木板开弧形槽的方法

技术领域

本发明涉及家具制造技术领域，尤其是一种木板开弧形槽的方法。

背景技术

对于传统的板式家具而言，木板的加工是决定板式家具质量的关键，当前的木板一般都要经过钻孔、开槽、上漆等多种工艺的处理。在一些特殊的使用场景下，木板的表面需要开出截面为弧形的弧形槽，传统的开槽方法是先开出一个底槽，再通过对底槽进行加工修整以形成弧形槽，这种作业方式不仅加工效率低，且开出的弧形槽的形状不够理想。

发明内容

本发明提供一种木板开弧形槽的方法，可以提升加工效率和加工质量。

为解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

本发明的实施例提供一种木板开弧形槽的方法，包括开槽设备，所述开槽设备包括机台、锯片机构、升降机构、两个导向机构、多轴机器人和压板输送机构，所述锯片机构和升降机构均设置在机台内，所述升降机构用于驱使锯片机构沿竖直方向移动，所述锯片机构包括竖直设置的锯片，所述机台的表面设置有供锯片露出的缝隙；所述导向机构包括导向块、两个连接座和两个气缸，两个连接座分别与导向块外侧面的两端相连，至少一个连接座与导向块沿导向块的延伸方向滑动连接，两个气缸的推杆分别与两个连接座转动连接；两个导向机构的导向块均放置在机台上并分别设置在锯片的两侧，两个导向机构的气缸相对设置，两个导向块之间形成供木板移动的移动槽；所述多轴机器人与压板输送机构相连，并用于驱使压板输送机构压在木板上，所述压板输送机构用于驱使木板沿导向块的延伸方向移动；所述木板开弧形槽的方法包括如下步骤：

步骤1.通过气缸调节导向块的位置和角度，使两个导向块均与锯片的轴向形成角a，角a小于90度，两个导向块之间的间距与木板的宽度相适配，锯片的中心到两个导向块内侧面的距离分别与木板上待开槽位置到木板两个侧面的距离相适配；

步骤2.将木板放置在机台上的初始位置，并使木板的一端插入到移动槽中；

步骤3.升降机构驱使锯片机构向上移动，使得锯片露出机台的初始高度为h；

步骤4.多轴机器人驱使压板输送机构压在木板上；

步骤5.压板输送机构驱使木板沿导向块的延伸方向移动，在移动过程中，锯片开始对木板进行开槽；

步骤6.当木板完全经过锯片之后，升降机构驱使锯片退回到机台内，压板输送机构驱使木板沿导向块的延伸方向移动至初始位置；

步骤7.升降机构驱使锯片机构向上移动，使得锯片露出机台的高度与上一次开槽时露出机台的高度高出高度c，高度c＝(H-h)/(n-1)，其中，H为木板上弧形槽的深度，n为需要进行开槽的总次数；

步骤8.压板输送机构驱使木板沿导向块的延伸方向移动，在移动过程中，锯片继续对木板进行开槽；

将步骤5-8重复实施n-1次，完成开槽。

在一些实施例中，所述压板输送机构包括压辊座、压辊驱动器和多个压辊，所述压辊与压辊座转动连接，并沿水平方向成排排列，所述压辊驱动器固定在压辊座上并与压辊相连，所述压辊驱动器用于驱使压辊转动；所述多轴机器人用于驱使压辊压在木板上，并使压辊的排列方向与导向块的延伸方向平行。

在一些实施例中，所述气缸的推杆的端部固定有铰接座，所述铰接座包括两个平行设置的支臂，所述连接座包括连接块，两个支臂分别设置在连接块的顶面和底面，且两个支臂均与连接块转动连接。

在一些实施例中，所述导向块的外侧面设置有沿导向块的延伸方向延伸的导轨槽，所述连接座的一部分嵌设在导轨槽中并与导轨槽滑动连接。

在一些实施例中，所述开槽设备还包括控制器和检测传感器，所述检测传感器设置在机台上，并位于移动槽的入口处，所述检测传感器、锯片机构、升降机构、气缸、多轴机器人和压板输送机构均与控制器相连。

本发明至少具有如下有益效果：本发明的导向机构可以引导木板沿指定方向移动，多轴机器人可以多维度移动，以准确将压板输送机构压在木板上，压板输送机构提供驱动力，使得木板沿导向块的延伸方向移动，锯片就可以在木板上开槽，通过锯片是逐渐提高露出机台的高度，从而逐渐将木板上的弧形槽开大，避免锯片受损，保障锯片能够顺畅开槽；锯片机构、升降机构、两个导向机构、多轴机器人和压板输送机构依据本发明的方法彼此协调配合，就可以在木板上开出弧形槽，有效提升了加工效率和加工质量。

附图说明

图1为本发明一种实施例的开槽设备的结构示意图；

图2为本发明一种实施例的木板的结构示意图；

图3为本发明一种实施例的步骤1所对应的导向块和锯片分布示意图；

图4为本发明一种实施例的步骤2所对应的木板、导向块和锯片分布示意图；

图5为本发明一种实施例的步骤5所对应的木板、导向块和锯片分布示意图；

图6为本发明一种实施例的多轴机器人和压板输送机构依的结构示意图；

图7为图1中A处的放大示意图。

其中，附图标记为：

木板10，弧形槽11；

机台100，检测传感器110；

锯片200；

移动槽301，导向块310，导轨槽311，连接座320，连接块321，气缸330，推杆340，铰接座341，支臂342；

多轴机器人400；

压板输送机构500，压辊座510，压辊驱动器520，压辊530。

具体实施方式

本发明提供以下参照附图的描述来帮助全面理解如权利要求及其等同物所限定的本发明的各种实施例。描述包括各种具体细节以帮助理解，但这些细节应被视为只是示范性的。因此，本领域技术人员将会认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，能够对本文描述的各种实施例进行各种改变和修改。

在本发明的描述中，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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。

应理解，当一个元件(例如，第一元件)与另一元件(例如，第二元件)“连接”时，该元件可直接与另一元件连接，或者在该元件和另一元件之间可以有居间的元件(例如，第三元件)。

本发明的实施例提供一种木板开弧形槽的方法，包括开槽设备，如图1所示，该开槽设备包括机台100、锯片机构、升降机构、两个导向机构、多轴机器人400和压板输送机构500。机台100内设置有容置腔，锯片机构和升降机构均设置在机台100的空腔中，锯片机构包括竖直设置的锯片200以及与锯片200相连的驱动器，驱动器用于驱使锯片转动，具体的，驱动器可以是电机。升降机构用于驱使锯片机构沿竖直方向移动，相应就可以带动锯片200沿竖直方向移动，以改变锯片200的高度。机台100的表面设置有供锯片200露出的缝隙，该缝隙与空腔连通，当升降机构用于驱使锯片机构沿竖直方向移动时，可以调节锯片200露出机台100表面那部分的高度，以用于开槽，锯片200露出部分的高度越大，所能开的槽的宽度越大。

导向机构包括导向块310、两个连接座320和两个气缸330，两个连接座320分别与导向块310外侧面(彼此远离的那个侧面)的两端相连，至少一个连接座320与导向块310沿导向块310的延伸方向滑动连接，两个气缸330的推杆340分别与两个连接座320转动连接；两个导向机构的导向块310均放置在机台100上并分别设置在锯片200的两侧，使得两个导向块310均可以在机台100的表面滑动。两个导向机构的气缸330相对设置，两个导向块310之间形成供木板移动的移动槽301。当两个导向机构的气缸330同步动作时，可以改变两个导向块310之间的间距，当同一个导向机构的两个气缸330不同步移动时，导向块310相应会改变其延伸方向，继而调节导向块310与锯片200的轴向之间的夹角。至少一个连接座320与导向块310沿导向块310的延伸方向滑动连接以及两个气缸330的推杆340分别与两个连接座320转动连接为导向块310的角度变化提供了条件。

多轴机器人400与压板输送机构500相连，多轴机器人400可以多维度移动，从而可以使得压板输送机构500压在木板上，当木板处于两块导向块310之间的移动槽301时，压板输送机构500用于驱使木板沿导向块310的延伸方向移动，锯片200就可以相对木板沿导向块310的延伸方向移动，从而在木板表面开槽。压板输送机构500和两个导向机构分别从木板的顶部和两侧来限制木板移位，以使木板保持沿导向块310的延伸方向移动。

本发明的木板开弧形槽的方法包括如下步骤：

步骤1.如图1和图2所示，通过气缸调节导向块310的位置和角度，使两个导向块310彼此平行，且两个导向块310均与锯片200的轴向形成角a，角a小于90度，且角a可以等于零度；这就不同于常规的开槽方式，当锯片200转动时，其露出机台100上方的部分的外周刚好为较为标准的圆弧形，这一部分投影到木板10上相应也为弧形，这样就可以开出相对标准的弧形结构的槽；两个导向块310之间的间距与木板10的宽度相适配，具体的，两个导向块310之间的间距可以稍大于木板10的宽度，以限制木板10向两侧移动；锯片200的中心到两个导向块310内侧面的距离分别与木板10上待开槽位置到木板10两个侧面的距离相适配，木板10上待开槽位置为弧形槽11的中分线所在位置，以图2为例，当弧形槽11开在木板10的底面，弧形槽11的中分线为弧形槽11的高度最高处，待开槽位置到木板10一个侧面的距离为S1，到另一个侧面的距离为S2；如图3所示，锯片200的中心到其中一个导向块310内侧面的距离为L1,到另一个导向块310内侧面的距离为L2,则S1＝L1，S2＝L2，这样就可以保障锯片200实际开槽的位置与待开槽位置相对应。

步骤2.如图4所示，作业人员可以手动将木板10放置在机台上的初始位置，并使木板10的一端插入到移动槽301中，便于木板10后续沿着导向块310的延伸方向移动；

步骤3.升降机构驱使锯片机构向上移动，相应带动锯片向上移动，使得锯片露出机台的初始高度为h，即锯片高度最高处到机台的距离为h；由于本实施例是利用锯片斜向切割以形成弧形槽，不同于传统的切割方式，如果初次切割就将初始高度h设定为弧形槽的深度相等，会导致木板10难以移动，也会增加锯片的损耗；为此，先通过设定初始高度h来对木板10进行初次开槽，该初始高度h由本领域技术人员根据实际情况确定。

步骤4.多轴机器人驱使压板输送机构压在木板上，使得压板输送机构与木板接触，继而可以移动木板；

步骤5.如图5所示，压板输送机构驱使木板10沿导向块310的延伸方向移动，在移动过程中，锯片200将从木板10的端面开始逐渐与木板10接触，从而可以逐渐开出深度为h的弧形槽11，此时的弧形槽11的截面也为弧形，但其宽度和深度均为达到实际的要求；

步骤6.当木板完全经过锯片之后，就完成了初次开槽；升降机构驱使锯片退回到机台内，以避免与木板复位发生干涉，压板输送机构驱使木板沿导向块的延伸方向移动至初始位置，以准备下次开槽；

步骤7.升降机构驱使锯片机构向上移动，使得锯片露出机台的高度与上一次开槽时露出机台的高度高出高度c，高度c＝(H-h)/(n-1)，其中，H为木板上弧形槽的深度，n为需要进行开槽的总次数；例如，初次开槽时，锯片露出机台的高度为初始高度h，则第二次开槽时，锯片露出机台的高度为h+c，第三次开槽时，锯片露出机台的高度为h+2c，……，第n次开槽时，锯片露出机台的高度为H，这样的目的是使得开槽的宽度和深度逐渐达到目标值，以形成最终的弧形槽；

步骤8.压板输送机构驱使木板沿导向块的延伸方向移动，在移动过程中，锯片继续对木板进行开槽；

将步骤5-8重复实施n-1次，完成开槽，由于n为总的开槽次数，初次开槽不计算在内，所以步骤5-8需要重复实施n-1次，第n次开槽时，锯片露出机台的高度为H，这样，最终形成的弧形槽就达到了目标值，就完成了在木板表面开出弧形槽。

本实施例的整个过程，大部分都是由机械设备自动实现，相比于传统先开出底槽再修整的方式，显然可以大大缩短加工时间，从而提升加工效率。同时，由于锯片转动所形成的弧形结构刚好符合弧形槽的形状要求，因而最终开槽所形成的弧形槽的形状更加接近弧形，开槽效果更好，加工质量更高。

在一些实施例中，如图1和图6所示，压板输送机构500包括压辊座510、压辊驱动器520和多个压辊530，压辊530与压辊座510转动连接，并沿水平方向成排排列，压辊驱动器520固定在压辊座510上并与压辊530相连，压辊驱动器520用于驱使压辊530转动。多轴机器人400与压辊座510相连，当多轴机器人400驱使压辊座510多轴移动时，压辊驱动器520和多个压辊530相应也多轴移动。多轴机器人400用于驱使压辊530压在木板上，并使压辊530的排列方向与导向块310的延伸方向平行，这样，当压辊530转动时，其与木板接触会产生摩擦力，进而就可以带动木板沿导向块310的延伸方向移动。其中，压辊座510内设置有相应的传动机构，传动机构的两端分别与压辊驱动器520和压辊530相连，以传导驱动力。压辊驱动器520可以选用电机。

在一些实施例中，如图1和图7所示，气缸330的推杆340的端部固定有铰接座341，铰接座341包括两个平行设置的支臂342，连接座320包括连接块321，两个支臂342分别设置在连接块321的顶面和底面，且两个支臂342均与连接块321转动连接，由此实现推杆340与连接座320的转动连接。

进一步的，导向块310的外侧面设置有沿导向块310的延伸方向延伸的导轨槽311，连接座320的一部分嵌设在导轨槽311中并与导轨槽311滑动连接，连接座320即可与导向块310沿导向块310的延伸方向滑动连接。

在一些实施例中，开槽设备还包括控制器和检测传感器110，检测传感器设置在机台100上，并位于移动槽301的入口处，检测传感器110、锯片机构、升降机构、气缸330、多轴机器人400和压板输送机构均与控制器相连。当检测传感器110检测到木板时，说明木板已经放置到位，控制器即可向锯片机构、升降机构、气缸330、多轴机器人400和压板输送机构发出相应的控制信号，以使锯片机构、升降机构、气缸330、多轴机器人400和压板输送机构自动实施步骤3-8。开槽设备还可包括显示器和按键，以提供人机交互功能，作业人员通过按键可以提前设定上述角a、初始高度h、木板宽度、距离L1、距离L2、弧形槽的深度H和开槽总次数n等数值。其中，检测传感器110可以是光电传感器。

在以上描述和权利要求中使用的术语和字词不受限于字面含义，而只是被申请人用来使得能够对于本发明有清楚、一致的理解。因此，本领域技术人员应当清楚，提供以上对本发明的各种实施例的描述只是为了说明，而不是为了限制如所附权利要求及其等同物所限定的本发明。