一种全自动木工三轴打孔系统的制作方法

1.本发明涉及自动化加工机械领域，具体是木工机械，一种全自动木工三轴打孔系统。


背景技术：

2.随着技术的发展，各领域都普遍开始使用自动化机械进行生产。家具从板类材料到家具成品需要切锯，抛光，镂铣，打孔，钻床等多道工序，其中打孔是必备的一道工序。例如，木门需要在侧面打孔作业从而完成门锁的安装，
3.同一家具产品可能需要多个位置、多个方向打孔，现有的自动化打孔设备无法灵活完成，也无法同时完成多个方向的打孔。现有的设备在打孔过程中，因板材打孔的位置原因，现有的打孔机在打孔时，均是以推动板材来改变打孔位置，由于板材过重，推动板材会消耗工人大量体力，增加了工作强度，同时，推动板材再打孔也会造成钻孔位置不对，从而影响钻孔精度
4.中国发明专利公告号cn 215881885 u公开了一种塑胶件生产用三轴打孔机构，z轴移动组件40包括第三导轨，第三导轨外部滑动安装有第三滑座44，伺服电机42驱动第三滑座滑动，第三滑座44上固定安装打孔组件。打孔组件可以在伺服电机42的驱动下上下移动，完成z轴方向上的打孔移动。
5.这样的结构只能完成竖直方向的打孔，而许多工件需要在多个方向上打孔，如图所示。而且有些工件需要打多种参数的孔，单一的打孔组件需要频繁的更换钻头，费时费力。


技术实现要素：

6.本发明要解决的问题是提供一种可以自动实现多个位置多个方向打孔的全自动木工三轴打孔系统，打孔系统能够搭载多个参数钻头，无需更换钻头即可完成多种要求的作业。
7.为解决上述技术问题，本发明的全自动木工三轴打孔系统，包括底座、x轴轨道、y轴轨道、z轴轨道、x轴驱动装置、y轴驱动装置和z轴驱动装置；所述底座上安装x轴轨道，所述x轴轨道上安装第一滑座，所述x轴驱动装置能够驱动第一滑座沿x移动；所述第一滑座上安装y轴轨道，所述y轴轨道上安装第二滑座，所述y轴驱动装置能够驱动第二滑座沿y轴轨道移动；所述第二滑座上安装z轴轨道，所述z轴轨道上安装打孔组件，所述z轴驱动装置能够驱动工作平台沿z轴轨道移动；所述z轴轨道上安装可沿z轴轨道上下移动的工作平台，所述打孔组件安装工作平台上，所述z轴轨道为下端固定安装在第二滑座上的导向柱，所述工作平台上设置通孔，所述导向柱穿过通孔，所述丝杠驱动所述工作平台上下移动。
8.由于丝杠的传动轴向力量大，将工作平台上设置通孔并通过丝杠驱动工作平台沿z轴上下移动，在工作平台上需要搭载至少两个顶部打孔组件和左右两个侧面打孔组件的情况下，工作平台能够承载更大的重量，左右更容易达到平衡。打孔系统能够搭载多个参数
钻头，无需更换钻头即可完成多种要求的作业。
9.作为一种改进，所述z轴驱动装置包括的丝杠电机和连接所述丝杠电机的丝杠，所述工作平台上设置通孔，通孔内安装丝杠套。
10.丝杠穿过工作平台，可以使得工作平台在重量较大的情况下也能保持左右平衡。
11.作为一种改进，所述导向柱设置至少两条，所述导向柱的上端固定安装平板，所述平板上安装丝杠电机。
12.将丝杠电机安装在平板上可以使得结构更为稳定、紧凑。
13.优选的，所述工作平台为长方形，所述丝杠套设置在工作平台中间位置。
14.工作平台为长方形可以使得工作平台的前方和左右三个侧面都可以安装打孔组件。
15.作为一种改进，所述打孔组件包括安装在所述工作平台的前端的顶部打孔组件，所述顶部打孔组件包括安装在工作平台前端的顶部打孔轨道和安装在顶部打孔轨道上的顶部打孔电机，所述顶部打孔电机连接顶部打孔钻头，所述顶部打孔电机连接能够使顶部打孔电机沿所述顶部打孔轨道移动的顶部打孔驱动装置。
16.顶部打孔组件安装在z轴上，在z轴驱动装置的驱动下可以上下移动，完成打孔任务，但是由于z轴轨道和z轴驱动装置的行程很难设置的太大，使得顶部打孔组件的行程比较小，在完成打孔作业后，无法退离工件平台，可能会导致在搬运工件的过程中触碰到顶部打孔组件，造成设备损坏。在z轴轨道上安装工作平台，工作平台上再安装顶部打孔轨道和顶部打孔电机。顶部打孔电机可以在需要打孔作业时沿轨道下移，移动到合适点位置后停止并固定住，通过xyz三轴的移动来完成打孔，完成后再将顶部打孔电机沿轨道上移，使得工件平台的空间更宽裕。
17.作为一种改进，所述工作平台的左侧和/或右侧安装侧面打孔组件，所述侧面打孔组件包括安装在工作平台侧面的侧面打孔轨道和安装在侧面打孔轨道上的侧面打孔电机，所述侧面打孔电机连接侧面打孔钻头，所述侧面打孔电机连接能够使侧面打孔电机沿所述侧面打孔轨道移动的侧面打孔驱动装置。
18.所述打孔组件包括安装在所述工作平台左侧和/或右侧的侧面打孔组件，所述侧面打孔组件包括安装在工作平台侧面的侧面打孔轨道和安装在侧面打孔轨道上的侧面打孔电机，所述侧面打孔电机连接侧面打孔钻头，所述侧面打孔电机连接能够使侧面打孔电机沿所述侧面打孔轨道移动的侧面打孔驱动装置。
19.由于木门等工件往往有多个面上需要打孔，在设置顶部打孔装置完成竖直方向的打孔的同时，可以在侧面设置侧面打孔组件，完成工件上水平方向的打孔。侧面打孔电机可沿侧面打孔轨道移动，可以使得侧面打孔电机可以随时伸缩，在需要打孔作业时沿轨道前移，移动到合适点位置后停止并固定住，通过xyz三轴的移动来完成打孔，完成后再将侧面打孔电机沿轨道后移，使得工件平台的空间更宽裕。侧面打孔电机和顶部打孔电机分别控制，分别动作，两者互不干扰。
20.优选的，所述顶部打孔驱动装置为气缸；所述侧面打孔驱动装置为气缸。
21.由于气缸可以很容易的实现只在起始位置和最终位置两个点之间定位，采用气缸作为顶部打孔驱动装置可以使得顶部打孔电机的移动更为迅速高效。
22.优选的，所述y轴驱动装置和z轴驱动装置为丝杠机构。所述x轴驱动装置为齿轮齿
条机构。
23.丝杠机构的定位精度高，精度可以达到0.01，可以完成对打孔高精度的控制。
24.作为一种改进，所述工作平台前端安装第一连接板，所述第一连接板上设置螺孔，所述第一连接板通过螺孔安装顶部打孔组件，所述螺孔设置多排多列。
25.作为一种改进，所述第一连接板通过螺孔安装至少两套顶部打孔组件。
26.由于设置了第一连接板，可以通过第一连接板上安装至少两个顶部打孔组件，可以在同一时间完成多个竖直孔的打孔作业。多排多列的螺孔可以方便顶部打孔组件位置的他调整。
27.采用这样的结构后，本发明的全自动木工三轴打孔系统设置了工作平台，丝杠的传动轴向力量大，将工作平台上设置通孔并通过丝杠驱动工作平台沿z轴上下移动，在工作平台上需要搭载至少两个顶部打孔组件和左右两个侧面打孔组件的情况下，工作平台能够承载更大的重量，左右更容易达到平衡。打孔系统能够搭载多个参数钻头，无需更换钻头即可完成多种要求的作业。
28.上述说明仅是本技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本技术的技术手段，从而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下以本技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
29.根据下文结合附图对本技术具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本技术的上述及其他目的、优点和特征。
附图说明
30.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。
31.图1是本发明的全自动木工三轴打孔系统的立体图。
32.图2是另一个方向的立体图。
33.图3是工作平台的结构示意图
34.图4是工作平台的侧视图。
35.图5是工作平台另一种实施方式的侧视图。
36.图6是工件的示意图。
具体实施方式
37.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。在下面的描述中，提供诸如具体的配置和组件的特定细节仅仅是为了帮助全面理解本技术的实施例。因此，本领域技术人员应该清楚，可以对这里描述的实施例进行各种改变和修改而不脱离本技术的范围和精神。另外，为了清楚和简洁，实施例中省略了对已知功能和构造的描述。
38.应该理解，说明书通篇中提到的“一个实施例”或“本实施例”意味着与实施例有关
的特定特征、结构或特性包括在本技术的至少一个实施例中。因此，在整个说明书各处出现的“一个实施例”或“本实施例”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。
39.此外，本技术可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身并不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。
40.本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，单独存在b，同时存在a和b三种情况，本文中术语“/和”是描述另一种关联对象关系，表示可以存在两种关系，例如，a/和b，可以表示：单独存在a，单独存在a和b两种情况，另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”关系。
41.本文中术语“至少一种”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和b的至少一种，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。
42.还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含。
43.如图1至图4所示，本发明的全自动木工三轴打孔系统，包括底座1、x轴轨道2、y轴轨道3、z轴轨道、x轴驱动装置、y轴驱动装置和z轴驱动装置；底座1上安装x轴轨道2，所述x轴轨道2上安装第一滑座4，所述x轴驱动装置能够驱动第一滑座沿x移动，x轴驱动装置优选为齿轮齿条机构，包括x轴电机5与x轴齿条6。
44.第一滑座4上安装y轴轨道3，所述y轴轨道3上安装第二滑座7，所述y轴驱动装置能够驱动第二滑座沿y轴轨道移动；y轴驱动装置优选为丝杠机构，包括y轴电机8带动y轴丝杠9。
45.第二滑座7上安装z轴轨道，所述z轴轨道上安装工作平台13，所述z轴驱动装置能够驱动工作平台沿z轴轨道移动；z轴驱动装置优选为丝杠机构，包括z轴电机10驱动带动z轴丝杠11。
46.所述工作平台13上前端安装顶部打孔组件，顶部打孔组件包括安装在工作平台13前端的顶部打孔轨道14和安装在顶部打孔轨道14上的顶部打孔电机15，所述顶部打孔电机15连接顶部打孔钻头16，顶部打孔电机15连接能够使顶部打孔电机15沿顶部打孔轨道14移动的顶部打孔驱动装置17。顶部打孔驱动装置17为气缸。
47.顶部打孔组件安装在z轴上，在z轴驱动装置的驱动下可以上下移动，完成打孔任务，但是由于z轴轨道和z轴驱动装置的行程很难设置的太大，使得顶部打孔组件的行程比较小，在完成打孔作业后，无法退离工件平台，可能会导致在搬运工件的过程中触碰到顶部打孔组件，造成设备损坏。在z轴轨道上安装工作平台，工作平台上再安装顶部打孔轨道和顶部打孔电机。顶部打孔电机可以在需要打孔作业时沿轨道下移，移动到合适点位置后停止并固定住，通过xyz三轴的移动来完成打孔，完成后再将顶部打孔电机沿轨道上移，使得工件平台的空间更宽裕。
48.由于气缸可以很容易的实现只在起始位置和最终位置两个点之间定位，采用气缸
作为顶部打孔驱动装置可以使得顶部打孔电机的移动更为迅速高效。
49.工作平台13的左侧和右侧安装侧面打孔组件，侧面打孔组件包括安装在工作平台13侧面的侧面打孔轨道18和安装在侧面打孔轨道18上的侧面打孔电机19，所述侧面打孔电机19连接侧面打孔钻头20，所述侧面打孔电机19连接能够使侧面打孔电机19沿所述侧面打孔轨道18移动的侧面打孔驱动装置21。侧面打孔驱动装置21为气缸。
50.由于木门等工件往往有多个面上需要打孔，在设置顶部打孔装置完成竖直方向的打孔的同时，可以在侧面设置侧面打孔组件，完成工件上水平方向的打孔。侧面打孔电机可沿侧面打孔轨道移动，可以使得侧面打孔电机可以随时伸缩，在需要打孔作业时沿轨道前移，移动到合适点位置后停止并固定住，通过xyz三轴的移动来完成打孔，完成后再将侧面打孔电机沿轨道后移，使得工件平台的空间更宽裕。侧面打孔电机和顶部打孔电机分别控制，分别动作，两者互不干扰。
51.丝杠机构的定位精度高，精度可以达到0.01，可以完成对打孔高精度的控制。
52.z轴轨道包括下端固定安装在第二滑座7上的导向柱12，导向柱12设置至少两条，所述导向柱12的上端固定安装平板22，工作平台13上设置通孔，导向柱12穿过通孔，平板22上安装z轴驱动装置，所述z轴驱动装置包括安装在平板22上的z轴电机10和连接z轴电机10的z轴丝杠11，所述z轴丝杠11驱动工作平台13上下移动。
53.工作平台13上设置通孔，通孔内安装丝杠套27，z轴丝杠11穿过工作平台13，可以使得工作平台13在重量较大的情况下也能保持左右平衡。工作平台13为长方形，丝杠套27设置在工作平台13中间位置。工作平台13为长方形可以使得工作平台的前方和左右三个侧面都可以安装打孔组件。
54.由于丝杠的传动轴向力量大，将工作平台16上设置通孔并通过z轴丝杠11驱动工作平台13沿z轴上下移动，在工作平台13上需要搭载至少两个顶部打孔组件和左右两个侧面打孔组件的情况下，工作平台左右更容易达到平衡。
55.工作平台13前端安装第一连接板23，所述第一连接板23上设置螺孔，第一连接板23通过螺孔安装顶部打孔组件，所述螺孔设置多排多列。第一连接板23通过螺孔安装至少两套顶部打孔组件。
56.由于设置了第一连接板23，可以通过第一连接板上安装至少两个顶部打孔组件，可以在同一时间完成多个竖直孔的打孔作业。多排多列的螺孔可以方便顶部打孔组件位置的他调整。
57.侧面打孔驱动装置连接第二连接板24，所述第二连接板24通过螺孔安装侧面打孔电机，所述螺孔设置多排多列。
58.由于设置了第二连接板24，可以通过第二连接板24上安装侧面打孔电机，多排多列的螺孔可方便侧面打孔电机位置的调整。
59.工作平台13包括本体131，本体131通过安装在其前端的第一连接板23安装顶部打孔组件，本体131的侧面安装侧面打孔组件。
60.工作平台13的前端设置竖直板132，工作平台13通过竖直板132安装顶部打孔组件，所述竖直板132与本体131之间设置侧护板133，侧护板133在本体131的左右两侧各设置一个，两块侧护板133之间留有空间安装平板22，平板22可以在两块三角板之间自由上下移动，侧护板133包括底部安装部1331，本体131上设置与底部安装部1331相匹配的安装槽，底
部安装部1331通过侧面的螺栓安装在安装槽内。侧护板133可以起到加固竖直板132的作用，又可以起到保护z轴移动组件的作用，可以防止z轴的平板22、z轴电机10、z轴丝杠11和导向柱12。侧护板133优选直角三角形。
61.竖直板132前方再安装延长板134，工作平台13通过竖直板132和延长板134安装顶部打孔组件。由于工件的情况千差万别，顶部打孔组件的位置需要根据工件的情况来调整在y轴上的前后位置，通过安装延长板134，可以在需要的时候安装延长板134，或者安装多块延长板134，来调整顶部打孔组件位置，使得顶部打孔组件能够相对于工作平台13探出更长的距离，从而可以在工件的更远的位置打孔，而不让工作平台13妨碍工件。
62.延长板134上设置多排多列的螺孔，可以方便调整延长板134与顶部打孔组件的安装位置。
63.有些工件26需要在不水平的倾斜面上打孔，需要调整打孔电机的角度。延长板134的形状可以是平板，也可以是截面为三角形的板，三角形的大头朝上尖头朝下，可以通过三角形的延长板1341来使得顶部打孔电机倾斜，从而可以在倾斜的面上打孔。
64.以上所述，仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为同等变化的等效实施例。凡是未脱离本发明方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，均落在本发明的保护范围内。