本發(fā)明涉及定制家具自動化加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于板式定制家具鉸鏈孔加工的數(shù)控設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，定制家具以其可量身定做的特點愈發(fā)受到人們的喜愛。為把定制化訂單實現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，在“工業(yè)4.0”的大潮流下,定制家具生產(chǎn)企業(yè)逐漸淘汰效率低下的人工生產(chǎn)線，并且吸取歐美家具企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗，組建以數(shù)控開料加工中心、封邊機(jī)、數(shù)控排鉆加工中心為核心設(shè)備的高度自動化板式生產(chǎn)線。

板式定制家具的門板通常是通過門鉸鏈來和其他板件連接，而一個門鉸鏈的安裝需要在門板上加工一大二小共三個孔位，其中大孔為鉸鏈頭孔，二個小孔為裝配螺絲孔，三個孔位就是一組鉸鏈孔?，F(xiàn)有的數(shù)控排鉆加工中心作為自動化板式生產(chǎn)線的鉆孔加工核心設(shè)備，可自動完成常規(guī)板材的垂直和側(cè)邊打孔。但是其加工鉸鏈孔效率低下，這是由于大多數(shù)定制家具的門板需要加工兩組鉸鏈孔來安裝兩個門鉸鏈，，也就是兩大四小共六個孔，需要加工的孔位多，會造成多次定位加工，而且鉸鏈頭孔的孔徑很大，排鉆加工中心需要更換鉆頭才能加工，所以排鉆加工中心針對鉸鏈孔的加工效率低，并成為自動化板式生產(chǎn)線的瓶頸。假如使用人工配合平臺式鉆孔加工機(jī)械來針對鉸鏈孔加工，加工定位需要人工完成，且同樣需要進(jìn)行多次定位加工和更換刀具，加工效率低下，而且由于人工加工方式操作誤差不可避免，還會造成孔位精度低，板材報廢率高，無法和現(xiàn)有自動化板式生產(chǎn)線相匹配。

因此，現(xiàn)需提供一種專門針對門板鉸鏈孔，能在不更換刀具的情況下，一次性完成一組或者兩組鉸鏈孔的鉆孔加工，且結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定可靠、自動化程度高和體積緊湊的數(shù)控鉆孔設(shè)備，來解決自動化板式生產(chǎn)線中鉸鏈孔加工效率低帶來的生產(chǎn)瓶頸問題，以適應(yīng)定制家具規(guī)?；a(chǎn)的迫切需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是：提供一種用于板式定制家具鉸鏈孔加工的數(shù)控設(shè)備。

本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：一種用于板式定制家具鉸鏈孔加工的數(shù)控設(shè)備，包括傳送裝置、鉆孔機(jī)構(gòu)、x向移動機(jī)構(gòu)、y向移動機(jī)構(gòu)以及z向移動機(jī)構(gòu)；

y向移動機(jī)構(gòu)安裝于x向移動機(jī)構(gòu)上，z向移動機(jī)構(gòu)安裝于y向移動機(jī)構(gòu)上，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝于z向移動機(jī)構(gòu)上；

傳送裝置包括板材傳送機(jī)構(gòu)、推板機(jī)構(gòu)以及板材限位機(jī)構(gòu)，推板機(jī)構(gòu)設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，推板機(jī)構(gòu)包括推板、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及板材壓緊部件，推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)與推板連接，用于將板材推向鉆孔機(jī)構(gòu)，板材壓緊部件安裝于推板上；

板材限位機(jī)構(gòu)設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，包括限位架體、限位立柱、推缸以及轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸安裝于限位架體上，限位立柱固定連接于轉(zhuǎn)軸上，推缸與轉(zhuǎn)軸連接，推缸通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動將限位立柱凸出于板材傳送機(jī)構(gòu)或?qū)⑾尬涣⒅栈氐桨宀膫魉蜋C(jī)構(gòu)內(nèi)。

優(yōu)選的，所述板材傳送機(jī)構(gòu)包括固定平臺、傳送帶、傳送帶托架以及頂升氣缸，固定平臺開設(shè)有多個皮帶槽，傳送帶為多個分別設(shè)置于皮帶槽中，各傳送帶安裝于傳送帶托架上，頂升氣缸與傳送帶托架連接，用于將傳送帶抬升出或收回到皮帶槽中。

優(yōu)選的，還設(shè)置有用于壓緊板材輔助鉆孔的彈簧壓板組件，彈簧壓板組件包括壓板架、彈簧構(gòu)件以及壓桿，彈簧構(gòu)件設(shè)置于壓板架下側(cè)，壓桿安裝于彈簧構(gòu)件上，壓桿下端設(shè)置有壓頭。

優(yōu)選的，所述x向移動機(jī)構(gòu)包括x滑塊、x承載板、x驅(qū)動電機(jī)、x向齒條、安裝于x驅(qū)動電機(jī)上的x齒輪以及沿板材輸送方向延伸的x向?qū)к?，x向齒條與x向?qū)к壠叫性O(shè)置，x驅(qū)動電機(jī)和x滑塊固定安裝于x承載板上，x滑塊與x向?qū)к壪嗯浜希惭b于x驅(qū)動電機(jī)上的x齒輪與x向齒條相嚙合，y向移動機(jī)構(gòu)安裝于x承載板上。

優(yōu)選的，所述y向移動機(jī)構(gòu)包括y向?qū)к墶導(dǎo)塊、y驅(qū)動電機(jī)、y向螺桿、y螺母以及y承載板，y向?qū)к壦角掖怪庇趚向?qū)к壒潭ㄟB接到x承載板上，y導(dǎo)塊和y驅(qū)動電機(jī)固定安裝于y承載板上，y向螺桿固定連接于y驅(qū)動電機(jī)動力輸出端上，y螺母固定連接于x承載板上，y螺母與y向螺桿相配合，y導(dǎo)塊與y向?qū)к壪嗯浜?，z向移動機(jī)構(gòu)安裝于y承載板上。

優(yōu)選的，所述z向移動機(jī)構(gòu)包括z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、z承載板、用于驅(qū)動z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的z驅(qū)動電機(jī)以及相對于x向?qū)к壠矫娲怪痹O(shè)置的z向?qū)к?，z向?qū)к壒潭ㄟB接于y承載板上，z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)上的z滑塊與z向?qū)к壪嗯浜?，z承載板設(shè)置在z滑塊上，z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)固定于y承載板上，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝于z承載板上。

優(yōu)選的，還設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器、用于讀取板材上條碼信息的掃碼器、用于檢測是否有板材送入傳送裝置的板材傳感器、檢測板材是否到達(dá)設(shè)定位置的定位傳感器，掃碼器、板材傳感器以及定位傳感器分別與控制器連接，分別將采集到的信號發(fā)送至控制器,控制器還與推缸、壓緊部件、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)、x驅(qū)動電機(jī)、y驅(qū)動電機(jī)以及z驅(qū)動電機(jī)連接，用于控制推缸、壓緊部件、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)、x驅(qū)動電機(jī)、y驅(qū)動電機(jī)以及z驅(qū)動電機(jī)的工作。

優(yōu)選的，所述控制系統(tǒng)還包括讀頭以及沿板材輸送方向延伸的磁柵尺，讀頭安裝于x向移動機(jī)構(gòu)上，讀頭與控制器連接，用于將讀取到的磁柵尺讀數(shù)發(fā)送至控制器。

優(yōu)選的，還包括基準(zhǔn)擋邊，基準(zhǔn)擋邊固定設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，且與推板機(jī)構(gòu)相對設(shè)置，基準(zhǔn)擋邊與推板機(jī)構(gòu)之間形成加工區(qū)域。

優(yōu)選的，所述鉆孔機(jī)構(gòu)包括兩個鉆孔電機(jī)，兩個鉆孔電機(jī)上分別設(shè)有三軸鉆包，兩個鉆孔電機(jī)固定于z向移動機(jī)構(gòu)上，所述彈簧壓板組件為四個，其中兩個設(shè)置在一鉆孔機(jī)構(gòu)兩側(cè)，另外兩個彈簧壓板組件設(shè)置在另一鉆孔機(jī)構(gòu)兩側(cè)；

推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括推板驅(qū)動電機(jī)、同步帶機(jī)構(gòu)以及推板絲桿機(jī)構(gòu)，推板絲桿機(jī)構(gòu)為兩個，推板兩端分別安裝于兩個推板絲桿機(jī)構(gòu)上，兩推板絲桿機(jī)構(gòu)分別與同步帶傳動機(jī)構(gòu)連接，同步帶傳動機(jī)構(gòu)與推板驅(qū)動電機(jī)連接。

本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點及效果：

1、本發(fā)明針對定制家具鉸鏈孔進(jìn)行數(shù)控鉆孔加工，鉆孔機(jī)構(gòu)采用雙聯(lián)加工部件，并使用鉆頭組設(shè)計，在無須更換鉆頭的情況下可一次性加工兩組鉸鏈孔共六個孔位，加工效率極高，可解決自動化板式生產(chǎn)線中鉸鏈孔加工效率低帶來的生產(chǎn)瓶頸問題，滿足定制家具訂單大規(guī)模生產(chǎn)的需求。

2、本發(fā)明的加工過程自動化程度高，在上料后的加工過程和出料都可以通過數(shù)控自動化完成。

3、本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、可靠性高、固定平臺和傳送帶一體化設(shè)計有效減小了機(jī)體體積，能有效減少生產(chǎn)成本和生產(chǎn)占用面積。

4、本發(fā)明的x向移動機(jī)構(gòu)運(yùn)動部件采用齒條齒輪傳動方式能對誤差進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，具有維護(hù)保養(yǎng)方便、生產(chǎn)成本低廉的優(yōu)點同時保證了加工精度。

5、本發(fā)明的z向移動機(jī)構(gòu)采用z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)傳動，傳動效率和運(yùn)動精度高的同時噪音低，適合高速往返的鉆孔加工運(yùn)動，保證了設(shè)備在高速運(yùn)轉(zhuǎn)下的可靠性和加工精度。

6、本發(fā)明的4個傳送帶可通過聯(lián)軸器連接起來，實現(xiàn)同步傳送，具有傳送平穩(wěn)、可靠且板材與傳送帶無相對運(yùn)動的特點，聯(lián)軸器的設(shè)計使傳送帶易于維護(hù)，增強(qiáng)了主要零部件的互換性和通用性強(qiáng)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的鉆孔機(jī)構(gòu)、x向移動機(jī)構(gòu)、y向移動機(jī)構(gòu)以及z向移動機(jī)構(gòu)裝配后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明的推板機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明的板材限位機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是圖2的局部結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是圖5中b-b的剖視圖。

圖7是圖5中c-c的剖視圖。

圖8是本發(fā)明的傳送帶安裝于傳送帶托架上的示意圖。

圖9是本發(fā)明的鉆孔機(jī)構(gòu)、y向移動機(jī)構(gòu)以及z向移動機(jī)構(gòu)裝配后的示意圖。

圖10是圖9的另一視角的示意圖。

圖11是圖9背部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖12是本發(fā)明的鉆孔機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖13是本發(fā)明的控制系統(tǒng)的框圖。

其中，本發(fā)明實施例中：1、板材傳送機(jī)構(gòu)；2、推板；3、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)；4、板材壓緊部件；5、限位架體；6、限位立柱；7、推缸；8、轉(zhuǎn)軸；9、傳送帶；10、傳送帶托架；11、頂升氣缸；12、壓板架；13、彈簧構(gòu)件；14、壓桿；15、壓頭；16、x滑塊；17、x承載板；18、x驅(qū)動電機(jī)；19、x向齒條；20、x齒輪；21、x向?qū)к墸?2、y向?qū)к墸?3、y導(dǎo)塊；24、y驅(qū)動電機(jī)；25、y向螺桿；26、y螺母；27、y承載板；28、z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)；29、z承載板；30、z驅(qū)動電機(jī)；31、z向?qū)к墸?2、板材傳感器；33、定位傳感器；34、讀頭；35、磁柵尺；36、基準(zhǔn)擋邊；37、固定平臺；38、鉆孔電機(jī)；39、三軸鉆包；40、推板驅(qū)動電機(jī)；41、同步帶機(jī)構(gòu)；42、推板絲桿機(jī)構(gòu)。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。

實施例一：

一種用于板式定制家具鉸鏈孔加工的數(shù)控設(shè)備，其特征在于：包括傳送裝置、鉆孔機(jī)構(gòu)、x向移動機(jī)構(gòu)、y向移動機(jī)構(gòu)以及z向移動機(jī)構(gòu)；

y向移動機(jī)構(gòu)安裝于x向移動機(jī)構(gòu)上，z向移動機(jī)構(gòu)安裝于y向移動機(jī)構(gòu)上，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝于z向移動機(jī)構(gòu)上；

傳送裝置包括板材傳送機(jī)構(gòu)、推板機(jī)構(gòu)以及板材限位機(jī)構(gòu)，推板機(jī)構(gòu)設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，推板機(jī)構(gòu)包括推板、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)以及板材壓緊部件，推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)與推板連接，用于將板材推向鉆孔機(jī)構(gòu)，板材壓緊部件安裝于推板上；

板材限位機(jī)構(gòu)設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，包括限位架體、限位立柱、推缸以及轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸安裝于限位架體上，限位立柱固定連接于轉(zhuǎn)軸上，推缸與轉(zhuǎn)軸連接，推缸通過驅(qū)動轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動將限位立柱凸出于板材傳送機(jī)構(gòu)或?qū)⑾尬涣⒅栈氐桨宀膫魉蜋C(jī)構(gòu)內(nèi)。

具體的，所述板材傳送機(jī)構(gòu)包括固定平臺、傳送帶、傳送帶托架以及頂升氣缸，固定平臺開設(shè)多有4個皮帶槽，傳送帶為多4個分別設(shè)置于各皮帶槽中，傳送帶安裝于傳送帶托架上，頂升氣缸與傳送帶托架連接，用于將傳送帶抬升出或收回到皮帶槽中。

所述推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)包括推板驅(qū)動電機(jī)、同步帶機(jī)構(gòu)以及推板絲桿機(jī)構(gòu)，推板絲桿機(jī)構(gòu)為兩個，推板兩端分別安裝于兩個推板絲桿機(jī)構(gòu)上，兩推板絲桿機(jī)構(gòu)分別與同步帶傳動機(jī)構(gòu)連接，同步帶傳動機(jī)構(gòu)與推板驅(qū)動電機(jī)連接。

優(yōu)選的，板材傳送機(jī)構(gòu)還設(shè)置有聯(lián)軸器以及傳送帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)，多個傳送帶通過聯(lián)軸器連接起來，傳送帶驅(qū)動機(jī)構(gòu)與聯(lián)軸器連接。

此外本發(fā)明還設(shè)置有彈簧壓板組件，彈簧壓板組件包括壓板架、彈簧構(gòu)件以及壓桿，彈簧構(gòu)件設(shè)置于壓板架下側(cè)，壓桿安裝于彈簧構(gòu)件上，壓桿下端設(shè)置有壓頭。

在本實施例中，所述x向移動機(jī)構(gòu)包括x滑塊、x承載板、x驅(qū)動電機(jī)、x向齒條、安裝于x驅(qū)動電機(jī)上的x齒輪以及沿板材輸送方向延伸的x向?qū)к?，x向齒條與x向?qū)к壠叫性O(shè)置，x驅(qū)動電機(jī)和x滑塊固定安裝于x承載板上，x滑塊與x向?qū)к壪嗯浜?，安裝于x驅(qū)動電機(jī)上的x齒輪與x向齒條相嚙合，y向移動機(jī)構(gòu)安裝于x承載板上。

具體的，所述y向移動機(jī)構(gòu)包括y向?qū)к?、y導(dǎo)塊、y驅(qū)動電機(jī)、y向螺桿、y螺母以及y承載板，y向?qū)к壦角掖怪庇趚向?qū)к壒潭ㄟB接到x承載板上，y導(dǎo)塊和y驅(qū)動電機(jī)固定安裝于y承載板上，y向螺桿固定連接于y驅(qū)動電機(jī)動力輸出端上，y螺母固定連接于x承載板上，y螺母與y向螺桿相配合，y導(dǎo)塊與y向?qū)к壪嗯浜希瑉向移動機(jī)構(gòu)安裝于y承載板上。

具體的，所述z向移動機(jī)構(gòu)包括z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)、z承載板、用于驅(qū)動z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)的z驅(qū)動電機(jī)以及相對于x向?qū)к壠矫娲怪痹O(shè)置的z向?qū)к?，z向?qū)к壒潭ㄟB接于y承載板上，z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)上的z滑塊與z向?qū)к壪嗯浜?，z承載板設(shè)置在z滑塊上，z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)固定于y承載板上，鉆孔機(jī)構(gòu)安裝于z承載板上。

本發(fā)明還設(shè)置有控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)包括控制器、用于讀取板材上條碼信息的掃碼器、用于檢測是否有板材送入傳送裝置的板材傳感器、檢測板材是否到達(dá)設(shè)定位置的定位傳感器，掃碼器、板材傳感器以及定位傳感器分別與控制器連接，分別將采集到的信號發(fā)送至控制器,控制器還與推缸、壓緊部件、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)、x驅(qū)動電機(jī)、y驅(qū)動電機(jī)以及z驅(qū)動電機(jī)連接，用于控制推缸、壓緊部件、推板驅(qū)動機(jī)構(gòu)、x驅(qū)動電機(jī)、y驅(qū)動電機(jī)以及z驅(qū)動電機(jī)的工作。

優(yōu)選的，所述控制器為plc控制器，板材傳感器和定位傳感器可以是磁傳感器、紅外攝影頭等。

具體的，所述控制系統(tǒng)還包括讀頭以及沿板材輸送方向延伸的磁柵尺，讀頭安裝于x向移動機(jī)構(gòu)上，讀頭與控制器連接，用于將讀取到的磁柵尺讀數(shù)發(fā)送至控制器。

本發(fā)明還設(shè)置有基準(zhǔn)擋邊，基準(zhǔn)擋邊固定設(shè)置于板材傳送機(jī)構(gòu)上，且與推板機(jī)構(gòu)相對設(shè)置，基準(zhǔn)擋邊與推板機(jī)構(gòu)之間形成加工區(qū)域。

本實施例的鉆孔機(jī)構(gòu)包括兩個鉆孔電機(jī)，兩個鉆孔電機(jī)上分別設(shè)有三軸鉆包，兩個鉆孔電機(jī)固定于z向移動機(jī)構(gòu)上，所述彈簧壓板組件為四個，其中兩個設(shè)置在一鉆孔機(jī)構(gòu)兩側(cè)，另外兩個彈簧壓板組件設(shè)置在另一鉆孔機(jī)構(gòu)兩側(cè)。使用時，將所需的鉆頭安裝到三軸鉆包上即可。

本發(fā)明的工作過程及工作原理：在板材上料前，先使用掃碼器掃描預(yù)粘貼在板材上的的標(biāo)簽信息，從而獲得板材的開料尺寸和鉆孔加工信息，控制系統(tǒng)根據(jù)板材的開料尺寸和鉆孔加工信息控制鉆孔機(jī)構(gòu)的運(yùn)動路線，并判斷需要加工一組鉸鏈孔還是需要加工兩組鉸鏈孔。

當(dāng)板材傳感器探測到板材上料后(有板材置于固定平臺上)控制器通過頂升氣缸抬升傳送帶，上升至固定平臺上將板材托起，然后，傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)將板材向加工區(qū)域的鉆孔機(jī)構(gòu)方向輸送，限位立柱上升凸出于板材傳送機(jī)構(gòu)。

在探測到上料的同時，控制系統(tǒng)會根據(jù)計算結(jié)果啟動x驅(qū)動電機(jī)和y驅(qū)動電機(jī)，分別使x承載板沿固定平臺長度方向(板材傳送方向)運(yùn)動，y承載板沿固定平臺寬度方向運(yùn)動，從而帶動鉆孔機(jī)構(gòu)定位在板材預(yù)設(shè)鉆孔加工點的上方。

板材被傳輸?shù)郊庸^(qū)域后，被限位立柱擋住，此時，定位傳感器探測到板材，控制系統(tǒng)控制頂升氣缸降下傳送帶，傳送帶回到皮帶槽中，板材即被放置于固定平臺上，推板將板板沿固定平臺寬度方向移動到與基準(zhǔn)擋邊相接觸，從而完成板材的基準(zhǔn)定位，在完成板材的定位后，板材壓緊部件下壓對板材進(jìn)行壓緊固定。

控制系統(tǒng)控制z滾珠絲杠機(jī)構(gòu)帶動z承載板沿垂直固定平臺方向下降，此時，壓頭對板材鉆孔位置壓緊，隨z承載板的繼續(xù)下降，彈簧構(gòu)件收縮，然后，鉆孔機(jī)構(gòu)啟動進(jìn)行鉆孔加工。

當(dāng)完成鉆孔加工后，控制系統(tǒng)控制z承載板上升，板材壓緊部件上升松開板材，限位立柱降下,頂升氣缸抬起傳送帶，傳送帶將加工后的板材傳送出加工區(qū)域進(jìn)行出料，完成整個加工過程。

出料后傳送裝置、鉆孔機(jī)構(gòu)、x向移動機(jī)構(gòu)、y向移動機(jī)構(gòu)以及z向移動機(jī)構(gòu)復(fù)位。

上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。