一种板材自动直线开槽机及其加工方法与流程

本发明涉及家具木工加工制造领域，尤其涉及一种板材自动直线开槽机及其加工方法。

背景技术：

目前家具板材在生产过程中，传统立式单轴木工镂铣机是人工按压木板的半自动铣床,加工速度慢，人员工作强度大，且安全性比较差。在实际应用中，镂铣机的刀具主轴转速很高(达2万转/分)，在高转速能通过本板切割时，刀头切割木屑的摩擦力会产生木板振动，需要人从横向和纵向施加按压力，然而木板在人不稳定压力作用下，肯定会产生跳动，加工宽度尺寸也会不稳定，产品开槽变形更加明显，有时甚至出现废品，同时切割速度较慢，约50-100mm/s，更有可能会造成木板飞溅伤人安全事故。因此使用立式单轴木工镂铣机进行直线开槽，是影响产品生产合格率和生产效率的关键因素之一。综上所述，如何有效解决木板开槽较费时费力问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有设备结构缺陷之不足，提供一种适宜家具木板自动化开直线开槽的铣床，以有效减轻人员劳力操作，降低槽线变形的现象，提高产品开槽生产效率和合格率。

本发明的技术方案为：一种板材自动直线开槽机，包括机箱，其特征在于：所述机箱顶部前侧设置有工作台且工作台上安装有输送装置，工作台后侧的机箱上设置有和输送装置配合的夹紧装置以及用于加工板材的开槽装置，所述夹紧装置主体和开槽装置外侧设置有机罩，所述开槽装置包括安装在驱动装置上的开槽电机和设置在开槽电机输出轴的锯片，机箱上部设置有和输送装置配合的夹紧装置，机箱一侧设置有操作台，所述操作台与输送装置、开槽装置和夹紧装置均电气连接。

所述开槽装置包括第一开槽装置、第二开槽装置和第三开槽装置；所述第一开槽装置、第二开槽装置和第三开槽装置均包括安装在驱动装置上的开槽电机和设置在开槽电机输出轴的锯片，所述锯片的宽度等于加工槽的宽度。

所述夹紧装置包括安装在机箱上的升降装置以及由升降装置驱动实现上下运动的横梁，所述横梁底部安装有压轮。

所述升降装置包括两个安装在机箱上的支撑座，所述支撑座顶部的支撑件上设置有矩形盒体，两个矩形盒体之间水平设置有一根驱动杆且驱动杆在靠近进料端一侧安装有调节手轮，驱动杆伸入对应矩形盒体内的部分设置有蜗轮，所述支撑件顶部均固定有蜗杆且蜗杆上部伸入矩形盒体内与蜗轮相接，旋转调节手轮带动驱动杆及蜗轮旋转，在蜗轮蜗杆机构的作用下实现矩形盒体相对于支撑件的升降运动，所述横梁通过横梁安装板安装在两个矩形盒体之间，所述支撑件顶部还设置有可调节高度的限位螺栓，能在矩形盒体的下降至最低位时起到支撑作用。

所述工作台在输送装置进料端设置有进料平台，进料平台后侧设置有档位调节装置，所述档位调节装置包括与进料平台侧边平行设置的靠档，所述靠档为安装有丝杆滑块机构的矩形板状结构，通过丝杆滑块机构实现与进料平台侧边的接近及远离动作，通过手动或自动调整靠档位置能实现对板材加工尺寸及位置的调节。

所述驱动装置包括y向调节机构和z向驱动机构，所述开槽电机安装在z向驱动机构上，z向驱动机构驱动开槽电机作上下升降运动，z向驱动机构安装在y向调节机构上，通过y向调节机构能调整z向调节机构的前后位置。

所述y向调节机构包括安装在机箱上的两条y向导轨和安装在y向导轨上的y向滑座，所述y向滑座右侧的驱动块与y向丝杆螺纹连接，所述y向丝杆另一端安装在丝杆座上且y向丝杆端部安装有y向丝杆把手，通过旋转y向丝杆把手能带动y向丝杆转动进而驱动y向滑座作前后移动，y向滑座的四角处均固定有导柱，四根导柱外侧均套设有导套且四个导套之间均设置有电机安装板，电机安装板和y向滑座之间设置有z向气缸，z向气缸驱动电机安装板及设置在电机安装板上的开槽电机作上下升降运动，左侧的两根导柱以及右侧的两根导柱顶部均设置有连接板，所述连接板中部与带z向丝杆把手的z向丝杆螺纹连接，通过旋转z向丝杆上升或下降能限定电机安装板及开槽电机的最大运行高度。

所述输送装置包括主输送机构和辅助输送机构，所述主输送机构包括x向输送电机和由x向输送电机带动的循环式输送带，辅助输送机构包括导轮安装板和设置在导轮安装板上方的一排能自由旋转的导向轮，所述导轮安装板通过两个支撑组件安装在机箱前侧且导轮安装板与循环式输送带呈平行设置。

所述机箱前部和机罩顶部均设置有吸尘口，所述吸尘口通过软管直接连接至吸风机或者车间吸尘系统，横梁后侧底部设置有若干个上吸尘罩，上吸尘罩与顶部吸尘口通过软管连接，上吸尘罩下方的工作台后部设置有与上吸尘罩一一对应的下吸尘罩，下吸尘罩与底部吸尘口通过软管连接，上吸尘罩下部四周和下吸尘罩上部四周均设置有毛刷，上吸尘罩的毛刷和下吸尘罩的毛刷对接及交错设置使得上吸尘罩和下吸尘罩对接区域的内部形成具有空腔的封闭式加工区，开槽电机输出轴的锯片位于封闭式加工区内并对自前侧贯穿毛刷进入空腔的板材加工部进行切割，切割过程中的木屑可以通过上吸尘罩或下吸尘罩的软管被吸走。

一种板材自动直线开槽机的加工方法，其特征在于，包括如下步骤：

s1检查设备的各项参数后启动机器，旋转调节手轮使压轮夹紧待加工的板件；

s2调节档位调节器，确定位槽与板件边线的位置l4；

s3通过操作台，启动传送电机和3个开槽电机工作；

s4把需要开槽的板件放在传送带上，保持板件被可旋转的压轮和移动输送带夹紧，当板件移动到开槽电机a时，开槽电机a提升高度l1，其带动锯片切割深l2，当向板件移动方向的相反方向切割槽长度达到l3时，开槽电机a下降，开槽电机a停止切割；

s5当板件移动到开槽电机b时，开槽电机b提升高度1/2l1，其带动锯片切割深l2，当向板件移动方向的相同方向切割槽长度至余下整个板长度被切割完后，开槽电机b下降，停止切割；

s6当板件移动到开槽电机c时，开槽电机c提升高度l1，其带动锯片切割深l2，当向板件移动方向的相同方向切割槽长度至余下整个板长度被切割完后，开槽电机c下降，停止切割；

s7板件经过开槽电机b、开槽电机c分二次切割后，达到高度l1的开槽尺寸，确保质量合格；

s8板件开槽完成后，转入下道工序，重复以上步骤可实现自动化开槽加工。

本发明的有益效果为：本发明提供的板材自动直线开槽机，可以开l、u形槽，且槽与木板边上距离可调，适用范围广。本发明的4台电机中，通过传送电机负责输送板材，开槽电机a电机负责反向切割封边，开槽电机b和开槽电机c分别负责一次开槽深度和二次开槽深度，通常开槽深宽尺寸为10*10，其与铣刀规格有关。本发明通过预先在控制屏幕上调整好开槽位置尺寸，把木板放在输送装置上，实现了减少人工在木板加工过程中直接接触木板，夹紧装置的夹紧力可以调节大小，移动过程不产生振动，解决工槽位出现铲边波浪严重不平、槽位宽、槽位深尺寸误差问题，输送的速度也可以进行调节，操作方便，减少操作员工的体力劳动程度，安全性好，工作效率高且产量质量好。产品加工过程中可以利用人员闲置的时间进行装卸料，同时整个过程采用自动吸尘，安全环保。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明夹紧装置的后视示意图。

图3为本发明板材的切割状态图。

图中，1-开槽电机a，2-开槽电机b，3-开槽电机c，4-传送电机，5-机箱，50-工作台，51-机罩，6-输送带，7-操作台，8-调节手轮，9-压轮，10-靠档，11-吸尘口，12-锯片，13-板材，14-支撑座，15-支撑件，16-矩形盒体，17-驱动杆，18-蜗轮，19-蜗杆，20-限位螺栓，21-横梁安装板，22-横梁。

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说明：

现有设备立式单轴木工镂铣机需进一步改进设备结构和操作方式。为此，本发明提供的板材自动直线开槽机，如图1和图2所示，包括机箱5，其特征在于：所述机箱顶部前侧设置有工作台50且工作台50上安装有输送装置，工作台50后侧的机箱上设置有和输送装置配合、可以设置压力大小的夹紧装置以及用于加工板材的开槽装置，所述夹紧装置主体和开槽装置外侧设置有机罩51，机箱5一侧设置有操作台7，所述操作台7为带有控制屏的控制装置，本发明的电气控制部分由控制屏、机器底部继电器控制开关元件、变频器及其他电气开关和电机等构成。

所述开槽装置包括第一开槽装置、第二开槽装置和第三开槽装置；所述第一开槽装置、第二开槽装置和第三开槽装置均包括安装在驱动装置上的开槽电机和设置在开槽电机输出轴、可拆卸更换的锯片，所述锯片的宽度等于l形槽或u形槽的加工宽度l2。

所述驱动装置包括y向调节机构和z向驱动机构，所述开槽电机安装在z向驱动机构上，z向驱动机构驱动开槽电机作上下升降运动，z向驱动机构安装在y向调节机构上，通过y向调节机构能调整z向调节机构的前后位置。

所述y向调节机构包括安装在机箱5上的两条y向导轨和安装在y向导轨上的y向滑座，所述y向滑座右侧的驱动块与y向丝杆螺纹连接，所述y向丝杆另一端安装在丝杆座上且y向丝杆端部安装有y向丝杆把手，通过旋转y向丝杆把手能带动y向丝杆转动进而驱动y向滑座作前后移动，y向滑座的四角处均固定有导柱，四根导柱外侧均套设有导套且四个导套之间均设置有电机安装板，电机安装板和y向滑座之间设置有z向气缸，z向气缸驱动电机安装板及设置在电机安装板上的开槽电机作上下升降运动，左侧的两根导柱以及右侧的两根导柱顶部均设置有连接板，所述连接板中部与带z向丝杆把手的z向丝杆螺纹连接，通过旋转z向丝杆上升或下降能限定电机安装板及开槽电机的最大运行高度。

所述输送装置包括主输送机构和辅助输送机构(未图示)，所述主输送机构包括x向输送电机和由x向输送电机带动的循环式输送带6，辅助输送机构包括导轮安装板和设置在导轮安装板上方的一排能自由旋转的导向轮，所述导轮安装板通过两个支撑组件安装在机箱5前侧且导轮安装板与循环式输送带6呈平行设置，通过支撑组件可以调节导轮安装板的高度。

所述工作台50在输送装置进料端设置有进料平台，进料平台后侧设置有档位调节装置，所述档位调节装置包括与进料平台侧边平行设置的靠档10，所述靠档10为安装有丝杆滑块机构的矩形板状结构，通过丝杆滑块机构实现与进料平台侧边的接近及远离动作，通过手动或自动调整靠档10位置能实现对板材加工尺寸及位置的调节；所述工作台50在输送装置出料端设置有出料平台。

如图2所示，所述夹紧装置包括支撑座14、厚度调节器、横梁和压轮9，所述支撑座14有两个且均安装在机箱5上，两个支撑座14顶部的支撑件15上设置有厚度调节器，所述厚度调节器包括两个矩形盒体16和水平设置在矩形盒体16之间的驱动杆17，所述驱动杆17在靠近进料端一侧安装有调节手轮8，所述驱动杆17伸入对应矩形盒体16内的部分均设置有蜗轮18，所述支撑件15顶部均固定有蜗杆19且蜗杆19上部伸入矩形盒体16内与蜗轮18相接，旋转调节手轮8带动驱动杆及蜗轮18旋转，在蜗轮蜗杆机构的作用下实现矩形盒体16相对于支撑件15的升降运动，所述支撑件15顶部还设置有可调节高度的限位螺栓20，限位螺栓20能在矩形盒体16的下降至最低位时起到支撑作用，所述矩形盒体16一体设置有横梁安装板21且两块横梁安装板21之间固定有横梁22，所述横梁22底部前后两侧各安装有一排压轮9，机罩51上设置有供横梁22上下运动的通道。

所述机箱5前部和机罩51顶部均设置有吸尘口11，所述吸尘口11通过软管直接连接至吸风机或者车间吸尘系统，横梁后侧底部设置有若干个上吸尘罩，上吸尘罩与顶部吸尘口11通过软管连接，上吸尘罩下方的工作台50后部设置有与上吸尘罩一一对应的下吸尘罩，下吸尘罩与底部吸尘口11通过软管连接，上吸尘罩下部四周和下吸尘罩上部四周均设置有毛刷，上吸尘罩的毛刷和下吸尘罩的毛刷对接及交错设置使得上吸尘罩和下吸尘罩对接区域的内部形成具有空腔的封闭式加工区，开槽电机输出轴的锯片位于封闭式加工区内并对自前侧贯穿毛刷进入空腔的板材加工部进行切割，切割过程中的木屑可以通过上吸尘罩或下吸尘罩的软管被吸走。

本发明提供的板材自动直线开槽机，其具体操作方法步骤如下：

s1检查设备电源，气源及其他参数良好后，启动机器；

s2调节厚度调节器的手轮，使压轮9能夹紧满足厚度18mm的板件；

s3调节档位调节器，确l形或u形定位槽与板件边线的位置l4：0-200mm；

s4打开操作屏幕的操作界面，点击输送带6可启动传送电机4，可选择低、中、高速，最高工作进料输送速度：20米/分钟；

s5点击屏幕的开槽电机a1、开槽电机b2、开槽电机c3按钮启动对应的开槽电机工作；

s6把需要开槽的板件放在传送带上，板件被可旋转的压轮9和移动输送带6夹紧，当板件移动到开槽电机a1时，开槽电机a1提升高度l1(10mm)，其带动锯片切割l2(10mm)，当向板件移动方向的相反方向切割槽长度达到l3(10mm)时，开槽电机a1下降(10mm)，开槽电机a1停止切割，如图3所示；

s7当板件移动到开槽电机b2时，开槽电机b2提升高度1/2l1(5mm)，其带动锯片切割深l2(10mm)，当向板件移动方向的相同方向切割槽长度至余下整个板长度被切割完后，开槽电机b2下降，停止切割，如图3所示；

s8当板件移动到开槽电机c3时，开槽电机c3提升高度l1(10mm)，其带动锯片切割深l2(10mm)，当向板件移动方向的相同方向切割槽长度至余下整个板长度被切割完后，开槽电机c3下降，停止切割，如图2所示；

s9板件经过开槽电机b2、开槽电机c3分二次切割后，达到高度l1(10mm)的开槽尺寸，确保质量合格，如图3所示；

s10板件开槽完成后，转入下道工序，重复以上步骤可实现自动化开槽加工。

本发明的控制面板可进行参数调节，可调节输送速度和压紧力。在开槽过程中设备自行实现将木板开槽，并移动输送木板，省于了操作人员用手按压木板的过程，开槽完成后，只需观察检查木板开槽尺寸和外观是否合格即可，与现有的技术相比较省事省力。其工作原理是通过电气和机械自动化控制实现板件自动切割目的，通过厚度调节器使压轮与传送带夹紧板件来取代人工按压板件，通过档位调节器可以调节槽位离板件边线的距离l4，通过开槽电机a1逆时针预先切割封边，防止封边爆裂，再经开槽电机b2、开槽电机c3先后动作顺时针切割板件槽位，传送电机4实现板件移动运输功能。

本发明的功能为：1、设备可实现自动切割，加工产品质量稳定，同时降低人员劳动强度，解决安全存在的问题。2、可以满足拉槽尺寸l1、l2为：10*10mm垂直槽，l形和u形。设备可以实现0-200mm拉槽位置l4可调，通过靠档位可调节装置实现。3、通过第1台电机正向切割，第2、3台电机逆向切割可实现pvc、板材不爆边。4、实现拉槽精准误差不超过0.5mm。

本发明的优点为：1、通过2017年使用本发明铣床进行设备开槽加工，完全避免开槽工序的安全隐患，安全事件为0；2、本设备解决了铲边波浪严重不平、槽位宽、槽位深尺寸误差，开槽位品质合率增长2％；3、经过2017年上半年车间生产测试，开槽工序只需要1个人员操作，从2016整年是需要1.5个人员操作，减少0.5人操作，且封边工序不需要安排1个人员铲封边带；4、开槽工序整体产能提高5％。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理和最佳实施例，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。