木地板加工机床自动送料装置的设计.pdf

２０１５ 年 １０ 月 第 ４３ 卷 第 ２０ 期 机床与液压 ＭＡＣＨＩＮＥ ＴＯＯＬ ＆ ＨＹＤＲＡＵＬＩＣＳ Ｏｃｔ􀆱 ２０１５ Ｖｏｌ􀆱 ４３ Ｎｏ􀆱 ２０ ＤＯＩ１０．３９６９／ ｊ􀆱 ｉｓｓｎ􀆱 １００１－３８８１􀆱 ２０１５􀆱 ２０􀆱 ０１４ 收稿日期 ２０１４－０７－２５ 作者简介 张侃楞 （１９６９）， 女， 工程硕士， 高级工程师， 从事企业的技术服务工作、 机床设计与制造工作。 Ｅ－ｍａｉｌ ｚｈａｎｇｋａｎｌｅｎｇ＠ １６３􀆱 ｃｏｍ。 木地板加工机床自动送料装置的设计 张侃楞 （盐城工学院机械优集学院， 江苏盐城 ２２４０５１） 摘要 针对木地板加工机床批量加工木地板时送料存在的缺陷， 设计一种结构简单、 易于实现的自动送料装置。 构建 该装置的总体结构， 实现给料机构和送料机构的设计， 并分析使用过程中应注意的问题。 经过实践操作， 该装置在提高劳 动生产率方面具有积极意义， 具有较好的经济效益。 关键词 木地板加工机床； 自动送料装置； 总体结构 中图分类号 ＴＰ３９９ 文献标志码 Ｂ 文章编号 １００１－３８８１ （２０１５） ２０－０４０－３ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｆｅｅｄｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ Ｗｏｏｄ Ｆｌｏｏｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｍａｃｈｉｎｅ ＺＨＡＮＧ Ｋａｎｌｅｎｇ （Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ＵＧＳ Ｃｏｌｌｅｇｅ， Ｙａｎｃｈｅｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｙａｎｃｈｅｎｇ Ｊｉａｎｇｓｕ ２２４０５１， Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｄｅｆｅｃｔ ｏｆ ｆｅｅｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｗｏｏｄ ｆｌｏｏｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ ｗｈｅｎ ｂａｔｃｈ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ， ａ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｆｅｅｄ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ ｗｈｉｃｈ ｈａｄ ｓｉｍｐｌｙ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ａｎｄ ｅａｓｙ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ． Ｔｈｅ ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗａｓ ｂｕｉｌｔ， ｆｅｅｄｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｙｉｎｇ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗｅｒｅ ｄｅｓｉｇｎｅｄ， ｔｈｅ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｈｉｃｈ ｓｈｏｕｌｄ ｂｅ ａｔｔｅｎｄｅｄ ｉｎ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ． Ｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｐｅｒａ⁃ ｔｉｏｎ， ｔｈｅ ｄｅｖｉｃｅ ｈａｓ ｐｏｓｉｔｉｖｅ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ ｉｎ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｌａｂｏｒ ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ， ｉｔ ｈａｓ ｇｏｏｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ Ｗｏｏｄ ｆｌｏｏｒｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｍａｃｈｉｎｅ； Ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｆｅｅｄｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ； Ｏｖｅｒａｌｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ 目前市场上的木地板加工设备的送料装置， 多为 操作者手工输送， 这样输送效率不高， 且费时费力， 浪费人力资源。 为了解决上述问题， 人们设计出了自 动送料装置， 例如中国专利 ２０１１１０３７４３８５􀆱 ４ 提供的 新型全自动手刮纹机的送料装置， 通过送料输送 带、 横挡板和顶板辊轴将多件堆垛在横挡板和顶板 辊轴所在侧的板料穿过横挡板后， 有序地被送入刮 纹机， 可降低人工送料的要求［１］。 此送料装置依靠 木地板和传送带之间的摩擦力实现送料， 由于多件 堆垛的木地板间也存在着摩擦力， 所以木地板有时 会阻滞在输送带上， 送料不顺畅， 影响木地板的传 送速度。 针对现有技术所存在的缺陷， 在调研分析的基础 上， 设计一种能够自动持续送料且送料效率高的用于 木地板加工的自动送料装置。 １ 整体结构设计 设计的自动送料装置包括自动给料机构和送料机 构， 送料机构位于自动给料机构的一侧， 要加工的木 地板堆垛在给料机构上， 通过给料机构的推动依次单 板进入送料机构， 再由送料机构的送料传送带送入加 工区域。 如图 １ 所示。 图 １ 自动送料装置 ２ 各部分结构设计 ２􀆱 １ 自动给料机构 自动给料机构的作用主要是将堆垛在给料工作台 上的木地板单件有序地送入送料机构， 这就要求有推 动装置和限位装置，推动装置将木地板推向送料机 构， 而限位装置保证每次进入送料机构的木地板为一 块。 如图 ２ 所示， 自动给料机构包括给料工作台 ３ 和 安装给料工作台的给料支架 ４， 给料工作台上开设有 间距均匀的推块槽； 在给料支架上安装有气缸 ５， 气 缸的活塞杆前端安装有推动架 ６； 给料支架的上部两 端设有与给料工作台相连接的支架纵梁 １２， 支架纵 梁内设有与活塞杆相平行设置的直线导轨副 １４， 直 线导轨副上固定连接沿着直线导轨副做直线运动的导 向架 １３， 而推动架的两端和导向支架固定连接， 从 而保证推动架在气缸的带动下前后运动时沿着支架纵 梁平稳运动。 在推动架上嵌置有多个沿活塞杆延伸方向设置的 推块７， 推块通过圆柱销１５ 和定位块８ 相连接， 而定 位块通过螺钉 ９ 固定在推动架上； 如图 ２ （ｃ） 所示， 推块可围绕圆柱销做旋转运动， 而推块的结构和其相 对于推动架的位置保证了推动块的旋转限制在一定的 位置。 推块的重心位于圆柱销的后侧， 保证推动块在 无外力作用下处于打开状态， 即为头部抬起状态。 图 ２ 自动给料机构 限位装置由挡板支架 １０ 和横挡板 １１ 组成， 横挡板的两侧设有上下朝向的沟槽， 在挡板支架 的顶部和底部固定安装有横向支架， 且在横向支 架上设有调节螺杆， 调节螺杆和沟槽构成调节横 挡板的下沿和给料工作台的上沿之间间隙大小的 调节机构。 ２􀆱 ２ 送料机构 送料机构主要通过传送带将给料机构传输过来的 木地板送入加工机床， 如图 ３ （ａ） 所示， 送料机构 包括送料支架 １８ 和减速电机 ２２， 送料支架的上部设 有送料主动轮 １９、 送料从动轮 １７ 和送料传送带 １６， 送料主动轮和送料从动轮之间通过送料传送带相连 接， 送料主动轮通过同步带 ２０ 与减速电机带动的驱 动轮 ２１ 相连接。 其中送料传送带的水平高度比给料 工作台的水平高度低 ２ ｍｍ 左右， 送料传送带的传送 方向与气缸前端的活塞杆相互垂直即与给料工作台相 垂直。 图 ３ 送料机构 １４第 ２０ 期张侃楞 木地板加工机床自动送料装置的设计 如图 ３ （ｂ） 所示， 送料传送带的内腔中设有传 送带支撑板和传送带支撑架， 传送带支撑板和传送带 支撑架位于送料传送带上部的下表面下侧， 以保证传 送带在送料的过程中保持平直的状态而不下凹， 且传 送带支撑架的横向两侧固定在送料支架上。 ３ 自动送料的实现 送料装置使用时， 通过气缸 ５ 推动推架 ６， 由此 带动推块 ７ 推动木地板， 使单块木地板通过横挡板 １１ 和给料工作台 ３ 台面之间的空隙进入到送料机构 ２ 上， 减速电机 ２２ 一端处的驱动轮通过同步带 ２０ 带动 送料主动轮 １９ 做旋转运动， 送料主动轮 １９ 带动送料 从动轮 １７、 送料传送带 １６ 运动， 将自动给料机构送 来的木地板料有序地送入木地板加工设备， 从而达到 送料的目的； 当推架 ６ 回位时， 通过气缸 ５ 带动推架 ６ 回退， 因为木地板多件堆垛在工作台面上， 所以由 于木地板的重力作用， 使得推块 ７ 沿着圆柱销 １５ 转 动， 使推块 ７ 突出给料工作台 ３ 的部位回转到木地板 下， 从而在气缸 ５ 的带动下顺利复位。 ４ 使用范围及使用时应注意的问题 （１） 自动给料机构的给料工作台宽度按照最长 的板长要求设计， 由于推块在整个给料工作台台面上 均匀分布， 使之可适应不同的板长要求。 （２） 要定期清理给料工作台及推动块上的灰尘， 以防灰尘堵塞圆柱销孔， 使得推动块动作不灵活。 ５ 总结 利用气缸的往复运动、 推动架及其上的推块实现 推动和复位动作的智能化， 通过调整横挡板和给料工 作台之间的间隙， 使得自动送料机构适应不同的板厚 变化， 保证一次只能通过一块板料。 通过调整气缸参 数， 可调整给料速度以适应不同的板长， 以快速高效 平稳地传送木地板坯料； 通过自动给料机构和送料机 构的组合， 达到自动送料的目的， 提高自动化程度的 同时节省了人力， 工作效率高且运行平稳， 具有结构 简单、 使用方便的特点， 适宜推广使用。 参考文献 ［１］ 李永富．新型全自动手刮纹机中国，２０１１１０３７４３８５．４ ［Ｐ］．２０１１－１１－２２． ［２］ 陈晓斌，段海峰．冲床自动送料机构设计［Ｊ］．装备制造 技术，２０１２（８）５５－５６． ［３］ 刘春林．料斗式自动定向装置的设计与研究［Ｊ］．组合机 床与自动化加工技术，２０１１（１１）１３－１８． ［４］ 刘燕，刘志．大型板料加工自动送料控制系统的设计与 改进［Ｊ］． 组合机床与自动化加工技术，２０１１（１１） ７８－８０． ［５］ 冯辛安．机械制造装备设计［Ｍ］．２ 版．北京机械工业出 版社，２００５． ［６］ 黄信兵，刘小娟．一种数控车床自动送料装置的设计研 究［ Ｊ］． 组 合 机 床 与 自 动 化 加 工 技 术， ２０１３ （ ８） １１１－１１３． ［７］ 张云华．辊式自动送料装置的设计［Ｊ］．长江大学学报 （自科版）农学卷，２００７（６）１０１－１０３． ［８］ 桑志军．木工机床自动送料装置的设计［Ｊ］．机械工程 师，２０１２（１２）５５． （上接第 ５４ 页） 向孔， 用扁钻钻通孔， 再用不同规格的扩孔钻逐次扩 孔， 最后镗至尺寸， 也能达到相应的要求。 相比较 下， 套料加工的加工优势明显 （１） 加工效率极大提高。 传统加工需要 １ 次钻、 多次扩 （该孔 ５－６ 次）、 １ 次镗才能基本达到加工要 求， 而套料加工 １ 次 （最多 ２ 次） 就可达到加工要 求， 加工效率至少可以提高 ４ 倍以上。 （２） 材料损耗较少。 传统加工除了工件只能留 下切屑， 而套料加工还可以留下完整的芯棒， 可以用 于其他用途。 （３） 刀具成本低。 传统加工需要多把不同规格 的扁钻、 扩孔钻、 镗刀， 而套料加工只需要套料头和 ２－４ 个刀片。 （４） 机床磨损小。 套料加工比传统加工所需功 率小， 可以降低机床磨损。 ４ 结束语 该产品的加工为今后类似产品的加工积累了大量 的经验和数据， 特别是在行程不满足加工要求的机床 上进行超长深孔加工的方法有了新的思路和实践经 验， 对特殊产品的工艺准备以及工艺实施、 提高工件 的质量和加工效率上都有重要的生产指导意义。 参考文献 ［１］ 王峻．现代深孔加工技术［Ｍ］．哈尔滨哈尔滨工业大学 出版社，２００５． ［２］ 郭逊．重型机械制造、装备、工装设计新技术新工艺与技 术测量及相关标准规范适用手册［Ｍ］．哈尔滨黑龙江 文化电子音像出版社，２００６． ［３］ 吕亚臣．重型机械工艺手册［Ｍ］．哈尔滨哈尔滨出版 社，１９９８． ２４机床与液压第 ４３ 卷