CN110682365A - 新型细木工曲线带锯机 - Google Patents

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CN110682365A CN201810743372.1A CN201810743372A CN110682365A CN 110682365 A CN110682365 A CN 110682365A CN 201810743372 A CN201810743372 A CN 201810743372A CN 110682365 A CN110682365 A CN 110682365A
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孟兆新
曹甲甲
赵建博
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B27B—SAWS FOR WOOD OR SIMILAR MATERIAL; COMPONENTS OR ACCESSORIES THEREFOR
    • B27B13/00—Band or strap sawing machines; Components or equipment therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B27—WORKING OR PRESERVING WOOD OR SIMILAR MATERIAL; NAILING OR STAPLING MACHINES IN GENERAL
    • B27G—ACCESSORY MACHINES OR APPARATUS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; TOOLS FOR WORKING WOOD OR SIMILAR MATERIALS; SAFETY DEVICES FOR WOOD WORKING MACHINES OR TOOLS
    • B27G19/00—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws
    • B27G19/06—Safety guards or devices specially adapted for wood saws; Auxiliary devices facilitating proper operation of wood saws for band or strap saws

Abstract

一种能够实现对木质板材进行曲线加工的带锯机。该机床主要由两大部分组成分别是带锯和进给工作台，其中进给工作台如图3所示：X轴螺母5和Y轴螺母7分别实现工件的X向进给和Y向进给；调节机构位于X向工作台下方，在三根推杆11的推动下，带动X轴丝杠4和螺母5，Y轴丝杠6和螺母7以及工件整体围绕锯切点做垂直回转运动，使锯条和工件之间不断地根据曲线的走向和曲率半径进行角度调整，以保证锯条与加工曲线始终相切，最终实现了新型细木工带锯机对板材的曲线锯切。

Description

新型细木工曲线带锯机
技术领域
本项技术涉及木工加工设备的设计制造技术领域。
背景技术
在家具制造及室内装修等环境下，有相当多的木质零部件需要进行曲线锯切，从而零件的形式能够多样化，并且起到美观装饰的作用，以充分体现个性化的设计特点和艺术风格。虽然在板材上加工出曲线轮廓，是一个比较简单的两维问题，只需要X和Y两个驱动进行插补控制便能实现，即数控系统只是两轴联动的简单系统，然而对于带锯机来说，实际情况并非如此。必须注意的是带锯条是套在上、下锯轮上的柔性无端钢带，仅在张紧力的作用下具有一定的刚度，侧向的扭转推力承受能力极差。在进行曲线锯切时，带锯条因有一定的宽度，而锯路宽度又十分有限，如果仅依靠X和Y两轴插补控制，这必然会造成锯切加工面与锯条背部的接触和挤压，使锯条产生扭曲变形。这不但会破坏锯条的稳定性，影响加工质量，严重时甚至会造成锯条脱落或断裂等事故。因此，在曲线锯切时，必须使锯条在切削位置上始终处于与轮廓轨迹曲线相切的位置，以最大限度地保证锯条的背部与加工出来的轮廓面基本上不发生接触与挤压。
国外一些国家已经开发出了数控曲线带锯机，然而由于进口的数控曲线带锯机价格十分昂贵，国内的家具企业只能望而却步。同时，现如今市场上存在的带锯机，主要以锯转动，工作台的二维平动工作形式为主，加工误差大，因而目前国内对曲线木质零部件的锯切加工，几乎全都由人工划线后在细木工带锯机上手工推送工件进行，劳动强度大，生产效率低下，而且容易发生工伤事故。
发明内容
本发明的目的是设计一种新工作方式的细木工曲线带锯机，实现细木工带锯机对板材工件的曲线锯切，利用数控技术代替手工划线推送等工作，提高工作效率，降低工伤事故发生率。
该设备主要是通过采用五轴联动的工作台配合固定的锯条实现木质工件的曲线锯切。主要有两部分组成如图1所示：左边的带锯床身和右边的进给工作台。进给工作台如图3截面图所示，主要由三组短行程丝杠螺母传动机构8、9、10，连杆11，两组长行程丝杠螺母传动机构4、5、6、7，滑轮导轨机构12以及直角坐标机构支撑板13组成。
由附图可知，工作台固定在部件6(Y轴)的螺母7上，部件6由部件4(X轴)的螺母带动平移，工作台的曲线位移由部件11带动的部件13的初始位姿和部件5和7的扩展位姿共同完成，使工件围绕锯切点做垂直回转运动。这中新型带锯机可以使锯条和被加工工件之间不断地根据曲线的走向和曲率半径进行角度调整，以保证锯条与加工曲线始终相切，既能保证加工的精确度，降低加工误差，又能避免因人工进给而造成的工伤事故。
本发明与普通的木工数控曲线带锯机相比，主要优势表现为：
相较于传统的锯转动，工件平动的带锯机，该送料平台采用与锯身分离的方式，避免了锯身的振动因素，同时造价大大降低，而且可以灵活搭配带锯、磨头、激光头等应用到其他加工方式中去，从而不仅可以大大降低劳动强度，提高加工精度，还具有很强的通用性和适用性。
附图说明
附图是新型细木工曲线带锯机机构及结构示意图。其中，图1：新型细木工曲线带锯机主视图；图2：工作台局部剖视图；图3：新型细木工曲线带锯机俯视图；图4：送料平台局部剖视图。图中：1、带锯机床身；2、T型工作台；3、支撑滚珠；4、X轴丝杠；5、X轴螺母；6、Y轴丝杠；7、Y轴螺母；8、9、10、丝杠(调节丝杠)；11、推杆组(调节推杆)；12、导轨机构；13、工作台支撑板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式进行详细描述：
新型细木工曲线带锯机主要由两大部分组成：带锯(图1左)和进给工作台(图1右)。其中进给工作台由X轴螺母5和X轴丝杠4，Y轴螺母7和Y轴丝杠6，以及调节丝杠8、9、10和调节推杆11组成。
新型细木工曲线带锯机各主要结构位置分布及功能：
(1)Y轴丝杠6及螺母7机构位于最上方，其中螺母7由丝杠6驱动并带动工件沿着Y向移动，可实现工件的Y向进给；
(2)X轴丝杠4级螺母5机构位于Y轴丝杠下方，其中螺母5由丝杠4驱动并带动Y轴沿着X方向移动，可实现工件的X向进给；
(3)调节机构位于工作台支撑板下方，调节丝杠固定在X轴丝杠下方，推杆组11一端铰接在工作台支撑板13下方，一端分别交接在丝杠8、9、10的螺母上，在丝杠的驱动下，随着螺母完成相应的角度调节，实现X轴丝杠4和螺母5、Y轴丝杠6和螺母7以及工件整体绕着锯切点偏转。
(4)支撑滚珠3位于T型工作台下方，起到辅助支撑工作台及工件的作用，同时改变工作台摩擦方式，降低了能耗。
(5)一切准备就绪后，启动带锯转动，以便完成锯切工作。
新型细木工曲线带锯机工作过程：
首先将板材工件固定在T型工作台上，便于对板材的锯切；然后通过数控装置，分别驱动各轴上的步进电机，通过各轴丝杠控制X轴螺母5、Y轴螺母7以及调节机构的运动；X轴螺母5、Y轴螺母7可实现工件的X向进给和Y向进给；而调节机构则通过三个推杆11的推动，实现工件始终围绕锯切点做相应的偏转。在X轴螺母5、Y轴螺母7以及调节机构的共同控制下，实现板材工件沿曲线进给，根据曲线的走向和曲率半径的变化不断地进行偏转，以保证锯条与加工曲线始终相切，最终实现了细木工带锯机对板材的曲线锯切。
当然，这里仅列举了一种实施方式，其它等同、类同的构造均属于本专利的保护范畴，这里不再赘述。

Claims (3)

1.新型细木工曲线带锯机，主要由两大部分组成：带锯和进给工作台。其特征是工件随X向丝杠4和螺母5以及Y向丝杠6和螺母7做X向和Y向的直线进给运动；调节机构在三个推杆11的推动下，带动工件绕锯切点做垂直回转运动。
2.根据权利要求1所述的新型细木工曲线带锯机，其特征是调节机构由一个工作台支撑板11、三根推杆11及三个纵向丝杠(8、9、10)所构成，工作台支撑板11固定在X向移丝杠4下方，推杆11一端与工作台支撑板铰接，另一端与纵向丝杠螺母铰接，在步进电机驱动下，推动工作台2绕锯切点做相应的偏转。
3.工作台辅助承力结构如图2所示，由一系列滚子组成，工作时，工作台在驱动轴的带动下，推动滚子运动。
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