CN110774381A - 实木加工柔性生产线 - Google Patents

Abstract

本发明公开了实木加工柔性生产线，包括生产线本体，所述生产线本体从右到左依次由机器人柔性上料机构、自动开料机构、自动木工打磨机构、数控倒角机构、过油自动打磨机构、精截锯自动上下料机构、自动双端开榫机构、机加工中心以及机械手自动上下料机构组成，所述机器人柔性上料机构由料框底座、板料码垛料框、FAUC机器人以及机器人柔性取料吸盘组成，所述板料码垛料框安装在料框底座两侧的顶部。本发明，适应于实木家具制造中连线自动生产，实现木料加工过程中自动上料、开料、砂光，UV底漆滚涂、打磨、倒角、精截定长、开榫、机加工、下料缓存等全程自动化无人生产，可以实现快速换产。

Description

实木加工柔性生产线

技术领域

本发明涉及实木家具制造技术领域，具体为实木加工柔性生产线。

背景技术

现有实木加工生产，以人工手动操作传统木工设备为主，虽然数控单机设备已经得到广泛应用，在生产中仍是单机人工操作，手动上下料。现有单设备独立作业的模式，导致加工生产过程中人工用量较大，除了设备操作，上下料，在生产各工序间物料流转，也需要投入很大人工。换产时，需求手动调整工装治具，影响的设备有效利用率。工件在生产过程中流转时间长，车间内堆放物料多，影响车间场地利用率等。

发明内容

本发明的目的在于提供实木加工柔性生产线，实现木料加工过程中自动上料、开料、砂光，UV底漆滚涂、打磨、倒角、精截定长、开榫、机加工、下料缓存等全程自动化无人生产，可以实现快速换产，解决了背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：实木加工柔性生产线，包括生产线本体，所述生产线本体从右到左依次由机器人柔性上料机构、自动开料机构、自动木工打磨机构、数控倒角机构、过油自动打磨机构、精截锯自动上下料机构、自动双端开榫机构、机加工中心以及机械手自动上下料机构组成。

所述机器人柔性上料机构由料框底座、板料码垛料框、FAUC机器人以及机器人柔性取料吸盘组成，所述板料码垛料框安装在料框底座两侧的顶部，所述FAUC机器人安装在两个所述板料码垛料框之间的料框底座顶部，所述机器人柔性取料吸盘安装在FAUC机器人上。

所述自动开料机构由开料机架、柔性抱夹工装、数控带锯机以及排废料机构组成，所述柔性抱夹工装与数控带锯机均安装在开料机架的顶部，所述排废料机构设置在开料机架的侧面。

所述自动木工打磨机构由数控砂光机、输送皮带线一、控制面板、砂光机主轴电机、送料对辊轮以及防尘罩一组成，所述输送皮带线一设置在数控砂光机的一侧，所述控制面板安装在数控砂光机上远离输送皮带线一的另一侧顶部，所述砂光机主轴电机安装在数控砂光机的顶部，所述送料对辊轮传动连接在砂光机主轴电机的输出轴上，所述防尘罩一安装在数控砂光机上靠近输送皮带线一的一侧顶部。

优选的，所述数控倒角机构由数控倒角机、送料对辊轮一、操作面板一、防尘罩二以及送料角度调整轮组成，所述送料对辊轮一传动连接在数控倒角机内置驱动机构的输出轴上，所述操作面板一安装在数控倒角机的前面，所述防尘罩二安装在数控倒角机的顶部，所述送料角度调整轮安装在数控倒角机的一侧顶部。

优选的，所述过油自动打磨机构由数控油磨机、油磨机主轴电机、送料对辊轮二、防尘罩三、操控面板二以及左右调整气缸组成，所述油磨机主轴电机安装在数控油磨机的顶部，所述送料对辊轮二传动连接在油磨机主轴电机的输出轴上，所述防尘罩三安装在数控油磨机上远离油磨机主轴电机的一侧顶部，所述操控面板二安装在数控油磨机上靠近油磨机主轴电机的另一侧顶部，所述送料对辊轮二的下方安装有调节送料对辊轮二间距的左右调整气缸。

优选的，所述精截锯自动上下料机构由数控精截锯、横撑缓存机构、流利滚条、缓存区挡停机构、精截锯上料机构、上料区挡停机构、操作面板三、导向机构以及精截锯下料机构组成，所述横撑缓存机构、流利滚条、缓存区挡停机构、精截锯上料机构、上料区挡停机构、操作面板三从右到左依次安装在数控精截锯上，所述导向机构、精截锯下料机构设置在数控精截锯的侧面。

优选的，所述自动双端开榫机构由数控双端开榫机、精截锯下料机构、双端开榫机抱夹工装、双端开榫机上料模组、导向机构、双端开榫机主轴头、双端开榫机电控柜、双端开榫机上料挡停机构以及弯料翻转机构，所述双端开榫机电控柜、双端开榫机主轴头、双端开榫机抱夹工装、双端开榫机上料模组从右到左依次安装在数控双端开榫机的机架后侧顶部，所述精截锯下料机构、双端开榫机上料挡停机构、弯料翻转机构、导向机构从右到左依次安装在数控双端开榫机的机架前侧顶部。

优选的，所述机加工中心由机加工机座、辊道输送线、移动机构、旋转换刀库、一工位气缸阻挡位、二工位气缸阻挡位、后端面推送机构、翻转机构以及侧面抱夹机构组成，所述辊道输送线安装在机加工机座的顶部，所述移动机构滑动在辊道输送线上，所述旋转换刀库安装在移动机构上，所述一工位气缸阻挡位安装在位于机加工机座右侧顶部的辊道输送线上，所述二工位气缸阻挡位安装在位于机加工机座左侧顶部的辊道输送线上，所述后端面推送机构安装在辊道输送线的中部表面，所述翻转机构、侧面抱夹机构安装在机加工机座的顶部中部。

优选的，所述机械手自动上下料机构由机器人取料工装、横撑翻转机构、导向机构以及输送皮带线二组成，所述横撑翻转机构、导向机构安装在输送皮带线二的顶部，所述横撑翻转机构的摆缸对应在输送皮带线二的顶部中部，所述机器人取料工装设置在输送皮带线二的侧面。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明实现了实木加工过程自动化连线生产，全程无人操作。与传统的单机生产模式相比，可节约60%-80%人工。且减少了单机加工过程中设备间物料周转时间和周转工作量，大幅度提高生产效率，节约成本。

附图说明

图1为本发明生产线本体立体图的结构示意图；

图2为本发明机器人柔性上料机构立体图的结构示意图；

图3为本发明自动开料机构立体图的结构示意图；

图4为本发明自动木工打磨机构立体图的结构示意图；

图5为本发明数控倒角机构立体图的结构示意图；

图6为本发明过油自动打磨机构立体图的结构示意图；

图7为本发明精截锯自动上下料机构立体图的结构示意图；

图8为本发明自动双端开榫机构立体图的结构示意图；

图9为本发明机加工中心立体图的结构示意图；

图10为本发明机械手自动上下料机构立体图的结构示意图。

图中：1-机器人柔性上料机构、11-料框底座、12-板料码垛料框、13-FAUC机器人、14-机器人柔性取料吸盘、2-自动开料机构、21-开料机架、22-柔性抱夹工装、23-数控带锯机、24-排废料机构、3-自动木工打磨机构、31-数控砂光机、32-输送皮带线一、33-控制面板、34-砂光机主轴电机、35-送料对辊轮、36防尘罩一、4-数控倒角机构、41-数控倒角机、42-送料对辊轮一、43-操作面板一、44-防尘罩二、45-送料角度调整轮、5-过油自动打磨机构、51-数控油磨机、52-油磨机主轴电机、53-送料对辊轮二、54-防尘罩三、55-操控面板二、56-左右调整气缸、6-精截锯自动上下料机构、61-数控精截锯、62-横撑缓存机构、63-流利滚条、64-缓存区挡停机构、65-精截锯上料机构、66-上料区挡停机构、67-操作面板三、68-导向机构、69-精截锯下料机构、7-自动双端开榫机构、71-数控双端开榫机、72-精截锯下料机构、73-双端开榫机抱夹工装、74-双端开榫机上料模组、75-导向机构、76-双端开榫机主轴头、77-双端开榫机电控柜、78-双端开榫机上料挡停机构、79-弯料翻转机构、8-机加工中心、81-机加工机座、82-辊道输送线、83-移动机构、84-旋转换刀库、85-一工位气缸阻挡位、86-二工位气缸阻挡位、87-后端面推送机构、88-翻转机构、89-侧面抱夹机构、9-机械手自动上下料机构、91-机器人取料工装、92-横撑翻转机构、93-导向机构、94-输送皮带线二。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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做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。

请参阅图1至图10，本发明提供一种技术方案：实木加工柔性生产线，包括生产线本体，生产线本体从右到左依次由机器人柔性上料机构1、自动开料机构2、自动木工打磨机构3、数控倒角机构4、过油自动打磨机构5、精截锯自动上下料机构6、自动双端开榫机构7、机加工中心8以及机械手自动上下料机构9组成。

机器人柔性上料机构1由料框底座11、板料码垛料框12、FAUC机器人13以及机器人柔性取料吸盘14组成，板料码垛料框12安装在料框底座11两侧的顶部，FAUC机器人13安装在两个板料码垛料框12之间的料框底座11顶部，机器人柔性取料吸盘14安装在FAUC机器人13上，FAUC机器人13以及机器人柔性取料吸盘14将板料给吸起来运输。

自动开料机构2由开料机架21、柔性抱夹工装22、数控带锯机23以及排废料机构24组成，柔性抱夹工装22与数控带锯机23均安装在开料机架21的顶部，排废料机构24设置在开料机架21的侧面，自动开料机构2用于将板料对板料进行锯加工。

自动木工打磨机构3由数控砂光机31、输送皮带线一32、控制面板33、砂光机主轴电机34、送料对辊轮35以及防尘罩一36组成，输送皮带线一32设置在数控砂光机31的一侧，控制面板33安装在数控砂光机31上远离输送皮带线一32的另一侧顶部，砂光机主轴电机34安装在数控砂光机31的顶部，送料对辊轮35传动连接在砂光机主轴电机34的输出轴上，防尘罩一36安装在数控砂光机31上靠近输送皮带线一32的一侧顶部，自动木工打磨机构3用于对板料打磨，去除板料表面的毛刺。

数控倒角机构4由数控倒角机41、送料对辊轮一42、操作面板一43、防尘罩二44以及送料角度调整轮45组成，送料对辊轮一42传动连接在数控倒角机41内置驱动机构的输出轴上，操作面板一43安装在数控倒角机41的前面，防尘罩二44安装在数控倒角机41的顶部，送料角度调整轮45安装在数控倒角机41的一侧顶部，数控倒角机构4对板料进行倒角加工。

过油自动打磨机构5由数控油磨机51、油磨机主轴电机52、送料对辊轮二53、防尘罩三54、操控面板二55以及左右调整气缸56组成，油磨机主轴电机52安装在数控油磨机51的顶部，送料对辊轮二53传动连接在油磨机主轴电机52的输出轴上，防尘罩三54安装在数控油磨机51上远离油磨机主轴电机52的一侧顶部，操控面板二55安装在数控油磨机51上靠近油磨机主轴电机52的另一侧顶部，送料对辊轮二53的下方安装有调节送料对辊轮二53间距的左右调整气缸56，过油自动打磨机构5对板料油磨加工。

精截锯自动上下料机构6由数控精截锯61、横撑缓存机构62、流利滚条63、缓存区挡停机构64、精截锯上料机构65、上料区挡停机构66、操作面板三67、导向机构68以及精截锯下料机构69组成，横撑缓存机构62、流利滚条63、缓存区挡停机构64、精截锯上料机构65、上料区挡停机构66、操作面板三67从右到左依次安装在数控精截锯61上，导向机构68、精截锯下料机构69设置在数控精截锯61的侧面，精截锯自动上下料机构6用于对板料精锯。

自动双端开榫机构7由数控双端开榫机71、精截锯下料机构72、双端开榫机抱夹工装73、双端开榫机上料模组74、导向机构75、双端开榫机主轴头76、双端开榫机电控柜77、双端开榫机上料挡停机构78以及弯料翻转机构79，双端开榫机电控柜77、双端开榫机主轴头76、双端开榫机抱夹工装73、双端开榫机上料模组72从右到左依次安装在数控双端开榫机71的机架后侧顶部，精截锯下料机构72、双端开榫机上料挡停机构78、弯料翻转机构79、导向机构75从右到左依次安装在数控双端开榫机71的机架前侧顶部，自动双端开榫机构7用于对板料开榫。

机加工中心8由机加工机座81、辊道输送线82、移动机构83、旋转换刀库84、一工位气缸阻挡位85、二工位气缸阻挡位86、后端面推送机构87、翻转机构88以及侧面抱夹机构89组成，辊道输送线82安装在机加工机座81的顶部，移动机构83滑动在辊道输送线82上，旋转换刀库84安装在移动机构83上，一工位气缸阻挡位85安装在位于机加工机座81右侧顶部的辊道输送线82上，二工位气缸阻挡位86安装在位于机加工机座81左侧顶部的辊道输送线82上，后端面推送机构87安装在辊道输送线82的中部表面，翻转机构88、侧面抱夹机构89安装在机加工机座81的顶部中部，机加工中心8用于对板料切刻。

机械手自动上下料机构9由机器人取料工装91、横撑翻转机构92、导向机构93以及输送皮带线二94组成，横撑翻转机构92、导向机构93安装在输送皮带线二94的顶部，横撑翻转机构92的摆缸95对应在输送皮带线二94的顶部中部，机器人取料工装91设置在输送皮带线二94的侧面，机械手自动上下料机构9将加工好的板料卸料。

本发明替代现有传统木工加工人工操作单台作业的形式，实现木料加工过程中自动上料、开料、砂光，UV底漆滚涂、打磨、倒角、精截定长、开榫、机加工、下料缓存等全程自动化无人生产。实现了线上加工设备远程控制和通讯；数控弯料锯采用机器人自动上料，料台自带定位机构完成上料同时解决了装夹定位问题；异形砂光机、UV滚涂机、UV光固化、UV打磨设备实现了根据加工来料宽度尺寸自动调整；精截锯、双端开榫机配有自动上下料机构，实现的自动连线；机加工设备采用双龙门，双工位串行加工，采用双通道滚筒线循环上下料，提高了加工效率；加工完成后采用机器人码垛；加工过程全程无人操作。

工作原理：该实木加工柔性生产线使用时，

（1）控制系统启动，通过远程控制启动线上设备，并根据当前加工件根据各单机设备情况发送相应的加工参数和程序调用指令；

（2）设备自动调整到当前件生产状态；

（3）上料机械手抓取标准拼板料上到数控弯料锯料台上，依靠自动定位机构完成定位；

（4）经过弯料锯开料后的毛料通过输送皮带线和线上导流机构导向，依次通过粗砂、细沙、UV滚涂、UV打磨、倒角设备完成表面处理加工工艺；

（5）经表面处理后的工件通过精截锯，精确截取需要长度；

（6）然后通过开榫机完成双端开榫工序；

（7）经过双端开榫后的工件在机加工设备上完成钻孔、打榫眼以及铣槽和打倒角圆弧成型加工等工序。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.实木加工柔性生产线，包括生产线本体，其特征在于：所述生产线本体从右到左依次由机器人柔性上料机构（1）、自动开料机构（2）、自动木工打磨机构（3）、数控倒角机构（4）、过油自动打磨机构（5）、精截锯自动上下料机构（6）、自动双端开榫机构（7）、机加工中心（8）以及机械手自动上下料机构（9）组成；

所述机器人柔性上料机构（1）由料框底座（11）、板料码垛料框（12）、FAUC机器人（13）以及机器人柔性取料吸盘（14）组成，所述板料码垛料框（12）安装在料框底座（11）两侧的顶部，所述FAUC机器人（13）安装在两个所述板料码垛料框（12）之间的料框底座（11）顶部，所述机器人柔性取料吸盘（14）安装在FAUC机器人（13）上；

所述自动开料机构（2）由开料机架（21）、柔性抱夹工装（22）、数控带锯机（23）以及排废料机构（24）组成，所述柔性抱夹工装（22）与数控带锯机（23）均安装在开料机架（21）的顶部，所述排废料机构（24）设置在开料机架（21）的侧面；

所述自动木工打磨机构（3）由数控砂光机（31）、输送皮带线一（32）、控制面板（33）、砂光机主轴电机（34）、送料对辊轮（35）以及防尘罩一（36）组成，所述输送皮带线一（32）设置在数控砂光机（31）的一侧，所述控制面板（33）安装在数控砂光机（31）上远离输送皮带线一（32）的另一侧顶部，所述砂光机主轴电机（34）安装在数控砂光机（31）的顶部，所述送料对辊轮（35）传动连接在砂光机主轴电机（34）的输出轴上，所述防尘罩一（36）安装在数控砂光机（31）上靠近输送皮带线一（32）的一侧顶部。

2.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述数控倒角机构（4）由数控倒角机（41）、送料对辊轮一（42）、操作面板一（43）、防尘罩二（44）以及送料角度调整轮（45）组成，所述送料对辊轮一（42）传动连接在数控倒角机（41）内置驱动机构的输出轴上，所述操作面板一（43）安装在数控倒角机（41）的前面，所述防尘罩二（44）安装在数控倒角机（41）的顶部，所述送料角度调整轮（45）安装在数控倒角机（41）的一侧顶部。

3.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述过油自动打磨机构（5）由数控油磨机（51）、油磨机主轴电机（52）、送料对辊轮二（53）、防尘罩三（54）、操控面板二（55）以及左右调整气缸（56）组成，所述油磨机主轴电机（52）安装在数控油磨机（51）的顶部，所述送料对辊轮二（53）传动连接在油磨机主轴电机（52）的输出轴上，所述防尘罩三（54）安装在数控油磨机（51）上远离油磨机主轴电机（52）的一侧顶部，所述操控面板二（55）安装在数控油磨机（51）上靠近油磨机主轴电机（52）的另一侧顶部，所述送料对辊轮二（53）的下方安装有调节送料对辊轮二（53）间距的左右调整气缸（56）。

4.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述精截锯自动上下料机构（6）由数控精截锯（61）、横撑缓存机构（62）、流利滚条（63）、缓存区挡停机构（64）、精截锯上料机构（65）、上料区挡停机构（66）、操作面板三（67）、导向机构（68）以及精截锯下料机构（69）组成，所述横撑缓存机构（62）、流利滚条（63）、缓存区挡停机构（64）、精截锯上料机构（65）、上料区挡停机构（66）、操作面板三（67）从右到左依次安装在数控精截锯（61）上，所述导向机构（68）、精截锯下料机构（69）设置在数控精截锯（61）的侧面。

5.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述自动双端开榫机构（7）由数控双端开榫机（71）、精截锯下料机构（72）、双端开榫机抱夹工装（73）、双端开榫机上料模组（74）、导向机构（75）、双端开榫机主轴头（76）、双端开榫机电控柜（77）、双端开榫机上料挡停机构（78）以及弯料翻转机构（79），所述双端开榫机电控柜（77）、双端开榫机主轴头（76）、双端开榫机抱夹工装（73）、双端开榫机上料模组（72）从右到左依次安装在数控双端开榫机（71）的机架后侧顶部，所述精截锯下料机构（72）、双端开榫机上料挡停机构（78）、弯料翻转机构（79）、导向机构（75）从右到左依次安装在数控双端开榫机（71）的机架前侧顶部。

6.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述机加工中心（8）由机加工机座（81）、辊道输送线（82）、移动机构（83）、旋转换刀库（84）、一工位气缸阻挡位（85）、二工位气缸阻挡位（86）、后端面推送机构（87）、翻转机构（88）以及侧面抱夹机构（89）组成，所述辊道输送线（82）安装在机加工机座（81）的顶部，所述移动机构（83）滑动在辊道输送线（82）上，所述旋转换刀库（84）安装在移动机构（83）上，所述一工位气缸阻挡位（85）安装在位于机加工机座（81）右侧顶部的辊道输送线（82）上，所述二工位气缸阻挡位（86）安装在位于机加工机座（81）左侧顶部的辊道输送线（82）上，所述后端面推送机构（87）安装在辊道输送线（82）的中部表面，所述翻转机构（88）、侧面抱夹机构（89）安装在机加工机座（81）的顶部中部。

7.根据权利要求1所述的实木加工柔性生产线，其特征在于：所述机械手自动上下料机构（9）由机器人取料工装（91）、横撑翻转机构（92）、导向机构（93）以及输送皮带线二（94）组成，所述横撑翻转机构（92）、导向机构（93）安装在输送皮带线二（94）的顶部，所述横撑翻转机构（92）的摆缸（95）对应在输送皮带线二（94）的顶部中部，所述机器人取料工装（91）设置在输送皮带线二（94）的侧面。

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