发明内容
本发明提供一种实木零件加工生产线,目的在于解决现有的实木零件加工生产线无法适用于不同截面实木零件的定位或连续进料加工等问题。
本发明采用如下技术方案:
一种实木零件加工生产线,包括加工模块和过渡输送模块,所述加工模块包括钻孔机模块、铣槽机模块及双端铣榫机模块中的至少一种模块,且在同一直线上任意排列组合,所述钻孔机模块、铣槽机模块均包括一个过渡输送模块,所述过渡输送模块包括机架一及设于机架一上的输送机一,所述输送机一沿其输送方向的正上方设有若干个间隔布置的纵向导向轮,每一个纵向导向轮分别对应设有一个驱动其上下移动的纵向驱动机构。
具体地,每个所述纵向驱动机构包括纵向气缸、升降板、升降板导向座,所述纵向气缸固定于所述升降板导向座上,该升降板导向座沿其纵向上开设一导向槽,所述升降板可滑动地设于所述导向槽,所述纵向气缸的活塞杆头部通过L型连接板与所述升降板的顶端连接,所述纵向导向轮可转动地连接于所述升降板的底部侧面。
进一步地,所述输送机一沿其输送方向的一侧设有复数个连续布置的径向导向轮以及驱动所述径向导向轮沿径向移动的径向驱动机构,所述径向驱动机构包括径向移动连接板及一维数控滑台,所述径向移动连接板上靠近所述输送机一的一侧间隔设有若干个所述径向导向轮,所述径向移动连接板另一侧与所述一维数控滑台连接。
进一步地,所述双端铣榫机模块包括机架二、输送机二、转移机构、定位机构、双端开榫机构以及双端倒角机构,所述输送机二设于所述机架二上,所述机架二上间隔设有两个位于所述输送机二旁侧的支撑座,两个所述支撑座相对的内侧之间分别设有一个可沿径向移动的支撑立板,两个所述支撑座靠近所述输送机二的上方设有所述转移机构,该转移机构用于将实木零件从输送机二上转移至所述支撑立板上,所述支撑立板的径向移动方向侧面依次间隔设有所述定位机构、所述双端开榫机构以及所述双端倒角机构。
优选地,两个所述支撑座为对称设置的L型支座,其中一个支撑座固定设置,另一个支撑座可滑动设置,该可滑动的支撑座对应设有一个推动其以平行于所述输送机二输送方向移动的横向驱动机构。
进一步地,所述转移机构为夹送机构,所述夹送机构包括左右两组夹送组件,每组夹送组件包括径向导轨、径向滑板、纵向驱动气缸、倒U型连接板、夹紧气缸,每个所述径向导轨对应连接于每个所述支撑座上,所述径向滑板可滑动设于所述径向导轨上,所述纵向驱动气缸固定于所述径向滑板上,该纵向驱动气缸的下端活塞头连接所述倒U型连接板,所述倒U型连接板的其中一侧壁上固定连接一个所述夹紧气缸。
进一步地,所述定位机构包括左定位块、右推块、后升降块及前拨块,所述左定位块固定于固定设置的支撑座侧壁上,所述右推块与所述左定位块相对地设于另一个支撑座上,该右推块对应设于一个驱动其沿实木零件轴向移动的横向气缸,所述前拨块与所述后升降块分别对应设于实木零件的前、后侧壁的两侧,其中,前拨块对应设有一个径向驱动气缸,后升降块底部对应设有一个升降气缸二。
进一步地,所述升降气缸二固定于靠近固定设置支撑座的支撑立板上,该侧的支撑立板对应设有一个驱动其沿径向移动的丝杆模组,另一个支撑立板上固定设有一个升降凸块,所述升降凸块的底部对应设有一个升降气缸三。
进一步地,多个所述钻孔机模块之间、多个所述铣槽机模块之间,或者是钻孔机模块与铣槽机模块之间设有翻转机模块。
进一步地,所述翻转机模块包括过渡输送模块、机座及可升降地设于机座上的旋转装置,所述旋转装置包括转盘、转盘支架和伺服电机,所述转盘可转动设于所述转盘支架上,所述转盘中心开设一通孔,所述通孔轴向的两侧分别设有一个所述过渡输送模块,所述通孔处还装设有一可张合的夹持机构。
进一步地,所述夹持机构包括一导轨夹爪气缸和两个L型夹板,所述导轨夹爪气缸固定于所述转盘的侧壁上,每个所述L型夹板的一端对应固定于所述导轨夹爪气缸的气爪上,另一端则伸入所述通孔内形成夹持块,两个夹持块平行设置。
通过上述对本发明结构的描述可知,与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1、本发明钻孔机模块、翻转机模块、铣槽机模块均包括过渡输送模块,过渡输送模块的每个纵向导向轮分别对应设有一个纵向驱动机构,每个纵向导向轮上下移动的高度分别受其相应的纵向驱动机构独立控制,可适用于不同纵向截面实木零件的连续进料。纵向导向轮可同步压持在实木零件上表面,以实现对实木零件的固定定位;纵向导向轮还可间歇性地压持在实木零件上表面,以实现对实木零件相对于输送机一移动时的相对固定。
2、本发明的双端铣榫机模块,在输送机二输送方向的侧面设置转移机构,用于将实木零件从输送机二上的实木零件转移到支撑立板上,然后由定位机构重新定位后,再使实木零件及支撑立板沿着径向方向移动,当到达双端铣榫机构时停止由双端铣榫机构进行开榫,开榫后继续移动到双端倒角机构进行倒角。故本发明的双端铣榫机模块,可对实木零件的两端同时进行开榫、倒角,提高了实木零件铣榫的加工效率,而且将实木零件转移至支撑立板上进行加工,可防止加工产生的木屑对输送机污染而造成的故障,同时也不影响不需要铣榫的实木零件的输送。
3、本发明双端铣榫机模块的定位机构,右推块受横向气缸作用将实木零件推向左固定块一侧进行重定位,而前拨块在径向驱动气缸作用下,与后升降块的侧壁将实木零件夹紧,防止实木零件沿径向移动时发生偏移,故该定位机构,可将实木零件在在轴向上进行重新定位,使其一端与固定设置的支撑座相对固定,为后续开榫及倒角工序做好充分准备。
4、本发明翻转机模块的夹持机构,采用一个导轨夹爪气缸代替现有对称设置的两个气缸结构,导轨夹爪气缸的两个气爪上分别固定连接一个L型夹板,两个L型夹板伸入通孔内的部分相互平行。因此,该夹持机构在夹持实木零件时不会在导轨夹爪气缸上产生较大反作用的冲击力,可大大延长导轨夹爪气缸的使用寿命,而且由于两个L型夹板处于导轨夹爪气缸的同一导轨上,还可省去了安装时调整两个夹持气缸中心轴线处于同一直线的步骤。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明,下面描述到许多细节,但对于本领域技术人员来说,无需这些细节也可实现本发明。
一种实木零件加工生产线,包括加工模块和过渡输送模块,加工模块包括钻孔机模块、铣槽机模块及双端铣榫机模块中的至少一种模块,且在同一直线上任意排列组合,钻孔机模块、铣槽机模块均包括一个过渡输送模块。参照图1,本实施例示出的实木零件加工生产线,包括五个连续布置的钻孔机模块1及一个双端铣榫机模块3,其中,第二个钻孔机模块1与第三个钻孔机模块1之间设有一个翻转机模块2,第三个钻孔机模块1与第四个钻孔机模块1之间也设有一个翻转机模块2,双端铣榫机模块3连接于第四个钻孔机模块1的末端。每个钻孔机模块1及翻转机模块2中均包括一个过渡输送模块4。
上述每个钻孔机模块1都对应设有一个自动换刀装置,参照图2,具体包括机座一11、支撑座12、钻孔机头120以及刀库130。机座一11内设有一个旋转电机111,该旋转电机111通过齿轮箱与支撑座12连接,以驱动支撑座12转动。参照图2和图3,钻孔机头120设于支撑座12上,该钻孔机头120底部设有一驱动其沿着其轴线方向移动的径向驱动机构140,径向驱动机构140通过升降板151可升降地设于支撑座12上。钻孔机头120包括锁紧气缸121及可拆卸连接于锁紧气缸121上的刀头122,刀头122的外部对应设有一个集尘罩123。
参照图3,上述径向驱动机构140包括径向移动导轨141、径向移动滑块142以及径向丝杆模组143,所述径向移动导轨141固定于所述升降板151顶面,所述钻孔机头120底部设有一个支撑板124,该支撑板124通过所述径向移动滑块142可滑动设于所述径向移动导轨141上,所述径向丝杆模组143与所述支撑板124连接。支撑座12侧壁上设有升降移动导轨152,所述升降板151通过升降移动滑块153可滑动设于所述升降移动导轨152上,升降板151上还连接一个升降丝杆模组154。
参照图4,上述刀库130设于所述钻孔机头120的旁侧,该刀库130包括底座131、转盘132、刀头夹持工装133及刀头134,所述转盘132可转动地设于所述底座131上,该转盘132上等间隔分布有若干所述刀头夹持工装133,其中一个刀头夹持工装133空置,其余所有刀头夹持工装133均装设有一个刀头134。
该自动换刀装置,其换刀流程如下:
1、旋转电机动作,驱动钻孔机头旋转90°,使钻孔机头上的刀头与刀库相对。
2、径向丝杆模组动作,驱动钻孔机头沿向刀库一侧方向移动,使刀头位于空置刀头夹持工装正上方;接着升降丝杆模组动作,驱动钻孔机头向下移动,直至钻孔机头上的刀头挂入空置的刀头夹持工装上,锁紧气缸松开,径向丝杆模组反向动作,驱动钻孔机头后退一定距离,完成刀头的自动拆卸。
3、驱动转盘旋转,使待更换的备用刀头与锁紧气缸相对,再驱动径向丝杆模组动作,使锁紧气缸向备用刀头方向移动,到位后锁紧气缸将备用刀头夹紧,然后径向丝杆模组驱动钻孔机头后退,将备用刀头拉出刀头夹持工装,完成换刀动作。
4、升降丝杆模组驱动钻孔机头上升或下降,使钻孔机头位于实木零件待加工部位的侧面。
参照图5和图6,上述过渡输送模块4包括机架一41及设于机架一41上的输送机一410,所述输送机一410沿其输送方向的正上方设有若干个间隔布置的纵向导向轮420,每一个纵向导向轮420分别对应设有一个驱动其上下移动的纵向驱动机构。
参照图6,每个所述纵向驱动机构包括纵向气缸421、升降板422、升降板导向座423,所述纵向气缸421固定于所述升降板导向座423上,该升降板导向座423沿其纵向上开设一导向槽,所述升降板422可滑动地设于导向槽,所述纵向气缸421的活塞杆头部通过L型连接板424与所述升降板422的顶端连接,所述纵向导向轮420可转动地连接于所述升降板422的底部侧面。
参照图5和图6,输送机一410的侧面固定设有一个固定连接板425,所有升降板导向座423均固定于所述固定连接板425上。固定连接板425上还安装有一个防尘罩426,所有所述纵向驱动机构设于所述防尘罩426内部。防尘罩可防止木屑粉末飞入纵向驱动机构内而影响其使用寿命。
参照图7和图8,输送机一410沿其输送方向的一侧设有复数个连续布置的径向导向轮430以及驱动所述径向导向轮430沿径向移动的径向驱动机构。所述径向驱动机构包括径向移动连接板431及一维数控滑台432,所述径向移动连接板431上靠近所述输送机一410的一侧间隔设有若干个所述径向导向轮430,所述径向移动连接板431另一侧与所述一维数控滑台432连接。
参照图9,上述翻转机模块2包括过渡输送模块4、机座二22及可升降地设于机座二22上的旋转装置220。参照图10和图11,所述旋转装置220包括转盘221、转盘支架222和伺服电机223,所述转盘221通过滚子轴承可转动设于所述转盘支架222上,所述转盘221中心开设一通孔2210,所述通孔2210轴向的两侧分别设有一个过渡输送模块4,通孔210处还装设有一可张合的夹持机构。
参照图10和图11,夹持机构包括一导轨夹爪气缸2241和两个L型夹板2242,导轨夹爪气缸241固定于所述转盘221的侧壁上,该导轨夹爪气缸2241设有两个位于同一个导轨上的气爪22411,每个所述L型夹板2242的一端对应固定于气爪22411上,另一端则伸入所述通孔2210内形成夹持块,两个夹持块平行设置。
参照图10和图11,上述转盘支架222通过一升降机构设于机座二22上,升降机构包括纵向移动导轨231、纵向滑台232以及纵向丝杆模组233,所述纵向移动导轨231设于所述机座二22上,所述纵向滑台232通过所述纵向丝杆模组233可滑动设于纵向移动导轨231上,转盘支架222底部通过一底座2221与所述纵向滑台232固定连接。
参照图10和图11,机座二2上设有一个径向驱动机构,所述径向驱动机构包括径向移动导轨241、径向滑台242以及径向丝杆模组243,所述径向移动导轨241固定于所述机座二22上,该径向移动导轨241通过径向丝杆模组243连接一个径向滑台242,所述径向滑台242通过一个L型连接板2421固定连接上述纵向移动导轨231。
参照图10和图11,上述底座2221上设有一个电机固定座2231,伺服电机223固定于所述电机固定座2231上,该伺服电机223的输出端连接一个主动轮2232,所述转盘221上连接一个与所述主动轮2232连接的被动轮2211。
翻转机模块工作时,先使旋转装置沿纵向移动,直至转盘通孔内的两个L型夹板的连线中心大致与输送机三上的实木零件轴线处于同一直线;然后使导轨气动夹爪动作,驱动两个L型夹板相向移动,以夹紧实木零件;接着旋转装置的伺服电机动作,带动转盘旋转使实木零件旋转到预定角度后停止;最后导轨气动夹爪排气,L型夹板松开实木零件,完成翻转,实木零件在另一侧的输送机三作用下继续输送。
上述双端铣榫机模块3,参照图12,包括机架二31、输送机二310、转移机构、定位机构330、双端开榫机构340以及双端倒角机构350。所述输送机二310设于所述机架二31上,机架二31上间隔设有两个位于所述输送机二310同一旁侧的支撑座,分别为左支撑座311和右支撑座312。左支撑座311和右支撑座为312两个对称设置的L型支座,其中,左支撑座311固定设置,右支撑座312可滑动设置,该右支撑座312对应设有一个推动其以平行于输送机二输送方向移动的横向驱动机构3121,横向驱动机构具体可以是本领域中常见的丝杆模组结构。为便于更清楚地说明本发明的具体实施例,以下以平行于输送机二输送方向为横向,在水平面内垂直于输送机二输送方向为径向,在竖直平面内垂直于输送机二输送方向的为纵向。
参照图15至图17,上述左支撑座311和右支撑座312相对的内侧之间分别设有左支撑立板313和右支撑立板314。左支撑座11上设有一个丝杆模组315,该丝杆模组315与左支撑立板313连接以驱动其沿径向方向移动,右支撑立板314通过径向滑轨3141设于右支撑座312的内侧壁上,右支撑立板314则对应设有一个电机驱动机构316。左支撑座和右支撑座之间靠近输送机二310的前端上方设有转移机构,该转移机构用于将实木零件从输送机310上转移至左支撑立板313和右支撑立板314的前端。
参照图12,上述左支撑立板313和右支撑立板314的径向移动方向侧面由前向后依次间隔设有定位机构330、双端开榫机构340以及双端倒角机构350。
参照图13和图14,转移机构优选为夹送机构320,夹送机构320包括左、右两组夹送组件,每组夹送组件包括径向导轨321、径向滑板322、纵向驱动气缸323、倒U型连接板324、夹紧气缸325,所述径向导轨321固定连接于左支撑座311(或右支撑座),所述径向滑板322可滑动设于所述径向导轨321上,径向导轨321上还固定有一个驱动径向滑板322滑动的滑板驱动气缸326,纵向驱动气缸323固定于所述径向滑板322上,该纵向驱动气缸323的下端活塞头连接倒U型连接板324,所述倒U型连接板324的其中一侧壁上固定连接一个所述夹紧气缸325。连接于右支撑座312上的夹送组件,其倒U型连接板324的开口侧面还设有一个挡板327,该挡板327上对应设有一个升降气缸一328。
该夹送机构320的具体动作流程如下:先使升降气缸一328驱动挡板327向下移动至接近输送机二310的输送面,实木零件在输送机二310上行走且触碰到挡板327时被拦截;然后滑板驱动气缸326驱动径向滑板322向输送机二310一侧方向移动,使倒U型连接板位于实木零件正上方;接着纵向驱动气缸323向下移动至实木零件上;再使夹紧气缸325动作,推动实木零件向U型连接板324的侧壁方向移动以夹紧实木零件;最后使滑板驱动气缸驱动径向滑板向支撑座前端的定位机构一330侧移动。
当然,转移机构不仅局限于上述夹送机构20的结构,其还可以是其它推送机构、吸盘机械手等。
参照图15至图17,上述定位机构330包括左定位块331、右推块332、前拨块333及后升降块334,左定位块331固定于左支撑座311侧壁上,右推块332与左定位块331相对地设于右支撑座332上,该右推块332对应设于一个驱动其沿实木零件轴向移动的横向气缸3321。前拨块333与后升降块334分别对应设于实木零件的前、后侧壁的两侧,其中,前拨块333对应设有一个径向驱动气缸3331,后升降块334底部对应设有一个升降气缸二3341。升降气缸二3341固定于左支撑立板313上,右支撑立板314上固定设有一个升降凸块335,该升降凸块335的底部对应设有一个升降气缸三(图中未示出),升降凸块335与后升降块334同步升降动作,对应抵靠在实木零件的后侧壁上。
参照图17,为使本发明的双端开榫机构340与双端倒角机构350可同时动作加工实木零件,在左支撑立板313与开榫机341及倒角机342相对应的位置上也都设有前拨块333和后升降块334,而且,右支撑立板314上开榫机341及倒角机342相应的位置上也都设有升降凸块335及升降气缸三。
参照图15和图16,上述双端开榫机构340包括两个对称设置的开榫机341,两个开榫机341分别通过一个三维数控滑动机构一342对应设于左支撑座311和右支撑座312上,每个开榫机341的上方对应设有一个从纵向上压持实木零件的压板机构一343。双端倒角机构350包括两个对称设置的倒角机351,两个倒角机351分别通过一个三维数控滑动机构二352对应设于左支撑座311和右支撑座312上,每个倒角机351的上方对应设有一个从纵向上压持实木零件的压板机构二353。
三维数控滑动机构一343及三维数控滑动机构二353均为本领域中常见的三维数控滑动机构,本实施例中不再做详细赘述。在本发明中,由于倒角动作是针对实木零件开榫后的位置进行倒角,因此,为节省设备的体积及成本,三维数控滑动机构二353与三维数控滑动机构一343可共用一个横向移动滑台及一个径向移动滑台。
本发明的双端铣榫机模块,其具体工作流程如下:
输送机输送二310而来的实木零件先通过夹送机构320夹送至支撑立板的前端部,然后由定位机构330重新定位,再使实木零件及支撑立板沿着径向方向移动,当到达双端铣榫机构340时停止由双端铣榫机构340进行开榫,开榫后继续移动到双端倒角机构350进行倒角。
以上实施例示出的实木零件加工生产线包含五个钻孔机模块和一个双端铣榫机模块,但本发明的生产线不仅局限于此,其加工模块还可以是包括三种模块中的任意一种、任意两种或三种。当然,一种模块可以包含一个模块或者多个相同模块。
上述仅为本发明的具体实施方式,但本发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动,均应属于侵犯本发明保护范围的行为。