木材加工中心的机头结构的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种木材加工中心的机头结构，包括基座、铣削机构、钻削机构、铣削吸尘机构和钻削吸尘机构；该铣削机构的电主轴由第一电机独立拖动第一丝杆带动而沿Z向往复运动；该钻削机构的排钻座由第二电机独立拖动第二丝杆带动而沿Z向往复运动，藉此，机头的电主轴和排钻座在Z向各自由不同的驱动装置实现驱动，铣削机构和钻削机构各自单独调节Z向移动距离，不需相互牵制，避免干涉，可增加丝杠的使用寿命，同时节约电能；此外，在铣削机构和钻削机构分别做相应的独立运动时，与此相对应的铣削吸尘机构和钻削吸尘机构分别开始工作，分别在铣削加工区域和钻削加工区域形成两个独立的吸尘区域，可吸走大量灰尘。
【专利说明】木材加工中心的机头结构
【技术领域】
[0001]本发明涉及木工机械领域技术，尤其是指一种木材加工中心的机头结构。
【背景技术】
[0002]我国家具以木制家具为主，尤其是板式家具占绝大部分。板式型材用传统的木工机械加工，工序繁多，因此开发木材加工中心，一次装夹，然后在加工过程中通过自动换刀完成多道工序或全部的工序，即可加工出完整的产品。不但提高生产效率，而且可节省劳动力的投入。
[0003]机头作为木材加工中心的核心部件，将制约着机器加工质量的好坏。现有木材加工中心机头部分的电主轴和排钻座是由同一个电机驱动同一条丝杠做上下往复运动，并且，电主轴和排钻座共用一吸尘装置。这种驱动方式的设计不够合理，主要体现在:1、浪费能源，电主轴和排钻座是错开工作的，用同一个电机拖动会浪费更多的能源。2、控制困难，电主轴与排钻座的加工深度难以调节至所需要求，且两个组件有可能发生干涉。3、影响丝杆的寿命，通过同一条丝杠拖动电主轴和排钻座做往复运动，长时间使用后，会影响丝杠的寿命，并且会影响机器的加工质量。4、吸尘效果不理想，电主轴和排钻座共用一吸尘装置，吸尘口过大，吸力不足影响吸尘效果。
【发明内容】
[0004]有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种木材加工中心的机头结构，使机头的铣削机构和钻削机构在Z向各自驱动，各自单独调节Z向移动距离，不需相互牵制，避免干涉，可增加丝杠的使用寿命，同时节约电能；另外铣削机构和钻削机构各自带吸尘机构，进一步优化吸尘问题。
[0005]为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案:
一种木材加工中心的机头结构，其特征在于:包括基座、安装于基座的铣削机构、钻削机构、铣削吸尘机构和钻削吸尘机构；
所述铣削机构包括电主轴、铣削刀、第一丝杆、第一电机，该铣削刀安装于该电主轴，该第一丝杆的下端连接该电主轴，该第一丝杆的上端连接该第一电机，所述第一电机独立拖动第一丝杆带动电主轴及其铣削刀沿Z向往复运动；
所述钻削机构包括排钻座、钻头、第二丝杆、第二电机，该钻头安装于该排钻座，该第二丝杆的下端连接该排钻座，该第二丝杆的上端连接该第二电机，所述第二电机独立拖动第二丝杆带动排钻座及其钻头沿Z向往复运动；
所述铣削吸尘机构包括第一吸尘头、第一吸尘管、第一气缸，该第一吸尘头罩设于电主轴的铣削刀外围成独立的第一吸尘区，该第一吸尘头的上端通过第一吸尘管与中央吸尘系统连接，该第一气缸连接第一吸尘头并带动该第一吸尘头随电主轴同步沿Z向上下运动；所述钻削吸尘机构包括第二吸尘头、第二吸尘管、第二气缸，该第二吸尘头罩设于排钻座和钻头外围成独立的第二吸尘区，该第二吸尘头的上端通过第二吸尘管与中央吸尘系统连接，该第二气缸连接第二吸尘头并带动该第二吸尘头随排钻座同步沿Z向上下运动。
[0006]作为一种优选方案，所述基座具有一横梁，该横梁上设有水平滑轨；所述铣削机构和钻削机构均安装在一背板上，该背板设有水平滑槽；该水平滑槽与水平滑轨配合形成X向滑动结构沿X向平移。
[0007]作为一种优选方案，所述统削机构的第一电机通过一电机座固定于背板上端，所述电主轴固定于第一平衡板上，第一平衡板的两侧设置纵向滑槽，对应之背板上设纵向滑轨，该纵向滑槽与纵向滑轨配合形成电主轴的Z向滑动结构，该第一丝杆的下端连接第一平衡板，由第一电机驱动第一丝杆转动，带动纵向滑槽沿纵向滑轨上下移动，以拖动电主轴及其铣削刀沿Z向往复运动。
[0008]作为一种优选方案，所述铣削机构进一步包括一对第一平衡气缸，一对第一平衡气缸分别位于第一丝杆两侧，第一平衡气缸的上端分别通过固定块固定于背板上端，第一平衡气缸的伸缩活塞杆下端分别连接于第一平衡板两侧。
[0009]作为一种优选方案，所述钻削机构的第二电机通过一电机座固定于背板上端，所述排钻座固定于第二平衡板上，第二平衡板的两侧设置纵向滑槽，对应之背板上设纵向滑轨，该纵向滑槽与纵向滑轨配合形成排钻座的Z向滑动结构，该第二丝杆的下端连接第二平衡板，由第二电机驱动第二丝杆转动，带动纵向滑槽沿纵向滑轨上下移动，以拖动排钻座及其钻头沿Z向往复运动。
[0010]作为一种优选方案，所述铣削机构进一步包括一对第二平衡气缸，一对第二平衡气缸分别位于第二丝杆两侧，第二平衡气缸的上端分别通过固定块固定于背板上端，第二平衡气缸的伸缩活塞杆下端分别连接于第二平衡板两侧。
[0011]作为一种优选方案，所述铣削机构的排钻座上安装多个钻头，各钻头之间保持间距，多个钻头呈横向和纵向排布成“L形”。
[0012]作为一种优选方案，所述铣削吸尘机构的第一吸尘头包括电主轴吸尘体和毛刷，该电主轴吸尘体是由金属材质折弯焊接形成，电主轴吸尘体的下端呈矩形，所述毛刷固定于该电主轴吸尘体的下端四周，并且包围电主轴的铣削刀以形成所述第一吸尘区。
[0013]作为一种优选方案，所述钻削吸尘机构的第二吸尘头包括钻锯吸尘体和毛刷，该钻锯吸尘体是由金属材质折弯焊接形成，钻锯吸尘体的下端呈矩形，所述毛刷固定于该钻锯吸尘体的下端四周，包围排钻座和钻头以形成所述第二吸尘区。
[0014]作为一种优选方案，所述铣削吸尘机构的第一吸尘管上端、钻削吸尘机构的第二吸尘管上端共同连接一集成吸尘体,该集成吸尘体连通中央吸尘系统。
[0015]本发明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，由第一电机独立拖动第一丝杆带动电主轴及其铣削刀沿Z向往复运动；由第二电机独立拖动第二丝杆带动排钻座及其钻头沿Z向往复运动，藉此，机头的电主轴和排钻座在Z向各自由不同的驱动装置实现驱动，铣削机构和钻削机构各自单独调节Z向移动距离，不需相互牵制，避免干涉，可增加丝杠的使用寿命，同时节约电能。此外，在铣削机构和钻削机构分别做相应的独立运动时，与此相对应的铣削吸尘机构和钻削吸尘机构分别开始工作。当电主轴的铣削刀开始铣形时，第一吸尘头会由第一气缸控制到达下极限位置，并随着第一丝杆的变化而变化，从而时刻保持着与电主轴的运动一致性，达到比较完美的吸尘效果。而当排钻座的钻头开始钻孔时，第二吸尘头会随跟随排钻座上下同时运动，在加工区域形成一个独立的第二吸尘区域，可吸走大量灰尘。
[0016]为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1是本发明之实施例的铣削机构、钻削机构安装于基座的立体示意图；
图2是图1的主视图；
图3是本发明之实施例中铣削机构、钻削机构的主视图；
图4是本发明之实施例中铣削机构、钻削机构的左侧视角图；
图5是本发明之实施例中铣削机构、钻削机构的右侧视角图；
图6是本发明之实施例中铣削机构、钻削机构的俯视图；
图7是图6中A-A处的剖视图；
图8是图6中B-B处的剖视图；
图9是本发明之实施例的铣削吸尘机构、钻削吸尘机构的立体示意图；
图10是本发明之实施例的铣削吸尘机构、钻削吸尘机构的底部视角图；
图11是图9的主视图；
图12是图11中C-C处的剖视图；
图13是图11中D-D处的剖视图。
[0018]附图标识说明:
10、基座11、横梁
12、立柱13、水平滑轨
14、背板15、水平滑槽
20、铣削机构21、电主轴
22、铣削刀23、第一丝杆
24、第一电机25、电机座
26、第一平衡板27、纵向滑槽
28、纵向滑轨29、第一平衡气缸
291、固定块292、伸缩活塞杆
30、钻削机构31、排钻座
32、钻头33、第二丝杆
34、第二电机35、电机座
36、第二平衡板37、纵向滑槽
38、纵向滑轨39、第二平衡气缸
391、固定块392、伸缩活塞杆
40、铣削吸尘机构41、第一吸尘头
411、电主轴吸尘体412、毛刷
42、第一吸尘管43、第一气缸
44、第一吸尘区45、集成吸尘体
50、钻削吸尘机构51、第二吸尘头 511、钻锯吸尘体512、毛刷
52、第二吸尘管53、第二气缸
54、第二吸尘区。
【具体实施方式】
[0019]请参照图1至图13所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，是一种木材加工中心的机头结构，该机头结构的结构包括有基座10、铣削机构20、钻削机构30、铣削吸尘机构40和钻削吸尘机构50，该铣削机构20和钻削机构30左右并列设置，该铣削吸尘机构40和钻削吸尘机构50也是左右并列设置，由铣削吸尘机构40对应铣削机构20，由钻削吸尘机构50对应钻削机构30。加工过程中，可以对木材进行铣形、钻削加工，并对加工后产生的木屑、灰尘吸走。
[0020]其中，如图1和图2所示，所述基座10具有一横梁11和一立柱12，该横梁11连接于立柱12的顶端，由立柱12将横梁11支撑在加工台面上，以便于铣削机构20和钻削机构30对加工台面的木材铣形、钻削处理。所述铣削机构20、钻削机构30 二者共同通过X向滑动结构安装于该横梁11，使得铣削机构20和钻削机构30由驱动装置拖动同步沿横梁11水平移动。具体而言，在本实施例中，所述基座10的横梁11上设有水平滑轨13，所述铣削机构20和钻削机构30均安装在一背板14上，该背板14设有水平滑槽15，该水平滑槽15与水平滑轨13配合形成X向滑动结构，以实现X向平移。
[0021]如图3至图5所示，所述铣削机构20包括电主轴21、铣削刀22、第一丝杆23、第一电机24。该铣削刀22安装于该电主轴21，该第一丝杆23的下端连接该电主轴21，该第一丝杆23的上端连接该第一电机24，所述第一电机24独立拖动第一丝杆23带动电主轴21及其铣削刀22沿Z向往复运动。
[0022]具体而言，在本实施例中，结合图6和图7所示，所述铣削机构20的第一电机24通过一电机座25固定于背板14上端。所述电主轴21固定于第一平衡板26上。第一平衡板26的两侧设置纵向滑槽27，对应之背板14上设纵向滑轨28，该纵向滑槽27与纵向滑轨28配合形成电主轴21的Z向滑动结构。该第一丝杆23的下端连接第一平衡板26，由第一电机24驱动第一丝杆23转动，带动纵向滑槽27沿纵向滑轨28上下移动，以拖动电主轴21及其铣削刀22沿Z向往复运动，铣削刀22对木材进于铣形加工。
[0023]此外，所述铣削机构20进一步包括一对第一平衡气缸29。一对第一平衡气缸29分别位于第一丝杆23两侧，第一平衡气缸29的上端分别通过固定块291固定于背板14上端，第一平衡气缸29的伸缩活塞杆292下端分别连接于第一平衡板26两侧，辅助分担电主轴21的重量，以免第一丝杆23承受过重的质量，影响第一丝杠的寿命。
[0024]如图3至图5所示，所述钻削机构30包括排钻座31、钻头32、第二丝杆33、第二电机34，该钻头32安装于该排钻座31，该第二丝杆33的下端连接该排钻座31，该第二丝杆33的上端连接该第二电机34，所述第二电机34独立拖动第二丝杆33带动排钻座31及其钻头32沿Z向往复运动。
[0025]具体而言，在本实施例中，结合图6和图8所示，所述钻削机构30的第二电机34通过一电机座35固定于背板14上端，所述排钻座31固定于第二平衡板36上，第二平衡板36的两侧设置纵向滑槽37，对应之背板14上设纵向滑轨38，该纵向滑槽37与纵向滑轨38配合形成排钻座31的Z向滑动结构，该第二丝杆33的下端连接第二平衡板36，由第二电机34驱动第二丝杆33转动，带动纵向滑槽37沿纵向滑轨38上下移动，以拖动排钻座31及其钻头32沿Z向往复运动，钻头32对木材进行钻削加工。
[0026]此外，所述铣削机构20进一步包括一对第二平衡气缸39。一对第二平衡气缸39分别位于第二丝杆33两侧，第二平衡气缸39的上端分别通过固定块391固定于背板14上端，第二平衡气缸39的伸缩活塞杆392下端分别连接于第二平衡板36两侧，辅助分担排钻座31的重量，以免第二丝杆33承受过重的质量，影响第二丝杠的寿命。
[0027]所述铣削机构20的排钻座31上安装多个钻头32。本实施例中，各钻头32之间保持间距，多个钻头32呈横向和纵向排布成“L形”，一次性在木材上钻出多孔。
[0028]承上，图9至图13所其显示了本发明之铣削吸尘机构40、钻削吸尘机构50的具体结构。
[0029]其中，如图9至图11所示，所述铣削吸尘机构40包括第一吸尘头41、第一吸尘管42、第一气缸43。该第一吸尘头41罩设于电主轴的铣削刀22外围成独立的第一吸尘区44，该第一吸尘头41的上端通过第一吸尘管42与中央吸尘系统连接，该第一气缸43连接第一吸尘头41并带动该第一吸尘头41随电主轴21同步沿Z向上下运动。此外，所述铣削吸尘机构40的第一吸尘管42上端、钻削吸尘机构50的第二吸尘管52上端共同连接一集成吸尘体45，该集成吸尘体45连通中央吸尘系统，实现共同抽风。
[0030]结合图11和图12所示，所述铣削吸尘机构40的第一吸尘头41包括电主轴吸尘体411和毛刷412，该电主轴吸尘体411是由1.5mm厚的钢板通过折弯、焊接成的一个两端敞开，四周密闭的异形体。电主轴吸尘体411上部分是一个圆管，通过第二吸尘管52与中央吸尘系统相连。电主轴吸尘体411下部分是一个矩形区，毛刷412通过螺钉固定在矩形区四周，四周的毛刷412就构成了一个独立第一吸尘区44，吸尘时，该第二吸尘区54包围电主轴的铣削刀22，通过中央吸尘系统的吸力可带走木屑。
[0031]如图9至图11所示，所述钻削吸尘机构50包括第二吸尘头51、第二吸尘管52、第二气缸53。该第二吸尘头51罩设于排钻座31和钻头32外围成独立的第二吸尘区54，该第二吸尘头51的上端通过第二吸尘管52与中央吸尘系统连接，该第二气缸53连接第二吸尘头51并带动该第二吸尘头51随排钻座31同步沿Z向上下运动，从而可以时刻罩在钻头32外。
[0032]结合图11和图13所示，所述钻削吸尘机构50的第二吸尘头51包括钻锯吸尘体511和毛刷512，该钻锯吸尘体511是由1.5_厚的钢板通过折弯、焊接成的一个两端敞开，四周密闭的异形体。钻锯吸尘体511上部分是一个圆管，通过第二吸尘管52与中央吸尘系统相连。钻锯吸尘体511下部分是一个矩形区，毛刷512通过螺钉固定在矩形区四周，四周的毛刷512就构成了一个独立第二吸尘区54，吸尘时，该第二吸尘区54包围排钻座31和钻头32，通过中央吸尘系统的吸力可带走木屑。
[0033]本发明的工作原理如下:
如图1至图8所示，第一电机24拖动第一丝杠23带动电主轴21沿Z向做往复运动，第一平衡气缸29的作用是辅助分担电主轴21的重量，以免第一丝杠23承受过重的质量，影响第一丝杠的寿命。第二电机34拖动第二丝杠33带动排钻座31沿Z向做往复运动，第二平衡气缸39的作用是辅助分担排钻座31的重量，以免第二丝杠33承受过重的质量，影响第二丝杠33的寿命。藉此，机头的电主轴21和排钻座31在Z向各自由不同的驱动装置实现驱动，铣削机构20和钻削机构30各自单独调节Z向移动距离，不需相互牵制，避免干涉，可增加丝杠的使用寿命，同时节约电能。
[0034]如图9至图13所示，所述铣削吸尘机构40的第一吸尘头41主要负责电主轴21的木屑。第一吸尘头41的上下运动是第一气缸43控制的，当电主轴21和铣削刀22对木材进行加工时，该第一吸尘头41部分由第一气缸43带动往下运动。第一吸尘区44罩在电主轴21及其铣削刀22外，通过中央吸尘系统的吸力可带走木屑。所述钻削吸尘机构50的第二吸尘头51主要负责钻削机构30的木屑。当排钻座31和钻头32开始钻孔时，第二吸尘头51会跟随排钻座31上下同时运动，在钻孔加工区域形成一个独立的第二吸尘区54，可吸走大量灰尘。藉由铣削机构20和钻削机构30各自带吸尘机构的设计，从而能够进一步优化吸尘问题。
[0035]综上所述，本发明的设计重点在于，由第一电机24独立拖动第一丝杆23带动电主轴21及其铣削刀22沿Z向往复运动；由第二电机34独立拖动第二丝杆33带动排钻座31及其钻头32沿Z向往复运动，藉此，机头的电主轴21和排钻座31在Z向各自由不同的驱动装置实现驱动，铣削机构20和钻削机构30各自单独调节Z向移动距离，不需相互牵制，避免干涉，可增加丝杠的使用寿命，同时节约电能。此外，在铣削机构20和钻削机构30分别做相应的独立运动时，与此相对应的铣削吸尘机构40和钻削吸尘机构50分别开始工作。当电主轴21的铣削刀22开始铣形时，第一吸尘头41会由第一气缸43控制到达下极限位置，并随着第一丝杆23的变化而变化，从而时刻保持着与电主轴21的运动一致性，达到比较完美的吸尘效果。而当排钻座31的钻头32开始钻孔时，第二吸尘头51会随跟随排钻座31上下同时运动，在加工区域形成一个独立的第二吸尘区54域，可吸走大量灰尘。
[0036]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种木材加工中心的机头结构，其特征在于:包括基座、安装于基座的铣削机构、钻削机构、铣削吸尘机构和钻削吸尘机构； 所述铣削机构包括电主轴、铣削刀、第一丝杆、第一电机，该铣削刀安装于该电主轴，该第一丝杆的下端连接该电主轴，该第一丝杆的上端连接该第一电机，所述第一电机独立拖动第一丝杆带动电主轴及其铣削刀沿Z向往复运动； 所述钻削机构包括排钻座、钻头、第二丝杆、第二电机，该钻头安装于该排钻座，该第二丝杆的下端连接该排钻座，该第二丝杆的上端连接该第二电机，所述第二电机独立拖动第二丝杆带动排钻座及其钻头沿Z向往复运动； 所述铣削吸尘机构包括第一吸尘头、第一吸尘管、第一气缸，该第一吸尘头罩设于电主轴的铣削刀外围成独立的第一吸尘区，该第一吸尘头的上端通过第一吸尘管与中央吸尘系统连接，该第一气缸连接第一吸尘头并带动该第一吸尘头随电主轴同步沿Z向上下运动； 所述钻削吸尘机构包括第二吸尘头、第二吸尘管、第二气缸，该第二吸尘头罩设于排钻座和钻头外围成独立的第二吸尘区，该第二吸尘头的上端通过第二吸尘管与中央吸尘系统连接，该第二气缸连接第二吸尘头并带动该第二吸尘头随排钻座同步沿Z向上下运动。
2.根据权利要求1所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述基座具有一横梁，该横梁上设有水平滑轨；所述铣削机构和钻削机构均安装在一背板上，该背板设有水平滑槽；该水平滑槽与水平滑轨配合形成X向滑动结构沿X向平移。
3.根据权利要求2所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削机构的第一电机通过一电机座固定于背板上端，所述电主轴固定于第一平衡板上，第一平衡板的两侧设置纵向滑槽，对应之背板上设纵向滑轨，该纵向滑槽与纵向滑轨配合形成电主轴的Z向滑动结构，该第一丝杆的下端连接第一平衡板，由第一电机驱动第一丝杆转动，带动纵向滑槽沿纵向滑轨上下移动，以拖动电主轴及其铣削刀沿Z向往复运动。
4.根据权利要求3所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削机构进一步包括一对第一平衡气缸，一对第一平衡气缸分别位于第一丝杆两侧，第一平衡气缸的上端分别通过固定块固定于背板上端，第一平衡气缸的伸缩活塞杆下端分别连接于第一平衡板两侧。
5.根据权利要求2所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述钻削机构的第二电机通过一电机座固定于背板上端，所述排钻座固定于第二平衡板上，第二平衡板的两侧设置纵向滑槽，对应之背板上设纵向滑轨，该纵向滑槽与纵向滑轨配合形成排钻座的Z向滑动结构，该第二丝杆的下端连接第二平衡板，由第二电机驱动第二丝杆转动，带动纵向滑槽沿纵向滑轨上下移动，以拖动排钻座及其钻头沿Z向往复运动。
6.根据权利要求5所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削机构进一步包括一对第二平衡气缸，一对第二平衡气缸分别位于第二丝杆两侧，第二平衡气缸的上端分别通过固定块固定于背板上端，第二平衡气缸的伸缩活塞杆下端分别连接于第二平衡板两侧。
7.根据权利要求1所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削机构的排钻座上安装多个钻头，各钻头之间保持间距，多个钻头呈横向和纵向排布成“L形”。
8.根据权利要求1所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削吸尘机构的第一吸尘头包括电主轴吸尘体和毛刷，该电主轴吸尘体是由金属材质折弯焊接形成，电主轴吸尘体的下端呈矩形，所述毛刷固定于该电主轴吸尘体的下端四周，并且包围电主轴的铣削刀以形成所述第一吸尘区。
9.根据权利要求1所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述钻削吸尘机构的第二吸尘头包括钻锯吸尘体和毛刷，该钻锯吸尘体是由金属材质折弯焊接形成，钻锯吸尘体的下端呈矩形，所述毛刷固定于该钻锯吸尘体的下端四周，包围排钻座和钻头以形成所述第二吸尘区。
10.根据权利要求1所述的木材加工中心的机头结构，其特征在于:所述铣削吸尘机构的第一吸尘管上端、钻削吸尘机构的第二吸尘管上端共同连接一集成吸尘体，该集成吸尘体连通中央吸尘系统。
【文档编号】B27C9/02GK104354193SQ201410594950
【公开日】2015年2月18日 申请日期:2014年10月30日 优先权日:2014年10月30日
【发明者】邓金贵, 邱宇, 董慧涛, 赵莉莉, 黄剑锋, 王勇 申请人:东莞市南兴家具装备制造股份有限公司