一种木条预处理方法

技术领域

本发明属于木制品加工技术领域，具体涉及一种木条预处理方法。

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，例如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。

发明内容

本发明的目的是提供一种木条预处理方法，能够将木条排列整齐并进行批量弯曲加工，提高加工效率。

本发明采取的技术方案具体如下：

一种木条预处理方法，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成型设备上；

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定型装置。

所述步骤4中，弯曲定型装置包括弯曲机械手，所述弯曲机械手安装在输送装置上；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；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。

所述升降支架与机架之间设有第一弹性单元，第一弹性单元被装配为其弹力能够驱使升降支架由低位运动至高位；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，升降块与竖直设置的活塞缸的活塞杆固接，升降块上设有水平腰型孔，翻转滑道上设有与水平腰型孔滑动枢接的耳轴，当升降块下行时首先驱动翻转滑道由倾斜工位翻转为水平工位，而后驱动翻转滑道和升降支架同步下行至升降支架的低位，当升降块上行时升降支架和翻转滑道首先在第一弹性单元的作用下上升至升降支架的高位，而后驱动块继续驱动翻转滑道翻转至倾斜工位；所述倾斜滑道的下端设有阻挡机构，阻挡机构被装配为当翻转滑道与倾斜滑道对接时倾斜滑道内的木条原料能够自由的向翻转滑道内滚动，且当翻转滑道与倾斜滑道脱离时阻挡机构能够对倾斜滑道下端的木条原料产生阻挡；所述阻挡机构包括沿倾斜滑道的法向活动设置的夹块，所述夹块与倾斜滑道之间设有第二弹性单元，第二弹性单元被装配为其弹力能够驱使夹块凸伸至倾斜滑道内；所述夹块上设有挡接部，所述翻转滑道上设有挡销，挡接部与挡销挡接且当翻转滑道翻转为倾斜工位时挡销能够驱动夹块从倾斜滑道内移出。

所述倾斜滑道的上侧导向板向下延伸设置并完全覆盖所述翻转滑道；所述倾斜滑道的下层导向板下端设有弧形挡条，弧形挡条与翻转滑道的端部扫略路径平齐用于阻止木条原料从翻转滑道端部掉落。

所述第一摆杆与底座之间设有第三弹性单元，第三弹性单元被装配为其弹力能够驱使摆动辊由工位b摆动至工位a；第一摆杆与底座之间设有锁止机构，锁止机构被装配为当摆动辊处于工位b且活动叉辊未处于工位c时能够使摆动辊保持在工位b，且当活动叉辊摆动至工位c时锁止机构能够将第一摆杆释放使摆动辊在第三弹性单元的作用下摆动至工位a；所述锁止机构包括第一摆杆的枢接端设置的扁孔以及底座上沿扁孔轴线方向滑动设置的扁轴，扁轴与底座之间设有第四弹性单元，第四弹性单元被装配为其弹力能够驱使扁轴插入扁孔内；所述扁轴上固接有一推管，推管的端部设有第一螺旋台阶，所述第二摆杆的枢接端设有与第一螺旋台阶挡接的第二螺旋台阶，当活动叉辊自工位d摆动至工位c时第二螺旋台阶能够挤压第一螺旋台阶使推管和扁轴沿周向滑动并使扁轴从扁孔内抽出。

所述第二摆杆的枢接端固接有一转轴，该转轴贯穿推管和扁轴并与底座转动连接，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。

所述固定辊的辊面包括固定部和胀缩部，所述胀缩部沿固定辊的径向活动设置，当胀缩部沿径向向固定辊内侧收缩时能够使固定辊宽度变窄以便弯曲后的木条收腰区域从固定辊上抽离，当胀缩部沿径向向外膨胀时胀缩部与固定部平齐且两者拼合成完整的筒形辊面；所述胀缩部与固定辊之间设有第五弹性单元，第五弹性单元被装配为其弹力能够驱使胀缩部沿固定辊径向向内滑动，所述转轴凸伸至固定辊内部，转轴上固接有凸轮，凸轮与胀缩部内壁抵接，当活动叉辊由工位c运动至工位d时凸轮能够驱动胀缩部沿固定辊径向向外滑动。

所述固定部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。

杠杆与第二摆杆之间的枢轴上设有一配重块，当配重块处于自然悬垂状态时活动叉辊上的两辊体在水平方向上相互平齐。

本发明取得的技术效果为：本发明的上料机构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。

附图说明

图1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2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3是本发明的实施例所提供的上料机构的立体图；

图4是本发明的实施例所提供的上料机构的侧视图；

图5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6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7是本发明的实施例所提供的弯曲机械手的立体图；

图8是图7所示弯曲机械手其中一个方向的剖视图；

图9是图7所示弯曲机械手另一方向的剖视图；

图10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。

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、2所示，一种用于木条弯曲成型的取料装置，包括上料机构10和弯曲机械手20，所述弯曲机械手20安装在输送装置50上，上料机构10位于弯曲机械手20随输送装置50运动时的运动路径旁侧；如图1-4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5-10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；当推移单元用于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。

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。

如图2、4所示，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、9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。

如图5、8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。

所述固定部211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。

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。

实施例2

一种使用实施例1所述取料装置的木条预处理方法，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成型设备上；

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定型装置。

所述步骤4中，弯曲定型装置包括弯曲机械手20，所述弯曲机械手20安装在输送装置50上；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。