CN101983850B - 单板层积材连续铺装系统 - Google Patents

单板层积材连续铺装系统 Download PDF

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Abstract

单板层积材(LVL)连续铺装系统是我国木材加工领域内的一项新的设备发明，可以替代同类进口设备，提高速生林木材的加工利用效率与质量。由皮带输送机、移动式铺装头、铺装皮带机组成，主要用于单板层积材每一层单板的连续接长和铺装。本设备的优点是能对单板实现连续接长和铺装，解决了传统工艺靠手工铺装的缺点，提高了铺装的生产效率，降低铺装的人工成本；铺装过程中能对单板进行精确定位接长，并能使每一层单板接头部位有规律的间隔开，确保铺装后单板层积材具有较高的质量和强度，以符合国际单板层积材质量标准的要求；连续接长铺装可避免单板层积材多次齐边造成的材料浪费，提高单板的材料利用率。

Description

单板层积材连续铺装系统
(一)技术领域
本设备涉及一种单板类多层板的自动化连续铺装设备，尤其是一种单板层积材(LVL)连续铺装系统。
(二)技术背景
目前国内的单板层积材(LVL：Laminated Veneer Lumber)的铺装和接长仍沿用胶合板的手工组坯铺装方式进行，生产效率低，人工成本高，产品质量不稳定。人工铺装随机性大，接头部位离缝或重叠多，接头部位间隔距离不均匀，接长的效果和铺装的质量差，导致单板层积材产品的质量和强度不高；另外，传统的铺装方式为不连续接长铺装，需要多次裁边，单板损耗多，原料浪费大。
(三)发明内容
为了解决单板层积材现有手工堆叠铺装和接长的现状，提高生产效率，减少劳动力成本，特发明该单板层积材连续铺装系统。本系统具有自动化程度高，操作方便，生产效率高的优点；整个铺装和接长系统采用全自动化程序控制，能够精确定位，避免了接长时的离缝和重叠现象，并能够通过设定步径距离，使接头部位均匀有规律的间隔开，接长的效果和铺装的质量均比传统手工铺装高，因此采用自动化连续铺装系统生产的单板层积材具有更高的质量和强度，能够满足国际单板层积材质量标准的要求。
本发明中，单板层积材从斜磨、涂胶到连续铺装、锯断、冷压热压的自动化方案为：一是原材料单板干燥后，先进行含水率的检测，再进行单板规格和质量的分等，分等后的单板经过斜磨机(21)进行两端部斜磨，斜磨的坡度长和单板的厚度比为10∶1，与阶梯靠模每一阶梯的坡长和高度(8)相同；二是斜磨后的单板经过刷胶机(22)对两端斜磨部位刷胶，再经过涂胶机(23)上表面涂胶，通过皮带运输机(11)输送到移动铺装头(12)前部位等待，第三皮带输送机(1)两侧的纵向挡板(16)可防止单板横向移动；三是单板进入处于A工位的移动式铺装头(12)的第三皮带输送机(1)上并向前输送至挡板(4)，输送皮带机(1)在工位O点通过旋转减速电机(7)顺时针旋转一个角度a，其中a在0～60°范围内；四是第二压紧气缸(3)下压使得第一压紧气缸(2)和挡板(4)沿导轨(5)压着单板向下移至阶梯靠模(8)，挡板(4)的下端点B和阶梯靠模(8)的E点重合后，第三皮带输送机(1)向前轻微旋转一下，使单板和挡板(4)紧密接触；五是第一压紧气缸(2)下压压紧单板，使单板和阶梯靠模(8)精确定位，然后第三皮带输送机(1)沿着底部导轨(6)后移至C工位，单板落入铺装皮带机(13)上，完成一张单板的铺装；六是第一压紧气缸(2)复位，同时第二压紧气缸(3)复位带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)沿着导轨(5)上移复位，第三皮带输送机(1)沿着底部导轨(6)前移至O工位，并沿着O点逆时针旋转复位；七是铺装皮带机(13)通过步进电机(9)向后步进一个铺装间距D，间距的距离D至少是单板厚度的30倍，然后如此反复循环铺装，直到达到产品要求的厚度后再通过步径电机(9)向前步径一个单板长度，进行下一个循环的铺装，达到产品要求的尺寸后，撤走阶梯靠模(8)；八是下部铺装皮带机(13)向前步进，截断锯(15)两侧气缸压紧锯片下压横向移动为板坯齐边，然后第二皮带输送机(14)和铺装皮带机(13)带动板坯同步前移，当碰到定长限位板(10)时自动停止，截断锯(15)下移完成截断加工；九是第二皮带输送机(14)和皮带输送机(19)同步工作带动定长板坯前移进入冷压机(25)完成冷压，然后皮带输送机(19)、皮带输送机(26)和皮带输送机(20)同步工作将冷压坯移入热压机(27)内完成热压，最后热压成型后的成品单板层积材通过皮带输送机(20)和皮带输出机(28)同步移出堆垛。
本单板层积材连续铺装系统由第一皮带输送机(11)、移动式铺装头(12)、铺装皮带机(13)、第二压紧气缸(3)、阶梯靠模(8)、截断锯(15)、第二皮带输送机(14)组成。
所述的单板层积材连续铺装系统，移动式铺装头(12)由第三皮带输送机(1)、导轨(6)、纵向挡板(16)、旋转减速电机(7)组成。
所述的单板层积材连续铺装系统，铺装皮带机(13)由步进电机(9)带动实现前后往复运动，每一次步进的间距为30mm～2000mm。
所述的单板层积材连续铺装系统，第二压紧气缸(3)与挡板(4)、第一压紧气缸(2)相连，可以沿导轨(5)上下移动。
所述的单板层积材连续铺装系统，阶梯靠模(8)置于铺装皮带机(13)上，其每一层阶梯的高度H与斜坡长L的比值为1∶10，相邻两阶梯斜坡之间的距离D至少是阶梯高度H的30倍。
所述的单板层积材连续铺装系统，第三皮带输送机(1)可沿导轨(6)前后移动至工位C、O、A三点，当移动至工位O点时，旋转减速电机(7)可使第三皮带输送机(1)沿O点顺时针旋转一个角度a，a在0～60°范围内。
所述的单板层积材连续铺装系统移动式铺装头(12)，第三皮带输送机(1)沿工位O点顺时针旋转一个角度a后，可沿底部导轨(6)前后在工位C、O两点移动。
所述的单板层积材连续铺装系统，皮带机输送(1)位于C点时，单板由第一皮带输送机(11)输送至第三皮带输送机(1)上，然后第三皮带输送机(1)向前移动至O点，其上方单板前端与挡板(4)相碰，然后第三皮带输送机(1)由旋转减速电机(7)带动，沿O点旋转一个角度a，同时第二压紧气缸(3)带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)一起下压单板至阶梯模具，挡板(4)的B点下压时和阶梯靠模(8)的E点位置重合(E点指阶梯靠模斜坡的顶点)。
所述的单板层积材连续铺装系统，第三皮带输送机(1)在以O点为圆心旋转一个角度a，挡板(4)的B点和阶梯靠模(8)的E点重合后，第三皮带输送机(1)顺时针轻微旋转，使单板的前端和档板(4)紧密接触，然后第一压紧气缸(2)下压，压紧单板，实现单板和阶梯靠模(8)的精确定位，第三皮带输送机(1)沿导轨(6)向后移动至C点，其上方单板落入铺装皮带机(13)上，完成一次铺装。
所述的单板层积材连续铺装系统，第三皮带输送机(1)在移动至C点后，再向前移动至O点，沿O点逆时针旋转一个角度a复位，同时第二压紧气缸(3)带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)上提复位，准备下一次铺装，如此反复循环，实现连续铺装。
(四)、附图说明
图1是单板层积材生产工艺流程图
图2是单板层积材连续铺装系统图
图3是铺装后的单板层积材局部毛坯板图
图4是阶梯靠模图
(五)、具体实施方式
下面结合图1～图4，对本发明作进一步阐述。
具体实施方式一：参照图1～图4，本实施方式单板层积材的连续铺装按如下步骤完成。一、厚度为3mm的、已通过含水率、密度、表面质量分级配套后的单板经过斜磨机(21)进行两端部斜磨，斜磨的坡度长为30mm；二、斜磨后的单板经过刷胶机(22)对两端斜磨部位刷胶，再经过涂胶机(23)上表面涂胶，通过皮带运输机(11)输送到移动铺装头(12)前部位等待；三、单板进入处于A工位的移动式铺装头(12)的第三皮带输送机(1)上并向前输送至挡板(4)，皮带机输送(1)在工位O点通过旋转减速电机(7)顺时针旋转15°，同时第二压紧气缸(3)下压使得第一压紧气缸(2)和挡板(4)沿导轨(5)向下移至单板使单板落入阶梯靠模(8)，第一压紧气缸(2)下压压紧单板定位，然后皮带机输送(1)沿着底部导轨(6)后移至C工位，单板落入指定位置，完成一张单板的铺装；四、第一压紧气缸(2)复位，同时第二压紧气缸(3)复位带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)沿着导轨(5)上移复位，皮带机输送(1)沿着底部导轨(6)前移至O工位，并沿着O点逆时针旋转15°回复至A工位；五、铺装皮带机(13)通过步进电机(9)向后步进150mm，然后进行下一张单板的铺装，如此往复循环铺装，当铺装厚度达到60mm后，步径电机(9)向前步径1270mm，进行下一个循环的铺装。六、当铺装皮带机(13)上的板坯铺装长度方向接触到第二皮带输送机(14)时，第二皮带输送机(14)和铺装皮带机(13)带动板坯同步移动。七、当铺装皮带机(13)上的板坯铺装达到需要的厚度和长度后，铺装皮带机(13)向前步进，截断锯(15)两侧气缸压紧锯片下压横向移动为板坯齐边，然后第二皮带输送机(14)和铺装皮带机(13)带动板坯同步前移，当碰到定长限位板(10)时自动停止，截断锯(15)下移完成截断加工；八、第二皮带输送机(14)和皮带输送机(19)同步工作带动定长板坯前移进入冷压机(25)完成冷压，然后皮带输送机(19)、皮带输送机(26)和皮带输送机(20)同步工作将冷压坯移入热压机(27)内完成热压，最后热压成型后的成品单板层积材通过皮带输送机(20)和皮带输出机(28)同步移出堆垛。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同点是，单板厚度为2mm，斜磨的坡度长为20mm，完成一张单板的铺装后，铺装皮带机(13)向后步进的距离为100mm。其它具体实施方式与具体实施方式一相同。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一不同点是，单板进入处于A工位的移动式铺装头(12)的第三皮带输送机(1)上并向前输送至挡板(4)，皮带机输送(1)在工位O点通过旋转减速电机(7)顺时针旋转60°，同时第二压紧气缸(3)下压使得第一压紧气缸(2)和挡板(4)沿导轨(5)向下移至单板使单板落入阶梯靠模(8)。其它具体实施方式与具体实施方式一相同。

Claims (8)

1.一种单板层积材连续铺装系统，由第一皮带输送机(11)、移动式铺装头(12)、铺装皮带机(13)、第二压紧气缸(3)、阶梯靠模(8)、截断锯(15)、第二皮带输送机(14)七部分组成，其中移动式铺装头(12)由第三皮带输送机(1)、导轨(6)、纵向挡板(16)、旋转减速电机(7)组成，其特征在于：单板由第一皮带输送机(11)输送至第三皮带输送机(1)上，第三皮带输送机(1)可沿导轨(6)前后移动至工位C、O、A三点，当第三皮带输送机(1)向前移动至O点时，上方单板前端与挡板(4)相碰，然后第三皮带输送机(1)由旋转减速电机(7)带动，沿O点旋转一个角度a，同时第二压紧气缸(3)带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)一起下压单板至阶梯靠模，挡板的最低点B点在下压时和阶梯靠模的顶点E点重合，然后第三皮带输送机(1)顺时针轻微旋转，使单板的前端和挡板(4)紧密接触，然后第一压紧气缸(2)下压，压紧单板，实现单板和阶梯靠模的精准定位。
2.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于铺装皮带机(13)由步进电机(9)带动实现前后往复运动，每一次步进的间距为30mm～2000mm。
3.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于第二压紧气缸(3)与挡板(4)、第一压紧气缸(2)相连。
4.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于阶梯靠模(8)置于铺装皮带机(13)上，其每一层阶梯的高度H与斜坡长L的比值为1∶10，相邻两阶梯斜坡之间的距离D至少是阶梯高度H的30倍。
5.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于第三皮带输送机(1)可沿导轨(6)前后移动至工位C、O、A三点，当移动至工位O点时，旋转减速电机(7)可使第三皮带输送机(1)沿O点顺时针旋转一个角度a，a在0～60°范围内。
6.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于第三皮带输送机(1)位于C点时，单板由第一皮带输送机(11)输送至第三皮带输送机(1)上，然后第三皮带输送机(1)向前移动至O点，其上方单板前端与挡板(4)相碰，然后第三皮带输送机(1)由旋转减速电机(7)带动，沿O点旋转一个角度a，同时第二压紧气缸(3)带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)一起下压单板至阶梯模具，挡板(4)的B点下压时和阶梯靠模(8)的E点位置重合。
7.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于第三皮带输送机(1)在以O点为圆心旋转一个角度a，挡板(4)的B点和阶梯靠模(8)的E点重合后，第三皮带输送机(1)顺时针轻微旋转，使单板的前端和档板(4)紧密接触，然后第一压紧气缸(2)下压，压紧单板，实现单板和阶梯靠模(8)的精确定位，第三皮带输送机(1)沿导轨(6)向后移动至C点，其上方单板落入铺装皮带机(13)上，完成一次铺装。
8.如权利要求1所述的单板层积材连续铺装系统，其特征在于第三皮带输送机(1)在移动至C点后，再向前移动至O点，沿O点逆时针旋转一个角度a复位，同时第二压紧气缸(3)带动第一压紧气缸(2)和挡板(4)上提复位，准备下一次铺装，如此反复循环，实现连续铺装。
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