一种可自动上料的木工数控加工中心

摘要

本发明公开了一种可自动上料的木工数控加工中心，床身上由尾座滑轨导向的尾座和由X轴滑轨导向的刀架，床身上安装有与尾座同轴设置的主轴箱，X轴滑轨上安装有刀架；床身上安装有上料装置，包括沿着床身上料架滑轨，上料架滑轨上滑动安装上料架，上料架包括与上料架滑轨滑动配合的安装架，安装架上滑动安装立柱，立柱上转动安装竖向调节组件，竖向调节组件一端立柱配合，另一端与安装架配合，立柱的上部滑动安装顶部设有储料组件的横板，横板的两侧分别安装有横向调节组件和气动送料组件，横向调节组件一端与横板动配合，另一端与立柱配合。本发明结构简单，实现了自动上料，加工效率高，节省人力。

说明书

技术领域

本发明涉及木料加工技术领域，特别涉及一种可自动上料的木工数控加工中心。

背景技术

加工中心是从数控铣床发展而来的。与数控铣床的最大区别在于加工中心具有自动交换加工刀具的能力，通过在刀库上安装不同用途的刀具，可在一次装夹中通过自动换刀装置改变主轴上的加工刀具，实现多种加工功能。传统的木料加工往往采用公共完成，生产效率低，劳动强度大。虽然现在也有用于木料加工的二机床，但是这些机床只能进行单一的作业步骤，完成一件产品需要多台机器，而且加工时需要人工换料，影响生产效率。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种可自动上料的木工数控加工中心。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种可自动上料的木工数控加工中心，包括床身，所述床身上安装由尾座滑轨导向的尾座和X轴滑轨导向的刀架，所述床身上安装有与尾座同轴设置的主轴箱，所述床身上安装有上料装置，所述上料装置安装在床身上的上料架滑轨，所述上料架滑轨上滑动安装上料架，所述上料架包括与上料架滑轨滑动配合的安装架，所述安装架上滑动安装立柱，所述立柱上转动安装竖向调节组件，所述竖向调节组件一端立柱配合，另一端与安装架配合，所述立柱的上部滑动安装有横板，所述横板的顶部安装有储料组件，所述横板的两侧分别安装有横向调节组件和气动送料组件，所述横向调节组件一端与横板动配合，另一端与立柱配合。

所述竖向调节组件包括竖向调节螺杆，所述竖向调节螺杆与一端立柱转动配合，另一端与安装架螺纹配合。

所述横向调节组件安包括横向调节螺杆，所述横向调节螺杆一端与横板转动配合，另一端与立柱螺纹配合。

所述储料组件包括固定安装在横板上的立板，所述立板的两侧分别安装有料夹和托料气缸，所述料夹包括固定板和活动板，所述托料气缸的输出端安装有托料板，所述托料板穿过立板上的通孔延伸至料夹下方。

所述气动送料组件包括固定安装在横板上的第一推动气缸，所述第一推动气缸的输出端固定安装第一推板，所述第一推板靠近料夹的一端安装有输出端设置挡料组件的送料气缸。

所述刀架包括与X轴滑轨滑动配合的X轴滑块，所述X轴滑块的顶部安装有设置第一刀具组Y轴移动副，所述Y轴移动副的第二端安装有设置第二刀具组的z轴移动副。

所述第一刀具组包括与Y轴移动副滑动配合的刀具组件Ⅲ、刀具组件Ⅳ，以及固定在Y轴移动副上且输出端分别于刀具组件Ⅲ、刀具组件Ⅳ固定连接的刀Ⅲ气缸和刀Ⅳ气缸。

所述第二刀具组与Z轴移动副滑动配合的刀具组件Ⅰ、刀具组件Ⅱ，以及固定安装在Z轴移动副上且输出端分别与刀具组件Ⅰ、刀具组件Ⅱ固定连接的刀Ⅰ气缸、刀Ⅱ气缸。

所述安装架上安装有接料组件，所述接料组件包括固定安装在安装架上的连接板，所述连接板顶部安装有气缸托板，所述气缸托板上固定安装第二推动气缸，所述第二推动气缸的输出端与接料板固定连接，所述安装架还铰接有连杆，所述连杆通过第一长圆孔与安装在料板上的第二长圆孔内的铰链轴配合。

本发明具有以下技术优势：

本发明结构简单，加工效率高，通过四轴联动实现对木材的全方位加工；安装有多组加工刀具，实现上料、铣削、砂光一体化，自动化程度高；打料气缸可以有效解决木料与转动头之间发生粘连导致无法下料的问题；

采用自动上料装置，可以降低员工的劳动强度，在一台机器加工时，员工可以去操作另一台，提高工作效率，节约劳动成本；

自动上料装置的料夹、立柱、横板可以根据木料的尺寸进行调节，保证生料过程中物料的轴线与第一转动头、第二转动头的轴线重合；

料夹可调整，两个上料架之间的距离也可调整，调整完毕后将料夹的活动板以及上料架通过螺栓固定，使用灵活。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

附图1为本发明的前视图。

附图2为本发明的俯视图。

附图3为本发明的左视图。

附图4为本发明的右视图。

附图5为本发明的轴侧图。

附图6为上料架的轴侧示意图。

附图7为上料架的后部示意图。

附图8为上料架的主示意图。

附图9为附图6中A处的局部意图。

附图10为附图8中B处的局部意图。

图中，1-床身,2-X轴滑块,3-Z轴滑轨，4-Z轴滑块，5-第一转动头，6-上料架滑轨，7-打料机构，8-刀具组件Ⅰ，9-刀具组件Ⅱ，11-Z轴电机，12-刀具组件Ⅲ，13-刀具组件Ⅳ，14-砂光轮，15-砂光电机，16-夹料气缸，17-尾座电机，18-尾座，19-尾座齿条，20-阻挡部件，21-集尘罩21，22-刀Ⅲ气缸，23-刀Ⅳ气缸，24-X轴齿条，25-X轴滑轨，26-尾座滑轨，27-锁止气缸，28-尾座滑块，29-防尘罩Ⅰ，30-防尘罩Ⅱ，31-Z轴丝杠，32-刀Ⅰ气缸，33-刀Ⅱ气缸，34-主轴箱，35-上料架，36-X轴电机，37-Y轴电机，38-Y轴滑块、39-Y轴滑轨，40-跟刀架，41-连接座，

35.1-接料板，35.2-第一推动气缸，35.3-第一推板，35.4-横板，35.5-调节板，35.6-夹料气缸，35.7-夹料气缸架，35.8-调节长圆孔，35.9-立板，35.10-导向板，35.11-活动板，35.12-固定板，35.13-挡料组件，35.14-送料气缸，35.15-挡板，35.16-安装架，35.17-连杆，35.18-第一长圆孔，35.19-连接板，35.20-第二长圆孔，35.21-气缸托板，35.22-托料气缸，35.23-光电开关，35.24-托料板，35.25-竖向调节螺杆，35.26-第一连接耳，35.27-立柱，35.28-第二推动气缸，35.29-横向调节螺杆，35.30-第二连接耳，35.31-通孔，35.32-固定台，35.33-铰接杆，35.34-挡料杆，35.35-活塞。

具体实施方式

以下仅为本发明的具体实施方式，但是本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明中所述的“前”、“后”、“内”、“外”等描述方向关系的词语仅为了实施例的描述方便，不视为对本发明的限定。所述“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。所述固定连接方式包括但不限于焊接、螺接、卡接、过盈配合、一体成型。

以下所称的“左”为尾座18所在的一侧，所称的“右”为主轴箱34所在的一侧；称的“前”为上料装置所在的一侧，所称的“后”为远离上料装置的一侧，即X轴齿条24所在的一侧；为详细描述结构的滑动配合均为滑块与滑轨之间的配合。

附图1至附图10为本发明的一种具体实施例。该实施例提供了一种木工复合加工中心，包括床身1，在床身1的前侧安装有上料装置；具体的，上料装置包括沿着床身1的X轴方向固定安装的上料架滑轨6，上料架滑轨6上滑动安装上料架35，该上料架35有两个，呈镜像设置第一架体和第二架体，上料架35通过连接座41与上料架滑轨6连接，从而可以根据木料的长度调节第一架体和第二架体之间的距离，当距离调节完毕之后通过螺栓进行限位。

在床身1的顶部，自前向后依次安装有尾座滑轨26和X轴滑轨25，即尾座滑轨26靠近上料装置，X轴滑轨25远离上料装置；在尾座滑轨26上安装有尾座18以及沿着尾座滑轨26长度方向安装的尾座齿条19，尾座18可以沿着尾座滑轨26移动。

尾座18包括尾座滑块28、尾座主体、尾座电机17、夹料气缸16、第二转动头以及锁止气缸27，其中尾座滑块28与尾座滑轨26滑动配合，尾座主体、尾座电机17、锁止气缸27均固定安装在尾座滑块28顶部，夹料气缸16和第二转动头分别安装在尾座主体的左右两端，并且第二转动头与尾座主体转动配合；尾座电机17的输出端安装有与尾座齿条19配合的第一齿轮，锁止气缸27的输出端安装与尾座齿条19配合的齿块。尾座电机17按照控制器的指令带动尾座滑块28移动预定距离，然后锁止气缸27动作，通过齿块与尾座齿条19配合将尾座18限位固定。

床身1上安装有与尾座同轴设置的主轴箱34，在主轴箱34内安装有主轴电机，其驱动第一转动头5，夹料气缸16推动第二转动头与第一转动头5配合将木料夹紧。主轴箱34的顶部固定安装有打料机构7，包括一端与主轴箱34固定连接的基座和安装在基座上的打料气缸，打料气缸竖直安装，输出端朝下。

X轴滑轨25上安装有刀架，该刀架能够在X轴驱动组件的驱动下沿着X轴滑轨25来回移动。刀架包括与X轴滑轨25滑动配合的X轴滑块2，X轴滑块2的顶部安装有Y轴移动副，Y轴移动副的第一端即左端安装带有防尘罩Ⅰ29的砂光轮14，该砂光轮14由砂光电机15驱动；Y轴移动副的第二端即右端安装有z轴移动副。当然Y轴移动副上还可以安装带式砂光机。砂光机可在气缸的推动下沿着Y方向即前后来回移动

Y轴移动副包括Y轴滑轨39、Y轴丝杠、Y轴电机37和Y轴滑块38，其中Y轴滑轨39、Y轴丝杠、Y轴电机37固定安装在X轴滑块2上，Y轴滑块38与Y轴滑轨39滑动配合并与Y轴丝杠通过螺母配合。Y轴电机37驱动Y轴丝杠转动，从而带中Y轴滑块38沿着Y方向来回移动。前述砂光轮14、Z轴移动副分别安装在Y轴滑块38的左右两端。

在Y轴滑块38的顶部安装有第一刀具组，包括刀具组件Ⅲ12、刀具组件Ⅳ13、刀Ⅲ气缸22和刀Ⅳ气缸23；其中刀具组件Ⅲ12、刀具组件Ⅳ13水平布置并与Y轴滑块38滑动配合；刀Ⅲ气缸22和刀Ⅳ气缸23固定在Y轴滑块38上，输出端分别于刀具组件Ⅲ12、刀具组件Ⅳ13固定连接，用于推动两把刀具前后移动。在Y轴滑块38上还安装有防尘罩Ⅱ30，用于收集第一刀具组作业时产生的粉尘。

Z轴移动副包括Z轴滑轨3、Z轴丝杠31、Z轴电机11和Z轴滑块4；其中Z轴滑轨3底端与Y轴滑块38固定连接，顶端安装Z轴电机11，Z轴丝杠31安装在Z轴滑轨3上并由Z轴电机11驱动，Z轴滑块4与Z轴滑轨3配合，并与Z轴丝杠31通过螺母配合。

Z轴滑块4上安装有第二刀具组，包括刀具组件Ⅰ8、刀具组件Ⅱ9、刀Ⅰ气缸32、刀Ⅱ气缸33，其中刀具组件Ⅰ8和刀具组件Ⅱ9上下布置并与Z轴滑块4滑动配合，刀Ⅰ气缸32、刀Ⅱ气缸33固定在Z轴滑块4上并且输出端分别与刀具组件Ⅰ8、刀具组件Ⅱ9固定连接，用于推动两把刀具前后来回移动。

X轴驱动组件包括安装在床身1后部与X轴滑轨25相对应的X轴齿条24，以及固定安装在X轴滑块2上的X轴电机36，该X轴电机36的输出端安装与X轴齿条24啮合的第二齿轮。

X轴滑轨25安装有阻挡部件20，限位部件上安装有橡胶垫，防止X轴滑块2与阻挡部件20发生撞击，放置尾座滑轨26上还安装有跟刀架40，该跟刀架40与X轴滑块2通过连接件固定连接，同步运动。

床身1上还安装有集尘罩21，该集尘罩21通过管道与防尘罩Ⅰ29、防尘罩Ⅱ30连接。

还包括控制，该控制器控制整个加工中心的运作。

前述的刀具组件Ⅰ8、刀具组件Ⅱ9、刀具组件Ⅲ12、刀具组件Ⅳ13均由刀具和电机组成；X轴齿条24、尾座齿条19、第一齿轮、第二齿轮均采用斜齿。

上料架包括安装架35.16，在安装架35.16上滑动安装立柱35.27，立柱35.27上转动安装带手柄的竖向调节螺杆35.25，在安装架35.16上设有与该竖向调节螺杆35.25相匹配的第一连接耳35.26，即竖向调节螺杆35.25与一端立柱35.27转动配合，另一端与安装架35.16螺纹配合，通过转动竖向调节螺杆35.25带动立柱上下移动。

立柱35.27的上部滑动安装有横板35.4，在横板35.4的顶部的前端安装有储料组件，横板35.4的两侧分别安装有横向调节组件和气动送料组件。

储料组件包括固定安装在横板35.4上的立板35.9，立板35.9的两侧分别安装有料夹和托料气缸35.22，料夹包括固定板35.12和活动板35.11，其中固定板35.12固定安装在立板35.9上，活动板35.11可以配合立板35.9上沿着其宽度方向开设的调节长圆孔35.8进行位置调节，以适应不同尺寸的物料，在固定板35.12和活动板35.11的顶部均安装有向外倾斜的导向板35.10，形成喇叭口状，方便添加物料。活动板35.11的下部还通过夹料气缸架35.7安装有夹料气缸35.6，该夹料气缸35.6的输出端能穿过活动板35.11。托料气缸35.22的输出端安装有托料板35.24，该托料板35.24穿过立板35.9上的通孔35.31延伸至料夹下方用于托举物料。

气动送料组件与料夹位于横板35.4的同侧，包括固定安装在横板35.4上的第一推动气缸35.2，该第一推动气缸35.2的输出端固定安装第一推板35.3，在第一推板35.3靠近料夹的一端安装有输出端设置挡料组件35.13的送料气缸35.14。第一推板35.3的顶部可拆卸的安装有调节板35.5，调节板35.5可以根据物料的尺寸变更在第一推板35.3上的位置，使其靠近料夹的一端与活动板35.11平齐。

挡料组件35.13包括一端与送料气缸35.14的活塞35.35铰接的挡料杆35.34以及固定安装在送料气缸35.14本体上的固定台35.32，该固定台通过铰接杆35.33与挡料杆35.34铰接，即铰接杆35.33一端与固定台35.32铰接，另一端与挡料杆35.34铰接，并且铰接杆35.33与挡料杆35.34道德铰接点位于活塞35.35与挡料杆35.34的铰接点上方，当送料气缸14收缩时挡料杆35.34呈水平状，当送料气缸35.14输出时挡料杆35.34呈竖直状。

横向调节组件位于横板35.4的后部即与启动送料组件呈镜像的一侧，包括转动安装在横板上的带手柄的横向调节螺杆35.29，该横向调节螺杆35.29与安装在立柱35.27上的第二连接耳35.30螺纹配合，即横向调节螺杆35.29一端与横板35.4转动配合，另一端与立柱35.27螺纹配合，通过转动横向调节螺杆35.29带动横板移动，使不同尺寸的物料能够被准确的送至加工中心的预定位置。

在立板35.9上还安装有光电开关35.23。

安装架35.16上安装有接料组件，该接料组件位于横板35.4的下方，包括固定安装在安装架35.16上的连接板35.19；连接板35.19呈直角梯形状，倾斜面朝上，顶部沿着倾斜面固定安装有气缸托板35.21，气缸托板35.21上固定安装第二推动气缸35.28，第二推动气缸35.28的输出端与接料板35.35固定连接，接料板35.1的一侧安装有挡板35.15。安装架35.16还铰接有连杆35.17，该连杆35.17的另一端设有第一长圆孔35.18，第一长圆孔35.18与安装在料板35.1上的第二长圆孔35.20内的铰链轴配合，从而起到支撑和导向作用。

使用时将物料放入料夹内，此时挡料杆34呈竖直状态，上料时第一推动气缸2动作，第一推板3前移，将最底部的物料推至加工中心的预定位置，物料被尾座18和主轴箱34夹住，同时托料气缸35.22动作使托料板35.24将其余的物料托住，夹料气缸35.6将物料顶紧配合托料气缸35.22固定住其余的物料。加工中心的尾座配合机箱将被推出的物料夹住，然后送料气缸35.14收缩，挡料杆35.34放平，第一推动气缸35.2将第一推板35.3送至初始位置，夹料气缸35.6和托料气缸也退回至初始位置。产品成型后，第二推动气缸35.28推动接料板35.1运动至产品下方，产品顺着接料板35.1滑出。更换其他尺寸的物料时，调节活动板11、竖向调节螺杆25、横向调节螺杆29保证物料可以被送入预定位置。