一种板材平整度测量刨磨一体化工装的制作方法

本发明涉及板材制造技术领域，具体涉及一种板材平整度测量刨磨一体化工装。

背景技术：

板材平整度是指板材表面纵向凹凸量的偏差值，平整度是评定板材质量的重要技术指标之一，每一批次家具板材在生产完成后，需要抽检测定其表面平整度，以此来判定板材的合格与否。现有技术中的板材平整度测定方法是操作工人通过标准尺贴合板材表面，当标准尺与板材局部存在不贴合情况，操作工人根据自身经验来判断是否满足标准，同时操作人员对不合格板材表面刨磨保证贴合，这种测量方法费时费力，无法精确地判断板材表面偏差的程度大小，会严重影响板材成品家具的合格率。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种板材平整度测量刨磨一体化工装，以解决上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种板材平整度测量刨磨一体化工装，包括：

底座；

x轴导轨，所述x轴导轨固定在所述底座上，且x轴导轨上通过x轴驱动电机驱动滑动有滑座；

y轴导轨，所述y轴导轨固定在所述滑座顶面，且y轴导轨上通过y轴驱动电机驱动滑动有用于夹持板材的夹具；

顶座，所述顶座通过支架安装在所述底座上方；

测量机构，所述测量机构设置在所述顶座底面，且测量机构用于测量板材表面平整度；

刨磨机构，所述刨磨机构设置在所述测量机构旁，且刨磨机构用于板材表面不平整区域刨磨；

处理器，所述处理器用于接收处理所述测量机构的测量数据，并判断板材表面平整度是否合格。

通过采用上述方案，首先用夹具夹持板材，控制测量机构开始工作，之后控制y轴驱动电机工作，带动板材沿y轴导轨运动，测量机构相对于板材由板材一端移动至板材另一端，对移动范围内板材表面平整度进行测量，并将信息反馈给处理器，处理器处理信息判断板材是否合格，若合格则控制x轴驱动电机工作带动y轴导轨和板材移动相当于测量机构测量宽度的距离，之后继续控制y轴驱动电机工作重复上述检测步骤；若不合格则控制刨磨机构工作，直接控制y轴驱动电机工作带动板材复位，刨磨机构对测量机构的测量区域进行刨磨，刨磨完成后再控制x轴驱动电机工作带动y轴导轨和板材移动相当于测量机构测量宽度的距离，之后继续控制y轴驱动电机工作重复上述检测步骤。

本发明在上述技术方案的基础上，还可以做如下改进:

进一步的，所述测量机构包括：

测量台，所述测量台通过恒压伸缩机构安装在所述顶座下方，且测量台底部设有滑轮；

加速度传感器，所述加速度传感器设置在所述测量台上用于检测测量台垂直方向的实时加速度；

位移传感器，所述位移传感器用于记录所述测量台的实时位移；

其中，所述恒压伸缩装置内部压力保持恒定，且受到外部压力时自动泄压收缩保持压力恒定，外部压力减少时自动伸出保持压力恒定；所述加速度传感器和位移传感器与所述处理器电连接反馈实时加速度数据和实时位移，处理器根据实时加速度得到测量台实时竖直方向的位移量，并根据实时位移得到板材表面的实时平整度信息。

通过采用上述方案，恒压伸缩装置用于控制测量台底部滑轮实时贴紧板材，处理器对实时加速度进行二重积分得到测量台的实时竖直方向位移，并根据位移传感器反馈的测量台水平反向实时位移，得到板材表面实时平整度信息。

进一步的，所述恒压伸缩机构包括气缸和气源，所述气缸的固定端与所述作业台连接，活动端与所述测量台连接，所述气源的出气口依次连接有调压阀、恒压阀和电磁阀，所述电磁阀设有进出气口和两个工作气口，进出气口与所述恒压阀连接，两个工作气口分别与所述气缸的无杆腔和有杆腔连接；所述调压阀控制气压恒定为p1，所述恒压阀设有最大压力值p2，气压大于p2时恒压阀打开泄压。

进一步的，所述刨磨机构包括：

刨磨支架，所述刨磨支架设置在所述顶座底面，且刨磨支架一端通过销轴安装在顶座底面上，另一端设有刨磨头；

驱动油缸，所述驱动油缸设置在所述顶座底面和刨磨支架之间，且驱动油缸用于驱动所述刨磨支架绕销轴旋转以控制所述刨磨头贴紧板材工作。

通过采用上述方案，当板材测量区域不合格需要刨磨时，驱动油缸控制刨磨头贴紧板材，在y轴驱动电机带动下板材移动，刨磨头对板材表面进行刨磨。

进一步的，所述夹具包括沿所述y轴导轨滑动的滑块，所述滑块两侧面对称设有支撑板，所述支撑板上开设有沿x轴方向的条形通孔，所述条形通孔内通过锁紧螺栓固定有夹板，一对所述支撑板上的所述夹板配合夹持板材。

进一步的，还包括控制器，控制器接收所述处理器的判断信息并控制所述y轴驱动电机、x轴驱动电机、测量机构和刨磨机构工作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明能够准确测量判断板材表面平整度，并根据平整度信息确认是否需要刨磨，需要刨磨则直接进行刨磨操作，保证板材家具的质量，自动化程度高，省时省力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本发明的实施例的结构示意图。

图2是本发明的实施例的底座的俯视结构示意图。

图3是本发明的实施例的恒压伸缩机构的系统示意图。

图中所示：

1、底座；

2、x轴导轨；201、x轴驱动电机；

3、滑座；

4、y轴导轨；401、y轴驱动电机；

5、夹具；501、滑块；502、支撑板；503、条形通孔；504、夹板；505、锁紧螺栓；

6、测量机构；601、测量台；602、加速度传感器；603、位移传感器；604、滑轮；

7、刨磨机构；701、刨磨支架；702、刨磨头；703、驱动油缸；

8、恒压伸缩机构；801、气缸；802、气源；803、调压阀、804、恒压阀；805、电磁阀。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1至3所示，本实施例提供的一种板材平整度测量刨磨一体化工装，包括底座1，x轴导轨2，y轴导轨4，顶座，测量机构6，刨磨机构7，处理器(图中未画出)和控制器(图中未画出)。

x轴导轨2固定在底座1上，且x轴导轨2上通过x轴驱动电机201驱动滑动有滑座3。

y轴导轨4固定在滑座3顶面，且y轴导轨4上通过y轴驱动电机401驱动滑动有用于夹持板材的夹具5。夹具5包括沿y轴导轨4滑动的滑块501，滑块501两侧面对称设有支撑板502，支撑板502上开设有沿x轴方向的条形通孔503，条形通孔503内通过锁紧螺栓505固定有夹板504，一对支撑板502上的夹板504配合夹持板材。

顶座通过支架安装在底座1上方。

测量机构6设置在顶座底面，且测量机构6用于测量板材表面平整度。

刨磨机构7设置在测量机构6旁，且刨磨机构7用于板材表面不平整区域刨磨。

具体的，测量机构6包括测量台601，加速度传感器602和位移传感器603。

测量台601通过恒压伸缩机构8安装在顶座下方，且测量台601底部设有滑轮604。

恒压伸缩装置内部压力保持恒定，且受到外部压力时自动泄压收缩保持压力恒定，外部压力减少时自动伸出保持压力恒定；加速度传感器602和位移传感器603与处理器电连接反馈实时加速度数据和实时位移，处理器根据实时加速度得到测量台601实时竖直方向的位移量，并根据实时位移得到板材表面的实时平整度信息。

恒压伸缩装置用于控制测量台601底部滑轮604实时贴紧板材，处理器对实时加速度进行二重积分得到测量台601的实时竖直方向位移，并根据位移传感器603反馈的测量台601水平反向实时位移，得到板材表面实时平整度信息。

恒压伸缩机构8包括气缸801和气源802，气缸801的固定端与作业台连接，活动端与测量台601连接，气源802的出气口依次连接有调压阀803、恒压阀804和电磁阀805，电磁阀805设有进出气口和两个工作气口，进出气口与恒压阀804连接，两个工作气口分别与气缸801的无杆腔和有杆腔连接；调压阀803控制气压恒定为p1，恒压阀804设有最大压力值p2，气压大于p2时恒压阀804打开泄压。

首先通过气缸801控制滑轮604与板材表面贴近，内部压力保持p1，当测量台601经过板材表面凹陷区域时，气缸801受到的压力减少自动伸出保证滑轮604与板材贴紧；当测量台601经过板材表面凸出区域时，气缸801受到的压力增大自动收缩保证滑轮604与板材贴紧，从而保证测量台601竖直方向上随着板材表面动作。

加速度传感器602设置在测量台601上用于检测测量台601垂直方向的实时加速度。

位移传感器603用于记录测量台601的实时位移。

处理器用于接收处理测量机构6的测量数据，并判断板材表面平整度是否合格。

具体的，加速度传感器602和位移传感器603与处理器电连接反馈实时加速度数据和实时位移，处理器接收实时加速度后减去重力加速度并进行二次双重积分得到测量台601实时竖直方向的位移量。

由于滑轮604与板材表面压力保持恒定，因此测量台601的竖直方向位移量就相当于板材表面的凹凸变量，之后处理器并根据实时位移得到板材表面的实时平整度信息，与平整度标准进行比对判断板材表面测量区域平整度是否合格。

刨磨机构7包括刨磨支架701和驱动油缸703。

刨磨支架701设置在顶座底面，且刨磨支架701一端通过销轴安装在顶座底面上，另一端设有刨磨头702；

驱动油缸703设置在顶座底面和刨磨支架701之间，且驱动油缸703用于驱动刨磨支架701绕销轴旋转以控制刨磨头702贴紧板材工作。

当板材测量区域不合格需要刨磨时，驱动油缸703控制刨磨头702贴紧板材，在y轴驱动电机401带动下板材移动，刨磨头702对板材表面进行刨磨。

本实施例控制器用于接收处理器的判断信息并控制y轴驱动电机401、x轴驱动电机201、测量机构6和刨磨机构7工作。控制器为plc控制器，且控制器与y轴驱动电机401、x轴驱动电机201、恒压伸缩机构8、驱动油缸703和处理器电连接。

本实施例的具体工作过程如下：

s1、通过一对夹板504将板材夹持，控制器通过气缸801控制滑轮604与板材表面贴紧；

s2、控制器控制y轴驱动电机401工作，测量台601相对于板材由板材一端移动至另一端，加速度传感器602和位移传感器603实时传送数据给处理器，处理器接收处理数据得到平整度信息，并判断检测区域板材表面平整度是否合格，若不合格进行步骤s3，若合格进行步骤s4；

s3、控制器控制驱动油缸703收缩，从而带动刨磨头702贴紧板材，之后控制器控制y轴驱动电机401工作，测量台601相对于板材由板材另一端移动至初始位置，刨磨头702702对板材表面进行刨磨；

s4、控制器控制x轴驱动电机201工作，带动板材移动相当于测量台601宽度的范围，从而将未检测的板材区域放置在测量台601下；

s5、重复s1至s4步骤。

本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

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