TWI589417B - 用於將木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之棒形工作物加工的開槽機 - Google Patents

用於將木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之棒形工作物加工的開槽機 Download PDF

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TWI589417B
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • B27C5/02—Machines with table
    • B27C5/06—Arrangements for clamping or feeding work

Description

用於將木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之棒形工作物加工的開槽機
本發明係有關於一種如申請專利範圍第1項前言所述的用於將木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之棒形工作物加工的開槽機。
木材加工機器特別是開槽機可連續對工作物進行四面加工。該機器具有豎直主軸與水平主軸，加工工作物所需使用之工具固定在該等主軸上。各主軸、修整台及修整台上方的修邊導板依不同加工任務在機器內部處於不同位置。機器元件之設定取決於工作物加工後所具有的尺寸如寬度及高度，亦與原木及工作物有否得到工整刨削有關。然而，惟待工作物穿過機器後方能實現對機器元件的準確設定。但凡有一個機器元件設定不準，機器所輸出之工作物即為廢品。倘若原木從既有設定觀之尺寸過小或不直，則該原木無法得到工整刨削，加工結果仍為廢品。此類機器需對不同尺寸及不同輪廓之工作物進行加工，當加工數量及延米均較少時，尺寸及輪廓變更頻繁，遂使廢品率成為一大難題。
US 4 702 134揭露一種用於將鈍棱原料分割或修整成單個板材的設備。此設備可對原料縱向面進行修整，為此需利用雷射器產生能展示鋸痕分佈的雷射束。雷射器與鋸子聯接且隨鋸子一同運動。
上述設備配有沿該設備等距分佈的其他雷射器，該等 雷射器橫向於原料輸送方向產生雷射束。標記輥沿該雷射束運動，為設備使用者指出應當在原料的哪些部位橫向進刀方能將該原料分割成單個原料件。
本發明之目的在於對同類型開槽機進行改良，以免因機器元件設定出錯而產生廢品，至少將廢品率減至最低。
本發明用以達成該目的之解決方案為一種具有申請專利範圍第1項之區別性特徵的同類型開槽機。
在本發明之開槽機中，雷射器所發射的雷射束在工作物上產生直線或線條，該等直線或線條為使用者指明相應加工工具所實施之具體切削量以及工作物加工後所獲得的具體尺寸與幾何結構。既然工作物仍位於機台上，使用者遂可在該工作物接受加工之前根據工作物上所顯現之雷射束確定機器元件有否針對當前加工任務得到準確設定。藉此可避免工作物因機器元件設定錯誤而成為廢品，至少將廢品率減至最低。位置固定的雷射器用其雷射束為工作物標示其在開槽機內的擋邊或接觸面，即標示工作物穿過開槽機時用以承載該工作物之機台的零線。該擋邊由一止擋構成，工作物穿過機器時以其右縱側面抵靠於該止擋。在開槽機中，修整台之零位等同於機台零線或機台之支撐平面或參考平面。因此當修整台沿豎向移動時，對應於修整台零位之雷射束即標示出因修整台豎向移動而產生的工作物切削量。
第一雷射器較佳與開槽機以工作物在該開槽機中之輸 送方向為參照的左豎直主軸聯接。若該主軸橫向於工作物之輸送方向移動，則該第一雷射器移動同等程度。因此，其雷射束在工作物上所產生的直線即標示與該豎直左主軸之移動程度相對應的切削度。
第三雷射器較佳與其中一主軸聯接，特定言之與上水平主軸聯接。在此情況下，當該主軸移動時，該第三雷射器亦移動同等程度。因此，該第三雷射器所發射之雷射束在工作物上所產生的直線即標示與該水平主軸之移動程度相對應的切削度。
藉由使用四個雷射器，可在工作物進入開槽機之前即已在該工作物上直接標示該工作物穿過開槽機後所將獲得之最終截面。因此，機器使用者在工作物穿過開槽機之前即已能確定主軸、機台與修邊導板設定是否合理，工作物的四個縱向面能否皆得到工整刨削。
根據一種尤佳實施方案，該等雷射器設在機套上或機套內部。亦即，雷射器整合於開槽機中，不受外部因素影響。不必單獨安裝雷射器。
該機套上設有用於第一及第三雷射器之窗口，以便該第一及第三雷射器能隨各自之主軸一同移動。用於第一雷射器的窗口大體水平延伸，用於第三雷射器的窗口大體豎向延伸。兩窗口皆橫向於工作物之輸送方向延伸。
若第一及第三雷射器發射不同顏色的光，透過顏色差異很容易便能測定工作物穿過開槽機後所具有的高度與寬度。
第一與第三雷射器以及第二與第四雷射器較佳分別發射同一顏色的光。藉此能特別有效地測定工作物穿過機器後所具有的截面。
該機台較佳朝該開槽機之修邊導板及止擋的接觸邊方向傾斜，以確保該工作物穩定抵靠於該接觸邊。如此一來，工作物將在重力作用下始終抵靠於該接觸邊。位於修整台上方的修邊導板較佳可橫向於工作物之輸送方向進行移動。
本發明其他特徵請進一步參閱申請專利範圍、說明書及附圖。
下文將藉由附圖所示實施例對本發明進行詳細說明。
該開槽機用於對木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之工作物1進行加工。工作物1在機器內接受連續加工。該機器較佳為開槽機。機器進料區設有修整台2，工作物1在該修整台上被送入機器。從進料方向看，修整台2右側設有修邊導板3，輸送過程中，工作物的右縱側面抵靠於該修邊導板。可橫向於工作物1之輸送方向對修邊導板3進行調節，以便設定工作物1之右縱側面的切削度。修整台2具有豎向可調性，藉此可對工作物1的底面切削度進行設定。
工作物1經進料口4進入機器。機器內腔設有水平下修整主軸，其上以抗扭轉方式固定有修整工具5，該修整工具可在工作物1穿過機器時對其底面進行切削加工，較佳將其刨直。從輸送方向看，修整工具5之後為一豎直右主軸，其上固定有工具6，該工具可對工作物1沿輸送方向的右縱側面進行加工，較佳將其刨直。此工具為一帶直刀刨頭。工具6亦可為一可對工作物右側面進行成型加工之成型工具。
從工作物1的輸送方向看，右豎直主軸之後為一豎直左主軸，其上固定有較佳實施為刨頭的工具7，該工具可將工作物左側面刨直。對工作物左右兩側面進行加工後，遂形成成品工作物之寬度。左側工具亦可實施為可進行成型加工之成型工具。用於豎直左主軸的驅動裝置8位於機台9下方，該機台構成輸送軌道，工作物1穿過機器時即平躺於該輸送軌道上。機台9相對於機器位置固定且構成工作物之支撐水平面與參考水平面。
經右側工具6加工後，工作物在進一步穿過機器的過程中以其加工後右側面抵靠於一止擋28。止擋28相對於機器位置固定且構成支撐垂直面與參考垂直面。
從輸送方向看，左豎直主軸之後為一上水平主軸，其上固定有工具10，該工具可在工作物1穿過機器時對其頂面進行加工。工具10例如可將工作物1之頂面刨直。工具10亦可實施為成型工具。其位於抽吸罩11內。用修整工具對底面進行加工以及用上水平主軸對頂面進行加工後，遂形成加工後工作物之厚度。
從輸送方向看，抽吸罩11前後設有輸送輥12，該等輸送輥貼靠於工作物1上方並送其穿過機器。工作物1四面加工完畢後經出料口13離開機器。
上述工具及抽吸罩皆位於機套14內部。
如圖3所示，修整台2之支撐面15傾斜一定程度以確保工作物1的右縱側面能與修邊導板3保持接觸。機台9傾斜同等程度。修邊導板3及止擋28之接觸面與修整台支撐面及機台相垂直。
機套14的進料側16設有窗口17，其延伸方向垂直於工作物1之輸送方向且設有雷射器18。該雷射器與機器之左豎直主軸聯接，且其聯接方式使得雷射器能隨該豎直左主軸一同移動。窗口17橫向於工作物1之輸送方向延伸，其中，窗口寬度允許雷射器18在窗口17內部隨豎直左主軸一同移動該左主軸橫向於工作物輸送方向所移動之距離。該聯接可實施為純機械式聯接。二者之移動亦可藉由定位軸以馬達驅動方式實現，二者之聯接則單憑控制技術而實現。雷射器18所發射的雷射束19(圖1)被分配給工作物1以輸送方向為參照之左側面。雷射束19在機器進料區為固定在左豎直主軸上的工具7規定工作物1之切削度。雷射束19在工作物1之頂面及端面形成相應之可見線條(圖2)。藉此可在工作物1接受加工之前即確定其左側面之切削度。若所用工具始終具有相同的鋸齒對角線距離(Flugkreisdurchmesser)或切削刃直徑，則雷射器18可一直與左主軸固接。但若使用不同直徑之工具，則須按照具體直徑相應調整雷射器18。在藉由機器控制裝置進行電氣聯接之情況下，此點可透過半徑修整而實現。若使用成型工具，則工作物寬度或最大工作物尺寸係由成型刀具之最小或最內側切削刃半徑(即所謂的滑出邊(Ablaufkante))產生。在此情況下，雷射器之基本設定須與該尺寸相匹配。
在機套14的進料側設有一位於雷射器18下方的其他雷射器20，與雷射器18不同，該雷射器相對於機器位置固定，即不可移動。雷射器20所發射之雷射束21在工作物1以其輸送方向為參照的右側面區域內於工作物1之頂面及端面產生相應線條(圖2)。雷射器20及雷射束21對準擋邊(此擋邊對應於修邊導板3之零位)的參考平面並將需自工作物右側面移除之邊屑22的寬度與厚度顯示在工作物1上。該寬度及厚度取決於修邊導板3在機器內相對於擋邊28之位置以及右側刨削工具為此所設定之切削刃對角線距離(Schneidenflugkreis)。
因此，兩雷射器18、20在工作物1進入機器之前即可為機器使用者展示工作物1穿過機器且其兩縱側面經切削加工後將具有何種尺寸。
該機器在其進料側16具有其他雷射器23及24，其中，雷射器23可在大體豎直定向的窗口25內垂直於修整台2之支撐面以及平行於修邊導板3及止擋28之接觸面進行移動。雷射器23與固定有工具10的上水平主軸聯接。如此一來，雷射器23遂可隨上水平主軸一同移動。二者之聯接採用上文聯繫雷射器18所提出的方案。雷射器23所發射的雷射束26在工作物1之進料側端面及左縱側面靠近頂面處產生相應線條(圖2)。此線條26與工作物1之頂面間之距離即為工具10所應自工作物1之頂面移除的材料量。
雷射器24相對於機器位置固定且對準機台9之支撐面或修整台2之零位。雷射器24所發射的雷射束27到達工作物1之進料側端面及左縱側面並在靠近工作物底面處產生一連貫直線。顯示於工作物上的直線27與工作物底面間之距離即為修整工具5所應移除之材料量。此材料量取決於修整台2相對於機台9之位置以及修整工具5為此所設定之鋸齒對角線距離。
兩相對於機器位置固定的雷射器20、24皆為零測度(Nullmaβ)，因而根據修整台2及修邊導板3之位置，由該二雷射器產生於工作物1上之直線的位置為機器使用者直接指明工作物1相應側面的切削度。
雷射器18、20所產生的雷射束顏色較佳不同於雷射器23、24。如此一來，使用者很容易便能目測辨識工作物1在穿過機器後所應具有之寬度與高度。
如圖3所示，雷射器18、20位於工作物1上方且與之間隔一定距離，因此兩雷射器所發射之雷射束19、21傾斜朝下射向工作物1。
雷射器23、24位於工作物以其輸送方向為參照的左側面旁邊且與之間隔一定距離。故而，兩雷射器所發射的雷射束26、27係從側面傾斜射向工作物1。如此便於在工作物1上產生相應直線。
由於雷射束19、21、26、27在工作物1進入機器時即已將其加工後所具有的尺寸標示於工作物1上，使用者在工作物進入機器之前便已能發現並修正該機器的錯誤設定，即確認工作物各側面能否得到工整刨削。當工作物不直抑或在其整個長度上寬度或厚度不均時，若切削度設定過低，則工作物個別側面有可能得不到覆蓋其整個長度的工整刨削。此種情況在加工之前便能被使用者發現，因為，此時雷射束將從工作物中射出而非覆蓋工作物整個長度或整個截面。使用者可視情況在工作物被送入機器之前讓機器停止工作。藉此避免工作物由於主軸設定錯誤、原木尺寸過小、不直或裝料出錯等原因而成為廢品，至少將廢品率減至最低。雷射器18、23與左豎直主軸及上水平主軸直接聯接，因而該等主軸在機器內的移動將直接帶動此二雷射器。兩雷射器18、23直接指明工作物之左側面及頂面將得到何種方式之加工。另外兩個雷射器20、24為零測度，因而藉由修邊導板3之移動以及修整台2之豎向移動，可直接顯示切削度。雷射束21、27在修邊導板3及修整台2移動時保持不動，因此，修邊導板3及修整台2離開零位後所移動之距離直接表徵切削度。修整台2及修邊導板3移動時，與二者相接觸的工作物1亦隨之一同運動。雷射束19與26直接指明左側面及頂面之設定加工量。如此一來，當工作物另一側因修整主軸或修邊導板之切削度設定過大而得不到工整刨削時，使用者能立即發現此情況。藉由上述方案可實現機器的最佳設定，從而確保工作物各側面皆能得到工整刨削。
上述實施例針對工作物每一待加工面均設有一雷射器，藉此指明工作物各待加工面的切削量。該機器較佳為開槽機。上述雷射器亦可設在其他加工機器上。此等加工機器在加工之前便可利用雷射器確定切削度。此時，雷射器數量亦與工作物之待加工面數量相符。
作為個別雷射器與主軸直接聯接之替代方案，該等可移動雷射器亦可在程式控制下獨立於該等主軸進行移動。藉此亦能在加工之前將切削度顯示於工作物1之待加工面。
1．．．工作物
2．．．修整台
3．．．修邊導板
4．．．進料口
5．．．修整工具
6．．．工具
7．．．工具
8．．．驅動裝置
9．．．機台
10．．．工具
11．．．抽吸罩
12．．．輸送輥
13‧‧‧出料口
14‧‧‧機套
15‧‧‧支撐面
16‧‧‧進料側
17‧‧‧窗口
18‧‧‧雷射器
19‧‧‧雷射束
20‧‧‧雷射器
21‧‧‧雷射束
22‧‧‧邊屑
23‧‧‧雷射器
24‧‧‧雷射器
25‧‧‧窗口
26‧‧‧雷射束/線條
27‧‧‧雷射束/直線
28‧‧‧止擋/擋邊
圖1為本發明開槽機之透視圖；
圖2為修整台上一工作物之透視圖，該工作物位於機器進料區；及
圖3為本發明開槽機之機器進料區側端視圖。
1．．．工作物
2．．．修整台
3．．．修邊導板
4．．．進料口
5．．．修整工具
6．．．工具
7．．．工具
8．．．驅動裝置
9．．．機台
10．．．工具
11．．．抽吸罩
12．．．輸送輥
13．．．出料口
14．．．機套
17．．．窗口
18．．．雷射器
19．．．雷射束
20．．．雷射器
21．．．雷射束
23．．．雷射器
24．．．雷射器
25．．．窗口
26．．．雷射束/線條
27．．．雷射束/直線
28．．．止擋/擋邊

Claims (7)

  1. 一種用於將木材、塑膠及其他可切削加工的材料構成之棒形工作物(1)加工的開槽機，包括機台(9)與修整台(2)，該等待加工工作物(1)平躺於該機台上，該等工作物(1)係在該修整台上被送入該開槽機，該開槽機具有水平主軸及豎直主軸，該等主軸上固定有加工工具，該等加工工具在該工作物(1)穿過該開槽機的過程中對其進行四面加工，其特徵在於，設有至少兩個雷射器(18，20，23，24)，其雷射束(19，21，26，27)射向位於該修整台(2)上之工作物(1)並在該工作物(1)上產生直線，該等直線指明該等加工工具(5至7、10)在該工作物(1)上所實施之切削量以及該工作物加工後所獲得的尺寸與幾何結構，其中一第一雷射器(18)與左豎直主軸聯接且可隨該主軸一同移動，而其中第二雷射器(20，24)位置固定且其雷射束(22，27)以在該工作物(1)上產生直線之方式標示止擋(28)之零線或該機台(9)之零線，該止擋在該工作物(1)穿過該開槽機時為其構成擋邊或接觸平面。
  2. 如申請專利範圍第1或2項之開槽機，其中，有一第三雷射器(23)與上水平主軸聯接且可隨該主軸一同移動。
  3. 如申請專利範圍第1或第2項之開槽機，其中，該等雷射器(18，20，23，24)設在機套(14)上或該機套內部。
  4. 如申請專利範圍第2項之開槽機，其中，該第一及第二雷射器(18，23)佈置在該機套(14)上的窗口(17，25)中，其中，用於該第一雷射器(18)之窗口(17)大體水平及橫向於該工作物(1)之輸送方向延伸，用於該第二雷射器(23)之窗口(25)大體豎向及橫向於該工作物(1)之輸送方向延伸。
  5. 如申請專利範圍第1或第2項之開槽機，其中，該第一及第二雷射器(18，23)發射不同顏色的光。
  6. 如申請專利範圍第1或第2項之開槽機，其中，該開槽機之修整台(2)及機台(9)朝該工作物(1)之擋邊方向傾斜。
  7. 如申請專利範圍第1或第2項之開槽機，其中，位於該修整台(2)上方的修邊導板(3)可橫向於該工作物(1)之輸送方向進行移動。
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