CN102179841A - 多工位气动卡木立式带锯机床及气动卡木安装方法 - Google Patents
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Abstract
多工位气动卡木立式带锯机床及气动卡木安装方法，设前后两木工带锯机组，每组内有两台相对切割原木的立式木工带锯机，设气压卡木体，内有上、下气缸纵梁、竖连板和前后端固定的横向梁；沿纵梁内固定多个带活塞杆的气缸、定位柱；活塞杆上有丁木铁；机组上方装桥式槽形梁和两条上导轨，横向梁后方固定有减速箱、驱动轮和电机，横向梁下有从动跑轮，且均在上导轨上滑动，实现驱动气动卡木体在两带锯机间移动送料；在地沟中装下导轨和设上下稳定轮组。本发明设计了气杆稳定器及安装方法，使多组超常活塞杆上下对准稳定卡木不偏向，保证使用性能。与现有用机械夹持的单台木工带锯机比，能克服单面切割和加工原木末边翻转导致的变形，且大大提高切割效率。
Description
(一)技术领域：多工位气动卡木立式带锯机床是一种木材加工设备，是将森林中砍伐的原木加工成木板，属木工锯床类(B27B)。
(二)背景技术：现有加工原木的设备《带跑车的立式木工带锯机》结构、送料和夹持方式如下：见图9，立式木工带锯机1包括下锯轮1.3、上锯轮1.2和由两轮带动的上下移动锯条1.1，随锯条从上向下切割原木，被加工的原木2放在跑车4n上，随跑车纵向X前进而送料，原木由跑车支架5n上的铁爪6n夹持固定。这种原木加工设备的不足如下：①跑车前进送料一次，只能切割原木中一片，加工效率低。②原木不能自动一次锯完，虽然跑车多次进料可切割多片，但最后锯在铁爪夹持部分的末边原木块2.2时，因要碰撞铁爪，必须拆卸将末边原木块翻一面，末边原木翻转易变形，且翻动需要动用机械设备和人工。③从木材组织结构看，原木中心硬，边材为皮较软两者内拉应力不一致，所以现有木工带锯机采用单侧切割，便导致两面受力不一致，使未切割的原木易产生变形。
中国专利还公开了一些立式或卧式木工带锯机，其原木夹持方式均是机械夹紧，且也为单面切割，均存在切割末边原木块需翻面以及单面切割产生的变形问题。
(三)发明内容
本发明提供的多工位气动卡木立式带锯机床及气动卡木安装方法，就是解决现有木工带锯机存在的加工效率低、单面切割易变形、加工原木末边需翻转导致变形和不能一次加工完，且需要动用机械设备和人工等问题。其技术方案如下：
多工位气动卡木立式带锯机床，包括立式木工带锯机1内的锯条1.1、上锯轮1.2、下锯轮1.3、机座1.4、下锯卡1.6、工作台1.7、上锯卡1.8、上锯卡立柱1.9、上锯卡立柱架1.10、防护罩1.13，其特征是：
1)在地面平台上沿纵向X方向设前、后两组对中的相同的带锯机组1A、1B，每组带锯机组由沿横向Y排列的两台相对切割原木2的完全相同的立式木工带锯机1组成，且每台立式木工带锯机下面设有由横向调速电机驱动的带锯机横向移动组件1.5；2)设置包括如下构件的气压卡木体3：①内设槽形上气缸纵梁3.1a和槽形下气缸纵梁3.1b，在上、下气缸纵梁两端固定竖连板3.7；在上、下气缸纵梁槽形底部沿纵向分别固定多个带活塞和伸出活塞杆的气缸，上气缸纵梁沿纵向气缸个数为5个以上，下气缸纵梁沿纵向设气缸3个以上，下气缸纵梁内沿纵向两端设两个固定高度的定位柱3.8；②上、下活塞杆和定位柱顶端均装有丁木铁3.43，上、下活塞杆顶部沿纵向两侧共固定两块加强板3.41；③竖连板3.7沿高度有一段细中段3.7A，细中段内竖连板横向Y厚度B3.7比上端厚度B上、下端厚度B下小；细中段的高度范围为：对应立式木工带锯机上锯卡立柱架1.10最低位高度以下，定位柱3.8顶端丁木铁最低点以上的高度H3.7；④气压卡木体3内设有连通上下各气缸的压气连通管和送气管3.6以及外部供气系统；⑤上气缸纵梁3.1a沿纵向前后端共固定两块横向梁6，其中一块横向梁后端固定有减速箱，减速箱由纵向驱动电机4.1驱动，减速箱输出端为一对驱动轮4.9，并在两横向梁6下方装两组从动跑轮5；3)在前、后两组木工带锯机组1A、1B上方装桥式槽形梁8，槽形梁下方四周固定至少四根支撑于地面平台的竖柱8.3，并在槽形梁上装两条纵向上导轨7；上述一对驱动轮4.9、两组从动跑轮5均放在两条上导轨7上滚动，并设有轴线为竖向Z且固定于横向梁6并从两侧夹紧上导轨7的上稳定轮组7.1；4)在两台立式木工带锯机1中间地面平台开挖地沟10.1，地沟内沿纵向装设下导轨9，并设有轴线为竖向Z且固定于下气缸纵梁3.1b并从两侧夹紧下导轨9的下稳定轮组9.1；5)立式木工带锯机1内的工作台1.7伸向两台带锯机间的径向位置边缘点B7不超过下锯卡1.6边缘点B6；上锯卡立柱架1.10上设固定上锯卡立柱的止固螺钉1.11，该止固螺钉布置在纵向X方向或在锯条横向Y内侧。
多工位气动卡木立式带锯机床中气动卡木的安装方法，其特征是安装方法包括如下步骤：
1)在安装地制作上组气杆稳定器3上和下组气杆稳定器3下，每组气杆稳定器用两根槽形稳定器3A对放固定而成；每根槽形稳定器3A包括一根槽钢3A1，槽钢内沿纵向装与活塞杆数相同的轴承组3A2，每组轴承组3A2内纵向设两个轴承3A3，两轴承中心距与活塞杆两侧加强板3.41中心距T相等；轴承3A3的轴为纵向X；2)将需切割的原木2放在两个定位柱3.8上；3)将上气缸纵梁3.1a上两端边缘两个气缸3.2通气，该两边缘气缸活塞杆往下用丁木铁3.43卡进原木内；4)用连接件(3A4)将两根槽形稳定器两端对接并分别固定支撑在两端竖连板细中段上方，成为上组气杆稳定器(3上)；用连接件(3A4)将两根槽形稳定器两端对接并分别固定支撑在两端竖连板细中段下方，成为下组气杆稳定器(3下)；5)再调节外部压缩系统，其余气缸全部启动，其余上活塞杆或下活塞杆同时伸出向下或向上移动，分别穿过上组气杆稳定器3上或下组气杆稳定器3下，至直原木2表面，使其余活塞杆丁木铁钉子同时全部卡进原木内；6)拆下上、下两组气杆稳定器3上或3下；7)第一根原木加工完取下成品木板后，装第二根需切割的原木2，安装时重复上述步骤2)～6)。
上述产品和方法附加特征在实施例中结合附图说明。
本发明有益效果：
1)对原木采用双面同时切割，两面受力一致，未加工的原木不易变形。2)采用气动夹木，在加工过程中剩余未加工原木一直被夹持压着不放开，直至加工完也未放开，因此被加工原木始终被夹持不变形，解决了现有原木机械夹持加工末边需翻转及导致的变形问题。3)由于设置四台木工带锯机，实现多工位切割，原木进料一次便可加工出四片，加工效率大大提高。4)设置了木工带锯机横向移动组件、纵向驱动电机、变速箱及配置相应的自动控制装置，便能实现全自动多次纵向进料和横向进刀，可实现自动一次性全部锯完《因原木多次两面切割，最后一块2.1(见图2)也为成品》。6)由于送料用气动卡木体，因此原木沿纵向X直径不均产生波浪形，气压活塞杆可自动调整竖向Z的伸出高度，使之夹持紧度不受原木直径不均的影响，加工精度高，最薄切割厚度为3mm；且用气缸卡木可以瞬间完成，比传统机械方式卡木速度快。7)活塞杆和定位柱顶端装有丁木铁丁尖，很容易轧进树皮中固定。8)锯条侧装设挡板1.12，可防止锯条突然断裂而甩向相对的木工带锯机内。9)上整体气缸盖高于上锯轮1.2最高位，下整体气缸盖低于下主动轮1.3的最低位，这样设计可保证工作时上气缸和下气缸均不会落入两锯条间内，使原木加工完的成品2.1(见图2)较小。10)竖连板设细中段3.7A，也是保证气动卡木体在两锯条锯夹间移动空间更大和原木加工完成品更小。11)活塞杆顶端装有调节铁3.42，可用于奇形树种中，当出现突变的直径处可人工除去调节铁的层数。12)上、下导轨两侧设有稳压轮7.1，9.1，保证气动卡木体在纵向送料中上端平稳不抖动，下端不摆动。13)本发明提供的气动卡木安装方法是解决如下问题：因原木不是纯圆，且活塞是胶垫，活塞杆超长，活塞杆轧入原木会产生偏向。本发明设计了气杆稳定器，解决了超常活塞杆卡木的偏向问题，安装中使全部活塞杆成为一整体轧入原木，且能使上、下活塞杆竖向成一条直线稳定轧入，保证采用气压卡木结构能达到使用要求。
(四)附图说明
图1本发明总体布置正视示意图；
图2图1A-A剖视图；
图3图1中气动卡木体3及一体的纵向驱动传动件纵向放大图；
图4图3B-B剖视图(竖连板3.7横向视图)；
图5图3中局部M放大图，即活塞杆顶端结构；
图6纵向驱动传动组件4传动图；
图7图3D-D剖视图，即上组气杆稳定器3上和下组气杆稳定器3下横向视图；
图8图3C-C剖视图，即上组气杆稳定器3上纵向俯视图；
图9现有《跑车立式木工带锯机》结构示意图。
(五)具体实施方式
本实施例多工位气动卡木立式木工带锯机床，包括如下构件；
见图1，在平台10上沿纵向X方向设前带锯机组1A，它由完全相同沿径向Y排列的相对切割原木2的两台立式木工带锯机1组成；沿平台纵向后方装设后带锯机组1B，与前带锯机组1A完全相同，且两组带锯机组对中。
见图2，立式木工带锯机1采用现市场中已有的产品(如型号MJ345带锯机)，它包括：锯条1.1、上锯轮1.2、下锯轮1.3、机座1.4、下锯卡1.6、工作台1.7、上锯卡1.8、上锯卡立柱1.9、上锯卡立柱架1.10、防护罩1.13。本发明对现有立式木工带锯机1作如下四处改进：见图2，①在机座1.4下面装设包括横向驱动电机1.51、丝杆1.52、滑板1.53和滑座1.54形成的横向移动组件1.5。滑座固定在地面平台10上，整个带锯机1通过机座1.4安装在滑板上，丝杆由横向驱动电机驱动并在固定于滑板的螺母1.55中旋转，丝杆两端用固定于滑座的轴承1.56支撑。当控制装置发出信号，需要横向切割进刀，横向驱动电机1.51启动带动丝杆在滑板上螺孔内转动，推动滑板和整个带锯机相对滑座横向移动。②工作台1.7伸向两台带锯机间的径向位置边缘点B7不超过下锯卡1.6边缘点B6。③上锯卡立柱架1.10上设固定上锯卡立柱1.9的止固螺钉1.11，该止固螺钉1.11布置在纵向X方向或在锯条横向Y内侧(现有带锯机该位置装的横向Y布置锁紧手轮，对两带锯机之间的空间有阻挡)。改进②③两点，可保证气动卡木体3通过两带锯机之间可无阻碍件。满足两台立式带锯机相对切割中间进料的基本结构要求。④在锯条1.1上方装设一块挡住锯条的挡板1.12，挡板固定于上锯卡1.9的上锯卡立柱1.9上，立柱固定于机座1.4上。
见图2、图3，设夹持原木的气压卡木体3，其内设槽形上气缸纵梁3.1a和槽形下气缸纵梁3.1b，在上下气缸纵梁间沿纵向X两端装竖向连接固定的竖连板3.7；在上气缸纵梁3.1a槽形底部沿纵向固定5个上气缸3.2a、缸体内装两活塞3.3a、伸出的活塞杆3.4a、盖上5个气缸的上整体气缸盖3.5a。在下气缸纵梁3.1b槽形底部沿纵向固定3个下气缸3.2b、下缸体内两活塞3.3b、伸出的下活塞杆3.4b、盖上3个气缸的整体下气缸盖3.5b。下气缸纵梁沿纵向两外端各设一个固定于竖连板的定位座3.8(定位座纵向宽B3.8可为活塞杆和两加强板宽度之和)，它不能升降。见图4，竖连板3.7沿高度有一段细中段3.7A，细中段内竖连板横向Y厚度B3.7比上端厚度B上、下端厚度B下小；细中段的高度范围为：同时对应立式木工带锯机上锯卡立柱架1.10最低位3B高度以下(同时见图2)，定位柱3.8顶端丁木铁最低点3C以上的高度H3.7(同时见图3)。竖连板3.7上下顶端分别固定在上下槽形气缸纵梁3.1a、3.1b内。见图5，上、下活塞杆3.4a、3.4b与原木接触的顶端装有用螺钉连接的两层以上的调节铁3.42和最末端的丁木铁3.43，且该处沿活塞杆纵向两侧各固定一块加强板3.41。见图3，气压卡木体3内设有连通上下各气缸的压气连通管和送气管3.6以及外部供气调节系统。
见图1、图2、图3，上气缸纵梁3.1a沿纵向前后端共固定两块横向梁6，其中一块横向梁后端有固定于上气缸纵梁3.1a的减速箱4。见图6，本实施例纵向驱动传动组件4包括驱动用纵向调速电机4.1、减速箱4内的顺次传动连接的小链盘4.2、链条4.3、大链盘4.4、小齿轮4.5、大齿轮4.6、小齿轮4.7、大齿轮4.8和两联动的驱动轮4.9。见图1，在两横向梁6下方装两组从动跑轮5。
见图1，图2，在前、后两组木工带锯机组1A、1B上方装设沿纵向X分布的桥式槽形梁8，它由梁顶面8.1和梁两侧面8.2和下方四周固定于地面平面10的四根竖柱8.3形成；其中梁两侧面8.2筋条为三角形。桥式槽形梁上装两条纵向上导轨7。上述一对驱动轮4.9、两组从动跑轮5均放在两条上导轨7上滚动，并设有轴线为竖向Z且固定于横向梁6并从两侧夹紧上导轨7的上稳定轮组7.1。
见图2，在两台立式木工带锯机1中间地面平台开挖地沟10.1，地沟内沿纵向装设下导轨9，并设有轴线为竖向Z且固定于下气缸纵梁3.1b并从两侧夹紧下导轨9的下稳定轮组9.1。见图2，对气动卡木体3相对两台立式带锯机1的高度设计，要求上整体气缸盖3.5a高于两立式木工带锯机1的上从锯轮1.2最高位，下整体气缸盖3.5b低于两立式木工带锯机的下主锯轮1.3最低位。
工作过程：安装好气动卡木体，将原木卡紧，用手动或自动控制装置启动两组带锯机组1A，1B；同时启动纵向驱动调速电机1.41，见图1，通过减速箱4使驱动轮4.9在上导轨7上滚动，顺次推动减速箱4、横向梁6，上气缸纵梁5.1a纵向移动，并使两横向梁下方的两组从动跑轮5随同在上轨道上滚动，见图2，此时由上气缸纵梁5.1a带动整个气动卡木体3纵向移动在带锯机组1A的两个立式木工带锯机1之间穿过进料，对原木进行第一次双面切割。此时上、下方的稳定轮7.1、9.1也分别随上方横向梁6和下气缸纵梁5.1b纵向移动，自身可绕轴线转动并分别紧顶在上、下导轨上，使气动卡木体在纵向送料中上端平稳不抖动，下端不摆动。见图1，气动卡木体3在纵向驱动传动组件带动下继续前行，穿过后方带锯机组1B对原木进行第二次双面切割后，再控制纵向调速电机1.41，使气动卡木体3反向后退到启始位置，同时控制启动横向调速电机1.51，通过丝杆、滑板和滑座两台相对切割的立式木工带锯机1横向移动，使锯条进刀，此后开始重复上述过程，进行剩余原木的连续切割。
本实施例多工位气动卡木立式带锯机床中气动卡木的安装方法包括如下步骤：
1)见图7，图8，在安装地制作上组气杆稳定器3上和下组气杆稳定器3下，每组气杆稳定器用两根槽形稳定器3A对放连接固定而成；每根槽形稳定器3A包括一根槽钢3A1，槽钢内沿纵向装与活塞杆数相同的5组轴承组3A2，每组轴承组3A2内纵向设两个轴承3A3，两轴承中心距T与活塞杆两侧加强板3.41中心距相同；轴承3A3自身的转轴为纵向X布置；2)见图3，将需切割的原木2放在两个定位柱3.8上；3)见图3，将上气缸纵梁3.1a上两端边缘两个气缸3.2通气，该两边缘气缸活塞杆往下用丁木铁3.43钉子卡进原木内；4)见图8，图7，用螺栓3A4将前端穿过一槽钢3A1孔，再穿过竖连板3.7的孔，旋入另一槽钢内侧固定螺母3B4内，沿纵向x另一端也装相同的连接螺栓3A4，由此成为上组气杆稳定器3上，上组气杆稳定器3上装设的高度位置为竖连板细中段最高起点3B(见图3)。见图8，为了加强气杆稳定器稳定度，可在沿纵向X方向中间增加两组螺栓3A4螺母3B4连接件。下组气杆定位器3下用同样的结构制作安装，只是安装高度为竖连板细中段最低终点3C处(见图3)；5)再调节外部压缩系统，其余气缸全部启动，其余上活塞杆或下活塞杆同时伸出向下或向上移动，分别穿过上组气杆稳定器3上或下组气杆稳定器3下，至直原木2表面，使其余活塞杆丁木铁丁子同时全部卡进原木内；6)拆下上、下两组气杆稳定器3上或3下；7)第一根原木加工完取下成品木板后，装第二根需切割的原木2，安装时重复上述步骤2)～6)。
Claims (7)
1.多工位气动卡木立式带锯机床，包括立式木工带锯机(1)内的锯条(1.1)、上锯轮(1.2)、下锯轮(1.3)、机座(1.4)、下锯卡(1.6)、工作台(1.7)、上锯卡(1.8)、上锯卡立柱(1.9)、上锯卡立柱架(1.10)、防护罩(1.13)，其特征是：
1)在地面平台上沿纵向X方向设前、后两组对中的相同的带锯机组(1A、1B)，每组带锯机组由沿横向Y排列的两台相对切割原木(2)的完全相同的立式木工带锯机(1)组成，且每台立式木工带锯机下面设有由横向调速电机驱动的带锯机横向移动组件(1.5)；
2)设置包括如下构件的气压卡木体(3)：①内设槽形上气缸纵梁(3.1a)和槽形下气缸纵梁(3.1b)，在上、下气缸纵梁两端固定竖连板(3.7)；在上、下气缸纵梁槽形底部沿纵向分别固定多个带活塞和伸出活塞杆的气缸，上气缸纵梁沿纵向气缸个数为5个以上，下气缸纵梁沿纵向气缸个数为3个以上，下气缸纵梁内沿纵向两端设两个固定高度的定位柱(3.8)；②上、下活塞杆和定位柱顶端均装有丁木铁(3.43)，上、下活塞杆顶部沿纵向两侧共固定两块加强板(3.41)；③竖连板沿高度有一段细中段(3.7A)，细中段内竖连板横向Y厚度(B3.7)比上端厚度(B上)、下端厚度(B下)小；细中段的高度范围为：对应立式木工带锯机上锯卡立柱架(1.10)最低位(3B)点高度以下，定位柱顶端丁木铁最低点(3C)以上的高度(H3.7)；④气压卡木体内设有连通上下各气缸的压气连通管和送气管(3.6)以及外部供气调节系统；⑤上气缸纵梁(3.1a)沿纵向前后端共固定两块横向梁(6)，其中一块横向梁后端固定有减速箱(4)，减速箱由纵向驱动电机(4.1)驱动，减速箱输出端为一对驱动轮(4.9)，并在两横向梁下方装两组从动跑轮(5)；
3)在前、后两组木工带锯机组(1A、1B)上方装桥式槽形梁(8)，桥式槽形梁下方四周固定至少四根支撑于地面平台的竖柱(8.3)，并在桥式槽形梁上装两条纵向上导轨(7)；一对驱动轮(4.9)、两组从动跑轮(5)均放在两条上导轨(7)上滚动，并设有轴线为竖向Z固定于横向梁并从两侧夹紧上导轨的上稳定轮组(7.1)；
4)在两台立式木工带锯机(1)中间地面平台挖地沟(10.1)，地沟内沿纵向装设下导轨(9)，并设有轴线为竖向Z且固定于下气缸纵梁(3.1b)并从两侧夹紧下导轨的下稳定轮组(9.1)；
5)立式木工带锯机(1)内的工作台(1.7)伸向两台带锯机间的径向位置边缘点(B7)不超过下锯卡(1.6)边缘点(B6)；上锯卡立柱架(1.10)上设固定上锯卡立柱(1.9)的止固螺钉(1.11)，该止固螺钉布置在纵向X方向或在锯条内侧。
2.按权利要求1所述带锯机床，其特征是在立式木工带锯机(1)防护罩(1.13)以下，上锯卡立柱架(1.10)以上，装设一块挡住锯条的挡板(1.12)，挡板固定于上锯卡立柱(1.9)上，立柱固定于机座(1.4)上。
3.按权利要求1所述带锯机床，其特征是气压卡木体(3)中上整体气缸盖(3.4a)高于两立式木工带锯机(1)的上锯轮(1.2)最高位，下整体气缸盖(3.4b)低于两立式木工带锯机的下锯轮(1.3)的最低位。
4.按权利要求1所述带锯机床，其特征是上、下活塞杆和定位柱顶部丁木铁内端设用螺钉连接的两层以上的调节铁(3.42)。
5.按权利要求1所述的多工位气动卡木立式带锯机床中气动卡木的安装方法，其特征是安装方法包括如下步骤：
1)在安装地制作上组气杆稳定器(3上)和下组气杆稳定器(3下)，每组气杆稳定器用两根槽形稳定器(3A)对放固定而成；每根槽形稳定器(3A)包括一根槽钢(3A1)，槽钢内沿纵向装与活塞杆数相同的轴承组(3A2)，每组轴承组(3A2)内纵向设两个轴承(3A3)，两轴承中心距T与活塞杆两侧加强板3.41中心距相等；轴承3A3的轴为纵向X；
2)将需切割的原木(2)放在两个定位柱(3.8)上；
3)将上气缸纵梁(3.1a)上两端边缘两个气缸(3.2)通气，该两边缘气缸活塞杆往下用丁木铁(3.43)钉子卡进原木内；
4)用连接件(3A4)将两根槽形稳定器两端对接并分别固定支撑在两端竖连板细中段上方，成为上组气杆稳定器(3上)；用连接件(3A4)将两根槽形稳定器两端对接并分别固定支撑在两端竖连板细中段下方，成为下组气杆稳定器(3下)；
5)再调节外部压缩系统，其余气缸全部启动，其余上活塞杆或下活塞杆同时伸出向下或向上移动，分别穿过上组气杆稳定器(3上)或下组气杆稳定器(3下)至直原木表面，使其余活塞杆丁木铁同时全部卡进原木内；
6)拆下上、下两组气杆稳定器(3上、3下)；
7)第一根原木加工完取下成品木板后，装第二根需切割的原木，安装时重复上述步骤2)～6)。
6.按权利要求5所述安装方法，其特征是在上组气杆稳定器或下组气杆稳定器内沿纵向增设至少两组连接件(3A4)以横向加强。
7.按权利要求5或6所述安装方法，其特征是所述步骤4)中用螺栓(3A4)连接件将两根槽形稳定器两端分别固定支撑在两端竖连板细中段最高起点(3B)处；用螺栓(3A4)将两根槽形稳定器两端分别固定支撑在两端竖连板细中段最低终点(3C)处。
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