一种数控双端自动开榫的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种数控双端自动开榫机，其能够实现底座上两个移动工位的距离自动可靠及精确调整，操作简单；本实用新型包含底座组件、沿底座横向左右对称安装并能左右滑动的铣刀传动组件和送料出料组件；所述底座组件包括伺服电机、减速机、轴承座、底座、丝杆、丝杆螺母、滑动底板、联轴器和连接轴。滑动底板上安装所述铣刀传动组件和送料出料组件；伺服电机通过减速机驱动丝杆转动，丝杠上啮合安装的两个丝杠螺母同时驱动两个滑动底板相向或背向运动；所述伺服电机由数字系统控制。
【专利说明】一种数控双端自动开榫机
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及木工机床，具体涉及一种自动双端开榫机。
【背景技术】
[0002]目前家具条状木制品构件榫头加工类设备有半自动数控开榫机和数控双端自动开榫机。半自动数控开榫机需要人工送料，效率低下而且存在较大安全隐患；而目前技术的数控双端自动开榫机实现了自动化工作，但依然存在着以下缺陷:1)、开榫刀具由传统的机械主轴驱动，具体是采用普通三相交流电机通过皮带轮增速的方式，结构庞大、皮带寿命短，维护成本高；2)、送料出料装置一般由伺服电机丝杆系统驱动，控制精度高，但存在着制造和维护成本高的问题；与此同时，机器将加工好的木料排出机器后方，不方便工人拿取；3)、加工不同长度木料时需要调整工位距离，而现有技术一般是普通电机驱动，需要人工反复确认工位距离是否合适，操作繁琐。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种数控双端自动开榫机，其能够实现底座上两个移动工位的距离自动可靠及精确调整，操作简单；与此同时，本实用新型数控双端自动开榫机的铣刀传动组件进一步具有高效率，结构稳定的优点，而且送料出料组件能够通过气缸实现可靠方便的驱动控制。
[0004]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种数控双端自动开榫机，包含底座组件、沿底座横向左右对称安装并能左右滑动的铣刀传动组件和送料出料组件；
[0005]所述底座组件包括伺服电机、减速机、轴承座、底座、丝杆、丝杆螺母、滑动底板、联轴器和连接轴。滑动底板上安装所述铣刀传动组件和送料出料组件；伺服电机通过减速机驱动丝杆转动，丝杠上啮合安装的两个丝杠螺母同时驱动两个滑动底板相向或背向运动；所述伺服电机由数字系统控制。
[0006]进一步的是:上述丝杆为两个，两个丝杆通过连接轴连接，连接轴与丝杆端部通过联轴器连接；两个丝杆的螺旋线方向相反，两个丝杆上对称啮合安装丝杆螺母，每个丝杆螺母上固定安装一个滑动底板。
[0007]进一步的是:上述铣刀传动组件包含Y轴底板，Y轴底板固定安装在底座组件的滑动底板上；Y轴底板上装有沿Y向设置的第一直线导轨，Y轴移动底板滑动安装在第一直线导轨上；所述Y轴移动底板上固定安装立柱，立柱上固定有Z轴立板，相应的，Z轴立板上装有沿Z向设置的第二直线导轨，高速电主轴滑动安装在第二直线导轨上；
[0008]上述Y轴底板和Z轴立板上分别装有伺服电机和滚珠丝杆构成的驱动机构，驱动机构用于分别驱动Y轴移动底板和高速电主轴运动，该伺服电机通过数字控制系统控制；
[0009]还包含电主轴角度调整机构，所述电主轴角度调整机构包含实现Y轴底板以Z轴为旋转中心转动的Z轴调整机构和实现Z轴立板以Y轴为旋转中心转动的Y轴调整机构。
[0010]进一步的是:上述Z轴调整机构包含锁紧杆，第一减速箱，第一手轮，第一调整齿轮和第一调整齿条；所述第一调整齿条为圆弧形齿条，其两端固定安装在Y轴底板上；第一调整齿条与第一调整齿轮啮合，第一调整齿轮的转轴连接在第一减速箱的输出轴上，第一减速箱的输入轴连接第一手轮；所述锁紧杆拧紧后，将Y轴底板锁死，锁紧螺杆松开后，Y轴底板自由转动。
[0011]进一步的是:上述Y轴调整机构包含第一锁紧手柄，第二锁紧手柄，第二减速箱，第二手轮，第二调整齿轮和第二调整齿条；
[0012]所述Z轴立板的背面设置有圆弧形的转动环，转动环滑动安装在固定环上，所述Z轴立板的背面同时转动安装在固定环上，Z轴立板的旋转中心与所述圆弧形转动环的圆心重合；所述第二调整齿条与第二调整齿轮啮合，第二调整齿条推动转动环转动；第二调整齿轮的转轴连接在第二减速箱的输出轴上，第二减速箱的输入轴连接第二手轮；
[0013]上述第一锁紧手柄安装在固定环上，用于将固定环和Z轴立板相互锁紧；所述第二锁紧手柄安装在转动环上，用于将转动环和固定环相互锁紧。
[0014]进一步的是:上述送料出料组件包含送料架；送料架固定安装在底座组件的滑动底板上；
[0015]上述送料架上安装有储料架，夹料气缸，夹料块，送料气缸，定位杆，压料气缸，压料杆，压料块，出料辅助板和出料气缸；
[0016]所述储料架上放置待加工木料，其具有一排料口 ；夹料气缸的活塞杆端部连接夹料块，夹料块与定位杆形成夹料机构，将储料架排料口的待加工木料夹紧；
[0017]送料气缸将所述夹料气缸和定位杆同时向前推动，待加工木料被推至加工位置；压料气缸的活塞杆上安装压料杆，压料杆的端部安装压料块，压料块将上述加工位置的待加工木料压住，待加工木料在加工位置加工完毕后，成为加工后木料；
[0018]上述送料架上还设置有出料辅助板，所述定位杆在前进过程中将加工后木料由出料辅助板推下至送料架底部，所述送料架的底部安装有将所述加工后木料向前推的出料气缸。
[0019]进一步的是:上述送料气缸的活塞杆上连接推料连杆，推料连杆上固定安装气缸底板，气缸底板通过联接杆连接有夹料气缸安装板，所述夹料气缸安装板和气缸底板同时滑动安装在直线导轨上，所述夹料气缸安装板上安装夹料气缸，所述气缸底板上安装定位杆气缸，定位杆气缸上安装定位杆，定位杆包含前定位杆和后定位杆，前定位杆与夹料块共同夹紧待加工木料，后定位杆将位于加工位置的加工后木料由出料辅助板推下至送料架底部。
[0020]进一步的是:上述储料架的宽度可调，并且其排料口高度同样可调；
[0021]所述送料架上，位于气缸底座前后两侧均设置一个缓冲限位组件，缓冲限位组件包含有用于调整限位位置的调整螺栓，还包含缓冲器，缓冲器安装在缓冲器安装座上；
[0022]所述夹料块和前定位杆与待加工木料成1.5°夹角；
[0023]所述夹料块上安装由销轴和复位弹簧组成的复位机构，夹料块在复位机构的作用下单向摆动90°后复位。
[0024]进一步的是:上述压料气缸安装在燕尾滑道上，燕尾滑道滑动安装在燕尾座上；燕尾座固定安装在送料架上；还包含手轮，手轮驱动压料气缸整体升降；
[0025]所述出料辅助板倾斜向下设置，其倾斜角度可调。
[0026]本实用新型的有益效果:
[0027]本实用新型公开了一种双端自动开榫机，其包含底座组件，铣刀传动组件和送料出料组件；其中每个工位均包含一个铣刀传动组件和送料出料组件，两个工位对称在底座组件上，其通过底座组件的丝杆和丝杆螺母的驱动机构驱动进行相向或背向运动，因此其驱动过程精度高，可靠性强；而且采用伺服电机驱动，其控制过程可靠且方便的控制双工位间的距离；
[0028]本实用新型中的铣刀传动组件通过设置Y向移动组件和Z向移动组件来实现高速电主轴的YZ双向联动；同时，安装铣刀的高速电主轴本身还通过底座组件进行X向的移动；而且X向的运动，Y向的运动和Z向的运动均是通过伺服电机和滚珠丝杠组成的驱动机构驱动，相比传统普通电机驱动皮带的方式更加的稳定可靠，采用高速电主轴提高了加工效率；与此同时，还具有Y轴调整机构和Z轴调整机构，可以调整电主轴的旋转倾斜角度，通过该调整，高速电主轴上的开榫刀即可与弯曲类工件的工件轴线一致或者与工件轴线形成一夹角，从而实现加工弯曲类工件加工榫头或者加工带斜度的榫头；
[0029]本实用新型中的送料出料组件，通过储料架实现储料，通过夹料气缸和定位杆实现送料，同时还通过定位杆来实现辅助出料，最终加工后木料由出料气缸向前推出；与此同时，还设置有压料气缸，其能可靠的将待加工木料保持在加工位置；而且进一步的还能实现送料过程的平顺性以及压料气缸的高度调整。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本实用新型一种【具体实施方式】的整体结构示意图；
[0031]图2为底座组件的一种【具体实施方式】的结构示意图；
[0032]图3为铣刀传动组件的一种【具体实施方式】的正面立体结构示意图；
[0033]图4为图3中铣刀传动组件的背面立体结构示意图。
[0034]附图标记说明:
[0035]2-底座组件，3-铣刀传动组件，4-送料出料组件；
[0036]201-伺服电机，202-减速机，203-轴承座，204-底座，205-丝杆，206-丝杆螺母，207-滑动底板，208-联轴器，209-连接轴；
[0037]301-Y轴底板，302-伺服电机，303-联轴器，304-轴承座，305-滚珠丝杆，306-直线导轨，307-Y轴移动底板，308-立柱，309-Z轴立板，310-高速电主轴，311-第一直线导轨，312-第一调整齿轮，313-第一手轮，314-第一调整齿条，315-第一减速箱，316-锁紧杆，317-第二手轮，318-第二减速箱，319-第二调整齿轮，320-第二调整齿条，321-第一锁紧手柄，322-转动环，323-第二锁紧手柄，324-固定环；
[0038]401 -送料架，402-送料气缸，403-调整螺栓，404-缓冲器安装座，405-缓冲器，406-夹紧杆，407-直线导轨，408-联接杆，409-夹料气缸安装板，410-夹料气缸，411-夹料块，412-储料架，413-定位杆气缸，414-定位杆，415-气缸底板，416-推料连杆，417-压料块，418-压料杆，419-调节手轮，420-压料气缸，421-燕尾滑座，422-燕尾座，423-出料辅助板，424-出料气缸。
【具体实施方式】
[0039]下面结合附图及实施例描述本实用新型【具体实施方式】:
[0040]图1、图2、图3、图4和图5示出了本实用新型的一种【具体实施方式】，如图1所示，本具体实施例的数控双端自动开榫机包括底座组件2、沿底座横向左右对称安装并能左右滑动的铣刀传动组件3、送料出料组件4。
[0041]如图2所示，所述底座组件2主要包括伺服电机201、减速机202、轴承座203、底座204、丝杆205、丝杆螺母206、滑动底板207、联轴器208、连接轴209。滑动底板207上安装有铣刀传动组件3和送料出料组件4，送料出料组件包含送料部分、压料部分、出料部分等部件，伺服电机201通过减速机202驱动丝杆205转动，从而带动以上两边的部件在底座上相向或相背运动，从而达到调整工位距离的目的。而伺服电机由数字系统控制，只要设定好原点位置，即可通过数字输入的方式实现两边工位任意距离，不需人工判断，调整快捷、简单、控制精度高。
[0042]如图3和图4所示，所述铣刀传动组件主要包括Y轴底板301、伺服电机302、联轴器303、轴承座304、滚珠丝杆305、第一直线导轨306、Y轴移动底板307、立柱308、Z轴立板309、高速电主轴310、第二直线导轨311、第一调整齿轮312、第一手轮313、第一调整齿条314、第一减速箱315、锁紧杆316、第一手轮317、第二减速箱318、第二调整齿轮319、第二调整齿条320、第一锁紧手柄321、转动环322、第二锁紧手柄323、固定环324 ；
[0043]上述Y轴底板301上装有第一直线导轨306，Y轴移动底板307及其上安装的组件在沿第一直线导轨306作Y轴方向的直线运动。立柱308固定于Y轴移动底板307上，其上固定有Z轴立板310，相应的，Z轴立板310上也装有第二直线导轨312，高速电主轴311沿第二直线导轨312作Z轴方向的直线运动。而Y轴底板301和Z轴立板310上分别装有伺服电机302和滚珠丝杆305构成的驱动机构，通过数字控制系统即可实现高速电主轴311在YZ平面上的双轴联动，可实现各种曲线的轨迹运动，从而加工出各种形状的榫头。为了能够加工各种弯曲类的工件和各种有斜度的榫头，还设置有电主轴角度调整机构。松开锁紧杆316，转动第一减速箱315上的第一手轮313，即可通过第一调整齿轮312和第一调整齿条314啮合传动，实现Y轴底板301以Z轴为旋转中心转动一定的角度；同样的，松开第一锁紧手柄321和第二锁紧手柄323，转动第二减速箱318上的第二手轮317，即可通过第二调整齿轮319和第二调整齿条320啮合传动，实现Z轴立板309以Y轴为旋转中心转动一定的角度。通过上述的调整，高速电主轴310上的开榫刀即可与弯曲类工件的工件轴线一致或者与工件轴线形成一夹角，从而实现加工弯曲类工件加工榫头或者加工带斜度的榫头。
[0044]如图5所示，所述送料出料组件4主要包括送料架401、送料气缸402、调整螺栓403、缓冲器安装座404、缓冲器405、夹紧杆406、直线导轨407、联接杆408、夹料气缸安装板409、夹料气缸410、夹料块411、储料架412、定位杆气缸413、定位杆414、气缸底板415、推料连杆416、压料块417、压料杆418、调节手轮419、压料气缸420、燕尾滑座421、燕尾座422、出料辅助板423、出料气缸424 ;所述定位杆14包含前定位杆和后定位杆。
[0045]本具体实施例中，储料架412安装于送料架401上，送料架401固定安装在底座组件的滑动底板207上；储料架可根据木料的宽度作出调整，也可根据木料的厚度调整出料口的高度。夹料气缸410带动夹料块411往前压，与前定位杆形成夹料机构，将待加工木料夹紧，送料气缸402推出，将木料送至加工位置，同时后定位杆414将已加工好的木料推走，压料气缸420下压，即可将待加工木料压紧，送料气缸402返回，准备下一次送料动作，此时铣刀部分开始动作，对木料进行加工。加工好的木料滑落至出料区时，出料气缸424将木料推出。至此完成了一个送料流程。夹料块411上传有销轴和复位弹簧，只能单向顺时针摆动90度后复位成竖直状态，保证了送料气缸402返回时能避开加工区和待加工区的木料。相应的，前后定位杆414由定位杆气缸413驱动伸缩，保证了送料气缸402返回时能避开加工区的木料。进一步的，夹料块411和前定位杆414与木料成1.5°的夹角，能最大限度的保证压料的稳定性。气缸底板415前后位置都装有调整螺栓403和缓冲器405，通过对调整螺栓403的调节，较好的控制了送料的精度，而缓冲器405对气缸的动作起缓冲作用，保证送料的稳定性。压料气缸420安装燕尾滑座421上，燕尾座422固定于送料架401上，通过转动调节手轮419可控制压料气缸420的升降，从而保证能压紧较各种厚度的木料。通过调整出料辅助板423的角度，可保证各种厚度和宽度的木料顺利滑落。木料滑落后被出料气缸424往前推，使得加工好的木料被送至机器前面，省去操作工绕到机器后面收集成品的麻烦。
[0046]上面结合附图对本实用新型优选实施方式作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。
[0047]不脱离本实用新型的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本实用新型不限于特定的实施方式，本实用新型的范围由所附权利要求限定。
【权利要求】
1.一种数控双端自动开榫机，其特征在于:包含底座组件(2)、沿底座横向左右对称安装并能左右滑动的铣刀传动组件(3)和送料出料组件(4)； 所述底座组件(2)包括伺服电机(201)、减速机(202)、轴承座(203)、底座(204)、丝杆(205)、丝杆螺母(206)、滑动底板(207)、联轴器(208)和连接轴(209);滑动底板(207)上安装所述铣刀传动组件(3)和送料出料组件(4);伺服电机(201)通过减速机(202)驱动丝杆(205)转动，丝杠(205)上啮合安装的两个丝杠螺母(206)同时驱动两个滑动底板相向或背向运动；所述伺服电机由数字系统控制。
2.如权利要求1所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述丝杆(205)为两个，两个丝杆(205)通过连接轴(209)连接，连接轴(209)与丝杆(205)端部通过联轴器(208)连接；两个丝杆(205)的螺旋线方向相反，两个丝杆上对称啮合安装丝杆螺母(206)，每个丝杆螺母(206)上固定安装一个滑动底板(207)。
3.如权利要求2所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述铣刀传动组件(3)包含Y轴底板(301)，Y轴底板(301)固定安装在底座组件(2)的滑动底板(207)上；Y轴底板(301)上装有沿Y向设置的第一直线导轨(306)，Υ轴移动底板(307)滑动安装在第一直线导轨(306)上；所述Y轴移动底板(307)上固定安装立柱(308)，立柱(308)上固定有Z轴立板(310)，相应的，Z轴立板(310)上装有沿Z向设置的第二直线导轨(312)，高速电主轴(311)滑动安装在第二直线导轨(312)上； 上述Y轴底板(301)和Z轴立板(310)上分别装有伺服电机(302)和滚珠丝杆(305)构成的驱动机构，驱动机构用于分别驱动Y轴移动底板(307)和高速电主轴(311)运动，该伺服电机通过数字控制系统控制； 还包含电主轴角度调整机构，所述电主轴角度调整机构包含实现Y轴底板(301)以Z轴为旋转中心转动的Z轴调整机构和实现Z轴立板(309)以Y轴为旋转中心转动的Y轴调整机构。
4.如权利要求3所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述Z轴调整机构包含锁紧杆(316),第一减速箱(315),第一手轮(313),第一调整齿轮(312)和第一调整齿条(314);所述第一调整齿条(314)为圆弧形齿条，其两端固定安装在Y轴底板(301)上；第一调整齿条(314)与第一调整齿轮(312)啮合，第一调整齿轮(312)的转轴连接在第一减速箱(315)的输出轴上，第一减速箱(315)的输入轴连接第一手轮(313);所述锁紧杆(316)拧紧后，将Y轴底板(301)锁死，锁紧螺杆(316)松开后，Y轴底板(301)自由转动。
5.如权利要求4所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述Y轴调整机构包含第一锁紧手柄(321)，第二锁紧手柄(323)，第二减速箱(318)，第二手轮(317)，第二调整齿轮(319)和第二调整齿条(320)； 所述Z轴立板(309)的背面设置有圆弧形的转动环(322)，转动环(322)滑动安装在固定环(324)上，所述Z轴立板(309)的背面同时转动安装在固定环(324)上，Z轴立板(309)的旋转中心与所述圆弧形转动环的圆心重合；所述第二调整齿条(320)与第二调整齿轮(319)啮合，第二调整齿条(320)推动转动环(322)转动；第二调整齿轮(319)的转轴连接在第二减速箱(318)的输出轴上，第二减速箱(318)的输入轴连接第二手轮(317)； 上述第一锁紧手柄(321)安装在固定环(324)上，用于将固定环和Z轴立板相互锁紧；所述第二锁紧手柄(321)安装在转动环(322)上，用于将转动环和固定环相互锁紧。
6.如权利要求1?5任一所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述送料出料组件包含送料架(401);送料架(401)固定安装在底座组件(2)的滑动底板(207)上； 上述送料架(401)上安装有储料架(412)，夹料气缸(410)，夹料块(411)，送料气缸(402)，定位杆(414)，压料气缸(420)，压料杆(418)，压料块(417)，出料辅助板(423)和出料气缸(424)； 所述储料架(412)上放置待加工木料，其具有一排料口 ；夹料气缸(410)的活塞杆端部连接夹料块(411)，夹料块(411)与定位杆(414)形成夹料机构，将储料架(412)排料口的待加工木料夹紧； 送料气缸(402)将所述夹料气缸(410)和定位杆(414)同时向前推动，待加工木料被推至加工位置；压料气缸(420)的活塞杆上安装压料杆(418)，压料杆(418)的端部安装压料块(411)，压料块(411)将上述加工位置的待加工木料压住，待加工木料在加工位置加工完毕后，成为加工后木料； 上述送料架(401)上还设置有出料辅助板(423)，所述定位杆在前进过程中将加工后木料由出料辅助板(423)推下至送料架(401)底部，所述送料架(401)的底部安装有将所述加工后木料向前推的出料气缸(424)。
7.如权利要求6所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述送料气缸(402)的活塞杆上连接推料连杆(416)，推料连杆(416)上固定安装气缸底板(415)，气缸底板(415)通过联接杆(408)连接有夹料气缸安装板(409)，所述夹料气缸安装板(409)和气缸底板(415)同时滑动安装在直线导轨(407)上，所述夹料气缸安装板(409)上安装夹料气缸(410)，所述气缸底板(415)上安装定位杆气缸(413)，定位杆气缸(413)上安装定位杆(414)，定位杆(414)包含前定位杆和后定位杆，前定位杆与夹料块共同夹紧待加工木料，后定位杆将位于加工位置的加工后木料由出料辅助板(423)推下至送料架(401)底部。
8.如权利要求7所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述储料架(412)的宽度可调，并且其排料口高度同样可调； 所述送料架(401)上，位于气缸底座(415)前后两侧均设置一个缓冲限位组件，缓冲限位组件包含有用于调整限位位置的调整螺栓(403)，还包含缓冲器(405)，缓冲器(405)安装在缓冲器安装座(404)上； 所述夹料块(411)和前定位杆与待加工木料成1.5°夹角； 所述夹料块(411)上安装由销轴和复位弹簧组成的复位机构，夹料块(411)在复位机构的作用下单向摆动90°后复位。
9.如权利要求8所述的一种数控双端自动开榫机，其特征在于:所述压料气缸(420)安装在燕尾滑道(421)上，燕尾滑道(421)滑动安装在燕尾座(422)上；燕尾座(422)固定安装在送料架(401)上；还包含手轮(419)，手轮(419)驱动压料气缸(420)整体升降； 所述出料辅助板(423)倾斜向下设置，其倾斜角度可调。
【文档编号】B27F1/00GK204076424SQ201420254359
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年5月14日 优先权日:2014年5月14日
【发明者】何培鎏 申请人:广东威德力机械实业股份有限公司