一种木质板材连接结构成型加工设备及加工方法

技术领域

本发明涉及板材拼接技术领域，特别涉及一种木质板材连接结构成型加工设备及加工方法。

背景技术

木质板材是做成标准大小的扁平矩形建筑材料板，应用于建筑行业，用作墙壁、天花板或地板等构件；

在木结构施工当中，需要将两块板材相互连接，因为直角接合加工简便，稳定性强，所以板材之间连接都是通过直角面连接而成；现今板材的直角接合都是通过人工定位划线，再通过锯子手动切割出连接处的直角面，然后再通过手动打磨，然后实现板材的直角接合；此过程方式不仅操作人员的劳动强度较大，且定位效果不佳，特别是对版型较大的板材更不易处理，不能保证切割直角面的水平垂直度，容易影响到板材之间连接位置的精确度，从而造成板材之间连接的质量问题；为此，本发明提供了一种木质板材连接结构成型加工设备及加工方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种木质板材连接结构成型加工设备，包括切割机构、平磨机构、位移机构和底板，所述的底板上分别安装有切割机构和平磨机构，且切割机构位于平磨机构的外侧，位于平磨机构的相对侧设置有位移机构，所述的位移机构安装在底板上；其中：

所述的切割机构包括底座支架、横向锥齿轮轴杆、纵向锥齿轮轴杆、步进电机、一号切割单元和二号切割单元；所述的底座支架安装在底板上，位于底座支架的端面上分别通过轴承安装有横向锥齿轮轴杆和纵向锥齿轮轴杆，所述横向锥齿轮轴杆与纵向锥齿轮轴杆之间的夹角为九十度，且横向锥齿轮轴杆与纵向锥齿轮轴杆之间通过啮合转动方式相互连接，所述的步进电机通过电机座安装在底座支架上，且步进电机的输出轴通过联轴器与横向锥齿轮轴杆的一侧轴端相互连接，位于横向锥齿轮轴杆的另一侧轴端通过啮合转动方式与一号切割单元相互连接，所述纵向锥齿轮轴杆的一侧轴端通过啮合转动方式与二号切割单元相互连接，所述的一号切割单元和二号切割单元分别安装在底板上，且一号切割单元和二号切割单元之间的夹角为九十度；通过步进电机驱动横向锥齿轮轴杆旋转，使横向锥齿轮轴杆啮合驱动一号切割单元进行切割作业，同时横向锥齿轮轴杆啮合驱转纵向锥齿轮轴杆，使纵向锥齿轮轴杆啮合驱动二号切割单元进行切割作业。

所述的二号切割单元包括切割立架、主动曲柄连杆、旋动锥齿轮、导向滑架、齿条锯、从动曲柄连杆、导向轮和滑轮；所述的切割立架安装在底板上，所述的切割立架上通过轴承安装有主动曲柄连杆，位于主动曲柄连杆的外侧轴端上安装有旋动锥齿轮，所述的导向滑架安装在切割立架上，位于导向滑架上通过滑动配合方式设置有齿条锯，所述齿条锯的底部轴端通过铰链销安装有从动曲柄连杆，位于从动曲柄连杆的底部轴端通过铰链销与主动曲柄连杆的轴端相互连接，所述齿条锯的顶端外侧设置有导向轮，所述的导向轮通过轴承对称的安装在切割立架上，且导向轮通过滚动方式与齿条锯的外壁相互接触，所述的滑轮通过轴承安装在切割立架上，且滑轮通过滚动方式与齿条锯相互接触，所述的一号切割单元和二号切割单元为同一结构；通过主动曲柄连杆旋转传动从动曲柄连杆，使齿条锯沿着导向滑架进行往复的升降动作，并通过导向轮和滑轮稳定导向齿条锯的往复动作，并减轻摩擦阻力。

优选的，所述的平磨机构包括打磨立架、电动机、转轴、旋动转盘、滑杆、抵触连杆、打磨直板和升降导架；所述的打磨立架安装在底板上，位于打磨立架上通过电机座安装有电动机，所述电动机的输出轴通过联轴器与转轴的底部轴端相互连接，所述的转轴通过轴承安装在打磨立架上，位于转轴的中部外圈安装有旋动转盘，位于转轴的相对侧设置有滑杆，所述的滑杆通过滑动配合方式安装在打磨立架上，位于滑杆的中部外圈对称安装有抵触连杆，且抵触连杆与旋动转盘相互接触，位于滑杆的顶部轴端安装有打磨直板，且打磨直板通过滑动配合方式与升降导架相互连接，所述的升降导架安装在打磨立架的顶部端面上；通过电动机驱动转轴旋转，使旋动转盘实现上下起伏摆动动作，并起伏接触抵触连杆，使滑杆实现上下往复动作，通过升降导架稳定导向打磨直板的往复打磨动作。

优选的，所述的位移机构包括主梁支架、横向摇轮丝杠、横向滑架、纵向摇轮丝杠、纵向滑架、手轮丝杠和夹定单元；所述的主梁支架安装在底板上，位于主梁支架的端面上通过轴承安装有横向摇轮丝杠，且横向摇轮丝杠通过螺纹配合方式与横向滑架相互连接，所述的横向滑架通过滑动配合方式安装在主梁支架上，位于横向滑架的端面上通过轴承安装有纵向摇轮丝杠，且纵向摇轮丝杠通过螺旋配合方式与纵向滑架相互连接，所述的纵向滑架通过滑动配合方式安装在横向滑架上，位于纵向滑架上通过轴承安装有手轮丝杠，且手轮丝杠通过螺纹配合方式与夹定单元相互连接，所述的夹定单元通过滑动配合方式对称的安装在纵向滑架上；通过横向摇轮丝杠摇转控制横向滑架的平移位置，通过纵向摇轮丝杠摇转控制纵向滑架的平移位置，再通过手轮丝杠摇转控制夹定单元之间的间距距离。

优选的，所述的夹定单元包括夹定肘夹、限位杆、夹定滑架、滑销轴杆和压缩弹簧；所述夹定肘夹的底部端面对称安装有限位杆，且限位杆通过滑动配合方式与夹定滑架相互连接，所述的夹定滑架通过滑动配合方式安装在纵向滑架上，且夹定滑架通过螺纹配合方式与手轮丝杠相互连接，两个所述的限位杆之间设置有滑销轴杆，所述的滑销轴杆通过滑动配合方式安装在夹定滑架的内部，且滑销轴杆通过滑动配合方式与限位杆相互连接，位于滑销轴杆的轴端外圈设置有压缩弹簧；通过按下水平方向的滑销轴杆，使限位杆上下方向可自由移动，然后将调整高度位置，再松开滑销轴杆，使用压缩弹簧抵推滑销轴杆复原，使滑销轴杆的锥形部分嵌入限位杆的C型槽中，从而完成高度位置调整后的固定，再通过夹定肘夹对板材进行按压夹持。

优选的，所述的旋动转盘为倾斜放置，将所述的旋动转盘设为倾斜放置，便于旋动转盘旋转实现上下起伏摆动动作，将旋转动作转换为上下往复动作，使打磨直板能够上下往复进行抛光打磨作业。

优选的，所述的抵触连杆上设置有滚珠，将所述的抵触连杆上设置有滚珠，便于接触旋动转盘时减少摩擦阻力，延长使用寿命，使滑杆的往复升降动作更为舒畅。

优选的，所述的限位杆上设置有多个沿其高度方向呈线性排布的C型槽，将所述的限位杆上设置有多个沿其高度方向呈线性排布的C型槽，便于手动调整夹定肘夹的多种高度位置需求，从而满足不同高度板材的夹持固定需求。

此外，本发明还提供了一种木质板材连接结构成型加工设备的加工方法，具体包括以下步骤：

S1、定位划线：通过铅笔划出直面切割的定位线，确定板材连接处切除尺寸的位置；

S2、板材的装夹固定：通过位移机构将划线后的板材进行水平垂直固定夹持，防止板材在切割过程中位置偏移；

S3、直面切割：通过二号切割单元将上述S2中固定的板材进行切割，使板材连接处切割形成一条长槽，再通过一号切割单元切割，使板材的连接处形成L型的直角面；

S4、抛光打磨：通过平磨机构对上述S3中板材连接处的直角面进行抛光打磨处理，使其直角面光顺垂直。

本发明的有益效果在于：

一、本发明通过位移机构满足板材的横向和纵向移动，使板材连接处直角面的切割和抛光打磨能够进行水平方向的移动调节，并通过纵向滑架放置板材，使板材紧贴于纵向滑架上端的内壁，保证了板材水平线性的固定位置，防止位置倾斜，避免造成板材连接处直角面切割的角度倾斜，进而影响到板材之间连接位置的精确度，从而造成板材之间连接的质量问题。

二、本发明通过夹定单元满足不同型号尺寸板材的夹持固定需求，使板材夹持的适用范围增大，并提高了板材在切割和抛光打磨过程中的稳定性，使板材连接处的直角面能够水平垂直，从而提高板材之间连接拼接的整体性。

三、本发明通过二号切割单元将固定的板材进行切割，使板材连接处切割形成一条长槽，再通过一号切割单元切割，使板材的连接处形成L型的直角面，此时切割成型的直角面较为粗糙，再通过平磨机构对其板材连接处的直角面进行抛光打磨处理，使直角面平顺垂直，从而提高板材之间连接位置的精确度，增强拼接的整体性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的主视位置立体结构示意图；

图2是本发明图1中的A处局部放大图；

图3是本发明的后视位置立体结构示意图；

图4是本发明图3中的B处局部放大图；

图5是本发明的侧视位置立体结构示意图；

图6是本发明的夹定单元立体结构剖视图；

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合。

如图1至图6所示，一种木质板材连接结构成型加工设备，包括切割机构1、平磨机构2、位移机构3和底板4，所述的底板4上分别安装有切割机构1和平磨机构2，且切割机构1位于平磨机构2的外侧，位于平磨机构2的相对侧设置有位移机构3，所述的位移机构3安装在底板4上；其中：

所述的切割机构1包括底座支架10、横向锥齿轮轴杆11、纵向锥齿轮轴杆12、步进电机13、一号切割单元14和二号切割单元15；所述的底座支架10安装在底板4上，位于底座支架10的端面上分别通过轴承安装有横向锥齿轮轴杆11和纵向锥齿轮轴杆12，所述横向锥齿轮轴杆11与纵向锥齿轮轴杆12之间的夹角为九十度，且横向锥齿轮轴杆11与纵向锥齿轮轴杆12之间通过啮合转动方式相互连接，所述的步进电机13通过电机座安装在底座支架10上，且步进电机13的输出轴通过联轴器与横向锥齿轮轴杆11的一侧轴端相互连接，位于横向锥齿轮轴杆11的另一侧轴端通过啮合转动方式与一号切割单元14相互连接，所述纵向锥齿轮轴杆12的一侧轴端通过啮合转动方式与二号切割单元15相互连接，所述的一号切割单元14和二号切割单元15分别安装在底板4上，且一号切割单元14和二号切割单元15之间的夹角为九十度；通过步进电机13驱动横向锥齿轮轴杆11旋转，使横向锥齿轮轴杆11啮合驱动一号切割单元14进行切割作业，同时横向锥齿轮轴杆11啮合驱转纵向锥齿轮轴杆12，使纵向锥齿轮轴杆12啮合驱动二号切割单元15进行切割作业。

所述的二号切割单元15包括切割立架151、主动曲柄连杆152、旋动锥齿轮153、导向滑架154、齿条锯155、从动曲柄连杆156、导向轮157和滑轮158；所述的切割立架151安装在底板4上，所述的切割立架151上通过轴承安装有主动曲柄连杆152，位于主动曲柄连杆152的外侧轴端上安装有旋动锥齿轮153，所述的导向滑架154安装在切割立架151上，位于导向滑架154上通过滑动配合方式设置有齿条锯155，所述齿条锯155的底部轴端通过铰链销安装有从动曲柄连杆156，位于从动曲柄连杆156的底部轴端通过铰链销与主动曲柄连杆152的轴端相互连接，所述齿条锯155的顶端外侧设置有导向轮157，所述的导向轮157通过轴承对称的安装在切割立架151上，且导向轮157通过滚动方式与齿条锯155的外壁相互接触，所述的滑轮158通过轴承安装在切割立架151上，且滑轮158通过滚动方式与齿条锯155相互接触，所述的一号切割单元14和二号切割单元15为同一结构；通过主动曲柄连杆152旋转传动从动曲柄连杆156，使齿条锯155沿着导向滑架154进行往复的升降动作，并通过导向轮157和滑轮158稳定导向齿条锯155的往复动作，并减轻摩擦阻力。

所述的平磨机构2包括打磨立架20、电动机21、转轴22、旋动转盘23、滑杆24、抵触连杆25、打磨直板26和升降导架27；所述的打磨立架20安装在底板4上，位于打磨立架20上通过电机座安装有电动机21，所述电动机21的输出轴通过联轴器与转轴22的底部轴端相互连接，所述的转轴22通过轴承安装在打磨立架20上，位于转轴22的中部外圈安装有旋动转盘23，所述的旋动转盘23为倾斜放置，将所述的旋动转盘23设为倾斜放置，便于旋动转盘23旋转实现上下起伏摆动动作，将旋转动作转换为上下往复动作，使打磨直板26能够上下往复进行抛光打磨作业；位于转轴22的相对侧设置有滑杆24，所述的滑杆24通过滑动配合方式安装在打磨立架20上，位于滑杆24的中部外圈对称安装有抵触连杆25，且抵触连杆25与旋动转盘23相互接触，所述的抵触连杆25上设置有滚珠，将所述的抵触连杆25上设置有滚珠，便于接触旋动转盘23时减少摩擦阻力，延长使用寿命，使滑杆24的往复升降动作更为舒畅；位于滑杆24的顶部轴端安装有打磨直板26，且打磨直板26通过滑动配合方式与升降导架27相互连接，所述的升降导架27安装在打磨立架20的顶部端面上；通过电动机21驱动转轴22旋转，使旋动转盘23实现上下起伏摆动动作，并起伏接触抵触连杆25，使滑杆24实现上下往复动作，通过升降导架27稳定导向打磨直板26的往复打磨动作。

所述的位移机构3包括主梁支架30、横向摇轮丝杠31、横向滑架32、纵向摇轮丝杠33、纵向滑架34、手轮丝杠35和夹定单元36；所述的主梁支架30安装在底板4上，位于主梁支架30的端面上通过轴承安装有横向摇轮丝杠31，且横向摇轮丝杠31通过螺纹配合方式与横向滑架32相互连接，所述的横向滑架32通过滑动配合方式安装在主梁支架30上，位于横向滑架32的端面上通过轴承安装有纵向摇轮丝杠33，且纵向摇轮丝杠33通过螺旋配合方式与纵向滑架34相互连接，所述的纵向滑架34通过滑动配合方式安装在横向滑架32上，位于纵向滑架34上通过轴承安装有手轮丝杠35，且手轮丝杠35通过螺纹配合方式与夹定单元36相互连接，所述的夹定单元36通过滑动配合方式对称的安装在纵向滑架34上；通过横向摇轮丝杠31摇转控制横向滑架32的平移位置，通过纵向摇轮丝杠33摇转控制纵向滑架34的平移位置，再通过手轮丝杠35摇转控制夹定单元36之间的间距距离。

所述的夹定单元36包括夹定肘夹361、限位杆362、夹定滑架363、滑销轴杆364和压缩弹簧365；所述夹定肘夹361的底部端面对称安装有限位杆362，所述的限位杆362上设置有多个沿其高度方向呈线性排布的C型槽，将所述的限位杆362上设置有多个沿其高度方向呈线性排布的C型槽，便于手动调整夹定肘夹361的多种高度位置需求，从而满足不同高度板材的夹持固定需求；且限位杆362通过滑动配合方式与夹定滑架363相互连接，所述的夹定滑架363通过滑动配合方式安装在纵向滑架34上，且夹定滑架363通过螺纹配合方式与手轮丝杠35相互连接，两个所述的限位杆362之间设置有滑销轴杆364，所述的滑销轴杆364通过滑动配合方式安装在夹定滑架363的内部，且滑销轴杆364通过滑动配合方式与限位杆362相互连接，位于滑销轴杆364的轴端外圈设置有压缩弹簧365；通过按下水平方向的滑销轴杆364，使限位杆362上下方向可自由移动，然后将调整高度位置，再松开滑销轴杆364，使用压缩弹簧365抵推滑销轴杆364复原，使滑销轴杆364的锥形部分嵌入限位杆362的C型槽中，从而完成高度位置调整后的固定，再通过夹定肘夹361对板材进行按压夹持。

此外，本发明还提供了一种木质板材连接结构成型加工设备的加工方法，具体包括以下步骤：

S1、定位划线：通过铅笔划出直面切割的定位线，确定板材连接处切除尺寸的位置；

S2、板材的装夹固定：通过位移机构3将划线后的板材进行水平垂直固定夹持，防止板材在切割过程中位置偏移；

S3、直面切割：通过二号切割单元15将上述S2中固定的板材进行切割，使板材连接处切割形成一条长槽，再通过一号切割单元14切割，使板材的连接处形成L型的直角面；

S4、抛光打磨：通过平磨机构2对上述S3中板材连接处的直角面进行抛光打磨处理，使其直角面光顺垂直。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。