一种木板自动上下料装置的制作方法

本实用新型属于板材加工技术领域，具体涉及一种木板自动上下料装置。

背景技术：

目前，国内在木板雕刻成型的生产过程中，自动化程度不高，需要人工对木板进行上下料，操作人员的劳动强度和误操作风险较高，且操作繁琐、工作效率低下。而随着劳动力成本逐步升高，工资成本占产品成本的比重越来越高，企业为提高产品的竞争力，必须提高生产效率，因此，木板上下料装置应运而生。但现有技术方案中通过送料行走座与气爪夹持木板结构配合，在上料、加工、下料三个工位中往复运动，实现木板的自动上下料。木板在整个生产过程中运动时，必须将加工完成的木板送出后，才能上新的木板，效率较低，且通过推木板的方式进行下料，难度大，容易卡住。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述问题，提出一种木板自动上下料装置，具有双侧上下料功能，能够对待加工物料进行归正并夹紧固定，上下料过程无需等待，机床始终处于加工状态，且下料方便、不卡料，结构简单，工作效率和加工质量提高。

为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案为：

本实用新型提出的一种木板自动上下料装置，包括机床和控制柜，还包括横向输送机构、下料机构和两个纵向输送机构，以机床的物料传送方向为纵向，与纵向垂直的方向为横向，其中：

机床的物料加工平台上设有纵向延伸的第一导轨组；

横向输送机构包括底板和两组并排布置在底板上且均纵向延伸的第三导轨组，第三导轨组和第一导轨组同一平面；

机床的物料加工平台一侧设有第二导轨组，第二导轨组垂直于第三导轨组，底板安装在第二导轨组上；

纵向输送机构包括移动平台和用于搭载物料的托盘，托盘位于移动平台上方，并与移动平台铰接，移动平台位于第三导轨组上，且两纵向输送机构对称布置，每一托盘与对应移动平台铰接在远离另一托盘的一侧；

木板自动上下料装置包括第一状态和第二状态，第一状态，纵向输送机构位于第三导轨组上；第二状态，第三导轨组沿第二导轨组运动至与第一导轨组对接，纵向输送机构的运动路径由第三导轨组延伸至第一导轨组；

下料机构包括两组顶升机构，顶升机构和纵向输送机构对应设置，顶升机构顶升后作用于托盘进行倾斜下料；

控制柜电连接机床、横向输送机构、下料机构和纵向输送机构。

优选地，第二导轨组上设有驱动机构，底板下安装有与第二导轨组滑动配合的滑块，底板由驱动机构带动沿第二导轨组移动。

优选地，第二导轨组上远离机床的一侧还设有第一定位机构；托盘上还设有与第一定位机构相对分布的挡边，第一定位机构与挡边共同对物料进行纵向限位。

优选地，第一定位机构为伸缩气缸。

优选地，底板的横向两对侧分别设有一组升降挡停气缸，中间设有两组作用方向相反的第二定位机构，每组升降挡停气缸和作用方向与其同侧的第二定位机构共同对对应的托盘上的物料进行横向限位。

优选地，第二定位机构为伸缩气缸。

优选地，移动平台包括平板、多个滚轮和至少一个电机，滚轮安装于平板的下方，并由电机驱动沿第三导轨组运动。

优选地，纵向输送机构还包括夹紧气缸和勾爪，夹紧气缸与勾爪连接，并驱动勾爪压紧或松开物料。

优选地，顶升机构包括托架和至少一个顶升气缸，顶升机构的缸体与第二导轨组连接，顶升气缸的活塞杆与托架连接。

优选地，托架上设有振动器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1)每台机床配有两个纵向输送机构，轮流完成上下料工作，上下料过程无需等待，使机床始终处于加工状态，工作效率高；

2)将上下料所用托盘与移动平台的一侧铰接，并与顶升机构结合，下料时通过顶升机构顶升托盘的另一侧使托盘倾斜卸料，结构简单，不卡料，进一步提升工作效率；

3)采用定位机构和勾爪对物料进行归正并夹紧固定，有利于提高加工质量。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的第二导轨组、横向输送机构、下料机构和纵向输送机构装配图；

图3为本实用新型的横向输送机构结构示意图；

图4为本实用新型的纵向输送机构第一视角结构示意图；

图5为本实用新型的纵向输送机构第二视角结构示意图。

附图标记说明：1、机床；2、控制柜；3、第二导轨组；4、横向输送机构；5、下料机构；6、纵向输送机构；7、木板；11、第一导轨组；31、框架；32、第一定位机构；41、底板；42、第三导轨组；43、升降挡停气缸；44、第二定位机构；51、顶升气缸；52、托架；53、振动器；61、移动平台；62、托盘；611、平板；612、滚轮；613、电机；614、夹紧气缸；615、勾爪；621、挡边。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明的是，当组件被称为与另一个组件“连接”时，它可以直接与另一个组件连接或者也可以存在居中的组件。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语或方位用词只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本申请。

如图1-5所示，一种木板自动上下料装置，包括机床1和控制柜2，还包括横向输送机构4、下料机构5和两个纵向输送机构6，以机床1的物料传送方向为纵向，与纵向垂直的方向为横向，其中：

机床1的物料加工平台上设有纵向延伸的第一导轨组11；

横向输送机构4包括底板41和两组并排布置在底板41上且均纵向延伸的第三导轨组42，第三导轨组42和第一导轨组11同一平面；

机床1的物料加工平台一侧设有第二导轨组3，第二导轨组3垂直于第三导轨组42，底板41安装在第二导轨组3上；

纵向输送机构6包括移动平台61和用于搭载物料的托盘62，托盘62位于移动平台61上方，并与移动平台61铰接，移动平台61位于第三导轨组42上，且两纵向输送机构6对称布置，每一托盘62与对应移动平台61铰接在远离另一托盘62的一侧；

木板自动上下料装置包括第一状态和第二状态，第一状态，纵向输送机构6位于第三导轨组42上；第二状态，第三导轨组42沿第二导轨组3运动至与第一导轨组11对接，纵向输送机构6的运动路径由第三导轨组42延伸至第一导轨组11；

下料机构5包括两组顶升机构，顶升机构和纵向输送机构6对应设置，顶升机构顶升后作用于托盘62进行倾斜下料；

控制柜2电连接机床1、横向输送机构4、下料机构5和纵向输送机构6。

其中，本申请包括机床1和控制柜2、横向输送机构4、下料机构5和两个纵向输送机构6，规定机床1的物料传送方向为纵向，对应图中前后方向，与纵向垂直的方向为横向，对应图中左右方向，仅用于解释本申请，不作限定。机床1为现有技术中的机床设备，本实施例为用于木板7雕刻的木板雕刻机，在此不再赘述。在机床1的物料加工平台上设有纵向延伸的第一导轨组11，第一导轨组11可为任意数量的平行导轨或为导轨与传动机构的组合，如在导轨内安装齿条用于啮合传动的同时起到导向作用，该导轨优选槽型导轨，且靠近前侧的一端为便于纵向输送机构6的对接，可对应设有楔形槽口。本实施例中，机床1的物料加工平台一侧设有第二导轨组3，第二导轨组3包括框架31和两条平行导轨，框架31为由型材搭建的方形框架，两条平行导轨分别安装于框架31上表面的前后侧，安装方便、成本低。

需要说明的是，框架31还可为焊接框架或加工件组装的框架，结构更加稳固，不易振动散架，有助于减少维修的时间及成本，且第二导轨组3还可仅为两条平行导轨。

横向输送机构4包括底板41和两组并排布置在底板41上且均纵向延伸的第三导轨组42，第三导轨组42和第一导轨组11处于同一平面，方便对接。底板41位于第二导轨组3的框架31上，并沿第二导轨组3的两条平行导轨进行横向移动，第二导轨组3垂直于第三导轨组42，底板41安装在第二导轨组3上。第三导轨组42与第一导轨组11区别仅在于长度不同，且靠近前侧的一端为便于纵向输送机构6的对接，同样设有可对应的楔形槽口，底板41的中部镂空设计，可为顶升机构提供工作空间。当第二导轨组3仅为两条平行导轨，为匹配第三导轨组42和第一导轨组11处于同一平面，还可在底板41上或下增加中间件，如采用型材搭建的支架进行调整，或改变纵向输送机构6的高度尺寸等。

纵向输送机构6包括移动平台61和用于搭载木板7的托盘62，托盘62放置于移动平台61的上方，一侧与移动平台61采用合页或转轴铰接，对侧不作固定，移动平台61位于第三导轨组42上，且两纵向输送机构6对称布置，每一托盘62与对应移动平台61铰接在远离另一托盘62的一侧，使托盘62均朝向外侧翻转下料。本实施例中托盘62的中部还开设有放置木板7的凹槽，便于木板7快速定位，且移动平台61的中部镂空为顶升机构提供工作空间。

木板自动上下料装置的运动状态分为第一状态和第二状态，第一状态即纵向输送机构6位于第三导轨组42上时，纵向输送机构6的移动平台61相对横向输送机构4静止，并随横向输送机构4沿第二导轨组3往复运动，包括纵向输送机构6接收待加工木板7、纵向输送机构6沿第二导轨组3移动运载待加工木料7或已加工木料7、顶升机构顶升托盘62对已加工木料7进行倾斜下料的过程。第二状态即第三导轨组42沿第二导轨组3运动至与第一导轨组11对接，纵向输送机构6的运动路径由第三导轨组42延伸至第一导轨组11，包括沿第三导轨组42和第一导轨组11输送待加工木料7、在第一导轨组11上加工木板7、沿第一导轨组11和第三导轨组42退出已加工木料7的过程。

下料机构5包括两组固定于第二导轨组3上的顶升机构，顶升机构和纵向输送机构6对应设置，本实施例中两组顶升机构呈交叉式固定于框架31中部，框架31的中部还安装有用于顶升机构固定的型材或安装板，顶升机构位于横向输送机构4的下方，当移动平台61将加工完的木板7输送至第三导轨组42并由横向输送机构4带动移动至对应顶升机构上时，由顶升机构顶升托盘62进行倾斜下料，下料时托盘62朝外转动。控制柜2电连接机床1、横向输送机构4、下料机构5和纵向输送机构6，用于控制各机构的运动。

本申请每台机床1配有两个纵向输送机构6，木板7在一个纵向输送机构6上加工时，可在另一个纵向输送机构6中进行上料工作，待该纵向输送机构6上的木板7加工完成后，撤离机床1位置，另一个纵向输送机构6运载待加工木板7进入机床1的加工位置进行加工，运载已加工木板7的纵向输送机构6进行下料工作，在整个生产过程中，不必等待将已加工木板7送出后再上待加工木板7，有助于提升整体的工作效率；且将上下料所用托盘62安装于移动平台61上，托盘62一侧与小车铰接，下料时通过顶升机构顶升托盘62的另一侧，使得托盘62倾斜对托盘62上已加工木料7进行卸料，结构简单，不卡料，进一步提升工作效率，适用于板状结构的上下料。

在一实施例中，第二导轨组3上设有驱动机构，底板41下安装有与第二导轨组3滑动配合的滑块，底板41由驱动机构带动沿第二导轨组3移动。

其中，本实施例第二导轨组3的框架31上固定连接有驱动机构，底板41的下方设有与第二导轨组3滑动配合的八个滑块，每个导轨对应四个滑块，驱动机构为气缸，并位于底板41的下方，气缸的缸体与框架31固定，活塞杆与底板41固定，第二导轨组3起导向作用，结构稳定，由气缸驱动横向输送机构4往复运动，进行纵向输送机构6上的待加工木板7与机床1的对接加工和纵向输送机构6上的已加工木板7与下料机构5的配合顶升倾斜下料。

需要说明的是，根据结构的稳定性或尺寸要求，驱动机构还可为由电机带动的齿轮齿条机构或丝杠螺母机构等驱动横向输送机构4沿第二导轨组3移动；且第二导轨组3的导轨数量及对应的滑块数量可为任意数量，如还可为一个导轨与丝杠螺母机构配合即可实现导向及传动作用，电机和丝杆均固定于框架31上，螺母与横向输送机构4的底板41固定连接，横向输送机构4通过丝杠螺母机构带动沿第二导轨组3进行横向移动。

在一实施例中，第二导轨组3上远离机床1的一侧还设有第一定位机构32；托盘62上还设有与第一定位机构32相对分布的挡边621，第一定位机构32与挡边621共同对物料进行纵向限位。

其中，本实施例中第二导轨组3的框架31上远离机床1的一侧即前侧安装有第一定位机构32；托盘62的上方还设有与第一定位机构32相对分布的挡边621，挡边621为l形板，安装于托盘62的后侧并与托盘62的凹槽侧壁对齐安装，第一定位机构32推动物料向前运动，并与挡边621共同作用对物料进行纵向限位，提高木板雕刻成品质量。需要说明的是，第一定位机构32还可设置在横向输送机构4上，且挡边621还可替代为设置在横向输送机构4上的升降气缸。

在一实施例中，第一定位机构32为伸缩气缸。

其中，第一定位机构32为伸缩气缸，采用气缸动作响应快，有助于提高工作效率。还可根据需求选用其它直线运动机构，如连杆机构、凸轮机构或齿轮机构等。

在一实施例中，底板41的横向两对侧分别设有一组升降挡停气缸43，中间设有两组作用方向相反的第二定位机构44，每组升降挡停气缸43和作用方向与其同侧的第二定位机构44共同对对应的托盘62上的物料进行横向限位。

其中，底板41的横向两对侧即左右侧分别设有一组升降挡停气缸43，升降挡停气缸43的缸体固定在底板41上，进行上下伸缩运动，底板41的中间设有两组作用方向相反且均进行横向伸缩的第二定位机构44，设置在底板41的中间位置，有助于错位摆放，节约空间，当待加工木板7放入托盘62后，对应的升降挡停气缸43的活塞杆伸出，同时作用方向与该升降挡停气缸43同侧的第二定位机构44伸出推动木板7，两者共同作用对各托盘62上的木板7进行横向限位进行归正，提高木板雕刻成品质量，且当加工后的木板7需要卸料时，升降挡停气缸43的活塞杆收缩，避免阻挡木板7滑落或出现卡顿问题，便于卸料。需要说明的是，每组升降挡停气缸43和第二定位机构44可包括任意数量的气缸，本实施例中每组采用两个，还可替换为其它可升降机构，如液压缸或连杆机构等。

在一实施例中，第二定位机构44为伸缩气缸。

其中，第二定位机构44为伸缩气缸，采用气缸动作响应快，有助于提高工作效率。还可根据需求选用其它直线运动机构，如连杆机构、凸轮机构或齿轮机构等。

在一实施例中，移动平台61包括平板611、多个滚轮612和至少一个电机613，滚轮612安装于平板611的下方，并由电机613驱动沿第三导轨组42运动。

其中，本实施例中移动平台61包括平板611、四个分布于平板611四角的滚轮612和一个电机613，滚轮612对称安装于平板611的下方，并由电机613驱动沿第三导轨组42运动，如前侧的两滚轮612为驱动轮并由传动轴连接，电机613带动传动轴转动沿第三导轨组42移动，后侧的两滚轮612为随动轮，随动轮仅起支撑作用。且平板611的中部镂空，为顶升机构提供工作空间。需要说明的是，为驱动轮的滚轮612还可各自连接一个电机613进行独立驱动；当第一导轨组11和第三导轨组42内设有齿条时，移动平台61的滚轮612为齿轮，如前侧的两滚轮612为驱动轮并由传动轴连接，电机613带动传动轴转动使齿轮齿条啮合传动实现移动，后侧的两滚轮612为随动轮，随动轮仅起支撑作用，且所有滚轮612还均可采用独立驱动；移动平台61还可为自驱动小车。

在一实施例中，纵向输送机构6还包括夹紧气缸614和勾爪615，夹紧气缸614与勾爪615连接，并驱动勾爪615压紧或松开物料。

其中，本实施例在纵向输送机构6的后侧设有用于压紧或松开木板7的勾爪615，夹紧气缸614固定在移动平台61的下方，且夹紧气缸614的活塞杆沿纵向伸缩，勾爪615中部与移动平台61铰接，同时一端与夹紧气缸614铰接并通过纵向伸缩运动驱动勾爪615翻转动作，本实施例采用两副夹紧气缸614和勾爪615进行同步压紧或松开木板7，如当夹紧气缸614的活塞杆伸出时带动勾爪615对木板7进行压紧定位，当夹紧气缸614的活塞杆收缩时带动勾爪615松开木板7。

需要说明的是，夹紧气缸614和勾爪615还可采用其它任意数量或任意方位进行布设，勾爪615可为任意形状，如沿纵向输送机构6的四周各布设一副夹紧气缸614和勾爪615，且夹紧气缸614的活塞杆还可设为沿上下伸缩的形式带动勾爪615压紧或松开物料。

在一实施例中，顶升机构包括托架52和至少一个顶升气缸51，顶升机构的缸体与第二导轨组3连接，顶升气缸51的活塞杆与托架52连接。

其中，本实施例中顶升机构包括托架52和两个顶升气缸51，两个顶升气缸51的缸体均固定在第二导轨组3的框架31上，活塞杆分别与托架52的两端连接，两个顶升气缸51同步动作，当顶升气缸51的活塞杆伸出时顶升搭载木板7的托盘62向外侧翻转，使木板7在自重下滑落完成下料；当顶升气缸51的活塞杆收缩时，托盘62在自重作用下向内侧翻转回落至移动平台61上，等待重新接收待加工木板7后进行转运上料。需要说明的是，顶升气缸51还可为一个或以其它任意数量布设，且顶升机构还可采用连杆机构或凸轮机构等。

在一实施例中，托架52上设有振动器53。

其中，托架52上安装有振动器53，如采用小型气动振动器对托盘62上的木料进行卸料，防止卡料，且有助于提高上下料效率。

在木板7的上下料过程中，由现有技术中的外部机械手如采用吸盘机构将待加工木板7放置于各纵向输送机构6上。具体地，通过横向输送机构4的移动，将横向输送机构4右侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，等待吸盘机构将待加工木板7放置于右侧纵向输送机构6上后，与右侧纵向输送机构6对应的升降挡停气缸43和第二定位机构44共同作用对托盘62上的木板进行左右限位，第一定位机构32与挡边621共同作用对木板7进行前后限位，然后夹紧气缸614带动勾爪615沿对木板7进行压紧定位完成木板7的固定，防止在木板雕刻过程中窜动，有助于提高加工质量。定位完成后，升降挡停气缸43、第二定位机构44和第一定位机构32复位至初始状态，即气缸收缩状态，便于上下料。然后，右侧的纵向输送机构6向前移动进入第一导轨组11，到达指定位置即木板加工区后停止，机床1开始工作。

同时，横向输送机构4开始向右移动，将横向输送机构4左侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，等待吸盘机构将待加工木板7放置于左侧纵向输送机构6上，与左侧纵向输送机构6对应的升降挡停气缸43和第二定位机构44共同作用对托盘62上的木板7进行左右限位，第一定位机构32与挡边621共同作用对木板7进行前后限位，然后夹紧气缸614带动勾爪615沿对木板7进行压紧定位完成木板7的固定，防止在木板雕刻过程中窜动，有助于提高加工质量。定位完成后，升降挡停气缸43、第二定位机构44和第一定位机构32复位至初始状态，即气缸收缩状态，便于上下料。

然后，横向输送机构4向左移动，将横向输送机构4右侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，待右侧纵向输送机构6上的木板7加工完成后，右侧纵向输送机构6退出第一导轨组11，进入到横向输送机构4右侧的第三导轨组42，到达指定位置后，横向输送机构4向右移动，将左侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，左侧纵向输送机构6向前移动进入第一导轨组11，到达指定位置即木板加工区后停下，机床1开始工作。

同时，横向输送机构4向左移动，将右侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，朝向右侧的顶升机构将右侧纵向输送机构6的托盘62顶升倾斜向右翻转，托架52上的振动器53振动下料，下料完毕后，顶升机构收缩，托盘62恢复至初始位置即水平状态。

然后，吸盘机构将待加工木板7放置于右侧纵向输送机构6上，待木板7上料完成后，横向输送机构4向右移动，将左侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11输送至机床1上的木板加工区，待左侧纵向输送机构6上的木板7加工完成后，左侧纵向输送机构6退出第一导轨组11，进入到横向输送机构4左侧的第三导轨组42，到达指定位置后，横向输送机构4向左移动，将右侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，右侧纵向输送机构6向前移动进入第一导轨组11，到达指定位置即木板加工区后停下，机床1开始工作。

同时，横向输送机构4向右移动，将左侧的第三导轨组42对准机床1的第一导轨组11，朝向左侧的顶升机构将左侧纵向输送机构6的托盘62顶升倾斜向左翻转，托架52上的振动器53振动下料，下料完毕后，顶升机构收缩，托盘62恢复至初始位置即水平状态。然后，左侧纵向输送机构6重新上料。如此循环工作，完成木板的上下料，提高工作效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请描述较为具体和详细的实施例，但并不能因此而理解为对本申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。