砧板双端自动铣槽机的制作方法

本发明属于板材加工技术领域，涉及用于加工砧板的机械设备，尤其涉及适用于砧板双端铣槽的加工设备。

背景技术：

砧板是一种日常生活必需品，从材质上分，常见的主要有木砧板和竹砧板两大类，塑料砧板相对较为少用。砧板的形状以方形和圆形为主，其中方形砧板加工时废料最少，且加工过程简单，相对最为多见。

竹材自然厚度小于砧板一般厚度，竹砧板多为两层或三层复合结构，三层复合砧板中，由于中间层不受磨损且一般不可见，所以对材料耐磨损性能、颜色、纹理等要求较低，为节约成本，那些颜色或纹理不好不适合用于表层的材料以及边角废料也会被用于中间层。但是中间层在砧板的侧边端面上是可见的，中间层颜色或纹理杂乱或者与上下表层竹材色差明显时对砧板的整体外观同样构成影响。为避免中间层对砧板外观的影响，一方面在加工中间层长板时，选用与表层材料颜色纹理相近的竹条作为中间层的两侧边，另一方面，由长板截取获得单片砧板后，在长度方向的两个端面上，顺着中间层铣一条槽，然后在槽内贴上与表层材料颜色纹理相近的竹片将中间层遮挡起来。

现在并没有专门针对砧板侧边铣槽的设备，对砧板侧边的铣槽处理，多采用人工处理，主要是令刀具在在电机驱动下高速旋转。操作工人手持砧板，将需要铣槽的砧板一端对准刀具后，推进并平移砧板完成铣槽。人工铣槽方式，不仅效率低，操作工人工作强度大，更重要的是无法实现砧板后续处理的全自动流水作业，影响其他自动化砧板设备的发挥。

技术实现要素：

本发明的目的是，针对现有技术中尚未实现砧板双端自动铣槽的问题，提出一种双工位砧板双端自动铣槽的方案。该方案有助于实现砧板后续处理全过程的流水自动化。

针对上述目的，本发明提出的技术方案是：一种砧板双端自动铣槽机，包括机架以及设置于机架上的送料装置、两套铣槽机构总成；

两套铣槽机构总成分别用于(通过刀具固定砧板移动的方式)完成对砧板一个端面的铣槽加工，每套铣槽机构总成包括定位机构、夹持传送机构以及铣槽装置三大组成部分；

所述定位机构用于对砧板的横向位置以及砧板相对于纵向方向的角度进行定位(当砧板待加工端面与纵向方向不平行时，将导致加工的槽前后深度不一致)；

所述夹持传送机构用于夹持横向定位后的砧板并将所夹持的砧板纵向传送经过铣槽装置；

所述铣槽装置包括由电机驱动旋转的铣削刀头，所述铣槽装置用于执行对被传送经过其铣削刀头的砧板端面的铣削加工；

所述送料装置用于将待加工砧板纵向送至第一铣槽机构总成的夹持传送机构的传送起点位置，第一铣槽机构总成的夹持传送机构的传送终点位置与第二铣槽机构总成的夹持传送机构的传送起点位置在纵向方向上重叠；

机架上固定设置有水平工作台。

送料机构中的传送机构可选带传送机构、配托盘的链传送机构以及气缸推动的方式实现。而带传送机构及配托盘的链传送机构相较于气缸推送的方式而言较为麻烦，且占地较大，不易于实现砧板全自动流水线的实现。所以本发明优选气缸推送的方式来实现砧板的纵向传送。

具体地，所述送料机构包括送料台面、送料气缸，送料台面与工作台齐平，送料气缸缸体与机架相对固定，活塞杆上设有推送组件所述推送组件包括与送料气缸活塞杆连接的气缸支架，所述气缸支架通过直线滑轨机构相对机架前后位移设置，气缸支架下方设有活塞杆竖直向上设置的第一气缸，所述第一气缸活塞杆上伸的最高位置高于送料台面，低于一个砧板厚度；所述送料台面上设有两个能容纳第一气缸活塞杆前后位移的间隙；送料台面前方设一阻挡板，阻挡板下端与送料台面之间的间隙可容一块砧板通过。

工作时，送料台面上阻挡板后方叠放多块代加工砧板，处于叠放的砧板后侧的推送组件的第一气缸动作，所述第一气缸活塞杆上升，然后，送料气缸动作，驱动送料组件向前运动。第一气缸活塞杆推动叠放的砧板中最下方的一块砧板在送料台面上向前滑动，下放第二块及以上的砧板受阻挡板阻挡，停留在阻挡板后侧。

当砧板被送入下一工位后，第一气缸动作，第一气缸活塞杆下降至工作台下方，送料气缸反向动作，带动推送组件回位。如此反复，即可实现砧板送料的自动化。

所述定位机构包括对应被定位砧板横向方向的第一侧设置的第一定位件、第二定位件以及对应被定位砧板横向方向的第二侧设置的第三定位件；第一定位件和第二定位件在被定位砧板的第一侧前后间隔设置(以砧板加工时被传送的方向为前)，第一定位件位于第二定位件前方，在纵向方向上第三定位件位于第一定位件和第二定位件之间；第一定位件与第二定位件两者组合构成对砧板的第一侧横向位置的限定，第三定位件构成对砧板的第二侧横向位置的限定；第一定位件、第二定位件、第三定位件三者组合构成对砧板角度的限定；三个定位件中至少第一定位件和第三定位件为可活动设置的活动定位件。

设置在砧板第一侧的活动定位件的正向行程等于行程起点目标定位点距离。第三定位件的正向行程大于行程起点目标定位点的距离。

进一步地，所述第一定位件与第一定位气缸的活塞杆固定，所述第一定位气缸缸体相对于水平工作台固定。

所述第二定位件优选为一定位块，所述定位块相对于水平工位台固定设置。当然，第二定位件也可以采用第一定位件相同的设置结构，即第二定位件与一定位气缸的活塞杆固定，该定位气缸缸体相对于水平工作台固定。

所述第三定位件与第二定位气缸的活塞杆固定，所述第二定位气缸缸体相对于水平工作台固定。

作为改进，所述第一定位气缸的活塞滑动方向相对于横向方向倾斜设置；当所述第一定位件处于低位时，第一定位件的定位作用面与定位块的定位作用面齐平。

如果第一定位气缸和第二定位气缸的活塞杆滑动方向相对于横向方向平行设置，则要求第一定位气缸的定位压力必须大于至少等于第二定位气缸的定位压力，否在第二定位气缸的推动下，第一定位件将发生后退，无法实现定位。采用上述气缸倾斜设置的改进方案，则可以选择与第二定位气缸相比压力很小的气缸来实现定位。

所述第三定位件可以有多种设置方式，只要实现在砧板另一侧边对砧板进行定位即可。

所述夹持传送机构包括分别对应被夹持砧板前后侧设置的两套夹持机构，每套夹持机构包括一夹持组件和一夹持气缸。

所述两套夹持机构的夹持组件分别可纵向滑动地设置在一夹持组件安装板下面。

所述夹持组件安装板通过纵向直线滑轨机构相对于机架可纵向前后滑动设置，夹持组件安装板与机架之间设有用于驱动夹持组件安装板相对于机架纵向滑动的纵向丝杆螺母机构。

所述的夹持组件包括夹爪、夹爪升降气缸，所述夹爪设置在夹爪升降气缸的活塞杆下端，所述夹爪升降气缸缸体相对于夹持组件安装板可滑动设置，所述夹持气缸缸体与夹持组件安装板连接，活塞杆与夹爪升降气缸缸体连接。

上述夹持传送机构的工作过程如下：针对位于传送起点的砧板，夹持传送机构的两套夹持组件中的夹爪升降气缸首先动作，使分别将两个夹爪下降至砧板的前后端的前方和后方，然后两个夹持气缸分别动作，驱动两套夹持组件相向滑动，带动两个夹爪相向运动将砧板夹紧，最后用于驱动夹持组件安装板相对于机架纵向滑动的纵向丝杆螺母机构动作驱动夹持组件安装板携带夹持机构及被夹持砧板沿水平工作台面纵向向前滑动直到传送终点。砧板滑动过程中其一侧端面经过铣槽装置的刀具，被加工出一条前后贯通的槽。砧板被传送到终点后，首先夹持气缸动作，驱动两个夹爪相背运动，解除对砧板的夹持，然后夹爪升降气缸动作将夹爪向上升起，夹爪需升至其最下端高于砧板上表面的位置，最后用于驱动夹持组件安装板相对于机架纵向滑动的纵向丝杆螺母机构动作驱动夹持组件安装板携带夹持机构向后归位至传送起点。

作为一种改进，为适应不同纵向宽度规格的砧板，位于前方的一套夹持机构的夹持气缸缸体相对于夹持组件安装板的纵向位置可调节。

作为夹持传送机构的进一步改进，所述夹持传送机构还包括压平组件，所述压平组件用于与被传送砧板所在工作台面相作用将砧板压平；

每套所述的压平组件包括活塞杆竖直向下设置的压紧气缸以及设置在活塞杆下方的柔性压块，所述压紧气缸与夹持组件安装板相对固定。

砧板在自然状态下并不是平整的，例如，砧板中部或两端可能会向上翘起，铣槽加工过程中，如果不将某部位翘起的砧板压平整，端面上铣出来的槽到砧板表面的宽度则不均匀。在铣槽的过程中通过压平组件将砧板压平整，有利于提高砧板端面铣槽的质量。

进一步地，所述第一定位气缸与夹持气缸为滑台气缸。工件可直接装在滑台气缸的滑台上。

进一步地，为实现砧板流水化作业，在第二铣槽机构总成中还设置一出料推送部件。所述出料推送部件相对于位于前方的夹持组件的夹爪固定设置。

所述铣槽装置包括电机、主轴安装座、铣刀，主轴安装座内设有主轴，所述主轴安装座固定安装在工作台下方，所述电机与主轴安装座连接，电机与主轴下端通过皮带传送机构连接；所述铣刀安装在主轴上端，所述铣刀为圆形片状结构，圆周上设刀刃，刀刃宽度为铣槽的目标宽度。

采用本发明的砧板双端自动铣槽机对砧板进行双端铣槽时，应将多块待加工砧板叠放在送机构所在位置的工作台上，送料机构单次动作可将最下方一块砧板沿工作台送入第一铣槽机构总成的定位机构所在位置，该位置正是第一铣槽机构总成砧板加工过程中的传送起点。待定位机构定位完成，第一定位件及第三定位件退位后。夹持传送机构工作将砧板从传送起点传送到传送终点。此时，一侧端面的槽已经加工完成。因第一铣槽机构总成的加工传送终点位置与和第二铣槽机构总成的加工传送起点位置重叠，即此时砧板已处于第二铣槽机构总成的加工传送起点位置，该位置正是第二铣槽机构总成的定位机构所在位置，第二铣槽机构总成定位、传送、加工完成另一侧端面的槽后，砧板被送出。如此便实现砧板双端铣槽的自动化。

在整个过程中，送料机构、第一铣槽机构总成、第二铣槽机构总成三者可同步工作，即第二铣槽机构总成加工第一块砧板时，第一铣槽机构总成同时在加工第二块砧板，而同时，送料机构正在将第三块砧板送向第一铣槽机构总成的传送起点。即只要一端铣槽的时间，即可完成一块砧板的双端铣槽，效率明显提高。而且两套铣槽机构总成相互衔接，中间无需额外传送机构，结构紧凑简单。

本发明有益效果是：

1、采用了活动式定位点的设置，避免了当砧板边缘不平直时，前方定位点阻碍砧板向前移动的问题；

2、倾斜设置的第一定位气缸使得铣槽机结构紧凑的同时，也避免了气缸水平设置时因作用力相互抵消而造成砧板水平位移的情况；

3、夹持传送机构组合对砧板的夹持和传送两种功能，有效保证了砧板在传送过程的高精度直线运动，配合在砧板运动路径上固定设置的刀具，可以实现砧板的传送与加工同步完成，无需针对加工动作单独设置动作驱动机构，同时保证加工精度；

4、组合设置两套铣槽机构总成，砧板双端铣槽的一次完成，效率加倍。

附图说明

图1是本发明所述砧板双端自动铣槽机的一种实例的整体结构示意图。

图2是图1所示砧板双端自动铣槽机的底部结构示意图。

图3是图1所示砧板双端自动铣槽机拆除铣槽装置后的整体结构示意图。

图4是图1所示砧板双端自动铣槽机局部结构示意图。

图5是图2中圈a处的放大图。

图6是图3中圈b处的放大图。

图7是图4中圈c处的放大图。

标记说明：11、机架；12、工作台；13、夹持组件安装板；21、送料台面；211、挡边；212、阻挡板；213、压条；22、送料气缸；23、气缸支架；24、第一气缸；31、直线滑轨机构；32、纵向丝杆螺母机构；41、定位块；42、第一定位滑台气缸；421、定位片；43、第二定位气缸；441、连接板；442、销钉；51、夹爪升降气缸；511、夹爪；52、夹持气缸；53、气缸安装座；54、压紧气缸；541、柔性压块；55、出料部件；61、电机；62、主轴安装座；711、导向安装板；712、导向缸体；713、导向活塞杆；714、导向气缸；72、丝杆；731、引导缸体；732、引导活塞杆。

具体实施方式

下面参照附图，以一个具体实例对本发明所述砧板双端自动铣槽机的结构及工作原理做进一步的解释说明。本例使用的导轨为方形导轨。

参照图1-7，本发明所述的砧板双端自动铣槽机，包括机架11、水平固定在机架11上的工作台12、用于纵向向前传送砧板的送料机构、送料机构前方靠机架右侧设置的第一铣槽机构总成，第一铣槽机构总成前方靠机架左侧设置的第一铣槽机构总成，每套铣槽机构总成包括定位机构、夹持传送机构以及铣槽装置。

所述送料机构设靠工作台12的右侧设置，包括送料台面21、送料气缸22，送料台面21用于承载被传送砧板，送料气缸22将送料台面21上的砧板一块块地推送至下一个工位。送料台面21与工作台12齐平，送料台面21右侧还设有立置的挡边211。送料台面21前方设一阻挡板212，阻挡板212通过垫块固定在距离工作台12一个砧板厚度的位置，所述阻挡板212上还焊接有一根用于压紧砧板的压条213。送料气缸22缸体与机架11相对固定，活塞杆上设有推送组件。推送组件包括与送料气缸22活塞杆连接的气缸支架23，所述气缸支架23通过一对直线滑轨机构相对机架11前后位移设置，气缸支架23下方设有一对活塞杆竖直向上设置的第一气缸24，所述第一气缸24活塞杆上伸的最高位置高于送料台面21，低于一个砧板厚度。所述送料台面21上设有两个能容纳第一气缸24活塞杆前后位移的间隙。

两套铣槽机构总成的定位机构、夹持传送机构以及铣槽装置结构相同。

所述定位机构包括位于被定位砧板一侧的固定设置的定位块41、第一定位组件以及位于被定位砧板另一侧的第二定位组件。所述定位块41固定设置在工作台12上，第一定位组件设置在定位块41前方。所述第一定位组件包括第一定位滑台气缸42以及设置在第一定位滑台气缸42滑台上与被定位砧板侧边对应的定位片421；所述第一定位滑台气缸42缸体相对于工作台12倾斜75°设置；当所述定位片421处于低位时，定位片421的定位面与定位块41的定位面齐平。滑台气缸缸体相对于工作台12倾斜75°仅为优选倾斜角度。所述第二定位组件包括设置在工作台12下方的第二定位气缸43以及与第二定位气缸43活塞杆相对固定的连接板441，所述第二定位气缸43缸体与机架11固定，所述连接板441通过一对横向设置的直线滑轨机构可相对工作台12左右移动设置，所述连接板441上连接有一销钉442，所述销钉442竖直向上上端高于工作台12平面，第二定位气缸43通过驱动活塞杆带动销钉442对砧板进行定位。

第二铣槽机构总成的定位机构中的销钉442除了定位还有水平向左传送砧板的作用。

为配合砧板定位中的传送，使砧板在定位的传送的过程中不偏移，本例自动铣槽机还针对两套铣槽机构总成分别设有导向机构，在砧板传送过程中起导向作用。所述导向机构包括导向组件以及设置在工作台12下方的丝杆，所述丝杆通过轴承水平纵向设置在机架11上，丝杆后方设有一手轮。所述导向组件设置在对应的铣槽机构总成的定位机构前方，所述导向组件包括导向安装板711，导向安装板711通过通过丝杆螺母安装支架与丝杆配合，所述导向安装板711上设有六个横向等间距设置的导向缸体712，所述导向安装板711下方设有两个活塞杆竖直向下的导向气缸714，每个所述的导向气缸714活塞杆下方设有一安装条，所述安装条上设有六个与缸体间隙配合的导向活塞杆713。根据不同规格的砧板，所述导向组件可通过摇动手轮调节纵向位置。

两组导向组件之间还设有引导组件，所述引导组件包括六个横向等间距设置在工作台12下方的引导缸体731，所述引导缸体731下方设有一安装条，所述安装条上设有六个与引导缸体731间隙配合的引导活塞杆732，所述安装条通过两个活塞杆竖直向下设置的引导气缸733与工作台12连接，所述引导气缸733缸体与工作台12固定，活塞杆与导向条固定。

所述夹持传送机构包括两套用于夹持砧板的夹持机构和两套与被传送砧板所在工作台12相作用的压平组件，两套夹持机构分别对应被夹持砧板的两个侧边设置。

每套所述的夹持机构包括一夹持组件和一夹持气缸52，夹持组件包括夹爪511、夹爪升降气缸51、气缸安装座53，所述夹爪511固定设置在夹爪升降气缸51的滑台上，所述夹爪升降气缸缸体与气缸安装座53固定，所述气缸安装座53通过纵向直线滑轨机构设置在夹持组件安装板13下，所述夹持气缸52缸体通过螺杆与夹持组件安装板13可调节连接，活塞杆与气缸安装座53连接。所述夹持组件安装板13通过直线滑轨机构31相对于机架滑动设置，夹持组件安装板13与机架之间设有用于均速带动夹持组件安装板13移动的纵向丝杆机构32。

所述压平组件用于将砧板压平在工作台12面上；每套所述的压平组件包括活塞杆竖直向下设置的压紧气缸54以及设置在活塞杆下方的柔性压块541，所述压紧气缸54与夹持组件安装板13相对固定。

在第二铣槽机构总成中还设置一出料推送部件55。所述出料推送部件55通过连接杆与位于前方的夹持组件的夹爪升降气缸51的滑台固定。

所述铣槽装置包括电机61、主轴安装座62、铣刀63，主轴安装座62内设有主轴，所述主轴安装座62通过螺栓固定安装在工作台12下方，所述电机61与主轴安装座62连接，电机61与主轴下端通过皮带传送机构连接。所述铣刀63安装在主轴上端，相对砧板所需铣槽侧边设置，为安全起见铣刀外部设置一保护壳体，防止工人操作时误触，所述保护壳体上开设有一套筒，铣槽装置工作时，该套筒可连接吸尘装置，减少加工过程中粉尘的扩散。

上述自动铣槽机工作过程如下：

送料机构单次将单块砧板送入第一铣槽机构总成，第一铣槽机构总成加工完成的砧板进入第二铣槽机构总成，两套铣槽机构总成同时工作，首先，导向机构后工位的导向气缸、导向活塞杆高于工作台，然后，后工位的定位机构的第一定位气缸与第二定位气缸作用将砧板定位；然后，第一铣槽机构总成的导向气缸反向作用，第一铣槽机构总成的导向活塞杆复位，低于工作台；

夹持传送机构通过丝杆机构将夹持机构传送至砧板上方，夹爪升降气缸动作，夹爪下降，夹持气缸动作，使两个夹爪夹持砧板；丝杆转动，将夹持机构及被夹持砧板水平向前传送经过铣槽装置，完成砧板一个侧边的铣槽；然后，夹持气缸反向动作，松开砧板，夹爪升降气缸反向作用，夹爪上升，将砧板留在第二铣槽机构总成的定位工位上；

然后，第二铣槽机构总成的导向气缸、引导气缸动作，第二铣槽机构总成的导向活塞杆与引导活塞杆高于工作台，第二铣槽机构总成的定位机构的第一定位气缸与第二定位气缸动作，第二定位组件的定位构件将砧板从导向活塞杆与引导活塞杆之间横向推动并定位；然后，导向气缸、引导气缸反向作用，导向活塞杆与引导活塞杆复位低于工作台；

夹持传送机构通过丝杆机构将夹持机构传送至砧板上方，夹爪升降气缸动作，夹爪下降，夹持气缸动作，使两个夹爪夹持砧板；丝杆转动，将夹持机构及被夹持砧板水平向前传送经过铣槽装置，完成砧板另一个侧边的铣槽；然后，夹持气缸反向动作，松开砧板，夹爪升降气缸反向作用，夹持部件上升，将砧板留置在工作台上。第二铣槽机构总成下一次工作时，出料推送部件55将上一次留置在工作台上砧板推送出；

所述两个铣槽机构同时工作，即工作台上可同时进行两个砧板的铣槽，一个砧板在后工位的铣槽机构进行一侧边的铣槽，另一个一侧边已经铣槽完成的砧板在前工位的铣槽机构进行另一个侧边的铣槽；

如此反复，即可实现砧板双边铣槽的自动化。