一种木质刀鞘一体成型的自动加工装置的制作方法

本实用新型涉及木质刀鞘加工设备技术领域，特别是一种木质刀鞘一体成型的自动加工装置。

背景技术：

为提高刀、剑等工具或武器的安全性，于该类工具或武器上大都会设置有一可容置其锋利表面的刀鞘，现有的刀鞘内开设一个鞘腔，可将刀、剑的头部滑动地容置在鞘腔内，为了与刀剑的形状对应，通常将鞘腔的形状开设成扁状或椭圆形，同时为了减少刀鞘的重量和体积，刀鞘的外形也为扁状或椭圆形。

现有技术中无法对木质刀鞘一体加工成型，由于加工设备的限制，通常将木质刀鞘由两片鞘片组合而成，通过在单片鞘片上开设一个能够容纳一半刀、剑的头部的凹槽，当两片鞘片拼合并由皮革粘合固定在一起后，形成一个完整的鞘腔，因此其制作工艺复杂，导致加工效率也较低。

技术实现要素：

本实用新型的目的就是解决现有技术中的问题，提出一种木质刀鞘一体成型的自动加工装置，能够对原始带皮木材加工成一体的刀鞘，省去拼合及粘合工序，提高加工效率。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种木质刀鞘一体成型的自动加工装置，包括机架和固定在所述机架上的去皮修圆机构、外壁加工机构以及鞘腔成型机构，所述去皮修圆机构和鞘腔成型机构位于外壁加工机构的两端，所述外壁加工机构包括平行设置在机架上且可受驱转动的两条传动链和位于所述传动链之间的两条外壁加工辊，所述外壁加工辊与所述传动链垂直设置，所述外壁加工辊上均匀布置有成型刀片，两条传动链上分别设有用于夹持木材两端且由伺服电机驱动转动的第一夹具和第二夹具，所述去皮修圆机构下方设置输送组件，所述输送组件可将木材输送至两条外壁加工辊之间并由所述第一夹具和第二夹具夹持固定，转动所述传动链可使其所述第一夹具和第二夹具在两条外壁加工辊之间往复移动，所述鞘腔成型机构包括滑移座和悬置在滑移座上且可转动的驱动轴，所述驱动轴的悬置端设有钻铣刀头，所述滑移座滑动固定在机架上，移动所述滑移座可使所述钻铣刀头进入到木材内并由其一端向另一端移动。

作为优选，所述去皮修圆机构包括设置在机架上的支架和滑移设置在所述支架上的往复座，所述支架上固定有一对所述与外壁加工辊平行的定辊组，所述往复座上固定有一根受驱发生旋转的动单辊以及位于其下方的切刀，所述动单辊与定辊组平行分布，所述动单辊与定辊组之间设有用于容纳木质原材料的间隙，所述往复座滑动设置在支架上，所述往复座与固定在支架上的液压油缸驱动连接，所述液压油缸可使所述往复座向定辊组方向往复牵引。

作为优选，所述输送组件设置在所述动单辊与定辊组之间的间隙中，所述输送组件包括若干对倾斜分布的输送轮，所述输送轮与输送电机驱动连接，所述输送电机驱动输送轮转动可使由去皮修圆机构加工成型的木材向外壁加工机构输送，所述定辊组下方设有辅助滚动条，所述辅助滚动条由定辊组下方延伸至两个相邻输送轮之间。

作为优选，所述机架上设有位于滑移座两侧的滑轨，所述滑轨与所述外壁加工辊平行分布，所述滑移座滑动安装在所述滑轨上并经滚珠丝杆螺母副与固定在机架上的驱动马达连接，所述滑移座上设有与所述驱动轴驱动连接的主电机，所述主电机经所述驱动轴使钻铣刀头发生旋转，所述驱动马达驱动所述滑移座沿滑轨滑动，以使所述钻铣刀头在第一夹具及第二夹具往复运动过程中钻入木材内。

作为优选，所述滑移座上悬置有中空的套筒，所述驱动轴位于所述套筒内，所述套筒顶端设有可摆动的摆动套，所述钻铣刀头转动固定在所述摆动套上，任意摆动所述摆动套，所述钻铣刀头始终与所述驱动轴驱动连接。

作为优选，所述摆动套内设有与所述钻铣刀头连接在一起的圆台状齿轮，所述圆台状齿轮的端部及侧壁上均设置有凸齿，所述驱动轴的顶端固定有与所述圆台状齿轮形状对应且套置在所述圆台状齿轮外的驱动齿轮，当所述摆动套与所述套筒位于同一轴线时，所述圆台状齿轮中端部的凸齿与所述驱动齿轮形成啮合，以驱动所述钻铣刀头发生旋转；当所述摆动套发生摆动后，所述圆台状齿轮中侧壁的凸齿与所述驱动齿轮形成啮合，以驱动所述钻铣刀头发生旋转。

作为优选，所述套筒上设有控制所述摆动套发生摆动的驱动组件，所述摆动套经销钉转动在所述套筒的端部，所述驱动组件包括位于所述套筒两侧的两条拉杆和固定在所述套筒上的驱动气缸，所述拉杆的一端与所述摆动套的外壁转动连接，另一端与所述驱动气缸连接，所述驱动气缸拉动所述拉杆可使所述摆动套发生摆动，以调整所述钻铣刀头的角度。

作为优选，所述第一夹具和第二夹具经固定座驱动连接在传动链上，所述固定座与传动链固定连接，所述机架上设有与所述传动链连接的步进电机，所述步进电机可驱动所述传动链转动以带动所述固定座发生移动，所述第一夹具的固定座上开设有供木材通过的通道，所述输送组件可将木材经所述通道输送到第一夹具和第二夹具之间。

作为优选，所述第一夹具的端部设有呈环状分布且面向第二夹具凸起的凸刺，所述第二夹具上设有可向所述第一夹具伸出的第二凸刺，所述第二凸刺环状布置在固定环上，所述第二夹具的固定座上设有与所述固定环驱动连接的夹紧气缸，所述夹紧气缸驱动所述第二凸刺从第二夹具中伸出，以使所述第一夹具和第二夹具将木材夹持固定。

作为优选，所述两条外壁加工辊之间设有可升降的托架，升降所述托架可使其作用面与所述第一夹具和第二夹具对应。

本实用新型的有益效果：本实用新型向去皮修圆机构投放带皮的原始木材后，由去皮修圆机构将外皮去除，并将该不规则形状的木材加工成圆形木材，达到去皮和修圆处理，利用输送组件向外壁加工机构输送后，该圆形木材夹持固定在第一夹具和第二夹具上，利用第一夹具和第二夹具的往复移动，由外壁加工辊加工成扁状或椭圆形的实心木材，最后利用钻铣刀头将往复移动中的实心木材掏空出扁状或椭圆形的鞘腔，与现有技术相比，本实用新型达到对原始带皮木材加工成一体的刀鞘，省去现有双片型刀鞘制作过程中的拼合及粘合工序，提高加工效率以及产品质量。

本实用新型的特征及优点将通过实施例结合附图进行详细说明。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中套筒与摆动套的连接示意图；

图3是本实用新型中第二夹具的结构示意图；

图4是本实用新型加工的成品刀鞘的竖向截面示意图；

图5是本实用新型加工的成品刀鞘使用状态的横向截面示意图；

图中：1-机架、2-传动链、3-外壁加工辊、4-成型刀片、5-伺服电机、6-第一夹具、7-第二夹具、8-滑移座、9-驱动轴、10-钻铣刀头、11-支架、12-往复座、13-定辊组、14-动单辊、15-液压油缸、16-输送轮、17-输送电机、18-辅助滚动条、19-滑轨、20-驱动马达、21-主电机、22-套筒、23-摆动套、24-圆台状齿轮、25-凸齿、26-驱动齿轮、27-拉杆、28-驱动气缸、29-固定座、30-步进电机、31-通道、32-凸刺、33-第二凸刺、34-固定环、35-夹紧气缸、36-托架。

【具体实施方式】

参阅图1至图5，本实用新型包括机架1和固定在所述机架1上的去皮修圆机构、外壁加工机构以及鞘腔成型机构，所述去皮修圆机构和鞘腔成型机构位于外壁加工机构的两端，所述外壁加工机构包括平行设置在机架1上且可受驱转动的两条传动链2和位于所述传动链2之间的两条外壁加工辊3，所述外壁加工辊3与所述传动链2垂直设置，所述外壁加工辊3上均匀布置有成型刀片4，成型刀片4沿外壁加工辊3的外壁分布，两条传动链2上分别设有用于夹持木材两端且由伺服电机5驱动转动的第一夹具6和第二夹具7，所述去皮修圆机构下方设置输送组件，所述输送组件可将木材输送至两条外壁加工辊3之间并由所述第一夹具6和第二夹具7夹持固定，转动所述传动链2可使其所述第一夹具6和第二夹具7在两条外壁加工辊3之间往复移动，所述鞘腔成型机构包括滑移座8和悬置在滑移座8上且可转动的驱动轴9，所述驱动轴9的悬置端设有钻铣刀头10，所述滑移座8滑动固定在机架1上，移动所述滑移座8可使所述钻铣刀头10进入到木材内并由其一端向另一端移动。外壁加工机构工作时，伺服电机5驱动第一夹具6和第二夹具7转动，圆形木材发生0°到90°转动，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，以逐渐靠近其中一个外壁加工辊3，外壁加工辊3上的成型刀片4按照椭圆方程的关系以逐渐缩小半径r值对圆形木材进行削切加工；当圆形木材发生90°到180°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，以逐渐远离其中一个外壁加工辊3，外壁加工辊3上的成型刀片4按照椭圆方程的关系以逐渐增大半径r值对圆形木材进行削切加工；当圆形木材发生180°到270°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，以逐渐靠近另一个外壁加工辊3，外壁加工辊3上的成型刀片4按照椭圆方程的关系以逐渐缩小半径r值对圆形木材进行削切加工；当圆形木材发生270°到360°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，以逐渐原理其中一个外壁加工辊3，外壁加工辊3上的成型刀片4按照椭圆方程的关系以逐渐增大半径r值对圆形木材进行削切加工；由此将圆形木材车削成扁状或椭圆形的实心刀鞘。当鞘腔成型机构工作时，利用滑移座8的滑动，使得钻铣刀头10在驱动轴9的带动下向实心刀鞘给进，从而对其进行钻铣加工，将其掏空形成鞘腔，该过程中，伺服电机5驱动第一夹具6和第二夹具7转动，圆形木材发生0°到90°转动，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，钻铣刀头10以逐渐扩大的半径r值对实心刀鞘进行钻铣加工；当圆形木材发生90°到180°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，钻铣刀头10按照椭圆方程的关系以逐渐缩小半径r值对实心刀鞘进行钻铣加工；当圆形木材发生180°到270°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，钻铣刀头10按照椭圆方程的关系以逐渐扩大的半径r值对实心刀鞘进行钻铣加工；当圆形木材发生270°到360°转动时，于此同时传动链2带动第一夹具6和第二夹具7移动，钻铣刀头10按照椭圆方程的关系以逐渐缩小的半径r值对实心刀鞘进行钻铣加工；由此将实心刀鞘钻铣成具有扁状或椭圆形鞘腔的刀鞘。

具体的，所述去皮修圆机构包括设置在机架1上的支架11和滑移设置在所述支架11上的往复座12，所述支架11上固定有一对所述与外壁加工辊3平行的定辊组13，所述往复座12上固定有一根受驱发生旋转的动单辊14以及位于其下方的切刀，所述动单辊14与定辊组13平行分布，所述动单辊14与定辊组13之间设有用于容纳木质原材料的间隙，所述往复座12滑动设置在支架11上，所述往复座12与固定在支架上的液压油缸15驱动连接，所述液压油缸15可使所述往复座向定辊组13方向往复牵引。通过液压油缸15控制往复座12使动单辊14和定辊组13夹紧带皮的原始木材，带皮的原始木材在动单辊14和定辊组13的带动下转动，切刀对其进行去皮和修圆，在加工过程中，通过灵活控制往复座12滑动，能够防止木材发生卡死，以适应不规则形状的原始木材。

具体的，所述输送组件设置在所述动单辊14与定辊组13之间的间隙中，所述输送组件包括若干对倾斜分布的输送轮16，所述输送轮16与输送电机17驱动连接，所述输送电机17驱动输送轮16转动可使由去皮修圆机构加工成型的木材向外壁加工机构输送，所述定辊组13下方设有辅助滚动条18，所述辅助滚动条18由定辊组13下方延伸至两个相邻输送轮16之间。当去皮修圆机构将带皮的原始木材加工成圆柱形的木材后，由辅助滚动条18滚落至输送轮16上，利用输送电机17驱动输送轮16，通过倾斜设置的结构，使木材产生一个朝向外壁加工机构的分力，从而带动木材向外壁加工机构运动。

具体的，所述机架1上设有位于滑移座8两侧的滑轨19，所述滑轨19与所述外壁加工辊3平行分布，所述滑移座8滑动安装在所述滑轨19上并经滚珠丝杆螺母副与固定在机架1上的驱动马达20连接，所述滑移座8上设有与所述驱动轴9驱动连接的主电机21，所述主电机21经所述驱动轴9使钻铣刀头10发生旋转，所述驱动马达20驱动所述滑移座8沿滑轨19滑动，以使所述钻铣刀头10在第一夹具6及第二夹具7往复运动过程中钻入木材内。

具体的，所述滑移座8上悬置有中空的套筒22，所述驱动轴9位于所述套筒22内，所述套筒22顶端设有可摆动的摆动套23，所述钻铣刀头10转动固定在所述摆动套23上，任意摆动所述摆动套23，所述钻铣刀头10始终与所述驱动轴9驱动连接。由于刀身具有弧度，因此为了达到配合，鞘腔的底部也应具有弧度，利用钻铣刀头10的摆动，可使鞘腔的底部与顶部形成一个不在同一中心线上的夹角。

具体的，所述摆动套23内设有与所述钻铣刀头10连接在一起的圆台状齿轮24，所述圆台状齿轮24的端部及侧壁上均设置有凸齿25，圆台状齿轮24也可以为扇形齿轮，所述驱动轴9的顶端固定有与所述圆台状齿轮24形状对应且套置在所述圆台状齿轮24外的驱动齿轮26，驱动齿轮26中开设能够容纳圆台状齿轮24的空腔，该空腔的底部及侧壁均设置凸齿，当所述摆动套23与所述套筒22位于同一轴线时，所述圆台状齿轮24中端部的凸齿25与所述驱动齿轮26形成啮合，以驱动所述钻铣刀头10发生旋转；当所述摆动套23发生摆动后，所述圆台状齿轮24中侧壁的凸齿25与所述驱动齿轮26形成啮合，以驱动所述钻铣刀头10发生旋转。

具体的，所述套筒22上设有控制所述摆动套23发生摆动的驱动组件，所述摆动套23经销钉转动在所述套筒22的端部，所述驱动组件包括位于所述套筒22两侧的两条拉杆27和固定在所述套筒22上的驱动气缸28，所述拉杆27的一端与所述摆动套23的外壁转动连接，另一端与所述驱动气缸28连接，所述驱动气缸28拉动所述拉杆27可使所述摆动套23发生摆动，以调整所述钻铣刀头10的角度。

具体的，所述第一夹具6和第二夹具7经固定座29驱动连接在传动链2上，所述固定座29与传动链2固定连接，所述机架1上设有与所述传动链2连接的步进电机30，所述步进电机30可驱动所述传动链2转动以带动所述固定座29发生移动，所述第一夹具6的固定座29上开设有供木材通过的通道31，所述输送组件可将木材经所述通道31输送到第一夹具6和第二夹具7之间。

具体的，所述第一夹具6的端部设有呈环状分布且面向第二夹具7凸起的凸刺32，所述第二夹具7上设有可向所述第一夹具6伸出的第二凸刺33，第二夹具7上开设供钻铣刀头10通过的开口，所述第二凸刺33环状布置在固定环34上，所述第二夹具7的固定座29上设有与所述固定环34驱动连接的夹紧气缸35，所述夹紧气缸35驱动所述第二凸刺33从第二夹具7中伸出，以使所述第一夹具6和第二夹具7夹持木材的两端。

具体的，所述两条外壁加工辊3之间设有可升降的托架36，升降所述托架36可使其作用面与所述第一夹具6和第二夹具7对应。

上述实施例是对本实用新型的说明，不是对本实用新型的限定，任何对本实用新型简单变换后的方案均属于本实用新型的保护范围。