一种全自动数控双头铣榫机的制作方法

本发明涉及木工机械加工技术领域，特别是一种全自动数控双头铣榫机。

背景技术：

目前，现有技术的数控自动双端开榫机，存在以下技术缺陷，1、其主轴防尘技术不够完善，往往会造成灰尘、木屑等进入主轴组件内，影响主轴组件的正常工作，导致主轴组件的使用寿命缩短，增加了更换组件的频率，增加维修、维护成本；2、送料装置一般是伺服通过电机、丝杆以及导轨的配合，控制送料，虽然能控制准确，但其结构体积大、制造成本高，3、主轴装置大多通过丝杆导轨和伺服电机控制主轴的升降和转动，其结构复杂、制造和维修成本高，4、无法加工异形工件。

本公司针对现有送料装置的缺陷，设计了一款自动落料、自动进料和自动定位的送料机构，从而提高了加工效率，缩减了生产成本。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种自动落料、自动进料和自动定位的全自动数控双头铣榫机。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种全自动数控双头铣榫机，它包括机座，所述的机座的两端均安装有座板，其中一座板通过丝杠传动沿机座上的导轨滑动，所述的机座上安装有开榫铣头组件和上料机构，所述的上料机构位于开榫铣头组件的内侧，所述的上料机构通过一上料驱动机构驱动，所述的上料机构的前端侧壁上安装有压料定位机构，所述的机座上还设置有自动卸料的拨料机构。

所述的开榫铣头组件由滑座组件、进退滑板组件、Z轴组件组成，所述的滑座组件包括旋转标尺、旋转盘、导轨、滑块、横向滑块座和横向燕尾座组成，所述的旋转标尺安装在座板的边缘，所述的座板上安装有微调齿轮座，微调齿轮座上设置有主动齿轮，旋转盘的外圆上开设有与主动齿轮配合的齿条，所述的旋转盘安装在座板上且旋转盘通过齿轮传动可相对座板转动，所述的横向燕尾座安装在旋转盘上，所述的导轨设置在横向燕尾座的上表面上，在横向滑块座的下表面设置有与导轨滑动配合的滑块，所述的横向滑块座通过丝杠传动装置相对于横向燕尾座做直线滑动，所述的丝杠传动装置通过一驱动电机驱动，且驱动电机安装在横向燕尾座的一侧；

所述的进退滑板组件包括纵向调节手轮、升降手轮、纵向燕尾座，支座座板、滑座支板和垂直升降滑板，所述的纵向燕尾座安装在横向滑块座上，所述的支座座板滑动配合安装在纵向燕尾座上且通过一丝杠传动装置驱动，所述的纵向调节手轮安装在纵向燕尾座上且驱动丝杠传动装置工作，所述的滑座支板垂直安装在纵向燕尾座上，所述的垂直升降滑板滑动配合安装在滑座支板上，所述的升降手轮安装在滑座支板上，且升降手轮连接有一驱动垂直升降滑板沿滑座支板滑动的丝杠传动装置，所述的垂直升降滑板内安装有蜗杆和涡轮，所述的蜗杆驱动涡轮转动；

所述的Z轴组件包括窄座导轨滑块、旋转支承板、升降电机、主轴电机、开榫刀、垂直滑座支板和滑动直线导轨，所述的旋转支承板的一侧壁安装在涡轮上，在旋转支撑板的另一侧壁上安装有滑动直线导轨，所述的垂直滑座支板安装在上设置有与滑动直线导轨滑动配合的窄座导轨滑块，所述的垂直滑座支板设置有一丝杠传动装置，所述的升降电机安装在旋转支承板的顶部，且通过带传动与丝杠传动装置连接，所述的丝杠传动装置驱动垂直滑座支板相对于旋转支承板工作，所述的垂直滑座支板上还安装有主轴电机，所述的开榫刀安装在主轴电机的主轴上。

所述的上料机构由自动落料机构和直线输送机构组成，所述的直线输送机构包括连杆机构、滑板、退料立柱、支撑板、夹料气缸、夹料板、靠料板、直线导轨和导轨滑座，所述的退料立柱安装在上料支座上，所述的支撑板固定安装在退料支柱上，在支撑板上安装有导轨滑座，所述的滑板的内侧壁上安装有与导轨滑座滑动配合的直线导轨，所述的滑板与连杆机构连接，连杆机构与驱动机构连接，所述的滑板的外侧壁上安装有夹料气缸座，所述的夹料气缸安装在夹料气缸座上，且夹料气缸的活塞杆与夹料板的一端铰接，所述的夹料板的中部铰接在夹料气缸座的前端，所述的滑板的外侧壁上还安装有钩料板，所述的钩料板位于夹料气缸座的上方，且钩料板上还安装有靠料板；

所述的自动落料机构包括料斗固定板、料斗挡板和上料挡板，所述的料斗固定板安装在退料立柱上，所述的料斗挡板安装在料斗固定板的前侧壁上，在料斗固定板上还设置有多个腰型孔，所述的上料挡板通过安装在腰型孔内的紧定手柄可调试的安装在料斗固定板上，且上料挡板与料斗挡板之间的间隙为落料斗。

所述的压料定位机构包括上料支座、压料气缸、滑块座、压料滑杆、压料滑杆座、压料固定板和压料杆，在纵向滑动座和固定座板上均安装有上料支座，所述的上料支座的前侧壁上安装有压料气缸，压料气缸通过滑块座与压料滑杆连接，所述的压料滑杆滑动配合在压料滑杆座内，且压料滑杆座安装在上料支座的前侧壁上，所述的压料固定板固定安装在上料支座的顶部前端，所述的压料滑杆的顶端安装有压料杆，所述的压料杆位于压料固定板的上方。

所述的上料驱动机构包括摆动气缸支座、摆动气缸、摆动连杆和轴承座支架，所述的摆动气缸支座安装在固定座板上，所述的摆动气缸铰接在摆动气缸支座上，摆动气缸的活塞杆与一连杆机构连接，所述的连杆机构分别安装在摆动连杆的两端，在摆动连杆上设置有多个轴承座，轴承座安装在上料支座的后侧壁上，所述的摆动连杆的端部还安装有一轴承座支架，轴承座支架安装在机座上。

所述的连杆机构包括连杆连接套、连杆A、连杆B、连杆C，所述的连杆连接套安装在摆动连杆上，所述的连杆A与连杆连接套固定连接，连杆B与连杆A铰接，所述的连杆C的一端与连杆B连接，连杆C的另一端与滑板固定连接。

所述的上料机构还包括顶料机构，所述的顶料机构包括顶料气缸A、顶料气缸B和顶料气缸C，所述的顶料气缸A竖直安装在支撑板上，顶料气缸A的活塞杆与一顶帽连接，顶帽位于落料斗的下方，所述的上料挡板的外侧壁上安装有气缸支板，所述的顶料气缸B安装在气缸支板上，所述的顶料气缸C通过一直角支板安装在料斗固定板的背部。

所述的拨料机构包括传动杆尾座、拨料传动杆、拨料摆杆、拨料连杆和拨料气缸，所述的拨料气缸铰接的安装在一上料支座的侧壁上，所述的拨料气缸的活塞杆与拨料连杆的一端铰接，所述的拨料连杆的另一端与拨料传动杆的一端固定连接，所述的拨料传动杆上设置有多个将压料固定板上的木材拨离的拨料摆杆，拨料传动杆的另一端安装在通过传动杆尾座安装在机座上。

所述的压料固定板的外侧壁上安装有一托料板，在压料杆上还套装有胶套。

所述的横向滑块座的两端均连接有一风琴罩，风琴罩的另一端固定安装在横向燕尾座上。

本发明具有以下优点：本发明的全自动数控双头铣榫机，采用摆动铰链式送料机构，实现了快速送料，低故障率；采用料斗上料，实现自动送料，实现直面、曲面的双端铣榫作业，定位精准、加工精度佳；可实现工件宽度、厚度、长度的调节，从而实现不同型号工件的加工，其适用性强，并且开榫刀可以多自由度调节，从而可适用于不同型材的加工，提高了该设备的通用性；设置有拨料机构，实现了板材的自动卸料，从而提高了该双头铣榫机的自动化程度。

附图说明

图1 为本发明的结构示意图；

图2 为开榫铣头组件的结构示意图；

图3 为滑座组件的结构示意图；

图4 为滑座组件的主视图；

图5 为进退滑板组件的结构示意图；

图6 为Z轴组件的结构示意图；

图7 为驱动机构的结构示意图；

图8 为上料结构的结构示意图；

图9 为直线输送机构的结构示意图一；

图10 为直线输送机构的结构示意图二；

图11为直线输送机构的主视示意图；

图12 为自动落料机构的结构示意图一；

图13 为自动落料机构的结构示意图二；

图14为压料定位结构的结构示意图；

图15 为拨料机构的结构示意图；

图中，1-机座，2-开榫铣头组件，3-座板，4-上料驱动机构，5-上料机构，6-压料定位机构，7-拨料机构，21-滑座组件，22-进退滑板组件，23-Z轴组件，211-旋转标尺，212-旋转盘，213-导轨，214-滑块，215-风琴罩，216-横向滑块座 ，217-微调齿轮座，218-驱动电机，219-横向燕尾座，221-纵向调节手轮，222-升降手轮，223-纵向燕尾座，224-支座座板，225-蜗杆，226-滑板支座，227-涡轮，228-垂直升降滑板，231-窄座导轨滑块，232-旋转支承板，233-升降电机，234-主轴电机，235-开榫刀，236-垂直滑座支板，237-滑动直线导轨，41-摆动气缸支座，42-摆动气缸，43-轴承座，44-摆动连杆，45-轴承座支架，51-直线输送机构，52-自动落料机构，501-连杆连接套，502-连杆A，503-连杆B，504-连杆C，505-滑板，506-退料立柱，507-支撑板，508-夹料气缸，509-夹料气缸座，510-钩料板，511-夹料板，512-靠料板，513-顶帽，514-顶料气缸A，515-直线导轨，516-导轨滑座，517-料斗固定板，518-料斗挡板，519-上料挡板，520-气缸支板，521-顶料气缸B，522-腰型孔，523-顶料气缸C，524-直角支板，525-紧定手柄，61-上料支座，62-压料气缸，63-滑块座，64-压料滑杆，65-压料滑杆座，66-压料固定板，67-压料杆，68-胶套，71-传动杆尾座，72-拨料传动杆，73-拨料摆杆，74-拨料连杆，75-拨料气缸。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种全自动数控双头铣榫机，它包括机座1，所述的机座1的两端均安装有座板3，其中一座板3通过丝杠传动沿机座1上的导轨滑动，所述的机座1上安装有开榫铣头组件2和上料机构5，所述的上料机构5位于开榫铣头组件2的内侧，所述的上料机构5通过一上料驱动机构4驱动，所述的上料机构5的前端侧壁上安装有压料定位机构6，所述的机座1上还设置有自动卸料的拨料机构7。

在本实施例中，所述的开榫铣头组件2由滑座组件21、进退滑板组件22、Z轴组件23组成，所述的滑座组件21包括旋转标尺211、旋转盘212、导轨213、滑块214、横向滑块座216和横向燕尾座219组成，所述的旋转标尺211安装在座板3的边缘，所述的座板3上安装有微调齿轮座217，微调齿轮座217上设置有主动齿轮，旋转盘213的外圆上开设有与主动齿轮配合的齿条，所述的旋转盘212安装在座板3上且旋转盘212通过齿轮传动可相对座板3转动，所述的横向燕尾座219安装在旋转盘212上，所述的导轨213设置在横向燕尾座219的上表面上，在横向滑块座216的下表面设置有与导轨213滑动配合的滑块214，所述的横向滑块座216通过丝杠传动装置相对于横向燕尾座219做直线滑动，所述的丝杠传动装置通过一驱动电机218驱动，且驱动电机218安装在横向燕尾座219的一侧，所述的横向滑块座216的两端均连接有一风琴罩215，风琴罩215的另一端固定安装在横向燕尾座219上，风琴罩215能够防止木屑进入到滑座组件21内，从而保证滑座组件21的使用寿命，通过转动微调齿轮座217上的主动齿轮，从而使得旋转盘213转动，而旋转盘213转动的角度，由旋转标尺211读出，从而使得开榫铣头组件2转动，并且横向滑块座216通过丝杠传动装置相对于横向燕尾座219做直线滑动，从而可实现进退滑板组件22的直线运动；

在本实施例中，所述的进退滑板组件22包括纵向调节手轮221、升降手轮222、纵向燕尾座223，支座座板224、滑座支板226和垂直升降滑板228，所述的纵向燕尾座223安装在横向滑块座216上，所述的支座座板224滑动配合安装在纵向燕尾座223上且通过一丝杠传动装置驱动，所述的纵向调节手轮221安装在纵向燕尾座223上且驱动丝杠传动装置工作，所述的滑座支板226垂直安装在纵向燕尾座223上，所述的垂直升降滑板228滑动配合安装在滑座支板226上，所述的升降手轮222安装在滑座支板226上，且升降手轮222连接有一驱动垂直升降滑板228沿滑座支板226滑动的丝杠传动装置，所述的垂直升降滑板228内安装有蜗杆225和涡轮227，所述的蜗杆225驱动涡轮227转动，通过调节纵向调节手轮221，可使得支座座板224纵向移动，而通过调节升降手轮222可使得垂直升降滑板228的升降，从而实现了Z轴组件23的纵向移动和垂直升降，并且通过涡轮蜗杆传动，还实现了Z轴组件23的转动，从而使得该开榫铣头组件2具有多个自由度，使得开榫刀235可以多个自由度的调节，从而满足不同工件的加工需求，特别是可以加工异形工件；

在本实施例中，所述的Z轴组件23包括窄座导轨滑块231、旋转支承板232、升降电机233、主轴电机234、开榫刀235、垂直滑座支板236和滑动直线导轨237，所述的旋转支承板232的一侧壁安装在涡轮227上，在旋转支撑板232的另一侧壁上安装有滑动直线导轨237，所述的垂直滑座支板236安装在上设置有与滑动直线导轨237滑动配合的窄座导轨滑块231，所述的垂直滑座支板236设置有一丝杠传动装置，所述的升降电机223安装在旋转支承板232的顶部，且通过带传动与丝杠传动装置连接，所述的丝杠传动装置驱动垂直滑座支板236相对于旋转支承板232工作，所述的垂直滑座支板236上还安装有主轴电机234，所述的开榫刀235安装在主轴电机234的主轴上。

在本实施例中，所述的直线输送机构51包括连杆机构、滑板505、退料立柱506、支撑板507、夹料气缸508、夹料板511、靠料板512、直线导轨515和导轨滑座516，所述的退料立柱506安装在上料支座61上，所述的支撑板507固定安装在退料支柱506上，在支撑板507上安装有导轨滑座516，所述的滑板505的内侧壁上安装有与导轨滑座516滑动配合的直线导轨515，所述的滑板505与连杆机构连接，连杆机构与驱动机构4连接，所述的滑板505的外侧壁上安装有夹料气缸座509，所述的夹料气缸508安装在夹料气缸座509上，且夹料气缸508的活塞杆与夹料板511的一端铰接，所述的夹料板511的中部铰接在夹料气缸座509的前端，夹料气缸508的活塞杆伸出，使得夹料板511顺时针转动，从而使得夹料板511往靠近板材方向运动，夹料气缸508的活塞杆收缩，夹料板511逆时钟转动，使得夹料板511往远离板材方向运动，所述的滑板505的外侧壁上还安装有钩料板510，所述的钩料板510位于夹料气缸座509的上方，且钩料板510上还安装有靠料板512，当滑板往前运动，靠料板512与板材接触后，板材在靠料板512的推动作用下脱离落料斗，此时夹料气缸508的活塞杆伸出，从而将板材夹紧在夹料板511和靠料板512之间，然后滑板505继续前行，将板材喂至压料杆67和压料固定板66之间，然后压料杆67下行，压紧板材，然后夹料气缸508的活塞杆收缩，夹料板511往远离板材方向旋转，直到夹料板回程时不与板材发生干涉为止，完成板材的直线喂料，然后滑板505返程，进行下一板材的上料，进一步的，所述的连杆机构包括连杆连接套501、连杆A502、连杆B503、连杆C504，所述的连杆连接套501安装在摆动连杆44上，所述的连杆A502与连杆连接套501固定连接，连杆B503与连杆A502铰接，所述的连杆C504的一端与连杆B503连接，连杆C504的另一端与滑板505固定连接，连杆A502摆动，从而使得连杆B503摆动，连杆C504随着连杆B503摆动，使得滑板505移动，因直线导轨515和导轨滑座516的配合关系，从而使得滑板505做直线运动；

在本实施例中，所述的自动落料机构52包括料斗固定板517、料斗挡板518和上料挡板519，所述的料斗固定板517安装在退料立柱506上，所述的料斗挡板518安装在料斗固定板517的前侧壁上，在料斗固定板517上还设置有多个腰型孔522，所述的上料挡板519通过安装在腰型孔522内的紧定手柄525可调试的安装在料斗固定板517上，且上料挡板519与料斗挡板518之间的间隙为落料斗，通过腰型孔522可调整上料挡板519的位置，从而实现落料斗宽度的调节，从而可实现多种型号板材的层叠；进一步的，所述的上料机构5还包括顶料机构，所述的顶料机构包括顶料气缸A514、顶料气缸B521和顶料气缸C523，所述的顶料气缸A514竖直安装在支撑板507上，顶料气缸A514的活塞杆与一顶帽513连接，顶帽513位于落料斗的下方，所述的上料挡板519的外侧壁上安装有气缸支板520，所述的顶料气缸B521安装在气缸支板520上，所述的顶料气缸C523通过一直角支板524安装在料斗固定板517的背部，顶料气缸A514工作，可使顶帽513顶住落料斗内底部板材的底部，放置底部板材下落，从而避免靠料板512在回程过程中被下落的板材挡住，当靠料板512复位后，顶帽513复位，板材下落，而顶料气缸B的活塞杆则能将底部板材的后侧壁顶住，从而使得底部板材的后侧壁可与上料挡板519之间留有一定的缝隙，便于板材的自动下落，并且保证板材位于靠料板512和夹料板511之间，而顶料气缸C523的活塞杆则能将底部板材的左、右两侧壁顶住，从而调整底部板材的水平位置，保证所有板材在加工时水平位置的精准度，从而保证板材铣榫的精度，并且底部板材通过顶料气缸A514、顶料气缸B521和顶料气缸C523，实现底部板材在落料斗内位置的固定性，从而保证了板材的铣榫质量。

在本实施例中，所述的压料定位机构6包括上料支座61、压料气缸62、滑块座63、压料滑杆64、压料滑杆座65、压料固定板66和压料杆67，在纵向滑动座2和固定座板3上均安装有上料支座61，所述的上料支座61的前侧壁上安装有压料气缸62，压料气缸62通过滑块座63与压料滑杆64连接，在滑块座63上安装有一铜块，铜块与上料支座61的前侧壁滑动配合，并且所述的压料滑杆64滑动配合在压料滑杆座65内，且压料滑杆座65安装在上料支座61的前侧壁上，从而保证压料滑杆64移动的直线度，所述的压料固定板66固定安装在上料支座61的顶部前端，压料固定板66的上表面为一弧形面，所述的压料滑杆64的顶端安装有压料杆67，压料杆67为圆柱形，从而当压料杆67下压后，板材的两侧面均为面线接触，且接触面积小，从而增加了压料感67对板材的压力，从而提高了板材的稳固性，所述的压料杆67位于压料固定板66的上方，进一步的，所述的压料杆67上套装有胶套68，胶套68能够起到缓冲作用，避免压料杆67将板材压坏，压料定位机构6工作时，压料气缸62工作，活塞杆收缩，压料滑杆64带动压料杆67向下移动，从而使得压料杆67将位于压料固定板66上的板材压紧，实现板材的定位。

在本实施例中，所述的上料驱动机构包括摆动气缸支座41、摆动气缸42、摆动连杆44和轴承座支架45，所述的摆动气缸支座41安装在固定座板3上，所述的摆动气缸42铰接在摆动气缸支座41上，摆动气缸42的活塞杆与一连杆机构连接，所述的连杆机构分别安装在摆动连杆44的两端，在摆动连杆44上设置有多个轴承座43，轴承座43安装在上料支座61的后侧壁上，所述的摆动连杆44的端部还安装有一轴承座支架45，轴承座支架45安装在机座1上，摆动气缸42运动，使得连杆A502摆动，并且两个连杆A502通过摆动连杆44连接，从而使得两个连杆A502动作的一致性，从而保证了板材的水平输送平稳。

在本实施例中，所述的拨料机构7包括传动杆尾座71、拨料传动杆72、拨料摆杆73、拨料连杆74和拨料气缸75，所述的拨料气缸75铰接的安装在一上料支座61的侧壁上，所述的拨料气缸75的活塞杆与拨料连杆74的一端铰接，所述的拨料连杆74的另一端与拨料传动杆72的一端固定连接，所述的拨料传动杆72上设置有多个将压料固定板66上的木材拨离的拨料摆杆73，所述的上料支座61上设置有一弧形卸料滑槽，在弧形卸料滑槽上设置有接料斗，拨料传动杆72的另一端安装在通过传动杆尾座71安装在机座1上，拨料气缸75转动，拨料摆杆73摆动，从而将压料固定板66上的木材拨离，木材沿着弧形卸料滑槽滑动至接料斗底部，操作人员将加工好的木材取走，完成加工。

在本实施例中，所述的压料固定板66的外侧壁上安装有一托料板69，托料板69用于加工异形工件时应使其与工件接触并紧固，确保工作时工件夹紧稳定可靠，当加工平直工件时，托料板69应折除不用。

本发明的工作过程如下：根据需求，将开榫刀235调整到所需位置，然后摆动气缸42运动，使得连杆A502摆动，从而使得连杆B503摆动，连杆C504随着连杆B503摆动，使得滑板505移动，因直线导轨515和导轨滑座516的配合关系，从而使得滑板505做直线运动，当滑板505往前运动，靠料板512与板材接触后，板材在靠料板512的推动作用下脱离落料斗，此时夹料气缸508的活塞杆伸出，从而将板材夹紧在夹料板511和靠料板512之间，然后滑板505继续前行，将板材喂至压料杆67和压料固定板66之间，然后压料杆67下行，压紧板材，夹料气缸508的活塞杆收缩，夹料板511往远离板材方向旋转，直到夹料板511回程时不与板材发生干涉为止，完成板材的直线喂料，然后滑板505返程，并且在此过程中，顶料气缸A514活塞杆上的顶帽513，将板材托起，防止板材下落，当滑板505复位后，顶帽513复位，板材下落到钩料板510上，然后顶料气缸B和顶料气缸C工作，调整板材的位置，调整完毕后，然后再重复上述动作，实现板材的自动上料，在滑板505的返程过程中，开榫刀235对板材进行加工，加工好后，压料杆67上行，拨料气缸75工作，拨料摆杆73将加工好后的板材推入弧形卸料滑槽内，然后板材沿着弧形卸料滑槽滑动至接料斗底部，操作人员将加工好的板材取走，完成加工。