專利名稱：數控式木工自動雙端開榫機的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及木工雙端開榫機技術領域，尤其是一種數控式木工自動雙 端開榫機。
背景技術：
現有的木工雙端開榫機，其結構簡單、功能單一、調整難度大；基本上是 通過人手來進料，再以刀頭加工符合一定寬度的榫頭。現有結構的木工雙端開 榫機，存在以下不足之處(1)受傳統結構的雙端開榫機影響，并且不具備數 控自動智能控制，因此，加工精度難以控制，而且效率低、費時、費力；如果 進刀精度不能精確控制，銑切出來的木榫尺寸不準確、不均勻，其成品率較差; 另，國內現有的木工榫頭加工機，其榫頭編程采用G代碼編程，因此，需要生 產操作者具備專業的技術知識，才能操作，更有的是，該款榫頭機，很難加工 出復雜的榫的形狀，其功能單一；(2)原有木工雙端開榫機的進料采用人手操 作，其效率明顯極低，不能滿足大批量生產要求；(3)由于刀具不具有水平調 角和垂直調角的作用，因此，開榫機很難加工出各種不同要求的工件；例如， 需要加工出具有水平角度和/或垂直角度的榫頭工件。

實用新型內容
本實用新型的目的在于克服上述現有技術的木工雙端開榫機所存在的操作 復雜、功能單一的不足，而提供一種數控式木工自動雙端開榫機；該木工開榫 機，人們可通過圖形編程，根據編程即可自動生成編程數據，作為進行操作的指令，做成如矩形、腰形，角度偏移，兩頭不等角，各種尺寸形狀以及單頭加
工等多種功能；再者，此款數控式木工雙端開榫機，生產操作者不需要具備復 雜的技術知識也可以操作，并可節省時間，提高工作效果。
本實用新型的目的是這樣實現的
一種數控式木工自動雙端開榫機，包括機身，在機身上安裝有左機座、右 機座、同步轉軸及其轉軸驅動氣缸，左、右機座上分別安裝有送料裝置、工作 臺、壓料裝置、開榫刀頭、刀頭擺角裝置及各工作電機，所述機身上還設置有 與各工作電機電性連接的電腦數控器，以及與電腦數控器電性連接的人機界面 窗口。此款數控式木工自動雙端開榫機，克服了現有技術中，榫頭編程采用G 代碼方式的種種不足，而提供一種人們可通過圖形編程，根據編程即可自動轉 換編程數據，進行操作指令，做成榫的各種形狀、角度偏移、兩頭不等角，以 及單頭加工使用等多種功能；再者，此款數控式木工雙端開榫機，生產操作者 不需要具備復雜的技術知識也可以操作，并可節省時間，提高工作效果。
本實用新型的目的還可以采用以下技術措施解決
作為更具體的實施方案，在所述左、右機座上的送料裝置包括自動上料機 構和自動出料機構，自動上料機構主要由料架、寬度擋板、頂料氣缸、送料軌、 夾料座、托料氣缸、送料拐臂和送料鋁座組成，送料軌自下向上傾斜延伸至工 作臺，并固定在送料鋁座頂部，料架垂直安裝在傾斜狀的送料軌上方，寬度擋 板設置在料架外側，頂料氣缸固定在料架上，夾料座安裝在送料軌上，夾料座 上還設置有托料氣缸，夾料座由送料拐臂帶動，送料拐臂安裝在送料鋁座上， 左、右機座上的送料拐臂均由機身上的同步轉軸帶動，同步 軸與安裝在機身 上的轉軸驅動氣缸相連，以使同步轉軸作往復旋轉運動；工作時，先按照木料的長度，調節兩料架之間的寬度擋板距離，再將待加工的木料放入料架，木料 被兩側頂料氣缸推入對應的送料軌夾料座上，同步轉軸由轉軸驅動氣缸帶動， 而推動兩側夾料座沿送料軌滑行至靠近工作臺位置，再由托料氣缸將木料推上 工作臺后，壓料裝置將木料壓緊，開榫刀頭對工件加工。
作為上述自動出料機構更具體的結構，其主要由出料齒條及其齒輪齒條機 構組成，出料齒條延伸至工作臺，出料齒條底部開有傳動齒，齒輪齒條機構安 裝在送料鋁座上，其動力輸入端與同步轉軸連接，動力輸出端與出料齒條的傳 動齒齒接，以使出料齒條作往復水平運動。木料在進料的同時，同步轉軸帶動 齒輪齒條機構，使出料齒條進入工作臺，此時，木料被開榫刀頭加工成形，出 料齒條剛好進入工作臺，壓緊裝置松開木料，木料跌落在出料齒條上，出料齒 條受同步轉軸作往復旋轉運動，而退出工作臺，木料自動滑落。
所述送料拐臂靜態時近似"〉"字形，其下端套定在同步轉軸上，上端與
夾料座連接；同步轉軸旋轉，帶動送料拐臂向前伸展，并推動送料拐臂另一端 的夾料座，從而實現自動送料作用。
為使刀頭具有角度調整的作用，以滿足木料兩端可以被加工成各種不同角 度榫頭的需要，所述左、右機座上分別裝設有刀頭擺角裝置，刀頭擺角裝置包 括有刀頭水平擺角機構和刀頭垂直擺角機構，所述刀頭水平擺角機構主要由水 平拖板、水平導軌座、齒輪齒條機構及其鎖緊手柄組成，水平拖板上開有弧形 槽，水平導軌座底部設有與弧形槽形狀適配的弧形凸臺，水平導軌座通過其弧 形凸臺坐于水平拖板上，水平拖板與水平導軌座之間設置有鎖緊手柄，齒輪齒 條機構一端驅接水平導軌座，另一端延伸出對應的機座外，刀頭垂直擺角機構 安裝在水平導軌座上。刀頭需要水平角度調整時，首先要打開鎖緊手柄，再旋動齒輪齒條機構，使水平導軌座沿水平拖板上的弧形槽作弧形滑動，直至調整 至適合位置，才將鎖緊手柄鎖上，從而實現水平導軌座上的刀頭作水平角度調 整。
所述刀頭垂直擺角機構包括垂直拖板、垂直導軌座、蝸桿蝸輪機構及其鎖 定手柄，垂直拖板坐于水平導軌座的水平.導軌上，垂直拖板前部開有弧形槽， 垂直導軌座背部設有與弧形槽形狀適配的弧形凸臺，垂直導軌座通過其弧形凸 臺坐于垂直拖板前部，垂直拖板與垂直導軌座之間設置有鎖緊手柄，蝸桿蝸輪 機構驅接垂直導軌座，且蝸桿蝸輪機構延伸出對應的機座外，開榫刀頭安裝在 垂直導軌座上。刀頭作垂直角度調整時，同樣要先打開鎖緊手柄，再旋動蝸桿 蝸輪機構，使垂直導軌座沿垂直拖板上的弧形槽作弧形滑動，直至調整至適合 位置，才將鎖緊手柄鎖上，從而實現垂直導軌座上的刀頭作水平角度調整。
為了能夠直觀地觀察開榫刀頭水平調整角度和垂直調整角度的大小，在所 述水平導軌座與垂直導軌座上分別設置有調角標尺。
所述水平拖板和垂直拖板上分別固定有水平絲桿和垂直絲桿，對應的水平 導軌座底部和垂直導軌座背部分別固定有絲桿座，水平導軌座和垂直導軌座通 過其絲桿座與水平絲桿和垂直絲桿配合，可沿對應的水平導軌座水平導軌和垂 直導軌座的垂直導軌滑行，且水平絲桿和垂直絲桿分別連接有電機帶動。該設 置，分別使刀頭具有前、后水平位置調節，以及上、下垂直高度調節的作用。
所述左、右機座上的工作臺由上、下工作臺組成。
本實用新型的有益效果是-
(1)本實用新型的數控式木工自動雙端開榫機，人們可通過圖形編程，根
8據編程即可自動生成編程數據，作為進行操作的指令，做成如矩形、腰形，角
度偏移，兩頭不等角，各種尺寸形狀以及單頭加工使用等多種功能；再者，此 款數控式木工雙端開榫機，生產操作者不需要具備復雜的技術知識也可以操作， 并可節省時間，提高工作效果；
(2) 本實用新型的數控式木工自動雙端開榫機，還通過在左、右機座上設 置送料裝置，即自動上料機構和自動出料機構，以使開榫機的進料自動化， 其效率明顯提高，可滿足大批量生產要求；
(3) 上述結構的數控式木工自動雙端開榫機，還進一步增設了刀頭水平調 角和垂直調角的結構，以使刀頭具有角度調整的作用，滿足木料兩端可以被加 工成各種不同角度榫頭的需要。


圖1是本實用新型的數控式木工自動雙端開榫機電氣原理示意圖； 圖2是本實用新型的數控式木工自動雙端開榫機去掉一側擺角機構后的立 體示意圖3是圖2雙端開榫機上其中一側的機座上的送料裝置內側向示意圖； 圖4是圖3的后視圖5是雙端開榫機的刀頭水平擺角機構示意圖6是圖5的水平拖板與水平導軌的關系示意圖7是圖6水平拖板與水平導軌座調節一定角度后的示意圖8是圖6水平拖板與水平導軌座調節另一定角度后的示意圖9是采用水平擺角機構加工成形的木料一實施例示意圖；圖10是采用水平擺角機構加工成形的木料另一實施例示意圖11是采用水平擺角機構加工成形的木料再一實施例示意圖12是雙端開榫機加工的榫頭為正方形示意圖13是雙端開榫機加工的榫頭為長方形示意圖14是雙端開榫機加工的榫頭為腰形示意圖15是雙端開榫機的刀頭垂直擺角機構示意圖16是垂直拖板與垂直導軌座的關系示意圖17是圖15垂直拖板與垂直導軌座調節一定角度后的示意圖；具體實施方式
如圖l和圖2所示， 一種數控式木工自動雙端開榫機，包括機身1，在機身 1上安裝有左機座2、右機座3、同步轉軸4及其轉軸驅動氣缸5，左、右機座2、 3上分別安裝有送料裝置21、 31、工作臺22、 32、壓料裝置23、 33、開榫刀頭 24、 34、刀頭擺角裝置25、 35及各工作電機M1、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7， 所述左、右機座2、 3上的工作臺22、 32由上、下工作臺22-1、 22-2; 32-1、 32-2 組成，所述機身1上還設置有與各工作電機M1、 M2、 M3、 M4、 M5、 M6、 M7電 性連接的電腦數控器6，以及與電腦數控器6電性連接的人機界面窗口7。此款 數控式木工自動雙端開榫機， 一種人們可通過圖形編程，根據編程即可自動生 成編程數據，進行操作指令，做成各種形狀的榫，如矩形、腰形，角度偏移， 兩頭不等角，以及單頭加工使用等多種功能；再者，此款數控式木工雙端開榫 機，生產操作者不需要具備復雜的技術知識也可以操作，并可節省時間，提高 工作效果。圖中，工作電機M1至M7分別是左刀電機M1、右刀電機M2、左水平移動電機M3、左垂直移動電機M4、右水平移動電機M5、右垂直移動電機M6、 左、右機座移動電機M7;其中，工作電機M1至M6分別由左刀變頻器M1-1、右 刀變頻器M2-1、左水平驅動器M3-1、左垂直驅動器M4-1、右水平驅動器M5-1、 右垂直驅動器M6-l控制.并且它們均與電腦數控器6電連接，由電腦數控器6 按照設定程序順序工作；使用時，用戶可以通過人機界面窗口 7設置(編程.) 或控制相關動作順序。
如圖3至圖4所示，所述左、右機座2、 3上的送料裝置21、 31包括自動 上料機構A和自動出料機構B，自動上料機構A主要由料架1-1、寬度擋板1-2、 頂料氣缸1-3、送料軌1-4、夾料座1-5、托料氣缸1-6、送料拐臂1-7和送料鋁 座1-8組成，送料軌1-4自下向上傾斜延伸至工作臺22、 32，并固定在送料鋁座 1-8頂部，料架1-1垂直安裝在傾斜狀的送料軌1-4上方，寬度擋板1-2設置在 料架1-1外側，頂料氣缸1-3固定在料架1-1上，夾料座1-5安裝在送料軌1-4 上，夾料座1-5上還設置有托料氣缸1-6，夾料座1-5由送料拐臂1-7帶動，送 料拐臂1-7安裝在送料鋁座1-8上，左、右機座2、 3上的送料拐臂1-7均由機 身1上的同步轉軸4帶動，同步轉軸4與安裝在機身1上的轉軸驅動氣缸5相 連，以使同步轉軸4作往復旋轉運動。工作時，先按照木料的長度，調節兩料 架14之間的寬度擋板1-2距離，再將待加工的木料放入料架1-1，木料被兩側 頂料氣缸1-3推入對應的送料軌夾料座1-5上，同步轉軸4由轉軸驅動氣缸5帶 動，而推動兩側夾料座1-5沿送料軌1-4滑行至靠近工作臺22、 3'2位置，再由 托料氣缸1-6將木料推上工作臺22、 32后，壓料裝置23、 33將木料壓緊，開 榫刀頭24、 34對工件加工。
所述自動出料機構B主要由出料齒條2-1及其齒輪齒條機構2-2組成，出料齒條2-1延伸至工作臺22、 32，出料齒條2-1底部開有傳動齒，齒輪齒條機構 2-2安裝在送料鋁座l-8上，其動力輸入端與同步轉軸4連接，動力輸出端與出 料齒條2-l的傳動齒齒接，以使出料齒條2-l作往復水平運動。木料在進料的同 時，同步轉軸4帶動齒輪齒條機構2-2，使出料齒條2-l進入工作臺22、 32，此 時，木料被開榫刀頭24、 34加工成形，出料齒條2、 l剛好進入工作臺22、 32， 壓緊裝置23、 33松開木料，木料跌落在出料齒條2-l上，出料齒條2-l受同步 轉軸4作往復旋轉運動，而退出工作臺22、 32，木料自動跌落。
所述送料拐臂1-7靜態時近似">"字形，其下端套定在同步轉軸4上，上 端與夾料座1-5連接。
如圖5至圖8所示，所述左、右機座2、 3上分別裝設有刀頭擺角裝置C， 刀頭擺角裝置C包括有刀頭水平擺角機構Cl和刀頭垂直擺角機構C2，所述刀 頭水平擺角機構Cl主要由水平拖板3-1、水平導軌座3-2、齒輪齒條機構3-3及 其鎖緊手柄3-4組成，水平拖板3-l上開有弧形槽3-la，水平導軌座3-2底部設 有與弧形槽3-la形狀適配的弧形凸臺，水平導軌座3-2通過其弧形凸臺坐于水 平拖板3-1上，水平拖板3-1與水平導軌座3-2之間設置有鎖緊手柄3-4,齒輪 齒條機構3-3—端驅接水平導軌座3-2，另一端延伸出對應的機座2、 3夕卜，刀頭 垂直擺角機構C2安裝在水平導軌座3-2上。刀頭24、 34需要水平角度調整時， 首先要打開兩個鎖緊手柄3-4，.再旋動齒輪齒條機構3-3，使水平導軌座3-2沿 水平拖板3-l上的弧形槽3-la作弧形滑動，直至調整至適合位置，才將兩個鎖 緊手柄3-4鎖上，從而實現水平導軌座3-2上的刀頭24、 34作水平角度調整， 見圖9至圖11所示，為上述結構的開榫機，加工木料榫頭的各種形狀。
如圖15至圖17所示，所述刀頭垂直擺角機構C2包括垂直拖板4-1、垂直導軌座4-2、蝸桿蝸輪機構4-3及其鎖定手柄4-4，垂直拖板4-l通過立柱15坐 于水平導軌座3-2的水平導軌上，垂直拖板4-1前部開有弧形槽4-la，垂直導軌 座4-2背部設有與弧形槽4-la形狀適配的弧形凸臺，垂直導軌座4-2通過其弧 形凸臺坐于垂直拖板4-l前部，垂直拖板4-l與垂直導軌座4-2之間設置有鎖緊 手柄4-4，蝸桿蝸輪機構4-3驅接垂直導軌座4-2，且蝸桿蝸輪機構4-3延伸出對 應的機座2、 3夕卜，開榫刀頭24、 34安裝在垂直導軌座4-2上。刀頭24、 34作 垂直角度調整時，同樣要先打開兩個鎖緊手柄4-4，再旋動蝸桿蝸輪機構4-3， 使垂直導軌座4-2沿垂直拖板4-1上的弧形槽作4-la弧形滑動，直至調整至適 合位置，才將兩鎖緊手柄4-4鎖上，從而實現垂直導軌座4-2上的刀頭24、 34 作水平角度調整。
上述水平導軌座3-2與垂直導軌座4-2上分別設置有調角標尺8。 上述水平拖板3-1和垂直拖板4-1上分別固定有水平絲桿9和垂直絲桿10， 對應的水平導軌座3-2底部和垂直導軌座4-2背部分別固定有絲桿座，水平導軌 座3-2和垂直導軌座4-2通過其絲桿座與水平絲桿9和垂直絲桿10配合，可沿 對應的水平導軌座3-2水平導軌和垂直導軌座4-2的垂直導軌滑行，且水平絲桿 9和垂直絲桿10分別連接有電機11、 12帶動；其中，左水平移動電機M3、右 垂直移動電機M6代表左底座上的電機11、 12，右水平移動電機M5和右垂直 移動電機M4代表右底座上的另一對電機11、 12。
上述結構的木工雙端開榫機，除了可以對木料(工件)加工成如圖9至圖 ll的形狀外，還可以將木料(工件)的榫頭加工成如圖15至風17所示，艮卩 榫頭可以被加工成正方形、長方形或腰形等，當然，還可以根據需要，將木料 (工件)的榫頭加工成其它形狀，這里不再一一列舉。
權利要求1.數控式木工自動雙端開榫機，包括機身(1)，在機身(1)上安裝有左機座(2)、右機座(3)、同步轉軸(4)及其轉軸驅動氣缸(5)，左、右機座(2、3)上分別安裝有送料裝置(21、31)、工作臺(22、32)、壓料裝置(23、33)、開榫刀頭(24、34)、刀頭擺角裝置(25、35)及各工作電機(M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7)，其特征是，所述機身(1)上還設置有與各工作電機(M1、M2、M3、M4、M5、M6、M7)電性連接的電腦數控器(6)，以及與電腦數控器(6)電性連接的人機界面窗口(7)。
2. 根據權利要求l所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述左、 右機座(2、 3)上的送料裝置(21、 31)包括自動上料機構(A)和自動出料機 構(B)，自動上料機構(A)主要由料架(1-1)、寬度擋板(1-2)、頂料氣缸(1-3)、 送料軌(1-4)、夾料座(1-5)、托料氣缸(1-6)、送料拐臂(1-7)和送料鋁座(1-8) 組成，送料軌(1-4)自下向上傾斜延伸至工作臺(22、 32)，并固定在送料鋁座(1-8)頂部，料架(1-1)垂直安裝在傾斜狀的送料軌(1-4)上方，寬度擋板 (1-2)設置在料架(1-1)外側，頂料氣缸(1-3)固定在料架(1-1)上，夾料 座(1-5)安裝在送料軌(1-4)上，夾料座(1-5)上還設置有托料氣缸(1-6)， 夾料座(1-5)由送料拐臂(1-7)帶動，送料拐臂(1-7)安裝在送料鋁座(1-8) 上，左、右機座(2、 3)上的送料拐臂(1-7)均由機身(1)上的同步轉軸(4) 帶動，同步轉軸(4)與安裝在機身(1)上的轉軸驅動氣缸(5)相連，以使同 步轉軸(4)作往復旋轉運動。
3. 根據權利要求2所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述自 動出料機構(B)主要由出料齒條(2-1)及其齒輪齒條機構(2-2)組成，出料齒條(2-1)延伸至工作臺(22、 32)，出料齒條(2-1)底部開有傳動齒，齒輪 齒條機構(2-2)安裝在送料鋁座(1-8)上，其動力輸入端與同步轉軸(4)連 接，動力輸出端與出料齒條(2-1)的傳動齒齒接，以使出料齒條(2-1)作往復 水平運動。
4. 根據權利要求3所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述送 料拐臂(1-7)靜態時近似">"字形，其下端套定在同步轉軸(4)上，上端與 夾料座(1-5)連接。
5. 根據權利要求3所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述左、 右機座(2、 3)上分別裝設有刀頭擺角裝置(C)，刀頭擺角裝置(C)包括有刀 頭水平擺角機構(Cl)和刀頭垂直擺角機構(C2)，所述刀頭水平擺角機構(Cl) 主要由水平拖板(3-1)、水平導軌座(3-2)、齒輪齒條機構(3-3)及其鎖緊手 柄(3-4)組成，水平拖板(3-1)上開有弧形槽(3-la)，水平導軌座(3-2)底 部設有與弧形槽(3-la)形狀適配的弧形凸臺，水平導軌座(3-2)通過其弧形 凸臺坐于水平拖板(3-1)上，水平拖板(3-1)與水平導軌座(3-2)之間設置 有鎖緊手柄(3-4)，齒輪齒條機構(3-3) —端驅接水平導軌座93-2)，另一端延 < 伸出對應的機座(2、 3)夕卜，刀頭垂直擺角機構(C2)安裝在水平導軌座(3-2) 上。
6. 根據權利要求5所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述刀 頭垂直擺角機構(C2)包括垂直拖板(4-1)、垂直導軌座(4-2)、蝸桿蝸輪機構(4-3)及其鎖定手柄(4-4)，垂直拖板(4-1)通過立柱(15)坐于水平導軌座 (3-2)的水平導軌上，垂直拖板(4-1)前部開有弧形槽(4-la)，垂直導軌座 (4-2)背部設有與弧形槽(4-la)形狀適配的弧形凸臺，垂直導軌座(4-2)通過其弧形凸臺坐于垂直拖板(4-1)前部，垂直拖板(4-1)與垂直導軌座(4-2) 之間設置有鎖緊手柄(4-4)，蝸桿蝸輪機構(4-3)驅接垂直導軌座(4-2)，且 蝸桿蝸輪機構(4-3)延伸出對應的機座(2、 3)夕卜，開榫刀頭(24、 34)安裝 在垂直導軌座(4-2)上。
7. 根據權利要求6所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述水 平導軌座(3-2)與垂直導軌座(4-2)上分別設置有調角標尺(8)。
8. 根據權利要求6所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述水 平拖板(3-1)和垂直拖板(4-1)上分別固定有水平絲桿(9)和垂直絲桿(10)， 對應的水平導軌座3-2)(底部和垂直導軌座(4-2)背部分別固定有絲桿座，水 平導軌座(3-2)和垂直導軌座(4-2)通過其絲桿座與水平絲桿(9)和垂直絲 桿(10)配合，可沿對應的水平導軌座(3-2)水平導軌和垂直導軌座(4-2)的 垂直導軌滑行，且水平絲桿(9)和垂直絲桿(10)分別連接有電機(11、 12) 帶動。
9. 根據權利要求l所述數控式木工自動雙端開榫機，其特征是，所述左、 右機座(2、 3)上的工作臺(22、 32)由上、下工作臺(22-1、 22-2; 32-1、 32-2) 組成。
專利摘要本實用新型公開了一種數控式木工自動雙端開榫機，其包括有機身，在機身上安裝有左機座、右機座、同步轉軸及其轉軸驅動氣缸，左、右機座上分別安裝有送料裝置、工作臺、壓料裝置、開榫刀頭、刀頭擺角裝置及各工作電機，所述機身上還設置有與各工作電機電性連接的電腦數控器，以及與電腦數控器電性連接的人機界面窗口。此款數控式木工自動雙端開榫機，克服了現有技術中，榫頭編程采用G代碼方式的種種不足，而提供一種人們可通過圖形編程，根據編程即可生成編程數據，作為進行操作的指令，做成如矩形、腰形，角度偏移，兩頭不等角，各種尺寸形狀以及單頭加工使用等多種功能；再者，此款數控式木工雙端開榫機，生產操作者不需要具備復雜的技術知識也可以操作，并可節省時間，提高工作效果。
文檔編號B27F1/00GK201371487SQ20092005067
公開日2009年12月30日 申請日期2009年1月22日 優先權日2009年1月22日
發明者馬炳強 申請人:馬炳強