高精度托板的制作方法

1.本实用新型涉及木工加工机械设备技术领域，具体涉及一种高精度托板。


背景技术：

2.为了使两件成一定角度的木料连接起来，木工一般采用榫接的方法，需要在木料上开凿方形的沟槽。在大多数情况下，木工还是通过击打方凿慢慢地挖出沟槽，仔细修整后成形。这样加工形成的沟槽往往尺寸精度低，槽壁毛糙，而且加工的工作效率低又费时费力，工具笨重，难以适用于现代化加工生产的需求。
3.现有技术中设计有将木材加工出方形沟槽的木工用方孔钻设备，其具体方案为：将待加工的木材放置在固定设置的托板上，再通过移动、伸缩以及旋转托板顶部的方孔钻头对木材加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽。这样通过活动方孔钻头来实现不同类型的方形孔槽的加工方式，一方面需要控制方孔钻头的旋转钻孔操作，另一方面需要兼顾方孔钻头的移动和定位操作，这样的结构设计方式使方孔钻头很容易发生定位出错或者角度偏移的情况，从而出现加工出的方形孔槽精度低的问题。


技术实现要素：

4.为解决现有技术中木工用方孔钻设备容易发生定位出错或者角度偏移的情况，从而出现加工出的方形孔槽精度低的问题，本实用新型提供了一种高精度托板。
5.一种高精度托板，包括托板主体，其特征在于，还包括：
6.z轴移动机构，所述z轴移动机构包括第一齿条和第一齿轮，所述第一齿条沿z轴方向固定设置在所述托板主体上，所述第一齿轮转动进而带动所述托板主体在z轴方向运动；
7.x轴移动机构，所述x轴移动机构包括第二齿条和第二齿轮，所述第二齿条沿x轴方向固定设置在所述托板主体上，所述第二齿轮转动进而带动所述托板主体在x轴方向运动。
8.进一步地，所述z轴移动机构还包括第一转轴和第一转盘，所述第一转轴的一端和所述第一齿轮固定连接，另一端和所述第一转盘固定连接。
9.进一步地，所述x轴移动机构还包括第二转轴和第二转盘，所述第二转轴的一端和所述第二齿轮固定连接，另一端和所述第二转盘固定连接。
10.进一步地，所述x轴移动机构还包括滚珠丝杆，所述滚珠丝杆和所述托板主体可转动连接，所述滚珠丝杆转动进而带动所述托板主体在x轴方向运动。
11.进一步地，所述x轴移动机构还包括第一驱动电机，所述第一驱动电机和所述滚珠丝杆的端部连接，所述第一驱动电机用于驱动所述滚珠丝杆旋转运动。
12.进一步地，还包括y轴移动机构，所述y轴移动机构包括伺服气缸、伸缩杆和第一夹板，所述伺服气缸可沿y轴移动地设置在所述托板主体上，所述伸缩杆和所述第一夹板固定连接，所述伺服气缸通过所述伸缩杆驱动所述第一夹板在y轴方向运动。
13.进一步地，还包括第二夹板，所述第二夹板固定设置在所述托板主体上，且所述第二夹板和所述第一夹板相互平行设置。
14.进一步地，还包括钻孔机构，所述钻孔机构设置在所述托板主体的顶部。
15.进一步地，还包括第二驱动电机，所述钻孔机构设置在所述第二驱动电机的底部，所述第二驱动电机用于驱动所述钻孔机构旋转运动。
16.本实用新型提供的高精度托板包括托板主体、z轴移动机构和x轴移动机构。其中，托板主体的顶部用于放置待加工的木料，z轴移动机构用于控制托板主体在z轴方向(也即竖直方向上)的移动，x轴移动机构用于控制托板主体在x轴方向(也即水平方向上)的移动，通过z轴移动机构和x轴移动机构的协同操控作用，实现托板主体在水平和竖直方向上的任意移动，从而在木料上加工出不同位置的方形孔槽。具体来说，通过控制第一齿轮转动从而带动第一齿条上下移动，进而带动托板主体在z轴方向上运动；通过控制第二齿轮转动从而带动第二齿条水平移动，进而带动托板主体在x轴方向上运动。也就是说，通过z轴移动机构和x轴移动机构来移动托板主体的位置，从而改变托板主体和方孔钻头之间的相对位置，替代现有技术中的通过移动、伸缩以及旋转方孔钻头的位置从而改变托板主体和方孔钻头之间相对位置的方案，同样能够加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽。这样的结构设计方案中，无需方孔钻头兼顾旋转钻孔操作和移动定位操作，彻底避免发生方孔钻头定位出错或者角度偏移的情况，从而导致出现加工出的方形孔槽精度低的问题。
附图说明
17.图1是本实用新型的高精度托板的示意图；
18.图2是本实用新型的z轴移动机构的示意图；
19.图3是本实用新型的第一齿条和第一齿轮的示意图；
20.图4是本实用新型的x轴移动机构的示意图；
21.图5是本实用新型的第二齿条和第二齿轮的示意图；
22.图6是本实用新型的托板主体和钻孔装置的示意图；
23.附图标记说明：1、托板主体；2、第一齿条；3、第一齿轮；4、第一转轴；5、第一转盘；6、第二齿条；7、第二齿轮；8、第二转轴；9、第二转盘；10、伺服气缸；1001、伸缩杆；1002、第一夹板；11、滑槽；12、第二夹板；13、滚珠丝杆；14、钻孔机构；15、第二驱动电机。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.参见图1所示，根据本实用新型的实施例，高精度托板包括托板主体1，该托板主体1的顶部用于放置待加工的木料。
26.参见图2和图3所示，高精度托板还包括z轴移动机构，z轴移动机构包括第一齿条2和第一齿轮3，第一齿条2沿z轴方向固定设置在托板主体1上，第一齿轮3转动进而带动托板主体1在z轴方向运动。其中，z轴移动机构用于控制托板主体在z轴方向(也即竖直方向上)的移动，具体为：通过控制第一齿轮2转动从而带动第一齿条3在竖直方向上下移动，进而带
动托板主体1在z轴方向上运动。
27.参见图4和图5所示，高精度托板还包括x轴移动机构，x轴移动机构包括第二齿条6和第二齿轮7，第二齿条6沿x轴方向固定设置在托板主体1上，第二齿轮7转动进而带动托板主体1在x轴方向运动。其中，x轴移动机构用于控制托板主体在x轴方向(也即水平方向上)的移动，具体为：通过控制第二齿轮7转动从而带动第二齿条6在竖直方向上下移动，进而带动托板主体1在x轴方向上运动。
28.综合以上方案可知：通过z轴移动机构和x轴移动机构的协同操控作用，实现托板主体1在水平和竖直方向上的任意移动，从而在托板主体1顶部的木料上加工出不同位置的方形孔槽。具体来说，通过控制第一齿轮3转动从而带动第一齿条2上下移动，进而带动托板主体1在z轴方向上运动；通过控制第二齿轮7转动从而带动第二齿条6水平移动，进而带动托板主体1在x轴方向上运动。也就是说，通过z轴移动机构和x轴移动机构来移动托板主体1的位置，从而改变托板主体1和方孔钻头之间的相对位置，替代现有技术中的通过移动、伸缩以及旋转方孔钻头的位置从而改变托板主体1和方孔钻头之间相对位置的方案，该方案同样能够加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽。因此，在本实用新型的结构设计方案中，无需方孔钻头兼顾旋转钻孔操作和移动定位操作，方孔钻头只需控制其旋转钻孔操作即可，不易出现定位出错或者角度偏移的情况，进而在最大程度上保证了方形孔槽的加工精度。
29.参见图2所示，在本实用新型的其中一个实施例中，z轴移动机构还包括第一转轴4和第一转盘5，第一转轴4的一端和第一齿轮3固定连接，另一端和第一转盘5固定连接。具体来说，转盘5为圆形转盘结构，用户可通过用手握持住该第一转盘5的外圈部分并转动该第一转盘5，带动第一转轴4另一端的第一齿轮3的旋转运动，进而带动第一齿条2上下移动，最终实现托板主体1在z轴方向(也即竖直方向上)的运动。整个操作过程简单方便，无需借助其他的机械传动结构即可轻松实现托板主体1的上下运动。
30.参见图3所示，和上述实施例并列的一个实施例方案中，x轴移动机构还包括第二转轴8和第二转盘9，第二转轴8的一端和第二齿轮7固定连接，另一端和第二转盘9固定连接。具体来说，和上述实施例同理，用户可通过用户可通过用手握持住该第二转盘9的外圈部分并转动该第二转盘9，带动第二转轴8另一端的第二齿轮7的旋转运动，进而带动第二齿条6水平移动，最终实现托板主体1在x轴方向(也即水平方向上)的运动。具体原理和功能和上述实施例一致，此处不再赘述。
31.参见图1所示，在本实用新型的另一个实施例中，x轴移动机构还包括滚珠丝杆13，滚珠丝杆13和托板主体1可转动连接，滚珠丝杆13转动进而带动托板主体1在x轴方向运动。具体地，滚珠丝杆13为工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，其将旋转运动转换成线性运动(也即是将回转运动转化为直线运动)。具体到本实用新型的该实施例中，滚珠丝杆13将自身相对于托板主体1的旋转运动转换成托板主体1在x轴方向上的水平运动，完成托板主体1在水平方向上的位置调整。
32.在上述实施例的进一步方案中，x轴移动机构还包括第一驱动电机，第一驱动电机和滚珠丝杆13的端部连接，第一驱动电机用于驱动滚珠丝杆13旋转运动。具体地，第一驱动电机的端部也设有电机输出轴，且该电机输出轴和滚珠丝杆13通过连接部件刚性连接。因此，当第一驱动电机通过驱动其电机输出轴转动时可进一步带动滚珠丝杆13旋转运动，从
而将滚珠丝杆13的旋转运动转换为托板主体1在x轴方向上的直线运动，实现托板主体1在该平面x轴方向上的位置调整。
33.参见图1所示，在本实用新型的又一个实施例中，高精度托板还包括y轴移动机构，y轴移动机构包括伺服气缸10、伸缩杆1001和第一夹板1002，伺服气缸10可沿y轴移动地设置在托板主体1上，伸缩杆1001和第一夹板1002固定连接，伺服气缸10通过伸缩杆1001驱动第一夹板1002在y轴方向运动。其中，第一夹板1002用于夹持固定放置在托板主体1上的待加工木料，y轴移动机构用于控制第一夹板1002在y轴方向(也即水平方向上)的移动，从而夹紧不同尺寸大小的木料。具体方案为：伺服气缸10控制伸缩杆1001往复运动，在往返运动的行程中带动第一夹板1002在y轴方向上的水平移动，从而实现对不同尺寸大小的木料的夹持固定操作。同时，伺服气缸10在滑槽11上可沿y轴移动地设置在托板主体1上，从而实现托板主体1上的木料和方孔钻头之间的相对位置，替代现有技术中的通过移动、伸缩以及旋转方孔钻头的位置从而改变托板主体1和方孔钻头之间相对位置的方案，该实施例的方案同样能够加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽。
34.在上述实施例的进一步方案中，高精度托板还包括第二夹板12，第二夹板12固定设置在托板主体1上，且第二夹板12和第一夹板1002相互平行设置。具体而言，第二夹板12和第一夹板1002相互平行设置，二者之间形成有加工空间，用于放置待加工的木料。伺服气缸10通过控制第一夹板1002在y轴方向上的水平移动，从而将不同尺寸大小的木料夹紧固定，然后在方孔钻头的转动下完成方形孔槽的加工操作。
35.参见图6所示，在本实用新型的最后一个实施例中，高精度托板还包括钻孔机构14，钻孔机构14设置在托板主体1的顶部。具体地，钻孔机构14中设有方形孔钻，钻孔机构14只需控制方形孔钻的旋转运动，从而在托板主体1顶部的木料上加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽，无需兼顾方形孔钻的移动定位操作，不易出现定位出错或者角度偏移的情况，进而在最大程度上保证了方形孔槽的加工精度。
36.在上述实施例的进一步方案中，高精度托板还包括第二驱动电机15，钻孔机构14设置在第二驱动电机15的底部，第二驱动电机15用于驱动钻孔机构14旋转运动。具体而言，在该实施例的方案中，通过设置第二驱动电机15转动从而驱动其底部的钻孔机构14旋转运动，在钻孔机构14转动的过程中，完成对方形孔槽的加工操作，加工效率高、加工精度高。
37.综上所述，本实用新型通过z轴移动机构和x轴移动机构来移动托板主体1的位置，从而改变托板主体1和方孔钻头之间的相对位置，替代现有技术中的通过移动、伸缩以及旋转方孔钻头的位置从而改变托板主体1和方孔钻头之间相对位置的方案，同样能够加工出指定深度、宽度以及角度的方形孔槽。这样的结构设计方案中，无需方孔钻头兼顾旋转钻孔操作和移动定位操作，彻底避免发生方孔钻头定位出错或者角度偏移的情况，从而导致出现加工出的方形孔槽精度低的问题。
38.当然，以上是本实用新型的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。