技术摘要：
一种高速电脑裁板锯，包括设有第一主夹钳装置和第二主夹钳装置的主工夹送料装置和设有副夹钳装置的副工夹送料装置；控制系统包括主工夹送料装置控制单元和副工夹送料装置控制单元；主工夹送料装置控制单元包括第一主夹钳机构控制单元和第二主夹钳机构控制单元；副工夹 全部
背景技术：
生产板式家具的组件一般为长方形板料，这种组合件由大块板材木料锯切开成小 料组合 而成。目前，对板料开料的电脑裁板锯一般都只能一次裁切一个长度的板料，如果 要完成两 个长度的板料裁切，必须分两次裁切，无法同一次裁切两种长度的板料，这样工 作效率低， 设备的使用效率也低。 专利号为201110336925.X、公开公告日为2013年12月18日的发明专利中，公开了 一 种后上料高速电脑裁板锯，公开了一种后上料高速电脑裁板锯，包括有一机台主体、一 送料 单元和一电脑操控系统。 其中，该机台主体包括有工作台、用于将板料压紧定位于工作台上的压料装置以 及用于 对位于工作台上的板料进行裁切作业的裁切装置，该压料装置和裁切装置均安装 于工作台上。 如图所示，该压料装置包括有压料横梁、活动座、设置在压料横梁的两端的两第一 驱动 缸体和第二驱动缸体、第三电机；该压料横梁横向设置于工作台的正上方，该活动座 通过直 线导轨可横向活动地设置于压料横梁上并随压料横梁上下活动；该第二驱动缸体 设置于活动 座上随活动座横向移动，该第二驱动缸体用于加强压料横梁中部的压紧定位 效果，该第二驱 动缸体为两个，该两第二驱动缸体分别位于压料横梁的前侧和后侧；该第 三电机通过传动链 带动活动座沿直线导轨横向来回移动，该两第二驱动缸体随活动座同 步移动而使得压料横梁 有针对性地对板料进行巩固地压紧定位，从而使得裁切作业更加 精确。 该裁切装置包括有活动基座和主锯组件和副锯组件，该活动基座可左右横向活动 地设置 于工作台的下方；该主锯组件和副锯组件均可上下活动地设置于活动基座上并随 活动基座左 右横向活动。 如图所示，该主锯组件包括有主电机、主锯片、主电机座和主驱动缸体；该主电机 通过 第一传动带带动主锯片转动，该主驱动缸体带动主电机座相对活动基座上下活动。 该副锯组件包括有副电机、副锯片、副电机座和副驱动缸体；副电机通过第二传动 带带 动副锯片转动，该副驱动缸体带动副电机座相对活动基座上下活动。 该送料单元位于机台主体的后侧，该送料单元包括有进料装置和上料装置，该进 料装置 设置于机台主体和上料装置之间；进料装置包括有进料架以及用于将板料从进料 架推至工作 台上的第一推进机构；该上料装置包括有上料架、用于将板料向上提起的升降 台以及用于将 板料从上料架推至进料架的第二推进机构。 该进料架的左右两侧均设置有前后延伸的第一导轨，前述第一推进机构设置于该 第一导 轨上沿第一导轨前后移动，且该进料架的底部设置有多排滚轮组件；该第一推进机 12 CN 111546430 A 说 明 书 2/31 页 构包括有 推料横梁、推料伺服电机和多个用于夹住板料后端的夹钳机构；该推料横梁的两 端分别抵于 对应的第一导轨上，该推料伺服电机固定于推料横梁上，推料伺服电机为伺服 电机，推料伺 服电机通过第一传动轴带动推料横梁沿第一导轨前后移动；该多个夹钳机构 间隔设置于推料 横梁上随推料横梁同步移动。 如图和图所示，该夹钳机构包括有支座组件和夹钳组件；该支座组件包括有固定 片、定 位块和两左右设置的夹爪座；该固定片与推料横梁固定连接，且该固定片连接于两 夹爪座的 后端之间；该定位块固定连接于两夹爪座的前端之间；该夹钳组件位于两夹爪座 之间，如图 和图所示，夹钳组件包括有上驱动缸体、下驱动缸体、上夹爪、下夹爪、摆杆和连 杆；该上 驱动缸体和下驱动缸体均为气压式驱动缸体，不以为限，该上驱动缸体的后端与 夹爪座枢接， 上驱动缸体的前端向前伸出有上活塞杆，该上活塞杆与摆杆的上端枢接；该 摆杆的下端与夹 爪座枢接，摆杆上设置有限位通槽；该下驱动缸体的后端与夹爪座枢接， 下驱动缸体的前端 向前伸出有下活塞杆，该下活塞杆的前端穿过前述限位通槽向前伸出 并与下夹爪固定连接， 该下活塞杆带动下夹爪可活动地向前伸出前述定位块；该上夹爪的 后端与夹爪座枢接，上夹 爪的前端向前伸出前述定位块；该连杆的两端分别与上夹爪和摆 杆枢接。 工作时，首先，由下驱动缸体作用并通过下活塞杆带动下夹爪向前伸出定位块，以 此使 得下夹爪抵于板料后端的底部；接着，由上驱动缸体作用并通过上活塞杆带动摆杆的 上端向 前转动，由该摆杆向前转动而通过连杆带动上夹爪向下转动，从而使得上夹爪的前 端抵于板 料后端的顶部上，以此，利用上夹爪和下夹爪牢固夹住板料的后端；当需要将板 料松开时， 只需依次使上驱动缸体和下驱动缸体复位即可。 该上料架的左右两侧均设置有前后延伸的第二导轨，前述第二推进机构设置于该 第二导 轨上沿第二导轨前后移动。 该升降台包括有一框架、多个导辊和至少四丝杆，该四丝杆分别设置于框架的四 个边角 处，该多个导辊左右并排可转动地设置于框架内，由该多个导辊的转动可轻易将叠 合一起的 板料送上升降台上。 该第二推进机构包括有主工夹横梁、副工夹伺服电机和多个推块组件；该主工夹 横梁的 两端分别抵于前述对应的第二导轨上，该副工夹伺服电机固定于主工夹横梁上，副 工夹伺服 电机为伺服电机，副工夹伺服电机通过第二传动轴带动主工夹横梁沿第二导轨 前后移动；该 多个推块组件间隔设置于主工夹横梁上随主工夹横梁同步移动，且该主工夹 横梁的前侧设置 有护杆，工作时，该护杆抵于板料的上表面，该推块组件抵于板料后端面 上，并由副工夹伺 服电机带动主工夹横梁向前移动，从而实现将板料向前推入进料架上。 该电脑操控系统包括有触摸屏和开关按钮，利用该触摸屏和开关按钮进行编程和 对机器 进行操控，以此控制前述压料装置、裁切装置、进料装置和上料装置的工作，使压料 装置、 裁切装置、进料装置和上料装置相互配合完成对板料的裁切作业。 本发明主要用于板式家具制造及木制品行业对人造纤维板作裁板作业用，主要的 工作步 骤如下： 首先，利用上料装置进行自动上料：将多个板料叠合一起并堆积于上料架的升降 台上, 板料的堆积高度不超过mm；接着，由电脑控制系统控制升降台工作，使升降台将堆积 一起板 料提升一个板厚距离，此时，位于升降台最顶部的板料凸起于进料架之平面的上 13 CN 111546430 A 说 明 书 3/31 页 方；然后， 由电脑控制系统控制第二推进机构工作，使得副工夹伺服电机通过第二传动轴 带动主工夹横 梁沿第二轨道向前移动，该推块组件抵于板料的后端面上随主工夹横梁同 步向前移动，从而 使得板料向前移动至进料架中，当板料被完全送入进料架中后，由电脑 控制系统控制第二推 进机构向后复位。 接着，利用进料装置进行自动进料：由电脑控制系统控制第一推进机构工作；该第 一推 进机构工作时，首先，使多个夹钳机构同时工作，由下驱动缸体作用并通过下活塞杆 带动下 夹爪向前伸出定位块，以此使得下夹爪抵于板料后端的底部；接着，由上驱动缸体 作用并通 过上活塞杆带动摆杆的上端向前转动，由该摆杆向前转动而通过连杆带动上夹 爪向下转动， 从而使得上夹爪的前端抵于板料后端的顶部上，以此，利用上夹爪和下夹爪 牢固夹住板料的 后端；然后，由该推料伺服电机通过第一传动轴带动推料横梁沿第一轨道 向前移动，该多个 夹钳机构随推料横梁同步向前移动，从而使得板料按工件所需的尺寸向 前移动进入工作台的 通道中。 然后，配合利用压料装置和裁切装置对位于工作台上的板料进行裁切作业：当上 述板料 按工件所需的尺寸送入工作台的通道中，使第一推进机构停止工作，接着，由电脑 控制系统 控制压料装置工作，使得压料横梁在第一驱动缸体的作用下向下移动压于板料 的上表面上， 以此对板料进行压紧定位，若需要对板料进行更好的压紧定位，可使第三电 极带动活动座沿 直线导轨移动到合适的位置上，并使第二驱动缸体下压到板料上，将板料 压紧定位；然后， 由电脑控制系统控制裁切装置工作，由主电机带动主锯片转动，并配合由 副电机带动副锯片 转动，以此对板料进行裁切，得到了一个工件，工件向出料台输出；接 着，以此使裁切装置 和压料装置复位，然后使该第一推进机构再次工作，使得板料向前移 动一个工件的长度，接 着，重复上述动作，利用压料装置和裁切装置对板料进行裁切，直至 将该板料全部裁切成多 个工件。 当该板料全部裁切成多个工件后，使第一推进机构向后复位，并重复以上动作依 次不断 地将升降台上各块板料裁切成所需的工件。 该发明专利中用于夹住板料后端并进行送料的夹钳机构均随推料横梁同步移动， 使得在 同一时间内，该第一推进机构将板料送至工作台的进给量是一样的，则该后上料高 速电脑裁 板锯在同一时间内只能裁切出一种长度的板材。而随着定制家具的越来越普及， 对板材的长 度和宽度要求也是千差万别，加之人工费用越来越贵，因而各家具生产企业对 机器的产能、 工人效率的要求也随之提高，一次只能裁切一种板材长度的后上料高速电脑 裁板锯的生产效 率已无法满足目前的需求。 另一方面，该专利利用第二推进机构上的多个推块组件将板料向前推入进料架， 但其高 度不可调节，因此该后上料高速电脑裁板锯只能推固定板厚的板料。由于目前定制 家具对于 板材有不同的厚度要求，使得该后上料高速电脑裁板锯无法满足目前的加工要 求。 专利号为201710224666.9、公开公告日为2017年7月21日的发明专利中，公开了一 种 纵横切电脑裁板锯设备,包括有控制单元及分别连接于控制单元的上料单元、纵向锯切 单元、 过渡送料单元、升降式纵横双向输送平台、横向锯切单元、余料废料处理单元。控制 单元包 括有控制电气元件、用户操作台及控制系统等。 上料单元可分为叉车上料定位侧边滚筒、进料前段无动力滚筒、进料中段动力滚 14 CN 111546430 A 说 明 书 4/31 页 筒和带 动力滚筒的升降平台，叉车上料时将一垛板材叉到进料前段无动力滚筒并且板边 靠到叉车上 料定位侧边滚筒，进料中段动力滚筒和带动力滚筒的升降平台上的滚筒一起 转动，当板完全 进入到带动力滚筒的升降平台上时停止转动便实现了进料。 纵向锯切单元包括有纵锯主机机架、纵锯锯车、纵锯压力横梁、纵锯工作台、纵锯 板材 前靠齐装置、纵锯上料推杆横梁组件、第一输送平台；纵锯上料推杆横梁组件沿第一 输送平 台将板材推向纵锯板材前靠齐装置进行前后靠齐；前述上料单元衔接于第一输送 平台的入料 端；也可以在第一输送平台的入料侧布置有旋转台，可以将板材旋转度后再放 到第一输送平 台上。纵向锯切单元的功能是对板材进行纵切，通过以下方式来实现：带动 力滚筒的升降平 台将一垛板材升高至所需要上的板的总高度，然后纵锯上料推杆横梁组 件上的推杆下降，然 后此横梁前进将板材推到纵锯板材前靠齐装置实现对板材的前后靠 齐，然后纵锯上料推杆横 梁组件之横梁上的抓手将板材夹紧送入纵锯主机机架内，由纵锯 锯车将板材纵向裁断。 该发明专利中，虽然同一台设备能同时进行横切和锯切，提高了板材的加工效率， 但实 际上还是有两套锯切单元，因而设备成本高、占地面积大；而且无法完成一次锯切两 种不同 长度的板材。该现有技术为本发明最接近的现有技术。
技术实现要素：
针对现有技术存在不足，本发明要解决的第一个技术问题是，提供一种只需要一 套裁切 装置、一次锯切、即可完成两种不同长度的板材锯切、使效率提高一倍的高速电脑 裁板锯，。 本发明要解决的第二个技术问题是，提供一种以总线技术为核心、具有安全性高、 容错 能力强、稳定、精度高、且能实现一套裁切装置、同一次锯切、即可完成两种不同长度 的板 材锯切、使效率可以提高一倍左右的模块化结构的高速电脑裁板锯。 本发明要解决的第三个技术问题是，提供一种运动逻辑合理有序、运动可靠、高效 且能 通过控制系统低成本实现、能实现一套裁切装置、一次锯切、即可完成两种不同长度 的板材 锯切，使效率可以提高一倍左右高速电脑裁板锯的工作方法。 一种高速电脑裁板锯，包括主机架，安装在主机架上的机台主体、送料单元； 该主机架包括设置在送料单元左右两侧的左导轨座和右导轨座； 该机台主体包括有工作台、用于将板料压紧定位于工作台上的压料装置以及用于 对位于工作 台上的板料进行裁切作业的裁切装置，压料装置和裁切装置均安装于工作台 上； 送料单元位于机台主体的后侧，该送料单元包括有进料装置和上料装置； 该上料装置包括输送装置和可升降地安装在左导轨座和右导轨座间的上料架，以 及驱动该上 料架上下升降的上料架升降机构； 该进料装置包括安装在左导轨座和右导轨座间的进料架、定板厚并将板料从上料 装置推送至 进料架的推料装置，对推送至进料架的板料进行前靠齐的前齐板装置，以及夹 持板材送到锯 切位置的主工夹送料装置； 进料架置于工作台的后侧，上料装置置于进料架的后侧；前齐板装置置于进料架 的下方；主 工夹送料装置、推料装置置于压料装置和上料装置之间，主工夹送料装置、推料 15 CN 111546430 A 说 明 书 5/31 页 装置可前后 来回运动地置于进料架和工作台上； 该主工夹送料装置包括主工夹横梁，分别安装在主工夹横梁上及主工夹横梁两端 与左导轨座 和右导轨座底面之间、驱动主工夹横梁前后水平移动从而实现送料的主工夹 横梁驱动机构， 安装在主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座相对两内侧之间、为主工夹 横梁前后水平移动 时导向的主工夹横梁导向机构，安装在主工夹横梁上、用于夹住板料后 端的主夹钳装置；主 工夹横梁可前后来回运动地安装在左导轨座和右导轨座上、并通过主 工夹横梁导向机构支撑 在左导轨座和右导轨座相对的两内侧上； 该进料装置还包置于压料装置和上料装置之间、夹持板材送到锯切位置的括副工 夹送料装置； 该主夹钳装置包括远离副工夹送料装置的第一主夹钳装置和靠近副工夹送 料装置的第二主夹 钳装置； 该副工夹送料装置包括副工夹安装座、安装在副工夹安装座与左导轨座的外侧面 之间、驱动 副工夹安装座前后水平移动从而实现送料的副工夹送料进给机构，安装在副工 夹安装座与左 导轨座的底面之间、为副工夹安装座前后水平移动时导向的副工夹导向机 构，安装在副工夹 安装座上的底面上、用于夹住板料后端的副夹钳装置；该副工夹安装座 可前后来回运动地安 装在左导轨座上、并通过副工夹导向机构悬挂在左导轨座的底面上； 第一主夹钳装置包括安装在主工夹横梁上随主工夹横梁同步移动、并置于靠近右 导轨座一侧、 左右并列设置的复数个第一主夹钳机构；第二主夹钳装置包括与主工夹横梁 底面固定的夹钳 安装板、安装在夹钳安装板上的一个以上的第二主夹钳机构； 该副夹钳装置包括一个以上的副夹钳机构； 第一主夹钳机构、第二主夹钳机构、副夹钳机构均包括枢接座，与枢接座枢接的翻 转座，安 装在翻转座上的上夹爪、下夹爪及驱动上夹爪相对下夹爪开合的夹爪开合驱动机 构；第一主 夹钳机构的枢接座与主工夹横梁的底面固定； 第一主夹钳装置还包括共同驱动复数个第一主夹钳机构的翻转座可在设定角度 内转动的主翻 转机构，主翻转机构安装在主工夹横梁与第一主夹钳机构的翻转座之间；第 二主夹钳装置还 包括一一驱动第二主夹钳机构的枢接座相对夹钳安装板独自前后水平移 动、及驱动第二主夹 钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的主移动翻转机构； 该主移动翻转机构包括驱动第二主夹钳机构的枢接座相对夹钳安装板独自前后 水平移动、及 驱动第二主夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的主夹钳驱动机构，安 装在第二主夹钳 机构的枢接座与夹钳安装板底面间、为第二主夹钳机构的枢接座前后水 平移动时导向的第二 主夹钳枢接座导向机构，安装在第二主夹钳机构的翻转座与夹钳安 装板底面间、为翻转座在 设定角度内翻转时导向的第二主夹钳翻转座导向机构； 该副夹钳装置还包括一一驱动副夹钳机构的枢接座相对副工夹安装座独自前后 水平移动、及 驱动该副夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的副移动翻转机构； 该副移动翻转机构包括驱动该副夹钳机构的枢接座相对副工夹安装座独自前后 水平移动、及 驱动该副夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的副夹钳驱动机构，安装 在副夹钳机构的 枢接座与副工夹安装座底面间、为副夹钳机构的枢接座前后水平移动时 导向的副夹钳枢接座 导向机构，安装在副夹钳机构的翻转座与副工夹安装座底面间、为副 夹钳机构的翻转座在设 定角度内翻转时导向的副夹钳翻转座导向机构； 该第二主夹钳机构的枢接座可前后来回水平移动地安装在夹钳安装板上、并通过 16 CN 111546430 A 说 明 书 6/31 页 第二主夹钳 枢接座导向机构悬挂在夹钳安装板的底面上；该副夹钳机构的枢接座可前后 来回水平移动地 安装在副工夹安装座上、并通过副夹钳枢接座导向机构悬挂在副工夹安 装座的底面上。 作为方案一的改进，该翻转座包括两侧板、连接两侧板的连接件、安装在两侧板远 离枢 接座一端的端部并连接两侧板的钳口座；两侧板的一端与枢接座枢接在一起； 下夹爪固定在钳口座的底部并凸出钳口座的前侧面； 该上夹爪包括连杆结构的第一夹爪和第二夹爪；第一夹爪和第二夹爪的后端枢接 在第一侧板 和第二侧板的中部位置；第一夹爪和第二夹爪的前端与钳口座配合并凸出钳 口座； 该夹爪开合驱动机构包括夹紧气缸、夹紧气缸座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、 轴安装 座； 夹紧气缸座安装在第一侧板和第二侧板间，夹紧气缸固定在夹紧气缸座上； 第一连杆的一端与夹紧气缸的活塞杆连接，另一端枢接在轴安装座上，轴安装座 固定在第一 侧板和第二侧板之间； 第二连杆的一端枢接在第一夹爪的中部位置，另一端枢接在第一连杆的中部；第 三连杆与第 二连杆关于其中心位置对称地安装在第二夹爪和第一连杆上； 在工作台上设有与下夹爪配合的开槽。 这种结构的夹钳机构，只有上夹爪运动，下夹爪不动，结构简单，安装方便，动作可 靠， 成本低、夹持效果好。在工作台上设有与下夹爪配合的开槽，以便主工夹送料装置、副 主工 夹送料装置运动到工作台上时，工作台上的开槽对下夹爪进行避空，这样下夹钳就不 需要相 对翻转座收缩避让以避免与工作台干涉，简化结构。 作为方案一的改进，该主翻转机构包括驱动杆、安装在主工夹横梁后侧面上的驱 动杆驱 动机构、两个以上的驱动杆安装座、驱动第一主夹钳机构的翻转座在一定角度内转 动的第一 驱动件组件； 该第一驱动件组件包括一端固定在驱动杆上的第一驱动件、安装在第一驱动件另 一端端部一 侧的驱动滚轮、安装在第一主夹钳机构的翻转座上的挡件；驱动滚轮可来回滑 动地抵接挡件； 该驱动杆驱动机构包括安装在主工夹横梁上的主翻转气缸、与主翻转气缸 连接的第二驱动件 组件； 该第二驱动件组件安装在主翻转气缸的活塞杆上，驱动杆固定在第二驱动件组件 上；第二驱 动件组件包括第二固定驱动件和第二转动驱动件；该第二固定驱动件固定在主 翻转气缸的活 塞杆上；该第二转动驱动件的一端枢接在第二固定驱动件远离活塞杆的一 端，另一端固定在 驱动杆上； 驱动杆安装座固定在主工夹横梁的底面上，驱动杆安装在驱动杆安装座上，驱动 杆穿过第一 主夹钳机构的翻转座。 多个第一主夹钳机构通过主翻转机构同步驱动使其在一定角度内转动，而不是每 个第一 主夹钳机构对应一个驱动第一主夹钳机构可在设定角度内独自转动和独自前后水 平移动的驱 动机构，大大简化了结构，降低了成本，且动作更可靠，更容易保证第一主夹钳 机构的同步 运动。 作为方案一的改进，主夹钳驱动机构和副夹钳驱动机构均包括主移动翻转气缸； 17 CN 111546430 A 说 明 书 7/31 页 第二主 夹钳枢接座导向机构和副夹钳枢接座导向机构均包括夹钳机构导轨、与夹钳机构 导轨配合且 悬挂在夹钳机构导轨上的夹钳机构滑块、滑板；第二主夹钳翻转座导向机构和 副夹钳翻转座 导向机构均包括具有导向斜面的导向件、滚轮安装座、枢接在滚轮安装座相 背的两侧上的滚 轮；滚轮安装座与第二主夹钳机构的两侧板后端固定、并置于第二主夹钳 机构的两侧板间； 滚轮向上突出滚轮安装座； 夹钳机构导轨固定在夹钳安装板的底面上；夹钳机构滑块安装在滑板的顶面上； 第二主夹钳 装置的枢接座固定在滑板的底面上，夹钳机构滑块可滑动地安装在夹钳机构 导轨上并悬挂在 夹钳机构导轨上，从而使得第二主夹钳装置均可在夹钳安装板上来回滑 动； 主移动翻转气缸与夹钳安装板的后侧固定，主移动翻转气缸的活塞杆与夹钳机构 导轨平行且 朝向工作台；主移动翻转气缸的活塞杆与滑板连接； 导向件固定在夹钳安装板的底面上，并置于相邻的两条夹钳机构导轨之间；导向 件的导向斜 面在前后方向与相应的滚轮配合； 履带的一端与滑板的后端连接，履带的另一端与主移动翻转气缸的后侧连接。 这种结构的主移动翻转机构，通过一个主移动翻转气缸动力装置，就可以实现第 二主夹 钳独自前后水平移动和向后移动一段距离后翻转，结构简单，且能很好地实现避让 功能。 作为方案二的改进，该副工夹安装座由金属板焊接而成，包括水平的工夹安装板， 垂直 设置在工夹安装板的顶面上、并沿进料方向设置在工夹安装板左右方向的中间位置 的滑块大 支撑板，垂直连接工夹安装板和滑块大支撑板、且前后并列设置在工夹安装板前 后方向的中 间位置、并设置在滑块大支撑板的左侧的两电机支撑板，水平设置在两电机支 撑板的顶部的 电机安装板，水平置于滑块大支撑板的顶部且置于两电机支撑板前后两侧 的两滑块安装板； 该副工夹送料进给机构包括副工夹伺服电机及减速机、齿轮、齿条；减速 机安装在电机安装 板下方，副工夹伺服电机安装在减速机上，减速机的输出轴穿过电机安 装板与齿轮连接；齿 条的齿朝外地安装在左导轨座外侧面下部位置上、并设置在进料架的 一侧，与齿轮啮合； 该副工夹导向机构包括安装在左导轨座底面上并设置在进料架一侧的副工夹导 轨、与副工夹 导轨配合且悬挂在副工夹导轨上的两副工夹滑块，两副工夹导向滑块水平安 装在滑块安装板 的顶部； 副夹钳装置安装在工夹安装板的底面上。 这种结构的副工件送料装置的副工夹安装座，制造简单，成本低，结构紧凑，能用 较小 的空间安装多个零件，且安装方便。 作为方案五的改进，在滑块安装板朝向副工夹伺服电机一侧的侧面上还固定有第 一支架， 在第一支架上安装有放料原点磁感应开关； 在滑块安装板朝向副工夹伺服电机一侧的侧面上还固定有第二支架，在第二支架 上安装有机 械原点磁感应开关和后退限位磁感应开关。 放料原点磁感应开关、机械原点磁感应开关和后退限位磁感应开关组成副工夹送 料装置 的感应开关组件，实现副工夹送料装置极限位置检测和位置校准。 作为方案二的改进，主夹钳驱动机构包括主移动翻转气缸；第二主夹钳翻转座导 18 CN 111546430 A 说 明 书 8/31 页 向机构 包括具有导向斜面的导向件、滚轮安装座、枢接在滚轮安装座相背的两侧上的滚 轮；滚轮安 装座与第二主夹钳机构的两侧板后端固定、并置于第二主夹钳机构的两侧板 间；滚轮向上突 出滚轮安装座； 第二主夹钳枢接座导向机构包括夹钳机构导轨、与夹钳机构导轨配合且悬挂在夹 钳机构导轨 上的夹钳机构滑块、滑板；夹钳机构导轨固定在夹钳安装板的底面上；夹钳机 构滑块安装在 滑板的顶面上；第二主夹钳装置的枢接座固定在滑板的底面上，夹钳机构滑 块可滑动地安装 在夹钳机构导轨上并悬挂在夹钳机构导轨上，从而使得第二主夹钳装置 均可在夹钳安装板上 来回滑动； 主移动翻转气缸与夹钳安装板的后侧固定，主移动翻转气缸的活塞杆与夹钳机构 导轨平行且 朝向工作台；主移动翻转气缸的活塞杆与滑板连接； 导向件固定在夹钳安装板的底面上，并置于相邻的两条夹钳机构导轨之间；导向 件的导向斜 面在前后方向与相应的滚轮配合； 履带的一端与滑板的后端连接，履带的另一端与主移动翻转气缸的后侧连接。 这种结构的主移动翻转机构，通过一个主移动翻转气缸动力装置，就可以实现第 二主夹 钳机构独自前后水平移动和向后移动一段距离后翻转，结构简单，且能很好地实现 避让功能。 一种高速电脑裁板锯的控制系统，包括人机交换控制单元，通过以太网与人机交 换控制 单元双向控制连接的可编程控制器(PLC)，与可编程控制器连接的数据总线，双向 控制并联 连接到数据总线上的上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐板装置控制单 元、主工夹 送料装置控制单元、副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单元、侧齐板装置 控制单元、 压料装置控制单元、裁切装置控制单元； 该主工夹送料装置控制单元包括双向控制并联连接到数据总线上的主工夹送料 进给机构控制 单元、复数个第一主夹钳机构控制单元和一个以上的第二主夹钳机构控制 单元； 该主工夹送料进给机构控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 双向控制串联连接的主工夹伺服驱动器，与主工夹伺服驱动器双向控制串联连 接的主工夹伺 服电机； 该第一主夹钳机构控制单元包括两个第一主夹钳机构翻转控制单元，复数个第一 主夹钳机构 夹紧控制单元； 该第一主夹钳机构翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主翻转气缸，及安 装在主翻转气 缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控制连接；I/O模 块单向控制电 磁阀，电磁阀单向控制主翻转气缸； 该第一主夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主夹紧气缸；I/O模 块单向控制 电磁阀，电磁阀单向控制主夹紧气缸； 该第二主夹钳机构控制单元包括第二主夹钳机构夹紧控制单元，及与第二主夹钳 机构夹紧控 制单元一一对应的第二主夹钳机构移动翻转控制单元； 该第二主夹钳机构移动翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模 19 CN 111546430 A 说 明 书 9/31 页 块，与I/O 模块单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主移动翻转气 缸，及安装在 主移动翻转气缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控 制连接；I/O模 块单向控制电磁阀，电磁阀单向控制主移动翻转气缸； 该第二主夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的第二主夹紧气缸； I/O模块单向 控制电磁阀，电磁阀单向控制第二主夹紧气缸； 该副工夹送料装置控制单元包括双向控制并联连接到数据总线上的副工夹送料 进给机构控制 单元和一个以上副夹钳机构控制单元； 该副工夹送料进给机构控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的副工夹伺服驱动器，与副工夹伺服驱动器双向控制串联连 接的副工夹伺 服电机；I/O模块单向控制副工夹伺服驱动器； 该副夹钳机构控制单元包括副夹钳机构夹紧控制单元，及与副夹钳机构夹紧控制 单元一一对 应的副夹钳机构移动翻转控制单元； 该副夹钳机构移动翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的副移动翻转气缸， 及安装在副移 动翻转气缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控制连 接；I/O模块单 向控制电磁阀，电磁阀单向控制副移动翻转气缸； 该副夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块，与I/O 模块单向 控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的副夹紧气缸；I/O模块单 向控制电磁 阀，电磁阀单向控制副夹紧气缸。 一种高速电脑裁板锯的工作方法，包括以下步骤： 上料装置是否在后上料？ 如果否，即采用前上料放置板材的送料方式，则使用主工夹送料装置、副工夹送料 装置异步 送料或主工夹送料装置、副工夹送料装置同步送料或主工夹送料装置单独送料 或副工夹送料 装置单独送料中的一种送料方式； 使用主工夹送料装置、副工夹送料装置异步送料包括： 夹钳装置避让，在主、副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，判断主工夹送 料装置与 推料装置是否干涉？ 如果是，推料装置停留或后退避免干涉，再执行主工夹送料装置、副工夹送料装置 运动到设 定放料位置；如果否，执行主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位 置； 主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位置后，前上料放置板材； 前上料放置板材后，主工夹送料装置、副工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装 置、副工夹 送料装置分别夹紧相应板材后退到设定起始送料位置；主工夹送料装置、副工 夹送料装置前 进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 裁切装置每一次锯切板材后，判断同一板材是否锯切完成？ 如果否，即同一板材还没有锯切完成；如果是主工夹送料装置的第一主夹钳装置 夹持的板材 没有锯切完成，压料装置上升，主工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再 返回到压料装 置压料；如果是主工夹送料装置的夹钳装置夹持的板材没有锯切完成和副 20 CN 111546430 A 说 明 书 10/31 页 工夹送料装置的副 夹钳装置夹持的板材没有锯切完成，主工夹送料装置前进设定的裁切 长度送料、和副工夹送 料装置前进与主工夹送料装置不同的设定的裁切长度送料，再返回 到压料装置压料；如果是 副工夹送料装置的副夹钳装置夹持的板材没有锯切完成，或者压 料装置上升，副工夹送料装 置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压料，或者主 工夹送料装置向工夹夹料起始 位置运动，再返回执行主工夹送料装置送料至锯切位置； 如果是，即同一板材有锯切完成，即板材锯切完成，主工夹送料装置、副工夹送料 装置的副 夹钳装置的上、下夹爪打开、主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置 后，判断是 否全部锯切完成？如果否，没有全部锯切完成，返回到该上料装置是否在后上 料；如果是， 全部锯切完成，结束加工。 其中使用主工夹送料装置、副工夹送料装置同步送料包括： 主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，判断主工夹送料 装置与推料 装置是否干涉？如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，前上料放置板材； 如果否，执 行前上料放置板材；主工夹送料装置、副工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装 置、副工夹 送料装置夹紧板材后退到设定起始送料位置；压料装置压料；裁切装置锯切板 材； 每次锯切完成后，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 成，压料装 置上升，主工夹送料装置、副工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到 压料装置压 料；如果是，即同一板材锯切完成，主工夹送料装置、副工夹送料装置的副夹钳 装置的上、 下夹爪打开，主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置； 主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如 果否，返 回到该上料装置是否在后上料；如果是，结束加工。 使用主工夹送料装置单独送料包括： 主工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，主工夹送料装置与推料装置是否干 涉？如果否， 执行前上料放置板材；如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，再前上料 放置板材； 前上料放置板材后，主工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装置夹紧板材后退到 设定起始送 料位置；主工夹送料装置前进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 每完成一次锯切，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 成，执行压 料装置上升，主工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压 料；如果是， 即同一板材锯切完成，执行主工夹送料装置的第一主夹钳装置的上、下夹爪打 开，主工夹送 料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如果否，返回到该上料装 置是否在后上 料；如果是，结束加工。 使用副工夹送料装置单独送料，则包括： 副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，副工夹送料装置与推料装置是否干 涉？如果否， 执行前上料放置板材；如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，前上料放 置板材； 前上料放置板材后，副工夹送料装置夹紧板材；副工夹送料装置夹紧板材后退到 设定起始送 料位置；副工夹送料装置前进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 每完成一次锯切，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 21 CN 111546430 A 说 明 书 11/31 页 成，执 行压料装置上升，副工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压 料；如果 是，即同一板材锯切完成，执行副工夹送料装置的第一副夹钳装置的上、下夹爪打 开，副工 夹送料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如果否，返回到该上料装 置是否在 后上料；如果是，结束加工。 本发明的高速电脑裁板锯的有益效果是： 本发明的设计难点在于，在送料装置设置有主工夹送料装置和副工夹送料装置且 两者并 排靠近的情况下，主工夹送料装置和副工夹送料装置在同步或不同步运行的过程 中互相不会 产生干涉；另一方面还要考虑在高速电脑裁板锯的左导轨座和右导轨座的尺 寸不增加的情况 下，主工夹送料装置和副工夹送料装置如何安装、如何布置等才能使主工 夹送料装置和副工 夹送料装置安装方便、且运动可靠地安装在主机架上。 这种结构的高速电脑裁板锯，由于主工夹送料装置、副工夹送料装置具有独立的 导向机 构与进给机构，且该主工夹横梁进给机构及主工夹横梁导向机构完全独立于副工 夹送料进给 机构及副工夹导向机构，因此二者可以互不影响地各自夹板进行裁切，裁切装 置的每一次裁 切可以裁出两种不长度的板料，而现有的高速电脑裁板锯只有一组工夹送 料装置，因此裁切 装置的每一次裁切只能裁出一种长度的板料，所以具有主工夹送料装 置、副工夹送料装置的 高速电脑裁板锯的裁板效率是现有的高速电脑裁板锯的2倍。 由于在裁切时，对应板材的拼接位置的夹钳装置需要翻转甚至后退进行避让，因 而将主 夹钳装置分成两组，即第一主夹钳装置和第二主夹钳装置，且第二主夹钳装置的第 二主夹钳 机构、副夹钳装置的副夹钳机构可在设定角度内独自转动和独自前后水平移动， 这样在保证 避让的要求下，主夹钳装置的第一主夹钳装置可不需要独自相对主工夹横梁 前后水平移动和 独自在一定角度内翻转，可只需要一起翻转即可，可不需要相对主工夹横 梁前后水平移动， 大大简化了主夹钳装置的第一主夹钳装置的结构，降低成本。主工夹横 梁进给机构安装在主 工夹横梁上及主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座底面之间，主 工夹横梁导向机构安装在 主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座相对两内侧之间，该通 过主工夹横梁导向机构支撑在 左导轨座和右导轨座相对的两内侧上；副工夹送料进给机 构安装在副工夹安装座与左导轨座 的外侧面之间，副工夹导向机构安装在副工夹安装座 与左导轨座的底面之间，该副工夹安装 座通过副工夹导向机构悬挂在左导轨座的底面上； 主工夹送料装置、副工夹送料装置这样安 排，使这种结构的高速电脑裁板锯，一方面在不 需要改变只有一个工夹送料装置的大部分结 构的情况下，和可不增加高速电脑裁板锯的 宽度情况下，增加副工夹送料装置，使裁切效率 增加一倍，制造成本却增加不多，相对两套 高速电脑裁板锯，大大降低成本，提高裁切效率； 另一方面，这种这种结构的高速电脑裁板 锯，主工夹送料装置、副工夹送料装置安装方便， 运动也不会相互干涉，运动可靠，整个机 器结构紧凑、占用空间少，从而解决了不增加主机 架尺寸的情况下如何解决主工夹送料装 置、副工夹送料装置如何安装、如何运动不会干涉的 问题。 第二主夹钳机构、副夹钳机构的枢接座可前后水平移动，翻转座可在设定角度内 转动， 能更好地实现避让；并且一套夹钳装置用同一套驱动机构驱动枢接座前后水平移 动、翻转座 在设定角度内转动，在更好地实现避让的情况下，简化结构，使结构更紧凑，降 低制造成本 和安装难度。 本发明的高速电脑裁板锯的控制系统的有益效果是： 22 CN 111546430 A 说 明 书 12/31 页 高速电脑裁板锯的控制系统，采用总线控制，在兼顾快速响应和设备的加工精度 与稳定 性的同时，降低了生产成本。 先将控制系统分成几大模块单元，即上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐 板装 置控制单元、主工夹送料装置控制单元、副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单 元、侧 齐板装置控制单元、压料装置控制单元、裁切装置控制单元等几个模块单元，再将每 个模块 单元分成多个小的控制单元，小的控制单元由具体零件控制。当主工夹送料装置和 副工夹送 料装置异步运动为实现同一次裁切不同长度的板材时，对任意不同宽度的板材， 一部分副夹 钳机构能实现向上翻转避让，一部分副夹钳机构能实现向下翻转夹持板材，从 而能实现高速 电脑裁板锯同一次锯切可完成两种不同长度的板材锯切、使效率可以提高 一倍左右。 大模块单元可设计为开放式、模块化结构，具有标准化的接口，可与可编程控制器 (PLC) 上的标准化接口和远程I/O连接，硬件和软件具有通用性，兼容性高、可移植性强。 每一模块都是具有独立功能，相同种类的模块在产品族中可以重用和互换，相关 模块的 排不同组合就可以加工不同规格的产品。 通过选配各种功能模块的组合配置，就可以创建不同需求的产品，满足客户的定 制需求， 能灵活满足客户对不同配置的要求和市场的需求；相似性的重用，可以使整个产 品采购、制 造和维护上更加方便。 模块化，将功能分解，降低之间的耦合性。从而，为了替换某个模块达到质量或效 率的 提升，就不会改变整个结构，只需要改相应的模块，工作量就会明显减少，所以模块化 的应 用，是每个行业的终极设计。因而模块化结构在机床间具有可互操作性和可移植性。 通过提 供标准化的接口、通信和交互机制，使不同功能模块功能以标准的应用程序接口运 行于系统 平台之上，并获得平等的相互操作能力，协调工作。应用统一的数据格式、交互模 型、控制 机理，是构成系统的各功能模块可来源于不同的开发商，并且通过一致的设备接 口，使各功 能模块能运行于不同供应商提供的硬件平台之上，利于缩短了开发周期，开发 成本可控等优 势。 再将每个模块分成多个小的控制单元的优点是： 1、结构更合理：机器的控制系统由于采用每个模块分成多个小的控制单元，每个 小的控 制单元的布局更加合理，更加科学，使每个部件的功能都能很好的发挥，延长机器 的使用寿 命。 2、优化控制系统的设计：控制系统的每一部分都设计成一个小的控制单元，再由 多个小 的控制单元组合成模块，能简化和优化控制系统的设计。 3、维护更简单：机器的每一部分都是一个小的控制单元，机器出现问题，能很快诊 断出， 只需更换相应小的控制单元即可，且操作简单。 由于增加了副工夹送料装置控制单元，因而只需要一套裁切装置，同一次锯切，即 可完 成两种不同长度的板材锯切，使效率可以提高一倍左右。 这种结构的控制系统，反应快，加工精度高，工作稳定，运行可靠。这种结构的控制 系 统的各个控制元件的配合使用，兼容性更好，从而使运行更稳定可靠。 本发明的高速电脑裁板锯的工作方法的有益效果是： 采用这种工作方法，逻辑清楚，在使用或不使用、同时或不同时使用多个装置、同 23 CN 111546430 A 说 明 书 13/31 页 时或 不同时多中动作时，能确保各个运动装置在加工过程中不会干涉，使运动非常可靠； 且大大 简化控制系统的控制程序设计，从而大大降低了控制系统的设计难度。采用这种工 作方法， 把涉及多个加工装置的多种加工模式、前送料或后送料等复杂的动作，以最合理 最高效的方 式对工件进行加工，具有运动可靠、高效且能通过控制系统低成本实现的优 点。 这种结构的控制系统和工作方法，只需输入加工图案和更换加工程序等，就能实 现启动 前上料上板程序或启动后上料上板程序，并能根据需要选择主、副工夹工作模式， 选择是否 启动靠板运行程序等，实现使用上料装置后上料，或手动前上料，使用主工夹送 料装置单独 送料或副工夹送料装置单独送料或主、副工夹送料装置同步送料或主、副工夹 送料装置异步 送料等，能实现多种加工方式，多种运动同时或不同时运动不会干涉，且运 动可靠，运行稳 定，加工精度高，从而能将不同尺寸的板材的自动加工成不同尺寸的工件， 极大的满足了定 制家具千差万别尺寸的需求，大大提高电脑锯设备的工作效率和智能控 制程度。 为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发 明进行 详细说明。 附图说明 图1实施例1的高速电脑裁板锯整机立体示意图。 图2实施例1的左导轨座立体示意图。 图3实施例1的左导轨、主工夹送料装置、副工夹送料装置立体示意图。 图4实施例1的主工夹送料装置爆炸图。 图5实施例1的第一主夹钳机构部分零件分解图。 图6实施例1的第二主夹钳装置部分零件分解图。 图7实施例1的第二主夹钳装置另一个方向的部分零件分解图。 图8实施例1的副工夹送料装置立体示意图。 图9实施例1的副工夹送料装置零件分解图； 图10为实施例1的高速电脑裁板锯的控制系统的总示意图； 图11为实施例1的控制系统的上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐板装置 控制单元 的示意图； 图12为实施例1的控制系统的主工夹送料装置控制单元的示意图； 图13为实施例1的控制系统的副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单元的示 意图； 图14为实施例1的控制系统的侧齐板装置控制单元、压料装置控制单元、裁切装置 控制单元 的示意图； 图15为实施例2的工作方法的总流程图的第一部分； 图16为实施例2的工作方法的总流程图第二部分； 图17为实施例2的工作方法的主、副工夹送料装置异步送料的流程图； 图18为实施例2的工作方法的主、副工夹送料装置同步送料的流程图； 图19为实施例2的工作方法的主工夹送料装置单独送料的流程图； 24 CN 111546430 A 说 明 书 14/31 页 图20为实施例2的工作方法的副工夹送料装置单独送料的流程图。 附图标记： 1-主机架 2-机台主体 3-送料单元 4-出料单元 5-侧定位靠板 6-工作台 7-压料装置 8-裁切装置 9-压梁 11-左导轨座 10-侧齐板装置 12-右导轨座 13-上料装置 14-进料装置 15-输送装置 16-上料架 17-上料架升降机构 18-进料架 19-推料装置 20-主工夹送料装置 21-副工夹送料装置 30-左容置槽 31-左导杆 32-左齿条 33-立柱 34-滚轮组件 35-左推料安装座 36-右推料安装座 37-推料伺服电机 38-推料横梁 40-主工夹横梁 41-主工夹安装座 42-主工夹安装座 43-横梁进给机构 44-横梁导向机构 45-第一主夹钳装置 46-第二主夹钳装置 47-第一主夹钳机构 48-夹钳固定座 51-枢接座 55-第一固定枢接轴 52-翻转座 56-第一侧板 53-上夹爪 57-第二侧板 54-下夹爪 58-连接板 59-钳口座 60-第一夹爪 61-第二夹爪 62-第二固定枢接轴 63-开合气缸 64-开合气缸座 65-鱼眼接头 66-第一连杆 67-第二连杆 68-轴安装座 70-活塞杆 71-安装轴 72-第一活动枢接轴 73-第三固定枢接轴 74-第二活动枢接轴 75-第三活动枢接轴 80-驱动杆 81-驱动杆安装座 82-驱动杆安装座 83-驱动杆安装座 84-第一驱动件 85-驱动滚轮 25 CN 111546430 A 说 明 书 15/31 页 86-挡板 87-主翻转气缸 [0200] 88-主翻转气缸座 89-第二固定驱动件 [0201] 90-第二转动驱动件 91-圆弧面 [0202] 93-开槽 101-夹钳安装板 [0203] 102-气缸固定板 103-第二主夹钳机构 [0204] 104-枢接座 105-翻转座 [0205] 111-移动翻转气缸 112-鱼眼接头 [0206] 113-履带 114-履带第一安装座 [0207] 115-履带第二安装座 [0208] 116-导板 117-滚轮安装座 [0209] 118-滚轮 119-滚轮安装座安装板 [0210] 120-夹钳机构导轨 121-夹钳机构滑块 [0211] 122-滑板 129-副夹钳装置 [0212] 130-副工夹安装座 131-工夹安装板 [0213] 132-滑块大支撑板 133-电机支撑板 [0214] 134-电机支撑板 135-电机安装板 [0215] 136-滑块安装板 138-加强板 [0216] 137-滑块安装板 139-加强板 [0217] 140-加强板 141-副工夹伺服电机 [0218] 142-第二减速机 143-第二齿轮 [0219] 145-导向滑块 144-导向槽 [0220] 146-导向槽 147-导向滑块 [0221] 151-气缸固定板 152-副夹钳机构 [0222] 154-放料原点磁感应开关 153-第一支架 [0223] 155-第二支架 156-机械原点磁感应开关 [0224] 157-后退限位磁感应开关
一种高速电脑裁板锯，包括设有第一主夹钳装置和第二主夹钳装置的主工夹送料装置和设有副夹钳装置的副工夹送料装置；控制系统包括主工夹送料装置控制单元和副工夹送料装置控制单元；主工夹送料装置控制单元包括第一主夹钳机构控制单元和第二主夹钳机构控制单元；副工夹 全部
背景技术：
生产板式家具的组件一般为长方形板料，这种组合件由大块板材木料锯切开成小 料组合 而成。目前，对板料开料的电脑裁板锯一般都只能一次裁切一个长度的板料，如果 要完成两 个长度的板料裁切，必须分两次裁切，无法同一次裁切两种长度的板料，这样工 作效率低， 设备的使用效率也低。 专利号为201110336925.X、公开公告日为2013年12月18日的发明专利中，公开了 一 种后上料高速电脑裁板锯，公开了一种后上料高速电脑裁板锯，包括有一机台主体、一 送料 单元和一电脑操控系统。 其中，该机台主体包括有工作台、用于将板料压紧定位于工作台上的压料装置以 及用于 对位于工作台上的板料进行裁切作业的裁切装置，该压料装置和裁切装置均安装 于工作台上。 如图所示，该压料装置包括有压料横梁、活动座、设置在压料横梁的两端的两第一 驱动 缸体和第二驱动缸体、第三电机；该压料横梁横向设置于工作台的正上方，该活动座 通过直 线导轨可横向活动地设置于压料横梁上并随压料横梁上下活动；该第二驱动缸体 设置于活动 座上随活动座横向移动，该第二驱动缸体用于加强压料横梁中部的压紧定位 效果，该第二驱 动缸体为两个，该两第二驱动缸体分别位于压料横梁的前侧和后侧；该第 三电机通过传动链 带动活动座沿直线导轨横向来回移动，该两第二驱动缸体随活动座同 步移动而使得压料横梁 有针对性地对板料进行巩固地压紧定位，从而使得裁切作业更加 精确。 该裁切装置包括有活动基座和主锯组件和副锯组件，该活动基座可左右横向活动 地设置 于工作台的下方；该主锯组件和副锯组件均可上下活动地设置于活动基座上并随 活动基座左 右横向活动。 如图所示，该主锯组件包括有主电机、主锯片、主电机座和主驱动缸体；该主电机 通过 第一传动带带动主锯片转动，该主驱动缸体带动主电机座相对活动基座上下活动。 该副锯组件包括有副电机、副锯片、副电机座和副驱动缸体；副电机通过第二传动 带带 动副锯片转动，该副驱动缸体带动副电机座相对活动基座上下活动。 该送料单元位于机台主体的后侧，该送料单元包括有进料装置和上料装置，该进 料装置 设置于机台主体和上料装置之间；进料装置包括有进料架以及用于将板料从进料 架推至工作 台上的第一推进机构；该上料装置包括有上料架、用于将板料向上提起的升降 台以及用于将 板料从上料架推至进料架的第二推进机构。 该进料架的左右两侧均设置有前后延伸的第一导轨，前述第一推进机构设置于该 第一导 轨上沿第一导轨前后移动，且该进料架的底部设置有多排滚轮组件；该第一推进机 12 CN 111546430 A 说 明 书 2/31 页 构包括有 推料横梁、推料伺服电机和多个用于夹住板料后端的夹钳机构；该推料横梁的两 端分别抵于 对应的第一导轨上，该推料伺服电机固定于推料横梁上，推料伺服电机为伺服 电机，推料伺 服电机通过第一传动轴带动推料横梁沿第一导轨前后移动；该多个夹钳机构 间隔设置于推料 横梁上随推料横梁同步移动。 如图和图所示，该夹钳机构包括有支座组件和夹钳组件；该支座组件包括有固定 片、定 位块和两左右设置的夹爪座；该固定片与推料横梁固定连接，且该固定片连接于两 夹爪座的 后端之间；该定位块固定连接于两夹爪座的前端之间；该夹钳组件位于两夹爪座 之间，如图 和图所示，夹钳组件包括有上驱动缸体、下驱动缸体、上夹爪、下夹爪、摆杆和连 杆；该上 驱动缸体和下驱动缸体均为气压式驱动缸体，不以为限，该上驱动缸体的后端与 夹爪座枢接， 上驱动缸体的前端向前伸出有上活塞杆，该上活塞杆与摆杆的上端枢接；该 摆杆的下端与夹 爪座枢接，摆杆上设置有限位通槽；该下驱动缸体的后端与夹爪座枢接， 下驱动缸体的前端 向前伸出有下活塞杆，该下活塞杆的前端穿过前述限位通槽向前伸出 并与下夹爪固定连接， 该下活塞杆带动下夹爪可活动地向前伸出前述定位块；该上夹爪的 后端与夹爪座枢接，上夹 爪的前端向前伸出前述定位块；该连杆的两端分别与上夹爪和摆 杆枢接。 工作时，首先，由下驱动缸体作用并通过下活塞杆带动下夹爪向前伸出定位块，以 此使 得下夹爪抵于板料后端的底部；接着，由上驱动缸体作用并通过上活塞杆带动摆杆的 上端向 前转动，由该摆杆向前转动而通过连杆带动上夹爪向下转动，从而使得上夹爪的前 端抵于板 料后端的顶部上，以此，利用上夹爪和下夹爪牢固夹住板料的后端；当需要将板 料松开时， 只需依次使上驱动缸体和下驱动缸体复位即可。 该上料架的左右两侧均设置有前后延伸的第二导轨，前述第二推进机构设置于该 第二导 轨上沿第二导轨前后移动。 该升降台包括有一框架、多个导辊和至少四丝杆，该四丝杆分别设置于框架的四 个边角 处，该多个导辊左右并排可转动地设置于框架内，由该多个导辊的转动可轻易将叠 合一起的 板料送上升降台上。 该第二推进机构包括有主工夹横梁、副工夹伺服电机和多个推块组件；该主工夹 横梁的 两端分别抵于前述对应的第二导轨上，该副工夹伺服电机固定于主工夹横梁上，副 工夹伺服 电机为伺服电机，副工夹伺服电机通过第二传动轴带动主工夹横梁沿第二导轨 前后移动；该 多个推块组件间隔设置于主工夹横梁上随主工夹横梁同步移动，且该主工夹 横梁的前侧设置 有护杆，工作时，该护杆抵于板料的上表面，该推块组件抵于板料后端面 上，并由副工夹伺 服电机带动主工夹横梁向前移动，从而实现将板料向前推入进料架上。 该电脑操控系统包括有触摸屏和开关按钮，利用该触摸屏和开关按钮进行编程和 对机器 进行操控，以此控制前述压料装置、裁切装置、进料装置和上料装置的工作，使压料 装置、 裁切装置、进料装置和上料装置相互配合完成对板料的裁切作业。 本发明主要用于板式家具制造及木制品行业对人造纤维板作裁板作业用，主要的 工作步 骤如下： 首先，利用上料装置进行自动上料：将多个板料叠合一起并堆积于上料架的升降 台上, 板料的堆积高度不超过mm；接着，由电脑控制系统控制升降台工作，使升降台将堆积 一起板 料提升一个板厚距离，此时，位于升降台最顶部的板料凸起于进料架之平面的上 13 CN 111546430 A 说 明 书 3/31 页 方；然后， 由电脑控制系统控制第二推进机构工作，使得副工夹伺服电机通过第二传动轴 带动主工夹横 梁沿第二轨道向前移动，该推块组件抵于板料的后端面上随主工夹横梁同 步向前移动，从而 使得板料向前移动至进料架中，当板料被完全送入进料架中后，由电脑 控制系统控制第二推 进机构向后复位。 接着，利用进料装置进行自动进料：由电脑控制系统控制第一推进机构工作；该第 一推 进机构工作时，首先，使多个夹钳机构同时工作，由下驱动缸体作用并通过下活塞杆 带动下 夹爪向前伸出定位块，以此使得下夹爪抵于板料后端的底部；接着，由上驱动缸体 作用并通 过上活塞杆带动摆杆的上端向前转动，由该摆杆向前转动而通过连杆带动上夹 爪向下转动， 从而使得上夹爪的前端抵于板料后端的顶部上，以此，利用上夹爪和下夹爪 牢固夹住板料的 后端；然后，由该推料伺服电机通过第一传动轴带动推料横梁沿第一轨道 向前移动，该多个 夹钳机构随推料横梁同步向前移动，从而使得板料按工件所需的尺寸向 前移动进入工作台的 通道中。 然后，配合利用压料装置和裁切装置对位于工作台上的板料进行裁切作业：当上 述板料 按工件所需的尺寸送入工作台的通道中，使第一推进机构停止工作，接着，由电脑 控制系统 控制压料装置工作，使得压料横梁在第一驱动缸体的作用下向下移动压于板料 的上表面上， 以此对板料进行压紧定位，若需要对板料进行更好的压紧定位，可使第三电 极带动活动座沿 直线导轨移动到合适的位置上，并使第二驱动缸体下压到板料上，将板料 压紧定位；然后， 由电脑控制系统控制裁切装置工作，由主电机带动主锯片转动，并配合由 副电机带动副锯片 转动，以此对板料进行裁切，得到了一个工件，工件向出料台输出；接 着，以此使裁切装置 和压料装置复位，然后使该第一推进机构再次工作，使得板料向前移 动一个工件的长度，接 着，重复上述动作，利用压料装置和裁切装置对板料进行裁切，直至 将该板料全部裁切成多 个工件。 当该板料全部裁切成多个工件后，使第一推进机构向后复位，并重复以上动作依 次不断 地将升降台上各块板料裁切成所需的工件。 该发明专利中用于夹住板料后端并进行送料的夹钳机构均随推料横梁同步移动， 使得在 同一时间内，该第一推进机构将板料送至工作台的进给量是一样的，则该后上料高 速电脑裁 板锯在同一时间内只能裁切出一种长度的板材。而随着定制家具的越来越普及， 对板材的长 度和宽度要求也是千差万别，加之人工费用越来越贵，因而各家具生产企业对 机器的产能、 工人效率的要求也随之提高，一次只能裁切一种板材长度的后上料高速电脑 裁板锯的生产效 率已无法满足目前的需求。 另一方面，该专利利用第二推进机构上的多个推块组件将板料向前推入进料架， 但其高 度不可调节，因此该后上料高速电脑裁板锯只能推固定板厚的板料。由于目前定制 家具对于 板材有不同的厚度要求，使得该后上料高速电脑裁板锯无法满足目前的加工要 求。 专利号为201710224666.9、公开公告日为2017年7月21日的发明专利中，公开了一 种 纵横切电脑裁板锯设备,包括有控制单元及分别连接于控制单元的上料单元、纵向锯切 单元、 过渡送料单元、升降式纵横双向输送平台、横向锯切单元、余料废料处理单元。控制 单元包 括有控制电气元件、用户操作台及控制系统等。 上料单元可分为叉车上料定位侧边滚筒、进料前段无动力滚筒、进料中段动力滚 14 CN 111546430 A 说 明 书 4/31 页 筒和带 动力滚筒的升降平台，叉车上料时将一垛板材叉到进料前段无动力滚筒并且板边 靠到叉车上 料定位侧边滚筒，进料中段动力滚筒和带动力滚筒的升降平台上的滚筒一起 转动，当板完全 进入到带动力滚筒的升降平台上时停止转动便实现了进料。 纵向锯切单元包括有纵锯主机机架、纵锯锯车、纵锯压力横梁、纵锯工作台、纵锯 板材 前靠齐装置、纵锯上料推杆横梁组件、第一输送平台；纵锯上料推杆横梁组件沿第一 输送平 台将板材推向纵锯板材前靠齐装置进行前后靠齐；前述上料单元衔接于第一输送 平台的入料 端；也可以在第一输送平台的入料侧布置有旋转台，可以将板材旋转度后再放 到第一输送平 台上。纵向锯切单元的功能是对板材进行纵切，通过以下方式来实现：带动 力滚筒的升降平 台将一垛板材升高至所需要上的板的总高度，然后纵锯上料推杆横梁组 件上的推杆下降，然 后此横梁前进将板材推到纵锯板材前靠齐装置实现对板材的前后靠 齐，然后纵锯上料推杆横 梁组件之横梁上的抓手将板材夹紧送入纵锯主机机架内，由纵锯 锯车将板材纵向裁断。 该发明专利中，虽然同一台设备能同时进行横切和锯切，提高了板材的加工效率， 但实 际上还是有两套锯切单元，因而设备成本高、占地面积大；而且无法完成一次锯切两 种不同 长度的板材。该现有技术为本发明最接近的现有技术。
技术实现要素：
针对现有技术存在不足，本发明要解决的第一个技术问题是，提供一种只需要一 套裁切 装置、一次锯切、即可完成两种不同长度的板材锯切、使效率提高一倍的高速电脑 裁板锯，。 本发明要解决的第二个技术问题是，提供一种以总线技术为核心、具有安全性高、 容错 能力强、稳定、精度高、且能实现一套裁切装置、同一次锯切、即可完成两种不同长度 的板 材锯切、使效率可以提高一倍左右的模块化结构的高速电脑裁板锯。 本发明要解决的第三个技术问题是，提供一种运动逻辑合理有序、运动可靠、高效 且能 通过控制系统低成本实现、能实现一套裁切装置、一次锯切、即可完成两种不同长度 的板材 锯切，使效率可以提高一倍左右高速电脑裁板锯的工作方法。 一种高速电脑裁板锯，包括主机架，安装在主机架上的机台主体、送料单元； 该主机架包括设置在送料单元左右两侧的左导轨座和右导轨座； 该机台主体包括有工作台、用于将板料压紧定位于工作台上的压料装置以及用于 对位于工作 台上的板料进行裁切作业的裁切装置，压料装置和裁切装置均安装于工作台 上； 送料单元位于机台主体的后侧，该送料单元包括有进料装置和上料装置； 该上料装置包括输送装置和可升降地安装在左导轨座和右导轨座间的上料架，以 及驱动该上 料架上下升降的上料架升降机构； 该进料装置包括安装在左导轨座和右导轨座间的进料架、定板厚并将板料从上料 装置推送至 进料架的推料装置，对推送至进料架的板料进行前靠齐的前齐板装置，以及夹 持板材送到锯 切位置的主工夹送料装置； 进料架置于工作台的后侧，上料装置置于进料架的后侧；前齐板装置置于进料架 的下方；主 工夹送料装置、推料装置置于压料装置和上料装置之间，主工夹送料装置、推料 15 CN 111546430 A 说 明 书 5/31 页 装置可前后 来回运动地置于进料架和工作台上； 该主工夹送料装置包括主工夹横梁，分别安装在主工夹横梁上及主工夹横梁两端 与左导轨座 和右导轨座底面之间、驱动主工夹横梁前后水平移动从而实现送料的主工夹 横梁驱动机构， 安装在主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座相对两内侧之间、为主工夹 横梁前后水平移动 时导向的主工夹横梁导向机构，安装在主工夹横梁上、用于夹住板料后 端的主夹钳装置；主 工夹横梁可前后来回运动地安装在左导轨座和右导轨座上、并通过主 工夹横梁导向机构支撑 在左导轨座和右导轨座相对的两内侧上； 该进料装置还包置于压料装置和上料装置之间、夹持板材送到锯切位置的括副工 夹送料装置； 该主夹钳装置包括远离副工夹送料装置的第一主夹钳装置和靠近副工夹送 料装置的第二主夹 钳装置； 该副工夹送料装置包括副工夹安装座、安装在副工夹安装座与左导轨座的外侧面 之间、驱动 副工夹安装座前后水平移动从而实现送料的副工夹送料进给机构，安装在副工 夹安装座与左 导轨座的底面之间、为副工夹安装座前后水平移动时导向的副工夹导向机 构，安装在副工夹 安装座上的底面上、用于夹住板料后端的副夹钳装置；该副工夹安装座 可前后来回运动地安 装在左导轨座上、并通过副工夹导向机构悬挂在左导轨座的底面上； 第一主夹钳装置包括安装在主工夹横梁上随主工夹横梁同步移动、并置于靠近右 导轨座一侧、 左右并列设置的复数个第一主夹钳机构；第二主夹钳装置包括与主工夹横梁 底面固定的夹钳 安装板、安装在夹钳安装板上的一个以上的第二主夹钳机构； 该副夹钳装置包括一个以上的副夹钳机构； 第一主夹钳机构、第二主夹钳机构、副夹钳机构均包括枢接座，与枢接座枢接的翻 转座，安 装在翻转座上的上夹爪、下夹爪及驱动上夹爪相对下夹爪开合的夹爪开合驱动机 构；第一主 夹钳机构的枢接座与主工夹横梁的底面固定； 第一主夹钳装置还包括共同驱动复数个第一主夹钳机构的翻转座可在设定角度 内转动的主翻 转机构，主翻转机构安装在主工夹横梁与第一主夹钳机构的翻转座之间；第 二主夹钳装置还 包括一一驱动第二主夹钳机构的枢接座相对夹钳安装板独自前后水平移 动、及驱动第二主夹 钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的主移动翻转机构； 该主移动翻转机构包括驱动第二主夹钳机构的枢接座相对夹钳安装板独自前后 水平移动、及 驱动第二主夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的主夹钳驱动机构，安 装在第二主夹钳 机构的枢接座与夹钳安装板底面间、为第二主夹钳机构的枢接座前后水 平移动时导向的第二 主夹钳枢接座导向机构，安装在第二主夹钳机构的翻转座与夹钳安 装板底面间、为翻转座在 设定角度内翻转时导向的第二主夹钳翻转座导向机构； 该副夹钳装置还包括一一驱动副夹钳机构的枢接座相对副工夹安装座独自前后 水平移动、及 驱动该副夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的副移动翻转机构； 该副移动翻转机构包括驱动该副夹钳机构的枢接座相对副工夹安装座独自前后 水平移动、及 驱动该副夹钳机构的翻转座在设定角度内独自转动的副夹钳驱动机构，安装 在副夹钳机构的 枢接座与副工夹安装座底面间、为副夹钳机构的枢接座前后水平移动时 导向的副夹钳枢接座 导向机构，安装在副夹钳机构的翻转座与副工夹安装座底面间、为副 夹钳机构的翻转座在设 定角度内翻转时导向的副夹钳翻转座导向机构； 该第二主夹钳机构的枢接座可前后来回水平移动地安装在夹钳安装板上、并通过 16 CN 111546430 A 说 明 书 6/31 页 第二主夹钳 枢接座导向机构悬挂在夹钳安装板的底面上；该副夹钳机构的枢接座可前后 来回水平移动地 安装在副工夹安装座上、并通过副夹钳枢接座导向机构悬挂在副工夹安 装座的底面上。 作为方案一的改进，该翻转座包括两侧板、连接两侧板的连接件、安装在两侧板远 离枢 接座一端的端部并连接两侧板的钳口座；两侧板的一端与枢接座枢接在一起； 下夹爪固定在钳口座的底部并凸出钳口座的前侧面； 该上夹爪包括连杆结构的第一夹爪和第二夹爪；第一夹爪和第二夹爪的后端枢接 在第一侧板 和第二侧板的中部位置；第一夹爪和第二夹爪的前端与钳口座配合并凸出钳 口座； 该夹爪开合驱动机构包括夹紧气缸、夹紧气缸座、第一连杆、第二连杆、第三连杆、 轴安装 座； 夹紧气缸座安装在第一侧板和第二侧板间，夹紧气缸固定在夹紧气缸座上； 第一连杆的一端与夹紧气缸的活塞杆连接，另一端枢接在轴安装座上，轴安装座 固定在第一 侧板和第二侧板之间； 第二连杆的一端枢接在第一夹爪的中部位置，另一端枢接在第一连杆的中部；第 三连杆与第 二连杆关于其中心位置对称地安装在第二夹爪和第一连杆上； 在工作台上设有与下夹爪配合的开槽。 这种结构的夹钳机构，只有上夹爪运动，下夹爪不动，结构简单，安装方便，动作可 靠， 成本低、夹持效果好。在工作台上设有与下夹爪配合的开槽，以便主工夹送料装置、副 主工 夹送料装置运动到工作台上时，工作台上的开槽对下夹爪进行避空，这样下夹钳就不 需要相 对翻转座收缩避让以避免与工作台干涉，简化结构。 作为方案一的改进，该主翻转机构包括驱动杆、安装在主工夹横梁后侧面上的驱 动杆驱 动机构、两个以上的驱动杆安装座、驱动第一主夹钳机构的翻转座在一定角度内转 动的第一 驱动件组件； 该第一驱动件组件包括一端固定在驱动杆上的第一驱动件、安装在第一驱动件另 一端端部一 侧的驱动滚轮、安装在第一主夹钳机构的翻转座上的挡件；驱动滚轮可来回滑 动地抵接挡件； 该驱动杆驱动机构包括安装在主工夹横梁上的主翻转气缸、与主翻转气缸 连接的第二驱动件 组件； 该第二驱动件组件安装在主翻转气缸的活塞杆上，驱动杆固定在第二驱动件组件 上；第二驱 动件组件包括第二固定驱动件和第二转动驱动件；该第二固定驱动件固定在主 翻转气缸的活 塞杆上；该第二转动驱动件的一端枢接在第二固定驱动件远离活塞杆的一 端，另一端固定在 驱动杆上； 驱动杆安装座固定在主工夹横梁的底面上，驱动杆安装在驱动杆安装座上，驱动 杆穿过第一 主夹钳机构的翻转座。 多个第一主夹钳机构通过主翻转机构同步驱动使其在一定角度内转动，而不是每 个第一 主夹钳机构对应一个驱动第一主夹钳机构可在设定角度内独自转动和独自前后水 平移动的驱 动机构，大大简化了结构，降低了成本，且动作更可靠，更容易保证第一主夹钳 机构的同步 运动。 作为方案一的改进，主夹钳驱动机构和副夹钳驱动机构均包括主移动翻转气缸； 17 CN 111546430 A 说 明 书 7/31 页 第二主 夹钳枢接座导向机构和副夹钳枢接座导向机构均包括夹钳机构导轨、与夹钳机构 导轨配合且 悬挂在夹钳机构导轨上的夹钳机构滑块、滑板；第二主夹钳翻转座导向机构和 副夹钳翻转座 导向机构均包括具有导向斜面的导向件、滚轮安装座、枢接在滚轮安装座相 背的两侧上的滚 轮；滚轮安装座与第二主夹钳机构的两侧板后端固定、并置于第二主夹钳 机构的两侧板间； 滚轮向上突出滚轮安装座； 夹钳机构导轨固定在夹钳安装板的底面上；夹钳机构滑块安装在滑板的顶面上； 第二主夹钳 装置的枢接座固定在滑板的底面上，夹钳机构滑块可滑动地安装在夹钳机构 导轨上并悬挂在 夹钳机构导轨上，从而使得第二主夹钳装置均可在夹钳安装板上来回滑 动； 主移动翻转气缸与夹钳安装板的后侧固定，主移动翻转气缸的活塞杆与夹钳机构 导轨平行且 朝向工作台；主移动翻转气缸的活塞杆与滑板连接； 导向件固定在夹钳安装板的底面上，并置于相邻的两条夹钳机构导轨之间；导向 件的导向斜 面在前后方向与相应的滚轮配合； 履带的一端与滑板的后端连接，履带的另一端与主移动翻转气缸的后侧连接。 这种结构的主移动翻转机构，通过一个主移动翻转气缸动力装置，就可以实现第 二主夹 钳独自前后水平移动和向后移动一段距离后翻转，结构简单，且能很好地实现避让 功能。 作为方案二的改进，该副工夹安装座由金属板焊接而成，包括水平的工夹安装板， 垂直 设置在工夹安装板的顶面上、并沿进料方向设置在工夹安装板左右方向的中间位置 的滑块大 支撑板，垂直连接工夹安装板和滑块大支撑板、且前后并列设置在工夹安装板前 后方向的中 间位置、并设置在滑块大支撑板的左侧的两电机支撑板，水平设置在两电机支 撑板的顶部的 电机安装板，水平置于滑块大支撑板的顶部且置于两电机支撑板前后两侧 的两滑块安装板； 该副工夹送料进给机构包括副工夹伺服电机及减速机、齿轮、齿条；减速 机安装在电机安装 板下方，副工夹伺服电机安装在减速机上，减速机的输出轴穿过电机安 装板与齿轮连接；齿 条的齿朝外地安装在左导轨座外侧面下部位置上、并设置在进料架的 一侧，与齿轮啮合； 该副工夹导向机构包括安装在左导轨座底面上并设置在进料架一侧的副工夹导 轨、与副工夹 导轨配合且悬挂在副工夹导轨上的两副工夹滑块，两副工夹导向滑块水平安 装在滑块安装板 的顶部； 副夹钳装置安装在工夹安装板的底面上。 这种结构的副工件送料装置的副工夹安装座，制造简单，成本低，结构紧凑，能用 较小 的空间安装多个零件，且安装方便。 作为方案五的改进，在滑块安装板朝向副工夹伺服电机一侧的侧面上还固定有第 一支架， 在第一支架上安装有放料原点磁感应开关； 在滑块安装板朝向副工夹伺服电机一侧的侧面上还固定有第二支架，在第二支架 上安装有机 械原点磁感应开关和后退限位磁感应开关。 放料原点磁感应开关、机械原点磁感应开关和后退限位磁感应开关组成副工夹送 料装置 的感应开关组件，实现副工夹送料装置极限位置检测和位置校准。 作为方案二的改进，主夹钳驱动机构包括主移动翻转气缸；第二主夹钳翻转座导 18 CN 111546430 A 说 明 书 8/31 页 向机构 包括具有导向斜面的导向件、滚轮安装座、枢接在滚轮安装座相背的两侧上的滚 轮；滚轮安 装座与第二主夹钳机构的两侧板后端固定、并置于第二主夹钳机构的两侧板 间；滚轮向上突 出滚轮安装座； 第二主夹钳枢接座导向机构包括夹钳机构导轨、与夹钳机构导轨配合且悬挂在夹 钳机构导轨 上的夹钳机构滑块、滑板；夹钳机构导轨固定在夹钳安装板的底面上；夹钳机 构滑块安装在 滑板的顶面上；第二主夹钳装置的枢接座固定在滑板的底面上，夹钳机构滑 块可滑动地安装 在夹钳机构导轨上并悬挂在夹钳机构导轨上，从而使得第二主夹钳装置 均可在夹钳安装板上 来回滑动； 主移动翻转气缸与夹钳安装板的后侧固定，主移动翻转气缸的活塞杆与夹钳机构 导轨平行且 朝向工作台；主移动翻转气缸的活塞杆与滑板连接； 导向件固定在夹钳安装板的底面上，并置于相邻的两条夹钳机构导轨之间；导向 件的导向斜 面在前后方向与相应的滚轮配合； 履带的一端与滑板的后端连接，履带的另一端与主移动翻转气缸的后侧连接。 这种结构的主移动翻转机构，通过一个主移动翻转气缸动力装置，就可以实现第 二主夹 钳机构独自前后水平移动和向后移动一段距离后翻转，结构简单，且能很好地实现 避让功能。 一种高速电脑裁板锯的控制系统，包括人机交换控制单元，通过以太网与人机交 换控制 单元双向控制连接的可编程控制器(PLC)，与可编程控制器连接的数据总线，双向 控制并联 连接到数据总线上的上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐板装置控制单 元、主工夹 送料装置控制单元、副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单元、侧齐板装置 控制单元、 压料装置控制单元、裁切装置控制单元； 该主工夹送料装置控制单元包括双向控制并联连接到数据总线上的主工夹送料 进给机构控制 单元、复数个第一主夹钳机构控制单元和一个以上的第二主夹钳机构控制 单元； 该主工夹送料进给机构控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 双向控制串联连接的主工夹伺服驱动器，与主工夹伺服驱动器双向控制串联连 接的主工夹伺 服电机； 该第一主夹钳机构控制单元包括两个第一主夹钳机构翻转控制单元，复数个第一 主夹钳机构 夹紧控制单元； 该第一主夹钳机构翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主翻转气缸，及安 装在主翻转气 缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控制连接；I/O模 块单向控制电 磁阀，电磁阀单向控制主翻转气缸； 该第一主夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主夹紧气缸；I/O模 块单向控制 电磁阀，电磁阀单向控制主夹紧气缸； 该第二主夹钳机构控制单元包括第二主夹钳机构夹紧控制单元，及与第二主夹钳 机构夹紧控 制单元一一对应的第二主夹钳机构移动翻转控制单元； 该第二主夹钳机构移动翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模 19 CN 111546430 A 说 明 书 9/31 页 块，与I/O 模块单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的主移动翻转气 缸，及安装在 主移动翻转气缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控 制连接；I/O模 块单向控制电磁阀，电磁阀单向控制主移动翻转气缸； 该第二主夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的第二主夹紧气缸； I/O模块单向 控制电磁阀，电磁阀单向控制第二主夹紧气缸； 该副工夹送料装置控制单元包括双向控制并联连接到数据总线上的副工夹送料 进给机构控制 单元和一个以上副夹钳机构控制单元； 该副工夹送料进给机构控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的副工夹伺服驱动器，与副工夹伺服驱动器双向控制串联连 接的副工夹伺 服电机；I/O模块单向控制副工夹伺服驱动器； 该副夹钳机构控制单元包括副夹钳机构夹紧控制单元，及与副夹钳机构夹紧控制 单元一一对 应的副夹钳机构移动翻转控制单元； 该副夹钳机构移动翻转控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块， 与I/O模块 单向控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的副移动翻转气缸， 及安装在副移 动翻转气缸上的两个感应开关，两个感应开关并联后与I/O模块双向控制连 接；I/O模块单 向控制电磁阀，电磁阀单向控制副移动翻转气缸； 该副夹钳机构夹紧控制单元包括与数据总线双向控制并联连接的I/O模块，与I/O 模块单向 控制串联连接的电磁阀，与电磁阀单向控制串联连接的副夹紧气缸；I/O模块单 向控制电磁 阀，电磁阀单向控制副夹紧气缸。 一种高速电脑裁板锯的工作方法，包括以下步骤： 上料装置是否在后上料？ 如果否，即采用前上料放置板材的送料方式，则使用主工夹送料装置、副工夹送料 装置异步 送料或主工夹送料装置、副工夹送料装置同步送料或主工夹送料装置单独送料 或副工夹送料 装置单独送料中的一种送料方式； 使用主工夹送料装置、副工夹送料装置异步送料包括： 夹钳装置避让，在主、副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，判断主工夹送 料装置与 推料装置是否干涉？ 如果是，推料装置停留或后退避免干涉，再执行主工夹送料装置、副工夹送料装置 运动到设 定放料位置；如果否，执行主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位 置； 主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位置后，前上料放置板材； 前上料放置板材后，主工夹送料装置、副工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装 置、副工夹 送料装置分别夹紧相应板材后退到设定起始送料位置；主工夹送料装置、副工 夹送料装置前 进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 裁切装置每一次锯切板材后，判断同一板材是否锯切完成？ 如果否，即同一板材还没有锯切完成；如果是主工夹送料装置的第一主夹钳装置 夹持的板材 没有锯切完成，压料装置上升，主工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再 返回到压料装 置压料；如果是主工夹送料装置的夹钳装置夹持的板材没有锯切完成和副 20 CN 111546430 A 说 明 书 10/31 页 工夹送料装置的副 夹钳装置夹持的板材没有锯切完成，主工夹送料装置前进设定的裁切 长度送料、和副工夹送 料装置前进与主工夹送料装置不同的设定的裁切长度送料，再返回 到压料装置压料；如果是 副工夹送料装置的副夹钳装置夹持的板材没有锯切完成，或者压 料装置上升，副工夹送料装 置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压料，或者主 工夹送料装置向工夹夹料起始 位置运动，再返回执行主工夹送料装置送料至锯切位置； 如果是，即同一板材有锯切完成，即板材锯切完成，主工夹送料装置、副工夹送料 装置的副 夹钳装置的上、下夹爪打开、主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置 后，判断是 否全部锯切完成？如果否，没有全部锯切完成，返回到该上料装置是否在后上 料；如果是， 全部锯切完成，结束加工。 其中使用主工夹送料装置、副工夹送料装置同步送料包括： 主工夹送料装置、副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，判断主工夹送料 装置与推料 装置是否干涉？如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，前上料放置板材； 如果否，执 行前上料放置板材；主工夹送料装置、副工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装 置、副工夹 送料装置夹紧板材后退到设定起始送料位置；压料装置压料；裁切装置锯切板 材； 每次锯切完成后，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 成，压料装 置上升，主工夹送料装置、副工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到 压料装置压 料；如果是，即同一板材锯切完成，主工夹送料装置、副工夹送料装置的副夹钳 装置的上、 下夹爪打开，主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置； 主工夹送料装置、副工夹送料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如 果否，返 回到该上料装置是否在后上料；如果是，结束加工。 使用主工夹送料装置单独送料包括： 主工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，主工夹送料装置与推料装置是否干 涉？如果否， 执行前上料放置板材；如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，再前上料 放置板材； 前上料放置板材后，主工夹送料装置夹紧板材；主工夹送料装置夹紧板材后退到 设定起始送 料位置；主工夹送料装置前进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 每完成一次锯切，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 成，执行压 料装置上升，主工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压 料；如果是， 即同一板材锯切完成，执行主工夹送料装置的第一主夹钳装置的上、下夹爪打 开，主工夹送 料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如果否，返回到该上料装 置是否在后上 料；如果是，结束加工。 使用副工夹送料装置单独送料，则包括： 副工夹送料装置运动到设定放料位置过程中，副工夹送料装置与推料装置是否干 涉？如果否， 执行前上料放置板材；如果是，执行推料装置停留或后退避免干涉，前上料放 置板材； 前上料放置板材后，副工夹送料装置夹紧板材；副工夹送料装置夹紧板材后退到 设定起始送 料位置；副工夹送料装置前进至锯切位置；压料装置压料；裁切装置锯切板材； 每完成一次锯切，判断同一板材是否锯切完成？如果否，即同一板材没有锯切完 21 CN 111546430 A 说 明 书 11/31 页 成，执 行压料装置上升，副工夹送料装置前进设定的裁切长度送料，再返回到压料装置压 料；如果 是，即同一板材锯切完成，执行副工夹送料装置的第一副夹钳装置的上、下夹爪打 开，副工 夹送料装置后退到设定位置后，判断是否全部锯切完成？如果否，返回到该上料装 置是否在 后上料；如果是，结束加工。 本发明的高速电脑裁板锯的有益效果是： 本发明的设计难点在于，在送料装置设置有主工夹送料装置和副工夹送料装置且 两者并 排靠近的情况下，主工夹送料装置和副工夹送料装置在同步或不同步运行的过程 中互相不会 产生干涉；另一方面还要考虑在高速电脑裁板锯的左导轨座和右导轨座的尺 寸不增加的情况 下，主工夹送料装置和副工夹送料装置如何安装、如何布置等才能使主工 夹送料装置和副工 夹送料装置安装方便、且运动可靠地安装在主机架上。 这种结构的高速电脑裁板锯，由于主工夹送料装置、副工夹送料装置具有独立的 导向机 构与进给机构，且该主工夹横梁进给机构及主工夹横梁导向机构完全独立于副工 夹送料进给 机构及副工夹导向机构，因此二者可以互不影响地各自夹板进行裁切，裁切装 置的每一次裁 切可以裁出两种不长度的板料，而现有的高速电脑裁板锯只有一组工夹送 料装置，因此裁切 装置的每一次裁切只能裁出一种长度的板料，所以具有主工夹送料装 置、副工夹送料装置的 高速电脑裁板锯的裁板效率是现有的高速电脑裁板锯的2倍。 由于在裁切时，对应板材的拼接位置的夹钳装置需要翻转甚至后退进行避让，因 而将主 夹钳装置分成两组，即第一主夹钳装置和第二主夹钳装置，且第二主夹钳装置的第 二主夹钳 机构、副夹钳装置的副夹钳机构可在设定角度内独自转动和独自前后水平移动， 这样在保证 避让的要求下，主夹钳装置的第一主夹钳装置可不需要独自相对主工夹横梁 前后水平移动和 独自在一定角度内翻转，可只需要一起翻转即可，可不需要相对主工夹横 梁前后水平移动， 大大简化了主夹钳装置的第一主夹钳装置的结构，降低成本。主工夹横 梁进给机构安装在主 工夹横梁上及主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座底面之间，主 工夹横梁导向机构安装在 主工夹横梁两端与左导轨座和右导轨座相对两内侧之间，该通 过主工夹横梁导向机构支撑在 左导轨座和右导轨座相对的两内侧上；副工夹送料进给机 构安装在副工夹安装座与左导轨座 的外侧面之间，副工夹导向机构安装在副工夹安装座 与左导轨座的底面之间，该副工夹安装 座通过副工夹导向机构悬挂在左导轨座的底面上； 主工夹送料装置、副工夹送料装置这样安 排，使这种结构的高速电脑裁板锯，一方面在不 需要改变只有一个工夹送料装置的大部分结 构的情况下，和可不增加高速电脑裁板锯的 宽度情况下，增加副工夹送料装置，使裁切效率 增加一倍，制造成本却增加不多，相对两套 高速电脑裁板锯，大大降低成本，提高裁切效率； 另一方面，这种这种结构的高速电脑裁板 锯，主工夹送料装置、副工夹送料装置安装方便， 运动也不会相互干涉，运动可靠，整个机 器结构紧凑、占用空间少，从而解决了不增加主机 架尺寸的情况下如何解决主工夹送料装 置、副工夹送料装置如何安装、如何运动不会干涉的 问题。 第二主夹钳机构、副夹钳机构的枢接座可前后水平移动，翻转座可在设定角度内 转动， 能更好地实现避让；并且一套夹钳装置用同一套驱动机构驱动枢接座前后水平移 动、翻转座 在设定角度内转动，在更好地实现避让的情况下，简化结构，使结构更紧凑，降 低制造成本 和安装难度。 本发明的高速电脑裁板锯的控制系统的有益效果是： 22 CN 111546430 A 说 明 书 12/31 页 高速电脑裁板锯的控制系统，采用总线控制，在兼顾快速响应和设备的加工精度 与稳定 性的同时，降低了生产成本。 先将控制系统分成几大模块单元，即上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐 板装 置控制单元、主工夹送料装置控制单元、副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单 元、侧 齐板装置控制单元、压料装置控制单元、裁切装置控制单元等几个模块单元，再将每 个模块 单元分成多个小的控制单元，小的控制单元由具体零件控制。当主工夹送料装置和 副工夹送 料装置异步运动为实现同一次裁切不同长度的板材时，对任意不同宽度的板材， 一部分副夹 钳机构能实现向上翻转避让，一部分副夹钳机构能实现向下翻转夹持板材，从 而能实现高速 电脑裁板锯同一次锯切可完成两种不同长度的板材锯切、使效率可以提高 一倍左右。 大模块单元可设计为开放式、模块化结构，具有标准化的接口，可与可编程控制器 (PLC) 上的标准化接口和远程I/O连接，硬件和软件具有通用性，兼容性高、可移植性强。 每一模块都是具有独立功能，相同种类的模块在产品族中可以重用和互换，相关 模块的 排不同组合就可以加工不同规格的产品。 通过选配各种功能模块的组合配置，就可以创建不同需求的产品，满足客户的定 制需求， 能灵活满足客户对不同配置的要求和市场的需求；相似性的重用，可以使整个产 品采购、制 造和维护上更加方便。 模块化，将功能分解，降低之间的耦合性。从而，为了替换某个模块达到质量或效 率的 提升，就不会改变整个结构，只需要改相应的模块，工作量就会明显减少，所以模块化 的应 用，是每个行业的终极设计。因而模块化结构在机床间具有可互操作性和可移植性。 通过提 供标准化的接口、通信和交互机制，使不同功能模块功能以标准的应用程序接口运 行于系统 平台之上，并获得平等的相互操作能力，协调工作。应用统一的数据格式、交互模 型、控制 机理，是构成系统的各功能模块可来源于不同的开发商，并且通过一致的设备接 口，使各功 能模块能运行于不同供应商提供的硬件平台之上，利于缩短了开发周期，开发 成本可控等优 势。 再将每个模块分成多个小的控制单元的优点是： 1、结构更合理：机器的控制系统由于采用每个模块分成多个小的控制单元，每个 小的控 制单元的布局更加合理，更加科学，使每个部件的功能都能很好的发挥，延长机器 的使用寿 命。 2、优化控制系统的设计：控制系统的每一部分都设计成一个小的控制单元，再由 多个小 的控制单元组合成模块，能简化和优化控制系统的设计。 3、维护更简单：机器的每一部分都是一个小的控制单元，机器出现问题，能很快诊 断出， 只需更换相应小的控制单元即可，且操作简单。 由于增加了副工夹送料装置控制单元，因而只需要一套裁切装置，同一次锯切，即 可完 成两种不同长度的板材锯切，使效率可以提高一倍左右。 这种结构的控制系统，反应快，加工精度高，工作稳定，运行可靠。这种结构的控制 系 统的各个控制元件的配合使用，兼容性更好，从而使运行更稳定可靠。 本发明的高速电脑裁板锯的工作方法的有益效果是： 采用这种工作方法，逻辑清楚，在使用或不使用、同时或不同时使用多个装置、同 23 CN 111546430 A 说 明 书 13/31 页 时或 不同时多中动作时，能确保各个运动装置在加工过程中不会干涉，使运动非常可靠； 且大大 简化控制系统的控制程序设计，从而大大降低了控制系统的设计难度。采用这种工 作方法， 把涉及多个加工装置的多种加工模式、前送料或后送料等复杂的动作，以最合理 最高效的方 式对工件进行加工，具有运动可靠、高效且能通过控制系统低成本实现的优 点。 这种结构的控制系统和工作方法，只需输入加工图案和更换加工程序等，就能实 现启动 前上料上板程序或启动后上料上板程序，并能根据需要选择主、副工夹工作模式， 选择是否 启动靠板运行程序等，实现使用上料装置后上料，或手动前上料，使用主工夹送 料装置单独 送料或副工夹送料装置单独送料或主、副工夹送料装置同步送料或主、副工夹 送料装置异步 送料等，能实现多种加工方式，多种运动同时或不同时运动不会干涉，且运 动可靠，运行稳 定，加工精度高，从而能将不同尺寸的板材的自动加工成不同尺寸的工件， 极大的满足了定 制家具千差万别尺寸的需求，大大提高电脑锯设备的工作效率和智能控 制程度。 为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发 明进行 详细说明。 附图说明 图1实施例1的高速电脑裁板锯整机立体示意图。 图2实施例1的左导轨座立体示意图。 图3实施例1的左导轨、主工夹送料装置、副工夹送料装置立体示意图。 图4实施例1的主工夹送料装置爆炸图。 图5实施例1的第一主夹钳机构部分零件分解图。 图6实施例1的第二主夹钳装置部分零件分解图。 图7实施例1的第二主夹钳装置另一个方向的部分零件分解图。 图8实施例1的副工夹送料装置立体示意图。 图9实施例1的副工夹送料装置零件分解图； 图10为实施例1的高速电脑裁板锯的控制系统的总示意图； 图11为实施例1的控制系统的上料装置控制单元、推料装置控制单元、前齐板装置 控制单元 的示意图； 图12为实施例1的控制系统的主工夹送料装置控制单元的示意图； 图13为实施例1的控制系统的副工夹送料装置控制单元、同步装置控制单元的示 意图； 图14为实施例1的控制系统的侧齐板装置控制单元、压料装置控制单元、裁切装置 控制单元 的示意图； 图15为实施例2的工作方法的总流程图的第一部分； 图16为实施例2的工作方法的总流程图第二部分； 图17为实施例2的工作方法的主、副工夹送料装置异步送料的流程图； 图18为实施例2的工作方法的主、副工夹送料装置同步送料的流程图； 图19为实施例2的工作方法的主工夹送料装置单独送料的流程图； 24 CN 111546430 A 说 明 书 14/31 页 图20为实施例2的工作方法的副工夹送料装置单独送料的流程图。 附图标记： 1-主机架 2-机台主体 3-送料单元 4-出料单元 5-侧定位靠板 6-工作台 7-压料装置 8-裁切装置 9-压梁 11-左导轨座 10-侧齐板装置 12-右导轨座 13-上料装置 14-进料装置 15-输送装置 16-上料架 17-上料架升降机构 18-进料架 19-推料装置 20-主工夹送料装置 21-副工夹送料装置 30-左容置槽 31-左导杆 32-左齿条 33-立柱 34-滚轮组件 35-左推料安装座 36-右推料安装座 37-推料伺服电机 38-推料横梁 40-主工夹横梁 41-主工夹安装座 42-主工夹安装座 43-横梁进给机构 44-横梁导向机构 45-第一主夹钳装置 46-第二主夹钳装置 47-第一主夹钳机构 48-夹钳固定座 51-枢接座 55-第一固定枢接轴 52-翻转座 56-第一侧板 53-上夹爪 57-第二侧板 54-下夹爪 58-连接板 59-钳口座 60-第一夹爪 61-第二夹爪 62-第二固定枢接轴 63-开合气缸 64-开合气缸座 65-鱼眼接头 66-第一连杆 67-第二连杆 68-轴安装座 70-活塞杆 71-安装轴 72-第一活动枢接轴 73-第三固定枢接轴 74-第二活动枢接轴 75-第三活动枢接轴 80-驱动杆 81-驱动杆安装座 82-驱动杆安装座 83-驱动杆安装座 84-第一驱动件 85-驱动滚轮 25 CN 111546430 A 说 明 书 15/31 页 86-挡板 87-主翻转气缸 [0200] 88-主翻转气缸座 89-第二固定驱动件 [0201] 90-第二转动驱动件 91-圆弧面 [0202] 93-开槽 101-夹钳安装板 [0203] 102-气缸固定板 103-第二主夹钳机构 [0204] 104-枢接座 105-翻转座 [0205] 111-移动翻转气缸 112-鱼眼接头 [0206] 113-履带 114-履带第一安装座 [0207] 115-履带第二安装座 [0208] 116-导板 117-滚轮安装座 [0209] 118-滚轮 119-滚轮安装座安装板 [0210] 120-夹钳机构导轨 121-夹钳机构滑块 [0211] 122-滑板 129-副夹钳装置 [0212] 130-副工夹安装座 131-工夹安装板 [0213] 132-滑块大支撑板 133-电机支撑板 [0214] 134-电机支撑板 135-电机安装板 [0215] 136-滑块安装板 138-加强板 [0216] 137-滑块安装板 139-加强板 [0217] 140-加强板 141-副工夹伺服电机 [0218] 142-第二减速机 143-第二齿轮 [0219] 145-导向滑块 144-导向槽 [0220] 146-导向槽 147-导向滑块 [0221] 151-气缸固定板 152-副夹钳机构 [0222] 154-放料原点磁感应开关 153-第一支架 [0223] 155-第二支架 156-机械原点磁感应开关 [0224] 157-后退限位磁感应开关
