双端数控榫头机的制作方法

本发明涉及木工机械加工设备技术领域，具体涉及双端数控榫头机。

背景技术：

数控榫头机，又称数控铣钻床，是一种三轴联动机床，该铣钻机既可分别实现钻削、铣削、镗孔、铰孔，又可实现坐标镗孔，精确、高效地完成三维的各种复杂曲面如样板、冲模、弧形槽等零件的自动加工。其中，数控榫头机是数控榫头机的一种设备，现已成为机械加工制造领域的最主要设备之一。

数控榫头机一般用于加工木材，其设置有各种类型的刀具才对木材的端部进行铣削、钻削等加工操作。但是，现有技术中的数控榫头机用于放置木材的固定机构过于复杂，需要调整木材加工角度时的工序繁琐。同时，由于数控榫头机一次性只能加工木材的一个部位，需要加工完该部位后才能进行下一个工序，转而加工另一个部分。这样的结构设置和加工方式导致数控榫头机的加工和调整效率低下和加工精度低，难以满足现代化机械加工的需求。

技术实现要素：

为解决现有数控榫头机的加工和调整效率低下和加工精度低，难以满足现代化机械加工需求的问题，本发明提供了一种双端数控榫头机。

一种双端数控榫头机，其特征在于，包括机床床身，所述机床床身的两端设有第一机头组件和第二机头组件，所述第一机头组件和所述第二机头组件均包括水平托板机构，所述水平托板机构可滑动地设置在所述机床床身的顶部；所述水平托板机构包括托板结构和水平导轨座，所述托板结构上固定设有减速机构，所述水平导轨座上固定设有齿条结构，所述减速机构和所述齿条结构啮合配合，所述减速机构用于驱动所述水平导轨座旋转运动。

进一步地，所述减速机构包括齿轮轴、驱动机构和减速器，所述齿轮轴和所述齿条结构啮合配合，所述减速器设置在所述齿轮轴和所述驱动机构之间，所述减速器用于减速传动作用。

进一步地，所述水平托板机构还包括刻度标尺，所述刻度标尺固定设置在所述水平导轨座上，且所述刻度标尺和所述齿条结构相邻设置，所述水平导轨座可相对于所述托板结构旋转的角度范围为-12°～45°。

进一步地，所述水平托板机构还包括杠杆机构，所述杠杆机构包括第一气缸组件和第一杆体，所述第一杆体的底部设有固定块，所述托板结构上设有滑槽，所述第一杆体从顶部至底部依次贯穿所述第一气缸组件和所述滑槽设置，以使所述固定块设置在所述托板结构的底部，所述第一气缸组件包括气缸本体和碟簧结构，所述碟簧结构设置在所述气缸本体的内部。

进一步地，所述杠杆机构还包括第二杆体、摆杆结构和第二气缸组件，所述摆杆结构的一端和所述第一杆体可旋转连接，另一端和所述第二杆体可旋转连接，所述第二杆体贯穿所述第二气缸组件设置。

进一步地，所述第一机头组件和所述第二机头组件还包括料斗机构，所述料斗机构固定设置在所述水平托板机构上，所述料斗机构包括中部挡板、托料板、活动挡板和固定挡板，所述活动挡板可滑动地设置在所述中部挡板的一侧，所述固定挡板固定设置在所述中部挡板的另一侧，所述活动挡板上固定设有卡料气缸，所述卡料气缸用于推动所述活动挡板朝向所述固定挡板的方向运动。

进一步地，所述料斗机构还包括升降气缸机构，所述升降气缸机构包括气缸固定架和升降气缸，所述气缸固定架固定设置在所述中部挡板上，所述升降气缸的一端和所述气缸固定架固定连接，另一端和所述托料板固定连接。

进一步地，所述料斗机构还包括水平滑动机构，所述水平滑动机构包括滑座和导轨座，所述滑座可沿水平方向滑动地设置在所述导轨座上，所述中部挡板固定设置在所述滑座的顶部。

进一步地，所述第一机头组件和所述第二机头组件还包括除尘防尘罩机构，所述除尘防尘罩机构可滑动地设置在所述水平托板机构的顶部，所述除尘防尘罩机构包括防尘罩组件，所述防尘罩组件固定设置在刀具驱动机构上，所述防尘罩组件包括防尘罩本体、第一刀具和第二刀具，所述防尘罩本体的边缘环绕设有毛刷结构，所述第一刀具和所述第二刀具之间设有装配凹槽，所述装配凹槽固定设有所述毛刷结构。

进一步地，所述除尘防尘罩机构还包括除尘罩组件，所述除尘罩组件固定设置在垂直滑座机构上，所述除尘罩组件包括除尘罩本体、除尘罩侧板和吸尘口，所述防尘罩本体和所述毛刷结构之间形成第一容纳空间，所述除尘罩本体和所述除尘罩侧板之间形成第二容纳空间，所述第一容纳空间和所述第二容纳空间相连通，所述吸尘口和所述第二容纳空间相连通。

本发明提供的双端数控榫头机，包括机床床身，机床床身的两端设有第一机头组件和第二机头组件。其中，第一机头组件和第二机头组件均可用于放置并加工木材，也即可同时实现一组木材的两端双工位加工，无需等待一端加工完毕后再进行下一个工序。第一机头组件和第二机头组件均包括水平托板机构，水平托板机构上的水平导轨座通过减速机构和齿条结构的啮合配合，以实现在托板结构上的旋转运动，进而实现水平导轨座上的加工刀具等的旋转运动，通过该简单结构的设置即可完成木材加工角度调整的工序。

因此，本发明提供的双端数控榫头机，无需采用复杂的固定机构即可实现木材加工角度调整的工序，同时两个机头组件的设置可以满足木材的双工位加工操作，减少木材各个工序的等待时间，以提高数控榫头机的加工效率。

附图说明

图1是本发明的双端数控榫头机的结构示意图；

图2是图1圆圈部分的局部放大图；

图3是本发明的双端数控榫头机的另一结构示意图；

图4是图3圆圈部分的局部放大图；

图5是本发明的水平托板机构的结构示意图；

图6是图5圆圈部分的局部放大图；

图7是本发明的减速机构的结构示意图；

图8是本发明的托板结构和杠杆机构的结构示意图；

图9是本发明的托板结构和杠杆机构的另一结构示意图；

图10是图9圆圈部分的局部放大图；

图11是本发明的杠杆机构的结构示意图；

图12是本发明的杠杆机构的另一结构示意图；

图13是图12的a-a剖面图；

图14是本发明的第一气缸组件的爆炸图；

图15是本发明的料斗机构的结构示意图；

图16是本发明的料斗机构的另一结构示意图；

图17是本发明的升降气缸机构的结构示意图；

图18是本发明的水平滑动机构的结构示意图；

图19是本发明的除尘防尘罩机构的结构示意图；

图20是本发明的防尘罩组件的结构示意图；

图21是本发明的除尘罩组件的结构示意图；

附图标记说明：1、机床床身；2、第一机头组件；3、第二机头组件；4、水平托板机构；401、托板结构；4011、滑槽；402、水平导轨座；403、减速机构；4031、齿轮轴；4032、驱动机构；4033、减速器；404、齿条结构；405、刻度标尺；406、杠杆机构；4061、第一杆体；40611、固定块；4062、第一气缸组件；40621、气缸本体；40622、碟簧结构；4063、第二杆体；4064、摆杆结构；4065、第二气缸组件；5、料斗机构；501、中部挡板；502、托料板；503、活动挡板；504、卡料气缸；505、固定挡板；506、升降气缸机构；5061、气缸固定架；5062、升降气缸；507、水平滑动机构；5071、滑座；5072、导轨座；6、除尘防尘罩机构；601、防尘罩组件；6011、防尘罩本体；6012、第一刀具；6013、第二刀具；6014、毛刷结构；6015、装配凹槽；602、除尘罩组件；6021、除尘罩本体；6022、除尘罩侧板；6023、吸尘口。603、刀具驱动机构；604、垂直滑座机构。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1-图4所示，根据本发明的实施例，双端数控榫头机包括机床床身1，该机床床身1的两端设有第一机头组件2和第二机头组件3。其中，第一机头组件2和第二机头组件3均可用于放置并加工木材，也即可同时实现一组木材的两端双工位加工，无需等待一端加工完毕后再进行下一个工序。

第一机头组件2和第二机头组件3均包括水平托板机构4，水平托板机构4可滑动地设置在机床床身1的顶部。具体地，水平托板机构4可滑动的方向为第一机头组件2和第二机头组件3连线所在的直线方向，也即通过滑动水平托板机构4可增大或者减小第一机头组件2和第二机头组件3之间的距离，以配合待加工木材的实际长度。

参见图5和图6所示，根据本发明的实施例，水平托板机构4包括托板结构401和水平导轨座402，托板结构401上固定设有减速机构403，水平导轨座402上固定设有齿条结构404，减速机构403和齿条结构404啮合配合，减速机构403用于驱动水平导轨座402旋转运动。具体地，减速机构403贯穿固定设置在托板结构401上，减速机构403伸出托板结构401的部分和齿条结构404啮合配合，转动时带动齿条结构404同步旋转运动，从而带动水平导轨座402旋转运动。进而实现水平导轨座402上的加工刀具等的旋转运动，通过该简单结构的设置即可完成木材加工角度调整的工序，实现多方向、多角度运动路径的调整。

参见图7所示，根据本发明的实施例，减速机构403包括齿轮轴4031、驱动机构4032和减速器4033，齿轮轴4031和齿条结构404啮合配合，减速器4033设置在齿轮轴4031和驱动机构4032之间，减速器4033用于减速传动作用。具体地，驱动机构4032可以为驱动电机结构，直接驱动齿轮轴4031旋转运动；也可以为气缸组件，搭配丝杆结构实现齿轮轴4031在不同维度方向上的旋转运动。减速器4033的刚性壳体内部封闭设置有齿轮-蜗杆传动元器件，设置在齿轮轴4031和驱动机构4032之间，可起到匹配转速和传递转矩的作用，从而控制驱动机构4032和齿轮轴4031旋转运动的传动比，精确控制齿轮轴4031在不同维度方向上的旋转运动。

参见图6所示，根据本发明的实施例，水平托板机构4还包括刻度标尺405，刻度标尺405固定设置在水平导轨座402上，且刻度标尺405和齿条结构404相邻设置，水平导轨座402可相对于托板结构401旋转的角度范围为-12°～45°。具体地，在确定水平导轨座402的初始位置为0°的情况下，水平导轨座402相对于托板结构401旋转的角度范围为-12°～45°。由于水平导轨座402可相对于托板结构401在顺时针方向和逆时针方向旋转，无论水平导轨座402的初始行程是逆时针还是顺时针方向旋转，在水平导轨座402往回转动的部分行程即为其运动空程，合计65°的旋转角度设置可以最大程度的满足水平导轨座402的有效行程和运动空程之比的数据最大化。刻度标尺405上刻有旋转角度的具体数值，其两端点的数值分别为-15°和50°，每一个旋转角度的具体数值均对应水平导轨座402的实时旋转角度。用户可通过刻度标尺405的实时旋转角度数值判断水平导轨座402的实时旋转角度。

参见图8-图10所示，根据本发明的实施例，水平托板机构4还包括杠杆机构406，杠杆机构406包括第一气缸组件4062和第一杆体4061，第一杆体4061的底部设有固定块40611，托板结构401上设有滑槽4011，第一杆体4061从顶部至底部依次贯穿第一气缸组件4062和滑槽4011设置，以使固定块40611设置在托板结构401的底部。具体地，第一杆体4061穿过托板结构401上的滑槽4011，可沿着滑槽4011并朝其左右两侧滑动，而固定块40611即设置在该滑槽4011的底部。当设备处于正常工作状态时，杠杆机构406沿着托板结构401上的滑槽4011做一定角度的往复旋转运动。而当设备处于待机状态或者停机状态时，第一气缸组件4062可为第一杆体4061提供向上运动的行程作用力，从而驱动第一杆体4061向上运动，控制第一杆体4061向上运动带动其底部的固定块40611向上运动至和滑槽4011底部配合，固定块40611和滑槽4011的左右两边相抵接，此时由于固定块40611受到滑槽4011左右两边的限位效果，第一杆体4061无法继续滑动，从而起到锁紧限位该杠杆机构406的效果。同时，当气缸处于低气压甚至无气压的情况下，该杠杆机构406仍可以实现强有力的锁紧限位作用，防止加工部件继续运动。

参见图14所示，根据本发明的实施例，第一气缸组件4062包括气缸本体40621和碟簧结构40622，碟簧结构40622设置在气缸本体40621的内部。具体地，碟簧结构40622为中部略微向上斜凸起的环形结构，且该碟簧结构40622具有一定的形变性能。当杠杆机构406处于可滑动的状态时，第一杆体4061处于竖直方向的最底端位置，此时第一杆体4061对该碟簧结构40622产生一个向下的作用力，相对的，碟簧结构40622也会对第一杆体4061产生一个相反方向的弹性作用力。当杠杆机构406需要转换至锁定限位的状态时，若第一气缸组件4062处于低气压甚至无气压的情况下，则不能提供足够的作用力使第一杆体4061向上运动，此时受压迫略微变形的碟簧结构40622会提供第一杆体4061向上运动的辅助弹性应力，从而保证杠杆机构406处于低气压甚至无气压的情况下仍能实现强有力的锁紧限位作用。此外，该碟簧结构40622具有良好的缓冲吸震能力，可有效避免第一气缸组件4062的内部元件由于刚性接触碰撞导致材料损坏。

参见图11-图13所示，根据本发明的实施例，杠杆机构406还包括第二杆体4063、摆杆结构4064和第二气缸组件4065，摆杆结构4064的一端和第一杆体4061可旋转连接，另一端和第二杆体4063可旋转连接，第二杆体4063贯穿第二气缸组件4065设置。具体地，摆杆结构4064的左右两端分别可旋转地连接第一杆体4061和第二杆体4063，当第二杆体4063向下运动时，拉动摆动结构4064的左侧向下运动。此时由于杠杆原理，摆动结构4064的右侧向上运动，从而带动第一杆体4061向上运动，进而带动第一杆体4061底部设置在的固定块40611向上运动。第二杆体4063贯穿第二气缸组件4065设置，第一气缸组件4062可为第二杆体4063提供向下运动的行程作用力，从而驱动第二杆体4063向下运动，进而通过摆动结构4064的杠杆作用力为第一杆体4061提供向上运动的作用力。

参见图15和图16所示，根据本发明的实施例，第一机头组件2和第二机头组件3还包括料斗机构5，料斗机构5固定设置在水平托板机构4上，料斗机构5包括中部挡板501、托料板502、活动挡板503和固定挡板505，活动挡板503可滑动地设置在中部挡板501的一侧，固定挡板505固定设置在中部挡板501的另一侧，活动挡板503上固定设有卡料气缸504，卡料气缸504用于推动活动挡板503朝向固定挡板505的方向运动。具体地，托料板502用于放置待加工工件，活动挡板3和固定挡板5之间用于卡设待加工工件。固定挡板505无法相对于中部挡板501移动，活动挡板503在卡料气缸504的驱动作用力下，可向固定挡板505的方向移动，从而缩小活动挡板503和固定挡板505间的距离。当待加工物料放置在托料板502上时，为适配不同类型大小的物料工件，可通过调整活动挡板503的位置从而调整活动挡板503和固定挡板505之间的距离至刚好可以抵接卡住待加工物料的位置，完成待加工物料的固定操作。也即通过调整活动挡板503和固定挡板505之间的距离即可适配不同大小和类型的工件，完成不同物料工件的精确调整。

参见图17所示，根据本发明的实施例，料斗机构5还包括升降气缸机构506，升降气缸机构506包括气缸固定架5061和升降气缸5062，气缸固定架5061固定设置在中部挡板501上，升降气缸5062的一端和气缸固定架5061固定连接，另一端和托料板502固定连接。具体地，升降气缸机构506用于托料板502在竖直方向上的升降操作。气缸固定架5061固定设置在中部挡板501上，升降气缸5062的伸缩轴可相对于气缸本体做伸缩往复运动，也即实现托料板502相对于气缸固定架5061做竖直方向的升降运动，从而完成托料板502在中部挡板501的竖直方向上的高度调整，以适应不同物料工件的加工位置精确调整。

参见图18所示，根据本发明的实施例，料斗机构5还包括水平滑动机构507，水平滑动机构507包括滑座5071和导轨座5072，滑座5071可沿水平方向滑动地设置在导轨座5072上，中部挡板501固定设置在滑座5071的顶部。具体地，中部挡板501可通过滑座5071和导轨座5072之间的相对滑动来实现其在水平方向上的位置调整。当待加工物料的水平长度太短，无法和中部挡板501相抵接完成固定时，即可通过调整滑座5071的水平位置以调整中部挡板501的水平位置，使其适配不同类型大小的待加工物料工件。

参见图19和图20所示，根据本发明的实施例，第一机头组件2和第二机头组件3还包括除尘防尘罩机构6，除尘防尘罩机构6可滑动地设置在水平托板机构4的顶部，除尘防尘罩机构6包括防尘罩组件601，防尘罩组件601固定设置在刀具驱动机构603上，防尘罩组件601包括防尘罩本体6011、第一刀具6012和第二刀具6013。具体地，第一刀具6012和第二刀具6013用于用于木材不同种类的加工操作，第一刀具3为倒角刀具，可用于材料的切削操作，第二刀具4可用于材料的铣削操作。由于水平托板机构4可沿着机床床身1方向移动，同时水平导轨座402可相对于托板结构401旋转运动，二者结合即可实现第一刀具6012和第二刀具6013的多维度、多方向的调整操作。

防尘罩本体6011的边缘环绕设有毛刷结构6014，第一刀具6012和第二刀具6013之间设有装配凹槽6015，装配凹槽6015固定设有毛刷结构6014。具体地，环绕设置在防尘罩本体6011边缘的毛刷结构6015用于阻挡第一刀具6012和第二刀具6013产生的粉尘，防止粉尘从防尘罩组件601中无序的随意散发出来，从而污染空气。而固定设置在装配凹槽6015上也即设置在第一刀具6012和第二刀具6013之间的毛刷结构6014则用于阻挡第一刀具6012产生的粉尘，防止第一刀具6012产生的粉尘上扬，然后附着在第二刀具6013上，从而影响第二刀具6013的切削精度，进而影响第二刀具6013的加工操作。

参见图21所示，根据本发明的实施例，除尘防尘罩机构6还包括除尘罩组件602，除尘罩组件602固定设置在垂直滑座机构604上，除尘罩组件602包括除尘罩本体6021、除尘罩侧板6022和吸尘口6023，防尘罩本体6011和毛刷结构6014之间形成第一容纳空间，除尘罩本体6021和除尘罩侧板6022之间形成第二容纳空间，第一容纳空间和第二容纳空间相连通，吸尘口6023和第二容纳空间相连通。具体地，由于毛刷结构6014的阻挡作用，第一刀具6012和第二刀具6013产生的粉尘会收纳集中在第一容纳空间中，无法从第一容纳空间中随意散发出去。从第一容纳空间通向第二容纳空间，再从吸尘口6023通出。吸尘口6023的另一端可和外部空气或者其他外部设备连通，从而将第二容纳空间中的粉尘通入其他设备中处理或者外界空气中。

当然，以上是本发明的优选实施方式。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明基本原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

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