專利名稱：插接機銑齒工序的自動控制裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種由氣動和電氣元件組成的用在木工機械短料銑齒插接機上作銑齒工序自動控制的裝置。
將短木料銑齒榫后拼接制成長尺寸的規(guī)整料，可提高木材利用率8～10％以上，經(jīng)濟效益顯著。在短料銑齒插接機上加工時，銑齒工序多采用螺母絲桿夾緊工件，手推工件進給(或單純采用液壓缸推工作臺作進給運動)，還包括夾緊、放松工件，退出工件等步驟，操作原始，勞動強度大、速度慢、工效低。為了使銑齒工序自動化，以提高工效和減少勞動強度，可采用可編程序控制器作銑齒工序的自動控制裝置。例如，按銑齒工序的所需步驟裝工件、側壓夾緊工件、工作臺進給銑齒榫、側壓放松工件、推出工件后再次側壓夾緊工件、工作臺后退、側壓放松、卸下工件，只要針對不同木料工件的寬度尺寸，編好不同的程序輸入PC機即可控制銑齒工序的自動完成。采用上述技術雖然加工效果理想，但微機在市場上價格很高，對木工機床而言，在經(jīng)濟上承受不了。
本實用新型的目的是設計一種能讓銑齒插接機銑齒工序動作自動完成的自動控制裝置，達到采用較少的氣動和電氣控制元件使整個銑齒工序的各個程序步驟自動化。
下面結合實施例和附圖對本實用新型控制裝置的工作原理和程序步驟進行詳細描述。


圖1為銑齒工序中在工作臺上作側壓夾緊動作的裝置結構示意圖。
圖2是本實用新型控制裝置中電子式順序信號控制器的電路原理圖。
本實用新型的銑齒工序采用氣動和電氣元件聯(lián)合控制，銑齒用的裝置結構主要包括工作臺、用于移動工作臺的送料缸、用于銑齒榫的銑刀架、用于從側面夾緊工件的工裝夾具(即采用側壓氣缸夾緊，見
圖1)、用于銑齒榫后避免工作臺后退移動時工件與銑刀碰撞的推料氣缸、以及若干個行程開關和電磁閥等組成。銑齒工序設計成能按 以下所示的程序步驟自動進行裝工件——側壓夾緊(第一次發(fā)訊)——工作臺進給銑齒——側壓放松(第二次發(fā)訊)——推料氣缸推料——推料氣缸復原——側壓夾緊(第三次發(fā)訊)——工作臺后退——側壓放松——卸下工件(銑齒工序自動循環(huán)完成)。
上述銑齒工序從“裝工件”到“卸下工件”共有十個程序步驟。其中“工作臺進給”和“工作臺后退”二個程序是用一個送料缸和相應的兩個電磁閥來控制(附圖中未畫出)，這兩個電磁閥中的一個作為“工作臺進給”的控制執(zhí)行元件，另一個作為“工作臺后退”的控制執(zhí)行元件，工作臺進給到位和后退到位各用一個行程開關(圖中未畫出)來直接控制下一個“側壓放松”程序；其中“推料氣缸推料”和“推料氣缸復原”兩個程序是用一個氣動缸和一個電磁閥來控制(圖中未畫出)，推料氣缸推料到位時，利用一個推料到位行程開關直接控制“推料氣缸復原”程序，而推料氣缸復原到位時，又利用另一個復原到位行程開關來直接控制下一個“側壓夾緊”程序；其中“裝工件”后的第一次“側壓夾緊”程序是用按鈕開關直接啟動控制，這時整個銑齒工序的自動循環(huán)控制便開始進行；其中“側壓夾緊”和“側壓放松”的程序是由一個側壓氣缸和二個電磁閥來控制，其裝置結構示意圖見
圖1。參照
圖1，其中1送料缸，2工作臺，3工件，4側壓板，5框架，6撞塊，7導向桿，8側壓氣缸，9側壓行程開關，10和11為氣路管道，12電磁閥YV2，13電磁閥YV1。當電磁閥YV113得電(YV1＋)，電磁閥YV212失電(YV2－)時，氣路管道10進氣，氣路管道11出氣，側壓氣缸8將側壓板4(與側壓氣缸活塞桿相連)前推側壓夾緊工件3，當YV1－和YV2＋時，則側壓放松。從
圖1可看出，裝有撞塊6的導向桿7與側壓氣缸活塞桿相連，側壓氣缸8的行程是隨工件3的寬度b的變化而變化。由于在銑齒插接機上待加工木料的寬度b變化范圍很大(一般在12～130mm之間)，因此側壓氣缸8的活塞行程變化也很大，這就造成對不同寬度的工件3，導向桿7上的撞塊6與側壓行程開關9觸點相碰觸的位置也不同，所以銑齒工序自動控制系統(tǒng)的控制信號發(fā)訊就不能直接用側壓行程開關9發(fā)訊(即不能直接用側壓行程開關9直接控制下一個程序步驟)。而從整個銑齒工序自動循環(huán)控制過程中，可看出側壓氣缸8必須先后發(fā)出三個控制信號才能完成整個銑齒工序的自動循環(huán)第一次為“側壓夾緊”后發(fā)訊，控制并通過相應的電磁閥和送料缸1命令工作臺2進給；第二次為“側壓放松”后發(fā)訊，控制并通過相應的電磁閥命令推料氣缸推料；第三次又為“側壓夾緊”發(fā)訊，控制并通過相應的電磁閥和送料缸1命令工作臺2后退。由于這三個控制信號無論如何不能在側壓氣缸8上直接用側壓行程開關9作為定位發(fā)訊，如何讓側壓行程開關9發(fā)出的先后三次控制信號(作為三個主控信號)，經(jīng)過電子控制線路處理后，再分別由三個控制信號發(fā)訊器輸出三個不同的控制信號來命令“工作臺進給”、“推料氣缸推料”和“工作臺后退”，成了設計銑齒工序自動循環(huán)控制系統(tǒng)的技術難題。所以，本實用新型的特征還包括設計一種“電子式順序信號控制器”來完成對各個程序步驟的自動控制，即讓三個主控信號先后輸入該電子式順序信號控制器的輸入端，經(jīng)過信號處理轉換后，分別由三個控制信號發(fā)訊器輸出三個不同的控制信號。圖2就是電子式順序信號控制器的電路原理圖，其控制步驟原理如下所示
參照圖2，電源部分由整流二極管V組成的橋式全波整流電路和由電阻R4，電容器C4、C5組成的π型濾波器組成。橋式整流器正端與π型濾波器R4及C5正極的交點1相聯(lián)，橋式整流器的負端與π型濾波器C4及C5的負極交點O相聯(lián)。控制信號發(fā)訊器Ⅰ是由繼電器K1、起續(xù)流作用的二極管V1、電容器C1和電阻R1組成，繼電器K1線圈和二極管V1并聯(lián)，電容器C1正極和二極管V1負極相聯(lián)。二極管V1正極與電阻R1相聯(lián)。同樣控制信號發(fā)訊器Ⅱ是由繼電器K2、二極管V2、電容器C2和電阻R2組成，控制信號發(fā)訊器Ⅲ是由繼電器K3、二極管V3、電容器C3和電阻R3組成，其各元件的聯(lián)接方法都與控制信號發(fā)訊器Ⅰ相同。從圖2還可看出在該控制器的三個控制信號發(fā)訊器之間設有繼電器觸點自保和互聯(lián)。如繼電器K1線圈的一端用K1常開觸點自保，而另一端以K1常閉觸點互聯(lián)。K1常開觸點的另一端則與K2常閉觸點互聯(lián)，其他各級也是同樣方法連接。主控信號從3、4兩點輸入，主控信號由側壓行程開關9發(fā)出(當側壓氣缸8作側壓夾緊或側壓放松時，導向桿7上的撞塊6都會碰一下側壓行程開關9，使之依次發(fā)出三個主控信號)。清零信號從圖2的2、3兩點輸入。清零信號用銑齒機電氣控制箱上的一個按鈕開關發(fā)出(圖中未畫出)，在每次銑齒工序結束后，就對電路清零一次，使它進入下一個工序的自動循環(huán)控制。
順序信號控制器的工作原理如下當電路清零后，第一個主控信號輸入時，3、4兩點瞬時短接，π型濾波器輸出電壓U2直接通過二極管V1對電容器C1充電，即C1充電電壓UC1＝U2時，UC1加在繼電器K1和電阻R1上，此時在K1線圈上的分壓UK1使K1線圈吸合，這樣，電路中的K1常開觸點閉合，12、13兩點短接。瞬間主控信號解除，3、4兩點斷開，此時U2電壓加到13點上，且K1常閉觸點打開，即11、24兩點斷開，K1線圈自保，此時K1輸出第一個控制信號讓相應的電磁閥得電。
當?shù)诙€主控信號輸入時，3、4兩點又瞬時短接，U2直接通過二極管V2對電容器C2進行充電，即C2充電電壓UC2＝U2時，UC2加在繼電器K2和電阻R2上，此時在K2線圈上的分壓UK2使K2線圈吸合，使電路中的K2常開觸點閉合，K2常閉觸點打開，這樣13、23兩點斷開而使K1失電，24、34兩點也斷開，而23與22兩點短接。瞬間主控信號解除，3、4兩點斷開，U2從23點使K2線圈自保，此時輸出第二個控制信號讓相應的電磁閥得電。同樣，可輸出第三個控制信號。
本控制裝置的順序信號控制器還可擴展為多級控制信號發(fā)訊器，以作為自動控制電路中多級不定程發(fā)訊使用。加一級信號發(fā)訊器只要增加一個繼電器K一個電容器C，一個電阻R和一個二極管V，電路連接方式同上。
本實用新型的整個電路上的電子和電器元件可集中組裝在一個印刷電路板上，因此具有便于組裝、調(diào)試和抗干擾能力的優(yōu)點。使用本控制裝置所用的電子和電器元件少，造價低廉，適合木工機床造價要求低的要求，并能夠做到選取最少的氣動和電氣控制元件來控制銑齒工序的整個程序步驟自動完成。
權利要求1.一種由氣動和電氣元件組成的用于短料銑齒插接機上作銑齒工序自動控制的裝置，它包括工作臺2，用于移動工作臺的送料缸1、銑刀架、夾緊工件用的側壓氣缸8、推出工件用的推料氣缸，以及配有若干行程開關和電磁閥的電氣控制裝置，其特征是a、工作臺2進給到位和后退到位、推料氣缸推料到位和復原到位各自所配設的行程開關分別用于直接控制下一個程序步驟；b、在側壓夾緊位置上所設置一個側壓行程開關9，它在側壓氣缸8作側壓夾緊和側壓放松動作時，可先后發(fā)出三個控制信號(作為三個主控信號)分別輸入電子式順序信號控制器，經(jīng)過信號處理轉換后，分別輸出三個控制信號；c、可對三個主控信號進行信號處理轉換的電子式順序信號控制器是由整流二極管V組成的橋式全波整流電路、由電阻R4、電容C4和C5組成的π型濾波器以及三個控制信號發(fā)訊器Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ共同組成，其中控制信號發(fā)訊器Ⅰ又是由繼電器K1、二極管V1、電容C1和電阻R1組成，繼電器K1的線圈和二極管V1并聯(lián)，電容C1正極和二極管V1負極相聯(lián)，二極管V1正極與電阻R1相聯(lián)，同樣控制信號發(fā)訊器Ⅱ、Ⅲ分別由繼電器K2、K3、二極管V2、V3，電容C2、C3和電阻R2、R3組成，各元件的聯(lián)接方法都與控制信號發(fā)訊器Ⅰ相同，在控制信號發(fā)訊器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ之間還設有繼電器觸點自保和互連，如繼電器K1線圈的一端用K1常開觸點自保，而另一端用K1常閉觸點互聯(lián)，K1常開觸點的另一端則與K2常閉觸點互聯(lián)，其他各級也是同樣方法連接。
2.按權利要求1規(guī)定的銑齒工序自動控制裝置，其特征是所述的在側壓行程開關9上發(fā)出的三個主控信號，分別從電子式順序信號控制器的3、4兩點輸入，而清零信號從2、3兩點輸入。
3.按權利要求1規(guī)定的銑齒工序自動控制裝置，其特征是所述的電子式順序信號控制器上的控制信號發(fā)訊器(有三級)可以再增加擴展為多級信號發(fā)訊器。
專利摘要用于短料銑齒插接機上作銑齒工序的自動控制裝置，包括工作臺、銑刀架、側壓氣缸和電氣控制等部分，其特征是在側壓氣缸位置上的行程開關所發(fā)出的三個控制信號分別輸入本實用新型所設計的電子式順序信號控制裝置，經(jīng)過信號轉換后可分別輸出三個不同的控制信號。采用本裝置可代替價格昂貴的可編程序控制器，具有便于組裝調(diào)試和抗干擾的優(yōu)點，做到了選用最少的氣動和電氣元件來控制銑齒工序的自動循環(huán)。
文檔編號B27F1/00GK2066379SQ9020079
公開日1990年11月28日 申請日期1990年1月17日 優(yōu)先權日1990年1月17日
發(fā)明者陳淑英, 林宜華, 林祥營 申請人:福州木工機床研究所