CN109397453A - 一种用于生产木墩的全自动生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种用于生产木墩的全自动生产线。其包括工作台，在工作台上设有进料装置，打钉装置，切断装置及升降驱动装置及控制器，在进料装置上设有检测元件，检测元件检测到木板后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送对木墩进行截断的驱动信号至升降驱动装置，及发送控制进料装置运行状态的信号至进料装置，木墩切断完成后控制器发送用于控制木板原料的进料信号至进料装置。通过设控制器控制切断装置、进料装置及打钉装置，实现全自动木板的装订及木墩切断，定位精确，切断精度高。本发明可边装订边进料，实现无间歇生产，由下向上弧形切断，省力省能源，生产成本低，生产效率高，确保了生产精度。

Description

一种用于生产木墩的全自动生产线

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种用于生产木墩的全自动生产线。

背景技术

木托盘是以天然木材为原料制造的托盘。是现在使用最广的托盘。托盘是用于集装、堆放、搬运和运输的放置作为单元负荷的货物和制品的水平平台装置。一般用木材、金属、纤维板制作，便于装卸、搬运单元物资和小数量的物资。托盘的种类主要有木质的，塑料的，金属等材料。木质是现在使用最广的，因为其价格便宜、结实。

木托盘一般需要用不同尺寸的木墩作支撑，木墩就是将多层木板经过打钉合成一个较厚的木板以加强其强度的多层木板的钉合，在木墩的生产过程中，现有技术中，先用木板装订设备将木板装订成木墩，然后再移动到切割设备进行木墩切割，装订和切割木墩需分开进行，这种半人工半机器的生产方式不仅人力成本高，费时费力，而且生产效率低下，也不利于保证安全生产，加工件的精度也难得到保证，不利于高精度要求的木墩加工生产。

CN 205685449 U 公开了一种自动打钉切墩一体机，包括材料上料机构，底板两侧分别连接边板，底板前部设有前挡板，前挡板上设有电机，电机连接电机轴，边板上部连接光轴支架，光轴支架连接光轴，光轴上设有直线轴承，六棱轴连接伞齿轮。相对现有技术，本实用新型安装灵活可调的高速旋转的刨刀对多余要求厚度模板进行刨削，达到所需木墩要求的厚度，气动压合装置再次将多层模板两边及上面夹紧固定，保证木墩的外形平整，能够保证生产出的木墩钉距相同。CN 104149144 A公开了一种木板全自动打钉机，包括：操作平台、传动装置架、传动装置、打钉装置、切割机构、挤压气缸、定位轮、压板轮和控制单元，所述传动装置架焊接在操作平台上部，所述传动装置设置在传动装置架上部，所述打钉装置对称设置在操作平台前后两侧，所述切割机构设置在操作平台下部，所述挤压气缸设置在切割装置左上部，所述定位轮设置在操作上平面，所述压板轮设置在传动装置右侧，所述控制单元分别与传动装置、挤压装置、切割机构和打钉装置相连接。

上述专利虽然可实现打钉切墩在一个设备中完成加工生产，自动化程度和生产效率也得到提高，但是，其打钉机构中，是通过每次打钉后将卷钉枪快速移动，来保证生产出的木墩钉间距相同，以及在木板全自动打钉机中，传动装置停止工作后，打钉机再开始工作，打钉工作完成后，传动装置开始继续工作，即打钉与传动过程不能连续进行，导致打钉效率低，大大降低了生产效率。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明所要解决的技术问题是，提供一种全自动木墩加工，加工精度高，边装订边进料，可实现无间歇生产，生产效率高，由下向上弧形切断，省力，节省能源，降低生产成本，操作方便的用于生产木墩的全自动生产线。

本发明为实现上述目的采用的技术方案是：一种用于生产木墩的全自动生产线，包括工作台，在工作台上设有用于输送木板原料的进料装置，沿进料装置的进料方向设有用于将多层木板原料进行装订成木墩的打钉装置，在工作台下方设有用于将木墩根据所需尺寸进行截断切割的切断装置及用于升降切断装置的升降驱动装置，还包括控制器，在所述进料装置上靠近打钉装置的一端设有用于检测木板的检测元件，所述检测元件检测到木板后发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送用于升降切断装置对木墩进行截断的驱动信号至所述升降驱动装置，以及发送用于控制进料装置运行状态的信号至进料装置，木墩切断完成后所述控制器发送用于控制木板原料的进料信号至进料装置。

进一步的，所述切断装置包括用于木墩切断的锯片，切断传动带，切断传动带轮，用于驱动切断传动带轮转动以带动所述切断传动带转动的锯片电机以及用于锯片由下而上弧线运行的锯片支撑装置，所述升降驱动装置包括升降气缸，在升降驱动装置上连接有用于计算木墩切割长度的编码器。

进一步的，所述打钉装置包括两对称设置于木板原料两侧用于木板装订的钉枪，设于两钉枪外侧用于调节两钉枪间距的调节板，两平行设置于两钉枪内侧根据木板原料装订厚度进行调节的料仓定位板以及用于驱动钉枪进行装订的装订气缸，所述控制器接收到检测元件发送的检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木板的装订位置移至钉枪的枪嘴中心位置时，向所述装订气缸发送驱动信号。

进一步的，所述进料装置包括进料台，齿条传送带，传送带齿轮，用于驱动传送带齿轮以带动齿条传送带转动的进料伺服电机，所述控制器发送用于控制运行状态的信号至所述进料伺服电机。

进一步的，还包括沿木板进料方向设有用于防止木板进料时偏移进行竖向限位的进料压料装置，用于防止木墩切断时偏移进行竖向限位的切断压料装置以及沿木墩移动方向设于切断压料装置两端用于木墩切断时进行横向限位的切断夹紧装置。

进一步的，所述进料压料装置包括压料辊轮和用于升降压料辊轮的压料气缸，所述检测元件检测到木板后，将检测信号发送至控制器，控制器读取编码器数据，计算出当木板移至进料压料装置的压料辊轮中心位置时，向所述压料气缸发送驱动信号。

进一步的，所述切断压料装置包括中空支撑架，通过滑块设于中空支撑架上的两压料板，与滑块滑动连接竖向设置的导轨及用于驱动压料板上下升降进行压紧木墩的切断压料气缸，所述锯片设于中空支撑架下方中心位置，所述切断夹紧装置包括对称竖向设置于中空支撑架外侧面的可移动调节的夹紧辊及用于驱动夹紧辊对木墩进行横向夹紧定位的夹紧气缸，所述控制器接收到检测元件检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木墩运行至切断压料装置的中空支撑架下方中心位置时，向所述切断压料气缸和夹紧气缸发送用于竖向压紧定位和横向夹紧定位的驱动信号、向所述进料伺服电机发送暂停进料的驱动信号以及向所述升降气缸发送上升锯片进行木墩切断的驱动信号。

进一步的，所述切断压料装置上设有一用于检测锯片运行至最高限位时的上限检测元件，所述上限检测元件检测到锯片后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送锯片回位的信号至升降气缸，在工作台下方还设有用于检测锯片运行至原始位置的回位检测元件，所述回位检测元件检测到锯片后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送进料信号至进料伺服电机。

进一步的，还包括沿工作台的工作方向设有用于将木墩切断完成后进行输出的出料装置及设置于中空支撑架内用于吸除木墩切断时产生的木屑木粉的吸尘装置。

进一步的，还设有用于显示参数信息以及生产数据信息的显示终端，所述控制器为PLC控制器，所述检测元件、上限检测元件以及回位检测元件均为光电接近开关。

本发明用于生产木墩的全自动生产线的有益效果是：通过设有控制器进行控制进料装置、打钉装置及切断装置的驱动，同时预先设定好打钉间距以及木墩切割长度，实现全自动木板的装订及木墩的切断，定位精确，切断精度高，生产效率高；通过设置可连续打钉的钉枪，与控制***配合，实现无间歇连续打钉工作，节省了生产时间和劳动力，大大提高了生产效率；吸尘装置的设置，吸走木屑木粉，保证了加工过程中工作环境的清洁；通过设置进料压料装置、切断压料装置以及切断夹紧装置，确保了进料及切断施工过程中装订位置的准确性及木墩切断尺寸的精确性，通过在切断装置上设置锯片支撑装置，可使得锯片由下而上弧线运行，即依据杠杆原理设置，这种结构在切断过程中省力，可节省部分能源，降低生产成本。本发明可边装订边进料，实现无间歇生产，生产效率高，由下向上弧形切断，省力，节省能源，降低了生产成本，提高了生产效率，确保了生产精度。本发明设计科学合理，操作简单，改良了传统装置，具有很好的推广应用价值。

附图说明

图1 为本发明整体结构示意图；

图2为本发明结构示意图；

图3为本发明打钉装置和压料装置结构示意图；

图4为本发明切割装置结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1、2、3、4所示，一种用于生产木墩的全自动生产线，包括工作台1，在工作台1上设有用于输送木板7原料的进料装置2，沿进料装置2的进料方向设有用于将多层木板原料进行装订成木墩的打钉装置3，在工作台1下方设有用于将木墩根据所需尺寸进行截断切割的切断装置4及用于升降切断装置的升降驱装置5，还包括控制器，在进料装置2上靠近打钉装置的一端设有用于检测木板的检测元件6，检测元件6检测到木板7后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送用于升降切断装置4对木墩进行截断的驱动信号至所述升降驱动装置5，以及发送用于控制进料装置2运行状态的信号至进料装置2，木墩切断完成后所述控制器发送用于控制木板7原料的进料信号至进料装置2。

切断装置4包括用于木墩切断的锯片8，切断传动带，切断传动带轮，用于驱动切断传动带轮转动以带动所述切断传动带转动的锯片电机9以及用于锯片8由下而上弧线运行的锯片支撑装置，锯片支撑装置包括支撑底座10，在支撑底座10上设有一倾斜设置的支撑板11，支撑底座10与支撑板11的一端通过转轴12转动连接，支撑板11的另一端下方与所述的升降驱动装置5连接，在支撑板11上设有连接轴13，连接轴13的一端与锯片8转动连接，另一端与所述的切割传动带轮连接，支撑板11与支撑底座10连接的一端低于与升降驱动装置连接的一端，以构成杠杆原理的构造，使得升降驱动装置5，在较小推动力下可达到所要求的升降高度，从而节省部分能源，达到降低生产成本的目的。

为了使控制器发送的控制指令更精确，以使锯片8能精确的进行切割所要求的长度木墩，在升降驱动装置5上连接有用于计算木墩切割长度的编码器，而且齿条传送带带动木板的运行长度不受运行速度的影响，因此，控制器接收到检测信号后，实时读取编码器数据，向所述升降驱动装置5发送驱动信号，升降驱动装置5驱动锯片8由下而上进行弧线上升切断，这种有弧度上升进行切断，比较容易切断，且切断部位没有毛刺，升降驱动装置5包括升降气缸。

进料装置包括进料台27，齿条传送带，传送带齿轮，用于驱动传送带齿轮以带动齿条传送带转动的进料伺服电机，齿条传送带上设有传送滑块32，传送滑块32上固定有推手29，进料伺服电机带动传送带齿轮转动，传送带齿轮带动齿条传送带转动，齿条传送带带动滑块移动，滑块带动推手向进料方向移动，从而推动木板原料向前移动，控制器发送用于控制运行状态的信号至所述进料伺服电机。

为了实现连续无间歇打钉的目的，打钉装置3包括两对称设置于木板原料两侧用于木板装订的钉枪14，优选的钉枪14采用现有技术的钉枪，以实现连续打钉工作，设于两钉枪外侧用于调节两钉枪间距的调节板15，两平行设置于两钉枪14内侧根据木板原料装订厚度进行调节的料仓定位板16以及用于驱动钉枪14进行装订的装订气缸，控制器接收到检测元件发送的检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木板的装订位置移至钉枪的枪嘴中心位置时的木板运行距离，向所述装订气缸发送驱动信号，钉枪上的撞针从枪嘴伸出进行打钉动作，装订完成后撞针回位，等待下一个信号，进行下一次装订。

优选的，还包括沿木板进料方向设有用于防止木板进料时偏移进行竖向限位的进料压料装置17，用于防止木墩切断时偏移进行竖向限位的切断压料装置18以及沿木墩移动方向设于切断压料装置18两端用于木墩切断时进行横向限位的切断夹紧装置19。

进料压料装置17包括压料辊轮33和用于升降压料辊轮的压料气缸20，优选的，压料辊轮33为钢轮，钢轮表面设有可增加摩擦力的若干条凹槽，压料辊轮的设置增加了木板与工作台之间的摩擦力，避免当木板向前移动的过程中发生滑动同时可把木板压平，还可以减小与木板之间的摩擦力，可以在木板的摩擦力作用下滚动。检测元件检测到木板后，将检测信号发送至控制器，控制器读取编码器数据，计算出当木板移至进料压料装置的压料辊轮33中心位置时木板运行的距离，并向所述压料气缸20发送驱动信号，压料气缸20驱动压料辊轮33向下运行，压料辊轮压在木板上，木板带动压料辊轮33转动。

切断压料装置18包括中空支撑架30，通过滑块设于中空支撑架30上的两压料板31，与滑块滑动连接竖向设置的导轨及用于驱动压料板上下升降进行压紧木墩的切断压料气缸21，锯片8设于中空支撑架30下方中心位置，即两压料板中心位置，切断夹紧装置19包括对称竖向设置于中空支撑架外侧面的可移动调节的夹紧辊22及用于驱动夹紧辊对木墩进行横向夹紧定位的夹紧气缸23，控制器接收到检测元件检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木墩运行至切断压料装置的中空支撑架30下方中心位置时木墩运行的距离后，向所述切断压料气缸和夹紧气缸发送用于竖向压紧定位和横向夹紧定位的驱动信号、向所述进料伺服电机发送暂停进料的驱动信号以及向所述升降气缸发送上升锯片进行木墩切断的驱动信号，具体的，控制器发送暂停信号至进料伺服电机，控制进料伺服电机暂停转动，从而可以控制齿条传送带暂停带动木板运行，在木墩保持静止的时序内锯片进行切断和回位动作。

切断压料装置18上设有一用于检测锯片运行至最高限位时的上限检测元件，上限检测元件检测到锯片8后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送锯片回位的信号至升降气缸，升降气缸带动锯片8回位，在工作台1下方还设有用于检测锯片8运行至原始位置的回位检测元件，回位检测元件检测到锯片8后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送进料信号至进料伺服电机，进料伺服电机开始转动，继续进行输送进料工作。

优选的还包括沿工作台1的工作方向设有用于将木墩切断完成后进行输出的出料装置24及设置于中空支撑架内用于吸除木墩切断时产生的木屑木粉的吸尘装置25。还设有用于显示参数信息以及生产数据信息的显示终端26，控制器采用环境适应能力高的PLC控制器，检测元件6、上限检测元件以及回位检测元件均为检测性能精准、成本较低的光电接近开关。出料装置包括出料平台，吸尘装置为现有技术。

本发明在使用时，先将所需木墩切断长度以及木板到进料压料装置17的压料辊轮的中心位置、钉枪14的枪嘴的中心位置以及切断压料装置18的中空支撑架30中心位置的长度设置到控制***34中，再将木板放入进料台27，最后启动按钮开关28以及锯片电机9，进料驱动转动，推料的推手29开始推动木板进行进料工作。当检测元件6检测到木板的信号后，将检测信号发送至控制器，控制器实时读取编码器上的数据，当木板运行至进料压料装置的压料辊轮33的中心位置时，控制器发送驱动信号至压料气缸20，进行压紧木板；当木板运行到钉枪的枪嘴中心位置时，控制器发送驱动信号至装订气缸，进行装订，此时，进料装置2处于进料状态；木板装订成木墩，木墩运行至切断压料装置18的中空支撑架30中心位置时，控制器发送驱动信号至切断压料气缸21以及夹紧气缸23，对木墩进行竖向和横向定位，及向进料伺服电机发送暂停进料信号，进料伺服电机停止转动，进料停止，同时控制器发送驱动信至升降驱动装置5，升降驱动装置推动锯片8由下而上弧线移动，进行木墩切断；当锯片8运行至最高限位时，上限检测元件检测到锯片8后，发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送锯片回位的信号至升降气缸，升降驱动装置带动锯片8回位，回位过程中切断压料装置18及切断夹紧装置19处于压紧木墩的状态；当回位检测元件检测到锯片8后，发送信号至控制器，控制器接收到检测信号后发送进料信号至进料伺服电机，送料伺服电机开始转动，继续送料，同时切断压料装置18及切断夹紧装置19回位离开木墩；在锯片8进行切断过程中，吸尘装置25将切断产生的木屑木粉全部吸出；当木墩下一切断位置运行至中空支撑架30中心位置后进行切断，以此循环切断工作。当推手移动至进料原点时，检测元件检测到信号，并将检测信号发送至控制器，控制器接收到信号后发送推手回位信号至进料伺服电机，进料伺服电机反向转动，从而驱动传送带齿轮反方向转动，直至推手29回到原位，木板加工结束。

上述实施例只是为了说明本发明的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡是根据本发明内容的实质所做出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于生产木墩的全自动生产线，包括工作台，其特征在于：在工作台上设有用于输送木板原料的进料装置，沿进料装置的进料方向设有用于将多层木板原料进行装订成木墩的打钉装置，在工作台下方设有用于将木墩根据所需尺寸进行截断切割的切断装置及用于升降切断装置的升降驱动装置，还包括控制器，在所述进料装置上靠近打钉装置的一端设有用于检测木板的检测元件，所述检测元件检测到木板后发送检测信号至控制器，所述控制器接收检测信号后发送用于升降切断装置对木墩进行截断的驱动信号至所述升降驱动装置，以及发送用于控制进料装置运行状态的信号至进料装置，木墩切断完成后所述控制器发送用于控制木板原料的进料信号至进料装置。

2.根据权利要求1所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述切断装置包括用于木墩切断的锯片，切断传动带，切断传动带轮，用于驱动切断传动带轮转动以带动所述切断传动带转动的锯片电机以及用于锯片由下而上弧线运行的锯片支撑装置，所述升降驱动装置包括升降气缸，在升降驱动装置上连接有用于计算木墩切割长度的编码器。

3.根据权利要求1所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述打钉装置包括两对称设置于木板原料两侧用于木板装订的钉枪，设于两钉枪外侧用于调节两钉枪间距的调节板，两平行设置于两钉枪内侧根据木板原料装订厚度进行调节的料仓定位板以及用于驱动钉枪进行装订的装订气缸，所述控制器接收到检测元件发送的检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木板的装订位置移至钉枪的枪嘴中心位置时，向所述装订气缸发送驱动信号。

4.根据权利要求1所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述进料装置包括进料台，齿条传送带，传送带齿轮，用于驱动传送带齿轮以带动齿条传送带转动的进料伺服电机，所述控制器发送用于控制运行状态的信号至所述进料伺服电机。

5.根据权利要求2所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：还包括沿木板进料方向设有用于防止木板进料时偏移进行竖向限位的进料压料装置，用于防止木墩切断时偏移进行竖向限位的切断压料装置以及沿木墩移动方向设于切断压料装置两端用于木墩切断时进行横向限位的切断夹紧装置。

6.根据权利要求5所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述进料压料装置包括压料辊轮和用于升降压料辊轮的压料气缸，所述检测元件检测到木板后，将检测信号发送至控制器，控制器读取编码器数据，计算出当木板移至进料压料装置的压料辊轮中心位置时，向所述压料气缸发送驱动信号。

7.根据权利要求5所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述切断压料装置包括中空支撑架，通过滑块设于中空支撑架上的两压料板，与滑块滑动连接竖向设置的导轨及用于驱动压料板上下升降进行压紧木墩的切断压料气缸，所述锯片设于中空支撑架下方中心位置，所述切断夹紧装置包括对称竖向设置于中空支撑架外侧面的可移动调节的夹紧辊及用于驱动夹紧辊对木墩进行横向夹紧定位的夹紧气缸，所述控制器接收到检测元件检测到木板的信号后，读取编码器数据，计算出当木墩运行至切断压料装置的中空支撑架下方中心位置时，向所述切断压料气缸和夹紧气缸发送用于竖向压紧定位和横向夹紧定位的驱动信号、向所述进料伺服电机发送暂停进料的驱动信号以及向所述升降气缸发送上升锯片进行木墩切断的驱动信号。

8.根据权利要求7所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：所述切断压料装置上设有一用于检测锯片运行至最高限位时的上限检测元件，所述上限检测元件检测到锯片后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送锯片回位的信号至升降气缸，在工作台下方还设有用于检测锯片运行至原始位置的回位检测元件，所述回位检测元件检测到锯片后发送检测信号至控制器，控制器接收检测信号后发送进料信号至进料伺服电机。

9.根据权利要求1-8任一项所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：还包括沿工作台的工作方向设有用于将木墩切断完成后进行输出的出料装置及设置于中空支撑架内用于吸除木墩切断时产生的木屑木粉的吸尘装置，还设有用于显示参数信息以及生产数据信息的显示终端，所述控制器为PLC控制器，所述检测元件、上限检测元件以及回位检测元件均为光电接近开关。

10.根据权利要求9所述的用于生产木墩的全自动生产线，其特征是：锯片支撑装置包括支撑底座，在支撑底座上设有一倾斜设置的支撑板，支撑底座与支撑板的一端通过转轴转动连接，支撑板的另一端下方与所述的升降驱动装置连接，在支撑板上设有连接轴，连接轴的一端与锯片转动连接，另一端与所述的切割传动带轮连接，支撑板与支撑底座连接的一端低于与升降驱动装置连接的一端。