一种用于定制家具斜角对接板材加工的方法与流程

文档序号:15347352发布日期:2018-09-04 22:55阅读:911来源:国知局

本发明涉及定制家具自动化加工技术领域,更具体地说,涉及一种定制家具斜角对接板材加工的方法。



背景技术:

定制家具的板材之间通常采用简单对接方式。将两块板材的边缘、端面或大面直接粘合在一起,也可以通过各类钉子、螺丝、榫等对接合部进行加固强化,只需在板材上钻孔并在接合部装入上述的木制或金属接合件。简单对接方式板材具有加工简单、操作方便的优点。然而随着行业的快速发展,也对定制家具板材接合强度及美观度提出了更高要求,斜角对接方式能很好的满足这一需求,它具有整洁明快的接缝线,采用双燕尾榫进行加固处理后比一般的简单对接方式具有更大的接合面和接合强度。对比简单对接板材的制作加工,斜角对接板材需要对板材前后两个端面进行斜角割据,然后在斜角切面上进行拉槽加工。目前加工斜角对接的板材基本通过传统的木工方式来完成,通过木工台锯和斜切模具来完成板材前后两个端面的斜角切锯,然后再使用木工雕刻机完成斜角切面上的燕尾榫槽的加工。这种方式效率低下,只能在高档定制家具中局部使用,且对加工人员有工作经验的要求,人力成本相当高,除此外人工加工方式还存在操作误差不可控,容易出现加工废件和后期安装无法契合等问题,无法满足规模化生产的产能要求。

因此,现需设计出一种专门针对斜角对接板材加工、能高效率完成加工板材端面的斜角切锯并且在斜角切面上进行拉槽加工的方法,取代传统的人工加工方式的同时提升产能并降低生产成本,以适应高质量定制家具规模化生产的迫切需要。



技术实现要素:

为克服现有技术中的缺点与不足,本发明的目的在于提供一种用于定制家具斜角对接板材加工、可实现加工板材端面的斜角切锯并且在斜角切面上进行拉槽加工、有效提高生产效率、节省人力资源、降低生产成本的方法。

为了达到上述目的,本发明通过下述技术方案予以实现:一种用于定制家具斜角对接板材加工的方法,其特征在于:包括支撑平台调整工序、上料工序、前端面切锯拉槽工序和后端面切锯拉槽工序;

其中,支撑平台调整工序是指采用从左至右依次排布的固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台,控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,并调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置,使移动支撑横梁和分离支撑横梁分别位于后端切锯面的左侧和右侧;

上料工序是指将待加工板料上料到所述支撑平台上,并对待加工板料进行固定;

前端面切锯拉槽工序是指控制装置控制前端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材前端面;在前端面切锯加工与拉槽加工之间,前端面切锯加工形成的加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间;

后端面切锯拉槽工序是指控制装置控制后端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材后端面;在后端面切锯加工与拉槽加工之间,控制装置控制分离支撑横梁向右移动,以将后端面切锯加工形成的加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间。

本发明方法,可进行加工板材前端面和后端面的切锯加工和拉槽加工,从而实现斜角对接板材的生产加工;可有效提高斜角对接板材的生产效率,同时节省人力资源,降低生产成本。采用固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁的多支撑横梁结构来支撑待加工板料,可通过调节移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置来适应不同的加工几何尺寸,并可实现通过分离支撑横梁移动来使加工板材与剩余板料分离。

优选地,所述采用从左至右依次排布的固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台是指:固定支撑横梁设置在机架上,移动支撑横梁通过平台运动机构设置在机架上以实现控制装置控制平台运动机构带动移动支撑横梁在机架上左右往复滑动,分离支撑横梁通过分离机构设置在平台运动机构上以实现控制装置控制分离机构带动分离支撑横梁在平台运动机构上左右往复滑动;固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台;

所述控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,并调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置,使移动支撑横梁和分离支撑横梁分别位于后端切锯面的左侧和右侧是指:控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,从而计算出移动支撑横梁和分离支撑横梁的支撑位置,移动支撑横梁和分离支撑横梁的支撑位置分别位于后端切锯面的左侧和右侧;控制装置控制平台运动机构工作带动移动支撑横梁和分离支撑横梁一起移动直至移动支撑横梁和分离支撑横梁到达支撑位置。

优选地,所述在后端面切锯加工与拉槽加工之间,控制装置控制分离支撑横梁向右移动,以将后端面切锯加工形成的加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间是指:后端面切锯加工使待加工板料分割成加工板材和后侧剩余板料;控制装置控制分离机构工作带动分离支撑横梁向右移动,使分离支撑横梁带动后侧剩余板料向右移动,加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间;之后再进入后端面拉槽加工环节。当根据后端切锯面来调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置时,可以通过平台运动机构工作来使移动支撑横梁和分离支撑横梁一起移动;分离机构工作仅是为了使加工板材与剩余板料分离以留出进刀空间,因此分离机构只需要带动分离支撑横梁移动一小段距离;因此,分离机构的移动行程小,采用简单的传动设计可迅速地将后侧剩余板料向右移动,例如气缸传动设计,节省设备成本。

优选地,所述对待加工板料进行固定是指:固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁上分别设置有板材固定机构以夹持待加工板料的不同部位。多个部位同时夹持可有效固定待加工板料,避免待加工板料在加工过程中出现位置偏移和变形。

优选地,在前端面切锯加工与拉槽加工之间,前端面切锯加工形成的加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间是指:前端面切锯加工使待加工板料分割成加工板材和前侧剩余板料;前侧剩余板料在自身重力作用下滑落,来实现加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间;之后再进入前端面拉槽加工环节。

优选地,在将待加工板料上料到所述支撑平台上之前,控制装置控制限位机构工作,使固定支撑横梁远离移动支撑横梁的一侧升起限位块以限定待加工板料的前侧放置位置;在将待加工板料上料到所述支撑平台上之后,控制装置控制限位机构工作使限位块下降以解除待加工板料前侧阻挡,从而实现在前端面切锯加工之后前侧剩余板料在自身重力作用下滑落。限位块可限定待加工板料的前侧放置位置,而不需要依靠人工判断待加工板料放置位置是否合适,从而可避免待加工板料放置位置过前而导致切锯出来的前侧剩余板料过多,也可避免待加工板料放置位置过后而导致影响生产质量。限位块可下降,从而可避免阻挡切锯出来的前侧剩余板料滑落,实现前侧剩余板料在自身重力作用下分离。

优选地,所述控制装置控制前端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工是指:在机架上设置左悬臂梁,采用y轴运动机构一将前端面加工机头可滑动地设置在左悬臂梁上,前端面加工机头带有切锯刀具和拉槽刀具;控制装置控制y轴运动机构一以实现前端面加工机头移动,从而使切锯刀具和拉槽刀具分别在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工;前端面加工机头上的切锯刀具和拉槽刀具的倾斜角度可调整,以适应不同切锯角度和拉槽角度的加工;

所述控制装置控制后端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材后端面是指:在机架上通过x轴运动机构设置右悬臂梁,采用y轴运动机构二将后端面加工机头可滑动地设置在右悬臂梁上,后端面加工机头带有切锯刀具和拉槽刀具;控制装置根据加工几何尺寸控制x轴运动机构工作带动右悬臂梁移动从而使切锯刀具的切锯面与后端切锯面平齐;控制装置控制y轴运动机构二以实现后端面加工机头移动,从而使切锯刀具和拉槽刀具分别在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工;后端面加工机头上的切锯刀具和拉槽刀具的倾斜角度可调整,以适应不同切锯角度和拉槽角度的加工。

优选地,在支撑平台调整工序之前,还包括扫描工序:采用扫码器扫描待加工板料的条形码标签以形成条形码信息,并发送至控制装置,控制装置通过条形码信息在文件服务器上获得加工几何尺寸。

与现有技术相比,本发明具有如下优点与有益效果:

1、本发明方法可进行加工板材前端面和后端面的切锯加工和拉槽加工,从而实现斜角对接板材的生产加工;可有效提高斜角对接板材的生产效率,同时节省人力资源,降低生产成本;

2、本发明方法采用固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁的多支撑横梁结构来支撑待加工板料,可通过调节移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置来适应不同的加工几何尺寸,并可实现通过分离支撑横梁移动来使加工板材与剩余板料分离;

3、本发明方法可缩短分离机构的移动行程,简化分离机构的设计,节省设备成本;

4、本发明方法可多个部位同时夹持并固定待加工板料,避免待加工板料在加工过程中出现位置偏移和变形;

5、本发明方法中限位块可限定待加工板料的前侧放置位置,而不需要依靠人工判断待加工板料放置位置是否合适,从而可避免待加工板料放置位置过前而导致切锯出来的前侧剩余板料过多,也可避免待加工板料放置位置过后而导致影响生产质量;限位块可下降,从而可避免阻挡切锯出来的前侧剩余板料滑落,实现前侧剩余板料在自身重力作用下分离。

附图说明

图1是实施例数控设备的结构示意图之一;

图2是实施例数控设备的结构示意图之二;

图3是图2中a部放大图;

图4是实施例数控设备中固定支撑横梁、移动支撑横梁、分离支撑横梁、板材固定机构、平台运动机构和限位机构组装完成后的结构示意图;

图5是实施例数控设备中分离机构和板材固定机构组装完成后的结构示意图之一;

图6是实施例数控设备中分离机构和板材固定机构组装完成后的结构示意图之二;

图7是实施例数控设备中左悬臂梁、y轴运动机构一和前端面加工机头组装完成后的结构示意图;

图8是实施例数控设备加工形成的斜角对接板材;

图9是本发明方法的流程图;

其中,1为机架、2.1为固定支撑横梁、2.2为移动支撑横梁、2.3为分离支撑横梁、3为板材固定机构、3.1为夹紧块导轨、3.2为夹紧块、3.3为夹紧挡块、3.4为夹紧气缸、3.5为夹紧气缸的推杆、3.6为连接板、3.7为导向槽、4为平台运动机构、4.1为平台导轨、4.2为移动架、4.3为移动架电机、4.4为传动带轮组、4.5为动力传动轴、4.6为带轮组一、4.7为带轮组二、4.8为传动带一、4.9为传动带二、5为分离机构、5.1为分离导轨、5.2为分离架、5.3为分离气缸、5.4为分离气缸的推杆、6为x轴运动机构、6.1为x轴导轨、6.2为x轴齿条、6.3为x轴电机、6.4为右悬臂座、6.5为x轴磁栅尺、7为y轴运动机构一、7.1为y轴导轨、7.2为y轴齿条、7.3为y轴电机、7.4为机头支撑架、7.5为y轴磁栅尺、8为前端面加工机头、8.1为支撑架、8.2为电主轴夹具一、8.3为电主轴夹具二、8.4为电主轴一、8.5为电主轴二、8.6为切锯刀具、8.7为拉槽刀具、8.8为倒角切割部件、9为限位机构、9.1为顶升气缸、9.2为顶升气缸的推杆、9.3为限位块、10为y轴运动机构二、11为后端面加工机头、12为左悬臂梁、13为右悬臂梁、14为漏斗形吸尘罩、15为光幕保护装置。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细的描述。

实施例一

本实施例用于定制家具斜角对接板材加工的方法,其流程如图9所示;包括支撑平台调整工序、上料工序、前端面切锯拉槽工序和后端面切锯拉槽工序;

其中,支撑平台调整工序是指采用从左至右依次排布的固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台,控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,并调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置,使移动支撑横梁和分离支撑横梁分别位于后端切锯面的左侧和右侧;

上料工序是指将待加工板料上料到所述支撑平台上,并对待加工板料进行固定;

前端面切锯拉槽工序是指控制装置控制前端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材前端面;在前端面切锯加工与拉槽加工之间,前端面切锯加工形成的加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间;

后端面切锯拉槽工序是指控制装置控制后端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材后端面;在后端面切锯加工与拉槽加工之间,控制装置控制分离支撑横梁向右移动,以将后端面切锯加工形成的加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间。

本发明方法,可进行加工板材前端面和后端面的切锯加工和拉槽加工,从而实现斜角对接板材的生产加工;可有效提高斜角对接板材的生产效率,同时节省人力资源,降低生产成本。采用固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁的多支撑横梁结构来支撑待加工板料,可通过调节移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置来适应不同的加工几何尺寸,并可实现通过分离支撑横梁移动来使加工板材与剩余板料分离。

所述采用从左至右依次排布的固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台是指:固定支撑横梁设置在机架上,移动支撑横梁通过平台运动机构设置在机架上以实现控制装置控制平台运动机构带动移动支撑横梁在机架上左右往复滑动,分离支撑横梁通过分离机构设置在平台运动机构上以实现控制装置控制分离机构带动分离支撑横梁在平台运动机构上左右往复滑动;固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁共同形成支撑平台;

所述控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,并调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置,使移动支撑横梁和分离支撑横梁分别位于后端切锯面的左侧和右侧是指:控制装置根据加工几何尺寸获得后端切锯面的位置,从而计算出移动支撑横梁和分离支撑横梁的支撑位置,移动支撑横梁和分离支撑横梁的支撑位置分别位于后端切锯面的左侧和右侧;控制装置控制平台运动机构工作带动移动支撑横梁和分离支撑横梁一起移动直至移动支撑横梁和分离支撑横梁到达支撑位置。

所述在后端面切锯加工与拉槽加工之间,控制装置控制分离支撑横梁向右移动,以将后端面切锯加工形成的加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间是指:后端面切锯加工使待加工板料分割成加工板材和后侧剩余板料;控制装置控制分离机构工作带动分离支撑横梁向右移动,使分离支撑横梁带动后侧剩余板料向右移动,加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间;之后再进入后端面拉槽加工环节。当根据后端切锯面来调整移动支撑横梁和分离支撑横梁的位置时,可以通过平台运动机构工作来使移动支撑横梁和分离支撑横梁一起移动;分离机构工作仅是为了使加工板材与剩余板料分离以留出进刀空间,因此分离机构只需要带动分离支撑横梁移动一小段距离;因此,分离机构的移动行程小,采用简单的传动设计可迅速地将后侧剩余板料向右移动,例如气缸传动设计,节省设备成本。

所述对待加工板料进行固定是指:固定支撑横梁、移动支撑横梁和分离支撑横梁上分别设置有板材固定机构以夹持待加工板料的不同部位。多个部位同时夹持可有效固定待加工板料,避免待加工板料在加工过程中出现位置偏移和变形。

在前端面切锯加工与拉槽加工之间,前端面切锯加工形成的加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间是指:前端面切锯加工使待加工板料分割成加工板材和前侧剩余板料;前侧剩余板料在自身重力作用下滑落,来实现加工板材与前侧剩余板料分离以留出拉槽加工的进刀空间;之后再进入前端面拉槽加工环节。

在将待加工板料上料到所述支撑平台上之前,控制装置控制限位机构工作,使固定支撑横梁远离移动支撑横梁的一侧升起限位块以限定待加工板料的前侧放置位置;在将待加工板料上料到所述支撑平台上之后,控制装置控制限位机构工作使限位块下降以解除待加工板料前侧阻挡,从而实现在前端面切锯加工之后前侧剩余板料在自身重力作用下滑落。限位块可限定待加工板料的前侧放置位置,而不需要依靠人工判断待加工板料放置位置是否合适,从而可避免待加工板料放置位置过前而导致切锯出来的前侧剩余板料过多,也可避免待加工板料放置位置过后而导致影响生产质量。限位块可下降,从而可避免阻挡切锯出来的前侧剩余板料滑落,实现前侧剩余板料在自身重力作用下分离。

所述控制装置控制前端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工是指:在机架上设置左悬臂梁,采用y轴运动机构一将前端面加工机头可滑动地设置在左悬臂梁上,前端面加工机头带有切锯刀具和拉槽刀具;控制装置控制y轴运动机构一以实现前端面加工机头移动,从而使切锯刀具和拉槽刀具分别在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工;前端面加工机头上的切锯刀具和拉槽刀具的倾斜角度可调整,以适应不同切锯角度和拉槽角度的加工;

所述控制装置控制后端面加工机头在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工以制作出加工板材后端面是指:在机架上通过x轴运动机构设置右悬臂梁,采用y轴运动机构二将后端面加工机头可滑动地设置在右悬臂梁上,后端面加工机头带有切锯刀具和拉槽刀具;控制装置根据加工几何尺寸控制x轴运动机构工作带动右悬臂梁移动从而使切锯刀具的切锯面与后端切锯面平齐;控制装置控制y轴运动机构二以实现后端面加工机头移动,从而使切锯刀具和拉槽刀具分别在待加工板料上进行切锯加工和拉槽加工;后端面加工机头上的切锯刀具和拉槽刀具的倾斜角度可调整,以适应不同切锯角度和拉槽角度的加工。

在支撑平台调整工序之前,还包括扫描工序:采用扫码器扫描待加工板料的条形码标签以形成条形码信息,并发送至控制装置,控制装置通过条形码信息在文件服务器上获得加工几何尺寸。

本实施例方法可通过下述数控设备实现,如图1至图7所示,数控设备包括机架1、控制装置、加工平台、左悬臂梁12、右悬臂梁13、y轴运动机构一7、y轴运动机构二10、x轴运动机构6、限位机构9、前端面加工机头8和后端面加工机头11。

加工平台包括平台运动机构4和分离机构5,以及从左至右依次排布的固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3;固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3共同形成承载待加工板料的平台;固定支撑横梁2.1设置在机架1上;平台运动机构4可滑动地设置在机架1上,且平台运动机构4位于固定支撑横梁2.1的右侧;移动支撑横梁2.2设置在平台运动机构4上;分离支撑横梁2.3设置在分离机构5上,且分离支撑横梁2.3与移动支撑横梁2.2之间留有间距;分离机构5位于移动支撑横梁2.2的右侧;分离机构5可滑动地设置在平台运动机构4上,以实现分离机构5带动分离支撑横梁2.3移动来调节分离支撑横梁2.3与移动支撑横梁2.2之间的间距。当根据板材的加工几何尺寸来调整移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3的位置时,可以通过平台运动机构4工作来使移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3一起移动;分离机构5工作仅是为了使加工板材与后侧剩余板料分离以留出进刀空间,因此分离机构5只需要带动分离支撑横梁2.3移动一小段距离;因此,分离机构5的移动行程小,可简化分离机构5的设计,节省设备成本。

限位机构9设置在固定支撑横梁2.1的左侧;限位机构9包括竖直设置的顶升气缸9.1和与顶升气缸9.1的推杆连接的限位块9.3;限位块9.3位于固定支撑横梁2.1的左侧;顶升气缸9.1与控制装置信号连接。限位块9.3上升凸起时,操作人员可以根据限位块9.3形成定位基准进行待加工板料上料。

平台运动机构4包括沿机架1长度方向设置在机架1上的平台导轨4.1和可滑动地设置在平台导轨4.1上的移动架4.2;移动架4.2通过带轮传动装置与机架1连接,带轮传动装置与控制装置信号连接,以实现控制装置控制带轮传动装置运作使移动架4.2在机架1上沿机架1长度方向往复移动。在待加工板料上料前,控制装置控制移动架4.2沿机架1长度方向运动以实现把移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3调整到后端切锯面的左侧和右侧,为切锯加工和拉槽加工提供合适的支撑力,并可稳固固定待加工板料。

分离机构5包括分离导轨5.1和分离架5.2;分离支撑横梁2.3设置在分离架5.2上;分离导轨5.1沿机架1长度方向设置在移动架4.2上;分离架5.2可滑动地设置在分离导轨5.1上;分离架5.2还通过分离气缸5.3与移动架4.2连接,分离气缸5.3与控制装置信号连接,以实现控制装置控制分离气缸5.3运作使分离架5.2在平台运动机构4上沿机架1长度方向往复移动。在加工板材后端面切锯加工完成后,分离架5.2带动分离支撑横梁2.3沿机架1长度方向移动,使加工板材与后侧剩余板料进行分离,为拉槽加工留出进刀空间。分离机构5结构简单、可靠。

固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3上分别设置有板材固定机构3,以实现待加工板料的定位和固定;具体地说,固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3分别固定设置有夹紧挡块3.3,固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3分别开设有导向槽3.7,导向槽3.7中设置有可滑动的夹紧块3.2,夹紧挡块3.3和夹紧块3.2位置相对以共同夹持待加工板料,固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3分别设置有夹紧气缸3.4,且固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3分别设置有夹紧块导轨3.1,夹紧块导轨3.1上设置有可滑动的连接板3.6,连接板3.6与夹紧块3.2连接,夹紧气缸的推杆3.5与连接板3.6连接;夹紧气缸3.4与控制装置信号连接;夹紧挡块3.3和夹紧块3.2的顶部均设置有楔形倒角。固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3上设置的板材固定机构3可分别夹持待加工板料的不同部位,多个部位同时夹持可有效固定待加工板料,避免待加工板料在加工过程中出现位置偏移和变形。

左悬臂梁12设置在机架1左端;前端面加工机头8通过y轴运动机构一7设置在左悬臂梁12上,以实现y轴运动机构一7驱动前端面加工机头8沿机架1宽度方向往复滑动;右悬臂梁13通过x轴运动机构6设置在机架1上,以实现x轴运动机构6驱动右悬臂梁13沿机架1长度方向往复滑动;后端面加工机头11通过y轴运动机构二10设置在右悬臂梁13上,以实现y轴运动机构二10驱动后端面加工机头11沿机架1宽度方向往复滑动。

具体地说,y轴运动机构一7包括沿机架宽度方向设置在左悬臂梁12上的y轴导轨7.1和y轴齿条7.2、y轴电机7.3、机头支撑架7.4和与y轴齿条7.2啮合的y轴齿轮、y轴磁栅尺组件;y轴齿轮位于机头支撑架7.4的下方;y轴电机7.3设置在机头支撑架7.4后端并与y轴齿轮传动连接,用以驱动y轴齿轮和y轴齿条7.2啮合传动,以带动机头支撑架7.4沿机架宽度方向做往复运动;y轴磁栅尺组件包括设置在左悬臂梁12上的y轴磁栅尺7.5和设置在前端面加工机头8上的y轴读头;y轴磁栅尺7.5与y轴读头位置相对应;y轴读头与控制装置信号连接以实现控制装置获取信号。

y轴运动机构二10与y轴运动机构一7结构相同。

x轴运动机构6包括设置在机架1上的x轴导轨6.1和x轴齿条6.2,与x轴齿条6.2啮合的x轴齿轮、x轴磁栅尺组件、与x轴齿轮连接以驱动x轴齿轮转动的x轴电机6.3和与右悬臂梁连接的右悬臂座6.4;右悬臂座6.4固定于x轴导轨6.1上;x轴电机6.3位于右悬臂座6.4的一侧,用以驱动x轴齿轮和x轴齿条6.2啮合传动,以带动右悬臂梁13沿机架长度方向做往复运动;x轴齿轮位于右悬臂座6.4的另一侧;x轴磁栅尺组件包括设置在机架1上的x轴磁栅尺6.5和设置在右悬臂座6.4上x轴读头;x轴磁栅尺6.5与x轴读头位置相对应;x轴读头与控制装置信号连接以实现控制装置获取信号。

y轴运动机构一7、y轴运动机构二10和x轴运动机构6均采用齿轮齿条传动结构,生产成本低廉且维护保养方便,同时都使用了轴磁栅尺组件实现全闭环计算,使得相对廉价的齿轮齿条传动结构也能有极高的加工精度,有效降低设备成本并提高了加工精度。

前端面加工机头8包括与y轴运动机构一7连接的支撑架8.1、电主轴夹具一8.2、电主轴夹具二8.3、与电主轴夹具一8.2相连接的电主轴一8.4、与电主轴夹具二8.3相连接的电主轴二8.5、与电主轴一8.4相连接的切锯刀具8.6和与电主轴二8.5相连接的拉槽刀具8.7;电主轴夹具一8.2和电主轴夹具二8.3分别可旋转地设置在支撑架8.1上,且电主轴夹具一8.2与支撑架8.1之间以及电主轴夹具二8.3与支撑架8.1之间分别设置有夹具定位结构。通过调整电主轴夹具一8.2和电主轴夹具二8.3的旋转角度,能对切锯刀具8.6和拉槽刀具8.7的加工角度进行调整以实现各种角度的斜角对接板材加工,提高了设备的通用性和使用便捷程度。

优选地,前端面加工机头8还包括倒角切割刀具8.8,以对加工板材进行倒角切割加工形成倒角;倒角切割刀具8.8可升降地设置在支撑架上,如图3所示。后端面加工机头11与前端面加工机头8结构相同。

数控设备还包括用于清理加工废屑的漏斗形吸尘罩14和用于感应人体是否进入加工区域的光幕保护装置15;漏斗形吸尘罩14位于加工平台的下方,漏斗形吸尘罩14通过真空吸废料管道与外部抽真空装置连接;光幕保护装置15架设在机架1的两侧;光幕保护装置15与控制装置信号连接。漏斗形吸尘罩14可将加工形成的碎屑进行清除,保持设备和加工环境的清洁;光幕保护装置15可防止操作人员肢体不恰当进入加工区域,有效提高设备的运行安全性。

数控设备还包括用于检测工位是否存在板材的板材传感器、用于扫描条形码的扫码器、用于实现开关控制的脚踏开关和控制开关。控制装置可以是plc控制装置或者是单片机控制装置。

本实施例数控设备的工作原理是:首先,控制装置分别控制平台运动机构4工作从而带动移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3到达支撑位置,移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3分别位于后端切锯面的左侧和右侧;然后,待加工板料上料;并通过限位机构9和板材固定机构3将待加工板料定位和固定;之后,控制装置控制y轴运动机构一7工作以使前端面加工机头8沿机架1宽度方向移动,并控制前端面加工机头8工作以进行切锯加工和拉槽加工,从而在待加工板料上加工出加工板材前端面;控制装置控制x轴运动机构6工作以使右悬臂梁13沿机架1长度方向移动;控制装置控制y轴运动机构二10工作以使后端面加工机头11沿机架1宽度方向移动,并控制后端面加工机头11工作以进行切锯加工和拉槽加工,从而在待加工板料上加工出加工板材后端面;在加工板材前端面切锯加工与拉槽加工之间,切锯加工形成加工板材和前侧剩余板料,前侧剩余板料在自身重力作用下滑落以留出拉槽加工的进刀空间;在加工板材后端面切锯加工与拉槽加工之间,控制装置控制分离机构5工作带动分离支撑横梁2.3沿机架1长度方向移动,将切锯加工形成的加工板材与后侧剩余板料进行分离以留出拉槽加工的进刀空间。

本实施例设备对加工的待加工板料有所限制,待加工板料的宽度需要小于切锯刀具与拉槽刀具之间的距离。本实施例中,控制前端面加工机头8工作以进行切锯加工和拉槽加工是指,切锯加工时,前端面加工机头向前移动带动切锯刀具与拉槽刀具同时向前移动,切锯刀具在待加工板料上进行切锯形成斜角切面,而拉槽刀具虽然也向前移动,但由于切锯刀具与拉槽刀具之间的距离,因此拉槽刀具一直未接触待加工板料;当切锯加工完成后,将加工板材与切锯出来的部分分离以留出拉槽刀具的进刀空间,之后前端面加工机头继续向前移动带动切锯刀具与拉槽刀具同时向前移动,拉槽刀具对斜角切面进行拉槽,完成加工板材前端面加工。后端面加工机头与前端面加工机头的工作原理相同。

实际应用时,在前端面加工机头中,也可以在切锯刀具与支撑架之间,以及拉槽刀具与支撑架之间分别设置有升降机构,以使切锯刀具和拉槽刀具分别升降移动来实现切锯刀具和拉槽刀具伸出和收回。切锯时,前端面加工机头向前移动,切锯刀具伸出,拉槽刀具收回,切锯刀具对待加工板料进行切锯形成斜角切面;拉槽时,端面加工机头往回移动,切锯刀具收回,拉槽刀具伸出,拉槽刀具在斜角切面上拉槽完成加工板材前端面加工;该方式可解决待加工板料的宽度小于切锯刀具与拉槽刀具之间距离的限制。同理,后端面加工机头也可采用相同设计。

优选的方案是:在控制装置控制平台运动机构4和分离机构5工作之前,采用扫码器扫描待加工板材的条形码标签并将扫描信息发送到控制装置,控制装置通过条形码信息在文件服务器上获得待加工板料的加工几何尺寸。

本实施例数控设备可进行加工板材前端面和后端面的切锯加工和拉槽加工,从而实现斜角对接板材的生产加工;对比现有的传统木工加工方式,有效提高斜角对接板材的生产效率,同时节省人力资源,降低生产成本。采用固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3的多支撑横梁结构来支撑待加工板料,结构简单可靠,并可通过调节移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3的位置来适应不同的加工几何尺寸,使切锯出来的加工板材支撑在固定支撑横梁2.1和移动支撑横梁2.2上,后侧剩余板料支撑在分离支撑横梁2.3上;并可实现通过移动分离支撑横梁2.3来使加工板材与后侧剩余板料分离。固定支撑横梁2.1、移动支撑横梁2.2和分离支撑横梁2.3上分别设置有板材固定机构3,可稳定、可靠地支撑和固定待加工板料。

本实施例数控设备既可以加工形成如图8所示两端均为斜角切面并带有榫槽的斜角对接板材,又可以加工形成仅有一个端面为斜角切面并带有榫槽的斜角对接板材,还可以加工形成端部为斜角切面但不带有榫槽的斜角对接板材。

上述实施例为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。

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