一种木板条加工设备及加工方法与流程

本发明涉及一种木板条加工设备及加工方法，属于木桶加工设备。

背景技术：

1、橡木桶是一种储酒容器，葡萄酒的储存一般采用橡木桶，橡木桶在陈酿葡萄酒的过程中，桶内的单宁、香兰素、橡木内酯等物质会溶解到葡萄酒中，使葡萄酒的颜色更为稳定、口感更为柔和、香味更为协调。橡木桶是由多块加工成型后的单块桶板拼成的腰鼓形圆桶，两端内环形槽内装有桶盖，在外圆上装有几道钢箍，拼装不用胶，装酒却不漏。橡木桶由多块桶板拼成，要比用整体木料加工而成节省大量的木材资源，且不易变形开裂。目前，橡木桶的生产依赖手工生产的程度较高，酒桶生产的关键工序是单个桶板的加工，桶板的横断面为梯形，中间宽而两头较窄，一般由具备相应厚度的板条加工而成，桶板的轮廓尺寸能否达到设计要求，对于围成的腰鼓形圆桶的密封性、美观性以及使用寿命至关重要。而目前桶板的加工主要还是手工加工，机械化加工只能借助仿形设备。仿形设备由于需要借助仿形，所以一台机器只能加工一种形状的桶板，如果要适配其他形状的桶板就要更换仿形，而且刀具角度需要通过手动调节，所以如果需要加工不同尺寸的橡木桶的桶板，则需要更换仿形板及频繁手动调节刀具角度，导致设备的精度差，适用性低，而且加工效率无法满足生产需求。

技术实现思路

1、本发明针对现有的桶板加工设备实用性低、加工效率无法满足需求的技术问题，提供一种木板条加工设备及加工方法。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种木板条加工设备，包括机架，所述机架上设有夹持装置和切削装置，所述夹持装置可移动安装在所述机架上，所述夹持装置在加工时夹持木板条，所述切削装置包括两个刀具和对称设置的两个刀具调节机构，所述刀具调节机构包括安装座，所述安装座的一端铰接安装在所述机架上，所述安装座的另一端分别连接角度调节机构，所述角度调节机构控制所述安装座绕所述安装座与所述机架的铰接点转动，所述安装座上设有刀轴和刀轴动力机构，所述刀具安装在所述刀轴上，所述刀轴动力机构与所述刀轴传动连接，所述刀具为倒圆台形。

4、本发明的有益效果是：本发明通过夹持装置在加工时夹持木板条，通过将刀具调节机构整体铰接在机架上，并通过角度调节机构控制安装座绕铰接点转动，从而实现两个刀具的角度可调节的作用，使刀具可以适配不同形状的桶板的加工需求，提高了设备的适用性，本发明对称设有两个刀具，可同时加工木板条的两侧，并且夹持装置在机架上移动进给或者退出木板条的加工区，加工效率较仿形设备有大幅提高。

5、在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下的改进：

6、进一步，所述机架包括机底座和机顶座，所述机顶座安装在所述机底座端部的上方，两个所述刀具调节机构安装在所述机顶座的下方，所述安装座包括立板和安装在所述立板顶部的顶板，所述顶板的一端铰接安装在所述机顶座上。

7、进一步，所述角度调节机构包括调节电机，所述调节电机安装在所述机顶座的上面，所述调节电机的输出端与所述安装座的顶板连接，所述调节电机的输出端连接调节丝杠，所述顶板转动安装有丝杠座，所述丝杠座与所述调节丝杠螺纹连接，所述调节电机通过电机座转动安装在所述机顶座上。

8、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过将刀具调节机构设在机顶座的下方，调节电机设在机顶座的上方，节省了设备的空间，为切削装置的操作预留了更多的空间；通过调节电机转动驱动调节丝杠转动，调节丝杠转动带动丝杠座在调节丝杠上作直线运动，从而带动安装座的顶板作绕与机顶座的铰接点运动，安装座的顶板作绕与基座的铰接点运动时，如果丝杠座与顶板是固定连接可能会发生调节丝杠卡顿或者卡死的情况，而本发明的丝杠座转动安装在顶板上，因此丝杠座可以随安装座的运动而相应的发生转动，避免了调节丝杠卡顿或者卡死；通过电机座安装调节电机，随着调节电机的输出轴转动带动丝杠座在调节丝杠上作直线运动，丝杠座带动安装座的顶板作绕与机顶座的铰接点运动时，丝杠座随安装座的运动发生转动，同时调节电机也可以在电机座上发生转动，使调节电机的输出轴与丝杠始终保持在同一直线，使调节电机的转动更加稳定，不易卡死。

9、进一步，所述刀轴和刀轴动力机构通过滑板滑动安装在所述立板上，所述立板上设有滑轨，所述滑板通过滑块滑动安装在所述滑轨上，所述立板的外侧安装有滑动驱动电机，所述滑动驱动电机的输出轴与所述滑板传动连接。

10、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过滑板安装刀轴和刀轴动力机构，通过滑动驱动电机驱动滑板在立板上滑动，从而可以调节两个刀具之间的距离，从而使两个刀具调节机构可以适配不同宽度的桶板的加工。

11、进一步，所述滑动驱动电机的输出轴通过联轴器连接滑动丝杠，所述滑板上安装有滑动丝杠螺母，所述滑动丝杠螺母与所述滑动丝杠螺纹连接。

12、进一步，所述刀轴动力机构包括刀轴电机，所述刀轴电机的输出轴端部设有主动轮，所述刀轴的端部设有从动轮，所述主动轮与所述从动轮传动连接。

13、进一步，所述机顶座的底面对称设有两个安装吊板，两个所述安装吊板之间设有铰接轴，所述顶板的一端设有铰接板，所述铰接板通过铰接孔套装在所述铰接轴上。

14、进一步，所述夹持装置包括基板，所述基板可移动安装在所述机架的机底座上，所述基板上相对设有下夹板和上夹板，所述下夹板可移动安装在所述基板上，所述上夹板可移动安装在所述下夹板上，所述上夹板通过夹持驱动机构驱动其靠近或者远离所述下夹板。

15、进一步，所述机底座上设有x轴导轨，所述基板滑动安装在所述x轴导轨上，所述机底座上设有x轴动力机构，所述x轴动力机构与所述基板传动连接；所述基板上设有导向板和y轴动力机构，所述导向板上设有y轴导轨，所述下夹板滑动安装在所述y轴导轨上，所述y轴动力机构与所述下夹板传动连接。

16、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过x轴动力机构驱动基板在x轴导轨上滑动，从而带动下夹板和上夹板夹持着木板条在x轴方向上进给和退出；通过y轴动力机构驱动下夹板在y轴方向上运动，从而带动下夹板和上夹板夹持着木板条在y轴方向上运动向上或者向下运动。

17、进一步，所述下夹板的顶面与所述上夹板的底面之间形成容纳和夹持木板的容纳区，所述下夹板的顶面端部设有后定位板，所述容纳区的侧面设有侧定位板和侧定位驱动机构，所述侧定位驱动机构与侧定位板传动连接，所述侧定位驱动机构驱动所述侧定位板靠近或者远离所述容纳区移动。

18、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过后定位板对木板在长度方向上提供定位作用，保证木板被夹紧时已放置到位；通过侧定位板对木板在宽度方向上提供定位作用，从而使待加工木板条对中，保证木板被夹紧时木板的中线与加工的中线重合，保证加工精准度；通过侧定位驱动机构实现侧定位板在不同位置对木板在宽度方向上的定位作用，使本发明适用于不同宽度的木板的加工，提高本发明的适用性。

19、进一步，所述侧定位驱动机构包括侧安装板和设置在所述侧安装板上的侧定位驱动电机，所述侧安装板安装在所述基板或者所述机架上，所述侧定位驱动电机的输出端与所述侧定位板连接。

20、进一步，所述侧安装板上设有侧定位导轨，所述侧定位板滑动安装在所述侧定位导轨上。

21、进一步，所述侧定位驱动电机的输出端连接有侧定位丝杠，所述侧定位丝杠上设有侧定位丝杠螺母，所述侧定位板与所述侧定位丝杠螺母连接。

22、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过侧定位驱动电机转动带动侧定位丝杠转动，侧定位丝杠转动带动侧定位丝杠螺母在侧定位丝杠上运动，从而带动侧定位板运动，实现侧定位板对不同宽度的木板的侧向定位作用。

23、进一步，所述夹持驱动机构包括至少两个夹持气缸，所述夹持气缸的活塞杆端部与所述上夹板的端部连接。

24、采取上述进一步技术方案的有益效果是，两个夹持气缸分别连接上夹板的两端，通过两个夹持气缸的活塞杆同步伸长或者收缩实现上夹板的升降运动，使上夹板能够远离或者靠近下夹板运动，实现对木板的松开和夹紧作用。

25、进一步，所述上夹板的底面设有弹性的压紧件。

26、采取上述进一步技术方案的有益效果是，通过压紧件进一步对木板条进行压紧，避免因为木板条本身的形状不够标准使上夹板无法更好夹紧木板条，从而导致加工过程中的不稳定，且压紧件具有弹性，不易伤害板材。

27、本发明还提供一种采用如上所述的木板条加工设备的加工方法，根据对加工后木板条尺寸要求，调整一对刀具的距离，并使一对所述刀具的内侧轮廓线呈预设夹角，夹持装置夹紧木板条，夹持装置在x轴方向上向切削装置的下方进给输送木板条，夹持装置在x轴方向上进给的过程中，通过控制下夹板在y轴方向的上下位移距离实现对木板条加工宽度的控制。

28、进一步，对于中间宽、两头窄，横断面呈梯形的桶板，其加工步骤如下；

29、s1，根据加工后木板条的要求轮廓尺寸，计算一对所述刀具初始距离及夹角角度，并计算不同宽度所对应的木板条在y轴的位移；

30、s2，按上述计算结果，夹持并调整待加工木板条的高度，使其与开始加工时一对所述刀具初始间距相适配；

31、s3，刀具旋转，从待加工木板条前端与刀具接触开始，夹持装置持续进给，并且所述下夹板在y轴方向逐渐下移，当达到木板条最大宽度时，所述下夹板在y轴方向逐渐上移，直到整个木板条加工完毕。

32、进一步，还包括在步骤s3后，夹持装置持续退后，并且所述下夹板在y轴方向逐渐下移，当达到板条最大宽度时，所述下夹板在y轴方向逐渐上移，直到整个板条加工结束。

33、本发明的有益效果在于：本发明的夹持装置在x轴方向上进给的过程中，通过控制下夹板在y轴方向的位移距离从而实时调整刀具加工木板条的宽度；通过角度调节机构调整刀具的加工角度，通过滑动驱动电机调整两个刀具在z轴方向上的相对距离，从而使本发明适用于不同尺寸的木板条的加工。

34、本发明还提供一种木板条的加工方法，包括加工设备，所述加工设备包括进给装置以及一对切削刀具，所述进给装置包括x轴方向驱动机构和y轴方向驱动机构，所述进给装置夹持并带动木板条在所述切削刀具中间在x轴方向上进给移动，加工后的所述木板条沿其长度方向宽度不等；

35、根据加工后木板条的尺寸要求，调整一对所述切削刀具距离，并使一对所述切削刀具的内侧轮廓线呈预设夹角，调整木板条进给的初始位置，进给装置夹紧木板条，进给装置在x轴方向上向切削刀具进给输送木板条，进给装置在x轴方向上进给的过程中，通过控制木板条在y轴方向的上下位移距离实现对木板条加工宽度的控制。

36、本发明的有益效果在于：本发明进给装置在带动木板条在x轴方向上进给的过程中，通过控制木板条在y轴方向的上下位移距离实现对木板条加工宽度的控制，从而实时调整刀具加工木板条的宽度；本发明的一对切削刀具根据加工后木板条的尺寸要求可以预设夹角，从而可以根据生产需要加工侧面倾斜角度不同的木板条，使本发明适用于不同尺寸和形状的木板条的加工。