[0001] 本发明涉及木工机械技术领域，尤其是指一种短边进料推手装置的控制系统及其控制方法。

[0002] 在家具订制行业中，随着消费者对个性化、定制化需求的日益增长，短条边板材的加工需求也随之大幅增加。这类板材通常具有长而窄的特点，且在封边过程中，由于封边机设计为短边进料，使得加工过程尤为复杂。传统的加工方式中，板材的侧面通常由推手机构进行推送以进入封边机，但这一方法在处理窄长板时存在明显缺陷：推送过程中易导致板材弯曲变形，影响最终产品的质量和美观度。

[0003] 此外，由于每一批次的板材长度与宽度大部分不相同，这给自动化加工带来了极大的挑战。目前，为了保证加工件在进料时的位置可靠，国内大多数家具厂仍依赖人工进行进料操作。这种方式不仅效率低下，而且难以实现流水线式的生产方式，严重制约了生产效率和产能的提升。

[0004] 鉴于上述现状，家具订制行业迫切需要一种能够有效处理窄长板、解决封短边时输送过渡问题，并且能够适应不同尺寸板材的自动化加工方案。该方案应能够显著提高生产效率，减少人力成本，同时保证加工件的质量和精度，以满足市场对高品质、个性化家具产品的需求。

[0062] 为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。以下结合附图对本发明进行详细的描述。

[0063] 一种短边进料推手装置的控制系统，如图1至图10所示，短边进料推手装置包括沿着板材输送方向依次设置的皮带输送机构、输送台左右拉料机构和推手齐板机构，板材从第一自动封边机尾部进入至皮带输送机构上，然后板材依次经由输送台左右拉料机构进行板材输送位置的改变，再经由推手齐板机构将板材校正后送至第二自动封边机内；其推手齐板机构包括机架、钩头定位机构、齐板机构和输送机构，输送机构和齐板机构分别安装在机架上，输送机构包括由同一传动轴驱动的多条导轨链条，每条导轨链条的一侧活动设置有托架，钩头定位机构设置在导轨链条上；齐板机构包括挡板以及设置于挡板一侧的转动胶轮；

[0064] 其所述控制系统包括皮带输送机构控制单元、输送台左右拉料机构控制单元、推手齐板机构控制单元、人机对话单元和CPU控制单元，所述皮带输送机构、输送台左右拉料机构、推手齐板机构分别与所述皮带输送机构控制单元、输送台左右拉料机构控制单元、推手齐板机构控制单元信号连接，所述皮带输送机构控制单元、输送台左右拉料机构控制单元、推手齐板机构控制单元和所述人机对话单元分别与所述CPU控制单元信号连接；

[0065] 所述皮带输送机构控制单元包括皮带位置感应开关、皮带变频器和皮带电机，所述皮带输送机构控制单元用于控制皮带输送机构对板材进行输送；

[0066] 所述输送台左右拉料机构控制单元用于驱使输送台左右拉料机构改变板材的输送位置，将加工的板材从皮带输送机构出料位置输送到推手齐板机构进料位置；

[0067] 所述推手齐板机构控制单元包括钩头定位机构控制单元、齐板机构控制单元和输送机构控制单元；

[0068] 所述钩头定位机构控制单元包括钩头感应组件、顶钩头驱动组件和钩头复位驱动组件，所述钩头感应组件用于感应钩头及板材的位置，所述顶钩头驱动组件根据所述钩头感应组件感应到的钩头及板材的位置来控制钩头伸出，所述钩头复位驱动组件根据所述钩头感应组件(原点位置开关与旋转编码器计算钩头运行位置)感应到的钩头的位置来控制钩头缩回复位；

[0069] 所述齐板机构控制单元用于对输送机构上的板材在两个方向上进行校正；

[0070] 所述输送机构控制单元包括拖动变频器、拖动电机和旋转编码器；所述拖动变频器的控制信号以及所述旋转编码器分别与CPU控制单元信号连接，所述拖动变频器的输出端与所述拖动电机的输入端电连接，所述拖动电机用于驱使输送机构的导轨链条转动。

[0071] 具体地，本申请实施例的短边进料推手装置的控制系统，通过集成皮带输送机构控制单元、输送台左右拉料机构控制单元、推手齐板机构控制单元、人机对话单元和CPU控制单元，实现了对板材输送、位置改变、位置校正等全过程的自动化控制。本发明提高了板材输送的效率和准确性，减少了人工干预，降低了生产成本，同时增强了设备的稳定性和可靠性。

[0072] 本申请实施例中，所述皮带位置感应开关、皮带变频器和皮带电机分别设置有两个；皮带输送机构设置有两组皮带输送组，每一皮带输送组对应设置有一个皮带位置感应开关、皮带变频器和皮带电机，皮带变频器的输出端与所述皮带电机的输入端连接，皮带电机的输出端用于驱使皮带输送组工作。

[0073] 本申请实施例的系统启动后，CPU控制单元通过人机对话单元接收用户设定的参数，并根据这些参数系统对各个控制单元进行位置计算；齐板机构控制单元中的齐板Z轴伺服根据板厚度自动上升到等候位置，齐板旋转伺服也随之上升并开始旋转；皮带输送机构控制单元和输送台左右拉料机构控制单元分别控制对应的电机和变频器按顺序依次延时启动，为板材的输送做好准备；板材从第一自动封边机尾部进入皮带输送机构，皮带输送机构控制单元通过皮带位置感应开关检测板材的位置，并控制皮带电机和变频器调整输送速度，将板材平稳地输送到输送台左右拉料机构；在输送台左右拉料机构控制单元根据板材的长度和感应开关的信号，控制升降皮带电磁阀和滚筒电机变频器的工作，改变板材的输送位置，将板材平稳地到输送到推手齐板机构位置；板材进入推手齐板机构后，首先由输送机构控制单元控制拖动电机和变频器，使导轨链条带动板材向前移动；当板材碰到齐板处的挡板时，齐板机构控制单元通过位置感应开关检测到板材的位置，并控制托架电磁阀上升，将板材托起；接着，齐板Z轴伺服器下降到板厚位置，齐板旋转伺服继续转动，通过转动胶轮与板面摩擦，校正板材的横向(相对于进料方向)方向位置；校正完成后，齐板Z轴伺服器上升，板材在托架上等候钩头过来；板材推送与进入下一工序：钩头定位机构控制单元根据钩头感应组件的信号，控制顶钩头驱动组件使钩头伸出，推着板材向前移动；当板材的前部挤压齐板处挡板并触发挡板中位感应开关时，齐板处挡板断电放行，钩头继续推着板材向前移动；当板材尾部脱离挡板脱离感应开关时，托架电磁阀断电，托架下降，钩头继续推着板材进入第二自动封边机。

[0074] 在整个工作过程中，CPU控制单元通过人机对话单元实时监控系统的运行状态，并根据板材的实时位置自动调整各个控制单元的动作数据，确保系统的稳定运行和板材的准确输送；本申请的短边进料推手装置的控制系统通过精确的控制和协调各个机构的工作，实现了板材的高效、准确输送和位置校正，提高了生产效率和产品质量。

[0075] 本申请实施例中，所述输送台左右拉料机构控制单元包括板长感应开关组、板到位感应开关组、长短板感应开关、挡板电磁阀、滚筒电机变频器、第一升降皮带变频器、第二升降皮带变频器、第一升降皮带电磁阀和第二升降皮带电磁阀；其中，所述板到位感应开关组包括多个板到位感应开关；多个板到位感应开关包括第一板到位感应开关、第二板到位感应开关和第三板到位感应开关；

[0076] 输送台左右拉料机构包括滚筒输送组、第一升降皮带组和第二升降皮带组；第一升降皮带组的输送方向、第二升降皮带组的输送方向与滚筒输送组的输送方向呈90度；第一升降皮带变频器和第一升降皮带电磁阀分别与第一升降皮带组对应设置；第二升降皮带变频器和第二升降皮带电磁阀分别与第二升降皮带组对应设置；

[0077] 待机时，第一升降皮带组和第二升降皮带组处于上升位置，板输送到滚筒输送组的靠边位置时，碰触第一板到位感应开关，第一升降皮带电磁阀，第二升降皮带电磁阀断电；第一升降皮带组和第二升降皮带组下降，板材落到不断旋转的滚筒输送组上，板材在滚筒输送组的滚筒上移动；

[0078] 因为前后每块板的长度有可能不同，为了提高效率，根据长短板感应开关信号，控制系统自动控制第二升降皮带电磁阀的工作方式：当第一板到位感应开关组和长短板感应开关同时感应到有信号时，即判断为长板，第一升降皮带组和第二升降皮带组同时上下工作；

[0079] 当第一板到位感应开关组感应到有信号，长短板感应开关无信号时，则判断为短板，板材在滚筒输送组的滚筒上移动，当为短板时，板尾脱离长短板感应开关，第二升降皮带电磁阀会得电上升，以便接下一块板；

[0080] 板材在滚筒输送组上移动，板头部碰到第二板长感应开关，CPU控制单元控制滚筒变频器的减速，板减速后继续移动；碰到第二板到位感应开关，滚筒变频器停止，滚筒电机停止，板停止移动；

[0081] 滚筒电机停止，延时，第一升降皮带电磁阀得电再次上升，第二升降皮带电磁阀视板材长度再次上升，经过挡板校正后，挡板电磁阀断电上升放行，将板材送出此位置，板尾脱离第三板到位感应开关，挡板电磁阀得电，挡板复位；

[0082] 程序启动后，滚筒变频器、第一升降皮带变频器和第二升降皮带变频器按顺序依次延时启动；程序启动后，第一升降皮带电磁阀和第二升降皮带电磁阀得电上升，挡板电磁阀得电下降；等候板材过来。

[0083] 本申请实施例中，所述钩头感应组件包括第一原点感应开关、第一钩头感应开关和第二钩头感应开关，即如图10中的感应开关*9中的3个；当板材不间断向前移动的过程中板尾脱离第一钩头感应开关，直至第二钩头感应开关触碰到钩头，所述顶钩头驱动组件驱使钩头伸出；当板材不间断向前移动的过程中板尾脱离第一原点感应开关，通过旋转编码器计算板材运行位置，当板尾到达预设定位置时，钩头复位驱动组件动作，将原伸出的钩头缩回复位。其中，所述顶钩头驱动组件包括多个顶钩头电磁阀。其中，所述钩头复位驱动组件包括多个钩头复位电磁阀。具体地，本申请实施例中，第一原点感应开关作为板材位置检测的基准点，用于动作的基准零位，当板材的尾部脱离第一钩头感应开关，第二钩头感应开关检测钩头是否到位，以便触发钩头的伸出动作；当板材不间断向前移动，其尾部脱离第一钩头感应开关时，系统会准备驱动钩头伸出；第二钩头感应开关用于确认钩头是否已到达正确位置，以便进行后续的伸出动作；当第二钩头感应开关触碰到钩头时，系统会触发顶钩头驱动组件，使钩头伸出。

[0084] 其中，顶钩头驱动组件负责控制钩头的伸出动作，它主要由多个顶钩头电磁阀组成，即如图9中具备顶钩头气缸*7，即顶钩头电磁阀的数量也为7个，每一导轨链条上设置一顶钩头气缸和一钩头复位气缸，每个顶钩头电磁阀控制一个钩头的伸出；当第一钩头感应开关和第二钩头感应开关的信号满足条件时，控制器会向顶钩头电磁阀发送信号；顶钩头电磁阀得电后，驱动钩头伸出；伸出的距离和时机由控制器根据编码器的位置数据精确计算和控制；钩头复位驱动组件用于在板材处理完成后，将伸出的钩头缩回复位，以便进行下一次操作；它也由多个钩头复位电磁阀组成，如图9中具备钩头复位气缸*7，即钩头复位电磁阀的数量也为7个；当板材的尾部脱离第一原点感应开关后，控制器开始通过旋转编码器计算板材的移动位置；当板尾到达预设定的位置时，CPU控制单元会向钩头复位电磁阀发送信号；钩头复位电磁阀得电后，驱动钩头缩回复位，准备下一次操作；复位的时机和位置同样由旋转编码器精确控制，以确保系统的稳定性和准确性。

[0085] 本申请实施例中，如图10所示，所述齐板机构控制单元包括齐板位感应开关、挡板脱离感应开关、托架上位感应开关、挡板中位感应开关、超厚保护开关、减速感应开关、齐板Z轴伺服驱动器、齐板旋转伺服驱动器、齐板处挡板电磁阀和托架驱动组件；其中，所述托架驱动组件包括多个托架电磁阀，其中，齐板位感应开关、挡板脱离感应开关、托架上位感应开关、挡板中位感应开关、超厚保护开关、减速感应开关分别对应图10中的感应开关*9中的6个感应开关，齐板处挡板电磁阀用于驱使齐板机构中齐板处的挡板气缸工作；导轨链条、托架电磁阀、顶钩头电磁阀和钩头复位电磁阀四者之间的数量一一对应；其中，齐板Z轴伺服驱动器用于控制转动胶轮的垂直移动，使其下降到板厚位置，以便齐板伺服上胶轮碰触板面；齐板旋转伺服驱动器用于驱动转动胶轮旋转，与板面摩擦带动板材朝靠档方向移动，校正板材的横向(相对于进料方向)位置；齐板位感应开关：检测板材是否到达齐板处挡板位置，触发后续的托架上升动作；挡板脱离感应开关：监测板材尾部是否脱离挡板，用于控制托架的下降；托架上位感应开关：确认托架是否上升到位，确保齐板操作的稳定性；挡板中位感应开关：在板材挤压挡板过程中，当挡板位置变化到一定程度时触发，使挡板断电快速放行；超厚保护开关：用于防止过厚板材对设备造成损坏；减速感应开关：在钩头接近导轨链条尽头时触发，通过CPU控制单元减速，保证操作的平稳性。

[0086] 本申请实施例工作时，板材在输送机构上向前移动，当板材碰到齐板处挡板位时停止移动，板材碰到齐板处挡板后，触发齐板位感应开关，托架驱动组件驱使托架上升到位，触发托架上位感应开关，齐板Z轴伺服驱动器驱使转动胶轮下降到板厚位置，使得齐板伺服上胶轮碰触到板面，齐板旋转伺服驱动器驱使转动胶轮与板面摩擦带动板材朝靠档方向移动，校正板材横向(相对于进料方向)方向位置，校正时间到后，齐板Z轴伺服驱动器驱使上升，板材在托架上等候钩头过来；钩头向前移动，碰触到板材尾部侧面，推着板材向前移动，板材的前部挤压齐板处的挡板，因为挡板与钩头垂直于靠档，是平行的，通过挤压，可校正板的纵向位置(相对于进料方向)，挡板位置发生变化，碰触到挡板中位感应开关，挡板断电快速上升放行，钩头继续推着板向前移动，当板材尾部脱离挡板脱离感应开关，托架驱动组件断电，托架下降，板材继续向前移动，进入封边机；当钩头在导轨尽头快下降时，板尾感应到减速感应开关，通过CPU控制单元来驱使拖动变频器立即减速。

[0087] 具体地，本申请实施例中，板材对齐与校正：板材在输送机构上向前移动，当碰到齐板处挡板时停止；触发齐板位感应开关，托架驱动组件启动，托架上升到位，并触发托架上位感应开关；齐板Z轴伺服驱动器驱动转动胶轮下降到板厚位置，齐板旋转伺服驱动器启动，通过转动胶轮与板面摩擦校正板材的横向位置(齐板机构通过转动胶轮与板材表面的摩擦，配合输送机构带动板材前移对板材进行横向的校正)；板材推送与托架下降：钩头向前移动，触碰并推着板材继续向前移动；板材前部挤压挡板，挡板位置变化触发挡板中位感应开关，挡板断电快速放行；当板材尾部脱离挡板脱离感应开关时，托架驱动组件断电，托架下降；钩头继续推着板材向前移动，进入封边机；减速控制：当钩头在导轨尽头快下降时，板尾感应到减速感应开关；CPU控制单元接收到信号后，驱使拖动变频器立即减速，拖动电机减速运行，确保钩头在下降过程中不与板材尾部发生碰撞；保证钩头及板材的平稳降落；避让动作：钩头在下降过程中走圆弧轨迹，速度低于板材速度，避免擦伤板材尾部；钩头完全脱离板材后，拖动变频器恢复正常速度，输送机构继续运行。本申请实施例中的齐板机构控制单元通过精确的感应、伺服驱动和电磁阀控制，实现了板材在输送过程中的精确定位、校正和平稳推送，为后续的加工工序提供了可靠的保障。

[0088] 本申请实施例中，所述CPU控制单元包括工业交换机和可编程控制器。

[0089] 本申请实施例中，所述板长感应开关组包括多个板长感应开关。优选的，设置有7个板长感应开关分别对应7条导轨链条，在滚筒处挡板处校正时，通过此7个感应开关信号，计算此块板的大概长度，从而计算所需要的钩头动作数量和托架数量；当然，该模式可应用在单机模式的输送台左右拉料机构中；当应用在总控模式下，依然采用推手齐板机构中的齐板机构控制单元进行板材的计算以实现计算所需要的钩头动作数量和托架数量。

[0090] 其中，

[0091] 实施例二

[0092] 本申请实施例二中，提供了一种短边进料推手装置的控制方法，其包括以下步骤：

[0093] 步骤S1、程序启动后，两个皮带变频器按顺序依次延时启动，两个皮带输送组相应依次启动；

[0094] 步骤S2、第一升降皮带组和第二升降皮带组处于上升位置，板输送到滚筒输送组的靠边位置时，碰触板到位感应开关组，第一升降皮带电磁阀，第二升降皮带电磁阀断电；第一升降皮带组和第二升降皮带组下降，板材落到不断旋转的滚筒输送组上，板材在滚筒输送组的滚筒上移动；

[0095] 当板到位感应开关组和长短板感应开关同时感应到有信号时，即判断为长板，第一升降皮带组和第二升降皮带组同时上下工作；

[0096] 当板到位感应开关组感应到有信号，长短板感应开关无信号时，则判断为短板，板材在滚筒输送组的滚筒上移动，当为短板时，板尾脱离长短板感应开关，第二升降皮带电磁阀会得电上升，以便接下一块板；板材在滚筒输送组上移动，板头部碰到板长感应开关组，CPU控制单元控制滚筒变频器的减速，板减速后继续移动；碰到板到位感应开关组，滚筒变频器停止，滚筒电机停止，板停止移动；

[0097] 滚筒电机停止，延时，第一升降皮带电磁阀得电再次上升，第二升降皮带电磁阀视板材长度再次上升，经过挡板校正后，挡板电磁阀断电上升放行，将板材送出此位置，板尾脱离板到位感应开关组，挡板电磁阀得电，挡板复位；

[0098] 程序启动后，滚筒变频器、第一升降皮带变频器和第二升降皮带变频器按顺序依次延时启动；程序启动后，第一升降皮带电磁阀和第二升降皮带电磁阀得电上升，挡板电磁阀得电下降；等候板材过来；

[0099] 步骤S3、拖动电机带动导轨链条不停旋转带动板材前移；

[0100] 步骤S4、板材尾部脱离第一钩头感应开关，第二钩头感应开关触碰到钩头，顶钩头驱动组件驱使钩头伸出；

[0101] 步骤S5、当板材不间断向前移动的过程中板尾脱离第一原点感应开关，通过旋转编码器计算板材运行位置，当板尾到达预设定位置时，钩头复位驱动组件动作，将原伸出的钩头缩回复位；

[0102] 步骤S6、板材在输送机构上向前移动，当板材碰到齐板处挡板位时停止移动，板材碰到齐板处挡板后，触发齐板位感应开关，托架驱动组件驱使托架上升；

[0103] 步骤S7、托架上升到位后，触发托架上位感应开关，齐板Z轴伺服驱动器驱使转动胶轮下降到板厚位置，使得齐板伺服上胶轮碰触到板面，齐板旋转伺服驱动器驱使转动胶轮与板面摩擦带动板材朝靠档方向移动，校正板材横向(相对于进料方向)方向位置；

[0104] 步骤S8、校正时间到后，齐板Z轴伺服驱动器驱使上升，板材在托架上等候钩头过来；

[0105] 步骤S9、钩头向前移动，碰触到板材尾部侧面，推着板材向前移动，板材的前部挤压齐板处的挡板，因为挡板与钩头垂直于靠档，是平行的，通过挤压，可校正板的纵向位置(相对于进料方向)，挡板位置发生变化，碰触到挡板中位感应开关，挡板断电快速上升放行，钩头继续推着板向前移动；

[0106] 步骤S10、当板材尾部脱离挡板脱离感应开关，托架驱动组件断电，托架下降，板材继续向前移动，进入封边机；

[0107] 步骤S11、旋转编码器计数得出钩头复位距离；

[0108] 步骤S12、当钩头在导轨尽头快下降时，板尾感应到减速感应开关，通过CPU控制单元来驱使拖动变频器立即减速；

[0109] 步骤S13、当减速时间到预设时间后，速度恢复，钩头到达预设复位位置时，钩头复位驱动组件动作，将原伸出的钩头缩回复位。

[0110] 具体地，在上述设置下，控制方法通过精确的感应、驱动和控制逻辑实现了板材在输送过程中的精确定位、校正和推送。该方法不仅提高了生产效率还确保了板材加工的准确性和稳定性。

[0111] 以上所述，仅是本发明较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明以较佳实施例公开如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当利用上述揭示的技术内容作出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。