CN203357565U - 一种木材切割加工自动进料机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种木材切割加工自动进料机，包括固定在地面上的底座、与底座滑动配合的工作台、设置在工作台上的夹板和推板，还包括用于为所述工作台提供辅助动力的直线电机。本实用新型减少人工助力；当木材切割处存在硬结时或切割刀具变钝时，减少甚至撤销人工助力，以直线电机提供的辅助动力完成慢速切割而不损伤刀具；当木材切割处无硬结时或切割刀具锋利时，可增加人工助力以达到快速切割的目的；当木材材质较疏松、硬度较低时，仅依靠直线电机的辅助动力而不需人工助力，就足以完成快速切割。

Description

一种木材切割加工自动进料机

技术领域

本实用新型涉及木材加工设备领域，特别涉及一种木材切割加工自动进料机。

背景技术

在木材加工过程中，往往需要将大块的木材切割成一定厚度的薄板，如在木地板加工工艺中，需要控制每块板材的厚度基本一致，有时会有较高的精度要求。

传统的木材切割装置如下：将木材水平放置在工作台上，通过测量以确定高速电锯切割的位置，另有一可调挡板与木材的侧面接触以保证切割的线性度；切割开始时，需要一人沿切割方向推动木材，另一人在另一端拉动木材并收集切割下来的薄木板，直到一次切割结束；循环以上步骤便能达到加工目的。主要依靠人力加工，对操作经验的依赖性强，容易导致木材加工断面不平整、工作效率低下、人工劳动强度大和人力成本过高等问题。在此基础上，目前市面上存在的木材加工设备已从依靠人力为主逐渐向依靠自动化机器设备转化。如专利名为“一种木材加工切割机”(专利证号：ZL201220339429.X)中，提出利用L形挡板使得待加工的木材在切割加工时不出现偏移现象。又如专利名为“木材薄板切割机”(专利证号：ZL201220348203.6)中，通过方便固定住木材薄板，快速完成切割，提高切割效率。

目前，大多数木材加工厂购置的切割机器已具备一定的自动化水平，通过可控的机床运动来代替人工测量及操作经验，不仅降低了劳动强度，节省了劳动时间，更能达到精确控制的目的。但现有的设备虽然切割工艺已由机器代替，但切割时若木材中存在硬结，而工作台仍维持原来较高的运动速度，则会导致切割刀具磨损严重甚至折断，影响了设备的可靠性；若工作台发生断电或电机故障，由于工作台与底座之间采用丝杠连接，可能导致工作台无法人工推动，迫使停产，且高强度的往复运动会导致丝杠连接磨损严重，降低机器的使用寿命；同时，夹板为气动装置，在整个切割过程需要不间断工作以固定木材而不致发生偏移，而提供高压气源的气泵消耗大量电能，且有气管暴露在工作台上，降低设备的可靠性，同时成本较高，气路机构复杂。

实用新型内容

本实用新型提供了一种木材切割加工自动进料机，减少人工助力；当木材切割处存在硬结时或切割刀具变钝时，减少甚至撤销人工助力，以直线电机提供的辅助动力完成慢速切割而不损伤切割刀具；当木材切割处无硬结时，可增加人工助力以达到快速切割的目的；当木材材质较疏松、硬度较低时，仅依靠直线电机的辅助动力而不需人工助力，就足以完成快速切割。

一种木材切割加工自动进料机，包括固定在地面上的底座、与底座滑动配合的工作台、设置在工作台上的夹板和推板，还包括用于为所述工作台提供辅助动力的直线电机。

工作台用于放置待加工木材，夹板用于固定木材，使其与工作台在切割方向不发生相对位置变化，直线电机提供切割方向上的动力。

木材放置于工作台上后端面与推板贴合，操作夹板使木材在切割方向上与工作台保持相对固定。切割时，直线电机提供辅助动力；当切割处存在硬结时或切割刀具变钝时，减小甚至撤销人工助力，仅使用直线电机提供的辅助动力，使得木材以较低的速度通过切割机及其切割刀具，而不至于损坏切割刀具；当判断切割处无硬结存在时，增加人工助力，人工助力辅之直线电机的助力，以得到较高的切割速度，最大化加工效率；当木材材质较疏松、硬度较低时，仅依靠直线电机的辅助动力而不需人工助力，就足以完成快速切割。

采用直线电机，即使工作台断电或者直线电机损坏，人工能继续推动木材；传统的伺服电机加丝杠结构驱动工作台运动，如果出现断电或者伺服电机损坏的情况，人工无法推动木材。

作为优选，所述工作台包括水平台面和支撑所述水平台面的两个支柱，所述底座顶面设有两条相互平行的导轨，所述两个支柱的底面设有带导槽的滑块，该滑块与导轨配合滑动。

进一步优选，所述直线电机的次级固定在底座上，所述直线电机的初级固定在所述水平台面的下侧并与所述直线电机的次级配合。

作为优选，所述工作台上设有与导轨垂直布置的第一水平导向机构，所述推板沿第一水平导向机构滑动配合。

进一步优选，所述第一水平导向机构包括控制电机和与所述控制电机相连的第一丝杠机构，所述推板与第一丝杠机构相配合，该第一丝杠机构外包覆丝杠防护罩。

第一丝杠机构安装在工作台上方，外包丝杠防护罩，以阻止灰尘、木屑或杂物进入该第一丝杠机构。

更优选，所述控制电机为伺服电机或步进电机，为木材的进给方向提供精确定位。

为了支撑推板并减小推板在推进过程中两端发生晃动，进一步优选，所述水平台面上且位于第一丝杠机构的两侧设有与第一丝杠机构相平行的第一限位轨道，所述推板的底面与该第一限位轨道滑动配合，该第一限位轨道外包覆有可伸缩的防护罩。

该第一限位轨道优选为导向光轴，该导向光轴通过位于导向光轴两端的固定座架设在水平台面上，这样方便在第一限位轨道上安装可伸缩的防护罩，当推板推进时，该限位轨道对推板的推进方向进行导向和限位，可伸缩的防尘套阻止灰尘、木屑或杂物进入第一限位轨道。

为了减小待加工木材与水平台面之间的摩擦力及方便控制电机与第一丝杠机构在水平台面上的安装，进一步优选，所述水平台面上设有若干块彼此相互平行且与导轨相垂直的进料导向钢板。

作为优选，所述推板上设有与导轨平行布置的第二水平导向机构，所述夹板包括固定在推板上的定板，以及与所述第二水平导向机构相配合的动板。

进一步优选，所述第二水平导向机构为锁紧电机，所述锁紧电机的推杆与导轨平行，所述动板与该锁紧电机的推杆相连接。

作为所述锁紧电机的一种优选实施方案，所述锁紧电机包括驱动电机及与所述驱动电机相连的第二丝杠机构，该第二丝杠机构即构成了锁紧电机的推杆，所述动板与该第二丝杠机构相配合。

作为所述锁紧电机的另一种优选实施方案，所述锁紧电机为推杆电机，所述推杆电机的推杆与导轨平行，所述动板与该推杆相连接。

用锁紧电机驱动动板的运动，相对传统的气泵驱动方式，可节省能源，简化设备结构，降低成本。

为了防止动板在推进过程中发生晃动，优选地，所述动板与推板之间设有第二限位轨道。当动板推进时，该限位轨道对动板的推进方向进行导向和限位。

当木材放置到工作台上后端面与推板贴合，一侧与夹板的定板贴合，启动锁紧电机，通过推杆驱动动板，根据木材宽度自动调整夹板定板与动板之间的间距，使木材在切割方向上保持固定；之后锁紧电机可以不再通电，利用自锁功能继续固定木材；当木材加工完毕后，反向启动锁紧电机，可以松开切割剩余的木材，便于将它取出。

本实用新型的有益效果体现在：

（1）引入直线电机为机床提供助力(部分动力)，一方面用电机取代部分人力消耗，降低劳动强度；另一方面，机床的动力调节有一定的裕量，当木材切割处存在硬结时或切割刀具变钝时，可以减小甚至取消人工助力，使得木材以较低的速度进入切割区，避免切割速度过快而损坏切割刀具；当木材切割处没有硬结时，可以加入人工助力以得到较高的切割速度，提高加工效率；当木材材质较疏松、硬度较低时，不需人工助力，仅依靠直线电机的助力就能实现快速切割。同时，采用直线电机，即使工作台断电或者直线电机损坏，人工能推动木材继续加工，不至于停产。直线电机驱动方式较传统的旋转电机加丝杠的驱动机构而言可靠性更高，寿命更长。

（2）夹板的定板固定，动板由锁紧电机的推杆驱动，根据木材宽度可自动调整夹板定板与动板之间的距离，以固定木材在切割方向上不会发生偏移，采用锁紧电机驱动夹板来固定待切割的木材，在切割过程中该锁紧电机不需通电，仅利用自锁功能来保持木材处于固定状态，达到节省电能的目的，与传统的气泵相比，更节省能源，简化设备结构，降低成本。

（3）工作台水平台面上的第一丝杠机构和第一限位轨道外包可伸缩的防尘套，可以防止灰尘、木屑或杂物进入，避免第一丝杠机构和第一限位机构因灰尘、木屑或杂物而损坏；在此条件下，第一丝杠机构和第一限位轨道均可安装在水平台面上方，与传统的将丝杠和限位导轨安装在水平台面下方的方式相比，安装更加方便，推板的结构与驱动方式更加简化。

附图说明

图1是本实用新型的主视图。

图2是本实用新型的俯视图。

图中所示附图标记如下：

1-切割机	2-切割刀具	3-待加工木材
			4-夹板	5-推板	6-工作台
7-控制电机	8-第一丝杠机构	9-底座
			10-直线电机	11-导轨	12-安装座
13-进料导向钢板	14-锁紧电机	15-第二限位轨道
			16-第一限位轨道	401-动板	402-定板

具体实施方式

如图1和图2所示，一种木材切割加工自动进料机，包括底座9、工作台6、为工作台6提供辅助动力的直线电机10、设置在工作台6上的夹板4和推板5及其动力机构。

底座9固定安装在切割机1旁的地面上，底座9顶面设置两条相互平行的导轨11，导轨11的延伸方向即木材的切割方向（即图2中x方向），底座9包括底座本体和固定在底座本体顶面上的安装座12，安装座12位于两条导轨11之间，并与导轨11相平行。工作台6包括水平台面和支撑水平台面的两个支柱，两个支柱的底面设有与对应导轨11相配合的带导槽的滑块，滑块与支柱底面固定，工作台6与底座9之间通过该导轨与滑块的相互配合实现滑动配合。

一个直线电机10安装在底座9与工作台6之间，直线电机10的次级安装在底座9的安装座12上，直线电机10的初级固定在工作台水平台面的下侧（本实施方式中，安装于工作台的其中一个支柱上）并与该直线电机的次级配合，直线电机10为工作台6在切割方向上的行进提供辅助动力（即部分动力）。

推板5与切割机1的切割刀具2（即环形锯）之间的空间为待加工木材3的放置区，推板5的主体结构采用现有的常规推板，即推板5为平板结构。在水平台面上方设置与导轨11相垂直的第一水平导向机构，该第一水平导向机构包括控制电机7和与控制电机7的输出轴相连的第一丝杠机构8，控制电机7安装在水平台面上，第一丝杠机构8与导轨11相互垂直，在第一丝杠机构8外包覆丝杠防护罩，该丝杠防护罩可采用常规的可伸缩防护罩和常规的安装方式。

水平台面上两侧边缘处各设置一条第一限位轨道16，该第一限位轨道16与第一丝杠机构8相互平行，该第一限位轨道16优选为导向光轴，该导向光轴通过位于导向光轴两端的固定座架设在水平台面上，在导向光轴外包有可伸缩的防护罩，该可伸缩的防护罩可采用常规的可伸缩防护罩和常规的安装方式，推板5两端的底面通过滑块与该导向光轴相配合，将推板5架设在水平台面上方并沿第一限位轨道16滑动，推板5底面的相应位置处通过丝母与位于推板5下方的第一丝杠机构8相配合，控制电机7和第一丝杠机构8为推板5提供驱动力。

在水平台面上设置若干块彼此相互平行且都与导轨11相垂直的进料导向钢板13，设置进料导向钢板13的目的是减少木料与水平台面之间的摩擦。进料导向钢板13的长度贯穿待加工木材3的放置区并延伸进推板5的行程区，待加工木材3进料时沿所有进料导向钢板的顶面滑动，减小木料与水平台面的摩擦。

控制电机7及第一丝杠机构8为推板5在木材的进料方向（即图2中y方向）提供动力，控制电机7可以采用伺服电机，也可以采用步进电机，本实施方式中，采用伺服电机，为木材在进料方向上提供精确定位。推板5在限位轨道的辅助定位下沿水平台面滑动，进而控制木材在进料方向（即图2中y方向）的进给与后退运动。

夹板4为一对，包括定板402和动板401，分别设置在推板5沿导轨11延伸方向的两端，且位于待加工木材3放置区一侧，在推板5上方设置一个与导轨11相平行的第二水平导向机构，该第二水平导向机构采用锁紧电机14，该锁紧电机可以采用两种实施方式，第一种实施方式包括驱动电机及与驱动电机相连的第二丝杠机构，驱动电机可采用直流电机，第二丝杠机构与导轨11相平行，其中夹板4的定板402固定在推板5上，动板401与该第二丝杠机构相配合，因此该第二丝杠机构构成了该锁紧电机的推杆。

锁紧电机14的第二种实施方式为推杆电机，该推杆电机的推杆与导轨11相平行，动板401安装在该推杆的端部。无论第二水平导向机构采用哪种实施方式，在推板5上方设置第二限位轨道15，第二限位轨道15设置为两条，位于推杆或第二丝杠机构的两侧，与推杆或第二丝杠机构相平行，动板401包括与待加工木材3贴合的竖直板和与第二限位轨道及第二水平导向机构相配合的水平板，水平板的中心部位与锁紧电机14的推杆相配合，两端与位于推杆两侧且与推杆相平行的第二限位轨道15相配合，动板401在该第二限位轨道15的辅助定位下沿第一水平导向机构滑动。

当待加工木材3放置在工作台6的放置区后端面与推板5贴合，一侧与夹板4的定板402贴合，通过锁紧电机14（驱动电机和第二丝杠机构或推杆电机）控制夹板4的动板401，从待加工木材3的另一侧将待加工木材3固定夹紧，限制待加工木材3在切割时不发生晃动，并根据木材宽度自行调节定板与动板之间的间距。

本实用新型的工作方式如下：

木材放置于水平工作台上后端面与推板5贴合，一侧与夹板4的定板402贴合，操作锁紧电机14（驱动电机及第二丝杠结构或推杆电机）控制的夹板4的动板401，使其根据木材宽度自动调整夹板间距，并固定木材在切割方向上不发生偏移；然后锁紧电机可以不再通电，依靠其自锁功能继续固定木材。

可通过一次预切割，使剩余的木材长度恰好为所需薄木板厚度与切割刀具厚度之和的整数倍，以得到最大的利用率；通过控制电机7及第一丝杠机构8，以精确控制推板5的位置并进一步控制y方向的木料进给位置。

切割时，直线电机10提供辅助动力，当切割处存在硬结时或切割刀具2变钝时，减小甚至撤销人工助力，使得木材以较低的速度通过切割机1及其切割刀具2，而不至于损坏切割刀具2；当判断切割处无硬结存在时，增加人工助力以得到较高的x方向切割速度，最大化加工效率；当木材材质较疏松、硬度较低时，可撤除人工助力，仅依靠直线电机的助力就能实现快速切割。

切割方向的行程可以设定，每往返一次行程可完成一次切割；x方向前进过程结束后，y方向适当退回，再进入x方向返回过程，以保证返回时木材不会接触切割刀具2；待到x方向完全退回后y方向再精确自动或点动进给所需薄木板厚度，以进入下一次切割，每次y方向运动距离为薄木板厚度与切割刀具厚度之和。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施举例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种木材切割加工自动进料机，包括固定在地面上的底座、与底座滑动配合的工作台、设置在工作台上的夹板和推板，其特征在于，还包括用于为所述工作台提供辅助动力的直线电机。

2.根据权利要求1所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述工作台包括水平台面和支撑所述水平台面的两个支柱，所述底座顶面设有两条相互平行的导轨，所述两个支柱的底面设有带导槽的滑块，该滑块与导轨配合滑动。

3.根据权利要求2所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述直线电机的次级固定在底座上，所述直线电机的初级固定在所述水平台面的下侧并与所述直线电机的次级配合。

4.根据权利要求2所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述工作台上设有与导轨垂直布置的第一水平导向机构，所述推板沿第一水平导向机构滑动配合。

5.根据权利要求4所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述第一水平导向机构包括控制电机和与所述控制电机相连的第一丝杠机构，所述推板与第一丝杠机构相配合，该第一丝杠机构外包覆丝杠防护罩。

6.根据权利要求5所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述水平台面上且位于第一丝杠机构的两侧设有与第一丝杠机构相平行的第一限位轨道，所述推板的底面与该第一限位轨道滑动配合，该第一限位轨道外包覆有可伸缩的防护罩。

7.根据权利要求6所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述水平台面上设有若干块彼此相互平行且与导轨相垂直的进料导向钢板。

8.根据权利要求2所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述推板上设有与导轨平行布置的第二水平导向机构，所述夹板包括固定在推板上的定板，以及与所述第二水平导向机构相配合的动板。

9.根据权利要求8所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述第二水平导向机构为锁紧电机，所述锁紧电机的推杆与导轨平行，所述动板与该锁紧电机的推杆相连接。

10.根据权利要求9所述的木材切割加工自动进料机，其特征在于，所述动板与推板之间设有第二限位轨道。

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