榫头专用加工设备的制作方法

本实用新型涉及木材加工设备，特别是涉及一种榫头专用加工设备。

背景技术：

板材连接方式一般有螺纹固定连接、粘接、铆接等，这些连接方式皆需要外加连接材料进行板材的连接，不但操作不方便，而且有时会影响板材整体美观效果。为了解决此问题，还有的采用在一板材表面加工燕尾槽，另一个板材上加工出与燕尾槽相配合的榫头，通过燕尾槽与榫头的配合实现板材的连接，这种连接方式装配时榫头从燕尾槽一端的侧开口装入，对于面积比较大的板材，由于其燕尾槽的长度比较长，装配前需要把两块板材错开较长的距离，占有空间大；而且，装配时，需将板材滑动较长的距离，费时费力。

本专利的发明人于2018年5月8日申请了名称为“一种板材连接结构”的实用新型专利，该板材连接结构，通过在燕尾槽一侧开设取放槽，装配时，先将榫头对准取放槽，并插入取放槽中，然后将榫头滑入燕尾槽内，从而完成第一板材和第二板材的连接。这种板材连接机构具有装配快速、省力的优点。但该燕尾槽加工效率低下。

技术实现要素：

针对上述现有技术现状，本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种加工效率高的榫头专用加工设备。

为了解决上述技术问题，本实用新型所提供的一种榫头专用加工设备，包括：机台，其上设置有用于放置待加工木板的支撑面；木板固定装置，其用于固定所述待加工木板；榫头加工装置，其包括榫头铣刀、用于驱动榫头铣刀旋转的至少一个铣刀驱动电机、用于驱动所述榫头铣刀和所述铣刀驱动电机沿x轴方向往返运动的x轴驱动机构以及用于驱动所述榫头铣刀和所述铣刀驱动电机沿z轴方向往返运动的z轴驱动机构；以及控制装置，其与所述木板固定装置、所述铣刀驱动电机、所述x轴驱动机构以及所述z轴驱动机构连接。

本实用新型的榫头专用加工设备可实现一次性自动加工榫头，加工效率高，省时省力。

优选地，所述支撑面水平设置，所述木板固定装置设置在所述支撑面的上方，所述榫头加工装置位于所述支撑面的一侧，且所述榫头铣刀沿y轴方向布置，所述榫头铣刀的刀头朝向所述支撑面侧。

优选地，所述x轴驱动机构包括沿x轴方向延伸的x轴丝杆、与所述x轴丝杆螺纹配合的x轴滑块以及用于驱动所述x轴丝杆旋转的x轴驱动电机，所述z轴驱动机构和所述铣刀驱动电机安装在所述x轴滑块上。

优选地，所述z轴驱动机构包括固定在所述x轴滑块上的沿z轴方向延伸的z轴丝杆、与所述z轴丝杆螺纹配合的z轴滑块以及用于驱动所述z轴丝杆旋转的z轴驱动电机，所述铣刀驱动电机安装在所述z轴滑块上。

优选地，所述的榫头专用加工设备还包括用于驱动所述铣刀驱动电机和所述榫头铣刀沿y轴方向运动的y轴驱动机构。

优选地，所述y轴驱动机构包括固定在所述z轴滑块上的沿y轴方向延伸的y轴丝杆、与所述y轴丝杆螺纹配合的y轴滑块以及用于驱动所述y轴丝杆旋转的y轴驱动电机，所述铣刀驱动电机安装在所述z轴驱动机构的y轴滑块上。

优选地，所述铣刀驱动电机和所述榫头铣刀的数量为2～5个，所有所述铣刀驱动电机沿所述x轴方向以一定间距间隔地固定在所述z轴滑块上。

优选地，所述机台上设置有沿x轴方向延伸的安装槽，所述榫头加工装置安装在所述安装槽内。

优选地，在所述机台的上方还设置有沿x轴方向横跨的横梁，所述横梁的两端固定在机台上，所述木板固定装置安装在所述横梁上。

优选地，所述木板固定装置包括沿x轴方向间隔地设置在所述机台上方的若干压板和用于分别驱动若干所述压板的若干固定气缸，所述固定气缸的缸体固定在横梁上，所述固定气缸的伸缩杆与所述压板连接。

本实用新型附加技术特征所具有的有益效果将在本说明书具体实施方式部分进行说明。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的榫头专用加工设备的轴测图；

图2为图1中所示榫头专用加工设备的分解结构示意图；

图3为图1中所示榫头专用加工设备的榫头加工装置的分解结构示意图。

附图标记说明：10、机台；11、机台主体；111、支撑面；12、支撑架；13、横梁；14、安装槽；20、木板固定装置；21、压板；22、固定气缸；30、榫头加工装置；31、榫头铣刀；31a、刀头；32、铣刀驱动电机；33、x轴丝杆；34、x轴滑块；35、x轴驱动电机；36、z轴丝杆；37、z轴滑块；38、z轴驱动电机；39、安装座；310、y轴丝杆；311、y轴滑块；312、y轴驱动电机；313、安装架；314、底座；41、操作面板；51、定位台阶；52、定位块；53、定位气缸。

具体实施方式

下面参考附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，以下各实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

实施例一

如图1-图3所示，本实用新型其中一个实施例中的榫头专用加工设备包括机台10、木板固定装置20、榫头加工装置30以及控制装置，其中，机台10上设置有用于放置待加工木板的水平的支撑面111。优选地，机台10包括机台主体11和位于机台主体11一侧的用于放置待加工木板的支撑架12。优选地，在机台主体11还设置有沿x轴方向延伸的安装槽14。优选地，在机台主体11的上方还设置有沿x轴方向横跨的横梁13，横梁13的两端固定在机台主体11上。

木板固定装置20其用于固定所述待加工木板。优选地，所述木板固定装置20包括沿x轴方向间隔地设置在所述机台上方的若干压板21和用于分别驱动若干所述压板21的若干固定气缸22，所述固定气缸22的缸体固定在横梁13上，所述固定气缸22的伸缩杆与所述压板21连接。

榫头加工装置30用于加工榫头，榫头加工装置30安装在安装槽14内。如图2、3所示，榫头加工装置30包括沿y轴方向布置且刀头31a朝向支撑面111侧的榫头铣刀31、用于驱动所述榫头铣刀31旋转的铣刀驱动电机32、用于驱动所述榫头铣刀31和所述铣刀驱动电机32沿x轴方向往返运动的x轴驱动机构以及用于驱动所述榫头铣刀31和所述铣刀驱动电机32沿z轴方向往返运动的z轴驱动机构。

优选地，所述x轴驱动机构包括x轴丝杆传动机构或者x轴齿轮齿条机构以及用于驱动所述x轴丝杆传动机构的丝杆旋转或者所述x轴齿轮齿条机构的齿轮旋转的x轴驱动电机35。本实施例中，x轴驱动机构包括沿x轴方向延伸的x轴丝杆33、与所述x轴丝杆33螺纹配合的x轴滑块34以及用于驱动所述x轴丝杆33旋转的x轴驱动电机35，所述z轴驱动机构和所述铣刀驱动电机32安装在所述x轴滑块34上。x轴驱动机构除了采用丝杆传动机构之外，还可以采用齿轮齿条机构。

优选地，所述z轴驱动机构包括z轴丝杆传动机构或者z轴齿轮齿条机构以及用于驱动所述z轴丝杆传动机构的丝杆旋转或者所述z轴齿轮齿条机构的齿轮旋转的z轴驱动电机38。本实施例中，所述z轴驱动机构包括固定在所述x轴滑块34上的安装座39、安装在安装座39上的沿z轴方向延伸的z轴丝杆36、与所述z轴丝杆36螺纹配合的z轴滑块37以及用于驱动所述z轴丝杆36旋转的z轴驱动电机38，所述铣刀驱动电机32安装在所述z轴滑块37上。

控制装置与所述木板固定装置20、所述铣刀驱动电机32、所述x轴驱动机构以及所述z轴驱动机构连接。控制装置包括装在机台内的控制电路板以及设置在横梁13一侧面上的操作面板41，控制电路板具有单片机，操作面板41上设置有开始/停止按键。

本实用新型的榫头专用加工设备，加工前，榫头加工装置30处于初始状态(即图1中所示位置)，此时，x轴驱动机构的x轴滑块34位于x轴丝杆33的起始位置(即图1中最左位置)，榫头铣刀31的刀头31a位于支撑面111的下方。操作人员先将待加工木板放置在机台主体11和支撑面111上，放置好后，按下操作面板41上的开始/停止按键，控制电路板控制固定气缸22动作，固定气缸22的伸缩杆伸出，带动压板21下行，将木板压紧，然后控制电路板控制z轴驱动电机38旋转，z轴驱动电机38旋转带动z轴滑块37向上运动，从而带动榫头铣刀31的刀头31a上升，当榫头铣刀31接触到待加工木板下表面时z轴驱动电机38停止旋转，铣刀驱动电机32开始旋转将木板下表面多余的木料铣掉，同时控制电路板控制x轴驱动电机35旋转，带动x轴滑块34向图1中的右侧方向移动，从而带动榫头铣刀31向图1中的右侧方向移动，将木板下表面整个多余的木料铣掉。当榫头铣刀31走完整个去程时，控制z轴驱动电机38旋转，带动z轴滑块37向上运动，带动榫头铣刀31和铣刀驱动电机32向上运动，当榫头铣刀31接触到待加工木板上表面时z轴驱动电机38停止旋转，同时控制电路板控制x轴驱动电机35反向旋转，带动x轴滑块34向图1中的左侧方向移动，从而带动榫头铣刀31和铣刀驱动电机32向图1中的左侧方向移动，榫头铣刀31将木板上表面多余的木料铣掉，将木板上表面整个多余的木料铣掉，当榫头铣刀31走完整个返程时，控制电路板再控制x轴驱动电机35正向旋转，带动榫头铣刀31向图1中的右侧方向移动，同时z轴驱动电机38带动榫头铣刀31上下升降运动，将榫头左右两侧多余的木料铣掉，当榫头铣刀31走完整个去程时，所有榫头加工完成，最后z轴驱动电机38反向旋转带动榫头铣刀31回到初始位置，整个加工过程完成。由此可见，榫头专用加工设备可实现一次性自动加工榫头，加工效率高，省时省力。

优选地，榫头专用加工设备还包括用于驱动所述榫头铣刀31沿y轴方向运动的y轴驱动机构。优选地，所述y轴驱动机构包括y轴丝杆传动机构或者y轴齿轮齿条机构以及y轴丝杆传动机构的丝杆旋转或者所述y轴齿轮齿条机构的齿轮旋转的y轴驱动电机312。本实施例中，y轴驱动机构包括固定在所述z轴滑块37上的安装架313、安装在安装架313顶面上的底座314、安装在底座314上的沿y轴方向延伸的y轴丝杆310、与所述y轴丝杆310螺纹配合的y轴滑块311以及用于驱动所述y轴丝杆310旋转的y轴驱动电机312，所述铣刀驱动电机32安装在所述y轴滑块311上。这样，放置带加工木板和取下加工完成木板时，y轴驱动机构驱动榫头铣刀31朝后侧运动，这样可以防止榫头铣刀31与木板产生干涉。

优选地，所述铣刀驱动电机32和所述榫头铣刀31的数量为2～5个，所有所述铣刀驱动电机32沿所述x轴方向以一定间距间隔地固定在所述z轴滑块37上。这样具有2～5个榫头铣刀31同时工作，大大提高了加工效率。

优选地，榫头专用加工设备还包括用于对所述待加工木板进行定位的木板定位装置，所述木板定位装置包括设置在所述支撑面沿所述x轴方向上的定位台阶51、设置在所述支撑面沿所述y轴方向上的且可上下升降的定位块52以及用于驱动所述定位块52上下运动的定位气缸53。放置木板前，定位气缸53的伸缩杆伸出，带动定位块52下降，定位块52的侧面与定位台阶51的侧面呈直角，定位块52的侧面与定位台阶51的侧面一起对木板的x方向和y方向进行定位，以快速将木板放置在指定位置。

实施例二

本实施例中的榫头专用加工设备与上述实施例的榫头专用加工设备的结构大体相同，不同之处在于，所述榫头铣刀31沿z轴方向布置，榫头铣刀31的刀头31a朝上，所述待加工木板竖直固定在榫头铣刀31的刀头31a的上方。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

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