发明内容
为了解决上述现有问题,本发明提供了一种能将竹筒去竹青、去内节以及开槽三道工序完全集成一起、自动化完成所有工序的竹筒自动生产设备及生产方法。
实现上述目的,本发明采用的技术方案是竹筒自动生产设备,包括控制系统、进料系统、去杂系统、开槽系统,所述进料系统包括第一机架,所述第一机架上固定连接有传送装置,所述传送装置与所述控制系统电连接,所述传送装置包括第一控制器、输送带、传料箱,所述输送带和所述传料箱均与所述第一控制器电连接,所述输送带与所述传料箱相连通;所述传料箱与所述去杂系统工序上相连,所述去杂系统包括第二机架,所述第二机架上固定安装有夹具装置、去青装置、打内节装置,所述夹具装置、去青装置、打内节装置均与所述控制系统电连接,所述夹具装置用于固定从所述传料箱中输送出的竹筒,所述夹具装置包括夹持控制器、接料器,所述夹持控制器位于所述接料器上方,所述夹持控制器与所述接料器均与所述第二机架固定连接,所述传料箱延伸至所述接料器,所述去青装置包括去青控制器、去青刀,所述去青控制器与所述去青刀电连接,所述去青控制器、去青刀均固定安装在所述第二机架上,所述去青控制器与所述控制系统电连接,所述打内节装置包括打内节控制器、打内节头,所述打内节控制器与所述打内节头电连接,所述打内节控制器和所述打内节头均与所述第二机架固定连接,所述打内节头与所述控制系统电连接,所述打内节头靠近所述传料箱的一端延伸至所述接料器处,所述第二机架上还固定安装有传递装置,所述传递装置延伸至所述开槽系统;所述开槽系统包括第三机架,所述第三机架上固定安装有开槽装置,所述开槽装置与所述控制系统电连接,所述开槽装置包括第三控制器、导轨、锯片、竹筒卡具,所述导轨和锯片均与所述第三机架固定相连,所述锯片和所述竹筒卡具均与所述第三控制器电连接,所述导轨与所述传递装置相衔接,所述竹筒卡具与所述第三机架活动连接。
于本发明一实施例中,所述传料箱包括箱体,所述箱体的内部设置有传送轮,所述传送轮与所述第一控制器转动连接,所述传送轮包括若干传料片,两相邻传料片之间形成存料空间,所述箱体的一端为进料口,所述箱体的另一端为出料口,所述进料口与出料口均与所述存料空间相连通。
于本发明一实施例中,所述夹持控制器包括夹具平台,所述夹具平台与所述第二机架固定连接,所述夹具平台上固定设置有夹块,所述夹块包括第一夹块和第二夹块,所述第一夹块上连接有夹块气缸,所述夹块气缸与所述第一夹块活动连接,所述第二夹块连接有第二电机,所述第二电机与所述第二夹块传动相连。
于本发明一实施例中,所述去青装置还包括第一纵向导轨,所述第一纵向导轨固定设置在所述第二机架上,所述第一纵向导轨上设置有第一横向导轨,所述第一横向导轨与所述第一纵向导轨相滑动连接,所述第一横向导轨上连接有去青平台,所述去青平台与所述第一横向导轨滑动连接,所述去青平台上固定安装有去青电机,所述去青电机与所述去青刀转动相连;所述去青平台上活动连接有第一气缸,所述第一气缸与所述第二机架固定连接;所述第一横向导轨上活动连接有第二气缸,所述第二气缸与所述第一横向导轨固定相连。
于本发明一实施例中,所述打内节装置还包括第二横向导轨,所述第二横向导轨与所述第二机架固定连接,所述第二横向导轨上设置有第二纵向导轨,所述第二纵向导轨与所述第二横向导轨滑动连接,所述第二纵向导轨上设有去内节平台,所述去内节平台与所述第二纵向导轨滑动连接,所述去内节平台上固定安装有去内节电机,所述去内节电机与所述打内节头转动相连;所述去内节平台上活动连接有第三气缸,所述第三气缸固定在所述第二纵向导轨上,所述第二纵向导轨上活动连接有第四气缸,所述第四气缸固定在所述第二机架上。
于本发明一实施例中,所述传递装置包括推顶气缸、送料箱,所述推顶气缸与所述接料器活动连接,所述推顶气缸与所述第二机架固定连接,所述送料箱的一个开口位于所述接料器下方,所述送料箱的另一个开口延伸至所述导轨上。
于本发明一实施例中,所述第三控制器包括开槽电机、链条电机,所述开槽电机与所述锯片转动连接,所述链条电机一端连接有链轮,所述链轮与所述链条电机转动连接,所述链轮外套设有链条,所述链条与所述链轮传动连接。
竹筒生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
a、原料由传送装置传输至夹具装置;
b、在夹具装置上通过去青装置进行去青处理;
c、在夹具装置上通过打内节装置进行打内节处理;
d、将经过去青处理和打内节处理后的原料经传递装置传输至开槽装置,进行开槽。
进一步地,上述步骤a、b、c、d均采用PLC进行控制。
本发明具有如下有益效果:在传送轮上形成的存料空间使得原料每次一个依次经传料箱的出料口输送至接料器,通过夹块使原料进行高速旋转,通过第一气缸、第二气缸和去青电机动作控制去青刀沿位于固定在夹块上的原料的轴向方向运动,同时去青刀自身旋转,对原料的表面进行去青处理;通过第三气缸、第四气缸及去内节电机动作控制打内节头沿原料的轴向方向前进并将竹内节顶破、同时将竹内节去除干净;通过推顶气缸和送料箱将经去青、去内节处理后的原料输送至开槽装置的导轨上,通过竹筒卡具固定原料使之在链条的带动下运输至锯片进行开槽处理,开槽完成后,竹筒卡具松开原料并复位,进入行下一个开槽周期。整个设备通过PLC进行控制,实现全部自动化生产、各个工序之间紧密配合,实现了原料去竹青、去内节及开槽的流水线式生产,极大地解放了劳动力、提高了工作效率。
具体实施方式
下面结合具体实施例及附图(图1至7),对本发明的实质作进一步的阐述。
本发明所涉及的一种竹筒自动生产设备,包括控制系统(未标示出)、进料系统1、去杂系统2、开槽系统,所述进料系统1包括第一机架100,所述第一机架100上固定连接有传送装置,所述传送装置与所述控制系统电连接,所述传送装置包括第一控制器、输送带102、传料箱103,所述第一控制器为第一电机101,所述输送带102和所述传料箱103均与所述第一电机101电连接,在输送带102的传送末端设有用于传递竹筒的传料箱103,所述输送带102与所述传料箱103相连通;所述传料箱103包括箱体104,所述箱体104的内部设置有传送轮105,所述传送轮105与所述第一电机101转动连接,所述传送轮105包括若干传料片106,两相邻传料片106之间形成存料空间107,所述箱体103的一端为进料口108,所述箱体的另一端为出料口109,所述进料口108与出料口109均与所述存料空间107相连通。每个存料空间一次只能承放一个竹筒,所述的存料空间107在第一电机101的驱动下完成与传料箱103进料口108和出料口109的衔接,自动完成进料和送料,所述第一电机101为步进电机,可以控制原料的输送频率和速度。所述输送带102上间隔设有若干用于放置竹筒的竹筒托架111,竹筒托架111可控制竹筒的放置间隔,防止竹筒在输送中脱位,竹筒托架111按一定的间距设置在输送带102上,用于控制竹筒之间的输送间距,配合传动轮105,在保证供料的同时又可以防止竹筒在传料箱103的进料口108堆积。
所述去杂系统2包括第二机架200,所述第二机架200上固定安装有夹具装置、去青装置、打内节装置,所述夹具装置、去青装置、打内节装置均与所述控制系统电连接,所述夹具装置用于对从所述传料箱103中输送出的竹筒进行固定,所述夹具装置包括夹持控制器、接料器3,所述夹持控制器位于所述接料器3上方,所述夹持控制器与所述接料器3均与所述第二机架200固定连接,所述传料箱103延伸至所述接料器3;所述夹持控制器包括夹具平台4,所述夹具平台4与所述第二机架200固定连接,所述夹具平台4上固定设置有夹块,所述夹块包括第一夹块51和第二夹块52,所述第二夹块为中空圆筒,所述第一夹块51上连接有夹块气缸511,所述第一夹块51在所述夹块气缸511的驱动下沿原料轴线方向进行运动,所述第二夹块52连接有第二电机522,所述第二电机522通过链轮链条驱动所述第二夹块52进行转动。
接料器3位于第一夹块51和第二夹块52之间,竹筒通过自动传送装置传送到接料器3上之后,夹块气缸511驱动第一夹块横向运动(横向是沿此时原料的轴向方向),夹紧竹筒,同时第二电机522控制第二夹块52转动,从而使竹筒高速旋转。所述的接料器3为圆弧状,中间由若干圆杆连接并在小圆杆上安装有若干小滚轮2161,在盛放竹筒的同时以减小竹筒转动时与接料器3的摩擦力,在接料器3下方设有推顶气缸6,当竹筒完成去竹青和去内节后,推顶气缸6向上推动使接料器3往远离所述传料箱103的一侧翻转,使竹筒落入送料箱7内;同时,在接料器3上设有平衡接料器3的拉簧2162,使竹筒平稳顺利翻到进送料箱7。
所述去青装置包括去青控制器、去青刀8,所述去青控制器与所述去青刀8电连接,所述去青控制器、去青刀8均固定安装在所述第二机架200上,所述去青控制器与所述控制系统电连接;所述去青控制器包括第一纵向导轨9,所述第一纵向导轨9固定设置在所述第二机架200上,所述第一纵向导轨9上设置有第一横向导轨10,所述第一横向导轨10与所述第一纵向导轨9相滑动连接,所述第一横向导轨10上连接有去青平台11,所述去青平台11与所述第一横向导轨10滑动连接,所述去青平台11上固定安装有去青电机12,所述去青电机12与所述去青刀8转动相连;所述第一横向导轨10上活动连接有第一气缸14,所述第一气缸14固定安装在所述第二机架200上;所述去青平台11上活动连接有第二气缸13,所述第二气缸13固定安装在所述第一横向导轨10上。所述去青刀8安装在轴承座上,所述的去青刀8为圆形刀具,并在去青刀8上安装有大小可调节的可调压轮2211,可以通过调节压轮2211的大小来控制刀具对竹筒外壁的切削厚度,以达到更好的去青效果。
所述打内节装置包括打内节控制器、打内节头,所述打内节控制器与所述打内节头电连接,所述打内节控制器和所述打内节头均与所述第二机架200固定连接,所述打内节头与所述控制系统电连接,所述打内节头靠近所述传料箱103的一端延伸至所述接料器3处;所述打内控制器包括第二横向导轨21,所述第二横向导轨21与所述第二机架200固定连接,所述第二横向导轨21上设置有第二纵向导轨22,所述第二纵向导轨22与所述第二横向导轨21滑动连接,所述第二纵向导轨22上设有去内节平台23,所述去内节平台23与所述第二纵向导轨22滑动连接,所述去内节平台23上固定安装有去内节电机24,所述去内节电机24与所述打内节头转动相连;所述去内节平台23上活动连接有第三气缸25,所述第三气缸25与所述第二纵向导轨22固定连接,所述第二纵向导轨22上活动连接有第四气缸26,所述第四气缸26固定在所述第二机架200上。
所述打内接头包括打内节冲杆231,打内节冲杆231安装在冲击钻台233上,冲击钻台233与去内节电机24传动连接,在打内节冲杆前端安装有螺旋刀232,所述的螺旋刀前装有锥刀2322,工作时通过锥刀先将竹内节顶破,然后由螺旋刀232将竹内节全部切削掉,所述的螺旋刀后端设有与螺旋刀面齐平的压轮2321,可以防止因螺旋刀切削过深而伤害竹筒内壁,可以有效干净的去除竹内节,螺旋刀232位于第二夹块52中空圆筒内部,工作时螺旋刀232穿过第二夹块进入竹筒内部去除竹内节。
所述开槽系统包括第三机架300,所述第三机架300上固定安装有开槽装置,所述开槽装置与所述控制系统1电连接,所述开槽装置包括第三控制器、导轨、锯片32、拾取卡具33,所述导轨31和锯片32均与所述第三机架300固定相连,所述导轨31与所述传递装置相衔接,所述送料箱7的一个开口位于所述接料器3下方,所述送料箱7的另一个开口延伸至所述导轨上。所述锯片32和所述竹筒卡具33均与所述第三控制器电连接,所述竹筒卡具33与所述第三机架300活动连接,沿固定设置在所述第三机架300上的横向导轨39进行滑动,所述拾取卡具33上连接有驱动气缸353,用以驱动拾取卡具33向下滑动夹紧竹筒;所述驱动气缸353固定安装在竹筒夹送平台3311上,所述竹筒夹送平台3311在所述横向导轨39上滑动。
所述的导轨横向设置于第三机架300上,所述导轨31包括第一开槽导轨311、第二开槽导轨312,所述第一开槽导轨311和第二开槽导轨312为圆形导轨且并列设置,第三机架300上设有用于对竹筒进行开槽的圆形锯片32,所述圆形锯片32位于第一开槽导轨311和第二开槽导轨312之间,本实施例中所述的拾取夹具33为圆弧状,夹紧时可以贴紧竹筒的外壁防止竹筒晃动而影响开槽的质量,同时在拾取夹具33的后端还设有档片3332,防止竹筒在滑动过程中从拾取夹具33后端滑出脱落。
所述第三控制器包括开槽电机35、链条电机36,所述开槽电机35与所述锯片32转动连接,所述链条电机36的一端连接有链轮37,所述链轮37与所述链条电机36转动连接,所述链轮37外套设有链条38,所述链条38与所述链轮37传动连接。
在采用本实施例中的设备进行竹筒生产时,包括以下步骤:
a、原料由传送装置传输至夹具装置;b、在夹具装置上通过去青装置进行去青处理;c、在夹具装置上通过打内节装置进行打内节处理;d、将经过去青处理和打内节处理后的原料经传递装置传输至开槽装置,进行开槽。上述步骤a、b、c、d均采用PLC进行控制。
工作时,原料竹筒从输送带102落入传料箱103中,再由传送轮105将单个竹筒传送至接料器3上,当竹筒落入到接料器3上后第一电机101自动停止送料,同时夹块气缸511驱动第一夹块51横向运动夹紧竹筒,第二电机522控制第二夹块52转动,从而使竹筒高速旋转。同时去青装置和去内节装置自动启动对竹筒进行去除竹青和竹内节。此时设置在去青平台11上的去青电机12带动去青刀8高速旋转,同时第一气缸14推动去青平台11在纵向滑动使去青刀8贴紧竹筒外壁,对竹青进行切削;去青刀8后端安装有调节压轮2211,以调控切削深度。同时,第二气缸13推动去青平台11在横向上滑动,对竹筒表面的竹青进行去除。去内节平台23上的去内节电机24带动打内节冲杆231及安装在打内节冲杆231前端的螺旋刀232高速旋转,同时第四气缸26推动去内节平台在横向上滑动,打内刀具穿过第二夹块的中空孔伸入竹筒内部,当螺旋刀232移动至竹筒的内节处时,由于遇到竹节的阻力,冲击钻台233会带动打内节冲杆231对竹内节形成连续冲击,在冲击力的作用下安装在螺旋刀232刀头的锥刀2322将竹节顶破,同时第三气缸25驱动去内节平台纵向滑动使螺旋刀232面贴紧,通过螺旋刀232将残留的内节全部切削掉,而安装在螺旋刀后端的压轮2321会对螺旋刀的切割深度进行限制,防止切削过深而伤及竹筒的内壁。
当竹筒去竹青和去内节完成后,驱动所有动作的三台驱动电机停止转动,去青装置和去内节装置快速退回原处,第一夹块松开竹筒,竹筒重新落入接料器3上,推顶气缸6向上推动使接料器3往远离所述传料箱103的一侧翻转;所述送料箱7的开口固定连接有下滑板,所述下滑板延伸至所述接料器侧下方,竹筒通过下滑板71落入送料箱7内;同时,在接料器3上设有平衡接料器3的拉簧2162,使竹筒平稳顺利转移到送料箱7内,通过送料箱7将竹筒送入自动开槽机进行开槽,当竹筒从接料器3上滚落后,推顶气缸6复位,在拉簧2162的作用下使接料器3恢复平衡,同时自动传送装置启动,将新的竹筒输送自动去竹青、竹内节工位对竹筒进行去竹青和去内节处理。
竹筒通过送料箱7滚落到自动开槽机的导轨上,所述第一开槽导轨311和第二开槽导轨312之间的间隙沿趋向所述圆形锯片32的方向由大变小,所述竹筒夹送平台3311原始位置处的第二开槽导轨为带舌边的铲形,用以承托从送料箱7传输至导轨上的待开槽竹筒。另外,还可以通过在送料箱7的出口处设置延伸片,所述延伸片与送料箱7固定相连,所述延伸片为圆弧状,所述延伸片延伸至所述导轨31上,拾取卡具33将位于所述延伸片上的待开槽竹筒夹起。驱动气缸353驱动动拾取夹具33向下滑动夹紧竹筒,开槽电机35带动圆形的锯片32高速旋转,同时链条电机36带动链条38转动,从而带动竹筒夹送平台3311在横向导轨36上滑动,将竹筒推向圆锯片32进行开槽,当竹筒完成开槽后拾取卡具33松开竹筒,拾取卡具33复位,竹筒通过第一开槽导轨311和第二开槽导轨312之间的间隙落下至收集装置;同时链条电机36反转使竹筒夹送平台3311返回到原始位置,等待加工新的竹筒。
整个设备通过内置可编程控制器或外接中央控制系统实现自动化生产,通过自动送料设备完成竹筒的稳定供给,以及各设备之间的紧密配合,源源不断的对竹筒进行加工,实现了竹筒去竹青、去内节以及开槽的流水线式的生产,降低劳动强度的同时大大提高了工作效率。
上述具体实施例只是用来解释说明本发明,而非是对本发明进行限制,在本发明的宗旨和权利要求的保护范围内,对本发明做出的任何不付出创造性劳动的替换和改变,都将落入本发明的保护范围。