CN109808005A - 一种龙门式多工位榫卯加工中心及其加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种龙门式多工位榫卯加工中心及其加工方法,包括榫卯加工中心本体，组合龙门，在榫卯加工中心本体上组合龙门由Z轴伺服电机及减速器齿轮机构驱动通过齿条沿Z轴导轨移动，组合龙门上Y轴导轨的滑块固定在十字滑板上，Y轴丝杆的丝杆螺母固定在十字滑板，Y轴丝杆两端固定在组合龙门的中间，Y轴伺服电机固定在组合龙门的上端，X轴导轨固定在主轴座上，主轴座上还固定X轴丝杆的支撑，主轴座上固定可旋转的主轴总成，十字滑块和主轴座Y向上下移动时由两个气缸分担一部分重量，减轻伺服电机的负荷，气缸座固定在组合龙门的上端，气缸通过固定在十字滑块上连接块固定在十字滑块上出杆，利用出杆上气压的力抵消十字滑块。

Description

一种龙门式多工位榫卯加工中心及其加工方法

技术领域

本发明涉及多工位榫卯加工中心技术领域，具体为一种龙门式多工位榫卯加工中心及其加工方法。

背景技术

榫卯（sǔn mǎo），是古代中国建筑、家具及其它器械的主要结构方式，是在两个构件上采用凹凸部位相结合的一种连接方式。凸出部分叫榫（或叫榫头）；凹进部分叫卯（或叫榫眼、榫槽）。

其特点是在物件上不使用钉子，利用卯榫加固物件，体现出中国古老的文化和智慧。

申请号“CN 109397419 A”的技术方案中采用的“侧立座8”为单个的龙门座，这样在运行组合龙门的时候以及组合龙门内部的“主轴总成”的稳定性不够高，运行速度也不够快，从而导致加工中心的加工效率低下，加工精度不够。

发明内容

本发明的目的在于提供一种减少设备的能耗，降低伺服电机的负荷的龙门式多工位榫卯加工中心及其加工方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种龙门式多工位榫卯加工中心,包括榫卯加工中心本体，组合龙门，所述榫卯加工中心本体上设有床身，所述床身的两侧设有齿条与Z轴导轨，齿条与Z轴导轨通过螺丝固定在床身的侧面，所述床身的上方两侧边缘对称设有移动滑轨，床身的上方设有木材固定机构B，所述木材固定机构B的一侧设有木材固定机构A，木材固定机构B的另一侧设有木材固定机构C，所述床身的一端上方设有组合龙门。

优选的，所述组合龙门两侧下方的支架上设有龙门座，所述龙门座的内部设有Z轴伺服电机B，所述组合龙门的上方中央设有Z轴支架立柱，Z轴支架立柱的顶部中央设有Y轴伺服电机，Y轴伺服电机的下方设有Y轴丝杆，所述Y轴丝杆的两侧对称设有Y轴导轨，Y轴丝杆与Y轴伺服电机连接，所述Y轴伺服电机的两侧对称设有气缸座，气缸座的下方设有气缸A，所述气缸A上方的一端与气缸座固定连接，Z轴支架立柱的一侧设有十字滑板，十字滑板的中间竖直方向设有Z轴伺服电机B，所述十字滑板的中间水平方向设有Z轴伺服电机A，所述十字滑板与Y轴伺服电机固定连接，所述十字滑板的一侧设有主轴座，主轴座安装在Z轴伺服电机A的外侧。

优选的，所述主轴座的内部水平方向设有X轴丝杆，Z轴伺服电机A与X轴丝杆的下方设有X轴导轨，所述X轴导轨通过螺丝与主轴座固定连接，所述X轴丝杆的一端与Z轴伺服电机A固定连接，所述主轴座的一端外侧设有X轴伺服电机A，X轴伺服电机A与X轴丝杆的一端固定连接，所述X轴丝杆的下方设有主轴总成。

优选的，所述气缸A的底端与十字滑板的一侧之间设有连接块，所述连接块的一侧与十字滑板的一侧表面固定连接，连接块的另一侧与气缸A的底端固定连接。

优选的，所述主轴总成的两端与主轴座固定连接，主轴总成的一端设有X轴伺服电机B，所述主轴总成的下方设有铣刀，主轴总成的一侧侧面设有木料夹持头。

优选的，所述Z轴伺服电机B的转轴上设有齿轮，Z轴伺服电机B转轴上的齿轮与Z轴导轨相互咬合。

优选的，所述榫卯加工中心本体的本体底部设有枕架。

优选的，一种龙门式多工位榫卯加工中心，其加工方法包括以下步骤：

A、调整好木材固定机构A，木材固定机构B与木材固定机构C之间的间距；

B、然后将需要加工的木料放置在木材固定机构A，木材固定机构B与木材固定机构C的木材夹持槽上；

C、Z轴伺服电机B驱动组合龙门在床身的上方移动，将主轴总成移动到需要加工的木材固定机构A，木材固定机构B或者木材固定机构C的上方；

D、主轴总成在伺服电机的驱动下对木材进行加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）主轴座上固定可旋转的主轴总成，十字滑块和主轴座Y向上下移动时由两个气缸分担一部分重量，减轻伺服电机的负荷；

（2）气缸通过固定在十字滑块上连接块固定在十字滑块上出杆，利用出杆上气压的力抵消十字滑块。

（3）本装置设计合理，对木材的加工速度快，加工精度高。

附图说明

图1为本发明榫卯加工中心本体主视图；

图2为本发明榫卯加工中心本体左视图；

图3为本发明榫卯加工中心本体背部示意图；

图4为本发明组合龙门主视图；

图5为本发明组合龙门背部示意图。

图中：1、床身；2、木材固定机构A；3、齿条；4、Z轴导轨；5、木材固定机构B；6、木材固定机构C；7、移动滑轨；8、组合龙门；9、气缸座；10、气缸A；11、连接块；12、十字滑板；13、Z轴伺服电机A；14、X轴丝杆；15、Y轴伺服电机；16、Y轴丝杆；17、Y轴导轨；18、主轴座；19、主轴总成；20、X轴伺服电机A；21、X轴伺服电机B；22、Z轴伺服电机B；23、X轴导轨；24、龙门座；25、滑行脚架；26、榫卯加工中心本体；27、Z轴伺服电机B。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-5,本发明提供一种技术方案：一种龙门式多工位榫卯加工中心,包括榫卯加工中心本体26，组合龙门8，榫卯加工中心本体26上设有床身1，榫卯加工中心本体1的本体底部设有枕架，床身1的两侧设有齿条3与Z轴导轨4，齿条3与Z轴导轨4通过螺丝固定在床身1的侧面，床身1的上方两侧边缘对称设有移动滑轨7，床身1的上方设有木材固定机构B5，木材固定机构B5的一侧设有木材固定机构A2，木材固定机构B5的另一侧设有木材固定机构C6，床身1的一端上方设有组合龙门8。

组合龙门8两侧下方的支架上设有龙门座24，龙门座24的内部设有Z轴伺服电机B22，组合龙门8的上方中央设有Z轴支架立柱，Z轴支架立柱的顶部中央设有Y轴伺服电机15，Y轴伺服电机15的下方设有Y轴丝杆16，Y轴丝杆16的两侧对称设有Y轴导轨17，Y轴丝杆16与Y轴伺服电机15连接，Y轴伺服电机15的两侧对称设有气缸座9，气缸座9的下方设有气缸A10，气缸A10的底端与十字滑板12的一侧之间设有连接块11，连接块11的一侧与十字滑板12的一侧表面固定连接，连接块11的另一侧与气缸A10的底端固定连接。

气缸A10上方的一端与气缸座9固定连接，Z轴支架立柱的一侧设有十字滑板12，十字滑板12的中间竖直方向设有Z轴伺服电机B22，Z轴伺服电机B22的转轴上设有齿轮，Z轴伺服电机B22转轴上的齿轮与Z轴导轨4相互咬合，十字滑板12的中间水平方向设有Z轴伺服电机A13，十字滑板12与Y轴伺服电机15固定连接，十字滑板12的一侧设有主轴座18，主轴座18安装在Z轴伺服电机A13的外侧。

主轴座18的内部水平方向设有X轴丝杆14，Z轴伺服电机A13与X轴丝杆14的下方设有X轴导轨23，X轴导轨23通过螺丝与主轴座18固定连接，X轴丝杆14的一端与Z轴伺服电机A13固定连接，主轴座18的一端外侧设有X轴伺服电机A20，X轴伺服电机A20与X轴丝杆14的一端固定连接。

X轴丝杆14的下方设有主轴总成19，在主轴总成19的两端与主轴座18固定连接，主轴总成19的一端设有X轴伺服电机B21，主轴总成19的下方设有铣刀，主轴总成19的一侧侧面设有木料夹持头。

运转加工方法：床身1两侧固定有Z轴导轨二根4、齿条3二条，组合龙门8由Z轴伺服电机22及减速器齿轮机构驱动通过齿条沿Z轴导轨移动。组合龙门8上固定Y轴导轨17，Y轴17的滑块固定在十字滑板12上，Y轴丝杆16的丝杆螺母固定在十字滑板12，Y轴丝杆16两端固定在组合龙门8的中间。Y轴伺服电机15固定在组合龙门的上端，Y轴伺服电机15驱动Y轴丝杆16，十字滑板12就沿竖导轨17上下Y向移动。导轨十字滑板12的反面固定X轴导轨23的滑块，X轴丝杆14的丝杆螺母，X轴导轨23固定在主轴座18上，主轴座18上还固定X轴丝杆14的支撑，主轴座18上固定X轴伺服电机20，X轴伺服电机20驱动X轴丝杆14旋转，主轴座就沿着十字滑板12上固定的X轴导轨的滑块移动，主轴座18上固定可旋转的主轴总成19，十字滑块12和主轴座18Y向上下移动时由两个气缸10分担一部分重量，减轻伺服电机的负荷，气缸10固定气缸座9上，气缸座9固定在组合龙门8的上端。气缸10的出杆通过固定在十字滑块12上连接块11固定在十字滑块上，利用出杆上气压的力抵消十字滑块9，主轴座18，主轴总成19的重量。

组合龙门由二个龙门座24，T形横梁装配紧固而成,龙门座24上固定有两根Z轴丝杆四个滑块，组合龙门8在Z轴伺服电机A13及减速器齿轮机构驱动通过齿条3在床身1上沿Z轴导轨4移动，T形横梁固定有Y轴导轨17上，Y轴伺服电机15，Y轴丝杆16的支撑。

Y轴导轨17的滑块固定在十字滑板12上，Y轴丝杆16的螺母固定在十字滑板12上,Y轴伺服电机15驱动Y轴丝杆16转动，Y轴丝杆16的螺母及十字滑块12沿Y向上下移动，十字滑块12另一面固定有两根X轴导轨17的滑块，还固定X轴丝杆17的螺母，两根X轴导轨17固定在主轴座18上，X轴丝杆14两端支撑固定在主轴座18上，X轴伺服电机A20固定在主轴座18上，X轴伺服电机A20驱动X轴丝杆14转动，主轴座18沿X方向水平移动。

主轴座18上固定可旋转的主轴总成19十字滑块12和主轴座18Y向上下移动时由两个气缸A10分担一部分重量，减轻Y轴伺服电机15的负荷，气缸A10的缸体固定在气缸座9上，气缸座9固定在组合龙门T形横梁的上端，气缸A10的出杆通过固定在十字滑块上连接块11固定在十字滑块上，利用出杆上气压的力抵消十字滑块12，主轴座18，主轴总成19的重量。

本装置设计合理，采用对称的组合龙门，使组合龙门8的稳定性提高，从而使木材的加工速度快，加工精度提高高。

一种龙门式多工位榫卯加工中心，其加工方法包括以下步骤：

A、调整好木材固定机构A2，木材固定机构B5与木材固定机构C6之间的间距；

B、然后将需要加工的木料放置在木材固定机构A2，木材固定机构B5与木材固定机构C6的木材夹持槽上；

C、Z轴伺服电机B22驱动组合龙门8在床身1的上方移动，将主轴总成19移动到需要加工的木材固定机构A2，木材固定机构B5或者木材固定机构C6的上方；

D、主轴总成19在伺服电机的驱动下对木材进行加工。

本发明的有益效果是：

（1）主轴座上固定可旋转的主轴总成，十字滑块和主轴座Y向上下移动时由两个气缸分担一部分重量，减轻伺服电机的负荷；

（2）气缸通过固定在十字滑块上连接块固定在十字滑块上出杆，利用出杆上气压的力抵消十字滑块。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种龙门式多工位榫卯加工中心,包括榫卯加工中心本体（26），组合龙门（8），其特征在于：所述榫卯加工中心本体（26）上设有床身（1），所述床身（1）的两侧设有齿条（3）与Z轴导轨（4），齿条（3）与Z轴导轨（4）通过螺丝固定在床身（1）的侧面，所述床身（1）的上方两侧边缘对称设有移动滑轨（7），床身（1）的上方设有木材固定机构B（5），所述木材固定机构B（5）的一侧设有木材固定机构A（2），木材固定机构B（5）的另一侧设有木材固定机构C（6），所述床身（1）的一端上方设有组合龙门（8）。

2.根据权利要求1所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述组合龙门（8）两侧下方的支架上设有龙门座（24），所述龙门座（24）的内部设有Z轴伺服电机B（22），所述组合龙门（8）的上方中央设有Z轴支架立柱，Z轴支架立柱的顶部中央设有Y轴伺服电机（15），Y轴伺服电机（15）的下方设有Y轴丝杆（16），所述Y轴丝杆（16）的两侧对称设有Y轴导轨（17），Y轴丝杆（16）与Y轴伺服电机（15）连接，所述Y轴伺服电机（15）的两侧对称设有气缸座（9），气缸座（9）的下方设有气缸A（10），所述气缸A（10）上方的一端与气缸座（9）固定连接，Z轴支架立柱的一侧设有十字滑板（12），十字滑板（12）的中间竖直方向设有Z轴伺服电机B（22），所述十字滑板（12）的中间水平方向设有Z轴伺服电机A（13），所述十字滑板（12）与Y轴伺服电机（15）固定连接，所述十字滑板（12）的一侧设有主轴座（18），主轴座（18）安装在Z轴伺服电机A（13）的外侧。

3.根据权利要求2所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述主轴座（18）的内部水平方向设有X轴丝杆（14），Z轴伺服电机A（13）与X轴丝杆（14）的下方设有X轴导轨（23），所述X轴导轨（23）通过螺丝与主轴座（18）固定连接，所述X轴丝杆（14）的一端与Z轴伺服电机A（13）固定连接，所述主轴座（18）的一端外侧设有X轴伺服电机A（20），X轴伺服电机A（20）与X轴丝杆（14）的一端固定连接，所述X轴丝杆（14）的下方设有主轴总成（19）。

4.根据权利要求2所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述气缸A（10）的底端与十字滑板（12）的一侧之间设有连接块（11），所述连接块（11）的一侧与十字滑板（12）的一侧表面固定连接，连接块（11）的另一侧与气缸A（10）的底端固定连接。

5.根据权利要求3所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述主轴总成（19）的两端与主轴座（18）固定连接，主轴总成（19）的一端设有X轴伺服电机B（21），所述主轴总成（19）的下方设有铣刀，主轴总成（19）的一侧侧面设有木料夹持头。

6.根据权利要求2所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述Z轴伺服电机B（22）的转轴上设有齿轮，Z轴伺服电机B（22）转轴上的齿轮与Z轴导轨（4）相互咬合。

7.根据权利要求1所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其特征在于：所述榫卯加工中心本体（1）的本体底部设有枕架。

8.实现权利要求1所述的一种龙门式多工位榫卯加工中心，其加工方法包括以下步骤：

A、调整好木材固定机构A（2），木材固定机构B（5）与木材固定机构C（6）之间的间距；

B、然后将需要加工的木料放置在木材固定机构A（2），木材固定机构B（5）与木材固定机构C（6）的木材夹持槽上；

C、Z轴伺服电机B（22）驱动组合龙门（8）在床身（1）的上方移动，将主轴总成（19）移动到需要加工的木材固定机构A（2），木材固定机构B（5）或者木材固定机构C（6）的上方；

D、主轴总成（19）在伺服电机的驱动下对木材进行加工。