CN104842428A - 一种竹制笔杆的成型装置及成型工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹制笔杆的成型装置及成型工艺，成型装置包括供料装置、排料装置、定位压紧装置、前端成型装置及后端成型装置；焊接工艺采用上述成型装置进行竹制笔杆的成型。本发明工艺方法先进，工艺装备结构简单，可有效解决现有的笔杆成型机的磨削成型砂摩轮表面温度过高灼伤笔杆、粉状屑沫难以收集、手工送料成型效率低下、产品一致性差、存在安全隐患等诸多弊端。具有自动供料、排料、定位压紧、两端成型等功能，切屑呈片状，易于收集的优势，并且操作维护简便，可显著成提高生产效率。

Description

一种竹制笔杆的成型装置及成型工艺

技术领域

本发明涉及竹木机械制造技术领域，具体涉及一种竹制笔杆的成型装置及成型工艺。

背景技术

有关资料显示，我国林业资源的保护已到了非常严峻的地步，保护林业资源的呼声此起彼伏。然而问题的关键却在于：如何在保护林业资源的同时，又能提供满足社会经济发展和人民日常生活所需的大量木制品？国家林业局竹子研究开发中心的有关专家指出，目前在市场上流通的许多木制品都可以用竹制品来替代。以竹代木，是解决目前森林资源严重匮乏的最佳途径。

竹子和木材相比，有一个十分显著的特点：生长周期短得多。在北方，一棵树由幼苗长成大树，至少需要50年，而要长成参天大树，则更需要上百年甚至数百年的时间；在南方，由于气候和水土等条件优于北方，树木生长比北方快些，然而即便是南方的速生树种松木、杉木的长成，一般也都要20年以上。与林木相比，竹子由于主干质地的特异性，一般竹子从竹笋到长成数米高，只需2至3个月的时间。此外，竹笋的生长密度非常高，每年新生的竹子往是老竹的好几倍。竹子的这一生长规律使得竹子不仅可以每年砍伐，而且为了竹林能够得到充足的养分和自由的伸展，必须每年进行合理砍伐。从这个意义上来说，只要进行合理的开发利用，竹业资源可以说是一个取之不尽的巨大宝藏。

在制造铅笔、蜡笔的过程中，会使用到大量的木质材料，采用竹制笔代替木制笔，已经成为了一个保护木材的有力途径。现有技术中，存在少量的竹制笔，与木制笔一样，现有技术中的竹制笔也存在两种成型方式，一是采用成型砂轮将棒料磨削成型；二是采用卷笔刀原理，手工将棒料送入旋转的成型刀孔内完成成型切削。其不足之处在于，第一种的磨削成型方式：由于摩擦产生的热量使砂轮表面温度升高，当温度过高时就会灼伤棒料，必须及时对砂轮进行降温处理，工艺较为复杂，同时产生的屑沫也会污染生产场所的环境卫生。第二种的手工送料方式：成型效率较为低下，且无法保证产品一致性，而且存在很大安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种工艺简单、成型效果好、使用安全、不影响现场生产环境的竹制笔杆的成型装置及成型工艺。

一种竹制笔杆的成型装置，包括；

供料装置，包括料斗以及用于将料斗中的棒料推入排料装置的推杆传动连杆机构；

排料装置，包括用于接收由供料装置送入棒料的排料轮，以及控制排料轮上的棒料一一推出的排料轮传动连杆机构；

定位压紧装置，包括用于压紧棒料的压紧块及限制棒料轴向两端位移的前定位块与后定位块；

前端成型装置，包括设置在前定位块处的前端成型刀及倒角刀，用于对定位压紧装置中的棒料进行前端成型、倒角切削加工；

后端成型装置，包括设置在后定位块处的后端成型刀，用于对定位压紧装置中的棒料进行后端成型加工。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述供料装置包括电机，电机的输出轴上套设有第一皮带轮，电机的一侧设有与其输出轴相平行的第一驱动轴，第一驱动轴上套设有第二皮带轮及第三皮带轮，第一驱动轴的一侧设有与其相平行的第二驱动轴，第二驱动轴上套设有第四皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间连接有第一传送皮带，第三皮带轮与第四皮带轮之间连接有第二传送皮带，第二驱动轴上还套设有第五皮带轮及凸轮，第四皮带轮设置在第二驱动轴的轴向端部，第二驱动轴的轴向另一端部设有偏心杆，第五皮带轮上方动力连接有双槽皮带轮，双槽皮带轮上方设有架设在机架上的用于放入棒料的料斗，料斗的出口端倾斜设有出料板，料斗与出料板之间设有送料轴，送料轴一端设有送料轮，双槽皮带轮与送料轮通过送料皮带动力相接；偏心杆的推动端设有推杆传动连杆机构，推杆传动连杆机构包括推杆传动连杆，推杆传动连杆的推动端设有推杆座，推杆座设置在推杆座导轨中，且具有沿推杆座导轨左右往复移动的自由度，推杆座中设有用于将棒料推入排料装置中的供料推杆。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述排料装置，包括排料轮，排料轮沿外圆周方向均布开设有与棒料宽度相适配的凹槽，用于接收由供料装置送入的棒料，排料轮的一侧设有用于将凹槽中的棒料一一推出的排料轮推动块，排料轮推块位于排料轮推块导轨中，且具有沿排料轮推块导轨上下往复移动的自由度，排料轮推块导轨的下方设有用于推动排料轮推动块运行的排料轮传动连杆机构，排料轮传动连杆机构包括驱动杆、固定拉杆及与第一驱动轴、第二驱动轴平行设置的第三驱动轴，驱动杆一端连接在第四皮带轮的轮辐上，另一端连接固定拉杆，固定拉杆设置在第三驱动轴上。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述定位压紧装置，包括压料摆杆，压料摆杆的下端与凸轮相触接，上端带动压紧块上下往复运动，压紧块设置在排料轮的外表面处，用于一一压紧从排料轮排出的棒料，压紧块朝向棒料的面上设有阻尼帆布，定位压紧装置还包括用于限制棒料轴向两端移动轨迹的前定位块与后定位块。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述前端成型装置，包括前端成型刀座传动连杆机构，前端成型刀座传动连杆机构包括前端成型刀座传动连杆，前端成型刀座传动连杆的一端铰接在偏心杆上，另一端铰接在第五驱动轴连杆的下端部，第五驱动轴连杆的中部安装在第五驱动轴的轴向端部，第五驱动轴连杆的上端部连接在前端成型刀座导轨的底部，前端成型刀座导轨中设有前端成型刀座，前端成型刀座具有沿前端成型刀座导轨前后移动的自由度，前端成型刀座内设有前端成型刀，前端成型刀外侧设有倒角刀，前端成型刀及倒角刀的一侧设有用于带动其运行的前端成型刀电机与倒角刀电机，定位压紧装置中的前定位块设置在前端成型刀的一侧。

作为对上述技术方案的进一步描述：

所述后端成型装置，包括后端成型刀座传动连杆机构，后端成型刀座传动连杆机构包括后端成型刀座传动连杆，后端成型刀座传动连杆的一端铰接在第五驱动轴连杆上，另一端与后端成型刀座连接，后端成型刀座安装在后端成型刀座导轨中，且具有沿后端成型刀座导轨前后往复移动的自由度，后端成型刀座内设有后端成型刀，后端成型刀一侧设有用于带动其运行的后端成型刀电机，定位压紧装置中的后定位块设置在后端成型刀的一侧。

一种竹制笔杆的成型工艺，采用一种竹制笔杆的成型装置进行成型，包括以下步骤：

(1)、将圆柱形棒料放入料斗中；

(2)、料斗中的圆柱形棒料被推杆传动连杆机构推入排料装置；

(3)、排料装置中的圆柱形棒料被排料轮传动连杆机构推入定位压紧装置；

(4)、前端成型装置对定位压紧装置中的圆柱形棒料进行前端成型、倒角切削加工；

(5)、后端成型装置对定位压紧装置中的圆柱形棒料进行后端成型切削加工。

本发明工艺方法先进，工艺装备结构简单，可有效解决现有的笔杆成型机的磨削成型砂摩轮表面温度过高灼伤笔杆、粉状屑沫难以收集、手工送料成型效率低下、产品一致性差、存在安全隐患等诸多弊端。具有自动供料、排料、定位压紧、两端成型等功能，切屑呈片状，易于收集的优势，并且操作维护简便，可显著成提高生产效率。

附图说明

图1为本发明中竹制笔杆成型装置的主视结构示意图；

图2为图1的A向结构示意图；

图3为图2为图1的B向结构示意图；

图4为本发明中竹制笔杆成型装置的皮带传动系统示意图；

图5为本发明中竹制笔杆成型装置的偏心轮连杆传动系统示意图；

图6为本发明中竹制笔杆成型装置的凸轮偏心轮传动系统示意图。

具体实施方式

参见图1至图3，竹制笔杆的成型装置，包括机架1，机架1上设有供料装置2、排料装置3、定位压紧装置4、前端成型装置5、后端成型装置6及控制上述装置运行的控制系统，

结合图4及图5，供料装置2包括电机201，电机201的输出轴上套设有第一皮带轮202，电机201的一侧设有与其输出轴相平行的第一驱动轴203，第一驱动轴203上套设有第二皮带轮204及第三皮带轮205，第一驱动轴203的一侧设有与其相平行的第二驱动轴206，第二驱动轴206上套设有第四皮带轮207，第一皮带轮202与第二皮带轮204之间连接有第一传送皮带208，第三皮带轮205与第四皮带轮207之间连接有第二传送皮带209，结合图2，第二驱动轴206上还套设有第五皮带轮210及凸轮211，第四皮带轮207设置在第二驱动轴206的轴向端部，第二驱动轴206的轴向另一端部设有偏心杆212，第五皮带轮210上方动力连接有双槽皮带轮213，双槽皮带轮213上方设有架设在机架1上的用于放入棒料的料斗214，料斗214的出口端倾斜设有出料板215，料斗214与出料板215之间设有送料轴216，送料轴216一端设有送料轮217，双槽皮带轮213与送料轮217通过送料皮带218动力相接；偏心杆212的推动端设有推杆传动连杆机构219，推杆传动连杆机构219包括推杆传动连杆220，推杆传动连杆220的推动端设有推杆座221，推杆座221设置在推杆座导轨222中，且具有沿推杆座导轨222左右往复移动的自由度，推杆座221中设有用于将棒料推入排料装置3中的供料推杆223；

结合图2及图6，排料装置3，包括排料轮301，排料轮301沿外圆周方向均布开设有与棒料宽度相适配的凹槽302，用于接收由供料装置2送入的棒料，排料轮301的一侧设有用于将凹槽302中的棒料一一推出的排料轮推动块303，排料轮推块303位于排料轮推块导轨304中，且具有沿排料轮推块导轨304上下往复移动的自由度，排料轮推块导轨304的下方设有用于推动排料轮推动块303运行的排料轮传动连杆机构305，排料轮传动连杆机构305包括驱动杆306、固定拉杆307及与第一驱动轴203、第二驱动轴206平行设置的第三驱动轴308，驱动杆306一端连接在第四皮带轮207的轮辐上，另一端连接固定拉杆307，固定拉杆307设置在第三驱动轴308上，随着第四皮带轮207的旋转，固定拉杆307在一定角度内摆动，使排料轮传动连杆机构305开始运动，此时，排料轮推块303将在排料轮推块导轨304上作上下往往复运动，排料轮推块303每往复一个行程，推动一次排料轮301，完成一次自动排料动作；

结合图2及图5，定位压紧装置4，包括压料摆杆401，压料摆杆401的下端与凸轮211相触接，上端带动压紧块402上下往复运动，压紧块402设置在排料轮301的外表面处，用于一一压紧从排料轮301排出的棒料，为了提高压紧效果，压紧块402朝向棒料的面上，设有阻尼帆布403；定位压紧装置4还包括用于限制棒料轴向两端移动轨迹的前定位块404与后定位块405，目的在于，确保棒料能一致性进入前端成型装置5内进行加工；

结合图3及图5，前端成型装置5，包括前端成型刀座传动连杆机构501，前端成型刀座传动连杆机构501包括前端成型刀座传动连杆502，前端成型刀座传动连杆502的一端铰接在偏心杆212上，另一端铰接在第五驱动轴连杆503的下端部，第五驱动轴连杆503的中部安装在第五驱动轴504的轴向端部，第五驱动轴连杆503的上端部连接在前端成型刀座导轨505的底部，前端成型刀座导轨505中设有前端成型刀座506，前端成型刀座506具有沿前端成型刀座导轨505前后移动的自由度，前端成型刀座506内设有前端成型刀507，前端成型刀507外侧设有倒角刀508，前端成型刀507及倒角刀508的一侧设有用于带动其运行的前端成型刀电机509与倒角刀电机510，定位压紧装置4中的前定位块404设置在前端成型刀507的一侧；运行时，偏心杆212拉动前端成型刀座传动连杆502，使其以第五驱动轴504为中心为支撑往复摆动，从而拉动前端成型刀座506在其导轨上往复前后运动，调整前端成型刀座506和前定位块404与后定位块405的行程，使其与排料轮301输出的棒料接触，前端成型刀电机509与倒角刀电机510带动前端成型刀507及倒角刀508工作，完成前端成型、倒角切削加工；

结合图3及图5，后端成型装置6，包括后端成型刀座传动连杆机构601，后端成型刀座传动连杆机构601包括后端成型刀座传动连杆602，后端成型刀座传动连杆602的一端铰接在第五驱动轴连杆503上，另一端与后端成型刀座603连接，后端成型刀座603安装在后端成型刀座导轨604中，且具有沿后端成型刀座导轨604前后往复移动的自由度，后端成型刀座603内设有后端成型刀605，后端成型刀605一侧设有用于带动其运行的后端成型刀电机606，定位压紧装置4中的后定位块405设置在后端成型刀605的一侧，运行时，启动后端成型刀电机606，后端成型刀605运转，后端成型刀座传动连杆602带动后端成型刀座603连接，与前端成型刀座传动连杆502同步运动，从而拉动后端成型刀座603在其导轨上往复前后运动，调整后端成型刀座603和后定位块405行程，使其与排料轮301输出的棒料接触，完成后端成型切削加工；

控制上述装置运行的控制系统，包括变频调速器、主电机开关、成型刀驱动电机开关按钮、故障急停装置等控制系统。

采用本装置对竹制笔杆进行加工，包括以下步骤：

(1)、将圆柱形棒料7放入料斗214中；

(2)、料斗214中的圆柱形棒料7被推杆传动连杆机构219推入排料装置3；

(3)、排料装置3中的圆柱形棒料7被排料轮传动连杆机构305推入定位压紧装置4；

(4)、前端成型装置5对定位压紧装置4中的圆柱形棒料7进行前端成型、倒角切削加工；

(5)、后端成型装置6对定位压紧装置4中的圆柱形棒料7进行后端成型切削加工。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：

供料装置，包括料斗以及用于将料斗中的棒料推入排料装置的推杆传动连杆机构；

排料装置，包括用于接收由供料装置送入棒料的排料轮，以及控制排料轮上的棒料一一推出的排料轮传动连杆机构；

定位压紧装置，包括用于压紧棒料的压紧块及限制棒料轴向两端位移的前定位块与后定位块；

前端成型装置，包括设置在前定位块处的前端成型刀及倒角刀，用于对定位压紧装置中的棒料进行前端成型、倒角切削加工；

后端成型装置，包括设置在后定位块处的后端成型刀，用于对定位压紧装置中的棒料进行后端成型加工。

2.根据权利要求1所述的一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：所述供料装置包括电机，电机的输出轴上套设有第一皮带轮，电机的一侧设有与其输出轴相平行的第一驱动轴，第一驱动轴上套设有第二皮带轮及第三皮带轮，第一驱动轴的一侧设有与其相平行的第二驱动轴，第二驱动轴上套设有第四皮带轮，第一皮带轮与第二皮带轮之间连接有第一传送皮带，第三皮带轮与第四皮带轮之间连接有第二传送皮带，第二驱动轴上还套设有第五皮带轮及凸轮，第四皮带轮设置在第二驱动轴的轴向端部，第二驱动轴的轴向另一端部设有偏心杆，第五皮带轮上方动力连接有双槽皮带轮，双槽皮带轮上方设有架设在机架上的用于放入棒料的料斗，料斗的出口端倾斜设有出料板，料斗与出料板之间设有送料轴，送料轴一端设有送料轮，双槽皮带轮与送料轮通过送料皮带动力相接；偏心杆的推动端设有推杆传动连杆机构，推杆传动连杆机构包括推杆传动连杆，推杆传动连杆的推动端设有推杆座，推杆座设置在推杆座导轨中，且具有沿推杆座导轨左右往复移动的自由度，推杆座中设有用于将棒料推入排料装置中的供料推杆。

3.根据权利要求2所述的一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：所述排料装置，包括排料轮，排料轮沿外圆周方向均布开设有与棒料宽度相适配的凹槽，用于接收由供料装置送入的棒料，排料轮的一侧设有用于将凹槽中的棒料一一推出的排料轮推动块，排料轮推块位于排料轮推块导轨中，且具有沿排料轮推块导轨上下往复移动的自由度，排料轮推块导轨的下方设有用于推动排料轮推动块运行的排料轮传动连杆机构，排料轮传动连杆机构包括驱动杆、固定拉杆及与第一驱动轴、第二驱动轴平行设置的第三驱动轴，驱动杆一端连接在第四皮带轮的轮辐上，另一端连接固定拉杆，固定拉杆设置在第三驱动轴上。

4.根据权利要求3所述的一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：所述定位压紧装置，包括压料摆杆，压料摆杆的下端与凸轮相触接，上端带动压紧块上下往复运动，压紧块设置在排料轮的外表面处，用于一一压紧从排料轮排出的棒料，压紧块朝向棒料的面上设有阻尼帆布，定位压紧装置还包括用于限制棒料轴向两端移动轨迹的前定位块与后定位块。

5.根据权利要求4所述的一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：所述前端成型装置，包括前端成型刀座传动连杆机构，前端成型刀座传动连杆机构包括前端成型刀座传动连杆，前端成型刀座传动连杆的一端铰接在偏心杆上，另一端铰接在第五驱动轴连杆的下端部，第五驱动轴连杆的中部安装在第五驱动轴的轴向端部，第五驱动轴连杆的上端部连接在前端成型刀座导轨的底部，前端成型刀座导轨中设有前端成型刀座，前端成型刀座具有沿前端成型刀座导轨前后移动的自由度，前端成型刀座内设有前端成型刀，前端成型刀外侧设有倒角刀，前端成型刀及倒角刀的一侧设有用于带动其运行的前端成型刀电机与倒角刀电机，定位压紧装置中的前定位块设置在前端成型刀的一侧。

6.根据权利要求5所述的一种竹制笔杆的成型装置，其特征在于：所述后端成型装置，包括后端成型刀座传动连杆机构，后端成型刀座传动连杆机构包括后端成型刀座传动连杆，后端成型刀座传动连杆的一端铰接在第五驱动轴连杆上，另一端与后端成型刀座连接，后端成型刀座安装在后端成型刀座导轨中，且具有沿后端成型刀座导轨前后往复移动的自由度，后端成型刀座内设有后端成型刀，后端成型刀一侧设有用于带动其运行的后端成型刀电机，定位压紧装置中的后定位块设置在后端成型刀的一侧。

7.一种竹制笔杆的成型工艺，采用一种竹制笔杆的成型装置进行成型，其特征在于：包括以下步骤：

(1)、将圆柱形棒料放入料斗中；

(2)、料斗中的圆柱形棒料被推杆传动连杆机构推入排料装置；

(3)、排料装置中的圆柱形棒料被排料轮传动连杆机构推入定位压紧装置；

(4)、前端成型装置对定位压紧装置中的圆柱形棒料进行前端成型、倒角切削加工；

(5)、后端成型装置对定位压紧装置中的圆柱形棒料进行后端成型切削加工。