CN103009439A - 裁切木工单板用的四边裁板机及木工单板的四边裁切方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种裁切木工单板用的四边裁板机和木工单板的四边裁切方法。所述四边裁板机包括有机架，用于承托木工单板用的矩形承压台，对承托的木工单板实施压平作用的矩形下压台架，合围在所述下压台架外侧的活动刀架，固定安装在所述活动刀架四周内侧壁上的切刀，传送木工单板的滚轮对碾式单板传送机构，下压台架升降控制机构，活动刀架升降控制机构，以及单板喂料机构。本发明是先将木工单板的全幅面压紧、压平，再对木工单板四边同时进行裁切，由此保证了在后续的组坯、预压等环节中，木工单板的四个裁切边的对接边不出现离缝或叠层现象，从而提高了细木工板或胶合板的生产效率，降低能耗，保证了成品质量。

Description

裁切木工单板用的四边裁板机及木工单板的四边裁切方法

技术领域

本发明涉及一种木工裁板机械和裁板方法，具体地说是一种裁切木工单板用的四边裁板机及木工单板的四边裁切方法。

背景技术

细木工板、胶合板的生产，主要是以旋切或刨切的单板为原料。由于旋切或刨切的单板在干燥过程中总是伴随着翘曲变形及平面内的弯曲变形，因而在用其进行细木工板或胶合板的生产之前，一般都需要经过一道再整形和裁切边的修补工序。

现有的木工单板的裁切装置主要包括单锯片的电锯和单刀裁板机这两种设备。采用电锯裁切或是采用单刀裁板机裁切木工单板时，仅能对木工单板上实施裁切或锯切的某一边进行压紧，而不能对有翘曲状况的整幅单板实施压紧，因此在对单板的四边分别实施裁切或锯切操作之后，当整幅木工单板被再次压平做板之时，原先的裁切或锯切边往往会发生扭曲改变的情况，即在裁切或锯切之时是直边，而在单板被全幅面压平展的时候，锯切边就变得弯曲不直了。这种裁切后的单板在后续的板材组坯过程中，就会普遍发生离缝和叠层现象，从而严重影响了加工板材的成品质量。

发明内容

本发明的目的之一就是提供一种裁切木工单板用的四边裁板机，以解决现有裁切设备不能将单板四边裁直的问题。

本发明的目的之二就是提供一种木工单板的四边裁切方法，以相应提高后续板材生产的成品质量。

本发明的目的之一是这样实现的：一种裁切木工单板用的四边裁板机，包括有：

机架；

设置在所述机架上、用于承托木工单板用的矩形承压台；

位于所述承压台上方并活动连接在所述机架上、对承托的木工单板实施压平作用的矩形下压台架；

活动连接在所述机架上并合围在所述下压台架外侧、实现四边同时下切的活动刀架；

固定安装在所述活动刀架内壁四周上的切刀，每侧所述切刀贴近所述承压台的一边且刃口呈倒V形设置；

装在所述机架中用于传送木工单板的滚轮对碾式单板传送机构，所述单板传送机构中的滚轮安装轴为弹性压紧轴；

设置在所述机架上的下压台架升降控制机构和活动刀架升降控制机构；以及

向所述机架中的所述承压台的台面上送入木工单板的单板喂料机构。

本发明所述活动刀架包括位于前、后端的两个横向的横纹刀架和位于两个所述横纹刀架之间的两个纵向的顺纹刀架；所述横纹刀架与所述顺纹刀架的合围部分大于所述承压台的承压面。

在两个所述横纹刀架的外侧面分别装有第一同步轴，在所述第一同步轴的两端分别装有第一同步齿轮，在与所述第一同步齿轮相对的所述机架上分别装有与所述第一同步齿轮相啮合的齿条。

在两个所述横纹刀架的同侧端之间分别装有第二同步轴，在所述第二同步轴的两端分别装有第二同步齿轮，在与所述第二同步齿轮相对的所述机架上分别装有与所述第二同步齿轮相啮合的齿条。

在两个所述顺纹刀架之间设置有调整两个顺纹刀架之间间距的位置调整机构，在所述承压台上设有调整承压台宽度的宽度调整机构。

所述单板喂料机构是在一边带有靠尺的送料底板的上端设置有遮盖在所述送料底板后半部的上盖板，在所述上盖板的顶面和所述送料底板的底面分别设置有与木工单板前进方向横向垂直的传动轴，在所述传动轴上分别套接有压轮，上部所述传动轴上的所述压轮与下部所述传动轴上的所述压轮上下相对压合。

本发明的目的之二是这样实现的：一种木工单板的四边裁切方法，包括以下步骤：

a、利用四边裁板机中的单板喂料机构向机架中的承压台横向输送一张待切的木工单板；

b、在四边裁板机中的下压台架升降控制机构的控制下，使所述机架中位于上位的下压台架下压在所述承压台上，将送入所述承压台台面上的待切木工单板压平；

c、在四边裁板机中的活动刀架升降控制机构的控制下，使设置在所述下压台架外围的活动刀架向下运动，利用安装在所述下压台架内壁四周的切刀，将压平在所述下压台架与所述承压台之间的待切木工单板上的超过所述承压台四周边沿的多余边料同时切下；

d、在所述下压台架升降控制机构和所述活动刀架升降控制机构的分别控制下，所述下压台架和所述活动刀架分别抬起，装在所述机架中的单板传送机构将裁切好的木工单板从所述四边裁板机中传送出来。

在本发明方法中，所述单板喂料机构和所述单板传送机构由同一台电机驱动；当待切的木工单板送入所述承压台的台面上时，所述四边裁板机中设置的光电开关因被遮挡而发出停机指令信号，使所述电机断电停机，所述单板喂料机构和所述单板传送机构停止动作，待切木工单板停止运动；在木工单板裁切好之后，当所述下压台架和/或所述活动刀架抬起至上位时，触发设置在所述机架上的行程开关，所述电机即通电启动，裁切好的木工单板即被所述单板传送机构传送出来，同时随着下一张待切木工单板的送入，所述单板喂料机构又将该待切木工单板送入所述机架中的所述承压台的台面上，实现木工单板的连续裁切。

固定安装在所述活动刀架内壁四周上的每个所述切刀的刃口呈倒V形设置。

本发明先将木工单板进行全幅面的压紧、压平，再利用特别设计的活动刀架和切刀对木工单板实现四边同时裁切，这样，当整幅木工单板被再次压平做板之时，裁切的四边仍会保持直边状态，没有扭曲改变的情况发生，由此保证了在后续加工板材时的组坯、预压等环节中，木工单板的四个裁切边的对接边不会出现离缝或叠层现象，既提高了细木工板或胶合板的成品质量，又可降低生产能耗，提高生产效率。

本发明的特点，一是实现了一次将木工单板的四个边同时裁切，且经裁切后的矩形木工单板满足了预定的尺寸要求；二是木工单板的长度方向一般为固定尺寸，而宽度方向的尺寸可以通过对承压台和活动刀架的调整进行改变，实现了裁切不同宽度的木工单板；三是在实施四边裁切之前，对整幅单板施压，使其平展，从而保证了单板裁切边的直线度，有利于后续板材加工过程中的组坯，降低了板缝处出现离和叠层的几率，提高了生产效率，保证了细木工板和胶合板的成品质量。

本发明的积极效果在于：

1、本发明四边裁板机的自动化程度高，切板量每分钟可达到10~15张，是原有锯切设备工作效率的2~4倍，且裁边尺寸统一，质量有保证；

2、通过本发明四边裁板机裁切后的木工单板的尺寸统一、规整，且裁切边属真实的直边，因而使得后续板材加工的组坯环节的工作效率可以大幅提高，预压后的修补工作时间大大降低，提高了工作效率和板材的成品率；

3、裁切的矩形木工单板，由于尺寸统一、规整，因此能够满足更先进的板材组坯工艺的实施要求，并且可以降低板材加工过程中施胶工序的用胶量，减少木工单板的无效消耗，实现了节约原料、降低成本的目的。

附图说明

图1是本发明四边裁板机的结构示意图。

图2是机架的架构示意图。

图3是活动刀架的结构示意图。

图4是图3的A—A向局部剖视图。

图5是单板喂料机构的结构示意图。

图中：1、靠尺，2、上盖板，3、送料底板，4、压轮，5、机架，6、第二气缸，7、第一气缸，8、活动刀架，81、横纹刀架，82、顺纹刀架，83、第一同步轴，84、第一同步齿轮， 85、第二同步齿轮，86、第二同步轴， 9、切刀，10、导轮，11、承压台，12、滚轮，13、下压台架，14、电机，15、支架，16、传动轴，17、木工单板。

具体实施方式

实施例1：裁切木工单板用的四边裁板机。

如图1、图2所示，本发明四边裁板机的机架5包括有四个立柱和与之相接的横梁、下梁等，在两个横梁之间接有顶梁。在机架5的下梁上固定有矩形的承压台11，在承压台11内部设置有前、后两个横向的滚轮安装轴（数量可有增加），在每个滚轮安装轴上安装一排滚轮12，构成单板传送机构的下位拨动滚轮。滚轮安装轴与机架5为可上下浮动相接的弹性结构，使滚轮安装轴构成弹性压紧轴。在承压台11的顶面开有若干小窗口，与各滚轮12相对，使滚轮12的上沿穿过，用以拨动通过承压台台面上的木工单板。

在承压台11的上方活动连接有矩形的下压台架13，例如可通过直立导轨的连接支撑方式实现活动连接。在机架5的顶梁中间位置处安装有第一气缸7，第一气缸中的活塞杆和相接的活动杆与下压台架13相接，构成下压台架升降控制机构。也可利用液压系统等其他常规机构作为下压台架的升降控制机构。下压台架13呈矩形，与承压台11上下相对，其四周边沿可与承压台11的四周边沿对齐，也可比承压台11的每个边沿尺寸稍小一点。

在相对下压台架13内部位置的机架5上还安装有前、后两个横置的滚轮安装轴，在每个滚轮安装轴上安装一排滚轮12。滚轮安装轴与机架5可以是刚性连接，也可以是上下浮动相接的弹性连接结构。在下压台架13的底面开有若干小窗口，与各滚轮12相对，使滚轮12的下沿可以探出，并分别与承压台11中露出的下位拨动滚轮的轮沿相贴合，从而构成完整的滚轮对碾式的单板传送机构，以在机身内通过对碾方式传送木工单板。另外，在机架5的单板出口端还可设置一个辅助送料机构，该机构包括一根固定在机架5出口上的横杆和穿接在该横杆上的若干导轮10，以在单板送出时进行托举，使之顺利出料。这样可以实现单板的自动堆垛，装置的自动化程度提高。

图1中，在下压台架13的外围设置有活动刀架8，活动刀架8与机架5也是活动连接结构，并通过安装在机架5顶部的活动刀架升降控制机构控制其升降。活动刀架升降控制机构可以是图2中位于第一气缸7两边的两个第二气缸6，也可以是液压系统或电控系统等其他可进行升降控制的工作机构。活动刀架8既可以是一个四边合围的固定框架，以满足固定尺寸的木工单板的四边裁切要求。还可以是图3所示的组合式活动刀架结构，以实现有不同宽度要求的木工单板的四边裁切。

如图3所示，组合式的活动刀架8包括位于前、后两端的两个横向的横纹刀架81和位于两个横纹刀架之间的两个纵向设置的顺纹刀架82。横纹刀架81与顺纹刀架82的合围部分应大于承压台11的承压面。在两个横纹刀架81的外侧面分别装有第一同步轴83，在第一同步轴83的两端分别装有第一同步齿轮84，在与第一同步齿轮84相对的机架5上分别装有与各第一同步齿轮对应啮合的齿条（未图示），以保证两个横纹刀架81的水平升降。在两个横纹刀架81的同侧端之间分别装有第二同步轴86，在第二同步轴86的两个伸出端上分别装有第二同步齿轮85，在与第二同步齿轮85相对的机架5上分别装有与第二同步齿轮相啮合的齿条（未图示），以实现两个横纹刀架81以及与之相接的两个顺纹刀架82的同步水平升降。

在两个顺纹刀架82之间设置有调整两个顺纹刀架之间间距的位置调整机构；相应地，在承压台11上也设置有用以调整承压台宽度的宽度调整机构，以实现有不同宽度要求的木工单板的四边同步裁切。所述位置调整机构和所述宽度调整机构可采用螺杆与支架的配合方式，也可采用直线滑轨副等常规机械调整机构实现。对应承压台的宽度调整，可在承压台的两侧固定台面之间配置宽度不同的活动板，以满足工作需求。

如图1、图4所示，在两个横纹刀架81和两个顺纹刀架82的内侧壁上通过若干紧固螺栓固定连接有切刀9，每侧切刀的刃口从活动刀架8的下沿探出，并呈倒V形设置（图1），而且，每侧切刀9的一边贴近承压台11的一侧边沿。这样，当活动刀架8水平下移时，切刀9的倒V形刃口与承压台沿口的配合，即可形成对木工单板的剪切式裁切动作。

为满足木工单板四边裁切的要求，最好将活动刀架8上的两个顺纹刀架82上的切刀的刀口位置调整为稍低于两个横纹刀架81上的切刀的刀口位置。这样，在裁切时，是两个顺纹切刀先在木工单板上顺向切割开四角的刀口，然后横纹切刀随即进行单板的横纹裁切。

切刀9采用倒V形刃口结构的优点，一是可以形成剪裁工作方式，使单板的边沿齐整，避免出现平刃刀口的冲剪式裁切所造成的边沿茬口不齐的现象，使木工单板的裁切边沿更加平整；二是可以形成每边都是从两头向中间同时裁切的工作模式，从而使活动刀架8的工作行程减少一半；三是可以形成“先顺纹切口开头、再横纹切边跟上”的一次性四边裁切模式，如此可以实现四边裁板机的最简结构设计。

当然，切刀9的刃口也可采用单边倾斜的设置方式，但这种切刀设置方式，既需要活动刀架8有较大的工作行程，还需要“先顺纹切好、再横纹切边”的二次裁切动作，且工作机构的复杂性会大大提高。

另外，在承压台11的顶面四边还可配置底部托刀，以提高对木工单板的剪切效果。

如图1所示，在机架5的前端还设置有向机架中的承压台11的台面上送入木工单板的单板喂料机构。所述单板喂料机构如图1、图5所示，是在支架15上固定有送料底板3，送料底板3的高度与承压台11的台面高度一致。在送料底板3的前板部的一侧边沿上固定有靠尺1，在送料底板3后半部的上部平行设置有遮盖式上盖板2。上盖板2与送料底板3之间形成狭缝式的送料通道。上盖板2的前沿上翘，以便于木工单板17顺利进入该送料通道。在上盖板2的顶面和送料底板3的底面分别设置有传动轴16，传动轴16与木工单板前进方向横向垂直。在传动轴16上分别套接有压轮4，上部传动轴上的压轮的轮沿与下部传动轴上的压轮的轮沿上、下相对压合，形成压轮碾压式的单板喂料机构。上、下传动轴16是以木工单板通过的中心位置构成上下对称的分布态势，并且下部传动轴为刚性安装结构，上部传动轴可为弹性安装形式，以保证适用于不同厚度的木工单板。

图1中，机架5前端的单板喂料机构和机架5中的单板传送机构是由同一台电机14通过减速机和链条传动机构分别驱动（也可用两台电机分别驱动）。电机14为带刹车功能的、适应高频启停的伺服电机。在承压台11中还设置有光电开关，在机架5的上部还设置有行程开关；光电开关和行程开关等电器控制元件分别与四边裁板机的控制系统电连接，以分别控制电机14的启动和停止；四边裁板机的控制系统还需控制第一气缸和第二气缸的动作，以实现木工单板的喂入、裁切和输出，并实现连续循环动作。控制系统可采用常规的单片机控制电路或PLC控制器即可。

实施例2：木工单板的四边裁切方法。

参考图1—图5，本发明木工单板的四边裁切方法包括以下步骤：

a、利用本发明四边裁板机中的单板喂料机构向机架5中的承压台11横向输送一张待切的木工单板16。

b、在四边裁板机中的下压台架升降控制机构的控制下，使机架5中位于上位的下压台架13下压在承压台11上，将送入承压台11台面上的待切木工单板压平。

c、在四边裁板机中的活动刀架升降控制机构的控制下，使设置在下压台架13外围的活动刀架8向下运动，利用安装在下压台架13内壁四周的切刀9，将压平在下压台架10与承压台11之间的待切木工单板上的超过承压台四周边沿的多余边料同时切下。

d、在下压台架升降控制机构和活动刀架升降控制机构的分别控制下，下压台架13和活动刀架8分别抬起，装在机架5中的单板传送机构将裁切好的木工单板从四边裁板机中传送出来。

在上述方法中，所述单板喂料机构和所述单板传送机构由同一台电机驱动。当待切的木工单板送入承压台11的台面上时，四边裁板机中设置的光电开关因被遮挡而发出停机指令信号，使电机14断电停机，单板喂料机构和单板传送机构停止动作，待切木工单板停止运动。在木工单板裁切好之后，当下压台架13和/或活动刀架8抬起至上位时，触发设置在机架5上的行程开关，电机14即通电启动，裁切好的木工单板即被单板传送机构传送出来，同时随着下一张待切木工单板的送入，单板喂料机构又将该待切木工单板送入机架5中的承压台11的台面上，由此实现了木工单板的连续裁切。

下压台架13受控下压时，与承压台11台面间的间隙为0；受控上提时，与承压台11台面间的间隙一般可设定为25~30mm。

Claims (9)

1.一种裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，包括有：

机架；

设置在所述机架上、用于承托木工单板用的矩形承压台；

位于所述承压台上方并活动连接在所述机架上、对承托的木工单板实施压平作用的矩形下压台架；

活动连接在所述机架上并合围在所述下压台架外侧、实现四边同时下切的活动刀架；

固定安装在所述活动刀架内壁四周上的切刀，每侧所述切刀贴近所述承压台的一边，且刃口呈倒V形设置；

装在所述机架中用于传送木工单板的滚轮对碾式单板传送机构，所述单板传送机构中的滚轮安装轴为弹性压紧轴；

设置在所述机架上的下压台架升降控制机构和活动刀架升降控制机构；以及

向所述机架中的所述承压台的台面上送入木工单板的单板喂料机构。

2.根据权利要求1所述的裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，所述活动刀架包括位于前、后端的两个横向的横纹刀架和位于两个所述横纹刀架之间的两个纵向的顺纹刀架；所述横纹刀架与所述顺纹刀架的合围部分大于所述承压台的承压面。

3.根据权利要求2所述的裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，在两个所述横纹刀架的外侧面分别装有第一同步轴，在所述第一同步轴的两端分别装有第一同步齿轮，在与所述第一同步齿轮相对的所述机架上分别装有与所述第一同步齿轮相啮合的齿条。

4.根据权利要求3所述的裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，在两个所述横纹刀架的同侧端之间分别装有第二同步轴，在所述第二同步轴的两端分别装有第二同步齿轮，在与所述第二同步齿轮相对的所述机架上分别装有与所述第二同步齿轮相啮合的齿条。

5.根据权利要求3或4所述的裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，在两个所述顺纹刀架之间设置有调整两个顺纹刀架之间间距的位置调整机构，在所述承压台上设有调整承压台宽度的宽度调整机构。

6.根据权利要求3所述的裁切木工单板用的四边裁板机，其特征是，所述单板喂料机构是在一边带有靠尺的送料底板的上端设置有遮盖在所述送料底板后半部的上盖板，在所述上盖板的顶面和所述送料底板的底面分别设置有与木工单板前进方向横向垂直的传动轴，在所述传动轴上分别套接有压轮，上部所述传动轴上的所述压轮与下部所述传动轴上的所述压轮上下相对压合。

7.一种木工单板的四边裁切方法，其特征是，包括以下步骤：

a、利用四边裁板机中的单板喂料机构向机架中的承压台横向输送一张待切的木工单板；

b、在四边裁板机中的下压台架升降控制机构的控制下，使所述机架中位于上位的下压台架下压在所述承压台上，将送入所述承压台台面上的待切木工单板压平；

c、在四边裁板机中的活动刀架升降控制机构的控制下，使设置在所述下压台架外围的活动刀架向下运动，利用安装在所述下压台架内壁四周的切刀，将压平在所述下压台架与所述承压台之间的待切木工单板上的超过所述承压台四周边沿的多余边料同时切下；

d、在所述下压台架升降控制机构和所述活动刀架升降控制机构的分别控制下，所述下压台架和所述活动刀架分别抬起，装在所述机架中的单板传送机构将裁切好的木工单板从所述四边裁板机中传送出来。

8.根据权利要求7所述的木工单板的四边裁切方法，其特征是，所述单板喂料机构和所述单板传送机构由同一台电机驱动；当待切的木工单板送入所述承压台的台面上时，所述四边裁板机中设置的光电开关因被遮挡而发出停机指令信号，使所述电机断电停机，所述单板喂料机构和所述单板传送机构停止动作，待切木工单板停止运动；在木工单板裁切好之后，当所述下压台架和/或所述活动刀架抬起至上位时，触发设置在所述机架上的行程开关，所述电机即通电启动，裁切好的木工单板即被所述单板传送机构传送出来，同时随着下一张待切木工单板的送入，所述单板喂料机构又将该待切木工单板送入所述机架中的所述承压台的台面上，实现木工单板的连续裁切。

9.根据权利要求7所述的木工单板的四边裁切方法，其特征是，固定安装在所述活动刀架内壁四周上的每个所述切刀的刃口呈倒V形设置。

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