砧板雙端自動銑槽機的制作方法

本發明屬于板材加工技術領域，涉及用于加工砧板的機械設備，尤其涉及適用于砧板雙端銑槽的加工設備。

背景技術：

砧板是一種日常生活必需品，從材質上分，常見的主要有木砧板和竹砧板兩大類，塑料砧板相對較為少用。砧板的形狀以方形和圓形為主，其中方形砧板加工時廢料最少，且加工過程簡單，相對最為多見。

竹材自然厚度小于砧板一般厚度，竹砧板多為兩層或三層復合結構，三層復合砧板中，由于中間層不受磨損且一般不可見，所以對材料耐磨損性能、顏色、紋理等要求較低，為節約成本，那些顏色或紋理不好不適合用于表層的材料以及邊角廢料也會被用于中間層。但是中間層在砧板的側邊端面上是可見的，中間層顏色或紋理雜亂或者與上下表層竹材色差明顯時對砧板的整體外觀同樣構成影響。為避免中間層對砧板外觀的影響，一方面在加工中間層長板時，選用與表層材料顏色紋理相近的竹條作為中間層的兩側邊，另一方面，由長板截取獲得單片砧板后，在長度方向的兩個端面上，順著中間層銑一條槽，然后在槽內貼上與表層材料顏色紋理相近的竹片將中間層遮擋起來。

現在并沒有專門針對砧板側邊銑槽的設備，對砧板側邊的銑槽處理，多采用人工處理，主要是令刀具在在電機驅動下高速旋轉。操作工人手持砧板，將需要銑槽的砧板一端對準刀具后，推進并平移砧板完成銑槽。人工銑槽方式，不僅效率低，操作工人工作強度大，更重要的是無法實現砧板后續處理的全自動流水作業，影響其他自動化砧板設備的發揮。

技術實現要素：

本發明的目的是，針對現有技術中尚未實現砧板雙端自動銑槽的問題，提出一種雙工位砧板雙端自動銑槽的方案。該方案有助于實現砧板后續處理全過程的流水自動化。

針對上述目的，本發明提出的技術方案是：一種砧板雙端自動銑槽機，包括機架以及設置于機架上的送料裝置、兩套銑槽機構總成；

兩套銑槽機構總成分別用于(通過刀具固定砧板移動的方式)完成對砧板一個端面的銑槽加工，每套銑槽機構總成包括定位機構、夾持傳送機構以及銑槽裝置三大組成部分；

所述定位機構用于對砧板的橫向位置以及砧板相對于縱向方向的角度進行定位(當砧板待加工端面與縱向方向不平行時，將導致加工的槽前后深度不一致)；

所述夾持傳送機構用于夾持橫向定位后的砧板并將所夾持的砧板縱向傳送經過銑槽裝置；

所述銑槽裝置包括由電機驅動旋轉的銑削刀頭，所述銑槽裝置用于執行對被傳送經過其銑削刀頭的砧板端面的銑削加工；

所述送料裝置用于將待加工砧板縱向送至第一銑槽機構總成的夾持傳送機構的傳送起點位置，第一銑槽機構總成的夾持傳送機構的傳送終點位置與第二銑槽機構總成的夾持傳送機構的傳送起點位置在縱向方向上重疊；

機架上固定設置有水平工作臺。

送料機構中的傳送機構可選帶傳送機構、配托盤的鏈傳送機構以及氣缸推動的方式實現。而帶傳送機構及配托盤的鏈傳送機構相較于氣缸推送的方式而言較為麻煩，且占地較大，不易于實現砧板全自動流水線的實現。所以本發明優選氣缸推送的方式來實現砧板的縱向傳送。

具體地，所述送料機構包括送料臺面、送料氣缸，送料臺面與工作臺齊平，送料氣缸缸體與機架相對固定，活塞桿上設有推送組件所述推送組件包括與送料氣缸活塞桿連接的氣缸支架，所述氣缸支架通過直線滑軌機構相對機架前后位移設置，氣缸支架下方設有活塞桿豎直向上設置的第一氣缸，所述第一氣缸活塞桿上伸的最高位置高于送料臺面，低于一個砧板厚度；所述送料臺面上設有兩個能容納第一氣缸活塞桿前后位移的間隙；送料臺面前方設一阻擋板，阻擋板下端與送料臺面之間的間隙可容一塊砧板通過。

工作時，送料臺面上阻擋板后方疊放多塊代加工砧板，處于疊放的砧板后側的推送組件的第一氣缸動作，所述第一氣缸活塞桿上升，然后，送料氣缸動作，驅動送料組件向前運動。第一氣缸活塞桿推動疊放的砧板中最下方的一塊砧板在送料臺面上向前滑動，下放第二塊及以上的砧板受阻擋板阻擋，停留在阻擋板后側。

當砧板被送入下一工位后，第一氣缸動作，第一氣缸活塞桿下降至工作臺下方，送料氣缸反向動作，帶動推送組件回位。如此反復，即可實現砧板送料的自動化。

所述定位機構包括對應被定位砧板橫向方向的第一側設置的第一定位件、第二定位件以及對應被定位砧板橫向方向的第二側設置的第三定位件；第一定位件和第二定位件在被定位砧板的第一側前后間隔設置(以砧板加工時被傳送的方向為前)，第一定位件位于第二定位件前方，在縱向方向上第三定位件位于第一定位件和第二定位件之間；第一定位件與第二定位件兩者組合構成對砧板的第一側橫向位置的限定，第三定位件構成對砧板的第二側橫向位置的限定；第一定位件、第二定位件、第三定位件三者組合構成對砧板角度的限定；三個定位件中至少第一定位件和第三定位件為可活動設置的活動定位件。

設置在砧板第一側的活動定位件的正向行程等于行程起點目標定位點距離。第三定位件的正向行程大于行程起點目標定位點的距離。

進一步地，所述第一定位件與第一定位氣缸的活塞桿固定，所述第一定位氣缸缸體相對于水平工作臺固定。

所述第二定位件優選為一定位塊，所述定位塊相對于水平工位臺固定設置。當然，第二定位件也可以采用第一定位件相同的設置結構，即第二定位件與一定位氣缸的活塞桿固定，該定位氣缸缸體相對于水平工作臺固定。

所述第三定位件與第二定位氣缸的活塞桿固定，所述第二定位氣缸缸體相對于水平工作臺固定。

作為改進，所述第一定位氣缸的活塞滑動方向相對于橫向方向傾斜設置；當所述第一定位件處于低位時，第一定位件的定位作用面與定位塊的定位作用面齊平。

如果第一定位氣缸和第二定位氣缸的活塞桿滑動方向相對于橫向方向平行設置，則要求第一定位氣缸的定位壓力必須大于至少等于第二定位氣缸的定位壓力，否在第二定位氣缸的推動下，第一定位件將發生后退，無法實現定位。采用上述氣缸傾斜設置的改進方案，則可以選擇與第二定位氣缸相比壓力很小的氣缸來實現定位。

所述第三定位件可以有多種設置方式，只要實現在砧板另一側邊對砧板進行定位即可。

所述夾持傳送機構包括分別對應被夾持砧板前后側設置的兩套夾持機構，每套夾持機構包括一夾持組件和一夾持氣缸。

所述兩套夾持機構的夾持組件分別可縱向滑動地設置在一夾持組件安裝板下面。

所述夾持組件安裝板通過縱向直線滑軌機構相對于機架可縱向前后滑動設置，夾持組件安裝板與機架之間設有用于驅動夾持組件安裝板相對于機架縱向滑動的縱向絲桿螺母機構。

所述的夾持組件包括夾爪、夾爪升降氣缸，所述夾爪設置在夾爪升降氣缸的活塞桿下端，所述夾爪升降氣缸缸體相對于夾持組件安裝板可滑動設置，所述夾持氣缸缸體與夾持組件安裝板連接，活塞桿與夾爪升降氣缸缸體連接。

上述夾持傳送機構的工作過程如下：針對位于傳送起點的砧板，夾持傳送機構的兩套夾持組件中的夾爪升降氣缸首先動作，使分別將兩個夾爪下降至砧板的前后端的前方和后方，然后兩個夾持氣缸分別動作，驅動兩套夾持組件相向滑動，帶動兩個夾爪相向運動將砧板夾緊，最后用于驅動夾持組件安裝板相對于機架縱向滑動的縱向絲桿螺母機構動作驅動夾持組件安裝板攜帶夾持機構及被夾持砧板沿水平工作臺面縱向向前滑動直到傳送終點。砧板滑動過程中其一側端面經過銑槽裝置的刀具，被加工出一條前后貫通的槽。砧板被傳送到終點后，首先夾持氣缸動作，驅動兩個夾爪相背運動，解除對砧板的夾持，然后夾爪升降氣缸動作將夾爪向上升起，夾爪需升至其最下端高于砧板上表面的位置，最后用于驅動夾持組件安裝板相對于機架縱向滑動的縱向絲桿螺母機構動作驅動夾持組件安裝板攜帶夾持機構向后歸位至傳送起點。

作為一種改進，為適應不同縱向寬度規格的砧板，位于前方的一套夾持機構的夾持氣缸缸體相對于夾持組件安裝板的縱向位置可調節。

作為夾持傳送機構的進一步改進，所述夾持傳送機構還包括壓平組件，所述壓平組件用于與被傳送砧板所在工作臺面相作用將砧板壓平；

每套所述的壓平組件包括活塞桿豎直向下設置的壓緊氣缸以及設置在活塞桿下方的柔性壓塊，所述壓緊氣缸與夾持組件安裝板相對固定。

砧板在自然狀態下并不是平整的，例如，砧板中部或兩端可能會向上翹起，銑槽加工過程中，如果不將某部位翹起的砧板壓平整，端面上銑出來的槽到砧板表面的寬度則不均勻。在銑槽的過程中通過壓平組件將砧板壓平整，有利于提高砧板端面銑槽的質量。

進一步地，所述第一定位氣缸與夾持氣缸為滑臺氣缸。工件可直接裝在滑臺氣缸的滑臺上。

進一步地，為實現砧板流水化作業，在第二銑槽機構總成中還設置一出料推送部件。所述出料推送部件相對于位于前方的夾持組件的夾爪固定設置。

所述銑槽裝置包括電機、主軸安裝座、銑刀，主軸安裝座內設有主軸，所述主軸安裝座固定安裝在工作臺下方，所述電機與主軸安裝座連接，電機與主軸下端通過皮帶傳送機構連接；所述銑刀安裝在主軸上端，所述銑刀為圓形片狀結構，圓周上設刀刃，刀刃寬度為銑槽的目標寬度。

采用本發明的砧板雙端自動銑槽機對砧板進行雙端銑槽時，應將多塊待加工砧板疊放在送機構所在位置的工作臺上，送料機構單次動作可將最下方一塊砧板沿工作臺送入第一銑槽機構總成的定位機構所在位置，該位置正是第一銑槽機構總成砧板加工過程中的傳送起點。待定位機構定位完成，第一定位件及第三定位件退位后。夾持傳送機構工作將砧板從傳送起點傳送到傳送終點。此時，一側端面的槽已經加工完成。因第一銑槽機構總成的加工傳送終點位置與和第二銑槽機構總成的加工傳送起點位置重疊，即此時砧板已處于第二銑槽機構總成的加工傳送起點位置，該位置正是第二銑槽機構總成的定位機構所在位置，第二銑槽機構總成定位、傳送、加工完成另一側端面的槽后，砧板被送出。如此便實現砧板雙端銑槽的自動化。

在整個過程中，送料機構、第一銑槽機構總成、第二銑槽機構總成三者可同步工作，即第二銑槽機構總成加工第一塊砧板時，第一銑槽機構總成同時在加工第二塊砧板，而同時，送料機構正在將第三塊砧板送向第一銑槽機構總成的傳送起點。即只要一端銑槽的時間，即可完成一塊砧板的雙端銑槽，效率明顯提高。而且兩套銑槽機構總成相互銜接，中間無需額外傳送機構，結構緊湊簡單。

本發明有益效果是：

1、采用了活動式定位點的設置，避免了當砧板邊緣不平直時，前方定位點阻礙砧板向前移動的問題；

2、傾斜設置的第一定位氣缸使得銑槽機結構緊湊的同時，也避免了氣缸水平設置時因作用力相互抵消而造成砧板水平位移的情況；

3、夾持傳送機構組合對砧板的夾持和傳送兩種功能，有效保證了砧板在傳送過程的高精度直線運動，配合在砧板運動路徑上固定設置的刀具，可以實現砧板的傳送與加工同步完成，無需針對加工動作單獨設置動作驅動機構，同時保證加工精度；

4、組合設置兩套銑槽機構總成，砧板雙端銑槽的一次完成，效率加倍。

附圖說明

圖1是本發明所述砧板雙端自動銑槽機的一種實例的整體結構示意圖。

圖2是圖1所示砧板雙端自動銑槽機的底部結構示意圖。

圖3是圖1所示砧板雙端自動銑槽機拆除銑槽裝置后的整體結構示意圖。

圖4是圖1所示砧板雙端自動銑槽機局部結構示意圖。

圖5是圖2中圈a處的放大圖。

圖6是圖3中圈b處的放大圖。

圖7是圖4中圈c處的放大圖。

標記說明：11、機架；12、工作臺；13、夾持組件安裝板；21、送料臺面；211、擋邊；212、阻擋板；213、壓條；22、送料氣缸；23、氣缸支架；24、第一氣缸；31、直線滑軌機構；32、縱向絲桿螺母機構；41、定位塊；42、第一定位滑臺氣缸；421、定位片；43、第二定位氣缸；441、連接板；442、銷釘；51、夾爪升降氣缸；511、夾爪；52、夾持氣缸；53、氣缸安裝座；54、壓緊氣缸；541、柔性壓塊；55、出料部件；61、電機；62、主軸安裝座；711、導向安裝板；712、導向缸體；713、導向活塞桿；714、導向氣缸；72、絲桿；731、引導缸體；732、引導活塞桿。

具體實施方式

下面參照附圖，以一個具體實例對本發明所述砧板雙端自動銑槽機的結構及工作原理做進一步的解釋說明。本例使用的導軌為方形導軌。

參照圖1-7，本發明所述的砧板雙端自動銑槽機，包括機架11、水平固定在機架11上的工作臺12、用于縱向向前傳送砧板的送料機構、送料機構前方靠機架右側設置的第一銑槽機構總成，第一銑槽機構總成前方靠機架左側設置的第一銑槽機構總成，每套銑槽機構總成包括定位機構、夾持傳送機構以及銑槽裝置。

所述送料機構設靠工作臺12的右側設置，包括送料臺面21、送料氣缸22，送料臺面21用于承載被傳送砧板，送料氣缸22將送料臺面21上的砧板一塊塊地推送至下一個工位。送料臺面21與工作臺12齊平，送料臺面21右側還設有立置的擋邊211。送料臺面21前方設一阻擋板212，阻擋板212通過墊塊固定在距離工作臺12一個砧板厚度的位置，所述阻擋板212上還焊接有一根用于壓緊砧板的壓條213。送料氣缸22缸體與機架11相對固定，活塞桿上設有推送組件。推送組件包括與送料氣缸22活塞桿連接的氣缸支架23，所述氣缸支架23通過一對直線滑軌機構相對機架11前后位移設置，氣缸支架23下方設有一對活塞桿豎直向上設置的第一氣缸24，所述第一氣缸24活塞桿上伸的最高位置高于送料臺面21，低于一個砧板厚度。所述送料臺面21上設有兩個能容納第一氣缸24活塞桿前后位移的間隙。

兩套銑槽機構總成的定位機構、夾持傳送機構以及銑槽裝置結構相同。

所述定位機構包括位于被定位砧板一側的固定設置的定位塊41、第一定位組件以及位于被定位砧板另一側的第二定位組件。所述定位塊41固定設置在工作臺12上，第一定位組件設置在定位塊41前方。所述第一定位組件包括第一定位滑臺氣缸42以及設置在第一定位滑臺氣缸42滑臺上與被定位砧板側邊對應的定位片421；所述第一定位滑臺氣缸42缸體相對于工作臺12傾斜75°設置；當所述定位片421處于低位時，定位片421的定位面與定位塊41的定位面齊平。滑臺氣缸缸體相對于工作臺12傾斜75°僅為優選傾斜角度。所述第二定位組件包括設置在工作臺12下方的第二定位氣缸43以及與第二定位氣缸43活塞桿相對固定的連接板441，所述第二定位氣缸43缸體與機架11固定，所述連接板441通過一對橫向設置的直線滑軌機構可相對工作臺12左右移動設置，所述連接板441上連接有一銷釘442，所述銷釘442豎直向上上端高于工作臺12平面，第二定位氣缸43通過驅動活塞桿帶動銷釘442對砧板進行定位。

第二銑槽機構總成的定位機構中的銷釘442除了定位還有水平向左傳送砧板的作用。

為配合砧板定位中的傳送，使砧板在定位的傳送的過程中不偏移，本例自動銑槽機還針對兩套銑槽機構總成分別設有導向機構，在砧板傳送過程中起導向作用。所述導向機構包括導向組件以及設置在工作臺12下方的絲桿，所述絲桿通過軸承水平縱向設置在機架11上，絲桿后方設有一手輪。所述導向組件設置在對應的銑槽機構總成的定位機構前方，所述導向組件包括導向安裝板711，導向安裝板711通過通過絲桿螺母安裝支架與絲桿配合，所述導向安裝板711上設有六個橫向等間距設置的導向缸體712，所述導向安裝板711下方設有兩個活塞桿豎直向下的導向氣缸714，每個所述的導向氣缸714活塞桿下方設有一安裝條，所述安裝條上設有六個與缸體間隙配合的導向活塞桿713。根據不同規格的砧板，所述導向組件可通過搖動手輪調節縱向位置。

兩組導向組件之間還設有引導組件，所述引導組件包括六個橫向等間距設置在工作臺12下方的引導缸體731，所述引導缸體731下方設有一安裝條，所述安裝條上設有六個與引導缸體731間隙配合的引導活塞桿732，所述安裝條通過兩個活塞桿豎直向下設置的引導氣缸733與工作臺12連接，所述引導氣缸733缸體與工作臺12固定，活塞桿與導向條固定。

所述夾持傳送機構包括兩套用于夾持砧板的夾持機構和兩套與被傳送砧板所在工作臺12相作用的壓平組件，兩套夾持機構分別對應被夾持砧板的兩個側邊設置。

每套所述的夾持機構包括一夾持組件和一夾持氣缸52，夾持組件包括夾爪511、夾爪升降氣缸51、氣缸安裝座53，所述夾爪511固定設置在夾爪升降氣缸51的滑臺上，所述夾爪升降氣缸缸體與氣缸安裝座53固定，所述氣缸安裝座53通過縱向直線滑軌機構設置在夾持組件安裝板13下，所述夾持氣缸52缸體通過螺桿與夾持組件安裝板13可調節連接，活塞桿與氣缸安裝座53連接。所述夾持組件安裝板13通過直線滑軌機構31相對于機架滑動設置，夾持組件安裝板13與機架之間設有用于均速帶動夾持組件安裝板13移動的縱向絲桿機構32。

所述壓平組件用于將砧板壓平在工作臺12面上；每套所述的壓平組件包括活塞桿豎直向下設置的壓緊氣缸54以及設置在活塞桿下方的柔性壓塊541，所述壓緊氣缸54與夾持組件安裝板13相對固定。

在第二銑槽機構總成中還設置一出料推送部件55。所述出料推送部件55通過連接桿與位于前方的夾持組件的夾爪升降氣缸51的滑臺固定。

所述銑槽裝置包括電機61、主軸安裝座62、銑刀63，主軸安裝座62內設有主軸，所述主軸安裝座62通過螺栓固定安裝在工作臺12下方，所述電機61與主軸安裝座62連接，電機61與主軸下端通過皮帶傳送機構連接。所述銑刀63安裝在主軸上端，相對砧板所需銑槽側邊設置，為安全起見銑刀外部設置一保護殼體，防止工人操作時誤觸，所述保護殼體上開設有一套筒，銑槽裝置工作時，該套筒可連接吸塵裝置，減少加工過程中粉塵的擴散。

上述自動銑槽機工作過程如下：

送料機構單次將單塊砧板送入第一銑槽機構總成，第一銑槽機構總成加工完成的砧板進入第二銑槽機構總成，兩套銑槽機構總成同時工作，首先，導向機構后工位的導向氣缸、導向活塞桿高于工作臺，然后，后工位的定位機構的第一定位氣缸與第二定位氣缸作用將砧板定位；然后，第一銑槽機構總成的導向氣缸反向作用，第一銑槽機構總成的導向活塞桿復位，低于工作臺；

夾持傳送機構通過絲桿機構將夾持機構傳送至砧板上方，夾爪升降氣缸動作，夾爪下降，夾持氣缸動作，使兩個夾爪夾持砧板；絲桿轉動，將夾持機構及被夾持砧板水平向前傳送經過銑槽裝置，完成砧板一個側邊的銑槽；然后，夾持氣缸反向動作，松開砧板，夾爪升降氣缸反向作用，夾爪上升，將砧板留在第二銑槽機構總成的定位工位上；

然后，第二銑槽機構總成的導向氣缸、引導氣缸動作，第二銑槽機構總成的導向活塞桿與引導活塞桿高于工作臺，第二銑槽機構總成的定位機構的第一定位氣缸與第二定位氣缸動作，第二定位組件的定位構件將砧板從導向活塞桿與引導活塞桿之間橫向推動并定位；然后，導向氣缸、引導氣缸反向作用，導向活塞桿與引導活塞桿復位低于工作臺；

夾持傳送機構通過絲桿機構將夾持機構傳送至砧板上方，夾爪升降氣缸動作，夾爪下降，夾持氣缸動作，使兩個夾爪夾持砧板；絲桿轉動，將夾持機構及被夾持砧板水平向前傳送經過銑槽裝置，完成砧板另一個側邊的銑槽；然后，夾持氣缸反向動作，松開砧板，夾爪升降氣缸反向作用，夾持部件上升，將砧板留置在工作臺上。第二銑槽機構總成下一次工作時，出料推送部件55將上一次留置在工作臺上砧板推送出；

所述兩個銑槽機構同時工作，即工作臺上可同時進行兩個砧板的銑槽，一個砧板在后工位的銑槽機構進行一側邊的銑槽，另一個一側邊已經銑槽完成的砧板在前工位的銑槽機構進行另一個側邊的銑槽；

如此反復，即可實現砧板雙邊銑槽的自動化。