CN113442238A - 一种通过式多模式钻孔加工中心及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通过式多模式钻孔加工中心及加工方法，钻孔加工中心包括承载机架，固定在承载机架上的夹手系统、钻铣加工系统和工作平台，以及分别设置在工作平台的进料侧和出料侧的输送台和输出台。本发明中设有可独立运行，也可协调工作的双侧夹手系统，可以合理利用加工过程中的时间来装卡下一个工件，大大缩短了钻铣加工系统的等待时间，进而提升了整个加工中心的加工效率。

Description

一种通过式多模式钻孔加工中心及加工方法

技术领域

本发明涉及板式家具加工制造的木工机械数控设备技术领域，尤其涉及一种通过式多模式钻孔加工中心及加工方法。

背景技术

目前，板式家具生产过程中针对板材的钻孔、开槽等工艺已有多种设备，这些设备可通过一次或两次装夹，完成最多6个面上的孔、槽加工。现有设备的实现形式多为行架结构，单侧连接有卡爪运动部件，多为单机工作，少有连线，在工业化和无人化的现代智能工厂中，显然已不能满足要求。因此现有设备目前在应用中仍存在以下不足：

1、在加工过程中依靠装夹机构夹持工件，但现有解决方案只有一套卡爪机构，因此在工件装夹、输送和输出过程中，机器的加工单元都处于等待状态，这样大大降低了设备的加工效率。

2、现有的输送和输入工件的平台大多为手工输送，不但增加操作人员工作量，同时也影响作业效率，无法适应工业化大批量生产需求。

3、配置带驱动滚台输送机构的方案，因为额外增加的X/Y的定位机构，以及工件的定位要求比较高等，在实际应用中因为需要定位X/Y两个方向，时间比较长，影响机器效率，另外，因为定位需要伺服轴的运动控制，制造成本也比较高，从而影响机器的普及性。

4、单一的工作模式与客户的多种需求矛盾，为了多种加工场景和条件的需要，客户不得不花费更多的成本和空间。

同时，板材的自动输送和定位也是板材加工过程中一个非常关键的程序，不但涉及到整条生产线的生产效率，还影响着工件的加工精度和质量。

目前，板材的输送和定位都是通过传输台来传输工件的，传输台上附加设置有X/Y两个方向的伺服轴，伺服轴用于将工件定位到预先设定的机床零位位置。但目前市场上的这种传输台仍存在以下不足：

1、板材实现X/Y两个方向的定位需要依靠两套伺服电机来带动推板机构，才能将板材推至预设的零位挡板，实现板材的定位，这种方案的成本相对比较高；

2、伺服轴的机械结构设计相对复杂，而且对空间的要求比较高，需要有足够的空间布置轴运动构件，从而输送台的多用途设计具有一定的局限性。

3、基于安全和运动逻辑的要求，伺服轴在启动和停止过程中需要慢速运行，而且X和Y向存在一定的顺序性，从而使得工件定位的时间比较长，影响设备效率。

4、因其成本和机构复杂性，实现双通道的输送和定位都有极大的局限性，不利于大规模的普及应用。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种通过式多模式钻孔加工中心及加工方法，用以解决上述背景技术中存在的问题。

一种通过式多模式钻孔加工中心，包括：

承载机架，

固定在承载机架上的夹手系统、钻铣加工系统和工作平台，

以及分别设置在工作平台的进料侧和出料侧的输送台和输出台；

其中，所述输送台包括输送台架、固定在输送台架上的输送滚台以及固定在输送滚台上的靠板机构、测量机构和毛刷平台，所述输送滚台具有多个板材输送通道，输送滚台用于沿着板材进料方向输送待加工板材，靠板机构用于对输送滚台上的待加工板材在Y方向的位置进行定位，测量机构用于对输送滚台上的待加工板材在X方向的位置进行定位，毛刷平台可从输送滚台的滚筒缝隙中伸出以将输送滚台上的待加工板材托举至装夹高度，通过夹手系统将待加工板材移至工作平台进行钻铣作业。

优选地，所述承载机架包括主机架和承载横梁，所述主机架位于输送台和输出台之间，主机架的侧端面上安装有可使钻铣加工系统沿着主机架滑动的钻铣导轨和钻铣传动齿条，承载横梁对称固定在主机架的两个支腿内侧，每个承载横梁上均安装有可使夹手系统沿着承载横梁滑动的夹手导轨和夹手传动齿条，所述工作平台固定在主机架的两个支腿之间。

优选地，所述夹手系统由多副夹手装置组成，每个夹手装置均包括夹手支撑板，所述夹手支撑板的一侧面上固定有卡设在夹手导轨内的夹手导向滑块、另一侧面上固定有下夹手调整滑块，下夹手调整滑块与下夹手相固定，下夹手上固定有下夹手升降气缸且下夹手升降气缸的活塞杆穿过下夹手从而与上夹手相固定，上夹手的朝向下夹手调整滑块的端面上固定有夹手导向滑轨，下夹手调整滑块卡设在夹手导向滑轨内，

所述夹手支撑板的底部固定有夹手电机，夹手电机的输出轴穿过夹手支撑板且其从夹手支撑板伸出的部分固定有夹手驱动齿轮，夹手驱动齿轮与夹手传动齿条相啮合。

优选地，所述钻铣加工系统由多个钻铣加工装置组成，每个钻铣加工装置均包括钻盒连接板，所述钻盒连接板的一端面上固定有钻盒，钻盒上固定有用以防止待加工板材在钻铣作业中发生变形的钻轴辅助压轮和用以带动用于拉槽、钻孔的主轴上下移动的主轴升降气缸，主轴升降气缸的活塞杆通过主轴连接板与主轴相连，

所述钻盒连接板的另一端面通过钻铣丝杠传动机构与Z轴托架相连，Z轴托架上安装有钻铣电机和钻铣导向滑块，所述钻铣电机的输出轴上安装有与钻铣传动齿条相啮合的钻铣驱动齿轮，所述钻铣导向滑轮位于钻铣驱动齿轮的下方，钻铣导向滑块卡设在钻铣导轨内。

优选地，所述工作平台包括与输出台相衔接的主固定平台、与输送台相衔接的辅固定平台，主固定平台和辅固定平台均通过平台支撑固定在主机架上，主固定平台和辅固定平台之间设置有升降平台，升降平台底部固定有平台升降气缸，平台升降气缸固定在主机架上。

优选地，所述输出台包括支撑底座、规则排布在支撑底座上的输出毛刷，位于支撑底座出料端的两排输出毛刷之间安装有安全护板，安全护板的下方固定有用于检测板件是否被取走的板件检测器。

优选地，所述输送滚台包括滚筒支撑梁、滚筒支撑座、滚筒和滚筒传动机构，多个滚筒支撑梁平行设置在输送台架上，滚筒支撑梁的长度方向与板材进料方向相一致；每个滚筒支撑梁上均等距设置有多个滚筒支撑座，相对两个滚筒支撑座之间均固定有一个滚筒，从而形成多列滚筒，构成多个板材输送通道，每列滚筒均与其各自的滚筒传动机构相连。

优选地，所述滚筒传动机构包括固定在滚筒支撑梁上的多个支撑轴承座、固定在多个支撑轴承座内的滚筒传动轴、以及通过传动主皮带与滚筒传动轴相连以带动滚筒传动轴转动的滚筒电机，所述滚筒电机固定在输送台架上，每个滚筒均通过滚筒传动皮带与滚筒传动轴相连。

优选地，所述输送台架上还对称固定有多个输送台吊装板。

优选地，所述靠板机构包括靠板、两个固定在输送台架相对内壁上的靠板丝杠传动机构、通过靠板传动皮带与靠板丝杠传动机构相连的靠板电机，所述靠板的两端部分别与相应侧的靠板丝杆传动机构相固定，当靠板电机通过靠板传动皮带驱动靠板丝杠传动机构时，靠板可沿着靠板丝杠传动机构移动从而对待加工板材Y方向的位置进行定位。

优选地，所述靠板丝杠传动机构上还安装有直线导轨，靠板端部的凸起卡在直线导轨内。

优选地，所述测量机构包括安装底板、固定在安装底板上的测量气缸和测量接触组件，

所述测量接触组件包括与测量气缸的活塞杆相固定的测量连接板、固定在测量连接板一端的避让气缸和测量导向杆、固定在测量导向杆上并与避让气缸的活塞杆相固定的测量块、以及固定在测量连接板另一端的测量滑块，安装底板上安装有测量导轨和磁栅尺，测量滑块活动设置在测量导轨内，测量连接板的底部固定有磁栅感应器，磁栅感应器上的感应信号传输线与控制系统相连。

优选地，所述毛刷平台包括多组毛刷升降机构、横向固定在多组毛刷升降机构上的毛刷横梁、以及垂直固定在毛刷横梁上的支撑毛刷。

优选地，所述毛刷升降机构包括毛刷平台支撑板、通过气缸转轴与毛刷平台支撑板相连的升降气缸、与升降气缸的活塞杆相固定的毛刷摆动架，所述毛刷横梁固定在毛刷摆动架上。

优选地，所述输送台的出料端还设置有用于与木工加工中心的加工区域相对接的气浮平台，所述气浮平台包括气浮板、固定在气浮板底部的鼓风机，所述气浮板上设置有若干个排气孔，当待加工板材被输送至气浮平台上时，待加工板材与气浮板之间会形成一定的气压空间，从而使待加工板材悬浮在气浮板上方。

一种利用通过式多模式钻孔加工中心加工板材的方法，具体包括以下步骤：

根据板材加工模式，将待加工板材放置在输送台相应的板材输送通道上，输送滚台沿着板材进料方向输送待加工板材，输送待加工板材的过程中，通过靠板机构和测量机构对待加工板材Y方向和X方向的位置进行定位，

当待加工板材到达装夹位置时，毛刷平台将待加工板材托举至装夹高度，待加工板材同侧的夹手装置将其移动至工作平台上，

然后，利用固定在主机架上的钻铣加工装置对待加工板材进行加工，加工完成的板材通过夹手装置移至输出台。

优选地，当板材加工模式为顺序加工模式时，待加工板材由输送台上左侧板材输送通道输送至工作平台进行加工，该板材开始加工时，下一待加工板材由输送台上右侧板材输送通道输送至工作平台进行加工准备，当左侧待加工板材加工完成后，由其同侧的夹手装置移动至输出台的过程中，右侧待加工板材进入工作平台开始加工，如此循环直至所有板材顺序加工完成；

当板材加工模式为同步加工模式时，两个待加工板材同时由输送台上的左侧板材输送通道和右侧板材输送通道输送，然后左侧和右侧的夹手装置同时将其对应侧的待加工板材移动至工作平台上，主机架上多个钻铣加工装置分列左、右侧独立对相对应的待加工板材进行加工；

当板材加工模式为宽工件加工模式时，待加工板材由输送台上的两个板材输送通道同时输送至工作平台进行加工，另一板材输送通道对应的夹手装置则停靠在预设位置不启动，主机架上多个钻铣加工装置同时对待加工板材进行加工。

本发明的有益效果是：

1、本发明的加工中心中设有可独立运行，也可协调工作的双侧夹手系统，可以合理利用加工过程中的时间来装卡下一个工件，大大缩短了钻铣加工系统的等待时间，进而提升了整个加工中心的加工效率。

2、本发明的加工中心配置了带有定位功能的输送台，可以实现板材的自动输入、装卡、定位、测量等功能，该输送台能够在较小的场地空间内实现板材的多通道独立传输，从而将板材以相较于传统输送台几倍的输送效率输送至木工加工中心的工作平台进行加工。

3、本发明的加工中心配置的输送台不仅可以降低伺服轴的应用数量，也可通过其靠板机构和测量机构实现待加工板材在Y方向和X方向的位置定位，在降低整套系统制作成本、板材定位成本的同时，也提高了待加工板材的加工精度、加工质量和加工效率。

4、本发明的加工中心具有三种工作模式供客户在应用场景中随意选择，适应更加灵活的加工需求，以更好的满足未来板式家具制造的无人化和智能化需求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明输送台的立体图。

图2是本发明输送台的仰视图。

图3是本发明输送滚台的结构示意图。

图4是本发明靠板机构的结构示意图。

图5是本发明测量机构的结构示意图。

图6是本发明毛刷平台的结构示意图。

图7是本发明毛刷平台的部分结构示意图。

图8是本发明气浮平台的结构示意图。

图9是测量机构安装位置的放大图。

图10是本发明通过式多模式钻孔加工中心的结构示意图。

图11是夹手系统安装在承载机架上的示意图。

图12是夹手装置的结构示意图。

图13是主机架的结构示意图。

图14是钻铣加工系统安装在主机架上的示意图。

图15是钻铣加工装置的结构示意图。

图16是钻铣加工装置上去掉钻盒、主轴的示意图。

图17是工作平台的结构示意图。

图18是工作平台的仰视图。

图19是输出台的结构示意图。

图20是顺序加工模式下的板材输送示意图。

图21是同步加工模式下的板材输送示意图。

图22是宽工件加工模式下的板材输送示意图。

图23是测量机构的动作示意图。

图中标号的含义为：

1为输送台架，2为输送滚台，3为测量机构，4为靠板机构，5为气浮平台，6为毛刷平台,7为滚筒电机，8为靠板电机，

9为传动主皮带，10为滚筒传动轴，11为支撑轴承座，13为滚筒支撑梁，14为滚筒支撑座，15为滚筒传动皮带，16为滚筒，17为输送台吊装板，

18为靠板传动皮带，19靠板，20为丝杠传动机构，21为直线导轨，22为凸起，

23为安装底板，24为测量气缸，25为测量块，26为避让气缸，27为磁栅感应器，28为磁栅尺，29为测量连接板，30为测量滑块，31为测量导向杆,32为感应信号传输线，

33为毛刷升降机构，34为毛刷横梁，35为支撑毛刷,36为毛刷平台支撑板，37为气缸转轴，38为升降气缸，39为毛刷摆动架，

40为气浮板，41为排气孔，

42为承载机架，43为夹手系统，44为钻铣加工系统，45为工作平台，46为输送台，47为输出台，

48为主机架，49为承载横梁，50为钻铣导轨，51为钻铣传动齿条，52为横梁连接板，53为夹手导轨，54为夹手传动齿条，

55为夹手装置,56为夹手支撑板，57为夹手导向滑块，58为下夹手调整滑块,59为下夹手，60为下夹手升降气缸,61为上夹手,62为夹手导向滑轨，63为夹手电机，64为夹手驱动齿轮，

65为主固定平台，66为辅固定平台，67为平台支撑，68为升降平台，69为平台升降气缸,70为气管接头，71为鼓风机，

72为钻铣加工装置，73为上横梁，74为下横梁,75为钻盒连接板，76为钻盒，77为钻轴辅助压轮，78为主轴升降气缸，79为主轴，80为主轴连接板，81为钻铣丝杠传动机构，82为Z轴托架，83为钻铣电机，84为钻铣导向滑块，85为钻铣驱动齿轮，86为Z轴接线盒，87为Z轴除尘管件，

88为支撑底座，89为输出毛刷,90为安全护板，91为板件检测器，92为待加工板件。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。

本发明给出一种通过式多模式钻孔加工中心，该加工中心中设有可独立运行，也可协调工作的双侧夹手系统，可以合理利用加工过程中的时间来装卡下一个工件，大大缩短了钻铣加工系统的等待时间，进而提升了整个加工中心的加工效率。该加工中心还配置了带有定位功能的输送台，该输送台能够在较小的场地空间内实现板材的多通道独立传输，从而将板材以相较于传统输送台几倍的输送效率输送至木工加工中心的工作平台进行加工；同时，该输送台不仅可以降低伺服轴的应用数量，也可通过其靠板机构和测量机构实现待加工板材在Y方向和X方向的位置定位，在降低整套系统制作成本的同时，也提高了待加工板材的加工精度、加工质量和加工效率。

本发明的通过式多模式钻孔加工中心包括承载机架42、夹手系统43、钻铣加工系统44、工作平台45、输送台46和输出台47。所述夹手系统43、钻铣加工系统44和工作平台45均固定在承载机架42上，输送台46和输出台47分别设置在工作平台45的进料侧和出料侧，并与工作平台45相衔接。

所述输送台46用于将待加工板材输送至工作平台45。输送台46包括输送台架1、输送滚台2、靠板机构4、测量机构3和毛刷平台6。

所述输送台架1用于支撑输送滚台2、靠板机构4、测量机构3和毛刷平台6，输送滚台2固定在输送台架1上，靠板机构4、测量机构3和毛刷平台6均固定在输送滚台2上。

所述输送滚台2用于支撑待加工板材并沿着板材进料方向输送待加工板材。

所述输送滚台2包括滚筒支撑梁13、滚筒支撑座14、滚筒16和滚筒传动机构。多个滚筒支撑梁13平行设置在输送台架1上，滚筒支撑梁13的长度方向与板材进料方向相一致；每个滚筒支撑梁13上均等距布置有多个滚筒支撑座14，相对的两个滚筒支撑座14之间均固定有一个滚筒16，这样便形成多列滚筒，构成多个板材输送通道，每列滚筒16均与其各自对应的滚筒传动机构相连。

所述滚筒传动机构包括固定在滚筒支撑梁13上的多个支撑轴承座11、固定在多个支撑轴承座11内的滚筒传动轴10、以及通过传动主皮带9与滚筒传动轴10相连以带动滚筒传动轴10转动的滚筒电机7。所述滚筒电机7固定在输送台架1上，每个滚筒16均通过一个滚筒传动皮带15与滚筒传动轴10相连。

启动滚筒电机7时，滚筒电机7通过传动主皮带9带动滚筒传动轴10转动，由于滚筒7通过滚筒传动皮带15与滚筒传动轴10相连，滚筒传动轴10会带动所有的滚筒16转动，从而将位于滚筒16上的待加工板材向进料方向输送。

优选地，为了方便整个多通道板材输送台的吊装搬运，可在输送台架1上还对称固定有多个输送台吊装板17，输送台吊装板17可选用带有吊装孔的折形板或其他形状的板，输送台吊装板17可焊接或通过螺栓、螺钉等紧固件固定在输送台架1上。本实施例中，输送台架1的两侧分别对称固定有两个输送台吊装板17。

所述靠板机构4用于对输送滚台2上的待加工板材在Y方向的位置进行定位。

所述靠板机构4包括靠板19、两个固定在输送台架1相对内壁上的丝杠传动机构20、通过靠板传动皮带18与丝杠传动机构20相连的靠板电机8。

所述靠板电机8固定在输送滚台2的滚筒支撑梁13上，两个丝杠传动机构20固定在输送台架1的相对内侧壁上，靠板19的两端部分别与相应侧的丝杠传动机构20相固定。

启动靠板电机8时，靠板电机8通过靠板传动皮带18驱动两个丝杠传动机构20，由于靠板19的两端固定在丝杠传动机构20的螺母套上，丝杠传动机构20中丝杠的螺旋运动可转变为靠板19的直线运动，靠板19可沿着丝杠在Y方向移动(即左、右移动)，当靠板19与待加工板材相接触时，可对待加工板材在Y方向的位置进行定位，对不同尺寸的待加工板材进行左、右定位。

优选地，所述丝杠传动机构20上还安装有直线导轨21，靠板19两端内侧均设有卡在直线导轨21内的凸起22，直线导轨22能对靠板19的移动进行导向，保证其沿着直线移动。

所述测量机构3用于对输送滚台2上的待加工板材在X方向的位置进行定位，测量机构3安装在输送滚台2的出料端。

所述测量机构3包括安装底板23、固定在安装底板23上的测量气缸24和测量接触组件。测量气缸24水平固定在安装底板23上，测量接触组件位于测量气缸24的左侧，测量接触组件可在测量气缸24的推拉作用下进行水平移动，从而与待加工板材向接触，完成待加工板材在X方向的位置定位。

所述测量接触组件包括与测量气缸24的活塞杆相固定的测量连接板29、固定在测量连接板29一端的避让气缸26和测量导向杆31、固定在测量导向杆31上并与避让气缸26的活塞杆相固定的测量块25、以及固定在测量连接板29另一端的测量滑块30。安装底板23上安装有测量导轨(图中未显示)和磁栅尺28，测量滑块30活动设置在测量导轨内，测量连接板29的底部固定有磁栅感应器27，磁栅感应器27上的感应信号传输线32与控制系统相连。

测量气缸24的活塞杆可带着测量连接板29在水平方向左、右移动，测量连接板29带着避让气缸26和测量导向杆31移动，避让气缸26可使测量块25上、下移动。

如图23所示，测量气缸24的初始位置为其最大行程位置，此时连接在测量连接板29上的磁栅感应器27所处的位置为预设零位位置。当需对待加工板材在X方向的位置进行定位时，避让气缸26将测量块25推升至测量高度，然后测量气缸24回拉测量连接板29，测量连接板29带着测量块25向右移动，直至测量块25接触到待加工板材时停止，此时，连接在测量连接板29上的磁栅感应器27会通过其在磁栅尺28上的实际位移获得位移脉冲读数，并将该位移脉冲信号通过感应信号传输线输送给木工加工中心的控制系统，从而完成待加工板材在X方向的位置定位。

所述毛刷平台6固定在输送滚台2上并可从输送滚台2的滚筒16缝隙中伸出以将输送滚台2上的待加工板材托举至装夹高度。

毛刷平台6包括多组平行设置的毛刷升降机构33、横向固定在多组毛刷升降机构33上的毛刷横梁34、以及垂直固定在毛刷横梁34上的支撑毛刷35。

所述毛刷升降机构33包括毛刷平台支撑板36、通过气缸转轴37与毛刷平台支撑板36相连的升降气缸38、与升降气缸38的活塞杆相固定的毛刷摆动架39，所述毛刷横梁34固定在毛刷摆动架39上。升降气缸38的活塞杆伸缩时，可带着毛刷摆动架39做高低运动，从而带着毛刷横梁34上所有的支撑毛刷35实现上升和下降，以满足待加工板件在加工和传输过程中的不同高度要求。

优选地，所述输送台46的出料端还设置有用于与木工加工中心的加工区域相对接的气浮平台5。

所述气浮平台5包括气浮板40、固定在气浮板40底部的鼓风机(图中未显示)，所述气浮板40上设置有若干个排气孔41，当待加工板材被输送至气浮平台5上时，待加工板材与气浮板40之间会形成一定的气压空间，从而使待加工板材悬浮在气浮板40上方，以减少待加工板件与气浮板40之间的摩擦。

本实施例中，如图1所示，该实施例给出的输送台46为双通道板材输送台，其输送滚台2为独立的板材输送单元，分为左、右两个板材输送通道，每个板材输送通道上的滚筒均由独立的滚筒传动机构驱动，可实现单独驱动或联动驱动，从而实现单一通道或双通道输送待加工板材，即输送台架1上固定有四个相平行的滚筒支撑梁13，其中两个滚筒支撑梁13固定在输送台架1的中间位置，另外两个滚筒支撑梁13固定在输送台架1的两侧，每个滚筒支撑梁13上均固定有若干个滚筒支撑座14，两两相对的滚筒支撑座14之间固定有一个滚筒16，从而形成左、右两列滚筒，构成两个板材输送通道，每个板材输送通道上的滚筒均由各自独立的滚筒传动机构进行驱动。

当待加工板材通过输送滚台上的单一通道或双通道向工作平台输送的过程中，可通过靠板机构4和测量机构3对待加工板材Y方向、X方向的位置进行定位，当待加工板材输送到装夹位置时，毛刷平台6向上升起，支撑毛刷35从相邻两个滚筒16之间的缝隙中穿过从而托起待加工板材，将待加工板材托举至装夹高度，然后，承载机架上的夹手系统将待加工板材移动至加工区域(工作平台)进行钻铣。

所述承载机架42包括主机架48和承载横梁49。主机架48是承载横梁49、钻铣加工系统44和工作平台45的承载机构，承载横梁49是夹手系统43的承载机构。

具体地，主机架48为门型焊接框架结构，主机架48设置于输送台46和输出台47之间。主机架48的门头的侧端面上安装有可使钻铣加工系统44沿着主机架48滑动的钻铣导轨50和钻铣传动齿条51。主机架48的两个支腿内侧的横梁连接板52上分别固定有一个承载横梁49，每个承载横梁49上均安装有可使夹手系统43沿着承载横梁49滑动的夹手导轨53和夹手传动齿条54。

每个承载横梁49上均安装有一个夹手系统43，从而在输送台46的左、右两侧形成可独立运行，也可协调工作的双侧夹手系统43。

夹手系统43由多副夹手装置55组成，每个夹手装置55均包括夹手支撑板56，所述夹手支撑板56的一侧面上固定有卡设在夹手导轨53内的夹手导向滑块57、另一侧面上固定有下夹手调整滑块58，下夹手调整滑块58与下夹手59相固定，下夹手59上固定有下夹手升降气缸60且下夹手升降气缸60的活塞杆穿过下夹手59从而与上夹手61相固定，上夹手61的朝向下夹手调整滑块58的端面上固定有夹手导向滑轨62，下夹手调整滑块58卡设在夹手导向滑轨62内。

所述夹手支撑板56的底部固定有夹手电机63，夹手电机63的输出轴穿过夹手支撑板56且其从夹手支撑板56伸出的部分固定有夹手驱动齿轮64，夹手驱动齿轮64与夹手传动齿条54相啮合。

启动下夹手升降气缸60，下夹手升降气缸60的活塞杆伸长，带着上夹手61向上移动，实现打开动作，然后下夹手升降气缸60的活塞杆缩短，带着上夹手61向下移动，实现夹持动作，将待加工板件夹在上夹手61和下夹手59之间。然后，启动夹手电机63，由于夹手驱动齿轮64与承载横梁49上的夹手传动齿条54相啮合，夹手电机63可带着夹手支撑板56沿着夹手导轨53进行滑动，夹手装置55携带着待加工板件，将待加工板件移动至工作平台45上进行钻铣加工。

所述工作平台45固定在主机架48的两个支腿之间。工作平台45包括与输出台47相衔接的主固定平台65、与输送台46相衔接的辅固定平台66，主固定平台65和辅固定平台66均通过平台支撑67固定在主机架48上，主固定平台65和辅固定平台66之间设置有升降平台68，升降平台68底部固定有平台升降气缸69，平台升降气缸69固定在主机架48上。

所述主固定平台65、辅固定平台66和升降平台68上均设置有若干个排气孔，主固定平台65、辅固定平台66和升降平台68的底部分别固定有与多个气管接头70，每个气管接头70分别通过气管与设置在主固定平台65底部的鼓风机71相连。

当加工板件移动至工作平台45上时，待加工板件与工作平台45表面之间会形成一定的气压空间，两者之间不接触，从而减少待加工板件与工作平台45之间的摩擦。

加工板件移动至工作平台45上后，即可利用钻铣加工系统44进行钻铣作用。

钻铣加工系统44由多个钻铣加工装置72组成，本实施例中，包括两个上钻铣加工装置和一个下钻铣加工装置，上钻铣加工装置的结构与下钻铣加工装置的结构相同。两个上钻铣加工装置镜像对称固定在主机架48门头的上方(即图13所示的上横梁73上，上横梁73的侧端面安装有钻铣导轨和钻铣传动齿条)，下钻铣加工装置固定在主机架48门头的下方(即图13所示的下横梁74上，下横梁74的侧端面也安装有钻铣导轨和钻铣传动齿条)。

每个钻铣加工装置72均包括钻盒连接板75，所述钻盒连接板75的一端面上固定有钻盒76，钻盒76上固定有用以防止待加工板材在钻铣作业中发生变形的钻轴辅助压轮77和用以带动用于拉槽、钻孔的主轴79上下移动的主轴升降气缸78，主轴升降气缸78的活塞杆通过主轴连接板80与主轴79相连，

所述钻盒连接板75的另一端面通过钻铣丝杠传动机构81与Z轴托架82相连，Z轴托架82上安装有钻铣电机83和钻铣导向滑块84，所述钻铣电机83的输出轴上安装有与钻铣传动齿条51相啮合的钻铣驱动齿轮85，所述钻铣导向滑块84位于钻铣驱动齿轮85的下方，钻铣导向滑块84卡设在钻铣导轨50内。

启动钻铣电机83，由于钻铣驱动齿轮85与主机架48上的钻铣传动齿条51相啮合，钻铣电机83可带着整个钻铣加工装置72沿着主机架48上的钻铣导轨50进行滑动，从而调整钻铣加工装置72的位置。启动主轴升降气缸78，主轴升降气缸78的活塞杆可带着主轴79移动，从而在待加工板件上进行拉槽或钻孔操作。利用钻盒76可在待加工板件上进行钻孔操作。

在利用钻盒76或主轴79对待加工板件进行加工时，钻轴辅助压轮77会压着板件，从而可以防止加工过程中板件发生变形。

优选地，钻铣加工装置72的Z轴托架82上还固定有Z轴接线盒86，Z轴接线盒86用于电气线路的中转连接。Z轴接线盒86上安装有Z轴除尘管件87，Z轴除尘管件87用于板材加工过程中的除尘控制。

经过钻铣加工装置72加工好的板件由承载横梁49上的夹手系统43输送至输出台47。

输出台47包括支撑底座88和规则排布在支撑底座88上的输出毛刷89，输出毛刷89的排布按照不同角度进行排列，以防止因板材不平整而引发碰撞。位于支撑底座88出料端的最末尾的两排输出毛刷之间安装有安全护板90，安装护板90用于密闭最末尾的两排输出毛刷之间的间隙，以防止工作人员取走板材时出现安全事故。安全护板90的下方固定有用于检测板件是否被取走的板件检测器91。

本发明的通过式多模式钻孔加工中心的最大特点是通过左、右两侧的夹手系统，可以大大缩短板材从备料到准备加工的过程时间，从而避免钻铣加工系统44的等待时间，实现通过式的加工概念。

同时，由于输送台46带有定位功能，能够在较小的场地空间内实现板材的多通道独立传输，从而将板材以相较于传统输送台几倍的输送效率输送至木工加工中心的工作平台进行加工；同时，板材输送的过程中可通过其靠板机构4和测量机构3实现板材在Y方向和X方向的位置定位。

利用本发明的通过式多模式钻孔加工中心加工板材的方法，具体包括以下步骤：

根据板材加工模式，将待加工板材放置在输送台46相应的板材输送通道上，输送滚台2沿着板材进料方向输送待加工板材，输送待加工板材的过程中，通过靠板机构4和测量机构3可对待加工板材Y方向和X方向的位置进行定位，

当待加工板材到达装夹位置时，毛刷平台6将待加工板材托举至装夹高度，待加工板材由其同侧的夹手系统43转移至工作平台45上，

然后，利用固定在主机架48上的钻铣加工装置72对待加工板材进行钻铣加工，加工完成的板材再通过夹手系统43移至输出台。

本发明的通过式多模式钻孔加工中心可实现三种工作模式的切换，分别为顺序加工模式、同步加工模式和宽工件加工模式，从而为客户提供根据其工厂资源条件更加灵活的加工选择方案。

当板材加工模式为顺序加工模式时，如图20所示，待加工板材可实现依次顺序加工，即待加工板材由输送台46上左侧板材输送通道输送至工作平台45进行加工，该板材开始加工时，下一待加工板材由输送台上右侧板材输送通道向工作平台45输送，右侧夹手系统对下一待加工板材进行夹持准备。当左侧待加工板材加工完成后，由其同侧的夹手装置(左侧夹手系统)移动至输出台47的过程中，右侧夹手系统将右侧板材输送通道上的板材移至工作平台45开始加工。当输出台47完成左侧待加工板件的输出后，左侧夹手系统立即返回输送台开始下一板件的夹持准备，如此循环直至所有板材顺序加工完成。在这一过程中两侧夹手系统协调工作，极大的减少了钻铣加工装置因等待工件输入的无效时间，大大提升了机器效率。

当板材加工模式为同步加工模式时，如图21所示，可以实现两个板件同时输入、同时加工，即两个待加工板材同时由输送台46上的左侧板材输送通道和右侧板材输送通道输送，然后左侧和右侧的夹手系统分别独立夹持对应侧的待加工板材进入工作平台，这一过程中，左、右侧的夹手系统各自独立工作。两个待加工板材放置在工作平台45上时，两个上钻铣加工装置分列左、右两侧，分别独立对两个待加工板材进行钻铣作业；按照实际加工需求，若需使用下钻铣加工装置，下钻铣加工装置可同时对两个待加工板材进行钻铣。该模式下的加工中心被分为左、右两个加工区域，且两个加工区域独立工作，相当于是两台机器同时工作，大大提升了板材的加工效率。

当板材加工模式为宽工件加工模式时，如图22所示，可满足较宽板材的加工需求。该加工模式下，待加工板材仅由输送台上的两个板材输送通道同时输送至工作平台45进行加工，另一板材输送通道对应的夹手装置55不启动。例如，在加工时，将右侧夹手系统停靠在预设定位置不启动，待加工板材由输送台上的左右侧板材输送通道同时输送，然后由左侧夹手系统移动至工作平台上，然后两个上钻铣加工装置和下钻铣加工装置可在整个工作平台上进行加工动作。该模式下的加工中心只有一个加工区域，只有一侧的夹手系统工作，具备充足加工区域进行宽工件的加工，从而可满足客户的特殊需求。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (17)

1.一种通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，包括：

承载机架，

固定在承载机架上的夹手系统、钻铣加工系统和工作平台，

以及分别设置在工作平台的进料侧和出料侧的输送台和输出台；

其中，所述输送台包括输送台架、固定在输送台架上的输送滚台以及固定在输送滚台上的靠板机构、测量机构和毛刷平台，所述输送滚台具有多个板材输送通道，输送滚台用于沿着板材进料方向输送待加工板材，靠板机构用于对输送滚台上的待加工板材在Y方向的位置进行定位，测量机构用于对输送滚台上的待加工板材在X方向的位置进行定位，毛刷平台可从输送滚台的滚筒缝隙中伸出以将输送滚台上的待加工板材托举至装夹高度，通过夹手系统将待加工板材移至工作平台进行钻铣作业。

2.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述承载机架包括主机架和承载横梁，所述主机架位于输送台和输出台之间，主机架的侧端面上安装有可使钻铣加工系统沿着主机架滑动的钻铣导轨和钻铣传动齿条，承载横梁对称固定在主机架的两个支腿内侧，每个承载横梁上均安装有可使夹手系统沿着承载横梁滑动的夹手导轨和夹手传动齿条，所述工作平台固定在主机架的两个支腿之间。

3.根据权利要求2所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述夹手系统由多副夹手装置组成，每个夹手装置均包括夹手支撑板，所述夹手支撑板的一侧面上固定有卡设在夹手导轨内的夹手导向滑块、另一侧面上固定有下夹手调整滑块，下夹手调整滑块与下夹手相固定，下夹手上固定有下夹手升降气缸且下夹手升降气缸的活塞杆穿过下夹手从而与上夹手相固定，上夹手的朝向下夹手调整滑块的端面上固定有夹手导向滑轨，下夹手调整滑块卡设在夹手导向滑轨内，

所述夹手支撑板的底部固定有夹手电机，夹手电机的输出轴穿过夹手支撑板且其从夹手支撑板伸出的部分固定有夹手驱动齿轮，夹手驱动齿轮与夹手传动齿条相啮合。

4.根据权利要求2所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述钻铣加工系统由多个钻铣加工装置组成，每个钻铣加工装置均包括钻盒连接板，所述钻盒连接板的一端面上固定有钻盒，钻盒上固定有用以防止待加工板材在钻铣作业中发生变形的钻轴辅助压轮和用以带动用于拉槽、钻孔的主轴上下移动的主轴升降气缸，主轴升降气缸的活塞杆通过主轴连接板与主轴相连，

所述钻盒连接板的另一端面通过钻铣丝杠传动机构与Z轴托架相连，Z轴托架上安装有钻铣电机和钻铣导向滑块，所述钻铣电机的输出轴上安装有与钻铣传动齿条相啮合的钻铣驱动齿轮，所述钻铣导向滑轮位于钻铣驱动齿轮的下方，钻铣导向滑块卡设在钻铣导轨内。

5.根据权利要求2所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述工作平台包括与输出台相衔接的主固定平台、与输送台相衔接的辅固定平台，主固定平台和辅固定平台均通过平台支撑固定在主机架上，主固定平台和辅固定平台之间设置有升降平台，升降平台底部固定有平台升降气缸，平台升降气缸固定在主机架上。

6.根据权利要求1或5所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述输出台包括支撑底座、规则排布在支撑底座上的输出毛刷，位于支撑底座出料端的两排输出毛刷之间安装有安全护板，安全护板的下方固定有用于检测板件是否被取走的板件检测器。

7.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述输送滚台包括滚筒支撑梁、滚筒支撑座、滚筒和滚筒传动机构，多个滚筒支撑梁平行设置在输送台架上，滚筒支撑梁的长度方向与板材进料方向相一致；每个滚筒支撑梁上均等距设置有多个滚筒支撑座，相对两个滚筒支撑座之间均固定有一个滚筒，从而形成多列滚筒，构成多个板材输送通道，每列滚筒均与其各自的滚筒传动机构相连。

8.根据权利要求7所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述滚筒传动机构包括固定在滚筒支撑梁上的多个支撑轴承座、固定在多个支撑轴承座内的滚筒传动轴、以及通过传动主皮带与滚筒传动轴相连以带动滚筒传动轴转动的滚筒电机，所述滚筒电机固定在输送台架上，每个滚筒均通过滚筒传动皮带与滚筒传动轴相连。

9.根据权利要求1或7所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述输送台架上还对称固定有多个输送台吊装板。

10.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述靠板机构包括靠板、两个固定在输送台架相对内壁上的靠板丝杠传动机构、通过靠板传动皮带与靠板丝杠传动机构相连的靠板电机，所述靠板的两端部分别与相应侧的靠板丝杆传动机构相固定，当靠板电机通过靠板传动皮带驱动靠板丝杠传动机构时，靠板可沿着靠板丝杠传动机构移动从而对待加工板材Y方向的位置进行定位。

11.根据权利要求10所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述靠板丝杠传动机构上还安装有直线导轨，靠板端部的凸起卡在直线导轨内。

12.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述测量机构包括安装底板、固定在安装底板上的测量气缸和测量接触组件，

所述测量接触组件包括与测量气缸的活塞杆相固定的测量连接板、固定在测量连接板一端的避让气缸和测量导向杆、固定在测量导向杆上并与避让气缸的活塞杆相固定的测量块、以及固定在测量连接板另一端的测量滑块，安装底板上安装有测量导轨和磁栅尺，测量滑块活动设置在测量导轨内，测量连接板的底部固定有磁栅感应器，磁栅感应器上的感应信号传输线与控制系统相连。

13.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述毛刷平台包括多组毛刷升降机构、横向固定在多组毛刷升降机构上的毛刷横梁、以及垂直固定在毛刷横梁上的支撑毛刷。

14.根据权利要求13所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述毛刷升降机构包括毛刷平台支撑板、通过气缸转轴与毛刷平台支撑板相连的升降气缸、与升降气缸的活塞杆相固定的毛刷摆动架，所述毛刷横梁固定在毛刷摆动架上。

15.根据权利要求1所述的通过式多模式钻孔加工中心，其特征在于，所述输送台的出料端还设置有用于与木工加工中心的加工区域相对接的气浮平台，所述气浮平台包括气浮板、固定在气浮板底部的鼓风机，所述气浮板上设置有若干个排气孔，当待加工板材被输送至气浮平台上时，待加工板材与气浮板之间会形成一定的气压空间，从而使待加工板材悬浮在气浮板上方。

16.一种利用权利要求1-15中任一项所述的通过式多模式钻孔加工中心加工板材的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

根据板材加工模式，将待加工板材放置在输送台相应的板材输送通道上，输送滚台沿着板材进料方向输送待加工板材，输送待加工板材的过程中，通过靠板机构和测量机构对待加工板材Y方向和X方向的位置进行定位，

当待加工板材到达装夹位置时，毛刷平台将待加工板材托举至装夹高度，待加工板材同侧的夹手装置将其移动至工作平台上，

然后，利用固定在主机架上的钻铣加工装置对待加工板材进行加工，加工完成的板材通过夹手装置移至输出台。

17.根据权利要求16所述的利用通过式多模式钻孔加工中心加工板材的方法，其特征在于，当板材加工模式为顺序加工模式时，待加工板材由输送台上左侧板材输送通道输送至工作平台进行加工，该板材开始加工时，下一待加工板材由输送台上右侧板材输送通道输送至工作平台进行加工准备，当左侧待加工板材加工完成后，由其同侧的夹手装置移动至输出台的过程中，右侧待加工板材进入工作平台开始加工，如此循环直至所有板材顺序加工完成；

当板材加工模式为同步加工模式时，两个待加工板材同时由输送台上的左侧板材输送通道和右侧板材输送通道输送，然后左侧和右侧的夹手装置同时将其对应侧的待加工板材移动至工作平台上，主机架上多个钻铣加工装置分列左、右侧独立对相对应的待加工板材进行加工；

当板材加工模式为宽工件加工模式时，待加工板材由输送台上的两个板材输送通道同时输送至工作平台进行加工，另一板材输送通道对应的夹手装置则停靠在预设位置不启动，主机架上多个钻铣加工装置同时对待加工板材进行加工。

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