻孔机构往复运动第一驱动装置、铣槽机构以及驱动铣槽机构往复运动的第二驱动装置，所述的机座上设有调节铣槽机构位置、限定铣槽机构运动位置的限位装置。

本发明进一步设置为：所述的钻孔机构包括移动座、带有钻头的主动轴、带有钻头的从动轴、设在移动座上且用于驱动主动轴旋转的第三驱动装置，主动轴与从动轴通过皮带连接。

本发明进一步设置为：所述的铣槽机构包括安装座、安装座内通过轴承设有第一齿轮、第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条分别与第一齿轮啮合，第一齿条和第二齿条分别位于第一齿轮的两侧且平行设置，第一齿条上设有带第一钻头的第四驱动装置，第二齿条上设有带第二钻头的第五驱动装置，第四驱动装置与第五驱动装置相向而设，第一钻头的中心线与第二钻头的中心线在同一直线上，机座上通过轴承设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿条啮合，第二齿轮上设有手柄。

本发明进一步设置为：所述的限位装置包括第一连杆和第二连杆，第一连杆与第二连杆通过螺母连接，第一连杆与铣槽机构连接，第二连杆贯穿机座，第二连杆上设有第一定位件和第二定位件，第一定位件和第二定位件分别位于机座的两侧。

本发明进一步设置为：还包括张紧装置，张紧装置包括固定在机座上的固定板、与固定板通过销子连接的铰链部，铰链部的一端设有张紧轮，另一端通过拉簧连接在机座上，张紧轮、主动轴、从动轴通过同一皮带轮连接。

本发明进一步设置为：还包括调节装置，所述的调节装置包括通过轴承分别与主动轴和从动轴相连的主动套体和从动套体，连接杆、与连接杆相连且固定在移动座上的第六驱动装置，所述从动轴连接有第一固定片，主动轴连接有第二固定片，连接杆依次穿过第一固定片和第二固定片，所述的螺纹杆螺纹连接有两螺母，两螺纹分别位于第一固定片的两侧，用于夹紧第一固定片。

本发明进一步设置为：还包括定位机构，定位机构包括至少一个第一定位杆和至少一个第二定位杆，第一定位杆的一端固定在从动套体上，另一端贯穿移动座，第一定位杆上螺纹连接有两螺母，所述的第二定位杆的一端固定在主动套体上，另一端贯穿移动座，第一定位杆上螺纹连接有两螺母。

本发明进一步设置为：所述的夹具包括至少一组夹紧装置，所述的夹紧装置包括同步相向气缸，同步相向气缸的两侧分别设有夹板。

本发明进一步设置为：还包括升降装置，所述的升降装置包括设在机座上的至少两根滑轨以及固定在移动座上的两滑块，所述的滑块上设有与滑轨适配的滑槽。

本发明进一步设置为：还包括安全感应装置，所述的安全感应装置包括固定在从动套体上的第一支架、固定在主动套体上的第二支架，第一支架的两侧分别设有第一金属感应器和第二金属感应器，第二支架上设有伸入第一感应器和第二感应器之间的金属板。

对比现有技术的不足，本发明提供的技术方案所带来的有益效果：本发明通过一台设备就能加工手工刨刨床和手柄，同时，也能加工至少两种型号大小的手工刨床或手柄，工作效率高，设备投入少，工序少，自动化程度高，人工成本少；同时，同一型号的两钻头钻出来的刨床螺纹孔01与手柄螺纹孔03的孔距均是相同的，那么只要该设备加工出来的同一型号的任意一个刨床与任意一个手柄都是适配的，装配精度提高了，装配难度降低了，适配率提高了。

附图说明

图1为手工刨的结构示意图。

图2为刨床的结构示意图。

图3为手柄的结构示意图。

图4为本发明的正视示意图。

图5为本发明的右视示意图。

图6为升降装置的结构示意图。

图7为滑块的结构图。

图8为定位机构的俯视图。

图9为定位机构的正视图。

图10为主动轴与主动套体的连接结构示意图。

图11为本发明突出张紧装置的结构示意图。

图12为钻床机构的结构示意图。

图13为限位装置的爆炸图。

图14为本发明突出安全感应装置的结构示意图。

图15为安全感应装置的结构示意图。

图16为夹具的结构示意图。

图17为手柄模具的结构示意图。

图18为第一齿条的结构示意图。

图19为本发明的第一连杆和第二连杆分离后的结构示意图。

图20为图19的右视示意图。

附图标记：1、机座；2、夹具；26、第一驱动装置；31、第二驱动装置；6、限位装置；11、滑轨；271、滑槽；21、移动座；28、下定位块；22、主动轴；29、第三驱动装置；23、从动轴；24、皮带；25、皮带轮；41、主动套体；42、从动套体；43、连接杆；44、第六驱动装置；45、第一固定片；451、通孔；51、固定板；53、铰链部；54、张紧轮；32、安装座；34、第一齿轮；35、第一齿条；36、第二齿条；37、第四驱动装置；38、第五驱动装置；39、第二齿轮；310、手柄；351、T型槽；302、导轨；301、导套；61、第一连杆；62、第二连杆；63、第一定位件；64、第二定位件；65、条形孔；71、第一定位杆；72、第二定位杆；8、气动自定心机械手；81、夹板；91、第一支架；92、第二支架；93、第一金属感应器；94、第二金属感应器；95、金属板。

具体实施方式

参照图1-图20对本发明做进一步说明。

如图1、图2和图3所示：手工刨（图1）是传统古家具制作的一种常用工具，由刨床（图2）和手柄（图3）制成，手工刨转配时，需要刨床加工螺丝孔01和侧槽02，螺丝孔01用于安装螺丝，侧槽02用于安装螺母，需要手柄加工螺丝孔03。

实施例

如图4、图5、图6和图7所示：一种用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，包括机座1，所述的机座1上设有用于夹紧工件的夹具2、钻孔机构、驱动钻孔机构往复运动第一驱动装置26、铣槽机构以及驱动铣槽机构往复运动的第二驱动装置31，第二驱动装置31为气缸，所述的机座1上设有调节铣槽机构位置、限定铣槽机构运动位置的限位装置6。

还包括升降装置，所述的升降装置包括设在机座1上的至少两根滑轨11以及固定在移动座21上的两滑块27，所述的滑块27上设有与滑轨11适配的滑槽271，其中第一驱动装置26为气缸，设在机座1上，其与移动座21相连，驱动移动座21往复运动，当然滑轨11上设有上定位块和下定位块28，起到限位的作用。

而钻孔机构包括移动座21、带有钻头的主动轴22、带有钻头的从动轴23、设在移动座21上且用于驱动主动轴22旋转的第三驱动装置29，主动轴22与从动轴23通过皮带24连接，主动轴22上设有皮带轮25，从动轴23上设有皮带轮25，各皮带轮25通过皮带24连接，其中第三驱动装置29为电机，电机驱动主动轴22旋转，通过皮带24，带动从动轴23旋转。

利用第一驱动装置26驱动钻孔装置往复运动，第三驱动装置29驱动主动轴22和从动轴23对工件进行钻孔。

如图8、图9和图10所示：还包括调节装置，所述的调节装置包括通过轴承分别与主动轴22和从动轴23相连的主动套体41和从动套体42、连接杆43、与连接杆43相连且固定在移动座21上的第六驱动装置44，第六驱动装置44为气缸，所述从动轴23连接有第一固定片45，主动轴22连接有第二固定片，连接杆43依次穿过第一固定片45和第二固定片，第一固定片45和第二固定片上均设有通孔451，供连接杆43穿过，通孔451的孔径略大于连接杆43的直径，所述的连接杆43螺纹连接有两螺母46，两螺母46分别位于第一固定片45的两侧，用于夹紧第一固定片45。其中，轴承位于主动轴22和主动套体41之间，可以一个，也可以多个，轴承位于从动轴23和从动套体42之间，可以一个，也可以多个。

本发明考虑到加工两种不同型号大小的手工刨，以下简称大型号手工刨和小型号手工刨，两种型号主要区别是针对螺丝孔（01、03）孔距L1的大小和刨床宽度C的大小，那么就需要调整主动轴22与从动轴23之间的距离，通过第六驱动装置44从动轴23靠近或远离主动轴22进而到达调整孔距的目的。

如图11所示：还包括张紧装置，张紧装置包括固定在机座1上的固定板51、与固定板51通过销子连接的铰链部53，铰链部53的一端设有张紧轮54，另一端通过拉簧55连接在机座1上，张紧轮54、主动轴22的皮带轮、从动轴23的皮带轮通过同一皮带轮25连接，其中铰链部53上设有竖轴，竖轴与张紧轮54通过轴承连接，也可以是其他如：张紧轮54绕竖轴旋转的普通连接方式。

调整装置一旦使得主动轴22与从动轴23的孔距发生了变化，皮带24肯定也会随之变动，通过张紧装置进行皮带松紧的调节，如果，从动轴靠近主动轴，拉簧55压缩，使得张紧轮54远离两皮带轮25，如果，从动轴远离主动轴，拉簧55拉伸，使张紧轮54靠近两皮带轮25。

如图4、图12和图18所示：所述的铣槽机构包括安装座32，安装座32内通过轴承设有第一齿轮34、第一齿条35和第二齿条36，第一齿条35和第二齿条36分别与第一齿轮34啮合，第一齿条35和第二齿条36分别位于第一齿轮34的两侧且平行设置，第一齿条35上设有带第一钻头的第四驱动装置37，第四驱动装置37为电机，第二齿条36上设有带第二钻头的第五驱动装置38，第五驱动装置38为电机，第四驱动装置37与第五驱动装置38相向而设，第一钻头的中心线与第二钻头的中心线在同一直线上，机座1上通过轴承设有第二齿轮39，第二齿轮39与第一齿条35啮合，第二齿轮39上设有手柄310，所述的第一齿条35和第二齿条36上设有T型槽351，安装座32上设有与T型槽351适配的T型轨道，使得第一齿条35和第二齿条36能够有效的定位移动。

钻槽装置还包括滑动装置，滑动装置包括设在机座1上的导轨302和设在安装座32上的导套301，导轨302与导套301滑动连接。

如图5和图13所示：所述的限位装置6包括第一连杆61和第二连杆62，第一连杆61与第二连杆62通过螺母连接，第一连杆61与铣槽机构连接，第二连杆62贯穿机座1，第二连杆62上设有第一定位件63和第二定位件64，第一定位件63和第二定位件64分别位于机座1的两侧，第一定位件63与机座1抵触,第二定位件64到机座1的距离为b2, b2=b(b为侧槽03的宽度)，其中，第一定位件63可以是螺母，第二定位件64可以是焊接在上面的垫片，机座1上设有供第二连杆62穿过的条形孔65，条形孔65还具有隐藏第二连杆62的目的。

第四驱动装置37和第五驱动装置38分别驱动第一钻头和第二钻头旋转，利用手柄310对转动第二齿轮39，进而驱动第一齿条35相向运动，进而使得第四驱动装置37和第五驱动装置38相向运动，实现对刨床两侧槽进行钻入进刀加工，此时，利用第二驱动装置31对驱动安装座32往复运动，进而达到钻出侧槽的目的，需要注意的是，通过限位装置6的设置（因第一定位件63和第二定位件64的设置），使得安装座32往复运动的距离只能为b2，也就是侧槽03的宽度b。

如图8和图9所示：还包括定位机构，定位机构包括至少一个第一定位杆71和至少一个第二定位杆72，第一定位杆71的一端固定在从动套体42上，另一端贯穿移动座21，第一定位杆71上螺纹连接有两螺母，两螺母分别位于安装座32壳体的内外两边，所述的第二定位杆72的一端固定在主动套体41上，另一端贯穿移动座21，第一定位杆71上螺纹连接有两螺母，两螺母分别位于安装座32壳体的内外两边，其中第一定位杆71和第二定位杆72的根数都是2。

当从动轴23靠近主动轴22时，外面的螺母先抵触移动座21壳体，起到限位的作用，同时在外面的螺母处安装距离传感器，将信号传递给控制器，控制第六驱动装置44停止驱动，当从动轴23远离主动轴22时，里面的螺母先抵触移动座21壳体，起到限位的作用，同时在里面的螺母处安装距离传感器，将信号传递给控制器，控制第六驱动装置44停止驱动。

如图16、图17所示：所述的夹具2包括至少一组夹紧装置，夹紧装置为两组，所述的夹紧装置为气动自定心机械手8，气动自定心机械手8的两侧分别连接有夹板81，气动自定心机械手8与螺杆相连，螺杆82与机座1螺纹连接，通过转动螺杆，用于调节夹具2升降，夹具2上设有接近传感器82或距离传感器，用于感应两夹板81之间的距离，并将信息传递给控制器，以防止误操作。

如图14和图15所示：还包括安全感应装置，所述的安全感应装置包括固定在从动套体42上的第一支架91、固定在主动套体41上的第二支架92，第一支架91的两侧分别设有第一金属感应器93和第二金属感应器94，第二支架92上设有伸入第一金属感应器93和第二金属感应器94之间的金属板95，通过上述设计，当从动轴23靠近主动轴22时，第一金属感应器93感应金属板95，并传递信号给控制器，当从动轴23远离主动轴22时，第二金属感应器94感应金属板95，并传递信号给控制器。

本发明还包括控制器，控制器与各感应器或传感器、各驱动装置（电机或气缸）电连接。

加工小型号刨时，将小型号刨放在夹紧装置的上，两夹板81夹紧，接近传感器82感应信号，并将信号传递给控制器，如果控制器接受到第一传感器金属传感器传感的信号，那按启动开关，可正常加工，如果控制器接受到第二传感器金属传感器传感的信号，那按启动开关，控制器也不会驱动各驱动装置进行加工的。同样的，加工大型号刨时，将大型号刨放在夹紧装置的上，两夹板81夹紧，接近传感器82感应信号，并将信号传递给控制器，如果控制器接受到第一传感器金属传感器传感的信号，那按启动开关，控制器也不会驱动各驱动装置进行加工的。

如果控制器接受到第二传感器金属传感器传感的信号，那按启动开关，可正常加工。

以下对加工小型号刨的刨床时的工作原理进行阐述:工作时，启动电源，选择小型号刨的加工按钮，控制器驱动第三驱动装置29使主动轴22和从动轴23旋转，控制器驱动第四驱动装置37和第五驱动装置38使第一钻头和第二钻头旋转，将小型号刨的刨床（工件）放到夹具2上，控制器驱动气动自定心机械手8使两夹板81夹紧工件，并通过控制器驱动第六驱动装置44使从动轴23调节至靠近主动轴22的状态（如果此时工人忘记操作，导致从动轴23还位于远离主动轴22的状态，控制器将不会驱动第一驱动装置26，防止错误加工），然后，再驱动第一驱动装置26对工件进行加工螺丝孔01，加工完成后，控制器驱动第一驱动装置26复位，然后，再旋转手柄使第一钻头和第二钻头同时向工件靠近，直至对刨床的两侧进行钻孔加工，再通过控制器对第二驱动装置31使铣槽机构往复运动，因为限位机构的设置，铣槽机构往复运动的距离就是侧槽03的宽度，侧槽03加工完成后，反向旋转手柄，使第一钻头和第二钻头复位，控制器驱动气动自定心机械手8使两夹板81松开工件，以此循环，重复操作。

同样的，加工大型号刨刨床时，也是通过上述的工作原理，只是主动轴与从动轴之间的距离调大了。

以下对加工小型号刨的手柄时的工作原理进行阐述：工作前，拧开第一定位件63（螺丝），使得第一连杆61和第二连杆62分离，分离后，在第二驱动装置31（气缸杆）的拉动下，整个铣槽机构通过滑动装置，滑向第二驱动装置31（如图19所示），此时第二连杆62也落入条形孔65中（如图20所示），还需要制作一个小型号刨的手柄模具（如图17所示），工作时，启动电源，控制器驱动第三驱动装置29使主动轴22和从动轴23旋转，将小型号刨的手柄模具放到夹具2上，控制器驱动气动自定心机械手8使两夹板81夹紧手柄模具，并通过控制器驱动第六驱动装置44使从动轴23调节至靠近主动轴22的状态（如果此时工人忘记操作，导致从动轴23还位于远离主动轴22的状态，控制器将不会驱动第一驱动装置26，防止错误加工），此时，人工将工件的卡槽031卡入手柄模具上面，推到顶子0001处，然后，再驱动第一驱动装置26对工件进行加工螺丝孔03，加工完成后，控制器驱动第一驱动装置26复位，以此循环，重复操作，需要注意的是，加工手柄时，第四驱动装置37和第五驱动装置38是不工作的。

同样的，加工大型号刨手柄时，也是通过上述的工作原理，只是手柄模具的型号不一样了，主动轴与从动轴之间的距离调大了。

本发明通过一台设备就能加工手工刨刨床和手柄，同时，也能加工至少两种型号大小的手工刨床和手柄，工作效率高，设备投入少，工序少，自动化程度高，人工成本少；同时，同一型号的两钻头钻出来的刨床螺纹孔01与手柄螺纹孔03的孔距均是相同的，那么只要该设备加工出来的相同型号的任意一个刨床与任意一个手柄都是适配的，装配精度提高了，装配难度降低了，适配率提高了。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行通常的变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：包括机座，所述的机座上设有用于夹紧工件的夹具、钻孔机构、驱动钻孔机构往复运动第一驱动装置、铣槽机构以及驱动铣槽机构往复运动的第二驱动装置，所述的机座上设有调节铣槽机构位置、限定铣槽机构运动位置的限位装置。

2.根据权利要求1所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：所述的钻孔机构包括移动座、带有钻头的主动轴、带有钻头的从动轴、设在移动座上且用于驱动主动轴旋转的第三驱动装置，主动轴与从动轴通过皮带连接。

3.根据权利要求1所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：所述的铣槽机构包括安装座、安装座内通过轴承设有第一齿轮、第一齿条和第二齿条，第一齿条和第二齿条分别与第一齿轮啮合，第一齿条和第二齿条分别位于第一齿轮的两侧且平行设置，第一齿条上设有带第一钻头的第四驱动装置，第二齿条上设有带第二钻头的第五驱动装置，第四驱动装置与第五驱动装置相向而设，第一钻头的中心线与第二钻头的中心线在同一直线上，机座上通过轴承设有第二齿轮，第二齿轮与第一齿条啮合，第二齿轮上设有手柄。

4.根据权利要求1所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：所述的限位装置包括第一连杆和第二连杆，第一连杆与第二连杆通过螺母连接，第一连杆与铣槽机构连接，第二连杆贯穿机座，第二连杆上设有第一定位件和第二定位件，第一定位件和第二定位件分别位于机座的两侧。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：还包括张紧装置，张紧装置包括固定在机座上的固定板、与固定板通过销子连接的铰链部，铰链部的一端设有张紧轮，另一端通过拉簧连接在机座上，张紧轮、主动轴、从动轴通过同一皮带轮连接。

6.根据权利要求5所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：还包括调节装置，所述的调节装置包括通过轴承分别与主动轴和从动轴相连的主动套体和从动套体，连接杆、与连接杆相连且固定在移动座上的第六驱动装置，所述从动轴连接有第一固定片，主动轴连接有第二固定片，连接杆依次穿过第一固定片和第二固定片，所述的螺纹杆螺纹连接有两螺母，两螺纹分别位于第一固定片的两侧，用于夹紧第一固定片。

7.根据权利要求6所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：还包括定位机构，定位机构包括至少一个第一定位杆和至少一个第二定位杆，第一定位杆的一端固定在从动套体上，另一端贯穿移动座，第一定位杆上螺纹连接有两螺母，所述的第二定位杆的一端固定在主动套体上，另一端贯穿移动座，第一定位杆上螺纹连接有两螺母。

8.根据权利要求7所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：所述的夹具包括至少一组夹紧装置，所述的夹紧装置包括同步相向气缸，同步相向气缸的两侧分别设有夹板。

9.根据权利要求8所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：还包括升降装置，所述的升降装置包括设在机座上的至少两根滑轨以及固定在移动座上的两滑块，所述的滑块上设有与滑轨适配的滑槽。

10.根据权利要求9所述的用于加工手工刨床及手柄的标准装配的多功能专用设备，其特征在于：还包括安全感应装置，所述的安全感应装置包括固定在从动套体上的第一支架、固定在主动套体上的第二支架，第一支架的两侧分别设有第一金属感应器和第二金属感应器，第二支架上设有伸入第一感应器和第二感应器之间的金属板。

Images