CN113400425A - 中板拼板机 - Google Patents

Abstract

本发明提供的中板拼板机，包括：上料装置、拼板装置和收板装置，拼板装置的前端设有接料台；上料装置包括：料仓和取料机构，料仓用于存放料板；取料机构用于从料仓的上方抓取料板并放置在接料台上，取料机构包括机架和设置在机架上的吸盘组件，吸盘组件至少具有两个自由度，能够沿竖直方向和前后方向移动。本发明提供的中板拼板机，能够自动上料，防止人工上料导致的木板开裂，从而提高产品质量。

Description

中板拼板机

技术领域

本发明属于多层板加工领域，特别涉及一种中板拼板机。

背景技术

多层板也叫胶合板是家具常用材料之一，是由木段旋切成单板或由木方刨切成薄木板，再用胶粘剂胶合而成的三层或多层的板状材料，通常用奇数层单板，并使相邻层单板的纤维方向互相垂直胶合而成。胶合板能提高木材利用率，是节约木材的一个主要途径。

中板拼板机是生产胶合板的重要设备，传统的中板拼板机需要人工上料，上料过程中工人抓取料板边缘，导致板材受力不均匀，极易造成料板破裂，从而导致板材质量下降。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种中板拼板机，能够自动上料，防止人工上料导致的木板开裂，从而提高产品质量。

本发明提供的中板拼板机，包括：上料装置、拼板装置和收板装置，所述拼板装置的前端设有接料台；

所述上料装置包括：料仓和取料机构，所述料仓用于存放料板；

所述取料机构用于从所述料仓的上方抓取料板并放置在所述接料台上，所述取料机构包括机架和设置在所述机架上的吸盘组件，所述吸盘组件至少具有两个自由度，能够沿竖直方向和前后方向移动。

本发明提供的中板拼板机的工作原理如下：取料时，吸盘组件沿前后方向移动到料仓的上方，然后向下移动，从而吸取料板；吸取料板后，吸盘组件上升到指定位置，并向前移动到接料台上方，将料板放置在接料台上。

本发明的有益效果为：通过取料机构吸取料板，可有效防止人为操作导致的料板损坏，从而提高板材质量。

根据本发明提供的一实施方式，所述料仓包括滑轨、托板和驱动装置，所述滑轨沿竖直方向设置，所述托板滑动设置在所述滑轨上，所述托板用于放置料板，所述驱动装置能够驱动所述托板向上移动；

所述料仓的上端设有第一物料传感器，用于感应料板是否到达上料高度，如果料板未到达上料高度，所述驱动装置动作，驱动所述托板向上移动。

根据本发明提供的一实施方式，所述料仓的上端还设有第二物料传感器，所述第二物料传感器位于所述第一物料传感器的上方，用于检测料板是否达到危险高度，如料板到达危险高度，所述驱动装置动作，驱动所述托板向下移动。

根据本发明提供的一实施方式，所述托板设有行程开关，放置在托板上的料板能够触发所述行程开关，用于检测托板上是否存在料板。

根据本发明提供的一实施方式，所述托板为网状结构。

根据本发明提供的一实施方式，所述吸盘组件包括多个吸盘和底座，所述底座设置在所述机架上，能够沿前后方向和竖直方向移动，多个所述吸盘均匀设置在所述底座的下端。

根据本发明提供的一实施方式，所述底座的下表面与所述托板的上表面形状一致，当所述底座向下移动吸取料板时，多个所述吸盘均匀分布在所述托板的上方。

根据本发明提供的一实施方式，多个所述吸盘矩阵分布，行数和列数均至少为3。

根据本发明提供的一实施方式，所述取料机构还包括真空泵和控制器，每个所述吸盘均通过管路与所述真空泵连接；所述控制器用于控制真空泵，当所述取料机构从料仓取料时，所述真空泵正向运转，为所述吸盘提供吸附力，当所述取料机构将料板移动到放料位置时，所述真空泵反向运行，吸盘反吹快速释放料板。

根据本发明提供的一实施方式，每个所述吸盘均设有拉力传感器和可控的气阀，所述拉力传感器用于检测吸盘对料板的拉力，所述气阀设置在所述吸盘的供气口；所述控制器能够分别控制每个吸盘的气阀的开合，所述气阀常处于打开状态，使所述吸盘与真空泵连通，当吸盘对料板的拉力超过拉力阈值时，所述控制器关闭对应吸盘的气阀，切断对应吸盘的吸附力。

根据本发明提供的一实施方式，所述料仓为多个，沿宽度方向并排设置，并能够沿宽度方向移动。

根据本发明提供的一实施方式，所述拼板装置设有剪切机构，用于在拼板对接前，对料板的首尾进行剪切。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为一实施例提供的中板拼板机的结构示意图；

图2为上料装置的结构示意图；

图3为上料装置另一视角的结构示意图；

图4为上料装置取料时的结构示意图；

图5为拼板装置的剪切机构中切刀的结构示意图；

图6为拼板接缝的示意图；

图7为拼板装置的剪切机构另一视角的机构示意图。

附图标记说明

10-料仓

11-滑轨

12-托板

131-第一物料传感器

132-第二物料传感器

20-取料机构

21-机架

22-吸盘组件

221-吸盘

222-底座

223-气缸

224-滑块

23-接料台

31-前刃

32-后刃

33-抵板

34-压块

35-衬板

S1-上料装置

S2-拼板装置

S3-收板装置

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

实施例1

参照图1到图6，本实施例提供的中板拼板机，包括：上料装置S1、拼板装置S2和收板装置S3，拼板装置S2的前端设有接料台23。上料装置S1包括：料仓10和取料机构20，料仓10用于存放料板。取料机构20用于从料仓10的上方抓取料板并放置在接料台23上，取料机构20包括机架21和设置在机架21上的吸盘组件22，吸盘组件22至少具有两个自由度，能够沿竖直方向和前后方向移动。

取料时，吸盘组件22沿前后方向移动到料仓10的上方，然后向下移动，从而吸取料板；吸取料板后，吸盘组件22上升到指定位置，并向前移动到接料台23上方，将料板放置在接料台23上。通过取料机构20吸取料板，可有效防止人为操作导致的料板损坏，从而提高板材质量。

参照图2，料仓10包括滑轨11、托板12和驱动装置，滑轨11沿竖直方向设置，托板12滑动设置在滑轨11上，托板12用于放置料板，驱动装置能够驱动托板12向上移动。

料仓10的上端设有第一物料传感器131，用于感应料板是否到达上料高度，如果料板未到达上料高度，驱动装置动作，驱动托板12向上移动。第一物料传感器131为光电开关，在其他实施方式中，也可以为接近开关、行程开关等，通过第一物料传感器131检测料板，可使最上层的料板处于预设高度，方便吸盘组件22抓取料板，同时有效利用料仓10的垂直空间，提高储板量。

料仓10的上端还设有第二物料传感器132，第二物料传感器132位于第一物料传感器131的上方，用于检测料板是否达到危险高度，如料板到达危险高度，驱动装置动作，驱动托板12向下移动。物料超高时，将导致吸盘组件22水平移动时撞击物料，严重时将造成设备损坏。通过第二物料传感器132可有效防止物料超高，从而提高设备安全性。进一步地，料仓10设置报警器，当托板12位于最低位置时，物料处于危险高度，则通过报警器发出警报。

其中，托板12设有行程开关，放置在托板12上的料板能够触发行程开关，用于检测托板12上是否存在料板。当检测到料仓10为空时，停止取料。

具体地，托板12为网状结构。由于制造中板的料板形状大小不一，当托板12上物料较少时，托板12的部分位置裸露，取料时，吸盘221可能接触托板12，当托板12为平板结构时，吸盘组件22可能吸附在托板12上，向上动作时容易造成设备损坏，本实施例中，托板12为网状结构，具有密布的小孔，能够防止吸盘组件22的吸盘221吸在托板12上，造成设备损坏。

更具体地，吸盘组件22包括多个吸盘221和底座222，底座222设置在机架21上，能够沿前后方向和竖直方向移动，多个吸盘221均匀设置在底座222的下端。底座222通过气缸223设置在滑块224上，能够相对滑块224沿竖直方向动作，滑块224设置在机架21上，能够沿前后方向动作，从而为吸盘组件22提供前后方向和竖直方向两个自由度。

底座222的下表面与托板12的上表面形状一致，当底座222向下移动吸取料板时，多个吸盘221均匀分布在托板12的上方。多个吸盘组件22均匀分布，在抓取料板时，每个吸盘221受力均与，料板受到的拉力相同，防止料板局部应力过大，造成料板破损。

更具体地，多个吸盘221矩阵分布，行数和列数均至少为3。料板通常为矩形，吸盘221矩阵分布可最大程度保证吸盘221在料板上均匀分布。同时，由于料板大小不一，行数和列数均为3个以上的矩阵分布可保障每个料板均可有多个吸盘221对应，本实施例中吸盘221为4X4矩阵。

进一步地，取料机构20还包括真空泵和控制器，每个吸盘221均通过管路与真空泵连接；控制器用于控制真空泵，当取料机构20从料仓10取料时，真空泵正向运转，为吸盘221提供吸附力，当取料机构20将料板移动到放料位置时，真空泵反向运行，吸盘221反吹快速释放料板。通过控制器控制真空泵，可降低吸盘221空载损耗，并通过反吹快速释放物料，提高效率。

更具体地，每个吸盘221均设有拉力传感器和可控的气阀，拉力传感器用于检测吸盘221对料板的拉力，气阀设置在吸盘221的供气口；控制器能够分别控制每个吸盘221的气阀的开合，气阀常处于打开状态，使吸盘221与真空泵连通，当吸盘221对料板的拉力超过拉力阈值时，控制器关闭对应吸盘221的气阀，切断对应吸盘221的吸附力。参照图4，由于料板大小不一，当位于上层的料板小于下层料板时，取料时，部分吸盘会吸附在下层料板上，同时抓取到两个料板，影响后续拼板工序。本实施例中，在吸盘上设置拉力传感器和气阀，并通过控制器控制每个气阀的动作，当吸盘221上的拉力大于阈值时，关闭气阀，从而切断对应吸盘221上真空泵的负压。由于位于下层的料板受到上层料板的遮挡，只有裸露在外的板面有吸盘221吸附，下层料板整体受力不均匀，且单位面积上的吸盘数不足，导致必然有至少1个吸盘受到的拉力大于设定的拉力阈值，从而依次使吸附下层料板的吸盘221脱离料板。拉力阈值＝安全系数·标准料板重量/吸盘221个数，标准料板为与托板12面积相同的料板。

安全系数的计算方法如下：将料板抽象为料杆，料杆上均匀分为S份，对应S个吸盘，每份重量为m，当位于边缘的n个吸盘221脱落后，与之相邻的第n+1个吸盘221承受最大拉力，第n+1吸盘221距离边缘至少存在n份料杆，以第n+2个吸盘221为支点，根据力矩平衡公式，第N+1个吸盘221承受的拉力至少为(n+1)2·m/2。

所以当1个吸盘脱落时，拉力至少为2m，当2个吸盘脱落时，拉力至少为4.5m。

因此，安全系数应大于等于2，同时，为了防止脱落2个吸盘还漏检的情况，安全系数应小于等于4.5，本实施例中为了防止轻微晃动导致个别吸盘221拉力偶然达到2m,安全系数取3。

参照图3，料仓10为多个，沿宽度方向并排设置，并能够沿宽度方向移动。其中一个料仓10处于上料位时，其余料仓10处于待料位，可对待料位的料仓10填充料板，当上料位的料仓10为空时，料仓10动作，将待料位的料仓10切换到上料位，从而保证设备连续工作。本实施例中料仓10为两个。

更具体地，拼板装置S2设有剪切机构，用于在拼板对接前，对料板的首尾进行剪切。剪切机构包括升降台和切刀，切刀设置在升降台上，目前切刀通常为直线型，剪切后的料板前后切口为平行的直线，拼板后的中板在切口处无法承受弯曲应力，容易沿切口折叠，同时还影响最终胶合板的质量，容易在中板的接缝处断裂。

为了解决上述问题，本实施例中，参照图5到图7，切刀的横断面为锯齿状，从而使中板的接缝为锯齿状，加强了接缝处中板的弯曲应力的承受性能，后续多层板在灌胶压合后，胶渗入中板接缝，使接缝粘牢，并通过上下两侧的板材压紧接缝，进一步提高弯曲受力性能，提高胶合板的质量。

参照图5，切刀为三段式，沿宽度方向的两端为直线部，直线部为单层刀片，中间为锯齿部，锯齿部为沿前后方向间隔设置的双层刀片，分别为前刃31和后刃32。拼板后，参照图6，前料板001和后料板002的中间锯齿部的接缝宽度大于两端直线部的接缝宽度，从而在多层板灌胶压合后，接缝锯齿部的胶层厚度达到预设值，保证胶合力，防止接缝开胶，影响板材质量。具体地，前刃31和后刃32之间的沿前后方向的距离为2-5毫米，胶层太薄容易开胶，胶层太厚会导致板材受力性能下降，本实施例中为3毫米。

进一步地，参照图7，锯齿部的双层刀片之间形成收容部，收容部内设有抵板33，抵板33与收容部的上壁之间设有压缩弹簧。当切刀向上升起时，抵板33相对切刀向下动作，从收容部的下端伸出，将切割料板形成的木屑从收容部内推出，从而保障下次剪切效果。

在对料板的收尾进行剪切时，切口容易开裂，锯齿状的刀片更加大了切口开裂的可能性。为了解决该问题，本实施例在刀片的前缘和后缘分别设置一个压块34，压块34为与刀片一致的三段式结构，与刀片的外表面贴合，压块34通过压缩弹簧与升降台连接。升降台下降对料板进行切割时，压块34在压缩弹簧的作用下，压紧在料板的上表面，并配合抵靠在料板上表面的抵板33、以及料板下方的衬板35对刀刃前后两端的料板进行夹紧，衬板35上设有刀缝，从而使切口整齐，不易开裂。切刀收起后，刀刃位于两个压块34之间，对切刀起到保护作用。

这里，要说明的是，本发明涉及的功能、算法、方法等仅仅是现有技术的常规适应性应用。因此，本发明对于现有技术的改进，实质在于硬件之间的连接关系，而非针对功能、算法、方法本身，也即本发明虽然涉及一点功能、算法、方法，但并不包含对功能、算法、方法本身提出的改进。本发明对于功能、算法、方法的描述，是为了更好的说明本发明，以便更好的理解本发明。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.中板拼板机，其特征在于，包括：上料装置(S1)、拼板装置(S2)和收板装置(S3)，所述拼板装置(S2)的前端设有接料台(23)；

所述上料装置(S1)包括：料仓(10)和取料机构(20)，所述料仓(10)用于存放料板；

所述取料机构(20)用于从所述料仓(10)的上方抓取料板并放置在所述接料台(23)上，所述取料机构(20)包括机架(21)和设置在所述机架(21)上的吸盘组件(22)，所述吸盘组件(22)至少具有两个自由度，能够沿竖直方向和前后方向移动。

2.根据权利要求1所述的中板拼板机，其特征在于，所述料仓(10)包括滑轨(11)、托板(12)和驱动装置，所述滑轨(11)沿竖直方向设置，所述托板(12)滑动设置在所述滑轨(11)上，所述托板(12)用于放置料板，所述驱动装置能够驱动所述托板(12)向上移动；

所述料仓(10)的上端设有第一物料传感器(131)，用于感应料板是否到达上料高度，如果料板未到达上料高度，所述驱动装置动作，驱动所述托板(12)向上移动。

3.根据权利要求2所述的中板拼板机，其特征在于，所述料仓(10)的上端还设有第二物料传感器(132)，所述第二物料传感器(132)位于所述第一物料传感器(131)的上方，用于检测料板是否达到危险高度，如料板到达危险高度，所述驱动装置动作，驱动所述托板(12)向下移动。

4.根据权利要求2所述的中板拼板机，其特征在于，所述托板(12)设有行程开关，放置在托板(12)上的料板能够触发所述行程开关，用于检测托板(12)上是否存在料板。

5.根据权利要求1所述的中板拼板机，其特征在于，所述托板(12)为网状结构。

6.根据权利要求1所述的中板拼板机，其特征在于，所述吸盘组件(22)包括多个吸盘(221)和底座(222)，所述底座(222)设置在所述机架(21)上，能够沿前后方向和竖直方向移动，多个所述吸盘(221)均匀设置在所述底座(222)的下端。

7.根据权利要求6所述的中板拼板机，其特征在于，所述底座(222)的下表面与所述托板(12)的上表面形状一致，当所述底座(222)向下移动吸取料板时，多个所述吸盘(221)均匀分布在所述托板(12)的上方。

8.根据权利要求7所述的中板拼板机，其特征在于，多个所述吸盘(221)矩阵分布，行数和列数均至少为3。

9.根据权利要求8所述的中板拼板机，其特征在于，所述取料机构(20)还包括真空泵和控制器，每个所述吸盘(221)均通过管路与所述真空泵连接；所述控制器用于控制真空泵，当所述取料机构(20)从料仓(10)取料时，所述真空泵正向运转，为所述吸盘(221)提供吸附力，当所述取料机构(20)将料板移动到放料位置时，所述真空泵反向运行，吸盘(221)反吹快速释放料板。

10.根据权利要求9所述的中板拼板机，其特征在于，每个所述吸盘(221)均设有拉力传感器和可控的气阀，所述拉力传感器用于检测吸盘(221)对料板的拉力，所述气阀设置在所述吸盘(221)的供气口；所述控制器能够分别控制每个吸盘(221)的气阀的开合，所述气阀常处于打开状态，使所述吸盘(221)与真空泵连通，当吸盘(221)对料板的拉力超过拉力阈值时，所述控制器关闭对应吸盘(221)的气阀，切断对应吸盘(221)的吸附力。

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