《一種木質門扇雙面雕刻機》是南通躍通數控設備有限公司於2014年9月4日申請的發明專利，該專利申請號為2014104489572，公布號為CN104191886A，公布日為2014年12月10日，發明人是姚遙、張海建、許亞東、范進、黃海濤。
《一種木質門扇雙面雕刻機》包括工作檯、雙面雕刻部件和水平輸送裝置，雙面雕刻機具有長度基準，用於確定門扇在X軸方向上的位置；水平輸送裝置具有寬度基準，用於確定門扇在Y軸方向上的位置；雙面雕刻部件包括上部刀具模組和下部刀具模組，上部刀具模組的刀頭向下，下部刀具模組的刀頭朝上，上部刀具模組與下部刀具模組在Y軸方向上同步水平運動。該發明創造能夠同時加工木質門扇正反兩個面上的圖案，避免出現門扇兩面的圖案錯位現象，同時顯著提高門扇圖案加工的生產效率。
2021年6月24日，《一種木質門扇雙面雕刻機》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種木質門扇雙面雕刻機》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種木質門扇雙面雕刻機
- 申請人：南通躍通數控設備有限公司
- 發明人：姚遙、張海建、許亞東、范進、黃海濤
- 申請號：2014104489572
- 申請日：2014年9月4日
- 公布號：CN104191886A
- 公布日：2014年12月10日
- 地址：江蘇省南通市海安縣通榆路198號
- 代理機構：北京同輝智慧財產權代理事務所（普通合夥）
- 代理人：劉洪勛
- Int. Cl.：B44B1/00、B44B1/06
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,專利榮譽,
專利背景
2014年9月前已有的木門門扇加工中，需要在門扇正反兩面上做出同樣的線條和花紋，即兩面圖形鏡像對稱。傳統門扇的雙面加工，需要先在一個面上進行加工，加工完後翻轉門扇，再加工另外一個面。由於加工存在誤差，這樣會導致加工出的門扇兩面的圖案錯位；同時，由於同樣圖案需要兩次加工導致生產效率不高。
發明內容
專利目的
《一種木質門扇雙面雕刻機》的目的是提供一種木質門扇雙面雕刻機，能夠同時加工木質門扇正反兩個面上的圖案，避免出現門扇兩面的圖案錯位現象，同時顯著提高門扇圖案加工的生產效率。
技術方案
《一種木質門扇雙面雕刻機》包括工作檯、雙面雕刻部件和水平輸送裝置，設定門扇輸送方向為雕刻機的X軸方向，與X軸同一水平面且與X軸垂直的方向為雕刻機的Y軸方向，豎直方向為雕刻機的Z軸方向，所述雙面雕刻機具有長度基準，用於確定門扇在X軸方向上的位置；所述水平輸送裝置具有寬度基準，用於確定門扇在Y軸方向上的位置；所述水平輸送裝置用於將門扇沿著X軸進行輸送；所述雙面雕刻部件包括上部刀具模組和下部刀具模組，上部刀具模組的刀頭向下，下部刀具模組的刀頭朝上，上部刀具模組與下部刀具模組在Y軸方向上同步水平運動；所述雙面雕刻部件包括上部橫樑、雕刻部件機架、刀具Y軸進給模組和長度基準模組，上部橫樑上安裝有上部刀具模組，雕刻部件機架上安裝有下部刀具模組和長度基準模組，每個刀具模組都包括有刀具Z軸進給模組和刀具旋轉模組。
進一步地，所述工作檯包括機架、輥筒架、輥筒架升降氣缸、工件支撐，輥筒架升降氣缸和工件支撐安裝在機架上，輥筒架前後兩端分別與輥筒架升降氣缸的活塞桿連線，輥筒架上平行安裝有多個輥筒；多個工件支撐平行安裝在上料機架上。
進一步地，所述刀具Y軸進給模組包括Y軸驅動電機、第一級傳動、第二級上傳動、第二級下傳動、Y軸導軌、Y軸導軌滑塊、Y軸上滾珠絲槓副和Y軸下滾珠絲槓副，所述刀具Y軸進給模組的上下部分結構相同，各級傳動的傳動比也相同。
進一步地，所述刀具Z軸進給模組包括垂直拖板、Z軸導軌、Z軸導軌滑塊、Z軸驅動電機和Z軸滾珠絲槓副；所述刀具旋轉模組包括主軸電機、刀柄、刀具和吸塵罩。
進一步地，所述長度基準模組包括長度基準、長度基準升降氣缸和長度基準升降導桿。
進一步地，所述水平輸送裝置包括門扇夾持裝置、X軸導軌、X軸滾珠絲槓副和X軸驅動電機，所述門扇夾持裝置由寬度基準、夾手架、X軸導軌滑塊、壓緊氣缸和上壓板組成，門扇夾持裝置與X軸滾珠絲槓副的滾珠絲槓螺母固定連線，X軸導軌滑塊套在X軸導軌上，能夠在X軸方向上前後滑動。
改善效果
《一種木質門扇雙面雕刻機》的有益效果是：（1）由於門扇在上料、加工和下料過程中的操作都是電力和氣缸驅動，工人操作方便，勞動量小，生產效率高；（2）在雙面雕刻部件設定有相向且同步動作的兩個刀具模組，能夠實現門扇的雙面同時加工，既提高了生產效率又提高了加工質量。
附圖說明
圖1為《一種木質門扇雙面雕刻機》整體示意圖；
圖2為《一種木質門扇雙面雕刻機》工作檯示意圖；
圖3為《一種木質門扇雙面雕刻機》雙面雕刻部件示意圖；
圖4為《一種木質門扇雙面雕刻機》的刀具模組示意圖；
圖5為《一種木質門扇雙面雕刻機》的水平輸送裝置示意圖；
圖6為《一種木質門扇雙面雕刻機》的門扇夾持裝置示意圖。
其中1-工作檯，11-機架，12-輥筒架，121-輥筒，13-輥筒架升降氣缸，14-工件支撐；2-雙面雕刻部件，21-上部刀具模組，211-刀具豎直進給模組，2111-垂直拖板，2112-Z軸導軌，2113-Z軸導軌滑塊，2114-Z軸驅動電機，2115-Z軸滾珠絲槓副，212-刀具旋轉模組，2121-主軸電機，2122-刀柄，2123-刀具，2124-吸塵罩，22-下部刀具模組，23-上部橫樑，24-雕刻部件支架，25-刀具Y軸進給模組，251-Y軸驅動電機，252-第一級傳動，253-第二級上傳動，254-第二級下傳動，255-Y軸導軌，256-Y軸導軌滑塊，257-Y軸上滾珠絲槓副，258-Y軸下滾珠絲槓副，26-長度基準，27-長度基準升降氣缸；3-水平輸送裝置，31-門扇夾持裝置，311-寬度基準，312-夾手架，313-X軸導軌滑塊，314-壓緊氣缸，315-上壓板，32-X軸導軌，33-X軸滾珠絲槓副，34-X軸驅動電機。
技術領域
《一種木質門扇雙面雕刻機》涉及木工機械領域，尤其是一種能夠同時加工木質門扇兩個面上圖案的雙面雕刻機。
權利要求
1.《一種木質門扇雙面雕刻機》包括工作檯（1）、雙面雕刻部件（2）和水平輸送裝置（3），設定門扇輸送方向為雕刻機的X軸方向，與X軸同一水平面且與X軸垂直的方向為雕刻機的Y軸方向，豎直方向為雕刻機的Z軸方向，所述雙面雕刻機具有長度基準（26），用於確定門扇在X軸方向上的位置；所述水平輸送裝置（3）具有寬度基準（311），用於確定門扇在Y軸方向上的位置；所述水平輸送裝置（3）用於將門扇沿著X軸進行輸送；所述雙面雕刻部件（2）包括上部刀具模組（21）和下部刀具模組（22），上部刀具模組（21）的刀頭向下，下部刀具模組（22）的刀頭朝上，上部刀具模組（21）與下部刀具模組（22）在Y軸方向上同步水平運動；其特徵在於：所述雙面雕刻部件（2）包括上部橫樑（23）、雕刻部件機架（24）、刀具Y軸進給模組（25）和長度基準模組，上部橫樑（23）上安裝有上部刀具模組（21），雕刻部件機架（24）上安裝有下部刀具模組（22）和長度基準模組，每個刀具模組（21，22）都包括有刀具Z軸進給模組（211）和刀具旋轉模組（212）。
2.如權利要求1所述的一種木質門扇雙面雕刻機，其特徵在於：所述工作檯（1）包括機架（11）、輥筒架（12）、輥筒架升降氣缸（13）、工件支撐（14），輥筒架升降氣缸（13）、工件支撐（14）安裝在機架（11）上，輥筒架（12）前後兩端分別與輥筒架升降氣缸（13）的活塞桿連線，輥筒架（12）上平行安裝有多個輥筒（121）；工件支撐（14）平行安裝在機架（11）上。
3.如權利要求1所述的一種木質門扇雙面雕刻機，其特徵在於：所述刀具Y軸進給模組（25）包括Y軸驅動電機（251）、第一級傳動（252）、第二級上傳動（253）、第二級下傳動（254）、Y軸導軌（255）、Y軸導軌滑塊（256）、Y軸上滾珠絲槓副（257）和Y軸下滾珠絲槓副（258），所述刀具Y軸進給模組（25）的上下部分結構相同，各級傳動的傳動比也相同。
4.如權利要求1或3所述的一種木質門扇雙面雕刻機，其特徵在於：所述刀具Z軸進給模組（211）包括垂直拖板（2111）、Z軸導軌（2112）、Z軸導軌滑塊（2113）、Z軸驅動電機（2114）和Z軸滾珠絲槓副（2115）；所述刀具旋轉模組（212）包括主軸電機（2121）、刀柄（2122）、刀具（2123）和吸塵罩（2124）。
5.如權利要求1或3所述的一種木質門扇雙面雕刻機，其特徵在於：所述長度基準模組包括長度基準（26）、長度基準升降氣缸（27）和長度基準升降導桿。
6.如權利要求1-3任意一項所述的一種木質門扇雙面雕刻機，其特徵在於：所述水平輸送裝置（4）包括門扇夾持裝置（31）、X軸導軌（32）、X軸滾珠絲槓副（33）和X軸驅動電機（34），所述門扇夾持裝置（31）由寬度基準（311）、夾手架（312）、X軸導軌滑塊（313）、壓緊氣缸（314）和上壓板（315）組成，門扇夾持裝置（31）與X軸滾珠絲槓副（33）的滾珠絲槓螺母固定連線，X軸導軌滑塊（313）套在X軸導軌（32）上，能夠在X軸方向上前後滑動。
實施方式
如圖1所示，《一種木質門扇雙面雕刻機》包括工作檯1、雙面雕刻部件2和水平輸送裝置3，設定門扇輸送方向為雕刻機的X軸方向，與X軸同一水平面且與X軸垂直的方向為雕刻機的Y軸方向，豎直方向為雕刻機的Z軸方向，雙面雕刻機具有長度基準26用於確定門扇在X軸方向上的位置；水平輸送裝置3具有寬度基準311用於確定門扇在Y軸方向上的位置；水平輸送裝置3用於將門扇沿著X軸進行輸送；雙面雕刻部件2包括上部刀具模組21和下部刀具模組22，上部刀具模組21的刀頭向下，下部刀具模組22的刀頭朝上，上部刀具模組21與下部刀具模組22在Y軸方向上同步運動。
如圖2所示，工作檯1包括機架11、輥筒架12、輥筒架升降氣缸13和工件支撐14，輥筒架升降氣缸13、工件支撐14安裝在機架11上，輥筒架12前後兩端分別與兩個輥筒架升降氣缸13的活塞桿連線，輥筒架12上平行安裝有多個輥筒121；多個工件支撐14平行安裝在機架11上。
如圖3所示，雙面雕刻部件2包括上部橫樑23、雕刻部件機架24、刀具Y軸進給模組25和長度基準模組，上部橫樑23上安裝有上部刀具模組21，雕刻部件機架24上安裝有下部刀具模組22，以上部刀具模組21為例，每個刀具模組（21，22）都包括有刀具豎直進給模組211和刀具旋轉模組212。
刀具Y軸進給模組25包括Y軸驅動電機251、第一級傳動252、第二級上傳動253、第二級下傳動254、Y軸導軌255、Y軸導軌滑塊256、Y軸上滾珠絲槓副257和Y軸下滾珠絲槓副258。其中上下部分結構相同，各級傳動的傳動比也相同。
長度基準模組包括長度基準26、長度基準升降汽缸27和長度基準升降導桿。
如圖4所示，以上部刀具模組21為例，它的刀具豎直進給模組211包括垂直拖板2111、Z軸導軌2112、Z軸導軌滑塊2113、Z軸驅動電機2114和Z軸滾珠絲槓副2115；刀具旋轉模組212包括主軸電機2121、刀柄2122、刀具2123和吸塵罩2124。
如圖5所示，水平輸送裝置3包括門扇夾持裝置31、X軸導軌32、X軸滾珠絲槓副33和X軸驅動電機34，門扇夾持裝置31與X軸滾珠絲槓副33的滾珠絲槓螺母331固定連線。
如圖6所示，門扇夾持裝置31由寬度基準311、夾手架312、X軸導軌滑塊313、壓緊氣缸314和上壓板315組成，其中寬度基準311用於定位門板在寬度方向的位置，夾手架312用於支承上壓板315，在壓緊氣缸314的作用下，上壓板315可以沿著夾手架312上的導軌上下運動，X軸導軌滑塊313套在X軸導軌32上，能夠在X軸方向上前後滑動。
《一種木質門扇雙面雕刻機》的工作流程：
上料：工作檯1兩側的輥筒架升降氣缸13和長度基準升降氣缸27同時運動，將工作檯1的輥筒架12和長度基準26抬起，使工作檯1輥筒架12上輥筒121的最高面高於工件支撐14平面，此時推入門扇，門扇在輥筒121上一直移動，直到其頂部和一側邊緊貼長度基準26、緊寬度基準311，此時輥筒升降氣缸13動作，放下輥筒架12，使門扇落在工件支撐14上；門扇夾持裝置31的壓緊氣缸314工作，驅使上壓板315下壓，使門扇固定在門扇夾持裝置31中。為了防止門扇被門扇夾持裝置31緊壓而出現壓痕，可以在上壓板315和下面托板上固定一塊彈性片，例如橡膠片或者毛氈片等。
刀具雕刻：門扇在水平輸送裝置3的輸送下進入雙面雕刻部件2，此時X軸驅動電機34工作，驅動X軸滾珠絲槓副33，帶動滾珠絲槓螺母331運動，滾珠絲槓螺母331與X軸導軌滑塊313一同固定在門扇夾持裝置31上，從而帶動X軸導軌滑塊313沿著X軸導軌32牽引門扇向下料區移動，同時Y軸驅動電機251和Z軸驅動電機2114工作，使刀具2123在YZ平面移動到合適的位置，其中，Y軸驅動電機251通過上下同步輪同時控制上下刀具模組（21，22）的刀具Y軸進給模組25在Y軸方向上的運動，即Y軸方向為同步運動，而上下刀具模組（21，22）的刀具豎直進給模組211的兩個Z軸驅動電機2114獨立工作。
Y軸驅動電機251通過第一級傳動252減速傳動，再通過第一級減速的減速端部分同時牽引Y軸上滾珠絲槓副257和Y軸下滾珠絲槓副258，構成二級減速，再依次旋轉Y軸滾珠絲槓副（257，258）的滾珠絲槓，帶動刀具模組（21，22）沿著Y軸導軌255左右移動，由於其上下兩部分傳動比相同，保證了連線在Y軸滾珠絲槓副（257，258）的上下刀具模組（21，22）在Y軸方向上的同步運動。
Z軸方向的刀具豎直進給模組211，以上部刀具模組21為例，由Z軸驅動電機2114帶動Z軸滾珠絲槓副2115的滾珠絲槓旋轉，進而控制其上的滾珠絲槓螺母運動，滾珠絲槓螺母與Z軸導軌滑塊2113一同固定在刀具模組21上，從而使刀具模組21沿著Z軸導軌2112上下運動。
刀具旋轉模組（212，222），以上部刀具模組21為例，由主軸電機2121的旋轉，通過刀柄2122帶動刀具2123旋轉進而切割門扇，在切割處裝有圓形的吸塵罩2124，當木屑被切割出時，將通過吸塵罩2124被及時地吸出。刀具2123部分僅限於YZ平面內的運動，X軸驅動電機34控制門扇的長度方向即X軸方向運動，通過水平輸送裝置3的進給帶動門扇運動進行切割，從而在門扇上切割出圖案。
下料：當工件即門扇被切割完成後，刀具2123歸位，X軸驅動電機34繼續工作，帶動門扇沿著X軸方向運動，移出雙面雕刻部件2，隨後X軸驅動電機34停轉，鬆開門扇夾持裝置31將門扇放開。工作檯1兩側的輥筒升降氣缸13同時運動，將工作檯1輥筒121抬起，從而托起門扇，由外部夾取裝置移出工件，完成一個流程的門扇加工。
專利榮譽
2021年6月24日，《一種木質門扇雙面雕刻機》獲得第二十二屆中國專利優秀獎。
