一种半自动木箱钉装机的制作方法

本发明涉及木工设备，尤其是一种半自动木箱钉装机。

背景技术：

现在从事木工产业的生产工艺中，把木板钉装成木箱是靠人工完成，木板的安放完全靠人工完成，木板的定位是靠简易的工装和人手来稳定，较大的木箱还需要2人以上来完成钉装，而且劳动强度大，效率低，在大批量的产品实现上，使用劳动力的人数也比较多；在工业生产向高科技、高质量、高速度发展的今天和将来，使用自动化生产设备的需求越来越高，然而在木工产业中实施自动化生产的水平还比较低。

鉴于此提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够固定木板位置，便于工人装钉的半自动木箱钉装机。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种半自动木箱钉装机，包括，机架、设置在机架上的工作平台，还包括，

设置在机架一侧，用于夹持木板的若干木板夹子，所述木板夹子具有夹持单元，所述夹持单元配置为可相对机架移动，以调节所夹持木板的位置；

设置在机架另一侧，用于翻转木板的翻转装置，所述翻转装置与机架转动连接；

电气控制装置，用于控制木板夹子和翻转装置动作，所述木板夹子与翻转装置配合动作，以将木板以组合的方式限制在工作平台上。

进一步，所述木板夹子包括，可翻转地安装在机架上的第一翻转架，安装在第一翻转架上的所述夹持单元，以及驱动第一翻转架翻转的第一驱动单元。

进一步，所述夹持单元包括，

可滑动地安装在第一翻转架上的第一滑座，所述第一滑座可相对第一翻转架水平移动；

固定安装在第一滑座上的固定板和第一夹持板，所述固定板与第一夹持板之间设有一空隙；

活动设置在固定板上，并与第一夹持板配合以夹持住木板的第二夹持板，所述第二夹持板位于固定板与第一夹持板之间；

以及驱动第二夹持板运动的夹持板驱动机构。

进一步，所述夹持板驱动机构包括，

与固定板转动连接的摆动杆，所述摆动杆的一端与第二夹持板铰接，另一端安装有滚轮；

凸轮驱动机构，所述凸轮驱动机构包括，与固定板转动连接的凸轮轴，所述凸轮轴的两端固定设有与所述滚轮配合的凸轮，所述凸轮旋转时带动摆动杆摆动，以使第二夹持板运动；夹持气缸，其一端与固定板转动连接，另一端通过一摆杆与凸轮轴连接，以驱动凸轮轴转动。

进一步，所述第二夹持板与固定板之间还安装有多个弹簧，所述弹簧的一端靠在固定板上，另一端靠在第二夹持板上。

进一步，所述第一驱动单元包括，与机架转动连接的第一转轴，所述第一翻转架固定在第一转轴上；第一转轴的一端固定连接有第一连杆；还包括一端与所述第一连杆铰接，另一端与机架铰接的第一驱动气缸，所述第一驱动气缸驱动第一转轴转动。

进一步，所述翻转装置包括，可翻转地安装在机架上的第二翻转架，安装在第二翻转架上的支撑单元，以及驱动第二翻转架翻转的第二驱动单元；所述支撑单元具有多个用于与木板接触的支撑轮，以在向上翻转木板时，使木板自由滑落至工作平台上。

进一步，所述支撑单元还包括，

可滑动地安装在第二翻转架上的第二滑座，所述第二滑座可相对第二翻转架水平移动；

固定安装在第二滑座上的支撑臂，所述支撑轮安装在支撑臂的两侧；

安装在支撑臂远离第二滑座的一端，用于限制木板移动范围的限位块，所述支撑臂上具有多个用于安装限位块的安装位置。

进一步，所述第二驱动单元包括，与机架转动连接的第二转轴，所述第二翻转架固定在第二转轴上；第二转轴的一端固定连接有第二连杆；一端与机架铰接，另一端为自由端的摇杆；一端与所述第二连杆铰接，另一端与摇杆的自由端铰接的第二驱动气缸，和一端与摇杆的自由端铰接，另一端与机架铰接的第三驱动气缸，所述第二驱动气缸和第三驱动气缸共同驱动第二转轴转动。

进一步，还包括，用于限制木板位置的多个前规矩和后规矩；所述前规矩对应设置在木板夹子的夹持单元的下方，并与工作平台连接；所述后规矩对应前规矩设置在机架的另一侧，且配置为可相对机架上下滑动；

优选地，所述前规矩包括安装在工作平台上的第一支撑座，可相对第一支撑座水平移动的第一定位块，所述第一定位块位于夹持单元的正下方；所述后规矩包括，固定安装在机架上是第二支撑座，可相对第二支撑座上下移动的第二定位块，所述第二定位块正对第一定位块设置。

采用本发明所述的技术方案后，带来以下有益效果：

本发明可以夹持和固定木板，并通过移动木板将其组合成箱体的形状，由于木板在工作平台上组合成预定的形状，不再需要人工扶持，可以便于工人装钉，有效提高制箱的速度，降低工人的劳动强度，并且，由于本发明采用电气控制，木板的摆放精度高，装钉后的木箱尺寸精度高，结构强度好，大大提高了木箱的质量，有效提高了企业的经济效益。

附图说明

图1：本发明的整体结构图；

图2：本发明的左视图；

图3：本发明的俯视图；

图4：本发明的木板夹子的结构图；

图5：为图4的Y局部放大图；

图6：为本发明的夹持单元的俯视图；

图7：本发明的翻转装置的结构图；

图8：本发明去掉木板夹子和翻转装置后的部分结构图；

图9：为图8的K局部放大图；

图10：为本发明的翻转装置处于水平状态时的示意图；

图11：为本发明的翻转装置处于竖直状态时的示意图；

其中：1、机架 2、工作平台 3、木板夹子 4、翻转装置 5、第一驱动气缸 6、第二驱动气缸 7、第三驱动气缸 8、前规矩 9、后规矩 10、第一连杆 11、第一转轴 12、第二转轴 13、摇杆 14、第二连杆 15、紧固杆 16、滑杆 17、纵向木板 18、横向木板 31、第一翻转架 32、夹持单元 41、第二翻转架 42、支撑单元 81、第一支撑座 82、第一定位块 91、第二支撑座 92、气缸 93、第二定位块 321、第一滑座 322、固定板 323、第一夹持板 324、第二夹持板 325、摆动杆 326、滚轮 327、凸轮轴 328、夹持气缸 329、凸轮 3211、弹簧 3212、凸轮轴连杆机构 421、第二滑座 422、支撑臂 423、支撑轮 424、限位块。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。

如图1和图3所示，一种半自动木箱钉装机，包括，机架1、设置在机架1上的工作平台2，设置在机架1一侧，用于夹持木板的若干木板夹子3，设置在机架1另一侧，用于翻转木板的翻转装置4，以及电气控制装置，用于控制木板夹子3和翻转装置4动作。所述木板夹子3与翻转装置4配合动作，以将木板以组合的方式限制在工作平台2上，方便于工人对木板进行装钉。

结合图11所示，优选地，所述木板包括由木板夹子3夹持的纵向木板17和由翻转装置4翻转的横向木板18。

所述木板夹子3具有夹持单元32，所述夹持单元32配置为可相对机架1移动，以调节所夹持的纵向木板17的位置，多个夹持单元32相互配合移动，所述翻转装置4与机架1转动连接，翻转装置4将横向木板18由水平状态翻转至与工作平台2垂直，并与夹持单元32所夹持的纵向木板17组合成一整体，夹持单元32夹持的纵向木板17与翻转装置4上的横向木板18相互垂直设置，通过工人操作钉枪装钉后便可形成一固定结构的木箱。

如图4所示，具体地，所述木板夹子3包括，可翻转地安装在机架1上的第一翻转架31，安装在第一翻转架31上的所述夹持单元32，以及驱动第一翻转架31翻转的第一驱动单元，所述第一翻转架31位于机架1的一侧，可向远离机架1的一侧翻转，使夹持单元32背对工作平台2，以将组装好的木箱从工作平台2上取下。

结合图5所示，所述夹持单元32包括，第一滑座321、固定板322、第一夹持板323、第二夹持板324，以及驱动第二夹持板324运动的夹持板驱动机构。所述第一滑座321可滑动地安装在第一翻转架31上，第一滑座321可相对第一翻转架31水平移动，具体的，第一翻转架31成对设置，相邻一对的第一翻转架31之间设有紧固杆15和滑杆16，第一滑座321套设在紧固杆15和滑杆16上，第一滑座321可沿紧固杆15和滑杆16水平滑动，并在达到合适位置时，通过紧固螺钉将第一滑座321与紧固杆15固定在一起。

所述固定板322和第一夹持板323通过螺钉固定安装在第一滑座321上，随着第一滑座321一起移动，且固定板322与第一夹持板323之间设有一空隙；

所述第二夹持板324安装在固定板322上，并可相对固定板322活动，以与第一夹持板323配合以夹持住木板，所述第二夹持板324位于固定板322与第一夹持板323之间的空隙中，第二夹持板324向第一夹持板323方向运动时，将木板夹紧。

结合图6所示，具体地，所述夹持板驱动机构包括：

设置在固定板322两侧的两对摆动杆325，所述摆动杆325的一端与第二夹持板324铰接，另一端安装有滚轮326，摆动杆325的中部与固定板322铰接，可以相对固定板322转动；

用于驱动第二夹持板324运动的凸轮驱动机构，所述凸轮驱动机构包括，与固定板322转动连接的一对凸轮轴327，所述凸轮轴327的两端固定设有与所述滚轮326配合的凸轮329，凸轮329的轮面与滚轮326的轮面相接触，当凸轮329旋转时将带动摆动杆325上下摆动，并带动第二夹持板324运动；夹持气缸328，其一端与固定板322转动连接，另一端通过一摆杆与凸轮轴327连接，以驱动凸轮轴327转动，为保证两凸轮轴327同步转动，两凸轮轴327之间还通过凸轮轴连杆机构3212连接，当夹持气缸328驱动其中一凸轮轴327转动时，另一凸轮轴327将同步转动，通过摆动杆325和凸轮驱动机构的设置，保证了第二夹持板324能够平行移动。

优选地，所述第二夹持板324与固定板322之间还安装有多个弹簧3211，所述弹簧3211的一端靠在固定板322上，另一端与第二夹持板324连接，所述弹簧3211起到缓冲的作用，并提供一定的压力使滚轮326始终与凸轮329接触，而且作为驱动第二夹持板324夹紧木板的动力来源。

结合图2所示，所述第一驱动单元包括，与机架1转动连接的第一转轴11，驱动第一转轴11旋转的第一驱动气缸5，所述第一转轴11沿机架1的长度方向设置，所述第一翻转架31固定在第一转轴11上。优选地，所述木板夹子3的数量为三个，并沿着第一转轴11的长度方向设置，第一转轴11的其中一端固定连接有第一连杆10。所述第一驱动气缸5的一端与所述第一连杆10铰接，另一端与机架1铰接，所述第一驱动气缸5伸缩时，将驱动第一转轴11转动，并带动木板夹子3翻转。

如图7所示，所述翻转装置4包括，可翻转地安装在机架1上的第二翻转架41，安装在第二翻转架41上的支撑单元42，以及驱动第二翻转架41翻转的第二驱动单元。

所述支撑单元42包括，第二滑座421、固定安装在第二滑座421上的支撑臂422，安装在支撑臂422的两侧用于与木板接触的多个支撑轮423，以及安装在支撑臂422远离第二滑座421的一端，用于限制木板移动范围的限位块424。所述第二滑座421可滑动地安装在第二翻转架41上，第二滑座421可相对第二翻转架41水平移动。优选地，第二滑座421与第二翻转架41的配合关系与第一滑座与第一翻转架的配合关系相同，第二滑座421也通过紧固杆和滑杆安装杂第二翻转架41上。所述支撑轮423凸出于支撑臂422的支撑面，并可自由转动；在支撑臂422上具有多个用于安装限位块424的安装位置，通过选择不同的安装位置可以调节限位块424距工作平台2的距离，以适应不同高度的木板。在支撑单元42向上翻转木板时，木板可自由滑落至工作平台2上。

如图2所示，所述第二驱动单元包括，与机架1转动连接的第二转轴12，驱动第二转轴12旋转的第二驱动气缸6和第三驱动气缸7。第二转轴12与第一转轴11平行设置，并位于机架1的另一侧，所述第二翻转架41固定在第二转轴12上。优选地，所述翻转装置4的数量为两个，并沿着第二转轴12的长度方向设置。在第二转轴12的一端固定连接有第二连杆14；在第二连杆14的一侧还设有一摇杆13，摇杆13的一端与机架1铰接，另一端为自由端，且该自由端分别与第二驱动气缸6和第三驱动气缸7的一端铰接，第二驱动气缸6的另一端与所述第二连杆14铰接，第三驱动气缸7的另一端与机架1铰接。所述第二驱动气缸6和第三驱动气缸7共同驱动第二转轴12转动。

另外，需要指出的是，第二驱动单元也可以采用与第一驱动单元相同的结构。

结合图8和图9所示，优选地，该钉装机还包括，用于限制木板位置的多个前规矩8和后规矩9；所述前规矩8对应设置在木板夹子3的夹持单元32的下方，并与工作平台2连接；所述后规矩9对应前规矩8设置在机架1的另一侧，且配置为可相对机架1上下滑动。

具体地，所述前规矩8包括安装在工作平台2上的第一支撑座81，所述第一支撑座81成对设置，可相对第一支撑座81水平移动的第一定位块82，所述第一定位块82位于夹持单元32的正下方，并可随夹持单元32同步水平移动。所述成对的第一支撑座81之间通过紧固杆和滑杆连接，所述第一定位块82安装在该紧固杆和滑杆上，并通过紧固螺钉固定在需要的位置。

所述后规矩9包括，固定安装在机架1上是第二支撑座91，可相对第二支撑座91上下移动的第二定位块93，所述第二定位块93正对第一定位块82设置，在第二定位块93的顶部设有用于卡住木板的凹槽。第二定位块93通过气缸92与第二支撑座91连接，通过气缸92可带动第二定位块93上下移动，所述机架1上具有多个用于安装第二支撑座91的安装位置，具体为，机架1上设有多个螺栓孔，第二支撑座91通过螺栓固定在机架1上。

优选地，所述电气控制装置采用PLC控制系统，并通过电磁阀和电动开关的动作控制木板夹子3和翻转装置4运动。

结合图10和图11所示，本发明的使用过程为：

S1、根据需要组装的木箱的尺寸设定前规矩8和后规矩9的位置和木板夹子3的位置。

S2、木板夹子3在第一驱动单元的作用下到达工作位置。

S3、依次把多块纵向木板17对应插入至夹持单元32内，并且靠在前规矩8和后规矩9上。

S4、操作电气控制装置让夹持单元32夹紧纵向木板17。

S5、把横向木板18放在翻转装置4上，此时翻转装置4位于水平状态。

S6、操作电气控制装置让翻转装置4翻转到垂直位置，使纵向木板17与横向木板18组合在一起。

S7、操作钉枪的技术工人进行钉装。

以上所述为本发明的实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员而言，在不脱离本发明原理前提下，还可以做出多种变形和改进，这也应该视为本发明的保护范围。