一种木条加工固定装置

摘要

本发明涉及木材加工技术领域，具体为一种木条加工固定装置，包括工作台和横梁座，横梁座底部固定连接在工作台上，还包括定位柱、气缸座、固定气缸、夹紧气缸、压紧气缸、压紧板、打钉机、电源、压力感应器、控制器和发光二极管。定位柱和气缸座相对设置，气缸座上固定有固定气缸和夹紧气缸，横梁座上固定有压紧气缸，压紧气缸驱动压紧板在竖直方向上移动，压力感应器感受压力值，传输信号给控制器，控制器判断压力值，当压力值超出阈值时，控制器传输报警信号给发光二极管，发光二极管开启，从而实现水平方向的精确定位和竖直方向的精确定位，解决了木托盘打钉过程中木材开裂不能及时发现的情况，降低产品次品流入市场的可能性。

权利要求

1.一种木条加工固定装置，包括工作台和横梁座，横梁座底部固定连接在工作台上，其特征在于，还包括：

水平定位单元，水平定位单元包括横向定位柱、纵向定位柱、纵向固定气缸座、横向固定气缸座、多个夹紧气缸、多个固定气缸、滑轨、滑块、移动板和可移动定位柱，所述横向定位柱和横向固定气缸座分别固定在工作台上的木托盘预留位的前端和后端，所述纵向定位柱和纵向定位气缸座分别固定在木托盘预留位的左侧和右侧，固定气缸和夹紧气缸分别固定在纵向定位气缸座和横向固定气缸座上，所述固定气缸与木条对应设置，所述夹紧气缸与木材对应设置，所述滑轨固定在工作台上，所述滑块与滑轨滑动连接，所述移动板与滑块固定连接，所述可移动定位柱固定在移动板四周；

弯度调整单元，弯度调整单元包括打钉机、压紧气缸、压紧气缸轴和压紧板，所述打钉机和压紧气缸固定在横梁座上端下表面，所述打钉机包括打钉枪管，所述压紧气缸为二次增压气缸，所述压紧气缸轴的一端与压紧气缸滑动密封连接，压紧气缸轴的另一端固定连接着压紧板，并开有供打钉枪管通过的洞口；

警示单元，警示单元包括电源、压力感应器、控制器和发光二极管，所述控制器输出端连接发光二极管正极、连接压力感应器并和电源的输入端连接，所述压力感应器固定于纵向定位柱表面并和木材与木条表面接触，压力感应器用于检测木材和木条的压力值并传输信号给控制器，控制器用于在压力值大小超过阈值时，向发光二极管发送报警指令，发光二极管在接收到报警指令后启动；

还包括旋转单元，旋转单元包括定位气缸、定位气缸轴、定位板、套筒、旋转机构和限制转动机构，所述套筒固定于打钉枪管外侧，套筒外侧开有大升角的螺纹，所述旋转机构与套筒螺纹连接，所述定位气缸固定在打钉机体两旁的横梁座上端下表面，所述定位气缸轴的一端与定位气缸滑动密封连接，所述定位板与定位气缸轴的另一端固定连接，并开有供打钉枪管通过的洞口，所述定位板下表面与旋转机构上表面接触，所述限制转动机构用以限制旋转机构自由转动。

2.根据权利要求1所述的一种木条加工固定装置，其特征在于：所述旋转机构选用滚珠螺母。

3.根据权利要求2所述的一种木条加工固定装置，其特征在于：所述定位板下表面还固定有与滚珠螺母上表面相对设置的小凸台。

4.根据权利要求1所述的一种木条加工固定装置，其特征在于：所述限制转动机构包括固定在滚珠螺母上表面的永磁铁和电磁铁组，所述电磁铁组与永磁铁相对设置并固定于定位板下表面，电磁铁组中一部分为通电后与永磁铁磁性相反的返程电磁铁。

5.根据权利要求4所述的一种木条加工固定装置，其特征在于：所述电磁铁组中另一部分为通电后与永磁铁磁性相同的进程电磁铁。

6.根据权利要求1所述的一种木条加工固定装置，其特征在于：还包括保护电阻，保护电阻一端与电源输出端连接，一端与压力感应器输入端连接。

说明书

一种木条加工固定装置

技术领域

[0001] 本发明涉及木材加工技术领域，具体为一种木条加工固定装置。

背景技术

[0002] 托盘广泛应用于生产、运输、仓储和流通等领域，可以用于集装、堆放、搬运和运输物品，作为物流运作过程中重要的装卸、储存和运输设备，与叉车配套使用在现代物流中发挥着巨大的作用。木托盘一般都是由木材和木条加工组成而成，在实际加工中，现场的工人师傅们常常用眼来观察位置，通过打定位钉先进行定位，将置于下方的木条和上方的木材定位后再打入连接钉或者滴胶等方式固定木材和木条。而人眼观察往往定位效果不够好，会生产出木材和木条倾斜设置的劣质木托盘。

[0003] 如中国专利公开号为CN103659992A的发明文献中，包括工作台，工作台上并列设置前部固定座、中部固定座、后部固定座、横向定位柱、纵向定位柱、转轴和与纵向定位柱配合的活动挡板，所述活动挡板通过转轴与所述后部固定座连接，所述转轴与多个所述后部纵向定位柱成直线设置，所述后部固定座与所述活动挡板对应。

[0004] 该专利利用定位柱、活动挡板和固定座的设置，对木材的加工实现了精确的定位， 避免了仅靠人眼观察带来的误差，但该专利在定位过程中仅对木材的水平方向进行了定位和压紧，未考虑木托盘加工时木材和木条在进行打钉工作后出现开裂影响产品质量的问题，所以急需一种装置能在木材和木条打钉开裂时及时发现并示警的装置，清理次品，避免次品流入市场，降低产品的不合格率。

发明内容

[0005] 本发明提供了一种木条加工固定装置，目的为解决木托盘加工时木材和木条打钉开裂时不能及时发现并示警，导致次品流入市场，降低产品的不合格率的问题。

[0006] 为了达到上述目的，本方案提供如下技术方案：

[0007] 一种木条加工固定装置，包括工作台和横梁座，横梁座底部固定连接在工作台上，还包括：

[0008] 水平定位单元，水平定位单元包括横向定位柱、纵向定位柱、纵向固定气缸座、横向固定气缸座、多个夹紧气缸、多个固定气缸、滑轨、滑块、移动板和可移动定位柱，所述横向定位柱和横向固定气缸座分别固定在工作台上的木托盘预留位的前端和后端，所述纵向定位柱和纵向定位气缸座分别固定在木托盘预留位的左侧和右侧，固定气缸和夹紧气缸分别固定在纵向定位气缸座和横向固定气缸座上，所述固定气缸与木条对应设置，所述夹紧气缸与木材对应设置，所述滑轨固定在工作台上，所述滑块与滑轨滑动连接，所述移动板与滑块固定连接，所述可移动定位柱固定在移动板四周。

[0009] 弯度调整单元，弯度调整单元包括打钉机、压紧气缸、压紧气缸轴和压紧板，所述打钉机和压紧气缸固定在横梁座上端下表面，所述打钉机包括打钉枪管，所述压紧气缸为二次增压气缸，所述压紧气缸轴的一端与压紧气缸滑动密封连接，压紧气缸轴的另一端固定连接着压紧板，并开有供打钉枪管通过的洞口；

[0010] 警示单元，警示单元包括电源、压力感应器、控制器和发光二极管，所述控制器输出端连接发光二极管正极、连接压力感应器并和电源的输入端连接，所述压力感应器固定于纵向定位柱表面并和木材与木条表面接触，压力感应器用于检测木材和木条的压力值并传输信号给控制器，控制器用于在压力值大小超过阈值时，向发光二极管发送报警指令，发光二极管在接收到报警指令后启动。

[0011] 本技术方案原理：

[0012] 因为定位柱和气缸座相对设置在木托盘预留位的两端，所以气缸座上的气缸进程时会推动木材和木条移动至预留位。

[0013] 因为滑块与滑轨滑动连接，移动板与滑块固定连接，可移动定位柱固定在移动板四周，可移动定位柱间距离固定，但移动板间位置不固定，所以移动板上的可移动定位柱间能容纳不同尺寸的木材。

[0014] 因为压紧气缸为二次增压气缸，行程分为二部分：第一个行程是预压行程，实现第一次增压，增压出力不大；第二个行程是增压行程，实现第二次增压，达到实际增压出力，完全工作，所以根据气缸进程长短决定气缸轴运动距离的特性，使气缸按顺序依次多进行适量进程，推动打钉位处的压紧板向下过度挤压。

[0015] 因为电源、压力感应器、控制器和发光二级管连接在同一电路中，压力感应器固定于纵向定位柱表面，与木材和木条表面接触并反馈压力值信号，所以控制器接受到压力感应器传来的过大压力值信号后，向发光二极管发送报警指令，发光二极管在接收到报警指令后启动。

[0016] 本技术方案有益的技术效果：

[0017] 本发明可以利用定位柱和定位气缸座的相对设置，只需通过两个方向的力即可使得木材和木条实现良好的水平方向的定位，解决了木材和木条水平方向的弯度误差问题，提升木托盘的受力效果。

[0018] 通过滑轨的设计，使得横向定位气缸座上的夹紧气缸在进程时推动木材时会带动所有木条上方排布的木材都实现精确的定位。移动板间位置不固定，所以移动板上的可移动定位柱间的木材宽度可以自由选择。

[0019] 水平方向定位好木材和木板的位置后，压紧气缸推动压紧板向下压紧木材后，实现了木材竖直方向的良好定位，利用压紧气缸为二次增压气缸的特点，通过控制气缸的进程长短和启动顺序，压紧气缸先进程对木材进行初步的压紧动作，解决了木材上下弯曲的问题，在打钉工作前，打钉位处的压紧气缸进行二次增压，压紧气缸再次进程，对打钉位处的木材进行过度压紧，增强了打钉位处的木材密度，此时避免了需要提前打入定位钉对木板进行定位的情形，同时使得打入的钉与木材结合得更为紧密。

[0020] 水平方向定位过程中，压力感应器感受到的压力值会逐渐升高直至达到定位中的稳定值，待水平方向定位工作停止，打钉工作进行时，控制器判断压力感应器传输的压力值大小超过阈值时，控制器传输信号启动发光二极管，从而实现在打钉工作中出现木板和木条开裂时能够第一时间警示用户，更换次品，提升产品质量。

[0021] 与传统方案相比，本发明无疑能够在木材和木条打钉开裂时及时发现并示警，便于生产者及时清理次品，避免次品流入市场，降低产品的不合格率。

[0022] 进一步，还包括旋转单元，旋转单元包括定位气缸、定位气缸轴、定位板、套筒、旋转机构和限制转动机构，所述套筒固定于打钉枪管外侧，套筒外侧开有大升角的螺纹，所述旋转机构与套筒螺纹连接，所述定位气缸固定在打钉机体两旁的横梁座上端下表面，所述定位气缸轴的一端与定位气缸滑动密封连接，所述定位板与定位气缸轴的另一端固定连接，并开有供打钉枪管通过的洞口，所述定位板下表面与旋转机构上表面接触，所述限制转动机构用以限制旋转机构自由转动。

[0023] 有益效果：通过旋转机构在竖直方向的移动时进行旋转压紧工作，实现了木材压直过程中打钉位处的过度压紧，增强了打钉位处的木材密度，改变木材打钉位处的横向纤维结构，减小应力与木材纤维方向的角度，使得打钉机打下的钉和木材结合得更为紧密，提升了钉与木材的结合效果。

[0024] 进一步，所述旋转机构选用滚珠螺母。

[0025] 有益效果：易采购，易替换，传动效率高，定位精度和重复定位精度高，使用寿命长，传动可逆。

[0026] 进一步，所述定位板下表面还固定有与滚珠螺母上表面相对设置的小凸台。

[0027] 有益效果：减小定位板与滚珠螺母的接触面，避免受力点与支持点距离太远。

[0028] 进一步，所述限制转动机构包括固定在滚珠螺母上表面的永磁铁和电磁铁组，所述电磁铁组与永磁铁相对设置并固定于定位板下表面，电磁铁组中一部分为通电后与永磁铁磁性相反的返程电磁铁。

[0029] 有益效果：通过电磁铁的特性实现对滚珠螺母自由转动的限制，简单高效。

[0030] 进一步，所述电磁铁组中另一部分为通电后与永磁铁磁性相同的进程电磁铁。

[0031] 有益效果：通过电磁铁的特性实现最后旋转压紧，定位气缸只需通过把定位板推动带动滚珠螺母移动到预定位，无需过度压紧，避免了定位气缸直接驱动定位板过度压紧滚珠螺母向下移动带来的结构磨损，增强了定位气缸的使用寿命。

[0032] 进一步，还包括保护电阻，保护电阻一端与电源输出端连接，一端与压力感应器输入端连接。

[0033] 有益效果：降低工作时的电路电流，避免器件损坏。

附图说明

[0034] 图1为旋转单元主视图；

[0035] 图2为本发明结构示意图；

[0036] 图3为本发明工作单元A的局部视图；

[0037] 图4为本发明工作单元A的局部剖视图；

[0038] 图5为本发明警示单元的电路框图。

具体实施方式

[0039] 下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

[0040] 说明书附图中的附图标记包括：定位螺栓1、固定气缸2、夹紧气缸3、固定块4、压紧气缸5、打钉机体6、定位气缸7、定位板8、可移动定位柱9、移动板10、横梁座11、滑块12、直线滑轨13、压板14、固定螺栓15、固定气缸座16、工作台17、纵向定位柱18、横向定位柱19、永磁铁20、进程电磁铁21、返程电磁铁22、打钉枪管道23、套筒24、滚珠螺母25、旋转压块26、压力感应器27。

[0041] 实施例如下所示：

[0042] 一种木条加工固定装置，包括三个单元：定位单元、工作单元和警示单元。

[0043] 定位单元基本如图2所示：

[0044] 定位单元的工作台16上焊接有位于木材预留位前端的八个横向定位柱18、木材预留位右侧的六个纵向定位柱17。固定气缸座15采用固定螺栓连接于工作台上，设于木材预留位尾端横向排列四个，设于木材预留位左侧纵向排列三个，仅需横向和纵向两个方向的气缸施加动力即可使得木材与木板得到精良的定位，从而节省气缸的成本。每个固定气缸座15上都设有一个用于固定木材下方木板的固定气缸2和一个用于夹紧木材侧端的夹紧气缸3，固定气缸2和夹紧气缸3的气缸轴上焊接有固定块4用于和木材及木材的接触。

[0045] 工作台上设有采用螺栓固定的四道横向的直线滑轨13，四个可移动定位柱9焊接于移动板10上的四个角落，移动板下方焊接有4个滑块与横向直线滑轨13之间滑动连接。可移动定位柱9间距离固定，但移动板间位置不固定，可以横向滑动，木材预留位的宽度可自由选择，为加工中不同宽度木材的选用带来了便利。

[0046] 固定气缸2与夹紧气缸3进程时通过气缸轴上的固定块4固定好下方的木板，推动外侧木材横向移动，通过木材与可移动定位柱的接触使得每一块木材和纵向定位柱都到达预留位，实现木材和木板的固定作用，解决了木材横向弯度误差的问题。

[0047] 工作单元基本如图1、图3和图4所示：

[0048] 工作单元中横梁座11与工作台16采用定位螺栓1连接分布于每个木材预留位的首尾两端。横梁座11上方横杆两端和中端处设有尾部与横杆螺栓连接的压紧气缸5，压紧气缸5的气缸轴与设有孔洞的压板14采用螺栓连接。压板的孔洞处上方的横梁座上端下表面上焊接有打钉机构，打钉机构两旁的横梁座上端下表面处螺栓连接有定位气缸7，定位板8焊接于定位气缸7的气缸轴上，打钉机构包括机体6和打钉枪管道23，打钉枪管道23上焊接有外侧设螺纹的套筒24，套筒24上设有滚珠螺母25，滚珠螺母25外侧焊接有旋转压块26，滚珠螺母25与套筒24通过两者间的滚珠滚动连接。

[0049] 滚珠螺母25上表面粘接有永磁铁20，定位板8的下表面通过螺钉固接有与永磁铁20相对设置的电磁铁组，电磁铁组一部分为通电后与永磁铁磁性相反的返程电磁铁22，一部分为通电后与永磁铁20磁性相同的进程电磁铁21。

[0050] 定位气缸7为二次增压气缸，工作时，定位气缸7的第一个行程是预压行程，实现第一次增压，推动压板下压至指定高度后，解决了木材纵向弯度差距的问题，第二个行程是增压行程，实现第二次增压，达到实际增压出力，完全工作，使得打钉处的木材与下方的木板结合得更为紧密，以便后续打钉工作打入的连接钉更为牢固。

[0051] 定位气缸7的气缸轴进程带动定位板8在竖直方向上往下移动，通过定位板8下表面焊接的凸台对滚珠螺母25上表面的压力带动滚珠螺母25纵向移动至预定位后，停止纵向移动，通过电磁铁的特性实现最后旋转压紧，定位气缸7只需通过把定位板8推动带动滚珠螺母25移动到预定位，无需过度压紧，避免了定位气缸7直接驱动定位板8过度压紧滚珠螺母25向下移动带来的结构磨损，增强了定位气缸7的使用寿命。

[0052] 进程电磁铁21通电，进程电磁铁21下端的磁性和永磁铁20的顶部的磁性相同，这样进程电磁铁21的下端部与永磁铁20的上端部相互排斥，推动滚珠螺母25向下旋转滑动，旋转压块26随之旋转压紧下方木材的打钉位处，从而实现了木材打钉位处的过度压紧，增强了打钉位处的木材密度，在一定程度上改变木材打钉位处的横向纤维结构，减小应力与木材纤维方向的角度（木材大多数细胞轴向排列，仅少量木射线径向排列。木材为中空的管状细胞组成，其各个方向施加外力，木材破坏时产生的极限应力不同。顺纹抗拉强度可达到其横纹抗拉强度的24‑50倍。木材的各向异性从强度上来看，其压缩、拉伸、弯曲及冲击韧性等均为当应力方向与纤维方向平行时，强度值最大，随着两者之间的倾角变大，强度锐减。），旋转压紧工作完成后，进程电磁铁21断电，返程电磁铁22通电，返程电磁铁22下端部的磁性和永磁铁20的顶部的磁性相反，返程电磁铁22的下端部与永磁铁20的上端部相互吸引，使滚珠螺母25和焊接于其表面的旋转压块26向上移动，打钉机打出钉子，连接木材与木板，提升木材受力时的强度，使得打钉机打下的钉和木材结合得更为紧密，提升了钉与木材的结合效果，解决了木材所受应力与木材纤维方向的角度过大带来的强度减小的问题。

[0053] 警示单元基本如图2和图5所示：

[0054] 警示单元中，保护电阻一端与电源输出端连接，一端与压力感应器27输入端连接，压力感应器27输出端连接控制器输入端，控制器输出端连接发光二极管正极29，发光二极管负极连接电源输入端。保护电阻的设置避免电路电流过大损坏器件，压力感应器27固定于可移动定位柱9表面，用以感应木材和木条的压力值后，并传输压力信号给控制器，控制器用于在判断压力值信号是否超过实现预设的阈值，该阈值大小应根据不同材质不同形状的木材和木条设置，应实现进行压力测验以得到较为准确的数值，当压力值超过阈值后，控制器传输报警信号给发光二极管，发光二极管接受到报警信号后开启，发光闪烁警示用户，实现第一时间警示用户的目的。

[0055] 与传统方案相比，本发明能够在木材和木条打钉开裂时及时发现并示警，便于生产者及时清理次品，避免次品流入市场，降低产品的不合格率。减小了木材和木条在竖直方向和水平方向上的弯度问题，并使得钉与木材结合得十分紧密，解决了实际应用当中钉子脱离木材与木条的几率，提升了产品使用的安全性。

[0056] 以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。