CN102729304B - 无卡旋切机尾刀整张旋切方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，包括以下步骤：旋切机加电调整设备初始参数、设定单板长度；通过控制器设定原木直径、调节行程开关设定最小木棍直径；控制器根据木皮厚度设定旋切刀具进刀数据；控制器计算出旋切理想木皮长度；旋切机进行第一根原木旋切，得到整张木皮长度，根据理想木皮长度计算出木皮长度修正值，输入控制器修正理想木皮长度；控制器计算出头刀长度；旋切机进行第二根原木旋切，切刀根据头刀长度、单板长度剪切，形成各整张单板。本发明可以充分利用木材，提高板材质量。

Description

无卡旋切机尾刀整张旋切方法

技术领域

本发明涉及一种控制方法，特别是涉及一种木料无卡旋切机的控制方法。

背景技术

如图1所示，木料旋切通常使用数控无卡旋切机，无卡旋切机主要包括定主传动电机、定驱动双辊、动驱动单辊、旋切刀具、精密丝杠、伺服电机、变频器和控制器，主传动电机为定驱动双辊A1提供轴向转动力矩，带动原木A2轴向转动，动驱动单辊A3挤压原木，使原木保持贴合在定驱动双辊上持续获得转动力矩，定驱动双辊和动驱动单辊轴向平行，确保原木能保持匀速转动。控制器将给定的板材厚度转换成旋切刀具A4的进刀距离数据，形成变频器的控制信号，变频器输出驱动电流带动伺服电机转动，伺服电机驱动精密丝杆带动旋切刀具完成给进动作，保持保持刀具向原木表面切入固定厚度。随着原木转动，原木被旋切成具有一定均匀厚度的木皮，然后由切刀剪切为长度固定的单板。在旋切初始阶段，主要参数如刀缝、刀高、长度、厚度、均匀度、定驱动双辊最小转速都可以通过控制器调节调整好。通过调节行程开关来调整好最小木棍直径。

当原木的直径固定时，最终旋切出来的木皮长度是固定的。开始旋切后，切刀剪切的第一张单板称为头刀，最后切刀剪切出的一张单板称为尾刀。

现有的生产过程是，控制器控制变频器开始运行，根据定驱动双辊转速和刀具给进步长，即开始累计出皮长度，每隔一段固定的距离切刀剪切一次形成整张单板，头刀和中间的单板长度都是整张的，但尾刀的长度则通常不是整张单板。实际生产中，原木外层的木质较差，内层木质较好。因此为提高木质的利用率，希望能保证尾刀为整张，头刀可以不是整张。

发明内容

本发明的目的是提供一种无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，解决尾刀不能保证剪切出整张单板的技术问题。

本发明无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，包括以下步骤：

旋切机加电调整设备初始参数、设定单板长度；

通过控制器设定原木直径、调节行程开关设定最小木棍直径；

控制器根据木皮厚度设定旋切刀具进刀数据；

控制器计算出旋切理想木皮长度；

旋切机进行第一根原木旋切，得到整张木皮长度，根据理想木皮长度计算出木皮长度修正值，输入控制器修正理想木皮长度；

控制器计算出头刀长度；

旋切机进行第二根原木旋切，切刀根据头刀长度、单板长度剪切，形成各整张单板；

还包括以下步骤：

对于不同直径的原木进行第一根原木旋切时，控制器存储木皮长度修正值，形成木皮长度修正值数据，用于相应直径原木再次旋切时修正理想木皮长度。

所述理想木皮长度为：

$L=\frac{\mathrm{\π}(D^2-R^2)}{4h}$

其中，L为理想木皮长度，D为原木直径，R为旋切结束时原木剩余的最小木棍直径，h为木皮厚度。

利用本发明的无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，将木皮厚度、原木直径作为变量，可以根据实际原木直径计算出整张木皮长度，为合理剪切提供了必要条件，可以实现在原木旋切过程中，充分利用木质较好的部分形成整张单板，避免木材浪费，提高木材的利用率和生产效益，通过本控制方法，控制器调整各部件工作参数，各种直径的原木都可以实现尾刀整张的旋切，

下面结合附图对本发明的具体内容作进一步说明。

附图说明

图1为本发明无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法中利用的旋切机的结构示意图；

图2为本发明无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法中原木界面旋切面积的示意图。

具体实施方式

要保证尾刀为整张，则在原木直径一定时，首先要计算出能旋切出的木皮长度，然后计算头刀的长度值，并对头刀进行修正处理。

如图2所示，原木旋切过程，也就是将图中上方的环形面积，旋切为下方的木皮长度为L，厚度（即长方形宽度）为h的长方形面积。利用面积恒定的原理，可以找到木皮长度L、原木直径D、旋切结束时原木剩余的最小木棍直径R与木皮旋切厚度h间的关联关系。

环形面积等于长方形面积。即

$\mathrm{\π}{\left(\frac{D}{2}\right)}^2-\mathrm{\π}{\left(\frac{R}{2}\right)}^2=\mathrm{Lh}$ (..................................式1)

由式1推导出

$L=\frac{\mathrm{\π}(D^2-R^2)}{4h}$ (................................式2)

即旋切长度与当前木棍直径成平方关系,可以写成函数形式

f(D)=aD²+b    (.................................式3)

其中:

f(D):木皮长度

${a:a=}^{\frac{\mathrm{\π}}{4h}}$

${b:b=}^{-\frac{\mathrm{\π}}{4h}{R}^2}$

h:h=木皮厚度

在实际测试过程中，因机械误差等原因，实际出皮长度和使用公式计算的长度有一定的偏差，在实际处理中需要进行简单的旋切测试，确定长度修正值。

当确定实际木皮长度后，需要对头刀的长度进行计算，既保证在剪切头刀后，木皮长度为整张单板的整数倍。

实际木皮长度和整张单板长度通过求余数运算，得到头刀长度，在实际旋切时，到达头刀长度即进行剪切。

在实际控制过程中，包括以下的步骤：

旋切机加电调整设备初始参数、设定单板长度；

设定原木直径、调节行程开关设定最小木棍直径；

控制器根据木皮厚度设定旋切刀具进刀数据；

控制器计算出旋切理想木皮长度；

旋切机进行第一根原木旋切，得到整张木皮长度，根据理想木皮长度计算出木皮长度修正值，输入控制器修正理想木皮长度；

控制器计算出头刀长度；

旋切机进行第二根原木旋切，切刀根据头刀长度、单板长度剪切，形成各整张单板。

在旋切不同直径的原木时，旋切机先进行第一次旋切，求得木皮长度修正值，输入控制器，形成对应不同直径原木的木皮长度修正值数据并保存，当再次旋切相同直径原木时，可以提高剪切精度和效率。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

旋切机加电调整设备初始参数、设定单板长度；

通过控制器设定原木直径、调节行程开关设定最小木棍直径；

控制器根据木皮厚度设定旋切刀具进刀数据；

控制器计算出旋切理想木皮长度；

旋切机进行第一根原木旋切，得到整张木皮长度，根据理想木皮长度计算出木皮长度修正值，输入控制器修正理想木皮长度；

控制器计算出头刀长度；

旋切机进行第二根原木旋切，切刀根据头刀长度、单板长度剪切，形成各整张单板。

2.根据权利要求1所述的无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，其特征在于：包括以下步骤：

对于不同直径的原木进行第一根原木旋切时，控制器存储木皮长度修正值，形成木皮长度修正值数据，用于相应直径原木再次旋切时修正理想木皮长度。

3.根据权利要求1或2所述的无卡旋切机尾刀整张旋切的控制方法，其特征在于，所述理想木皮长度为：

$L=\frac{\mathrm{\π}(D^2-R^2)}{4h}$

其中，L为理想木皮长度，D为原木直径，R为旋切结束时原木剩余的最小木棍直径，h为木皮厚度。