[实用新型]插接机铣齿工序的自动控制装置

说明书

本实用新型涉及一种由气动和电气元件组成的用在木工机械短料铣齿插接机上作铣齿工序自动控制的装置。

将短木料铣齿榫后拼接制成长尺寸的规整料，可提高木材利用率8～10％以上，经济效益显著。在短料铣齿插接机上加工时，铣齿工序多采用螺母丝杆夹紧工件，手推工件进给（或单纯采用液压缸推工作台作进给运动），还包括夹紧、放松工件，退出工件等步骤，操作原始，劳动强度大、速度慢、工效低。为了使铣齿工序自动化，以提高工效和减少劳动强度，可采用可编程序控制器作铣齿工序的自动控制装置。例如，按铣齿工序的所需步骤：装工件、侧压夹紧工件、工作台进给铣齿榫、侧压放松工件、推出工件后再次侧压夹紧工件、工作台后退、侧压放松、卸下工件，只要针对不同木料工件的宽度尺寸，编好不同的程序输入PC机即可控制铣齿工序的自动完成。采用上述技术虽然加工效果理想，但微机在市场上价格很高，对木工机床而言，在经济上承受不了。

本实用新型的目的是设计一种能让铣齿插接机铣齿工序动作自动完成的自动控制装置，达到采用较少的气动和电气控制元件使整个铣齿工序的各个程序步骤自动化。

下面结合实施例和附图对本实用新型控制装置的工作原理和程序步骤进行详细描述。

图1为铣齿工序中在工作台上作侧压夹紧动作的装置结构示意图。

图2是本实用新型控制装置中电子式顺序信号控制器的电路原理图。

本实用新型的铣齿工序采用气动和电气元件联合控制，铣齿用的装置结构主要包括工作台、用于移动工作台的送料缸、用于铣齿榫的铣刀架、用于从侧面夹紧工件的工装夹具（即采用侧压气缸夹紧，见图1）、用于铣齿榫后避免工作台后退移动时工件与铣刀碰撞的推料气缸、以及若干个行程开关和电磁阀等组成。铣齿工序设计成能按  以下    所示的程序步骤自动进行：

装工件——侧压夹紧（第一次发讯）——工作台进给铣齿——侧压放松（第二次发讯）——推料气缸推料——推料气缸复原——侧压夹紧（第三次发讯）——工作台后退——侧压放松——卸下工件（铣齿工序自动循环完成）。

上述铣齿工序从“装工件”到“卸下工件”共有十个程序步骤。其中“工作台进给”和“工作台后退”二个程序是用一个送料缸和相应的两个电磁阀来控制（附图中未画出），这两个电磁阀中的一个作为“工作台进给”的控制执行元件，另一个作为“工作台后退”的控制执行元件，工作台进给到位和后退到位各用一个行程开关（图中未画出）来直接控制下一个“侧压放松”程序；其中“推料气缸推料”和“推料气缸复原”两个程序是用一个气动缸和一个电磁阀来控制（图中未画出），推料气缸推料到位时，利用一个推料到位行程开关直接控制“推料气缸复原”程序，而推料气缸复原到位时，又利用另一个复原到位行程开关来直接控制下一个“侧压夹紧”程序；其中“装工件”后的第一次“侧压夹紧”程序是用按钮开关直接启动控制，这时整个铣齿工序的自动循环控制便开始进行；其中“侧压夹紧”和“侧压放松”的程序是由一个侧压气缸和二个电磁阀来控制，其装置结构示意图见图1。参照图1，其中：1送料缸，2工作台，3工件，4侧压板，5框架，6撞块，7导向杆，8侧压气缸，9侧压行程开关，10和11为气路管道，12电磁阀Y_V2，13电磁阀Y_V1。当电磁阀Y_V113得电（Y_V1^＋），电磁阀Y_V212失电（Y_V2^－）时，气路管道10进气，气路管道11出气，侧压气缸8将侧压板4（与侧压气缸活塞杆相连）前推侧压夹紧工件3，当Y_V1^－和Y_V2^＋时，则侧压放松。从图1可看出，装有撞块6的导向杆7与侧压气缸活塞杆相连，侧压气缸8的行程是随工件3的宽度b的变化而变化。由于在铣齿插接机上待加工木料的宽度b变化范围很大（一般在12～130mm之间），因此侧压气缸8的活塞行程变化也很大，这就造成对不同宽度的工件3，导向杆7上的撞块6与侧压行程开关9触点相碰触的位置也不同，所以铣齿工序自动控制系统的控制信号发讯就不能直接用侧压行程开关9发讯（即不能直接用侧压行程开关9直接控制下一个程序步骤）。而从整个铣齿工序自动循环控制过程中，可看出侧压气缸8必须先后发出三个控制信号才能完成整个铣齿工序的自动循环：第一次为“侧压夹紧”后发讯，控制并通过相应的电磁阀和送料缸1命令工作台2进给；第二次为“侧压放松”后发讯，控制并通过相应的电磁阀命令推料气缸推料；第三次又为“侧压夹紧”发讯，控制并通过相应的电磁阀和送料缸1命令工作台2后退。由于这三个控制信号无论如何不能在侧压气缸8上直接用侧压行程开关9作为定位发讯，如何让侧压行程开关9发出的先后三次控制信号（作为三个主控信号），经过电子控制线路处理后，再分别由三个控制信号发讯器输出三个不同的控制信号来命令“工作台进给”、“推料气缸推料”和“工作台后退”，成了设计铣齿工序自动循环控制系统的技术难题。所以，本实用新型的特征还包括设计一种“电子式顺序信号控制器”来完成对各个程序步骤的自动控制，即让三个主控信号先后输入该电子式顺序信号控制器的输入端，经过信号处理转换后，分别由三个控制信号发讯器输出三个不同的控制信号。图2就是电子式顺序信号控制器的电路原理图，其控制步骤原理如下所示：