一种木材加工用智能数控刨铣设备及生产工艺的制作方法

本发明涉及木材加工领域，具体为一种木材加工用智能数控刨铣设备及生产工艺。

背景技术：

木材刨铣设备，即木工刨床，是用旋转或固定刨刀加工木料的平面或成形面的木工机床，木工平刨床用来刨削木材的一个基准面，采用电动机驱动刨刀轴高速旋转，手按木材工件沿导板由后工作台朝向前工作台的刨刀轴送进，前工作台低于后工作台并且两者高度可调，其高度差即为刨削层厚度，循环进行达到刨削平面的功能。

但是传统设备刨削效率低、精度差、作业人员的劳动强度大，而且作业人员徒手按压木材工件朝向刨刀运动，给作业人员的安全问题埋下隐患，且由于粗加工的木材各表面可能存在一定水平度误差，传统设备刨削对木材工件的加工只能对各表面的平整度进行加工，刨削加工后的木材工件各平面之间依旧存在水平度误差，影响了工件质量。

技术实现要素：

本发明的目的旨在于提供一种木材加工用自动上料且调整基准面保证各面水平度的智能数控刨铣设备及生产工艺。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种木材加工用智能数控刨铣设备及生产工艺，包括工作台，工作台的表面设置有与工作台平行的横轨，横轨的中间位置通过螺丝组件固定有上料架，上料架的两侧设置有一组定位杆，定位杆与上料架上固定的驱动电机传动连接，横轨的两侧设置有侧板，侧板上安装有第二伸缩气缸，第二伸缩气缸的前端连接有装夹板，横轨的一侧设置有与横轨垂直连接的竖轨，竖轨上安装有可沿竖轨滑动的刨刀。

作为本发明进一步的方案：刨刀由连接座与刀头组成，连接座包括上下两部分，通过竖直设置的一组导杆连接，导杆上滑动设置有刀头，刀头的顶部与连接座上端结构上固定的第一伸缩气缸连接，通过第一伸缩气缸控制刀头沿导杆的上下运动。

作为本发明进一步的方案：连接座下端结构的上表面中央位置有竖直朝上设置的红外测距探头。

作为本发明进一步的方案：定位杆包括杆体、滚筒与转轴，杆体的表面两端设置有一组与杆体表面垂直设置的滚筒，滚筒可沿与杆体连接处进行轴向转动，滚筒内设置有压力传感器，杆体表面与滚筒安装面相对的另一面竖直焊接有转轴。

作为本发明进一步的方案：转轴设置在杆体靠近上料架中央一侧的1/4处。

作为本发明进一步的方案：上料架两侧的定位杆通过上料架内设置传动齿轮组反向传动连接。

作为本发明进一步的方案：装夹板的背面设置有不完全的球形突起结构，球形突起结构内嵌装有可以自由滚动的滚珠，滚珠内设置有螺纹孔，与第二伸缩气缸推杆前端设置的螺纹柱杆螺纹连接，第二伸缩气缸前端螺纹杆的底部侧面设置有突出的限位台面，限位台面与装夹板不完全球形突起结构之间设置有环形的橡胶垫圈。

作为本发明进一步的方案：装夹板的正面设置有若干锥形的突起结构，锥形突起结构之间形成的凹槽结构内设置有橡胶防滑垫，橡胶防滑垫的上表面高度低于锥形突起的最高点高度，锥形突起的顶端结构从橡胶防滑垫中探出。

一种木材加工用智能数控刨铣的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过竖轨控制刨刀移动到竖轨一侧边缘位置，对应侧第二伸缩气缸顶部的装夹板从刀头与红外测距探头间穿过，第一伸缩气缸收缩带动刀头上升，完成装置的初始复位；

步骤2：将待加工的木材工件横置于上料架的定位杆两滚筒之间上进行上料，驱动电机运转带动上料架左右两侧定位杆分别进行逆时针与顺时针转动，木材工件在上侧滚筒的带动下以下侧滚筒为支点进行转动，进行工件上侧基准面的定位；

步骤3：横轨带动装夹有木材工件的上料架运动到与装夹板对应位置，两侧第二伸缩气缸探出带动装夹板对木材工件进行装夹；

步骤4：驱动电机反转带动定位杆反转松开对木材工件的夹持，横轨带动上料架进行复位；

步骤5：控制刨刀运动进行对刀操作，对刀完成后运行既定程序对木材工件上表面进行加工；

步骤6：刨刀再次复位，横轨带动上料架运动并通过定位杆对木材工件再次夹持，两侧第二伸缩气缸收缩，解除对木材工件的装夹，横轨带动上料架复位，定位杆反转复位，进行下料操作；

步骤7：人工翻转木材工件180°，使工件已加工面朝下放置在定位杆上，驱动电机反转，带动定位杆反转以已加工面为基准平面对木材工件进行夹持，重复步骤3-4；

步骤8：控制刨刀运动进行对刀操作，对刀完成后运行既定程序对木材工件上表面进行加工，红外测距探头实时检测并记录与木材工件下表面的距离，直至达到设定值，重复步骤6。

有益效果

1.本发明设置有带有一组定位杆的上料架，在上料前，通过驱动电机带动上料架左右两侧定位杆分别进行逆时针与顺时针转动，入木材工件的上下表面之间存在水平度误差，木材工件在上侧滚筒的带动下会以下侧滚筒为支点进行转动，直至上表面两侧均与上侧滚筒贴合，进行工件上侧基准面的定位，设定基准面，便于木材工件的装夹精度，防止工件因两侧端面存在偏斜导致装夹角度不准增加工件刨削量，提高了加工效率与防止原材料的浪费。

2.本发明通过工件反装与定位杆的反转可以通过已加工面进行基准面的定位，对工件的背面加工进行基准面的定位，保证工件正反两面水平度的统一，提高对木材工件的加工精度。

3.本发明的装夹板与第二伸缩气缸的连接处设置有滚珠与橡胶垫圈结构，通过橡胶垫圈与滚珠的配合，在装夹板对工件进行装夹时，装夹板会随工件端面发生细微的角度变化以贴合工件端面，防止因工件两侧端面存在偏斜导致装夹角度不准增加工件的刨削量，提高了加工效率与防止原材料的浪费。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明的刨刀结构示意图。

图3为本发明的定位杆结构示意图。

图4为本发明的定位杆运动示意图。

图5为本发明的定位杆定位原理示意图。

图6为本发明的装夹板结构剖视图。

图1-6中：1-工作台，2-竖轨，3-刨刀，4-连接座，5-导杆，6-刀头，7-第一伸缩气缸，8-红外测距探头，9-横轨，10-上料架，11-定位杆，1101-杆体，1102-滚筒，1103-转轴，12-驱动电机，13-侧板，14-第二伸缩气缸，1401-推杆，1402-限位台面，1403-螺纹杆，15-装夹板，1501-滚珠，1502-橡胶防滑垫，16-橡胶垫圈。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，还可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

请参阅图1-6，本发明实施例中，一种木材加工用智能数控刨铣设备，包括工作台1，竖轨2，刨刀3，连接座4，导杆5，刀头6，第一伸缩气缸7，红外测距探头8，横轨9，上料架10，定位杆11，杆体1101，滚筒1102，转轴1103，驱动电机12，侧板13，第二伸缩气缸14，推杆1401，限位台面1402，螺纹杆1403，装夹板15，滚珠1501，橡胶防滑垫1502，橡胶垫圈16，工作台1的表面设置有与工作台1平行的横轨9，横轨9的中间位置通过螺丝组件固定有上料架10，上料架10的两侧设置有一组定位杆11，定位杆11与上料架10上固定的驱动电机12传动连接，横轨9的两侧设置有侧板13，侧板13上安装有第二伸缩气缸14，第二伸缩气缸14的前端连接有装夹板15，横轨9的一侧设置有与横轨9垂直连接的竖轨2，竖轨2上安装有可沿竖轨2滑动的刨刀3。

其中：刨刀3由连接座4与刀头6组成，连接座4包括上下两部分，通过竖直设置的一组导杆5连接，导杆5上滑动设置有刀头4，刀头4的顶部与连接座4上端结构上固定的第一伸缩气缸7连接，通过第一伸缩气缸7控制刀头4沿导杆5的上下运动。

其中：连接座4下端结构的上表面中央位置有竖直朝上设置的红外测距探头8，通过红外测距探头8检测与工件距离，检测工件厚度。

其中：定位杆11包括杆体1101、滚筒1102与转轴1103，杆体1101的表面两端设置有一组与杆体1101表面垂直设置的滚筒1102，滚筒1102可沿与杆体1101连接处进行轴向转动，滚筒1102内设置有压力传感器，杆体1101表面与滚筒安装面相对的另一面竖直焊接有转轴1103，通过压力传感器感应滚筒1102所受压力，及时停止定位杆11的转动，防止工件受损。

其中：转轴1103设置在杆体1101靠近上料架10中央一侧的1/4处，通过位置设置增加杠杆力臂长度，便于初始装夹时定位杆11带动工件转动。

其中：上料架10两侧的定位杆11通过上料架10内设置传动齿轮组反向传动连接。

其中：装夹板15的背面设置有不完全的球形突起结构，球形突起结构内嵌装有可以自由滚动的滚珠1501，滚珠1501内设置有螺纹孔，与第二伸缩气缸14推杆1401前端设置的螺纹柱杆1403螺纹连接，第二伸缩气缸14前端螺纹杆1403的底部侧面设置有突出的限位台面1402，限位台面1402与装夹板15不完全球形突起结构之间设置有环形的橡胶垫圈16，通过橡胶垫圈16与滚珠1501的配合，在装夹板15对工件进行装夹时，装夹板15会随工件端面发生细微的角度变化以贴合工件端面，防止因工件两侧端面存在偏斜导致装夹角度不准增加工件的刨削量，提高了加工效率与防止原材料的浪费。

其中：装夹板15的正面设置有若干锥形的突起结构，锥形突起结构之间形成的凹槽结构内设置有橡胶防滑垫1502，橡胶防滑垫1502的上表面高度低于锥形突起的最高点高度，锥形突起的顶端结构从橡胶防滑垫1502中探出，通过突起结构与橡胶防滑垫提高装夹板对工件装夹的稳定性。

一种木材加工用智能数控刨铣的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：通过竖轨2控制刨刀3移动到竖轨2一侧边缘位置，对应侧第二伸缩气缸14顶部的装夹板15从刀头6与红外测距探头8间穿过，第一伸缩气缸7收缩带动刀头6上升，完成装置的初始复位；

步骤2：将待加工的木材工件横置于上料架10的定位杆11两滚筒1102之间上进行上料，驱动电机12运转带动上料架10左右两侧定位杆11分别进行逆时针与顺时针转动，木材工件在上侧滚筒1102的带动下以下侧滚筒1102为支点进行转动，进行工件上侧基准面的定位；

步骤3：横轨9带动装夹有木材工件的上料架10运动到与装夹板15对应位置，两侧第二伸缩气缸14探出带动装夹板15对木材工件进行装夹；

步骤4：驱动电机12反转带动定位杆11反转松开对木材工件的夹持，横轨9带动上料架10进行复位；

步骤5：控制刨刀3运动进行对刀操作，对刀完成后运行既定程序对木材工件上表面进行加工；

步骤6：刨刀3再次复位，横轨9带动上料架10运动并通过定位杆11对木材工件再次夹持，两侧第二伸缩气缸14收缩，解除对木材工件的装夹，横轨9带动上料架10复位，定位杆反转11复位，进行下料操作；

步骤7：人工翻转木材工件180°，使工件已加工面朝下放置在定位杆11上，驱动电机12反转，带动定位杆11反转以已加工面为基准平面对木材工件进行夹持，重复步骤3-4；

步骤8：控制刨刀3运动进行对刀操作，对刀完成后运行既定程序对木材工件上表面进行加工，红外测距探头8实时检测并记录与木材工件下表面的距离，直至达到设定值，重复步骤6。

以上的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。