CN111231042A - 一种家具组装设备及组装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种家具组装设备及组装方法，属于木工机械领域。该家具组装设备包括：组装台，至少一个压接组件，和至少一个挡料块，压接组件和挡料块分别固定安装在组装台的上方两侧，压接组件向挡料块的方向做直线运动，压接组件包括与组装台固定连接的直线运动机构，以及一端与直线运动机构固定连接的压块组件，压块组件的另一端与家具的一端抵接，直线运动机构带动压块组件做往复直线运动，挡料块在压块组件的运动轨迹上，挡料块与家具的另一端抵接，本发明通过与家具的两端抵接压接组件和挡料块实现对家具的组装，解决了现有技术中工作人员使用锤子敲击组装费时费力的问题。

Description

一种家具组装设备及组装方法

技术领域

本发明属于木工机械领域，尤其是一种家具组装设备及组装方法。

背景技术

家具通常是通过将榫头插入榫眼内，利用榫头与榫眼的过盈配合实现家具的固定，现有将榫头插入榫眼内的加工方法是工作人员使用锤子敲击组装的，费时费力，为此需要提供一种能够降低体力劳动强度，将家具的榫头插入榫眼内的家具组装设备。

发明内容

发明目的：提供一种家具组装设备及组装方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种家具组装设备包括：组装台，固定安装在组装台的上方一侧的至少一个压接组件，以及固定安装组装台的上方另一侧的至少一个挡料块，所述压接组件向挡料块的方向做直线运动。

所述压接组件包括与组装台固定连接的直线运动机构，以及一端与直线运动机构固定连接的压块组件，所述压块组件的另一端与家具的一端抵接，所述直线运动机构带动压块组件做往复直线运动。

所述挡料块在压块组件的运动轨迹上，所述挡料块与家具的另一端抵接。

在进一步的实施例中，所述直线运动机构包括与组装台固定连接的液压缸，所述压块组件与伸缩杆固定连接，通过使用液压缸的直线运动代替现有工作人员使用锤子敲击组装的方式，省时省力。

在另一实施例中，所述直线运动机构包括与组装台固定连接的滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构的丝杆转动连接的伺服电机，所述压块组件与滚珠螺母固定连接，通过使用滚珠丝杠机构的直线运动代替现有工作人员使用锤子敲击组装的方式，省时省力。

其中，使用滚珠丝杠机构的实施例与使用液压缸的实施例相比，使用滚珠丝杠机构的稳定性和准确性更好，而且使用滚珠丝杠机构的对环境的污染率更低，使用液压缸的工作速度更快。

在进一步的实施例中，所述压块组件包括一端与直线运动机构固定连接的压力检测传感器，以及固定在压力检测传感器另一端的压接块。通过压力检测传感器能够检测到压接块对家具造成的压力，避免对家具造成损伤。

在进一步的实施例中，所述挡料块和压接块与家具抵接的一端的截面形状为一字形或V字形或C字形，现有家具的表面形状包括平面或棱形或弧形，根据家具的表面形状能够使挡料块和压接块与家具的表面相配合，避免对家具的表面造成损伤。

在进一步的实施例中，还包括转向组件，所述转向组件包括公转组件，以及固定在公转组件上方的至少两个自转组件，其中，所述公转组件与组装台固定连接，所述自转组件与公转组件固定连接，所述压接组件与自转组件固定连接，所述公转组件带动自转组件和压接组件绕组装台的中心轴做公转运动，所述自转组件带动压接组件绕自转组件的中心轴做自转运动。通过转向组件能够调整压接组件的位置和角度适应家具的榫接方向。

在进一步的实施例中，所述组装台和自转组件上还设有与公转组件和自转组件相配合的刻度尺，通过刻度尺能够准确的调整压接组件的位置和角度。

在进一步的实施例中，所述转向组件的公转组件和自转组件的一侧还固定安装有自锁机构，通过自锁组件能够保证压接组件在工作时位置和角度不变，保证压接组件的工作稳定性。

在进一步的实施例中，所述挡料块与转向组件的另一自转组件固定连接，通过将挡料块也固定在自转组件上能够在需要时使挡料块的位置和角度进行改变，扩大了适用范围。

一种家具组装设备的组装方法，第一步，将待组装的家具放置在组装台上，并根据待组装的家具的外形更换相配合的挡料块和压接块。

第二步，使待组装的家具的榫眼与挡料块抵接，调整公转组件上压接组件和挡料块的位置，使压接组件和挡料块分别位于待组装的家具的两端。

第三步，将待组装的家具的榫头预装进榫眼内，调整自转转组件上压接组件和挡料块的角度，使压接组件、挡料块以及待组装的家具的榫头的方向相配合。

第四步，启动压接组件将待组装的家具的榫头推入榫眼中并保持预定时间。

有益效果：本发明提供了一种家具组装设备及组装方法通过与家具的两端抵接的压接组件和挡料块能够实现家具的自动组装，降低体力劳动强度，将家具的榫头插入榫眼内完成家具的组装；通过压力检测传感器能够检测组装设备对家具造成的压力，降低了组装过程中对家具造成的损伤；通过设计抵接块和压接块与家具抵接的形状使抵接块和压接块与家具的表面相配合，降低了组装过程中对家具造成的损伤；通过转向组件使组装设备能够适应家具榫接的角度，扩大了组装设备的适用范围。

附图说明

图1是本发明的第一实施例装配示意图。

图2是本发明的第二实施例装配示意图。

图3是本发明的转向组件示意图。

图4是本发明的压接组件示意图。

图5是本发明的进一步实施例工作示意图。

图6是本发明的自转组件剖面示意图。

图7是本发明的挡料块和压接块的第一截面示意图。

图8是本发明的挡料块和压接块的第二截面示意图。

图9是本发明的挡料块和压接块的第三截面示意图。

图1至图9所示附图标记为：组装台1、压接组件2、挡料块3、转向组件4、榫接结构5、直线运动机构21、压块组件22、公转组件41、自转组件42、伺服电机211、压力检测传感器221、压接块222、自锁机构411、榫头51、榫眼52、圆弧滑轨401、滑块402、轴承组件421、转动架422、推力轴承4211、深沟球轴承4212。

具体实施方式

申请人在组装家具时发现现有家具的组装方式通常是通过将榫头插入榫眼内，利用榫头与榫眼的过盈配合实现家具的固定，工作人员一般是使用锤子敲击进行组装的，费时费力，为此申请人提供了一种家具组装设备以解决上述问题。

一种家具组装设备包括：组装台1、压接组件2、挡料块3、转向组件4、直线运动机构21、压块组件22、公转组件41、自转组件42、伺服电机211、压力检测传感器221、压接块222、自锁机构411。

组装台1如图1和图2所示包括支撑架和固定在支撑架上方的平台，其中，平台为木质结构，避免使用金属材质与质地较软的木质家具直接发生刚性接触对家具造成损伤。

压接组件2包括直线运动机构21和压块组件22，压块组件22的一端与直线运动机构21固定连接，使压块组件22与家具的一端抵接，使直线运动机构21带动压块组件22做往复直线运动，因为榫接结构5是使榫头51做直线运动插接在榫眼52内，所以使用直线运动机构21带动与家具的一端抵接的压块组件22将榫头51插入榫眼52完成榫接，代替人工使用锤子敲击费时费力的体力劳动，其中，因为在榫接结构5中存在多个方向的榫头51插入榫眼52中的结构，所以压接组件2至少有一个。

挡料块3与压接组件2相配合，挡料块3与家具的另一端抵接，并且挡料块3在压块组件22的运动轨迹上，在直线运动机构21带动压块组件22做往复直线运动时，通过挡料块3与家具的另一端固定，保证榫头51与榫眼52的相对运动，使榫头51能够插入榫眼52内完成榫接，其中，挡料块3也至少有一个。

其中，压接组件2的直线运动机构21固定安装在组装台1的上方一侧，挡料块3固定安装在组装台1的上方另一侧，并且压接组件2向挡料块3的方向做直线运动。

工作原理：首先将一块与家具材质相同的木料放置在挡料块3和压接块222之间进行试压，在木料发生形变时停止试压，记录当前的工作压力和工作时间，并在此基础上降低直线运动机构10％及以上的工作压力和工作时间，降低后的数值为安全数值，工作时超出安全数值则立即停止工作，然后将待组装的家具放置在组装台1上，并根据待组装的家具的外形更换相配合的挡料块3和压接块222，然后使待组装的家具的榫眼52与挡料块3抵接，调整公转组件41上压接组件2和挡料块3的位置，使压接组件2和挡料块3分别位于待组装的家具的两端，然后将待组装的家具的榫头51预装进榫眼52内，调整自转转组件上压接组件2和挡料块3的角度，使压接组件2、挡料块3以及待组装的家具的榫头51的方向相配合，最后启动压接组件2将待组装的家具的榫头51推入榫眼52中并保持预定时间。

在如图1所示的第一实施例中，使用与组装台1固定连接的液压缸作为压接组件2的直线运动机构21，并使压块组件22与伸缩杆固定连接，通过使用液压缸的直线运动代替现有工作人员使用锤子敲击组装的方式，省时省力。

在如图2所示的第二实施例中，使用与组装台1固定连接的滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构的丝杆转动连接的伺服电机211，作为压接组件2的直线运动机构21，其中，滚珠丝杠机构包括与组装台1固定连接的丝杆以及与丝杆转动连接的滚珠螺母，压块组件22与滚珠螺母固定连接，使伺服电机211带动丝杆转动，滚珠螺母将丝杆的圆周运动转化为直线运动，从而带动压接组件2做直线运动，通过使用滚珠丝杠机构的直线运动代替现有工作人员使用锤子敲击组装的方式，省时省力。

其中，使用滚珠丝杠机构的实施例与使用液压缸的实施例相比，使用滚珠丝杠机构的稳定性和准确性更好，而且使用滚珠丝杠机构的对环境的污染率更低，但是滚珠丝杠机构需要通过滚珠螺母将伺服电机211和丝杆的圆周转动转化为直线运动，而液压缸是直接通过液压力驱动液压杆的伸出或收回，所以使用液压缸的工作速度要比使用滚珠丝杠机构的工作速度更快。

在进一步实施例中，因为直接使用直线运动机构21带动压块组件22与家具进行刚性抵接容易对家具造成损伤，在现有技术中为解决这一问题所使用的技术手段是通过反复试验调节液压缸的压力和工作时间，然而不同的木料硬度不同，液压缸所需要调节的压力和工作时间也不同，所以这一技术手段存在准备时间长、调节不准确、坏品率高的缺陷，所以压块组件22包括一端与直线运动机构21固定连接的压力检测传感器221，以及固定在压力检测传感器221另一端的压接块222，使压力检测传感器221能够检测到压接块222对家具造成的压力，给直线运动机构21以反馈，在压力超过家具的安全范围时让直线运动机构21停止工作，对家具进行保护，避免对家具造成损伤，其中，压力传感器221用于测量直线运动机构21与家具之间的挤压力，所选用种类如LC304型等压缩称重传感器。

因为家具的表面形状不一，若只使用一种形状的挡料块3和压接块222与家具抵接容易对家具的表面造型造成损伤，家具的表面形状可分为平面形、棱形和曲面形，所以如图7、8和9所示进一步实施例中，使挡料块3和压接块222与家具抵接的一端的截面形状为一字形或V字形或C字形，在家具的表面为平面形时，使用截面形状为一字形的挡料块3和压接块222进行家具组装，在家具的表面为棱形时，使用截面形状为V字形的挡料块3和压接块222进行家具组装，在组装使V字形的挡料块3和压接块222与家具的边抵接，避免对家具的角造成损伤，在家具的表面为C字形时，使用截面形状为C字形的挡料块3和压接块222进行家具组装，其中，挡料块3与组装台1为可拆卸连接，压接块222与直线运动机构21为可拆卸连接，而且为了避免挡料块3和压接块222的质地过硬对家具的表面造成损伤所以采用木质材料制作挡料块3和压接块222。

如图5所示为榫接结构5的一种多角度配合的榫接方式，为了使组装设备能够对该榫接结构5进行组装需要使用两个压接组件2与挡料块3相配合，使两个压接组件2相互垂直，使挡料块3与压接组件2的运动方向呈45°角，需要先将图5中上方的榫头51插入榫眼52中，再将下方的榫头51插入榫眼52中才能完成装配，为了实现压接组件2与挡料块3的角度配合，所以在进一步实施例中，家具组装设备还包括转向组件4，转向组件4包括公转组件41，以及固定在公转组件41上方的至少两个自转组件42，其中，公转组件41与组装台1固定连接，自转组件42与公转组件41固定连接，压接组件2与自转组件42固定连接，公转组件41带动自转组件42和压接组件2绕组装台1的中心轴做公转运动，自转组件42带动压接组件2绕自转组件42的中心轴做自转运动，其中，如图3所示公转组件41由圆弧导轨组成，圆弧导轨包括与组装台1固定连接的圆弧滑轨401，以及与圆弧滑轨401滑动连接的滑块402，自转组件42由轴承组件421组成，通过转向组件4能够调整压接组件2与挡料块3的位置和角度适应家具的榫接方向。

其中，自转组件42如图6所示包括与滑块402固定连接的轴承组件421，以及与轴承组件421转动连接的转动架422，通过与轴承组件421转动连接的转动架422能够使转动架422绕自转组件42的中心轴做自转运动，为了使轴承组件421和转动架422固定在滑块402上，并为轴承组件421和转动架422提供足够的支撑力，所以在滑块402的上方开有收容腔，轴承组件421包括：固定在滑块402上方收容腔内底端的推力轴承4211，固定在推力轴承4211上方的深沟球轴承4212并且深沟球轴承4212的外侧与收容腔的内部相配合，以及与推力轴承4211和深沟球轴承4212转动连接的转动架422，且转动架422的底端延伸有与推力轴承4211和深沟球轴承4212的内壁相配合的转轴，通过转轴与推力轴承4211和深沟球轴承4212转动连接，然后使转动架422与压接组件2固定连接，通过推力轴承4211能够为深沟球轴承4212和转动架422提供支撑力，通过深沟球轴承4212能够减少转动架422与滑块402的摩擦，使转动架422能够绕推力轴承4211和深沟球轴承4212的中心轴做自转运动。

在进一步实施例中，为了使压接组件2与挡料块3的配合更加精准所以在组装台1和自转组件42上还设有与公转组件41和自转组件42相配合的刻度尺，通过刻度尺能够准确的调整压接组件2的位置和角度。

在进一步实施例中，为了使公转组件41和自转组件42在调整后能够在保持位置和角度不变的情况下进行工作，所以在转向组件4的公转组件41和自转组件42的一侧还固定安装有自锁机构411，其中，如图3所示的自锁机构411为紧定螺钉，通过自锁组件能够保证压接组件2在工作时位置和角度不变，保证压接组件2的工作稳定性。

在进一步实施例中，如图5所示，仅调整压接组件2的位置并不能完成对榫接结构5的组装，还需要调整挡料块3的位置和角度，所以使挡料块3与转向组件4的另一自转组件42固定连接，通过将挡料块3也固定在自转组件42上能够在需要时使挡料块3的位置和角度进行改变，扩大了适用范围。

其中图5所示的多角度榫接结构5仅是榫接结构5的一种示例，仅是使用此图表示安装有转向组件4的家具组装设备能够对多角度榫接结构5进行组装。

Claims (10)

1.一种家具组装设备，其特征在于，包括：组装台（1），固定安装在组装台（1）的上方一侧的至少一个压接组件（2），以及固定安装组装台（1）的上方另一侧的至少一个挡料块（3），所述压接组件（2）向挡料块（3）的方向做直线运动；

所述压接组件（2）包括与组装台（1）固定连接的直线运动机构（21），以及一端与直线运动机构（21）固定连接的压块组件（22），所述压块组件（22）的另一端与家具的一端抵接，所述直线运动机构（21）带动压块组件（22）做往复直线运动；

所述挡料块（3）在压块组件（22）的运动轨迹上，所述挡料块（3）与家具的另一端抵接。

2.根据权利要求1所述一种家具组装设备，其特征在于，所述直线运动机构（21）包括与组装台（1）固定连接的液压缸，所述压块组件（22）与伸缩杆固定连接。

3.根据权利要求1所述一种家具组装设备，其特征在于，所述直线运动机构（21）包括与组装台（1）固定连接的滚珠丝杠机构，以及与滚珠丝杠机构的丝杆转动连接的伺服电机（211），所述压块组件（22）与滚珠螺母固定连接。

4.根据权利要求1所述一种家具组装设备，其特征在于，所述压块组件（22）包括一端与直线运动机构（21）固定连接的压力检测传感器（221），以及固定在压力检测传感器（221）另一端的压接块（222）。

5.根据权利要求4所述一种家具组装设备，其特征在于，所述挡料块（3）和压接块（222）与家具抵接的一端的截面形状为一字形或V字形或C字形。

6.根据权利要求4所述一种家具组装设备，其特征在于，还包括转向组件（4），所述转向组件（4）包括公转组件（41），以及固定在公转组件（41）上方的至少两个自转组件（42），其中，所述公转组件（41）与组装台（1）固定连接，所述自转组件（42）与公转组件（41）固定连接，所述压接组件（2）与自转组件（42）固定连接，所述公转组件（41）带动自转组件（42）和压接组件（2）绕组装台（1）的中心轴做公转运动，所述自转组件（42）带动压接组件（2）绕自转组件（42）的中心轴做自转运动。

7.根据权利要求6所述一种家具组装设备，其特征在于，所述组装台（1）和自转组件（42）上还设有与公转组件（41）和自转组件（42）相配合的刻度尺。

8.根据权利要求7所述一种家具组装设备，其特征在于，所述转向组件（4）的公转组件（41）和自转组件（42）的一侧还固定安装有自锁机构（411）。

9.根据权利要求7所述一种家具组装设备，其特征在于，所述挡料块（3）与转向组件（4）的另一自转组件（42）固定连接。

10.根据权利要求1-9任意一项所述一种家具组装设备的组装方法，其特征在于，第一步，将待组装的家具放置在组装台（1）上，并根据待组装的家具的外形更换相配合的挡料块（3）和压接块（222）；

第二步，使待组装的家具的榫眼（52）与挡料块（3）抵接，调整公转组件（41）上压接组件（2）和挡料块（3）的位置，使压接组件（2）和挡料块（3）分别位于待组装的家具的两端；

第三步，将待组装的家具的榫头（51）预装进榫眼（52）内，调整自转转组件上压接组件（2）和挡料块（3）的角度，使压接组件（2）、挡料块（3）以及待组装的家具的榫头（51）的方向相配合；

第四步，启动压接组件（2）将待组装的家具的榫头（51）推入榫眼（52）中并保持预定时间。

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