一种智能原木开料机及其实现方法与流程

1.本发明属于原木开料机技术领域，具体涉及一种智能原木开料机及其实现方法。


背景技术：

2.开料机是一种在工业生产中用来冲裁各种柔性物料的加工机器，这种机器根据各地的习惯匹配了很多不同的称呼，人们又根据其用途称为下料机，在我国沿海地区，对这种产品另外还有些相应的称呼，如广东人称其为裁床，福建人称其为冲床，温州人称其为落料机，上海人称其为裁料机，还有些地方称其为开料机，冲裁机，鞋机等等，所有这些称呼就自然形成了开料机的关键字，其实，大多数人还是习惯称其为开料机。
3.现有技术在原切木板上加工产品，是通过师傅的在木板上用模子画出产品形状(利用人工目测来规避木板上的缺陷)，然后把木板切割成一块一块三角状木块，之后通过仿形机加工产品外形，需要经过几道工序完成，费时费力，木材利用率也不高。
4.从设备上来说旧工艺需要切割锯，仿形机等这种半自动机械，通过人工操作完成，对工人人身安全会造成影响，尤其在做小型产品时候。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种智能原木开料机，以解决上述背景技术中提出的问题。本发明提供的一种智能原木开料机，具有提高产品生产效率，减少工人劳动强度，消除各种潜在的安全事故的发生的特点。
6.本发明另一目的在于提供一种智能原木开料机的实现方法。
7.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能原木开料机，包括机架，机架上方的一端设有放料台，放料台的上方设有ccd相机组件，机架上方位于放料台的一侧设有第二x轴移动模组，第二x轴移动模组的上方设有加工组件，加工组件的安装底板上设有夹持组件，机架的上方位于第二x轴移动模组的内侧设有第一x轴移动模组，第一x轴移动模组的上方设有拖拉组件，机架的一侧设有plc控制器，ccd相机组件、加工组件、拖拉组件、夹持组件、第一x轴移动模组以及第二x轴移动模组均与plc控制器信号连接。
8.为了对放料台上的原木板进行拍照，并将数据传输给plc控制器，实现自动识别原木板上树皮、树疤或裂缝等缺陷，在本发明中进一步地，ccd相机组件包括安装立柱、螺杆驱动组件、相机安装座和ccd相机，其中，安装立柱安装在放料台的上方，安装立柱上设有螺杆驱动组件，螺杆驱动组件的滑块上连接有相机安装座，相机安装座的侧面连接有ccd相机，放料台的上方设有与ccd相机组件相对应的相机光源，相机光源与plc控制器信号连接。
9.为了使切割刀按照设定刀路对原木板进行切割，在本发明中进一步地，加工组件包括y轴移动模组，y轴移动模组安装在安装底板的上方，安装底板安装在第二x轴移动模组的滑块上，y轴移动模组的滑块上连接有主轴电机安装座，主轴电机安装座上连接有主轴电机，主轴电机的输出端上连接有切割刀，主轴电机安装座的底板上连接有用于安装切割刀下端的刀具夹持座。
10.为了在切割时对原木板进行固定，在本发明中进一步地，夹持组件包括夹持组件安装座，夹持组件安装座安装在安装底板的上方，夹持组件安装座的上端设有若干个上夹持滚轮，上夹持滚轮的两端通过第一推动组件与夹持组件安装座连接，夹持组件安装座的下端设有若干个与上夹持滚轮相对应的下支撑滚轮，下支撑滚轮的两端通过第二推动组件与夹持组件安装座连接。
11.为了将原木板的端部夹住，从而带动原木板在x轴向上移动，在本发明中进一步地，拖拉组件包括拖拉组件安装座，拖拉组件安装座安装在第一x轴移动模组的滑块上，拖拉组件安装座的上方连接有夹板，夹板的上方设有若干个夹料气缸，夹料气缸的输出端上连接有联动杆，联动杆的中间位置通过转动座与夹板转动连接，联动杆的另一端连接有夹块。
12.为了对原木板进行快速的定位，在本发明中进一步地，放料台靠近第二x轴移动模组的一侧设有靠山组件，靠山组件与plc控制器信号连接，靠山组件包括靠山安装座，靠山安装座安装在放料台的侧面上，靠山通过旋转支架与靠山安装座转动连接，靠山安装座的底部连接有靠山驱动气缸，靠山驱动气缸的输出端与靠山连接。
13.为了驱动拖拉组件以及加工组件在x轴向上移动，在本发明中进一步地，第一x轴移动模组包括驱动电机和两个第一直线导轨，第一直线导轨安装在机架的上方，其中一个第一直线导轨的一侧设有齿条，拖拉组件安装座安装在第一直线导轨的滑块上，驱动电机安装在拖拉组件安装座上，驱动电机的输出端设有与齿条啮合的齿轮，第二x轴移动模组的结构与第一x轴移动模组的结构相同。
14.为了实现对原木板的夹持以及松开，在本发明中进一步地，第一推动组件包括气缸和第二直线导轨，气缸和第二直线导轨均倾斜的安装在夹持组件安装座上，气缸的输出端与第二直线导轨的滑块连接，上夹持滚轮两端的轴承座分别连接在两个第二直线导轨的滑块上，第二推动组件的结构与第一推动组件的结构相同。
15.为了对切割完成的产品进行输送，在本发明中进一步地，机架的内部位于拖拉组件的下方设有输送带，输送带与plc控制器信号连接。
16.在本发明中进一步地，所述的一种智能原木开料机的实现方法，包括以下步骤：
17.(一)、靠山驱动气缸动作带动靠山转动至上升位置，把原木板放置在放料台上，使原木板的端部与靠山接触；
18.(二)、启动ccd相机，通过ccd相机对原木板进行拍照，并将数据传输给plc控制器，plc控制器内置的软件对数据进行分析和计算，生成加工刀路；
19.(三)、靠山驱动气缸动作带动靠山复位，然后第一x轴移动模组带动拖拉组件以及第二x轴移动模组带动加工组件移动至位于放料台的一端；
20.(四)、夹料气缸带动联动杆转动，从而带动夹块动作将原木板的端部夹在夹板上，然后第一x轴移动模组带动拖拉组件向远离放料台的一端移动至设定位置；
21.(五)、第一推动组件驱动上夹持滚轮下降，第二推动组件驱动下支撑滚轮将原木板夹住，然后切割刀在y轴移动模组和第二x轴移动模组的作用下在y轴和x轴方向按照设定刀路对原木板进行切割；
22.(六)、切割完成的产品掉落至输送带上向末端输送；
23.(七)、一块原木板切割完成后，第一推动组件驱动上夹持滚轮复位，第二推动组件
驱动下支撑滚轮复位，夹料气缸复位，松开多余的原木板，第二x轴移动模组带动夹持组件复位，第一x轴移动模组带动拖拉组件复位，等待下一次操作指令。
24.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
25.1、本发明通过ccd相机对放料台上的原木板进行拍照，并将数据传输给plc控制器，实现自动识别原木板上树皮、树疤或裂缝等缺陷；
26.2、本发明通过y轴移动模组和第二x轴移动模组带动主轴电机安装座在y轴方向和x轴方向上移动，从而使切割刀按照设定刀路对原木板进行自动切割；
27.3、本发明采用智能分辨识别系统、优化排版软件和精确数控控制系统对原木板进行缺陷识别和加工，实行智能自动化生产，区别于过去老旧的人工半机械化生产，更能保证产品的精度，缩短产品的生产周期，同时，让操作人员远离工作设备，大大保护了工人的人身安全；
28.4、本发明通过上夹持滚轮与下支撑滚轮配合对原木板进行固定，且上夹持滚轮与下支撑滚轮均可以自由旋转，从而不影响夹持组件在x轴向上的移动，可以确保在对原木板进行切割时的稳定性，降低次品率。
附图说明
29.图1为本发明的结构示意图；
30.图2为本发明ccd相机组件的结构示意图；
31.图3和4均为本发明加工组件与夹持组件连接的结构示意图；
32.图5为本发明拖拉组件的结构示意图；
33.图6为本发明靠山组件的结构示意图；
34.图7为本发明靠山组件的剖视结构示意图。
35.图中：1、机架；2、放料台；3、相机光源；4、ccd相机组件；41、安装立柱；42、螺杆驱动组件；43、相机安装座；44、ccd相机；5、靠山组件；51、靠山安装座；52、靠山驱动气缸；53、旋转支架；54、靠山；6、加工组件；61、安装底板；62、y轴移动模组；63、主轴电机安装座；64、主轴电机；65、切割刀；66、刀具夹持座；7、拖拉组件；71、拖拉组件安装座；72、夹板；73、夹块；74、联动杆；75、夹料气缸；8、夹持组件；81、上夹持滚轮；82、第一推动组件；83、第二推动组件；84、下支撑滚轮；85、夹持组件安装座；9、第一x轴移动模组；10、第二x轴移动模组；11、plc控制器；12、输送带。
具体实施方式
36.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。
37.实施例1
38.请参阅图1
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7，本发明提供以下技术方案：一种智能原木开料机，包括机架1，机架1上方的一端设有放料台2，放料台2的上方设有ccd相机组件4，机架1上方位于放料台2的一侧设有第二x轴移动模组10，第二x轴移动模组10的上方设有加工组件6，加工组件6的安装
底板61上设有夹持组件8，机架1的上方位于第二x轴移动模组10的内侧设有第一x轴移动模组9，第一x轴移动模组9的上方设有拖拉组件7，机架1的一侧设有plc控制器11，ccd相机组件4、加工组件6、拖拉组件7、夹持组件8、第一x轴移动模组9以及第二x轴移动模组10均与plc控制器11信号连接。
39.具体的，ccd相机组件4包括安装立柱41、螺杆驱动组件42、相机安装座43和ccd相机44，其中，安装立柱41安装在放料台2的上方，安装立柱41上设有螺杆驱动组件42，螺杆驱动组件42的滑块上连接有相机安装座43，相机安装座43的侧面连接有ccd相机44，放料台2的上方设有与ccd相机组件4相对应的相机光源3，相机光源3与plc控制器11信号连接；螺杆驱动组件42包括第三直线导轨，第三直线导轨安装在安装立柱41上，相机安装座43安装在第三直线导轨的滑块上，安装立柱41的内部转动连接有螺杆，螺杆上啮合连接有螺母，螺母与第三直线导轨的滑块连接，安装立柱41上还设有用于转动螺杆的手柄。
40.通过采用上述技术方案，通过ccd相机44对放料台2上的原木板进行拍照，并将数据传输给plc控制器11，实现自动识别原木板上树皮、树疤或裂缝等缺陷；相机光源3为ccd相机44拍照提供光源；通过螺杆驱动组件42可以调节ccd相机44的高度。
41.具体的，加工组件6包括y轴移动模组62，y轴移动模组62包括第四直线滑轨、驱动螺杆和伺服电机，第四直线滑轨安装在安装底板61的上方，伺服电机也安装在安装底板61上，伺服电机的输出端与驱动螺杆通过联轴器连接，驱动螺杆与第四直线滑轨的滑块通过螺纹啮合连接，安装底板61安装在第二x轴移动模组10的滑块上，第四直线滑轨的滑块上连接有主轴电机安装座63，主轴电机安装座63上连接有主轴电机64，主轴电机64的输出端上连接有切割刀65，主轴电机安装座63的底板上连接有用于安装切割刀65下端的刀具夹持座66。
42.通过采用上述技术方案，通过y轴移动模组62和第二x轴移动模组10带动主轴电机安装座63在y轴方向和x轴方向上移动，从而使切割刀65按照设定刀路对原木板进行切割。
43.具体的，夹持组件8包括夹持组件安装座85，夹持组件安装座85安装在安装底板61的上方，夹持组件安装座85的上端设有若干个上夹持滚轮81，上夹持滚轮81的两端通过第一推动组件82与夹持组件安装座85连接，夹持组件安装座85的下端设有若干个与上夹持滚轮81相对应的下支撑滚轮84，下支撑滚轮84包括多个滚轮，下支撑滚轮84的两端通过第二推动组件83与夹持组件安装座85连接。
44.通过采用上述技术方案，通过上夹持滚轮81与下支撑滚轮84配合对原木板进行固定，由于上夹持滚轮81与下支撑滚轮84均可以自由旋转，从而不影响夹持组件8在x轴向上的移动。
45.具体的，拖拉组件7包括拖拉组件安装座71，拖拉组件安装座71安装在第一x轴移动模组9的滑块上，拖拉组件安装座71的上方连接有夹板72，夹板72的上方设有若干个夹料气缸75，夹料气缸75的输出端上连接有联动杆74，联动杆74的中间位置通过转动座与夹板72转动连接，联动杆74的另一端连接有夹块73。
46.通过采用上述技术方案，通过拖拉组件7将原木板的端部夹住，从而带动原木板在x轴向上移动。
47.具体的，第一x轴移动模组9包括驱动电机和两个第一直线导轨，第一直线导轨安装在机架1的上方，其中一个第一直线导轨的一侧设有齿条，拖拉组件安装座71安装在第一
直线导轨的滑块上，驱动电机安装在拖拉组件安装座71上，驱动电机的输出端设有与齿条啮合的齿轮，第二x轴移动模组10的结构与第一x轴移动模组9的结构相同。
48.通过采用上述技术方案，通过第一x轴移动模组9驱动拖拉组件7在x轴向上移动；通过第二x轴移动模组10驱动加工组件6在x轴向上移动。
49.具体的，第一推动组件82包括气缸和第二直线导轨，气缸和第二直线导轨均倾斜的安装在夹持组件安装座85上，气缸的输出端与第二直线导轨的滑块连接，上夹持滚轮81两端的轴承座分别连接在两个第二直线导轨的滑块上，第二推动组件83的结构与第一推动组件82的结构相同。
50.通过采用上述技术方案，通过第一推动组件82驱动上夹持滚轮81动作，通过第二推动组件83驱动下支撑滚轮84，实现对原木板的夹持以及松开。
51.具体的，机架1的内部位于拖拉组件7的下方设有输送带12，输送带12与plc控制器11信号连接。
52.通过采用上述技术方案，通过输送带12对切割完成的产品进行输送。
53.实施例2
54.本实施例与实施例1不同之处在于：具体的，放料台2靠近第二x轴移动模组10的一侧设有靠山组件5，靠山组件5与plc控制器11信号连接，靠山组件5包括靠山安装座51，靠山安装座51安装在放料台2的侧面上，靠山54通过旋转支架53与靠山安装座51转动连接，靠山安装座51的底部连接有靠山驱动气缸52，靠山驱动气缸52的输出端上连接有轴销连接件，靠山54上设有与轴销连接件相对应的滑槽，轴销连接件的两端嵌入在滑槽内。
55.通过采用上述技术方案，通过靠山组件5对原木板进行快速的定位。
56.进一步地，本发明所述的一种智能原木开料机的实现方法，包括以下步骤：
57.(一)、靠山驱动气缸52动作带动靠山54转动至上升位置，图6所示状态，把原木板放置在放料台2上，使原木板的端部与靠山54接触；
58.(二)、启动ccd相机44，通过ccd相机44对原木板进行拍照，并将数据传输给plc控制器11，plc控制器11内置的软件对数据进行分析和计算，生成加工刀路；
59.(三)、靠山驱动气缸52动作带动靠山54复位，然后第一x轴移动模组9带动拖拉组件7以及第二x轴移动模组10带动加工组件6移动至位于放料台2的一端；
60.(四)、夹料气缸75带动联动杆74转动，从而带动夹块73动作将原木板的端部夹在夹板72上，然后第一x轴移动模组9带动拖拉组件7向远离放料台2的一端移动至设定位置；
61.(五)、第一推动组件82驱动上夹持滚轮81下降，第二推动组件83驱动下支撑滚轮84将原木板夹住，然后切割刀65在y轴移动模组62和第二x轴移动模组10的作用下在y轴和x轴方向按照设定刀路对原木板进行切割；
62.(六)、切割完成的产品掉落至输送带12上向末端输送；
63.(七)、一块原木板切割完成后，第一推动组件82驱动上夹持滚轮81复位，第二推动组件83驱动下支撑滚轮84复位，夹料气缸75复位，松开多余的原木板，第二x轴移动模组10带动夹持组件8复位，第一x轴移动模组9带动拖拉组件7复位，等待下一次操作指令。
64.本技术中相机光源3、ccd相机44、靠山驱动气缸52、y轴移动模组62、主轴电机64、夹料气缸75、plc控制器11和输送带12均由市场购得。
65.综上所述，本发明通过ccd相机44对放料台2上的原木板进行拍照，并将数据传输
给plc控制器11，实现自动识别原木板上树皮、树疤或裂缝等缺陷；本发明通过y轴移动模组62和第二x轴移动模组10带动主轴电机安装座63在y轴方向和x轴方向上移动，从而使切割刀65按照设定刀路对原木板进行自动切割；本发明采用智能分辨识别系统、优化排版软件和精确数控控制系统对原木板进行缺陷识别和加工，实行智能自动化生产，区别于过去老旧的人工半机械化生产，更能保证产品的精度，缩短产品的生产周期，同时，让操作人员远离工作设备，大大保护了工人的人身安全；本发明通过上夹持滚轮81与下支撑滚轮84配合对原木板进行固定，且上夹持滚轮81与下支撑滚轮84均可以自由旋转，从而不影响夹持组件8在x轴向上的移动，可以确保在对原木板进行切割时的稳定性，降低次品率。
66.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。