一种木制品加工方法
文献发布时间:2023-06-19 10:00:31
技术领域
本发明属于木制品加工技术领域,具体涉及一种木制品加工方法。
背景技术
随着人们对生活品质要求的不断提高,各种木质工艺品、木质装饰、木质家具等已经成为室内装修的重要元素之一。现如今木质品的结构形式已经不拘泥于传统的方正形结构,而是利用各种线条的组合设计出更具现代感的样式,其中木条是现有木质品设计中重要的构成元素之一,然而为了使木条具有更广泛的设计用途,就需要将木条弯曲成各种形状,本发明主要涉及一种将平直木条弯曲成花瓶状轮廓的装置,这一过程中存在诸多问题亟待解决,其一是木条长短不一且散乱无序,因此需要一种上料设备将木条整理成有序的状态以便后续批量加工,其二是木条在弯曲过程中需要对起进行加热软化,然而现有技术中没有能够在加热软化的同时将木条弯曲的设备,其三是木条批量弯曲成型后需要逐个分离以便后续加工使用,现有技术也没有能够实现木条自动分料的设备,其四是现有技术中缺乏能够将木条在各个工序间进行流转的自动输送设备,导致加工效率较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种木制品加工方法,能够实现平直木条到弯曲木条的自动上料、加热、弯曲、烘干和卸料操作,实现木条的自动化成型。
本发明采取的技术方案具体如下:
一种木制品加工方法,包括如下步骤:
步骤1:利用环切设备对木条表面进行切削,将木条切削成等径的直杆状;
步骤2:对木条两端进行修剪,使各木条长度一致;
步骤3:对木条表面浮尘进行清洗,并自然晾干;
步骤4:将多根木条平行排列成一排,并将整排木条转移至弯曲机械手上;所述弯曲机械手包括底座、固定辊、摆动辊和活动叉辊,固定辊、摆动辊和活动叉辊的轴线相互平行,固定辊与底座固接,摆动辊与第一摆杆固接,第一摆杆与底座枢接,活动叉辊包括两根相互平行的辊体,两辊体与一杠杆固接,杠杆中部与第二摆杆枢接,第二摆杆与底座枢接且枢轴与第一摆杆和底座之间的枢轴同轴设置,所述固定辊设有一个,摆动辊和活动叉辊分别对称设置有一对,摆动辊沿摆动路径具有工位a和工位b,活动叉辊沿摆动路径具有工位c和工位d,当摆动辊位于工位a且活动叉辊位于工位c时平直的木条原料能够穿插在固定辊、摆动辊和活动叉辊之间,且固定辊和摆动辊位于木条原料的一侧,活动叉辊位于木条原料的另一侧;当活动叉辊由工位c摆动至工位d时能够是木条原料以固定辊为支点进行弯曲,并通过木条原料将摆动辊由工位a驱动至工位b,摆动辊运动至工位b后停止,此时活动叉辊继续向工位d摆动能够将摆动滚与固定辊之间的木条原料压弯成凹陷状,使木条整体呈现出收腰状的花瓶形轮廓;
步骤5:将弯曲机械手置于加热室内,并向加热室内通入高温蒸汽使木条软化,蒸汽温度为120℃-140℃;
步骤6:蒸汽加热10min-20min后弯曲机械手开始对木条进行弯曲,弯曲幅度随着加热时长的增加而逐渐增大;
步骤7:蒸汽加热40min-60min后,木条弯曲为指定形状,此时将加热室内蒸汽排出,使木条在加热室内逐渐冷却,冷却过程中弯曲机械手将木条始终保持在弯曲状态;
步骤8:冷却5min-10min后将弯曲机械手从加热室内取出;
步骤9:将弯曲机械手送入烘干装置内将木条烘干;
步骤10:将烘干后的木条从弯曲机械手上拆下并逐个输送至下游设备。
所述步骤4中,采用上料机构对木条进行排料和转移,所述上料机构包括储料槽、排料单元、转移单元和推移单元,所述储料槽用于存放平直的木条原料,所述储料槽底部设有出料口,排料单元与出料口相接,排料单元被装配为能够使木条原料从出料口逐个排出并排列成平行的一排,所述转移单元用于将排料单元内排列好的木条原料转移至推移单元,推移单元用于将排列好的木条原料推送至弯曲机械手。
所述步骤5中,将弯曲机械手置于加热室内的操作由输送装置和回转机构来完成,所述回转机构包括回转支架,所述弯曲机械手可拆卸式的安装在输送装置上,输送装置输送弯曲机械手沿水平路径平移,回转支架位于输送装置的输送路径上,回转支架沿水平轴线与机架转动连接且轴线方向与输送装置的输送方向垂直,回转支架上沿周向间隔设置有多个加热室,所述加热室由两个开合设置的铲斗状半壳构成,两铲斗状半壳被装配为当弯曲机械手随输送装置运动至回转支架下方时两铲斗状半壳能够相互扣合并将弯曲机械手罩在两铲斗状半壳围成的腔体内同时使弯曲机械手与输送装置脱离。
所述步骤5中,向加热室内通入高温蒸汽的操作由进排气装置来完成,所述进排气装置包括主供气管、主排气管和多个进排气支管,各进排气支管分别与各加热室一一对应连通,各进排气支管与主供气管和主排气管之间设有三通换向阀,三通换向阀具有工位I和工位II,当三通换向阀位于工位I时进排气支管与主供气管连通,当三通换向阀位于工位II时进排气支管与主排气管连通;所述进排气支管和三通换向阀与回转支架固接,所述机架上设有用于控制三通换向阀在工位I和工位II之间进行切换的阀门控制机构,阀门控制机构被装配为当加热室随回转支架在第一区段内回转时能够使三通换向阀保持在工位I,且当加热室随回转支架在第二区段内回转时能够使三通换向阀保持在工位II。
所述步骤9中,采用烘干装置对木条进行烘干,所述烘干装置包括箱体鼓风机和电加热装置,鼓风机的出风口通过管路与箱体内腔连通,电加热装置设置在管路上。
所述步骤10中,采用卸料装置将烘干后的木条从弯曲机械手上拆下并逐个输送至下游设备,所述卸料装置包括卸料机构和分料机构,卸料机构用于将弯曲机械手上的木条从固定辊上移出,所述分料机构用于将移出的木条逐个分离并向下游输送;所述固定辊上靠近木条弯曲段中部的位置设有条形缝隙,条形缝隙的长度方向与固定辊的轴线方向平行,且条形缝隙贯穿固定辊的端面设置;所述卸料机构包括卸料杆,所述卸料杆水平设置,卸料杆沿平行于固定辊轴线的方向活动设置且卸料杆沿竖直方向活动设置;当弯曲机械手随输送装置运动至卸料导送机构旁侧时卸料杆沿水平方向插入所述条形缝隙内,然后沿竖直方向向上抬升进而将固定辊上的木条从固定辊上移出;所述分料结构包括两根相互平行设置的导料杆,导料杆与水平方向成夹角设置,且沿竖直方向看卸料杆位于两导料杆之间;导料杆下端设有用于防止木条滑落的挡壁;分料机构还包括设置在导料杆下端的分料杆,分料杆与导料杆平行设置,且分料杆沿竖直方向往复运动设置,沿竖直方向看导料杆上仅最下端的木条与分料杆的杆段重合,当分料杆自下而上运动时能够将导料杆最下端的木条向上顶起,当该木条与挡壁脱离后能够沿着分料杆下滑;所述分料杆的下方设有一输送带;所述卸料杆固定在一水平电缸的滑块上,水平电缸与竖直设置的第一气缸的活塞杆固接,所述分料杆与竖直设置的第二气缸的活塞杆固接。
当弯曲机械手被输送装置输送至上料机构旁侧时,弯曲机械手的摆动辊处于工位a,活动叉辊处于工位c,此时推移单元与摆动辊和活动叉辊之间的水平缝隙平齐;推移单元将木条推送至摆动辊和活动叉辊之间,然后第二摆杆向上摆动一定角度使活动叉辊与摆动辊将木条夹紧,此时木条刚好与推移单元脱离。
所述储料槽的底部是自上而下之间变窄的漏斗形结构,所述排料单元包括排料辊和倾斜滑道,所述排料辊沿水平轴线与储料槽转动连接,排料辊的辊面上设有与排料辊轴线方向平行的条槽,条槽为多个且沿排料辊周向间隔设置,条槽的宽度和深度被设置为仅能容纳一根木条原料落入该条槽;排料辊的上部与储料槽的出料口相对,排料辊下部的周面外部设有围壁,围壁与储料槽固接,所述倾斜滑道与围壁固接,倾斜滑道包括两平行间隔设置的导向板,两导向板之间的夹腔仅能容纳一根木条原料通过,且该夹腔与排料辊所在空间贯通;所述推移单元包括沿水平方向滑动设置在排料单元下方的推料架,所述推料架包括至少两个与木条原料长度方向垂直且相互间隔设置的条形托板,条形托板上设有用于容置木条原料的容置槽;推移单元还包括用于驱动推料架水平滑动的推移驱动元件;所述转移单元包括翻转滑道和升降支架,所述翻转滑道与升降支架铰接,所述升降支架沿竖直方向与机架活动连接,所述翻转滑道具有倾斜工位和水平工位,升降支架沿竖直方向具有高位和低位,当翻转滑道处于倾斜工位且升降支架处于高位时翻转滑道与倾斜滑道下端对接,使倾斜滑道内的木条原料能够滚动至翻转滑道内,当翻转滑道属于水平工位且升降支架处于低位时翻转滑道能够降于所述条形托板以下,使翻转滑道上的木条原料落在条形托板的容置槽内。
所述第二摆杆的枢接端固接有一转轴,该转轴与底座转动连接,底座上设有用于驱动转轴转动的回转驱动单元;所述回转驱动单元包括与转轴固接的蜗轮,以及与底座转动连接的蜗杆,蜗杆的端部设有齿轮;机架上设有沿回转支架周向布置的用于驱动第二摆杆摆动的弯曲驱动构件;所述弯曲驱动构件包括沿回转支架周向的部分区段布置的弧形齿条,弧形齿条位于所述齿轮随回转支架转动时的运动路径上。
所述底座的上下两端面上分别设有一弧形槽,两弧形槽的弧心同轴,所述两铲斗状半壳的其中一侧相互拼合的侧壁上设有用于容置底座的弧形缺口部,两铲斗状半壳与回转支架枢接且枢轴同轴设置,所述弧形槽和弧形缺口部的弧心位于铲斗状半壳与回转支架之间的枢轴轴线上;当两铲斗状半壳扣合时弧形缺口部的弧形边刚好回转式的插入两弧形槽内使底座一侧位于两铲斗状半壳内部另一侧位于两铲斗状半壳外部,其中固定辊、摆动辊和活动叉辊位于两铲斗状半壳内部的底座上,而蜗轮、蜗杆和齿轮位于两铲斗状半壳外部的底座上;所述底座的底面为弧面,所述输送装置上设有安装座,安装座的顶面为弧面,安装座顶面的弧面半径与底座地面的弧面半径一致,且两者的弧心均位于回转支架的回转轴线上;底座的底面上设有沿弧面轮廓延伸的T型槽,所述安装座顶面上设有沿弧面轮廓延伸的T型滑轨,T型槽与T型滑轨构成滑动配合;底座与安装座之间还设有锁紧机构,锁紧机构被装配为当两铲斗状半壳未罩在底座上时锁紧机构能够将底座与安装座相对锁紧,而当两铲斗状半壳将底座罩住时锁紧机构能够使底座与安装座相互释放以使底座能够沿T型滑轨滑动;所述锁紧机构包括底座内沿垂直于底座底面的方向滑动设置的锁止块,以及T型滑轨顶面上设置的锁止槽,所述锁止块与底座之间设有第一弹性元件,第一弹性元件被装配为其弹力能够驱使锁止块插入锁止槽内,所述锁止块延伸至底座底面上的弧形槽内,且锁止块在弧形槽内的部分的两侧设有斜楔面,所述弧形缺口部的外弧边拐角处设有斜楔驱动面,当两铲斗状半壳相互扣合时斜楔驱动面能够通过斜楔面挤推所述锁止块使锁止块从锁止槽内抽离。
本发明取得的技术效果为:本发明利用弯曲机械手实现木条的弯曲,并将弯曲机械手安装在输送装置上使弯曲机械手在上料机构、蒸汽加热装置、烘干装置和卸料装置之间进行流转,实现了木条的自动化加热成型,提高了加工效率,降低了生产成本。
附图说明
图1是本发明的实施例所提供的木制品加工系统的原理图;
图2是本发明的实施例所提供的上料机构和弯曲机械手的立体图;
图3是本发明的实施例所提供的上料机构和弯曲机械手的侧视图;
图4是本发明的实施例所提供的上料机构的立体图;
图5是本发明的实施例所提供的上料机构的侧视图;
图6是本发明的实施例所提供的弯曲机械手其中一个方向的剖视图;
图7是本发明的实施例所提供的弯曲机械手另一方向的剖视图;
图8是本发明的实施例所提供的弯曲机械手的立体图;
图9是图8所示弯曲机械手其中一个方向的剖视图;
图10是图8所示弯曲机械手另一方向的剖视图;
图11是本发明的实施例所提供的弯曲机械手的转轴及其附件的爆炸图;
图12是本发明的实施例所提供的蒸汽加热成型装置的立体图;
图13是本发明的实施例所提供的蒸汽加热成型装置的剖视图;
图14是图13的II局部剖视图;
图15是图13的I局部剖视图;
图16是本发明的实施例所提供的进排气装置的立体图;
图17是本发明的实施例所提供的底座与安装座的爆炸图;
图18是本发明的实施例所提供的加热室、底座和安装座的主视图;
图19是本发明的实施例所提供的安装座的立体图;
图20是本发明的实施例所提供的加热室的立体图;
图21是本发明的实施例所提供的加热室开合机构的立体图;
图22是本发明的实施例所提供的卸料装置的立体图;
图23是本发明的实施例所提供的卸料装置的主视图;
图24是本发明的实施例所提供的卸料装置的侧视图;
图25是本发明的实施例所提供的输送装置的立体图。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白,以下结合实施例对本发明进行具体说明。应当理解,以下文字仅仅用以描述本发明的一种或几种具体的实施方式,并不对本发明具体请求的保护范围进行严格限定。
实施例1
如图1所示,一种木制品加工系统,包括弯曲机械手20、输送装置50、上料机构10、蒸汽加热成型装置30、烘干装置60和卸料装置40;
如图25所示,所述弯曲机械手20可拆卸式的安装在输送装置50上,输送装置50输送弯曲机械手20循环经过上料机构10、蒸汽加热成型装置30、烘干装置60和卸料装置40;
如图2-5所示,上料机构10包括储料槽11、排料单元、转移单元和推移单元,所述储料槽11用于存放平直的木条原料,所述储料槽11底部设有出料口,排料单元与出料口相接,排料单元被装配为能够使木条原料从出料口逐个排出并排列成平行的一排,所述转移单元用于将排料单元内排列好的木条原料转移至推移单元,推移单元用于将排列好的木条原料推送至弯曲机械手20;本发明的上料机构10能够将平直的木条原料平行的排列成一排,并将排列好的木条推送至弯曲机械手20以便后续木条的批量弯曲成型,实现了上料过程的自动化操作,解放了人力,提高了生产效率,降低了生产成本。
如图6-11所示,弯曲机械手20包括底座24、固定辊21、摆动辊22和活动叉辊23,固定辊21、摆动辊22和活动叉辊23的轴线相互平行,固定辊21与底座24固接,摆动辊22与第一摆杆221固接,第一摆杆221与底座24枢接,活动叉辊23包括两根相互平行的辊体231,两辊体231与一杠杆232固接,杠杆232中部与第二摆杆234枢接,第二摆杆234与底座24枢接且枢轴与第一摆杆221和底座24之间的枢轴同轴设置,所述固定辊21设有一个,摆动辊22和活动叉辊23分别对称设置有一对,摆动辊22沿摆动路径具有工位a和工位b,活动叉辊23沿摆动路径具有工位c和工位d,当摆动辊22位于工位a且活动叉辊23位于工位c时平直的木条原料能够穿插在固定辊21、摆动辊22和活动叉辊23之间,且固定辊21和摆动辊22位于木条原料的一侧,活动叉辊23位于木条原料的另一侧;当活动叉辊23由工位c摆动至工位d时能够是木条原料以固定辊21为支点进行弯曲,并通过木条原料将摆动辊22由工位a驱动至工位b,摆动辊22运动至工位b后停止,此时活动叉辊23继续向工位d摆动能够将摆动滚与固定辊21之间的木条原料压弯成凹陷状,使木条整体呈现出收腰状的花瓶形轮廓;当推移单元将排列好的木条原料推送至弯曲机械手20时,弯曲机械手20的摆动辊22处于工位a,活动叉辊23处于工位c,此时推移单元与摆动辊22和活动叉辊23之间的水平缝隙平齐;在活动叉辊23由工位c向工位d运动过程的初段,活动叉辊23和摆动辊22能够将木条的两端夹紧,而木条中段则被固定辊21阻挡,进而使木条逐渐呈U型弯曲,当摆动辊22到达工位b时,第一摆杆221被限位装置阻挡而停留在工位b,此时活动叉辊23继续摆动,便能够对摆动辊22和固定辊21之间的木条产生压迫使其形成收腰状结构。
如图12-23所示,蒸汽加热成型装置30包括回转支架30和进排气装置,回转支架30沿水平轴线与机架转动连接且轴线方向与输送装置50的输送方向垂直,回转支架30上沿周向间隔设置有多个加热室31,所述加热室31由两个开合设置的铲斗状半壳310构成,两铲斗状半壳310被装配为当弯曲机械手20随输送装置50运动至回转支架30下方时两铲斗状半壳310能够相互扣合并将弯曲机械手20罩在两铲斗状半壳310围成的腔体内同时使弯曲机械手20与输送装置50脱离;当弯曲机械手20到达回转支架30下方时,两铲斗状半壳310夹紧,此时能够使弯曲机械手20与输送装置50脱离并转移至回转支架30上,然后弯曲机械手20在回转支架30上进行输送,该输送过程中能够同时实现木条的加热和弯曲操作,其具体实现方式将在后续描述中进行详细说明,当弯曲机械手20随回转支架30运转一周后再次回到输送装置50上,此时两铲斗状半壳310张开就能够使弯曲机械手20与回转支架30分离并重新固定在输送装置50上。
如图13、14、16、21所示,所述进排气装置包括主供气管321、主排气管322和多个进排气支管323,各进排气支管323分别与各加热室31一一对应连通,各进排气支管323与主供气管321和主排气管322之间设有三通换向阀324,三通换向阀324具有工位I和工位II,当三通换向阀324位于工位I时进排气支管323与主供气管321连通,当三通换向阀324位于工位II时进排气支管323与主排气管322连通;所述进排气支管323和三通换向阀324与回转支架30固接,所述机架上设有用于控制三通换向阀324在工位I和工位II之间进行切换的阀门控制机构,阀门控制机构被装配为当加热室31随回转支架30在第一区段内回转时能够使三通换向阀324保持在工位I,且当加热室31随回转支架30在第二区段内回转时能够使三通换向阀324保持在工位II;在本发明的实施例中,所述回转支架30的第一区段行程是指铲斗状半壳310将弯曲机械手20罩住以后一段时间内的行程,在该行程内木条被加热软化,同时弯曲机械手20对木条进行弯曲;所述第二区段的行程是指木条完全弯曲并保型一段时间后直至两铲斗状半壳310完全打开的这一段行程,该过程中加热室31首先进行排气,使木条冷却降温,当铲斗状半壳310打开时木条温度应当已经降至指定温度,一般在40℃-50℃,这样能够避免铲斗状外壳打开时高温气体对设备或附近工作人员造成灼伤。
所述烘干装置60包括箱体鼓风机和电加热装置,鼓风机的出风口通过管路与箱体内腔连通,电加热装置设置在管路上;
如图22-24所示,所述卸料装置40包括卸料机构和分料机构,卸料机构用于将弯曲机械手20上的木条从固定辊21上移出,所述分料机构用于将移出的木条逐个分离并向下游输送;本发明为了提高加工效率,是将多根木条放在同一弯曲机械手20上进行弯曲,这就导致在卸料时木条是码垛在一起的,这样不利于木条的后续加工和使用,因此本发明设置了卸料装置40,卸料装置40不仅能够将弯曲后的木条从弯曲机械手20上移除,还能够将码垛在一起的木条逐个分开并向下游输送,以便木条的后续加工和使用。
如图25所示,所述输送装置50包括与弯曲机械手20可拆卸式连接的安装座51,所述安装座51与环形输送链52枢接,还包括用于引导安装座51以指定姿态进行的限位机构,所述限位机构包括两对称设置的跑道型槽道53,两槽道53分置于环形输送链52两侧,所述安装座51上设有分别与两槽道53相配合的滚轮511。本发明将弯曲机械手20设置在一个环形输送装置50上,使弯曲机械手20能够沿着输送装置50循环流转,同时利用限位机构来保证弯曲机械手20的姿态稳定,确保在各个工位时弯曲机械手20都能够与相应设备精准配合。
优选的,如图2、3、4、5所示,所述储料槽11的底部是自上而下之间变窄的漏斗形结构,所述排料单元包括排料辊12和倾斜滑道13,所述排料辊12沿水平轴线与储料槽11转动连接,排料辊12的辊面上设有与排料辊12轴线方向平行的条槽,条槽为多个且沿排料辊12周向间隔设置,条槽的宽度和深度被设置为仅能容纳一根木条原料落入该条槽;排料辊12的上部与储料槽11的出料口相对,排料辊12下部的周面外部设有围壁,围壁与储料槽11固接,所述倾斜滑道13与围壁固接,倾斜滑道13包括两平行间隔设置的导向板,两导向板之间的夹腔仅能容纳一根木条原料通过,且该夹腔与排料辊12所在空间贯通;所述推移单元包括沿水平方向滑动设置在排料单元下方的推料架16,所述推料架16包括至少两个与木条原料长度方向垂直且相互间隔设置的条形托板,条形托板上设有用于容置木条原料的容置槽161;推移单元还包括用于驱动推料架16水平滑动的推移驱动元件。所述转移单元包括翻转滑道14和升降支架15,所述翻转滑道14与升降支架15铰接,所述升降支架15沿竖直方向与机架活动连接,所述翻转滑道14具有倾斜工位和水平工位,升降支架15沿竖直方向具有高位和低位,当翻转滑道14处于倾斜工位且升降支架15处于高位时翻转滑道14与倾斜滑道13下端对接,使倾斜滑道13内的木条原料能够滚动至翻转滑道14内,当翻转滑道14属于水平工位且升降支架15处于低位时翻转滑道14能够降于所述条形托板以下,使翻转滑道14上的木条原料落在条形托板的容置槽161内;所述升降支架15与机架之间设有第一弹性单元151,第一弹性单元151被装配为其弹力能够驱使升降支架15由低位运动至高位;转移单元还包括转移驱动元件,转移驱动元件包括竖直往复运动设置的升降块17,升降块17与竖直设置的活塞缸的活塞杆固接,升降块17上设有水平腰型孔,翻转滑道14上设有与水平腰型孔滑动枢接的耳轴,当升降块17下行时首先驱动翻转滑道14由倾斜工位翻转为水平工位,而后驱动翻转滑道14和升降支架15同步下行至升降支架15的低位,当升降块17上行时升降支架15和翻转滑道14首先在第一弹性单元151的作用下上升至升降支架15的高位,而后驱动块继续驱动翻转滑道14翻转至倾斜工位。
上料机构10的具体工作过程如下:首先将平直的木条堆放在储料槽11内,排料辊12通过伺服电机驱动并进行间歇式转动,排料辊12转动过程中储料槽11内的木条落入排料辊12的条槽内,当木条随排料辊12运转至与倾斜滑道13正对时,木条沿倾斜滑道13向下滚落至翻转滑道14内,并在翻转滑道14上堆叠成一排,经过预定时间后,木条堆叠到一定数量,此时升降块17开始下行并驱动翻转滑道14由倾斜状态翻转为水平状态,当翻转滑道14翻转至水平状态后翻转滑道14的底部与升降支架15挡接,此时升降块17继续下行就能够使翻转滑道14保持水平姿态向下平移,从而使木条落在条形托板的容置槽161内,然后保持升降块17为下压状态并驱动推料架16平移,推料架16将木条从翻转滑道14上方推离,并将木条推送至弯曲机械手20上,此时升降块17向上抬升使升降支架15和翻转滑道14复位。
所述倾斜滑道13的下端设有阻挡机构,阻挡机构被装配为当翻转滑道14与倾斜滑道13对接时倾斜滑道13内的木条原料能够自由的向翻转滑道14内滚动,且当翻转滑道14与倾斜滑道13脱离时阻挡机构能够对倾斜滑道13下端的木条原料产生阻挡;所述阻挡机构包括沿倾斜滑道13的法向活动设置的夹块131,所述夹块131与倾斜滑道13之间设有第二弹性单元133,第二弹性单元133被装配为其弹力能够驱使夹块131凸伸至倾斜滑道13内;所述夹块131上设有挡接部132,所述翻转滑道14上设有挡销141,挡接部132与挡销141挡接且当翻转滑道14翻转为倾斜工位时挡销141能够驱动夹块131从倾斜滑道13内移出;所述倾斜滑道13的上侧导向板向下延伸设置并完全覆盖所述翻转滑道14;所述倾斜滑道13的下层导向板下端设有弧形挡条134,弧形挡条134与翻转滑道14的端部扫略路径平齐用于阻止木条原料从翻转滑道14端部掉落;在翻转滑道14向下摆动的过程中阻挡机构能够对斜楔滑道内的木条进行阻挡,排料辊12能够不间断的运行,阻挡机构一方面能够防止木条坠落,另一方面能够使木条在倾斜滑道13内堆叠,当翻转滑道14复位后,倾斜滑道13内堆叠的木条能够快速补充到翻转滑道14内,进而提高排料效率。
如图6所示,杠杆232与第二摆杆234之间的枢轴上设有一配重块233,当配重块233处于自然悬垂状态时活动叉辊23上的两辊体231在水平方向上相互平齐,活动叉辊23与第二摆杆234铰接能够保证两辊体231对木条施加的压力相对均衡,使木条弯曲后的轮廓更加平滑,但这样会导致当活动叉辊23处于工位c时两辊体231不处在同一水平面的问题,为此本发明在活动叉辊23的枢轴上设置了配重块233,确保活动叉辊23在不受外力的情况下两辊体231始终处于同一水平面内,以便于上料机构10的上料操作。
如图7、10、11所示,所述第一摆杆221与底座24之间设有第三弹性单元225,第三弹性单元225被装配为其弹力能够驱使摆动辊22由工位b摆动至工位a;第一摆杆221与底座24之间设有锁止机构,锁止机构被装配为当摆动辊22处于工位b且活动叉辊23未处于工位c时能够使摆动辊22保持在工位b,且当活动叉辊23摆动至工位c时锁止机构能够将第一摆杆221释放使摆动辊22在第三弹性单元225的作用下摆动至工位a;所述锁止机构包括第一摆杆221的枢接端设置的扁孔2211以及底座24上沿扁孔2211轴线方向滑动设置的扁轴222,扁轴222与底座24之间设有第四弹性单元224,第四弹性单元224被装配为其弹力能够驱使扁轴222插入扁孔2211内;所述扁轴222上固接有一推管223,推管223的端部设有第一螺旋台阶,所述第二摆杆234的枢接端设有与第一螺旋台阶挡接的第二螺旋台阶235,当活动叉辊23自工位d摆动至工位c时第二螺旋台阶235能够挤压第一螺旋台阶使推管223和扁轴222沿周向滑动并使扁轴222从扁孔2211内抽出。在活动叉辊23由工位c向工位d运动的过程中第三弹性单元225能够使摆动辊22和活动叉辊23将木条弹性夹紧,当摆动辊22运动至工位b时锁止机构能够阻止摆动辊22继续摆动,而当活动叉辊23复位时锁止机构又能够阻止摆动辊22在第一时间复位,以便于后续的卸料操作,只有当活动叉辊23完全复位至工位c时锁止机构才将摆动辊22释放,使整个弯曲机械手20复原到初始状态。
所述第二摆杆234的枢接端固接有一转轴27,该转轴27贯穿推管223和扁轴222并与底座24转动连接,底座24上设有用于驱动转轴27转动的回转驱动单元;所述回转驱动单元包括与转轴27固接的蜗轮271,以及与底座24转动连接的蜗杆25,蜗杆25的端部设有齿轮251;所述输送装置50的输送路径旁侧设有电机26,电机的主轴上设有驱动齿轮,当弯曲机械手20随输送装置50运动至上料机构10旁侧时弯曲机械手20的齿轮251与电机上的驱动齿轮啮合;机架上设有沿回转支架30周向布置的用于驱动第二摆杆234摆动的弯曲驱动构件;所述弯曲驱动构件包括沿回转支架30周向的部分区段布置的弧形齿条36,弧形齿条36位于所述齿轮251随回转支架30转动时的运动路径上;卸料装置40上游的输送装置50旁侧设有一段直齿条54,当弯曲机械手20随输送装置50向卸料导送机构运动的过程中直齿条54与齿轮251啮合并驱动活动叉辊23由工位d向工位c运动但不到达工位c;所述卸料装置40与上料机构10之间的输送装置50旁侧设有一段直齿条图中未示出,该直齿条54能够将活动叉辊23驱动至工位c进而使锁止机构将第一摆杆221释放。蜗杆25的两端各设有一个齿轮251,弧形齿条36和直齿条54与不同的齿轮251啮合以实现转轴27的正转和反转。
如图6、9所示,所述固定辊21的辊面包括固定部211和胀缩部212,所述胀缩部212沿固定辊21的径向活动设置,当胀缩部212沿径向向固定辊21内侧收缩时能够使固定辊21宽度变窄以便弯曲后的木条收腰区域从固定辊21上抽离,当胀缩部212沿径向向外膨胀时胀缩部212与固定部211平齐且两者拼合成完整的筒形辊面;所述胀缩部212与固定辊21之间设有第五弹性单元213,第五弹性单元213被装配为其弹力能够驱使胀缩部212沿固定辊21径向向内滑动,所述转轴27凸伸至固定辊21内部,转轴27上固接有凸轮272,凸轮272与胀缩部212内壁抵接,当活动叉辊23由工位c运动至工位d时凸轮272能够驱动胀缩部212沿固定辊21径向向外滑动。由于木条弯曲后的收腰区域宽度小于固定辊21的直径,因此在卸料时木条与固定辊21存在干涉,这种情况下当然可以将木条从固定辊21上强行拉出,但这样会导致木条产生一定扩张,且卸料阻力较大,为此本发明将固定辊21设置为胀缩式结构,并将胀缩部212与活动叉辊23的摆动联动设置,当弯曲木条时胀缩部212向外膨胀以保证木条的弯曲轮廓,当卸料时胀缩部212向内收缩以便木条能够与固定辊21轻松分离。
如图17-20所示,所述底座的上下两端面上分别设有一弧形槽241,两弧形槽241的弧心同轴,所述两铲斗状半壳310的其中一侧相互拼合的侧壁上设有用于容置底座24的弧形缺口部3101,两铲斗状半壳310与回转支架30枢接且枢轴同轴设置,所述弧形槽241和弧形缺口部3101的弧心位于铲斗状半壳310与回转支架30之间的枢轴轴线上;当两铲斗状半壳310扣合时弧形缺口部3101的弧形边刚好回转式的插入两弧形槽241内使底座24一侧位于两铲斗状半壳310内部另一侧位于两铲斗状半壳310外部,其中固定辊21、摆动辊22和活动叉辊23位于两铲斗状半壳310内部的底座24上,而蜗轮271、蜗杆25和齿轮251位于两铲斗状半壳310外部的底座24上;所述底座24的底面为弧面,所述输送装置50上设有安装座51,安装座51的顶面为弧面,安装座51顶面的弧面半径与底座24地面的弧面半径一致,且两者的弧心均位于回转支架30的回转轴线上;底座24的底面上设有沿弧面轮廓延伸的T型槽242,所述安装座51顶面上设有沿弧面轮廓延伸的T型滑轨512,T型槽242与T型滑轨512构成滑动配合;底座24与安装座51之间还设有锁紧机构,锁紧机构被装配为当两铲斗状半壳310未罩在底座24上时锁紧机构能够将底座24与安装座51相对锁紧,而当两铲斗状半壳310将底座24罩住时锁紧机构能够使底座24与安装座51相互释放以使底座24能够沿T型滑轨512滑动;所述锁紧机构包括底座24内沿垂直于底座24底面的方向滑动设置的锁止块243,以及T型滑轨512顶面上设置的锁止槽513,所述锁止块243与底座24之间设有第一弹性元件244,第一弹性元件244被装配为其弹力能够驱使锁止块243插入锁止槽513内,所述锁止块243延伸至底座24底面上的弧形槽241内,且锁止块243在弧形槽241内的部分的两侧设有斜楔面,所述弧形缺口部3101的外弧边拐角处设有斜楔驱动面3102,当两铲斗状半壳310相互扣合时斜楔驱动面3102能够通过斜楔面挤推所述锁止块243使锁止块243从锁止槽513内抽离。
如图21所示,所述两铲斗状半壳310上分别铰接有一连杆311,两连杆311的端部与一根活动轴312铰接,活动轴312与回转支架30上设置的径向腰型孔301滑动枢接,机架上设有用于驱动两铲斗状半壳310相互开合的开合驱动元件;所述开合驱动元件包括沿竖直方向与机架固接的活塞缸,活塞缸的活塞杆朝下设置,活塞杆的端部设有一C型槽板34,C型槽板34的槽口朝向回转支架30轴线方向的其中一侧,当其中一对铲斗状半壳310随回转支架30转动至最低位置时该对铲斗状半壳310的活动轴312刚好随回转支架30转动至C型槽板34的槽腔内;所述机架上还设有锁紧环35,锁紧环35与回转支架30同轴设置,锁紧环35与C型槽板34对应区段设有用于避让C型槽板34的断口部,当活动轴312与C型槽板34脱离后活动轴312与锁紧环35的外环面抵接使两铲斗状半壳310保持闭合状态。
如图14、16所示,所述主供气管321和主排气管322同轴设置,两者之间设有与两者转动连接的滑环32,所述滑环32与主供气管321之间设有第一环形腔体327,滑环32与主排气管322之间设有第二环形腔体328,主供气管321位于第一环形腔体327内的管壁上设有进气孔,主排气管322位于第二环形腔体328内的管壁上设有排气孔,所述三通换向阀324的其中一个接口与进排气支管323连通,另外两个接口分别与第一环形腔体327和第二环形腔体328连通;所述三通换向阀324包括阀壳3241和阀芯3242,阀芯3242为圆柱形,阀芯3242滑动设置在阀壳3241内开设的圆柱形阀腔内,阀芯3242上设有一环槽3243,阀壳3241上设有第一接口、第二接口和第三接口,第一接口与进排气支管323连通,第二接口与第一环形腔体327连通,第三接口与第二环形腔体328连通,三通换向阀324位于工位I时第一接口通过阀芯3242上的环槽3243与第二接口连通,三通换向阀324位于工位II时第一接口通过阀芯3242上的环槽3243与第三接口连通;所述阀门控制机构包括与阀芯3242固接的球头325,以及与机架固接的控制盘33,所述阀芯3242与阀壳3241之间设有第二弹性元件326,第二弹性元件326被装配为其弹力能够驱使阀芯3242将第一接口与第三接口连通,所述控制盘33的轴线与回转支架30的轴线同轴设置,控制盘33朝向阀芯3242的一端具有第一扇面331和第二扇面332,第一扇面331相对于第二扇面332更靠近阀芯3242设置,第一扇面331与第二扇面332之间通过平滑斜面过渡,当球头325与第一扇面331抵接时三通换向阀324处于工位I,当球头325与第二扇面332抵接时三通换向阀324处于工位II;所述各进排气支管323与回转支架30固接,所述主供气管321和主排气管322与机架固接;如图21所示,所述两铲斗状半壳310的拼缝处各设有一半圆形缺口,两铲斗状半壳310扣合后两半圆形缺口围合成供进排气支管323穿过的孔道。
蒸汽加热成型装置30的具体工作过程如下:当弯曲机械手随输送装置50运动至回转支架30下方时,位于回转支架30最低位置的加热室31将弯曲机械手20夹紧,然后带着弯曲机械手20翻转,当该加热室31进入第一区段后,进排气支管323与主供气管321连通,加热室31内充入高温蒸汽,待高温蒸汽加热一段时间后弯曲机械手20的齿轮251与弧形齿条36结合,随着回转支架30的转动弯曲机械手20将木条逐渐弯曲,当木条弯曲成指定形状后齿轮251与弧形齿条36脱离,回转支架30再翻转一段距离后进排气支管323与出排气管连通,加热室31内的高温蒸汽排出,木条逐渐冷却,当加热室31重新回到回转支架30最低位置时,加热室31张开,使弯曲机械手20与回转支架30分离并重新与输送装置50固接。
如图22-24所示,所述固定辊21上靠近木条弯曲段中部的位置设有条形缝隙214,条形缝隙214的长度方向与固定辊21的轴线方向平行,且条形缝隙214贯穿固定辊21的端面设置;所述卸料机构包括卸料杆41,所述卸料杆41水平设置,卸料杆41沿平行于固定辊21轴线的方向活动设置且卸料杆41沿竖直方向活动设置;当弯曲机械手20随输送装置50运动至卸料导送机构旁侧时卸料杆41沿水平方向插入所述条形缝隙214内,然后沿竖直方向向上抬升进而将固定辊21上的木条从固定辊21上移出;所述分料结构包括两根相互平行设置的导料杆42,导料杆42与水平方向成夹角设置,且沿竖直方向看卸料杆41位于两导料杆42之间;导料杆42下端设有用于防止木条滑落的挡壁;分料机构还包括设置在导料杆42下端的分料杆43,分料杆43与导料杆42平行设置,且分料杆43沿竖直方向往复运动设置,沿竖直方向看导料杆42上仅最下端的木条与分料杆43的杆段重合,当分料杆43自下而上运动时能够将导料杆42最下端的木条向上顶起,当该木条与挡壁脱离后能够沿着分料杆43下滑;所述分料杆43的下方设有一输送带44;所述卸料杆41固定在一水平电缸411的滑块上,水平电缸411与竖直设置的第一气缸412的活塞杆固接,所述分料杆43与竖直设置的第二气缸431的活塞杆固接。
实施例2
一种采用实施例1所述系统加工木制品的方法,包括如下步骤:
步骤1:利用环切设备对木条表面进行切削,将木条切削成等径的直杆状;
步骤2:对木条两端进行修剪,使各木条长度一致;
步骤3:对木条表面浮尘进行清洗,并自然晾干;
步骤4:将多根木条平行排列成一排,并将整排木条转移至弯曲机械手20上;
步骤5:将弯曲机械手20置于加热室31内,并向加热室31内通入高温蒸汽使木条软化,蒸汽温度为120℃-140℃;
步骤6:蒸汽加热10min-20min后弯曲机械手20开始对木条进行弯曲,弯曲幅度随着加热时长的增加而逐渐增大;
步骤7:蒸汽加热40min-60min后,木条弯曲为指定形状,此时将加热室31内蒸汽排出,使木条在加热室31内逐渐冷却,冷却过程中弯曲机械手20将木条始终保持在弯曲状态;
步骤8:冷却5min-10min后将弯曲机械手20从加热室31内取出;
步骤9:将弯曲机械手20送入烘干装置60内将木条烘干;
步骤10:将烘干后的木条从弯曲机械手20上拆下并逐个输送至下游设备。
所述步骤4中,采用上料机构10对木条进行排料和转移。
所述步骤5中,将弯曲机械手20置于加热室31内的操作由输送装置50和回转机构来完成。
所述步骤5中,向加热室31内通入高温蒸汽的操作由进排气装置来完成。
所述步骤9中,采用烘干装置60对木条进行烘干。
所述步骤10中,采用卸料装置40将烘干后的木条从弯曲机械手20上拆下并逐个输送至下游设备。
当弯曲机械手20被输送装置50输送至上料机构10旁侧时,弯曲机械手20的摆动辊22处于工位a,活动叉辊23处于工位c,此时推移单元与摆动辊22和活动叉辊23之间的水平缝隙平齐;推移单元将木条推送至摆动辊22和活动叉辊23之间,然后第二摆杆234向上摆动一定角度使活动叉辊23与摆动辊22将木条夹紧,此时木条刚好与推移单元脱离。
以上所述仅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,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法,如无特别说明和限定,均按照本领域的常规手段进行实施。
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