一种木条加工用的翻转定位装置及其工作方法技术领域
本发明涉及木材加工机械领域，更具体的讲是一种木条加工用的翻转定位装置及其工作方法。
背景技术
横截面呈矩形的木条是一种最常见的木制品零件，木条的加工动作通常包括铣木榫、铣槽、钻孔以及倒角等；由于使用需要，通常需要在一根木条的多个表面设置槽、孔或榫等连接结构。现有可对木条进行多面加工的木条加工设备的工作方法通常为：1.将木条经进料口送入木条加工设备内并固定；2.木条加工设备在木条固定位置周围的五个方位（除木条朝进料口的一面）均设有相应功能的加工刀具，由各方位上的加工刀具对木条进行逐面加工；3.加工完成后，木条再经进料口从木条加工设备中退出。
上述木条加工设备存在以下问题：1.一次只能对一根木条进行加工，并且对一根木条也只能进行逐面加工，以避免各方位的加工刀具相互撞击，导致工作效率低。2.由于现有木条加工设备在木条的五个方位均设有加工刀具，导致设备内部结构复杂且狭小，各方位的加工刀具的种类无法变更（各种加工刀具的体积差异较大，工作方法差别较大），导致一种现有木条加工设备只能加工出表面结构相类似的多种木条，存在功能单一、适应性差等缺点。当所生产的木条表面结构变化较大时，需对现有木条加工设备进行改造，甚至要购买一台新的加工设备，因此会增加生产成本。3.由于至少需要空出一个方位让木条进入或退出，导致这种木条加工设备最多只能对木条的五个面进行加工。
发明内容
本发明提供一种木条加工用的翻转定位装置及其工作方法，目的在于解决现有木条加工设备无法同时且连续的对多根木条进行加工，最多只能对一根木条的五个面进行加工的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种木条加工用的翻转定位装置，包括工作台面，该工作台面设有使木条在工作台面上沿木条长度的垂直方向水平输送的输送机构，所述工作台面沿输送机构的传输方向装设有至少一个翻转定位机构，该翻转定位机构包括将木条翻转90°的翻转组件和将木条固定的定位组件。
进一步，所述翻转组件包括翻转杆和使翻转杆动作以抬升木条前端并配合输送机构将木条翻转90°的第一驱动装置。
进一步，所述定位组件包括定位杆和使定位杆动作以顶持木条后端并配合翻转杆将木条固定的第二驱动装置。
进一步，所述工作台面由两个相互平行的长条形钢板组成，每条钢板的侧旁配设有一作为所述输送机构的输送带，所述钢板沿其长度方向设有复数个与输送带相错开的第一通孔和第二通孔；所述翻转杆可竖直升降的穿设于第一通孔，所述翻转杆的下端连接有所述第一驱动装置，所述定位杆的中部在工作台面的下方枢接有一连接件，该连接件连接有所述第二驱动装置，定位杆的一端朝第二通孔延伸设置并设有与翻转杆相配合的顶持部，另一端设有与连接件相配合以限制定位杆转动角度的限位部，定位杆与连接件之间设有使顶持部朝工作台面的上方翘起的弹性复位件。
进一步，所述钢板的下方设有固定座，所述翻转杆通过线性轴承可竖直升降的设置于固定座。
作为翻转杆和第一驱动装置的具体实施方式：翻转杆的上端设有一用于阻挡木条的缺口，所述第一驱动装置为多位置型气缸，所述第二驱动装置为普通型气缸。
该木条加工用的翻转定位装置的一种工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置将翻转杆隐藏至工作台面的下方，由第二驱动装置将连接件置于远离翻转杆的位置处，依靠钢板的阻碍作用，使定位杆旋转并隐藏至工作台面的下方；2.由输送带将工作台面上的木条沿木条长度的垂直方向水平输送；3.由第一驱动装置将翻转杆升起，待翻转杆升至缺口的竖直面上端高于工作台面且缺口的水平面低于工作台面时将翻转杆停止；木条随输送带移动至翻转杆位置处时被翻转杆的缺口阻挡；4.由第一驱动装置将翻转杆继续升起，通过缺口的水平面将木条的前端抬起，同时配合输送带的输送动作，将木条翻转90°；5.由第二驱动装置经连接件将定位杆朝翻转杆移动；同时弹性复位件使定位杆旋转，使得顶持部经第二通孔旋转至工作台面的上方；6.由第二驱动装置将定位杆继续朝翻转杆移动，直至顶持部配合翻转杆将木条夹持固定，以便于对木条的上表面进行加工；7.由第一驱动装置和第二驱动装置将翻转杆和定位杆重新隐藏至工作台面的下方，让木条随输送带移动至下一个翻转定位机构。当不需要对木条进行翻转时，所述步骤3和步骤4中，可由第一驱动装置将翻转杆直接升至最高位置。该翻转定位装置的另一种工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置将翻转杆隐藏至工作台面的下方，由第二驱动装置将连接件置于远离翻转杆的位置处，依靠钢板的阻碍作用，使定位杆旋转并隐藏至工作台面的下方；2.由输送带将工作台面上的木条沿木条长度的垂直方向水平输送；3.由第一驱动装置将翻转杆升至最高处，木条随输送带移动至翻转杆位置处时被翻转杆所阻挡；4.由第二驱动装置经连接件将定位杆朝翻转杆移动；同时弹性复位件使定位杆旋转，使得顶持部经第二通孔旋转至工作台面的上方；5.由第二驱动装置将定位杆继续朝翻转杆移动，直至顶持部配合翻转杆将木条夹持固定，以便于对木条的上表面进行加工；6.通过第二驱动装置将定位杆重新隐藏至工作台面的下方；7.由第一驱动装置将翻转杆下降，待翻转杆移动至缺口的竖直面上端高于工作台面且缺口的水平面低于工作台面时将翻转杆停止，木条被翻转杆的缺口的竖直面所阻挡；8.由第一驱动装置将翻转杆升至最高处，通过缺口的水平面将木条的前端抬起，同时配合输送带的输送动作，将木条翻转90°；9.由第一驱动装置将翻转杆重新隐藏至工作台面的下方，让木条随输送带移动至下一个翻转定位机构。
作为翻转杆和第一驱动装置的另一种具体实施方式：翻转杆包括内杆和外杆，所述外杆可滑动的套设于内杆的外部，所述第一驱动装置包括与内杆连接的定位气缸和与外杆连接的翻转气缸。该翻转定位装置的工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置将翻转杆隐藏至工作台面的下方，由第二驱动装置将连接件置于远离翻转杆的位置处，依靠钢板的阻碍作用，使定位杆旋转并隐藏至工作台面的下方；2.由输送带将工作台面上的木条沿木条长度的垂直方向水平输送；3.通过定位气缸将内杆升起，木条随输送带移动至内杆位置处时被内杆阻挡；4.由翻转气缸将外杆升起，通过外杆将木条的前端抬起，同时配合输送带的输送动作，将木条翻转90°；5.由第二驱动装置经连接件将定位杆朝翻转杆移动；同时弹性复位件使定位杆旋转，使得顶持部经第二通孔旋转至工作台面的上方；6.由第二驱动装置经连接件将定位杆继续朝翻转杆移动，直至顶持部配合翻转杆将木条夹持固定；7.由第一驱动装置和第二驱动装置将翻转杆和定位杆重新隐藏至工作台面的下方，让木条随输送带移动至下一个翻转定位机构。
由述对本发明结构的描述可知，本发明具有如下优点：
其一、本发明包括设有输送机构的工作台面，工作台面沿输送机构的传输方向的长度方向装设有至少一个翻转定位机构，将木条翻转90°的翻转组件和将木条固定的定位组件。利用这种翻转定位装置，可以让木条在输送过程中进行间歇性翻转并定位。只需在每个翻转定位机构的上方和两侧装设对木条的上表面进行加工的加工刀具，即可对木条的六个面进行加工操作。可见该翻转定位装置配合加工刀具可以同时且连续的对多根木条进行多面加工，解决了现在木条加工设备无法多根木条同时、连续加工以及最多只能加工五个面的问题。
其二、本发明中，翻转定位机构包括翻转杆、定位杆、第一驱动装置和第二驱动装置。由第一驱动装置使翻转杆动作，将木条翻转90°，再通过第二驱动装置使定位杆动作配合翻转杆将木条固定，可见该翻转定位装置可以将木条在工作台面上不断的翻转90°，以切换木条的上表面。
其三、本发明中，翻转杆的一种具体实施方式：翻转杆的上端设有一用于阻挡木条的缺口，所述第一驱动装置为多位置型气缸，所述第二驱动装置为普通型气缸。多位置型气缸使得翻转杆可在多个位置处固定，配合缺口的设计可以用少数部件完成翻转木条的动作。
其四、本发明中，翻转杆的另一种具体实施方式：翻转杆包括内杆和外杆，所述外杆可滑动的套设于内杆的外部，所述第一驱动装置包括与内杆连接的定位气缸和与外杆连接的翻转气缸。缺口的设计方式，具有以下缺点：缺口大小无法调整，当缺口的竖直面高度小于木条厚度的1/2时，木条在被缺口的竖直面阻挡时，由于惯性作用，木条容易直接翻过翻转杆，使装置无法正常完成工作；而当缺口的竖直面高度远大于木条厚度时，会增大翻转杆的升降行程，减低翻转机构的效率。内杆和外杆的设计方式正好可以克服以上缺点：通过改变定位气缸的行程可随时调整内杆的升降高度，以适应不同厚度的木条。
附图说明
图1为本发明的俯视图（图中未画出翻转定位机构，箭头B方向为输送机构的传送方向）。
图2为本发明沿图1中A方向的剖视图（图中只对钢板进行迫切，箭头B方向为输送机构的传送方向）。
图3为本发明实施例一中翻转定位机构隐藏时的状态示意图。
图4为本发明实施例一中翻转杆阻挡木条时的状态示意图。
图5为本发明实施例一中翻转杆翻转木条时的状态示意图。
图6为本发明实施例一中定位杆固定木条时的状态示意图。
图7为本发明实施例二中翻转定位机构隐藏时的状态示意图。
图8为本发明实施例二中内杆阻挡木条时的状态示意图。
图9为本发明实施例二中外杆翻转木条时的状态示意图。
图10为本发明实施例二中定位杆固定木条时的状态示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例一：
参照图1和图2，一种木条加工用的翻转定位装置，包括工作台面20，该工作台面20设有使木条a在工作台面20上沿木条长度的垂直方向水平输送的输送机构。工作台面20沿上述输送机构的传送方向装设有至少一个翻转定位机构b。该翻转定位机构b包括将木条a翻转90°的翻转组件和将木条固定的定位组件。
参照图1、图2和图3，上述翻转组件包括翻转杆31和使翻转杆31动作以抬升木条前端并配合上述输送机构将木条a翻转90°的第一驱动装置32。定位组件包括定位杆41和使定位杆41动作以顶持木条后端并配合翻转杆31将木条a固定的第二驱动装置43。
参照图1、图2和图3，作为具体实施方式：工作台面20由两个相互平行的长条形钢板2组成，每条钢板2的侧旁配设有一作为上述输送机构的输送带1，钢板沿其长度方向设有复数个与输送带1相错开并用于装设翻转定位机构b的第一通孔21和第二通孔22。钢板2的下方设有固定座201，翻转杆31通过线性轴承33可竖直升降的设置于固定座201，同时翻转杆31可竖直升降的穿设于第一通孔21。翻转杆31的上端设有一用于阻挡木条的缺口311，翻转杆31的下端连接有第一驱动装置32。定位杆41的中部在工作台面20的下方枢接有一连接件42，连接件42连接有第二驱动装置43。定位杆41的一端朝第二通孔22延伸设置并设有与翻转杆31相配合的顶持部411，另一端设有与连接件42相配合以限制定位杆转动角度的限位部412，定位杆41与连接件42之间设有使顶持部411朝工作台面20的上方翘起的弹性复位件44。作为优选方案：第一驱动装置32为多位置型气缸，该第二驱动装置43普通型气缸。弹性复位件44为复位弹簧，连接件42设有安装部421，弹性复位件44的一端通过螺栓设置于安装部421，另一端通过螺栓设置于定位杆41的限位部412。弹性复位件44也可以由装设于定位杆41和连接件42之间的扭簧来替代。
参照图1、图2、图3、图4、图5以及图6，该木条加工用的翻转定位装置的一种工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置32将翻转杆31隐藏至工作台面20的下方，由第二驱动装置43将连接件42置于远离翻转杆31的位置处，依靠钢板2的阻碍作用克服弹性复位件44的作用，使定位杆41旋转并隐藏至工作台面20的下方；2.由输送带1将工作台面20上的木条a沿木条长度的垂直方向水平输送；3.由第一驱动装置32将翻转杆31升起，待翻转杆31升至缺口311的竖直面上端高于工作台面20且缺口311的水平面低于工作台面20时将翻转杆停止；木条a随输送带1移动至翻转杆31位置处时被翻转杆31的缺口311阻挡；4.由第一驱动装置32将翻转杆31继续升起，通过缺口311的水平面将木条a的前端抬起，同时配合输送带1的输送动作，将木条a翻转90°；5.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41朝翻转杆31移动；同时由于钢板2的阻碍作用消除，弹性复位件44使定位杆41旋转，使得顶持部411经第二通孔22旋转至工作台面20的上方；6.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41继续朝翻转杆31移动，直至顶持部411顶持木条a的后端，并配合翻转杆31将木条a夹持固定，以便于对木条的上表面和两端进行加工；7.由第一驱动装置32和第二驱动装置43将翻转杆31和定位杆41重新隐藏至工作台面20的下方，让木条a随输送带1移动至下一个翻转定位机构。而当不需要对木条a进行翻转时，上述步骤3和步骤4中，可由第一驱动装置32将翻转杆31直接升至最高位置。
参照图1、图2、图3、图4、图5以及图6，该木条加工用的翻转定位装置的另一种工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置32将翻转杆31隐藏至工作台面20的下方，由第二驱动装置43将连接件42置于远离翻转杆31的位置处，依靠钢板2的阻碍作用，使定位杆41旋转并隐藏至工作台面20的下方；2.由输送带1将工作台面20上的木条a沿木条长度的垂直方向水平输送；3.由第一驱动装置32将翻转杆31升至最高处，木条a随输送带1移动至翻转杆31位置处时被翻转杆31所阻挡；4.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41朝翻转杆31移动；同时弹性复位件44使定位杆41旋转，使得顶持部411经第二通孔22旋转至工作台面20的上方；5.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41继续朝翻转杆31移动，直至顶持部411配合翻转杆31将木条a夹持固定，以便于对木条a的上表面进行加工；6.通过第二驱动装置43将定位杆41重新隐藏至工作台面20的下方；7.由第一驱动装置32将翻转杆31下降，待翻转杆31移动至缺口311的竖直面上端高于工作台面20且缺口311的水平面低于工作台面20时将翻转杆31停止，木条a被翻转杆31的缺口311的竖直面所阻挡；8.由第一驱动装置32将翻转杆31升至最高处，通过缺口311的水平面将木条a的前端抬起，同时配合输送带1的输送动作，将木条a翻转90°；9.由第一驱动装置32将翻转杆31重新隐藏至工作台面20的下方，让木条a随输送带1移动至下一个翻转定位机构。
实施例二：
参照图1和图7，一种木条加工用的翻转定位装置，包括工作台面20，该工作台面20设有至少一条使木条a在工作台面20上沿木条长度的垂直方向水平输送的输送带1。工作台面20沿输送带1的长度方向装设有至少一个翻转定位机构b。该翻转定位机构b包括将木条a翻转90°的翻转组件和将木条固定的定位组件。
参照图1、图7和图8，上述翻转组件包括翻转杆50和使翻转杆50动作以抬升木条前端并配合输送带1将木条a翻转90°的第一驱动装置。定位组件包括定位杆41和使定位杆41动作以顶持木条后端并配合翻转杆50将木条a固定的第二驱动装置43。
参照图1、图7和图8，作为优选方案方式：工作台面20由两个相互平行的长条形钢板2组成，每条钢板2的侧旁配设有一输送带1，钢板沿其长度方向设有复数个与输送带1相错开并用于装设翻转定位机构b的第一通孔21和第二通孔22。翻转杆50连接有一使其动作以抬升木条前端并配合输送带将木条a翻转90°的第一驱动装置，定位杆41连接有一使其动作以顶持木条后端并配合翻转杆31将木条a固定的第二驱动装置43。
参照图1、图7和图8，翻转杆50包括内杆51和外杆52，钢板2的下方设有固定座201。外杆52可滑动的套设于内杆51的外部，并且外杆52通过线性轴承53可竖直升降的设置于固定座201，使翻转杆50可竖直升降的穿设于第一通孔21。上述第一驱动装置包括与内杆51连接的定位气缸54和与外杆52连接的翻转气缸55。定位杆41的中部在工作台面20的下方枢接有一连接件42，连接件42连接有第二驱动装置43。定位杆41的一端朝第二通孔22延伸设置并设有与翻转杆31相配合的顶持部411，另一端设有与连接件42相配合以限制定位杆转动角度的限位部412，定位杆41与连接件42之间设有使顶持部411朝工作台面20的上方翘起的弹性复位件44。作为优选方案：弹性复位件44为复位弹簧，连接件42设有安装部421，弹性复位件44的一端通过螺栓设置于安装部421，另一端通过螺栓设置于定位杆41的限位部412。弹性复位件44也可以由装设于定位杆41和连接件42之间的扭簧来替代。
参照图9，作为优选方案：外杆52的上端面设有一倾斜面521，倾斜面521可以让外杆52抬升木条a的前端时更加稳定和容易。
参照图1、图7、图8、图9以及图10，该木条加工用的翻转定位装置的工作方法，包括以下步骤：1.由第一驱动装置将翻转杆50隐藏至工作台面20的下方，由第二驱动装置43将连接件42置于远离翻转杆50的位置处，依靠钢板2的阻碍作用，使定位杆41旋转并隐藏至工作台面20的下方；2.由输送带1将工作台面20上的木条a沿木条长度的垂直方向水平输送；3.通过定位气缸54将内杆51升起，木条a随输送带1移动至内杆51位置处时被内杆51阻挡；4.由翻转气缸55将外杆52升起，通过外杆52将木条a的前端抬起，同时配合输送带1的输送动作，将木条a翻转90°；5.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41朝翻转杆50移动；同时弹性复位件44的作用使定位杆41旋转，使得顶持部411经第二通孔22旋转至工作台面20的上方；6.由第二驱动装置43经连接件42将定位杆41继续朝翻转杆50移动，直至顶持部411顶持木条a并配合翻转杆50将木条a夹持固定，以便于对木条a的上表面和两端进行加工；7.由第一驱动装置和第二驱动装置43将翻转杆50和定位杆41重新隐藏至工作台面20的下方，让木条a随输送带移动至下一个翻转定位机构。而当不需要对木条a进行翻转时，上述步骤3和步骤4中，可由第一驱动装置32将翻转杆31直接升至最高位置。该木条加工用的翻转定位装置也可以先通过翻转定位机构b将木条a固定，完成对木条a的两端和上表面的加工操作后，再通过翻转定位机构b将木条a翻转90°，然后由输送带1将木条a输送至下一个翻转定位机构。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。