CN210061423U - 一种木构件钻削加工设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种木构件钻削加工设备，包括分流台面和分别与分流台面一侧相对的锯材加工钻台和胶合木加工钻台，分流台面能够将木构件分别输送进入锯材加工钻台和胶合木加工钻台；锯材加工钻台包括工作台和能够在工作台上移动的龙门框，龙门框滑动连接有第一成组钻包；胶合木加工钻台包括机架和能够在机架上移动的胶合木夹具，胶合木夹具用于夹持并带动木构件移动，机架固定连接有龙门机架，龙门机架上与木构件的每个侧面相对分别设有第二成组钻包。本实用新型采用柔性加工结构设计，锯材加工钻台和胶合木加工钻台在可满足木构件尺寸规格和连接形式多样化的加工需求的基础上，可实现对不同类型木构件的批量生产制造。

Description

一种木构件钻削加工设备

技术领域

本实用新型涉及装配式木结构建筑预制构件加工技术领域，特别是涉及一种木构件钻削加工设备及柔性钻削加工方法。

背景技术

随着木结构预制构件(胶合木也称集成材，或锯材)呈现规格尺寸、结构形式和连接方式多样化的发展趋势，这便要求木结构预制构件加工机械设备既要满足多样化定制化的柔性加工需求与控制功能，又要具有组成自动加工生产线能够实现连续批量化生产的能力。

然而目前还没有针对胶合木和锯材设计出专用的、满足上述诸多需求的钻削设备，大多数厂家只能是将若干类型的钻床拼凑在一起来实现，每种类型的钻床只能完成一种加工需求，或者有的厂家集中到通用加工中心去完成胶合木和锯材的钻削加工。从实际实施中可以发现，上述自动化程度较低的做法导致了厂家的胶合木和锯材加工率低，而通用加工中心的生产成本居高不下，无法满足市场需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种木构件钻削加工设备及柔性钻削加工方法，以解决上述现有技术存在的问题，利用本实用新型可实现对不同类型木构件的批量生产制造。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

本实用新型提供了一种木构件钻削加工设备，包括分流台面和分别与所述分流台面一侧相对的锯材加工钻台和胶合木加工钻台，所述分流台面能够将木构件分别输送进入所述锯材加工钻台和胶合木加工钻台；

所述锯材加工钻台包括工作台和至少一个能够在所述工作台上移动的龙门框，所述龙门框滑动连接有至少一个第一成组钻包；

所述胶合木加工钻台包括机架和能够在所述机架上移动的胶合木夹具，所述胶合木夹具用于夹持并带动木构件移动，所述机架固定连接有至少一个龙门机架，所述龙门机架上与所述木构件的每个侧面相对分别设有至少一个第二成组钻包。

优选地，所述工作台两侧设有龙门滑轨，所述龙门框与所述龙门滑轨滑动连接，所述龙门框上设有用于识别钻削标记的第一检测装置，所述龙门框上设有与所述龙门滑轨垂直的横向滑轨，所述横向滑轨滑动连接有成组钻包固定板，所述成组钻包固定板与所述龙门框通过滚珠丝杠机构连接，所述第一成组钻包固定设置在所述成组钻包固定板上。

优选地，所述龙门机架上设有用于识别钻削标记的第二检测装置，所述龙门机架上设有成组钻包固定台，所述成组钻包固定台上设有第一滑轨，所述第一滑轨滑动连接有调节滑块，所述调节滑块上设有第二滑轨，所述第二滑轨与所述第一滑轨垂直，所述第二滑轨滑动连接有滑动台，所述调节滑块与所述成组钻包固定台、所述滑动台与所述调节滑块之间分别通过一滚珠丝杠机构连接，所述第二成组钻包设置在所述滑动台上。

优选地，在所述机架的两端分别设置一个所述龙门机架，至少一个所述龙门机架上设有弧形旋转导轨，所述弧形旋转导轨滑动连接有旋转台，所述旋转台通过摆动机构与所述龙门机架连接，所述旋转台上设有第三成组钻包，所述旋转台的旋转中心轴与所述胶合木的移动方向垂直或平行。

优选地，所述第一成组钻包、所述第二成组钻包和所述第三成组钻包均包括成组钻包电机和驱动缸，所述驱动缸固定设置在所述成组钻包固定板、所述滑动台或所述旋转台上，所述成组钻包电机与所述驱动缸的活塞杆连接并输出电机转速至所述成组钻包，所述成组钻包固定板上设有三个所述第一成组钻包，同一所述成组钻包固定板上的与所述成组钻包电机连接的钻具大小均不相等。

优选地，所述工作台上沿所述木构件移动的方向依次设有侧边压紧气缸、压紧杆和传送装置，所述侧边压紧气缸用于驱动所述木构件移动，所述传送装置包括推杆和活动推板，所述工作台上设有固定滑轨，所述固定滑轨滑动连接所述推杆，所述；所述机架通过齿轮齿条机构与所述胶合木夹具连接。

优选地，所述分流台面包括台面支架和与所述台面支架转动连接的正交分布的辊子组，所述台面支架与所述锯材加工钻台和所述胶合木加工钻台相应的一侧均设有一定位基准、驱动压辊和伸缩定位，所述分流台面的前端设有扫码装置，所述伸缩定位位于所述分流台面的后端，所述驱动压辊用于驱动木构件移动。

优选地，还包括工业计算机控制系统，所述工业计算机控制系统控制与协调所述锯材加工钻台、所述胶合木加工钻台、检测机、废料回收装置、安全防护装置、冷却装置、负压除屑装置，所述锯材加工钻台和所述胶合木加工钻台均与所述检测机连接，所述检测机的废料输出口与所述废料回收装置连接，所述检测机的可修复料输出口连接有储运装置，所述冷却装置用于冷却所述第一成组钻包和所述第二成组钻包的钻具，所述负压除屑装置的吸入口对准所述第一成组钻包和所述第二成组钻包的钻具。

本实用新型还提供了一种利用如上述技术方案中任一项所述的木构件钻削加工设备进行的木构件柔性钻削加工方法，分流台面将不同类型的木构件分别输送进入锯材加工钻台和胶合木加工钻台，所述锯材加工钻台和所述胶合木加工钻台根据所述木构件的需求调用与之匹配的第一成组钻包和第二成组钻包，龙门框移动到位后第一成组钻包在木构件上钻削出所需的孔，胶合木夹具带动木构件移动到位后第二成组钻包在木构件上钻削出所需的孔。

优选地，上述的木构件柔性钻削加工方法具体包括如下步骤：

S1：扫码装置获得木构件的尺寸和孔位信息并传输给工业计算机控制系统，分流台面获取木构件的尺寸和孔位信息将木构件输送到与锯材加工钻台或胶合木加工钻台相应侧并定位，首先Y方向上的辊子组旋转带动木构件紧贴定位基准，然后X方向上的辊子组旋转带动木构件紧靠伸缩定位，最后伸缩定位向下位移，驱动压辊旋转将木构件输送进入锯材加工钻台和胶合木加工钻台；

S2：锯材加工钻台和胶合木加工钻台获取木构件的尺寸和孔位信息，并基于对钻削标记的识别，锯材加工钻台的龙门框移动到适当的位置后，调用与钻削参数一致的第一成组钻包在木构件上钻削出所需的孔，胶合木加工钻台的胶合木夹具带动木构件移动到适当的位置后，并基于对钻削标记的识别，与钻削参数一致的若干个第二成组钻包在木构件上钻削出所需的孔，活动推板和胶合木夹具调节木构件位置后重复进行钻削，直至钻削出所有的孔；钻削的过程中冷却装置和除屑装置处于运行状态；

S3：锯材加工钻台的侧边压紧气缸和胶合木加工钻台的胶合木夹具将钻削后的木构件输送至检测机，检测机能够进行加工过程检测和加工质量评估，加工过程检测包括在进行S2时对锯材加工钻台和胶合木加工钻台进行的功率监测、扭矩监测、振动监测、故障预防与识别和刀具更换提醒，加工质量评估包括对钻削后的木构件进行的加工表面质量快速评估、孔的形位公差和加工缺陷检测，其中，符合质量要求的钻削后的木构件作为成品直接输送至下料机进行分堆码垛输出入库；不符合质量要求但可修整的钻削后的木构件输送到储运装置上，由人工进行局部修补后输出入库；不符合质量要求且无法修补的钻削后的木构件输送到废料回收装置。

本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：

本实用新型采用柔性加工结构设计，利用分流台面给锯材加工钻台和胶合木加工钻台分配不同类型的木构件，利用锯材加工钻台和胶合木加工钻台分别加工不同类型的木构件，且锯材加工钻台和胶合木加工钻台在可满足木构件尺寸规格和连接形式多样化的加工需求的基础上，可实现对不同类型木构件(如不同规格板材和大尺寸胶合木等)的批量生产制造，设备极大缩减了为机器备料的辅助时间，提高了各机床的利用率，极大降低了生产成本，提高了自动化水平，产品质量有保障，且木构件可被充分利用，损耗小，做到了适材适用，节约了木材原料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，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实用新型的一些实施例，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他的附图。

图1为本实用新型木构件钻削加工设备的立体结构示意图；

图2为本实用新型木构件钻削加工设备的俯视结构示意图；

图3为本实用新型木构件钻削加工设备的正视结构示意图；

图4为本实用新型木构件钻削加工设备的右视结构示意图；

其中：100-分流台面，200-锯材加工钻台，300-胶合木加工钻台，1-台面支架，2-定位基准，3-驱动压辊，4-伸缩定位，5-工作台，6-侧边压紧气缸，7-成组钻包固定板，8-龙门框，9-横向滑轨，10-压紧杆，11-减速电机，12-推杆，13-活动推板，14-成组钻包固定台，15-龙门机架，16-成组钻包电机，17-驱动缸，18-弧形旋转导轨，19-齿轮齿条机构，20-机架，21-辊子组，22-滑动台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。

如图1-图4所示：本实施例提供了一种木构件钻削加工设备，包括分流台面100和分别与分流台面100一侧相对的锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300，锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300同位于分流台面100的后侧且分别与上侧和下侧相对。

分流台面100的前侧设有扫码装置，在联机组线的情况下扫码装置可与前端机构共用，扫码装置用于用于识别木构件的尺寸和加工参数信息。分流台面100包括台面支架1和与台面支架1转动连接的正交分布的辊子组21，辊子组21能够分别沿X和Y轴自主旋转带动木构件移动，台面支架1与锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300相应的一侧均设有一定位基准2、驱动压辊3和伸缩定位4，定位基准2在本实施例中为固定式的，如果利用本实施例联机组线，定位基准2则需要设置为可升降式。伸缩定位4位于分流台面100的后端，驱动压辊3用于驱动木构件移动，将木构件分别输送进入锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300。

锯材加工钻台200包括工作台5，工作台5上沿木构件移动的方向依次设有侧边压紧气缸6、压紧杆10和传送装置，侧边压紧气缸6用于驱动木构件移动，压紧杆10用于保持木构件的方向和稳定性，传送装置包括推杆12和活动推板13，工作台5上设有固定滑轨，固定滑轨与木构件的输送方向平行，固定滑轨滑动连接推杆12，推杆12能够沿固定滑轨移动，推杆12转动连接活动推板13。推杆12和活动推板13的组成的传送装置具有单向通过性，工作方式是木构件从活动推板13下方通过，通过时顶起活动推板13，木构件通过活动推板13后，活动推板13恢复初始位置，并与推杆12形成单向固联状态，为木构件在钻削加工过程的位置调整提供推力。

锯材加工钻台200的两个龙门框8能够在工作台5上移动，龙门框8滑动连接有三个第一成组钻包。具体地，工作台5两侧设有龙门滑轨，龙门框8与龙门滑轨滑动连接，龙门框8与工作台5通过滚珠丝杠机构连接，滚珠丝杠机构由减速电机11驱动，龙门框8上设有用于识别钻削标记的第一检测装置，龙门框8上设有与龙门滑轨垂直的横向滑轨9，横向滑轨9滑动连接有成组钻包固定板7，成组钻包固定板7与龙门框8通过滚珠丝杠机构连接，第一成组钻包固定设置在成组钻包固定板7上，同一成组钻包固定板7上的三个钻具大小均不相等，以此来提高本申请的多样化的加工能力。

胶合木加工钻台300包括机架20和能够在机架20上移动的胶合木夹具，优选地，机架20通过齿轮齿条机构19与胶合木夹具连接，胶合木夹具用于夹持并带动木构件移动，机架20固定连接有两个龙门机架15，在机架20的两端分别设置一个龙门机架15，龙门机架15上与木构件的每个侧面相对分别设有一个第二成组钻包，具体地，龙门机架15上设有用于识别钻削标记的第二检测装置，龙门机架15上设有成组钻包固定台14，成组钻包固定台14上设有第一滑轨，第一滑轨滑动连接有调节滑块，调节滑块上设有第二滑轨，第二滑轨与第一滑轨垂直，第二滑轨滑动连接有滑动台22，调节滑块与成组钻包固定台14、滑动台22与调节滑块之间分别通过一滚珠丝杠机构连接，调节滑块在木构件的每个侧面各有一个，第二成组钻包设置在滑动台22上，第二成组钻包的钻具大小也可以不相等。

优选地，至少一个龙门机架15上设有弧形旋转导轨18，弧形旋转导轨18滑动连接有旋转台，旋转台通过摆动机构与龙门机架15连接，旋转台上设有第三成组钻包，旋转台的旋转中心轴与胶合木的移动方向垂直或平行，第三成组钻包与旋转台还可通过滚珠丝杠滑轨机构连接，以便于调节第三成组钻包在Y方向上的位置。

第一成组钻包、第二成组钻包和第三成组钻包均包括成组钻包电机16和驱动缸17，驱动缸17固定设置在成组钻包固定板7、滑动台22或旋转台上，成组钻包电机16与驱动缸17的活塞杆连接，成组钻包电机16的输出轴连接有钻具。

本实施例还包括工业计算机控制系统，工业计算机控制系统控制与协调锯材加工钻台200、胶合木加工钻台300、扫码装置、检测机、废料回收装置、安全防护装置、冷却装置、负压除屑装置，锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300均与检测机连接，检测机的废料输出口与废料回收装置连接，检测机的可修复料输出口连接有储运装置，储运装置还可与锯材加工钻台200、胶合木加工钻台300连接，储运装置用于调节生产节拍，即在其他位置出现故障时，木结构、胶合木等工件可进入储运装置。冷却装置用于冷却第一成组钻包和第二成组钻包的钻具，负压除屑装置的吸入口对准第一成组钻包和第二成组钻包的钻具，安全防护装置采用光栅识别出异常进入锯材加工钻台200或胶合木加工钻台300中的物体时立即停止加工动作。

本实施例还提供了一种利用如上述木构件钻削加工设备进行的木构件柔性钻削加工方法，本实施例的分流台面100将不同类型的木构件分别输送进入锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300，锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300根据木构件的需求调用与之匹配的第一成组钻包和第二成组钻包，龙门框8移动到位后第一成组钻包在木构件上钻削出所需的孔，胶合木夹具带动木构件移动到位后第二成组钻包在木构件上钻削出所需的孔。本实施例可满足木构件尺寸规格和连接形式多样化的加工需求，可实现对不同类型的木构件(如不同规格板材和大尺寸胶合木等)的批量生产制造，木构件优选为锯切好长度的预制构件，具体包括如下步骤：

S1：扫码装置获得木构件的尺寸和孔位信息并传输给工业计算机控制系统，分流台面获取木构件的尺寸和孔位信息将木构件输送到与锯材加工钻台200或胶合木加工钻台300相应侧并定位，首先Y方向上的辊子组21旋转带动木构件紧贴定位基准2，然后X方向上的辊子组21旋转带动木构件紧靠伸缩定位4，最后伸缩定位4向下位移，驱动压辊3旋转将木构件输送进入锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300；

S2：锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300获取木构件的尺寸和孔位信息，并基于对钻削标记的识别，锯材加工钻台200的龙门框8移动到适当的位置后，调用与钻削参数一致的第一成组钻包在木构件(如木板材)上钻削出所需的孔；胶合木加工钻台300的胶合木夹具带动木构件移动到适当的位置后，并基于对钻削标记的识别，与钻削参数一致的若干个第二成组钻包在木构件(如胶合木)上钻削出所需的孔，活动推板13和胶合木夹具调节木构件位置后重复进行钻削，直至钻削出所有的孔；钻削的过程中冷却装置和除屑装置处于运行状态，保证作业环境；

S3：锯材加工钻台200的侧边压紧气缸6和胶合木加工钻台300的胶合木夹具将钻削后的木构件输送至检测机，检测机能够进行加工过程检测和加工质量评估，加工过程检测包括在进行S2时对锯材加工钻台200和胶合木加工钻台300进行的功率监测、扭矩监测、振动监测、故障预防与识别和刀具更换提醒，加工质量评估包括对钻削后的木构件进行的加工表面质量快速评估、孔的形位公差和加工缺陷检测，其中，符合质量要求的钻削后的木构件作为成品直接输送至下料机进行分堆码垛输出入库；不符合质量要求但可修整的钻削后的木构件输送到储运装置上，由人工进行局部修补后输出入库，提高了木结构的利用效率；不符合质量要求且无法修补的钻削后的木构件输送到废料回收装置。

本说明书中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (8)

1.一种木构件钻削加工设备，其特征在于：包括分流台面和分别与所述分流台面一侧相对的锯材加工钻台和胶合木加工钻台，所述分流台面能够将木构件分别输送进入所述锯材加工钻台和胶合木加工钻台；

所述锯材加工钻台包括工作台和至少一个能够在所述工作台上移动的龙门框，所述龙门框滑动连接有至少一个第一成组钻包；

所述胶合木加工钻台包括机架和能够在所述机架上移动的胶合木夹具，所述胶合木夹具用于夹持并带动木构件移动，所述机架固定连接有至少一个龙门机架，所述龙门机架上与所述木构件的每个侧面相对分别设有至少一个第二成组钻包。

2.根据权利要求1所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：所述工作台两侧设有龙门滑轨，所述龙门框与所述龙门滑轨滑动连接，所述龙门框上设有用于识别钻削标记的第一检测装置，所述龙门框上设有与所述龙门滑轨垂直的横向滑轨，所述横向滑轨滑动连接有成组钻包固定板，所述成组钻包固定板与所述龙门框通过滚珠丝杠机构连接，所述第一成组钻包固定设置在所述成组钻包固定板上。

3.根据权利要求2所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：所述龙门机架上设有用于识别钻削标记的第二检测装置，所述龙门机架上设有成组钻包固定台，所述成组钻包固定台上设有第一滑轨，所述第一滑轨滑动连接有调节滑块，所述调节滑块上设有第二滑轨，所述第二滑轨与所述第一滑轨垂直，所述第二滑轨滑动连接有滑动台，所述调节滑块与所述成组钻包固定台、所述滑动台与所述调节滑块之间分别通过一滚珠丝杠机构连接，所述第二成组钻包设置在所述滑动台上。

4.根据权利要求3所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：在所述机架的两端分别设置一个所述龙门机架，至少一个所述龙门机架上设有弧形旋转导轨，所述弧形旋转导轨滑动连接有旋转台，所述旋转台通过摆动机构与所述龙门机架连接，所述旋转台上设有第三成组钻包，所述旋转台的旋转中心轴与所述胶合木的移动方向垂直或平行。

5.根据权利要求4所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：所述第一成组钻包、所述第二成组钻包和所述第三成组钻包均包括成组钻包电机和驱动缸，所述驱动缸固定设置在所述成组钻包固定板、所述滑动台或所述旋转台上，所述成组钻包电机与所述驱动缸的活塞杆连接并输出电机转速至所述成组钻包，所述成组钻包固定板上设有三个所述第一成组钻包，同一所述成组钻包固定板上的与所述成组钻包电机连接的钻具大小均不相等。

6.根据权利要求1所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：所述工作台上沿所述木构件移动的方向依次设有侧边压紧气缸、压紧杆和传送装置，所述侧边压紧气缸用于驱动所述木构件移动，所述传送装置包括推杆和活动推板，所述工作台上设有固定滑轨，所述固定滑轨滑动连接所述推杆，所述；所述机架通过齿轮齿条机构与所述胶合木夹具连接。

7.根据权利要求1所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：所述分流台面包括台面支架和与所述台面支架转动连接的正交分布的辊子组，所述台面支架与所述锯材加工钻台和所述胶合木加工钻台相应的一侧均设有一定位基准、驱动压辊和伸缩定位，所述分流台面的前端设有扫码装置，所述伸缩定位位于所述分流台面的后端，所述驱动压辊用于驱动木构件移动。

8.根据权利要求1所述的木构件钻削加工设备，其特征在于：还包括工业计算机控制系统，所述工业计算机控制系统控制与协调所述锯材加工钻台、所述胶合木加工钻台、检测机、废料回收装置、安全防护装置、冷却装置、负压除屑装置，所述锯材加工钻台和所述胶合木加工钻台均与所述检测机连接，所述检测机的废料输出口与所述废料回收装置连接，所述检测机的可修复料输出口连接有储运装置，所述冷却装置用于冷却所述第一成组钻包和所述第二成组钻包的钻具，所述负压除屑装置的吸入口对准所述第一成组钻包和所述第二成组钻包的钻具。

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