龙门架式木材复合加工中心的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开一种龙门架式木材复合加工中心，包括底座、安装于底座上的横梁和工作台、安装于横梁上的木材加工装置、带动木材加工装置上下移动的竖向移动装置、带动主轴及排钻横向移动的横向移动装置以及用于给木材加工装置换刀的刀库。藉此，通过于横梁上设置竖向移动装置和横向移动装置带动木材加工装置，使其能够根据加工需要灵活移动，并且于竖向移动装置基板侧壁上安装有刀库，使木材加工装置换刀更加方便，避免了人工换刀的繁琐步骤，以及可移动式工作台，使待加工木料可以自动移到加工位置，以上各装置对于加工中心加工木料提供了极大便利，提高了产品制造效率，减少了人工劳动量，降低了生产成本。
【专利说明】龙门架式木材复合加工中心
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及木材加工【技术领域】技术，尤其是指一种龙门架式木材复合加工中心。
【背景技术】
[0002]随着科技的发展，木材加工中心在木材加工领域的应用越来越普遍。现有技术中，木材加工中心可以完成镂铣、垂直钻孔、开槽工序，借助于木材加工中心，可以方便对木材进行加工，能够提高生产效率。但是，根据不同的加工方案和使用需求，木材加工往往还需要进行如锯切、开榫、水平钻孔、封边工序。现有技术中，木材通过木材加工中心进行镂铣、垂直钻孔、开槽工序后，如果还需要进行锯切、开榫、水平钻孔、封边工序，就需要将木材移动到其它机床分别进行加工，影响了加工效率。此外，木材加工领域的企业不仅需要花费大量资金分别购置各种加工设备，而且，需要提供较大的生产车间进行放置相关设备，给企业带来诸多不利。
实用新型内容
[0003]有鉴于此，本实用新型针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种龙门架式木材复合加工中心，通过利用竖向移动装置和横向移动装置带动木材加工装置灵活移动，并于竖向移动装置上安装有刀库，使主轴换刀更加方便。从而，提高产品制造效率，降低生产成本。
[0004]为实现上述目的，本实用新型采用如下之技术方案:
[0005]一种龙门架式木材复合加工中心，包括底座、横梁、工作台、木材加工装置、带动木材加工装置移动的竖向移动装置和横向移动装置以及刀库，其特征在于:
[0006]该横梁横跨于底座上方，于横梁两端设有向下延伸的支撑梁，上述工作台安装于上述底座上，可于底座和横梁之间滑动；
[0007]该竖向移动装置包括基板、主滑动板、主轴滑动板、排钻滑动板、主轴推动气缸、排钻推动气缸和主滑动板升降气缸，其中，该基板可滑动式安装于上述横梁侧壁上，于基板上竖直设置有主导轨，于主滑动板底面上设置有主导轨槽，该主导轨槽可滑动式嵌套于主导轨外部，于主滑动板上表面竖直设置有主轴滑动导轨和排钻滑动导轨，分别于主轴滑动板上设置有主轴导轨槽，于排钻滑动板上设置有排钻导轨槽，该主轴导轨槽和排钻导轨槽分别可滑动式嵌套于上述主轴滑动导轨和排钻滑动导轨外部，上述木材加工装置包括主轴和排钻，该主轴及排钻分别固定于主轴滑动板和排钻滑动板上，上述主轴推动气缸和排钻推动气缸分别固装于主滑动板顶端两侧，主轴推动气缸之气缸轴与主轴滑动板顶端固连，排钻推动气缸之气缸轴与排钻滑动板顶端固连；
[0008]该横向移动装置包括横向驱动电机、齿轮、齿条、横向导轨和横向导轨槽，其中，该横向驱动电机竖直固装于上述基板顶端，齿轮竖直安装于横向驱动电机轴端，齿条横向铺设于上述横梁上，齿轮与齿条相啮合；该横向导轨设置于横梁靠近基板的侧壁上，该横向导轨槽设置于基板背部，横向导轨槽嵌套于横向导轨外部；
[0009]该刀库包括刀库安装板、支撑架、安装于支撑架上的刀盘以及用于带动刀盘横向移动的滑动机构，该刀库安装板安装于上述基板侧壁上，该滑动机构包括无杆气缸、滑块、导轨和导轨槽，该无杆气缸固装于刀库安装板上，该无杆气缸具有一气缸轴以及可滑动式安装于气缸轴上的滑块，上述支撑架固装于该滑块上，该导轨横向设置于上述横梁上，该导轨槽对应导轨设置于上述支撑架上，该导轨槽可滑动式嵌套于导轨外部。
[0010]作为一种优选方案:所述工作台与底座之间设置有一传动装置，该传动装置包括有工作台驱动电机、传动螺杆、移动块、支撑座以及与移动块相匹配的工作台导轨槽，其中，该支撑座固装于底座上，该支撑座上设置有供安装传动螺杆的通孔，该驱动电机固装于底座一端，该移动块固定于工作台底面上，于移动块上设置有螺孔，该传动螺杆一端与工作台驱动电机轴相连，另一端穿过移动块上螺纹孔与上述支撑座上通孔配合；该工作台导轨槽设置于底座上，上述移动块可滑动式安装于工作台导轨槽内。
[0011]作为一种优选方案:所述刀盘包括有伺服电机、刀板和复数个用于夹持刀具的夹持机构，该伺服电机竖直安装于上述支撑架上，该刀板安装于伺服电机轴上，该复数个夹持机构沿刀板圆周间隔设置于刀板上。
[0012]作为一种优选方案:所述夹持机构包括有夹持件以及安装于夹持件上的卡持装置，该夹持件包括基部和由该基部向前延伸的两夹臂，该两夹臂对向弯折围成用于安装刀具的夹持空间；上述卡持装置设置于两夹臂前端，位于夹持空间开口处，该卡持装置包括内部具有环形凸台的通孔、端盖、弹性元件和顶推销，该端盖盖于通孔外侧开口上，该弹性元件和顶推销置于通孔中，该顶推销中部设置有环形台阶，该环形台阶抵于通孔内环形凸台上，顶推销前端伸出通孔外，顶推销后端抵于弹性元件上，弹性元件后端抵于端盖上。
[0013]作为一种优选方案:所述顶推销前端为圆弧形。
[0014]作为一种优选方案:所述两夹臂内侧向夹持空间内凸伸设置有限位凸台。
[0015]作为一种优选方案:所述支撑架包括横向部和设置于横向部上的竖直部，上述伺服电机竖直安装于该横向部上。
[0016]作为一种优选方案:所述刀盘上安装有用于监测刀库中刀具是否回到原点位置的传感装置，该传感装置包括感应器和传感器，该感应器安装于刀板上表面，该传感器安装于上述支撑架之横向部上。
[0017]作为一种优选方案:所述横梁包括围成第一矩形管状的四块钢板，以及焊接于第一矩形管内部的加固模块，该加固模块包括小于第一矩形管的第二矩形管以及由该第二矩形管四壁上向外延伸的支撑板，该支撑板顶端分别焊接于第一矩形管内壁四面上。
[0018]本实用新型与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，通过于横梁上设置竖向移动装置和横向移动装置带动木材加工装置，使其能够根据加工需要灵活移动，并且于竖向移动装置基板侧壁上安装刀库，横向移动装置带动竖向移动装置横向移动时，刀库也会随之横移，使木材加工装置换刀更加方便，避免了人工换刀的繁琐步骤，以及可移动式工作台，使待加工木料可以自动移到加工位置，以上各装置对于加工中心加工木料提供了极大便利。藉此，该加工中心提高了产品制造效率，减少了人工劳动量，降低了生产成本。
[0019]为更清楚地阐述本实用新型的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对其进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型之加工中心组装示意图；
[0021]图2为本实用新型之加工中心另一视角组装示意图；
[0022]图3为本实用新型之横梁与移动装置组装示意图；
[0023]图4为本实用新型之横梁与移动装置分解示意图；
[0024]图5为本实用新型之工作台与底座组装示意图；
[0025]图6为本实用新型之工作台与底座分解示意图；
[0026]图7为本实用新型之刀库示意图；
[0027]图8为本实用新型之刀库中夹持机构示意图；
[0028]图9为图8之A-A处剖视示意图；
[0029]图10为本实用新型之刀库中夹持机构分解示意图；
[0030]图11为本实用 新型之横梁示意图；
[0031]图12为本实用新型之横梁内部结构示意图。
[0032]附图标识说明:
[0033]10、底座20、横梁
[0034]21、钢板22、第一矩形管
[0035]23、加固模块231、第二矩形管
[0036]232、支撑板30、工作台
[0037]40、木材加工装置401、主轴
[0038]402、排钻50、竖向移动装置
[0039]51、基板511、主导轨
[0040]52、主滑动板521、主导轨槽
[0041]522、主轴滑动导轨523、排钻滑动导轨
[0042]53、主轴滑动板531、主轴导轨槽
[0043]54、排钻滑动板541、排钻导轨槽
[0044]55、主轴推动气缸56、排钻推动气缸
[0045]57、主滑动板升降气缸60、横向移动装置
[0046]61、横向驱动电机62、齿轮
[0047]63、齿条64、横向导轨
[0048]65、横向导轨槽70、刀库
[0049]71、刀库安装板72、支撑架
[0050]721、横向部722、竖直部
[0051]73、刀盘731、伺服电机
[0052]732、刀板733、夹持机构
[0053]7331、夹持件7332、基部
[0054]7333、夹臂7334、夹持空间
[0055]7335、限位凸台7336、卡持装置[0056]7337、通孔7338、环形凸台
[0057]7339、端盖7340、弹性元件
[0058]7341、顶推销7342、环形台阶
[0059]734、传感装置7351、感应器
[0060]7352、传感器74、滑动机构
[0061]741、无杆气缸742、滑块
[0062]743、导轨744、导轨槽
[0063]80、传动装置81、工作台驱动电机
[0064]82、传动螺杆83、移动块
[0065]84、支撑座85、工作台导轨槽。
【具体实施方式】
[0066]本实用新型如图1至图12所示，一种龙门架式木材复合加工中心，包括底座10、横梁20、工作台30、安装于横梁20上的木材加工装置40、带动木材加工装置40上下移动的竖向移动装置50、带动木材加工装置40横向移动的横向移动装置60以及用于木材加工装置 40换刀的刀库70，其中，
[0067]该横梁20横跨安装于底座10上方，于横梁20两端设有向下延伸的支撑梁，该横梁20包括围成第一矩形管状22的四块钢板21，以及焊接于第一矩形管22内部的加固模块 23，该加固模块23包括小于第一矩形管22的第二矩形管231以及由该第二矩形管231四壁上向外延伸的支撑板232，该支撑板232顶端分别焊接于第一矩形管22内壁四面上。
[0068]该工作台30可滑动式安装于底座10上，可于底座10和横梁20之间滑动，该工作台30与底座10之间设置有一传动装置80，该传动装置80包括有工作台驱动电机81、传动螺杆82、移动块83、支撑座84以及与移动块83相匹配的工作台导轨槽85，其中，该支撑座 84固装于底座10上，该支撑座84上设置有供安装传动螺杆82的通孔，该工作台驱动电机 81固装于底座10 —端，该移动块83固定于工作台30底面上，于移动块83上设置有螺孔， 该传动螺杆82 —端与工作台驱动电机81轴相连，另一端穿过移动块83上螺纹孔与上述支撑座84上通孔配合；该工作台导轨槽85设置于底座10上，上述移动块83可滑动式安装于工作台导轨槽85内。
[0069]该木材加工装置40安装于上述横梁上，其包括主轴401和排钻402。 [0070]该竖向移动装置50包括基板51、主滑动板52、主轴滑动板53、排钻滑动板54、主轴推动气缸55、排钻推动气缸56和主滑动板升降气缸57,其中，该基板51可滑动式安装于上述横梁20侧壁上，于基板51上竖直设置有主导轨511，于主滑动板52底面上设置有主导轨槽521，该主导轨槽521可滑动式嵌套于主导轨511外部，于主滑动板52上表面竖直设置有主轴滑动导轨522和排钻滑动导轨523，并分别于主轴滑动板53上设置有主轴导轨槽531，于排钻滑动板54上设置有排钻导轨槽541，该主轴导轨槽531和排钻导轨槽541分别可滑动式嵌套于上述主轴滑动导轨522和排钻滑动导轨523外部，上述木材加工中心40 包括主轴401和排钻402，该主轴401及排钻402分别固定于主轴滑动板53和排钻滑动板 54上,上述主轴推动气缸55和排钻推动气缸56分别固装于主滑动板52顶端两侧,主轴推动气缸55之气缸轴与主轴滑动板53顶端固连，排钻推动气缸56之气缸轴与排钻滑动板54顶端固连。
[0071]该横向移动装置60包括横向驱动电机61、齿轮62、齿条63、横向导轨64和横向导轨槽65,其中，该横向驱动电机61竖直固装于上述基板51顶端,齿轮62竖直安装于横向驱动电机61轴端,齿条63横向铺设于上述横梁20上,齿轮62与齿条63相卩齿合；该横向导轨64设置于横梁20靠近基板51的侧壁上,该横向导轨槽65设置于基板51背部，横向导轨槽65嵌套于横向导轨64外部；
[0072]该刀库70包括刀库安装板71、支撑架72、安装于支撑架72上的刀盘73以及用于带动刀盘73横向移动的滑动机构74，该刀库安装板71安装于上述基板51侧壁上，该支撑架72可滑动式安装于刀库安装板71上，其包括横向部721和设置于横向部721上的竖直部722 ;该滑动机构74包括无杆气缸741、滑块742、导轨743和导轨槽744，该无杆气缸741固装于横梁20侧壁上，该无杆气缸741具有一气缸轴7411，上述支撑架72之竖直部722固装于该滑块742上，该导轨743横向设置于上述刀库安装板71上，该导轨槽744对应导轨743设置于上述支撑架72上，该导轨槽744可滑动式嵌套于导轨743外部；该刀盘73包括有伺服电机731、刀板732和复数个用于夹持刀具的夹持机构733,该伺服电机731竖直安装于上述支撑架72上，该刀板732安装于伺服电机731轴上，该复数个夹持机构733沿刀板732圆周间隔设置于刀板732上；该夹持机构733包括有夹持件7331以及安装于夹持件7331上的卡持装置7336，该夹持件7331包括基部7332和由该基部7332向前延伸的两夹臂7333，该两夹臂7333对向弯折围成用于安装刀具的夹持空间7334，并于两夹臂7333内侧向夹持空间7334内凸伸设置有用于对刀具限位的限位凸台7335 ;上述卡持装置7336设置于两夹臂7333前端，位于夹持空间7334开口处，该卡持装置7336包括内部具有环形凸台7338的通孔7337、端盖7339、弹性元件7340和顶推销7341，该端盖7339盖于通孔7337外侧开口上，该弹性元件7340和顶推销7341置于通孔7337中，该顶推销7341前端为圆弧形，其中部设置有环形台阶7342，该环形台阶7342抵于通孔7337内环形凸台7338上，顶推销7341前端伸出通孔7337外，顶推销7341后端抵于弹性元件7340上，弹性元件7340后端抵于端盖7339上。此外，于刀盘73上安装有用于监测刀库70中刀具是否回到原点位置(默认I号刀为原点位置)的传感装置734，该传感装置734包括感应器7351和传感器7352，该感应器7351安装于刀板732上表面，该传感器7352安装于上述支撑架72之横向部721上。
[0073]本实用新型原理如下，
[0074]工作台30的移动:工作台驱动电机81带动传动螺杆82转动，移动块83随传动螺杆82转动而移动，工作台30在工作台导轨槽85与移动块83的配合下随移动块83移动；
[0075]主轴401及排钻402的升降:主轴401及排钻402同步升降时，主滑动板升降气缸57带动主滑动板52在主导轨槽521与主导轨511的配合下移动、安装于主滑动板52上的主轴推动气缸55和排钻推动气缸56带动主轴401和排钻402随主滑动板62移动；主轴401及排钻402不同步移动时，主轴推动气缸55带动主轴滑动板53在主轴导轨槽531与主轴滑动导轨522的配合下进行移动，排钻推动气缸56带动排钻滑动板54在排钻导轨槽541与排钻滑动导轨523的配合下进行移动；
[0076]主轴401及排钻402的横向移动:固装于基板51上的横向驱动电机61带动齿轮62转动，齿轮62与横梁20上齿条63相啮合，齿条63固定不动，基板51随横向驱动电机61在横向导轨槽65与横向导轨64的配合下横向移动,基板51上的主轴401和排钻402随之移动；
[0077]刀库70的移动及换刀:横向移动装置60带动竖向移动装置50横向移动时，由于刀库安装板71与竖向移动装置50中基板51相固连，刀库70可随横向移动装置60同步移动，缩短了刀具主轴401与刀库70的距离，从而，缩短了换刀时间；
[0078]换刀时，用力将刀具由夹持空间7334之开口处克服卡持装置7336的弹性力，挤入夹持空间7334中，刀具外壁上凹槽嵌于夹持空间7334内的限位凸台7335上，卡持装置7336上顶推销7341在弹性元件7340作用下复位，并挡于刀具外侧，防止刀具由夹持空间7334中脱出；转动刀具时，伺服电机731带动刀板732转动，第一传感器7351和第二传感器7352对刀板732转动角度实时监测，刀具转动到指定位置时，伺服电机731停止转动；移动刀盘73时，无杆气缸741上滑块742横向移动，刀盘73上导轨槽744于导轨743上横向移动，移动到指定位置后，无杆气缸741停止运作，刀盘73固定。
[0079]本实用新型的设计重点在于，通过于横梁上设置竖向移动装置和横向移动装置带动木材加工装置，使其能够根据加工需要灵活移动，并且于竖向移动装置基板侧壁上安装刀库，横向移动装置带动竖向移动装置横向移动时，刀库也会随之横移，使木材加工装置换刀更加方便，避免了人工换刀的繁琐步骤，以及可移动式工作台，使待加工木料可以自动移到加工位置，以上各装置对于加工中心加工木料提供了极大便利。藉此，该加工中心提高了产品制造效率，减少了人工劳动量，降低了生产成本。
[0080]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术范围作任何限制，故凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种龙门架式木材复合加工中心，包括底座、横梁、工作台、木材加工装置、带动木材加工装置移动的竖向移动装置和横向移动装置以及刀库，其特征在于: 该横梁横跨于底座上方，于横梁两端设有向下延伸的支撑梁，上述工作台安装于上述底座上，可于底座和横梁之间滑动； 该竖向移动装置包括基板、主滑动板、主轴滑动板、排钻滑动板、主轴推动气缸、排钻推动气缸和主滑动板升降气缸，其中，该基板可滑动式安装于上述横梁侧壁上，于基板上竖直设置有主导轨，于主滑动板底面上设置有主导轨槽，该主导轨槽可滑动式嵌套于主导轨外部，于主滑动板上表面竖直设置有主轴滑动导轨和排钻滑动导轨，分别于主轴滑动板上设置有主轴导轨槽，于排钻滑动板上设置有排钻导轨槽，该主轴导轨槽和排钻导轨槽分别可滑动式嵌套于上述主轴滑动导轨和排钻滑动导轨外部，上述木材加工装置包括主轴和排钻，该主轴及排钻分别固定于主轴滑动板和排钻滑动板上，上述主轴推动气缸和排钻推动气缸分别固装于主滑动板顶端两侧，主轴推动气缸之气缸轴与主轴滑动板顶端固连，排钻推动气缸之气缸轴与排钻滑动板顶端固连； 该横向移动装置包括横向驱动电机、齿轮、齿条、横向导轨和横向导轨槽，其中，该横向驱动电机竖直固装于上述基板顶端，齿轮竖直安装于横向驱动电机轴端，齿条横向铺设于上述横梁上，齿轮与齿条相啮合；该横向导轨设置于横梁靠近基板的侧壁上，该横向导轨槽设置于基板背部，横向导轨槽嵌套于横向导轨外部； 该刀库包括刀库安装板、支撑架、安装于支撑架上的刀盘以及用于带动刀盘横向移动的滑动机构，该刀库安装板安装于上述基板侧壁上，该滑动机构包括无杆气缸、滑块、导轨和导轨槽，该无杆气缸固装于刀库安装板上，该无杆气缸具有一气缸轴以及可滑动式安装于气缸轴上的滑块，上述支撑架固装于该滑块上，该导轨横向设置于上述横梁上，该导轨槽对应导轨设置于上述支撑架上，该导轨槽可滑动式嵌套于导轨外部。
2.根据权利要求1所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述工作台与底座之间设置有一传动装置，该传动装置包括有工作台驱动电机、传动螺杆、移动块、支撑座以及与移动块相匹配的工作台导轨槽，其中，该支撑座固装于底座上，该支撑座上设置有供安装传动螺杆的通孔，该驱动电机固装于底座一端，该移动块固定于工作台底面上，于移动块上设置有螺孔，该传动螺杆一端与工作台驱动电机轴相连，另一端穿过移动块上螺纹孔与上述支撑座上通孔配合；该工作台导轨槽设置于底座上，上述移动块可滑动式安装于工作台导轨槽内。
3.根据权利要求1所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述刀盘包括有伺服电机、刀板和复数个用于夹持刀具的夹持机构，该伺服电机竖直安装于上述支撑架上，该刀板安装于伺服电机轴上，该复数个夹持机构沿刀板圆周间隔设置于刀板上。
4.根据权利要求3所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述夹持机构包括有夹持件以及安装于夹持件上的卡持装置，该夹持件包括基部和由该基部向前延伸的两夹臂，该两夹臂对向弯折围成用于安装刀具的夹持空间；上述卡持装置设置于两夹臂前端，位于夹持空间开口处，该卡持装置包括内部具有环形凸台的通孔、端盖、弹性元件和顶推销，该端盖盖于通孔外侧开口上，该弹性元件和顶推销置于通孔中，该顶推销中部设置有环形台阶，该环形台阶抵于通孔内环形凸台上，顶推销前端伸出通孔外，顶推销后端抵于弹性元件上，弹性元件后端抵于端盖上。
5.根据权利要求4所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述顶推销前端为圆弧形。
6.根据权利要求4所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述两夹臂内侧向夹持空间内凸伸设置有限位凸台。
7.根据权利要求3所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述支撑架包括横向部和设置于横向部上的竖直部，上述伺服电机竖直安装于该横向部上。
8.根据权利要求7所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述刀盘上安装有用于监测刀库中刀具是否回到原点位置的传感装置，该传感装置包括感应器和传感器，该感应器安装于刀板上表面，该传感器安装于上述支撑架之横向部上。
9.根据权利要求1所述龙门架式木材复合加工中心，其特征在于:所述横梁包括围成第一矩形管状的四块钢板，以及焊接于第一矩形管内部的加固模块，该加固模块包括小于第一矩形管的第二矩形管以及由该第二矩形管四壁上向外延伸的支撑板，该支撑板顶端分别焊接于第一矩形管内壁四面上。
【文档编号】B27C9/02GK203418602SQ201320484398
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月9日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】邱宇, 黄剑锋, 赵莉莉, 邓金贵, 余太泉 申请人:东莞市南兴家具装备制造股份有限公司