一种实木旋切加工用上料机械手及方法

本发明涉及实木旋切，具体为一种实木旋切加工用上料机械手及方法。

背景技术：

1、示例性的，如图2所示的具有一定美观和功能性的实木5，这种加工后的实木5可以用于做桌面的支撑件等，在起到支撑作用的同时，存在一定的美观性，想要得到如图2所示的实木5，如图1所示，需要将未加工的实木5两端放置在转板4的一侧，然后第一电机3转动使实木5高速旋转，在旋转的同时，使切刀6在其表面不同位置进行切削，从而加工出如图2所示的实木5。

2、在实木5进行高速旋切前，需要将实木5放置到左右两个转板4之间，为了保证旋切时的质量，在放置时，需要保证未加工的实木5的中心线m保持水平，然后将该中心线m与转板4的中心位置对齐；

3、如图3所示，实木5的原材料大多由树木的主干切割产出，树木的主干受生长因素影响，在不同的高度，其截面直径会逐渐减小，如实木5左右两侧的半径r1和r2，很明显，r1<r2,实木5存放时，由底端提供支撑力，为了在上料时使实木5维持水平状态，在进行夹起上料时，需要使实木5的左侧稍微抬起以维持实木5的水平状态；

4、现有技术中在对实木5进行上料时，受限于不同实木5直径变化率的不同和加工需求的多样性，难以维持实木5的水平状态，从而造成旋切质量的下降。

5、因此，针对上述问题提出一种实木旋切加工用上料机械手及方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种实木旋切加工用上料机械手及方法，以解决上述背景技术中提出的“实木的原材料大多由树木的主干切割产出，树木的主干受生长因素影响，在不同的高度，其截面直径会逐渐减小，如实木左右两侧的半径r1和r2，很明显，r1< r2,实木存放时，由底端提供支撑力，为了在上料时使实木维持水平状态，在进行夹起上料时，需要使实木的左侧稍微抬起以维持实木的水平状态，现有技术中在对实木进行上料时，受限于不同实木直径变化率的不同和加工需求的多样性，难以维持实木的水平状态，从而造成旋切质量的下降”问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种实木旋切加工用上料机械手，包括可自由运动的机械臂，所述机械臂的底端固定连接有横板，所述横板的底端内侧滑动连接有两个滑块，每个所述滑块的底端固定连接有电动推杆，所述电动推杆的底端固定连接有连接板，所述连接板的底端通过铰链转动连接有下弧板，通过下弧板的转动实现对实木的钩起；

4、所述下弧板的外侧一端固定连接有延长板，所述连接板的一端通过铰链转动连接有液压杆，所述液压杆的活动端与延长板的一端通过铰链转动连接，通过液压杆的伸缩实现下弧板角度的调整；

5、所述横板的内侧转动连接有第一螺杆，所述第一螺杆的两侧得螺纹方向相反，所述横板的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的主轴末端与第一螺杆固定连接，通过第二电机的转动实现两个下弧板之间距离的调整。

6、本发明中，底座能够根据实木的长度而进行距离调整，机械臂能够通过移动机构实现位置移动，均为现有技术，不再文中赘述；

7、本发明中设置有横板，横板的底端设置有两个可进行移动的下弧板，上料时，通过两个下弧板将实木托起，从而实现对实木的上料；

8、本发明对实木的托起方式为：首先使液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内，实现托起，下弧板呈半圆环状设置，下弧板的一端设置有便于实木进入下弧板内侧的倾斜面；

9、作为本发明一种实木旋切加工用上料机械手优选地，所述连接板上滑动连接有压板，所述压板的底端固定连接有两个连接架，每个所述连接架的底端转动连接有转轮，下弧板的两端水平时，两个所述转轮以下弧板的中线对称设置。

10、作为本发明一种实木旋切加工用上料机械手优选地，所述连接板的顶端内侧固定连接有第三电机，所述第三电机的主轴末端固定连接有第二螺杆，所述第二螺杆的外侧与压板的内侧螺旋连接，通过第三电机的转动实现压板的升降运动。

11、在上述设置下，本发明在连接板上滑动设置有压板，第三电机转动时会带动第二螺杆转动，第二螺杆转动时会带动压板进行升降运动，压板向下能够抵触到下弧板内的实木，一方面便于实现对实木半径的测量，一方面能够实现对实木的限位，其中，转轮直径很小，以减少转轮和实木接触位置的误差；

12、作为本发明一种实木旋切加工用上料机械手优选地，所述连接板的内侧固定连接有位置传感器，通过位置传感器获得压板的高度位置。

13、本发明在连接板的内侧固定连接有位置传感器，设置的位置传感器用于获得压板的高度位置，从而获得实木底端到达顶端的高度，从而获得该处实木的半径；

14、作为本发明一种实木旋切加工用上料机械手优选地，下弧板的两端水平时，所述下弧板的底端两侧对称设置有两个抵触点，所述下弧板的底端内侧固定连接有内杆，所述内杆的顶端外侧滑动连接有外杆，所述外杆的顶端固定连接有顶块，所述内杆的外侧设置有弹簧，所述弹簧的两端分别与外杆的底端和下弧板的底端内侧固定连接。

15、在上述设置下，当实木进入到下弧板的内侧时，实木的底端会与顶块接触并下压，此时，能够以两个抵触点的中心为原点，建立平面直角坐标系，两个抵触点的连线为x轴，两个抵触点的中心处且垂直与x轴的方向为y轴，两个抵触点的位置分别为（-c，0）和（c，0），通过位置传感器获得实木底端的位置，可知实木外缘所在圆的三个点，根据圆的标准方程式：（x-a）2+（y-b）2=r2，分别计算出两个下弧板处的实木半径r1和r2，内杆和外杆的滑动连接可以起到距离补偿的作用，弹簧可以使顶块紧贴实木的底端。

16、作为本发明一种实木旋切加工用上料机械手优选地，所述外杆的内侧固定连接有位置传感器，通过所述位置传感器获得外杆的升降高度。

17、一种实木旋切加工用上料方法，其步骤在于；

18、s1：液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内；

19、s2：两个连接板上的第三电机分别转动，压板下降，使两个转轮与实木的顶端贴合并起到限位的作用，位置传感器获得压板的高度位置，从而获得两个下弧板处的实木半径r1和r2；

20、s3：通过电动推杆的伸缩，使半径较小一侧的下弧板微微抬升，从而使实木的中心线处于水平状态；

21、s4：机械臂再次带动下弧板移动，使实木的中心线与转板的中心线对齐。

22、一种实木旋切加工用上料方法，其步骤在于；

23、s1：液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内；

24、s2：以两个抵触点的中心为原点，建立平面直角坐标系，两个抵触点的连线为x轴，两个抵触点的中心处且垂直与x轴的方向为y轴，两个抵触点的位置分别为（-c，0）和（c，0），通过位置传感器获得实木底端的位置，可知实木外缘所在圆的三个点，根据圆的标准方程式：（x-a）2+（y-b）2=r2，分别计算出两个下弧板处的实木半径r1和r2；

25、s3：通过电动推杆的伸缩，使半径较小一侧的下弧板微微抬升，从而使实木的中心线处于水平状态；

26、s4：机械臂再次带动下弧板移动，使实木的中心线与转板的中心线对齐。

27、作为本发明一种实木旋切加工用上料方法优选地，在s3中，半径较小一侧下弧板的抬升距离为|r1-r2|=d1。

28、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

29、1、本发明中一种实木旋切加工用上料机械手，设置有横板，横板的底端设置有两个可进行移动的下弧板，上料时，通过两个下弧板将实木托起，从而实现对实木的上料，本发明对实木的托起方式为：首先使液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内，实现托起，下弧板呈半圆环状设置，下弧板的一端设置有便于实木进入下弧板内侧的倾斜面。

30、2、本发明中一种实木旋切加工用上料机械手，本发明在连接板上滑动设置有压板，第三电机转动时会带动第二螺杆转动，第二螺杆转动时会带动压板进行升降运动，压板向下能够抵触到下弧板内的实木，一方面便于实现对实木半径的测量，一方面能够实现对实木的限位，其中，转轮直径很小，以减少转轮和实木接触位置的误差；

31、3、本发明中一种实木旋切加工用上料机械手，液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内，两个连接板上的第三电机分别转动，压板下降，使两个转轮与实木的顶端贴合并起到限位的作用，位置传感器获得压板的高度位置，从而获得两个下弧板处的实木半径r1和r2，通过电动推杆的伸缩，使半径较小一侧的下弧板微微抬升，从而使实木的中心线处于水平状态，维持实木的水平状态，避免造成旋切质量的下降，防止出现瑕疵品造成浪费，机械臂再次带动下弧板移动，使实木的中心线与转板的中心线对齐。

32、4、本发明中一种实木旋切加工用上料机械手，液压杆收缩，将下弧板向下打开，机械臂带动下弧板移动到实木堆放处，将下弧板移动到实木的底端，再次使下弧板向上关闭，使实木处于下弧板内，以两个抵触点的中心为原点，建立平面直角坐标系，两个抵触点的连线为x轴，两个抵触点的中心处且垂直与x轴的方向为y轴，两个抵触点的位置分别为（-c，0）和（c，0），通过位置传感器获得实木底端的位置，可知实木外缘所在圆的三个点，根据圆的标准方程式：（x-a）2+（y-b）2=r2，分别计算出两个下弧板处的实木半径r1和r2，内杆和外杆的滑动连接可以起到距离补偿的作用，弹簧可以使顶块紧贴实木的底端，通过电动推杆的伸缩，使半径较小一侧的下弧板微微抬升，从而使实木的中心线处于水平状态，机械臂再次带动下弧板移动，使实木的中心线与转板的中心线对齐。