专利名称：全自动木工异形周边跟踪装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及木工机械领域，尤其是一种对不规则异形木板进行涂胶封边及修 边等工作时的跟踪装置。
背景技术：
目前，现有的木工对刨花板、纤维板等木板初步成型后进行侧面的封边、修边工作 分两步来完成，先在封边机上对木板进行涂胶和封边，待封边完成后再在修边机上进行修 边工作。两步工序需要在两个机器上完成，需要搬动木板工件，工作效率低。而且现有的木 工机械中的封边机和修边机都只能进行直线操作，不能很好地实现对带有凹凸曲线等异形 木板进行封边和修边工作；在工作过程中，还要人工辅助操作，工人的劳动强度大。
发明内容为克服现有技术中的技术不足，本实用新型提供一种全自动木工异形周边跟踪装 置，该装置可同时配备封边机部件和修边机部件或者配备其中之一，它就能够实现只要一 次装夹木板工件就可以完成封边、修边工序，而且它还可以很好地对带有内、外曲线的木板 工件进行封边、修边操作，整个加工过程由机器自动完成。该装置主要实现木工用封边修边 机器沿异形木板工件自动跟踪，方便封边或修边部件自动对木板工件加工或修整。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种全自动木工异形周边跟踪装置，设有转臂座、靠轴一、支架一、靠轴二、支架 二、上压传动组件、上压滚轮、下压滚轮、检测装置和控制装置。支架一上设置有支撑轴，支 撑轴是支架一的主要零件之一，转臂座的一端设有支撑套，支撑轴位于支撑套中并与之转 动连接，支架一通过支撑轴固定于转臂座的一端，支撑轴与转臂座的支撑套之间配合连接， 该配合连接可采用轴承结构或者滑套结构。这样，支架一通过支撑轴实现在支撑套中转动。 靠轴一位于支架一的支撑轴中心线上并与支架一连接，靠轴一与支撑轴可采用滑动配合连 接或轴承连接。上压传动组件位于靠轴一的前上部并与支架一固定连接，上压滚轮位于靠 轴一的前方，上压滚轮与上压传动组件的一端连接，另有一上压滚轮驱动电机的输出轴与 上压传动组件连接，上压滚轮驱动电机外壳与支架一固定连接。上压传动组件可采用齿轮 结构，该齿轮结构和外壳构成了上压传动箱，这样，上压滚轮驱动电机转动时会带动上压传 动组件的传动零件转动，上压滚轮与上压传动组件输出部分连接，从而驱动上压滚轮转动。 上压传动组件与支架一之间设置有上压气缸，上压传动组件通过一个转动支点与支架一之 间固定连接，该转动支点位于上压传动箱的中部，上压传动组件无上压滚轮的一端与上压 气缸的活塞端连接，上压气缸的缸体与支架一连接。下压滚轮位于靠轴一的前下部、上压滚 轮的下方，下压滚轮中心与支架一固定连接。靠轴一与靠轴二互相平行，靠轴一与靠轴二处 于相同的高度位置，支架二设置有中心轴，靠轴二与中心轴转动连接，中心轴与支架二另一 端固定连接。支架二的一端设有支撑套二，支撑套二位于靠轴一下方并与支架一的支撑轴 配合转动连接，该转动连接也可采用轴承结构或滑动配合连接；支架二通过支撑套二实现围绕支架一的支撑轴转动。支撑套二设有摆动齿轮，在支架一上设有带气缸的齿条，齿条与 摆动齿轮啮合，该气缸工作时，带动齿条运动从而实现支架二沿靠轴一的中心摆动。支架一 下方连接有步进电机，步进电机的输出轴与支架一的支撑轴固定连接，步进电机外壳与转 臂座的支撑套固定连接。检测装置与支架一的支撑轴连接，与支架一下方的步进电机电连接。检测装置设 有检测轮，检测轮位于靠轴一和靠轴二之间，检测轮靠近靠轴一。检测装置还设有摆动板、 检测齿轮、限位开关、位置开关和编码器，摆动板中部与支撑轴转动配合连接，摆动板的一 端连接检测轮，摆动板的另一端有齿轮与检测齿轮啮合，摆动板上的齿轮中心与支撑轴中 心一致；摆动板上设置有位置指针，支架一与两个限位开关和一个位置开关固定连接，位置 指针指向两个限位开关之间，编码器与检测齿轮连接，编码器与支架一固定连接，编码器、 限位开关和位置开关同时与步进电机电连接。检测装置与支架一下方的步进电机电连接就 是通过编码器实现的。在工件前凸时，检测轮向后摆，编码器获得后摆信号，指示步进电机 逆时针转动，使得上压滚轮也朝工件前凸的方向摆动，使得上压滚轮始终保持在工件外形 一致的方向移动。同样，在工件后凹时，编码器指示步进电机朝相反的方向调整。为进一步准确、平稳地实现本实用新型沿工件的周边运动，靠轴二的下方设置有 检测装置二，检测装置二也设有摆动板二、检测齿轮二和编码器二，摆动板二与靠轴二中心 固定连接，摆动板二也有齿轮与检测齿轮二啮合，检测齿轮二与编码器二连接，编码器二也 与步进电机和控制电路电连接。工作中，当靠轴二与工件之间的运动切线发生变化时，即工 件外形发生不规则的形状变化或者靠轴二进入弯曲处时，检测装置二就会获得工件外形的 变化数据。检测装置二的作用是发现靠轴二的运动切线发生一定变化时提醒步进电机变化 趋势及调整变化量。控制装置设有控制面板、控制电路、控制箱和多种控制按钮或控制键，控制装置与 各气缸、步进电机、检测装置及检测装置二等电连接，控制按钮或控制键安装在控制面板 上，控制电路封闭在控制箱内，控制面板位于控制箱上面或外侧面，控制箱固定于转臂座或 者支架一上。在其他实施例中，所述的下压滚轮设置至少2个或多个，所有的下压滚轮的上表 面切线在一个水平面，工件就被支撑在该水平面上。为方便其他部件安装，在支架二上还可设置支架三和气缸三，支架三也安装在靠 轴二的中心轴上，气缸三的缸体与支架二固定连接，气缸三的活塞端与支架三铰连接。气缸 三保持安装在本实用新型上的其他部件进入工作位置。本实用新型的工作过程工件水平位于下压滚轮上，开始工作时，靠轴一和靠轴二 向前靠住工件侧面，上压滚轮在上压传动组件的上压气缸的作用下向下压紧工件，同时上 压滚轮驱动电机工作带动上压滚轮转动，实现本实用新型跟踪装置沿工件周边转动。工作 时，齿条上的气缸工作会推动齿条，使得齿条通过支撑套二上的摆动齿轮给支架二作用力， 保证靠轴二始终紧贴工件。当工件形状发生变化时，检测装置会及时检测到工件形状的变 化，通过步进电机进一步及时调整上压滚轮的运动角度和运动速度，保证上压滚轮始终沿 工件的外形切线方向或者与工件的外形切线方向保持一定角度指向工件，这样，整个装置 在工作的过程中不会与工件分离。整个工作过程可实现全自动控制。在本实用新型的应用 中，只要把修边组件或者封边组件安装到支架三上，就可以使得本装置构成一个全自动的木工修边机或者封边机。本实用新型的有益效果是由于本装置采用里独特的上压滚轮驱动方式和检测装 置，使得整个装置在工作过程中可靠、平稳地实现沿异形工件跟踪运动，实用性强，只要加 上涂胶、封边的封边机部件或者用于修边的修边机部件，整个工序过程中不需要搬动木板 工件，工序在一次完成，提高了加工效率，降低了工人的劳动强度。通过气缸和步进电机控 制沿木板工件周边工作，可以对直线、内外曲线等异形木板加工，适宜性强。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。图2是
图1的实施例中移开木板工件上方的所有零部件后的俯视图。图3是
图1的右视图。图中，1.靠轴一，2.靠轴二，3.支架一，4.支架二，5.转臂座，6.齿条，7.下压滚 轮，8.支撑轴，9.气缸三，10.检测轮，11.摆动板，12.位置指针，13.编码器，14.限位开关， 15.位置开关，16.检测齿轮，17.上压滚轮，18.步进电机，19.上压传动组件，21.摆动板 二，23.检测齿轮二，27.支撑套二，28.气缸，30.支架三，41.上压气缸，42.上压滚轮驱动 电机，43.上压传动箱。
具体实施方式
实施例1 结合附图，针对本实用新型的一个具体实施例作进一步说明。如
图1、图2和图3 所示的全自动木工异形周边跟踪装置，设置有机座、转臂气缸、转臂座(5)、靠轴一(1)、支 架一(3)、靠轴二(2)、支架二(4)、上压传动组件(19)、上压滚轮(17)、下压滚轮(7)、检测 装置和控制装置。转臂座(5)和转臂气缸位于机座上，转臂座(5)的一端与机座铰连接，转 臂气缸固定端与机座连接，转臂气缸的活动端与转臂座(5)上一点铰连接，转臂座(5)在转 臂气缸的推动下可以在机座上水平转动。支架一(3)上设置有支撑轴(8)，支撑轴(8)是支 架一(3)的主要零件之一。在转臂座(5)的另一端即自由端设有支撑套，支撑轴(8)位于 支撑套中并与之转动连接，支架一(3)通过支撑轴(8)固定于转臂座(5)的自由端，支撑轴 (8)与转臂座(5)的支撑套之间配合连接，该配合连接通过轴承实现。这样，支架一(3)通 过支撑轴(8)实现在支撑套中转动。靠轴一(1)位于支架一(3)的支撑轴(8)中心线上并 与支架一(3)连接，靠轴一(1)与支撑轴(8)也采用轴承连接。上压传动组件(19)位于靠 轴一(1)的前上部并与支架一(3)固定连接，上压滚轮(17)位于靠轴一(1)的前方，上压滚 轮(17)与上压传动组件(19)的一端连接，另有一上压滚轮驱动电机(42)的输出轴与上压 传动组件(19)连接，上压滚轮驱动电机(42)外壳与支架一(3)固定连接。上压传动组件 (19)设置上压传动箱(43)实现与上压滚轮驱动电机(42)的输出轴和上压滚轮(17)间的 驱动连接，该上压传动箱(43)采用齿轮结构，该齿轮结构和外壳构成了上压传动箱(43)。 这样，上压滚轮驱动电机(42)转动时会带动上压传动箱(43)的齿轮转动，上压滚轮(17) 又与上压传动箱(43)输出齿轮连接，从而驱动上压滚轮(17)转动。上压传动箱(43)通过 一个位于其中部的转动支点与支架一(3)之间固定连接，上压传动箱(43)与支架一(3)之间设置有上压气缸(41)，上压传动箱(43)无上压滚轮(17)的一端与上压气缸(41)的活 塞端连接，上压气缸(41)的缸体与支架一(3)连接，这样，上压气缸(41)动作就可以实现 上压传动箱(43)围绕其与支架一(3)之间的连接支点摆动，从而带动上压滚轮(17)向下 靠紧工件或向上离开工件。下压滚轮(7)位于靠轴一(1)的前下部、上压滚轮(17)的正下 方，下压滚轮(7)中心与支架一(3)固定连接。靠轴一(1)与靠轴二(2)互相平行且处于相同的高度位置，支架二(4)设置有中 心轴，靠轴二(2)与中心轴之间有轴承连接，中心轴与支架二(4)另一端固定连接。支架二 (4)的一端设有支撑套二(27)，支撑套二(27)位于靠轴一(1)下方并与支架一(3)的支撑 轴(8)配合转动连接，该转动连接采用轴承结构，支架二(4)通过支撑套二(27)实现围绕 支架一(3)的支撑轴(8)转动。支撑套二(27)上还同时设有摆动齿轮，在支架一(3)上设 有带气缸(28)的齿条(6)，齿条(6)与摆动齿轮啮合，齿条(6)与支架一(3)连接并由支 架一(3)支撑，该气缸(28)工作时，带动齿条(6)运动带动摆动齿轮转动从而实现支架二 (4)沿靠轴一 (1)的中心即支撑轴(8)摆动。检测装置与支架一的支撑轴⑶连接，与支架一(3)下方的步进电机(18)电连 接。具体连接关系如下检测装置设有检测轮(10)，检测轮(10)位于靠轴一(1)和靠轴二 (2)之间，检测轮(10)靠近靠轴一 (I)0检测装置还设有摆动板(11)、检测齿轮(16)、限位 开关(14)、位置开关(15)和编码器(13)，摆动板(11)中部与支撑轴(8)转动配合连接，摆 动板(11)的一端连接检测轮(10)，摆动板(11)的另一端有齿轮与检测齿轮(16)啮合，摆 动板(11)上的齿轮中心与支撑轴(8)中心一致。摆动板(11)上设置有位置指针(12)，支 架一(3)与两个限位开关(14)和一个位置开关(15)固定连接，位置开关(15)位于两个限 位开关(14)的中间，位置指针(12)指向两个限位开关(14)之间，编码器(13)与检测齿轮 (16)连接，编码器(13)与支架一(3)固定连接，编码器(13)、限位开关(14)和位置开关 (15)同时与步进电机(18)电连接。靠轴二(2)的下方设置有检测装置二，检测装置二包括摆动板二(21)、检测齿轮 二(23)和编码器二，摆动板二(21)与靠轴二(2)中心固定连接，摆动板二(21)也有齿轮 与检测齿轮二(23)啮合，检测齿轮二(23)与编码器二连接，编码器二也与步进电机(18) 和控制电路电连接。工作中，工件外形发生不规则的形状变化时，检测装置二就会获得工件 外形的变化数据。控制箱固定于转臂座(5)上。控制装置设有控制面板、控制电路、控制箱和多种 控制按钮，控制装置通过控制电路与各气缸、步进电机(18)、检测装置及检测装置二等电连 接，控制按钮安装在控制面板上，控制电路封闭在控制箱内，控制曲板位于控制箱上表面。在支架二(4)上还设置支架三(30)和气缸三，支架三(30)也通过套筒、轴承安装 在靠轴二(2)的中心轴上，气缸三的缸体与支架二(4)固定连接，气缸三(9)的活塞端与支 架三(30)铰连接。支架三(30)用于上安装修边组件，气缸三保持安装在本实用新型上的 组件进入工作位置。实施例2本实施例中，支架一上设置两个下压滚轮，工件就被支撑在两个下压滚轮上，两个 下压滚轮和上压滚轮之间成品字状分布。支架三用于上安装涂胶部件，气缸三保持安装在 本实用新型上涂胶部件进入工作位置。其余结构与实施例1相同。
权利要求一种全自动木工异形周边跟踪装置，设有转臂座、靠轴、支架一、靠轴二、支架二、上压传动组件、上压滚轮、下压滚轮和检测装置；其特征是支架一上设置有支撑轴，转臂座的一端设有支撑套，支撑轴位于支撑套中并与之转动连接，靠轴一位于支架一的支撑轴中心线上并与支架一连接；上压滚轮位于靠轴一的前方，上压传动组件位于靠轴一的前上部并与支架一固定连接，上压滚轮与上压传动组件的一端连接，另有一上压滚轮驱动电机与上压传动组件连接；上压传动组件与支架一之间设置有上压气缸，上压传动组件通过一个转动支点与支架一之间固定连接，上压传动组件无上压滚轮的一端与上压气缸的活塞端连接，上压气缸的缸体与支架一连接；下压滚轮位于靠轴一的前下部、上压滚轮的下方，下压滚轮中心与支架一固定连接；靠轴一与靠轴二互相平行，靠轴二与中心轴转动连接，中心轴与支架二固定连接，支架二的一端设有支撑套二，支撑套二位于靠轴一下方并与支架一的支撑轴转动连接；支撑套二设有摆动齿轮，在支架一上设有带气缸的齿条，齿条与摆动齿轮啮合；支架一下方连接有步进电机，步进电机的输出轴与支架一的支撑轴固定连接；检测装置与支架一的支撑轴连接，与齿条上的步进电机电连接，检测装置设有检测轮，检测轮位于靠轴一和靠轴二之间，检测轮靠近靠轴。
2.权利要求1所述的全自动木工异形周边跟踪装置，其特征在于检测装置还设有摆 动板、检测齿轮、限位开关、位置开关和编码器，摆动板中部与支撑轴转动配合连接，摆动板 的一端连接检测轮，摆动板的另一端有齿轮与检测齿轮啮合，摆动板上的齿轮中心与支撑 轴中心一致；摆动板上设置有位置指针，支架一与两个限位开关和一个位置开关固定连接， 位置指针指向两个限位开关之间，位置开关位于两个限位开关的中间；编码器与检测齿轮 连接，编码器与支架一固定连接。
3.权利要求1所述的全自动木工异形周边跟踪装置，其特征在于靠轴二的下方设置 有检测装置二，检测装置二也设有摆动板二、检测齿轮二和编码器二，摆动板二与靠轴二中 心固定连接，摆动板二也有齿轮与检测齿轮二啮合，检测齿轮二与编码器二连接。
4.权利要求1所述的全自动木工异形周边跟踪装置，其特征在于支撑轴与支撑套之 间设置轴承。
5.权利要求1所述的全自动木工异形周边跟踪装置，其特征在于设置控制装置，控制 装置设有控制面板、控制电路、控制箱和多种控制按钮或控制键，控制装置与各气缸、步进 电机、检测装置及检测装置二等电连接，控制按钮或控制键安装在控制面板上，控制电路封 闭在控制箱内，控制面板位于控制箱上面或外侧面，控制箱固定于转臂座或者支架一上。
6.权利要求1所述的全自动木工异形周边跟踪装置，其特征在于所述的下压滚轮有 至少2个，所有的下压滚轮的上表面切线在一个水平面。
专利摘要本实用新型一种全自动木工异形周边跟踪装置，涉及木工机械领域，它设有转臂座、靠轴一、支架一、靠轴二、支架二、上压传动组件、上压滚轮、下压滚轮、检测装置和控制装置。支架一上的支撑轴与转臂座一端转动连接，上压滚轮与上压传动组件的一端连接并由上压滚轮驱动电机驱动连接，下压滚轮位于上压滚轮的下方。靠轴一与靠轴二互相平行，靠轴二与支架二另一端连接。支架二设有支撑套二与支撑轴转动连接，支撑套二设有摆动齿轮，在支架上设有带气缸的齿条，齿条与摆动齿轮啮合。与支撑套固定连接的步进电机与支撑轴固定连接。检测装置与支撑轴连接，与步进电机电连接。本装置采用上压滚轮驱动方式和检测装置，实用性强、自动化程度高。
文档编号B27G11/00GK201626015SQ20092026487
公开日2010年11月10日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者罗少宏, 陈彦东 申请人:陈彦东