CN105196387B - 一种数控破竹机竹筒v形支撑装置 - Google Patents

Abstract

一种数控破竹机竹筒V形支撑装置由两个V形支撑组成，分别安装在机架前端和接近机架的中部位置，每个V形支撑由左支承件和右支承件组合而成；破竹时，推板组件左右两侧的平面凸轮推动四杆机构中的摇杆摆动，带动齿条向前移动，齿条驱动左右两侧的齿轮分别逆时针和顺时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件I和齿轮及联接座组件II上的左支承件和右支承件也随着旋转90度，为推板组件让开前行的通道；推板组件返回时，平面凸轮推动摇杆朝相反的方向摆动，带动齿条向后移动，齿条驱动左右两侧的齿轮分别顺时针和逆时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件I和齿轮及联接座组件II上的左支承件右支承件也随着旋转90度，组成V形支撑。

Description

一种数控破竹机竹筒V形支撑装置

技术领域

本发明属于竹材加工机械领域，主要涉及数控破竹机中破竹前支承竹筒的一种V形支撑装置。

背景技术

在竹凉席、竹地板和竹菜板的生产过程中，第一道工序是将竹筒剖成竹条。老式的破竹机采用人托住竹筒，无需竹筒支撑装置，虽然破竹机的结构简单，但机器需多用一个人工，且工人的劳动强度大，安全性差。现有的数控破竹机采用的是自动上料、自动测量竹筒直径、自动换刀，所以在竹筒被剖开前，需由机构来支承竹筒。发明专利(一种新型数控破竹机)中所采用的竹筒定心组合部件是由支承板I、支承板II和销轴组成一个V形支承，上料前，竹筒定心组合部件靠摆动机构将两个竹筒定心组合部件推至床身导轨的中间位置；破竹时，为了给推板组合部件让出前行的通道，竹筒定心组合部件靠吊锤的带动移向床身导轨左侧，每破一根竹筒，竹筒定心组合部件需移进、移出一次，如果破竹时竹筒定心组合部件被卡住，没有完全移出推板组合部件前进的通道，竹筒定心组合部件就会与推板组合部件相撞，竹筒定心组合部件就会被撞飞，甚至会造成重大事故，另外，当推板组合部件刚开始将竹筒推向破竹刀时，竹筒需在支承板I和支承板II组成的V型支承上滑过，如果此时竹筒上某个外节刚好位于竹筒定心组合部件附近，竹筒在V型支承上滑过时会跳动；如果竹筒已经与破竹刀接触，竹筒两头都被抵住，竹筒在V型支承上滑过时虽不会跳动，但竹筒定心组合部件会受到一个向下的作用力，会加大竹筒定心机构移出时的阻力。为提高数控破竹机中竹筒支承机构的可靠性、安全性和耐久性，需发明更可靠、更安全，耐久性更强的竹筒支撑装置。

发明内容

本发明的设计目的是提供一种竹筒V形支撑装置，主要解决数控破竹机中竹筒支承装置的可靠性、安全性和耐久性的问题。

本发明的技术解决方案是：一种数控破竹机竹筒V形支撑装置，包括拉簧座、拉簧、滚子、销轴I、摇杆、销轴II、矩形槽支座、销轴III、齿轮及联接座组件I、带法兰的心轴I、齿轮及联接座组件II、带法兰的心轴II、连杆、销轴IV、齿条、左支承件、右支承件、平面凸轮、推板组件、机架，其特征是：在机架左侧前端和接近机架中部位置安装有两个带法兰的心轴I，两个带法兰的心轴I上空套着齿轮及联接座组件I，在机架右侧与左侧相对应的位置安装有两个带法兰的心轴II，两个带法兰的心轴II上空套着齿轮及联接座组件II，每个齿轮及联接座组件I和齿轮及联接座组件II上分别装有左支承件和右支承件，左支承件和右支承件组合成一个V形支撑；摇杆、连杆、齿条和矩形槽支座构成一个四杆机构，每个四杆机构中的齿条分别与左右两侧的齿轮及联接座组件I和齿轮及联接座组件II中的齿轮啮合；拉簧一头勾挂在齿条头部，另一头勾挂在拉簧座上。破竹时，推板组件在驱动链的带动下，将竹筒快速推向破竹刀，当竹筒接触到破竹刀时，竹筒一头顶在破竹刀上，另一头被推板组件顶住，此时，竹筒就不再需要V形支撑装置的支撑了；在推板组件将竹筒推向破竹刀的全程中，由左支承件和右支承件组合成的前后二个V形支撑必须在推板组件经过之前让开前进的通道，以免与推板组件相碰；竹筒破开后，推板组件需原路返回，组成二个V形支撑的左支承件和右支承件必须回到原位，自动上料机构将竹筒运送至二个V形支撑上。在破竹过程中，推板组件左右两侧的平面凸轮先后经过安装在机架两个位置上的四杆机构时，平面凸轮推程轮廓与摇杆一头的滚子接触，推动摇杆摆动，摇杆推动连杆、连杆带动齿条向前移动，由齿条驱动左右两侧的齿轮及联接座组件I和齿轮及联接座组件II中的齿轮分别逆时针和顺时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件I上的左支承件和齿轮及联接座组件II上的右支承件也随着一起转过90度，为推板组件让开前行通道；破竹完成后，推板组件位于机架的最前端，随后推板组件沿原路返回，推板组件左右两侧的平面凸轮先后经过安装在机架两个位置上的四杆机构时，平面凸轮回程轮廓与摇杆另一头的滚子接触，推动摇杆朝相反的方向摆动，摇杆推动连杆、连杆带动齿条向后移动，同时，在拉簧的作用下，齿条也向后运动，直至齿条上的凸肩靠上矩形槽支座，此时，固联在齿轮及联接座组件I上的左支承件和齿轮及联接座组件II上的右支承件分别顺时针和逆时针转过90度，左支承件和右支承件组合成V形支撑；当推板组件回到机架尾部时，自动上料机构将竹筒从机架左侧运送到两个V形支撑上，一个循环结束，重复上述动作，第二根竹筒破竹开始。

所述的四杆机构中的摇杆用销轴II铰接在矩形槽支座上，连杆两头分别用销轴III和销轴IV与摇杆和齿条铰接，齿条装在两个矩形槽支座内；当平面凸轮的推程结束时，摇杆被推至一个极限位置，销轴II、销轴III和销轴IV正好位于一条直线上，四杆机构处于自锁状态。

为了竹筒方便滚入两个V形支撑，并防止竹筒滚入时由于惯性而冲出V形支撑，所述的左支承件和右支承件组成的V形支撑设计成左边低、右边高，竹筒自动上料机构位于机架的左侧，竹筒自动上料机构将竹筒从机架左侧送至左支承件上方，然后从左支承件的斜坡滚入两个V形支撑之中。

所述的四杆机构中的摇杆形状设计成U形，U形两头开有矩形槽，矩形槽中装有可绕销轴I转动的滚子，摇杆摆动的两个极限位置分别由平面凸轮轮廓上的推程和回程及拉簧来控制，当推板组件将竹筒推向破竹刀时，摇杆头上的滚子与平面凸轮轮廓上的推程接触，推动摇杆摆动，摇杆的另一头上的滚子不能与平面凸轮回程轮廓接触，避免出现干涉；当推板组件从机架最前端退回机架尾部时，摇杆另一头上的滚子与平面凸轮轮廓上的回程接触，推动摇杆摆动，此时，与平面凸轮推程接触的滚子也不能与平面凸轮推程轮廓接触，避免出现干涉；为了防止机器振动时，左支承件和右支承件复位准确，用一根拉簧拉住齿条，齿条上的凸肩抵住矩形槽支座时，左支承件和右支承件正好构成V形支撑。

本发明具有的优点和积极效果是：本竹筒V形支撑装置由两个V形支撑组成，每个V形支撑由左支承件和右支承件组合而成；当平面凸轮推程结束时，四杆机构中的销轴II、销轴III和销轴IV位于一条直线上，四杆机构处于自锁状态，此时的左支承件和右支承件刚好逆时针和顺时针转过90度，为推板组件让开前行通道；当平面凸轮回程结束，同时在拉簧作用下，将齿条上的凸肩紧贴矩形槽支座，左支承件和右支承件刚好顺时针和逆时针转过90度，组成V形支撑；与现有的竹筒支撑装置相比，本竹筒V形支撑装置结构简单、安全可靠，使用寿命长，左支承件和右支承件的两个极限位置的定位准确，数控破竹机的安全性也大大提高。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明进一步说明

图1表示推板组件位于机架尾端，竹筒被输送到两个V形支撑中被支承的情况

图2表示其中一个竹筒V形支撑的局部放大图

图3为A-A剖视图，表示V形支撑支承竹筒的情况

图4表示推板组件前行时，平面凸轮推动接近机架中部的四杆机构中摇杆摆动时的情况

图5表示平面凸轮推程结束后，接近机架中部的四杆机构处于自锁位置时的情况

图6表示平面凸轮推程刚与机架前端四杆机构中摇杆接触瞬时的情况

图7表示推板组件位于机架最前端破竹结束时两个V形支撑装置所处的位置

图8表示推板组件返回时，平面凸轮回程推动机架前端四杆机构中摇杆的情况

图9表示推板组件返回时，平面凸轮回程推动接近机架中部的四杆机构中摇杆的情况

图中：1、拉簧座 2、拉簧 3、滚子 4、销轴I 5、摇杆 6、销轴II 7、矩形槽支座 8、销轴III 9、齿轮及联接座组件I 10、带法兰的心轴I 11、齿轮及联接座组件II 12、带法兰的心轴II 13、连杆 14、销轴IV 15、齿条 16、左支承件 17、右支承件 18、平面凸轮 19、推板组件 20、驱动链 21、竹筒 22、破竹刀 23、机架

具体实施方式

一种数控破竹机竹筒V形支撑装置由两个V形支撑组成，每个V形支撑由左支承件和右支承件组合而成。破竹前，推板组件19在驱动链20的带动下返回至机架23尾部，上料机构从机架23左边将竹筒21输送至两个V形支撑装置中(如图1所示)。破竹时，数控破竹机中的传动机构换向传动，推板组件19在驱动链20的带动下向破竹刀22快速前行，推板组件19与竹筒21尾端接触时，竹筒21被推向破竹刀22，当竹筒21前端与破竹刀22接触后，破竹开始，此时，竹筒21不再需V形支撑装置的支撑。在整个破竹过程中，推板组件19左右两侧的平面凸轮18先后经过安装在机架23两个位置上的四杆机构，由平面凸轮18推程轮廓与摇杆5一头的滚子3接触，推动摇杆5摆动，摇杆5推动连杆13、连杆13推动齿条15向前移动，齿条15移动时，带动与其啮合的齿轮转动，即齿轮及联接座组件I9和齿轮及联接座组件II11分别逆时针和顺时针转动，安装在齿轮及联接座组件I9上的左支承件16和齿轮及联接座组件II11上的右支承件17也随着逆时针和顺时针转动(如图4、图6所示)，当平面凸轮18推程结束时，销轴II6、销轴III8、销轴IV14位于一条直线上，摇杆5、连杆13和齿条15共线(如图5、图7所示)，摇杆5摆动到极限位置，四杆机构处于自锁状态，左支承件16和右支承件17转动到与竹筒21平行的位置，即刚好转过90度，为推板组件19让开前进的通道；推板组件19运行至机架23最前端时，一根竹筒21全部被破开，随后，数控破竹机中的传动机构换向传动，推板组件19沿原路返回，在推板组件19从机架23最前端返回机架23尾部的过程中，推板组件19左右两侧的平面凸轮18先后经过机架23两个位置上的四杆机构时，由平面凸轮18回程轮廓与摇杆5另一头的滚子3接触(如图8、图9所示)，推动摇杆5摆动，摇杆5推动连杆13、连杆13带动齿条15向后移动，同时，勾挂在齿条15上的拉簧2也拉动齿条(15)向后移动，齿条15移动时，带动与其啮合的齿轮转动，即齿轮及联接座组件I9和齿轮及联接座组件II11分别顺时针和逆时针转动，安装在齿轮及联接座组件I9上的左支承件16和齿轮及联接座组件II11上的右支承件17也随着顺时针和逆时针转动，当齿条15上的凸肩靠上矩形槽支座7时，齿条15移动至极限位置，左支承件16和右支承件17正好分别顺时针和逆时针转过90度，组合成V形支撑；当推板组件19回到机架23尾部时，自动上料机构再将竹筒21从机架23左侧运送到二个V形支撑上，一个循环结束，重复上述动作，第二根竹筒破竹开始。

Claims (4)

1.一种数控破竹机竹筒V形支撑装置，包括拉簧座(1)、拉簧(2)、滚子(3)、销轴I(4)、摇杆(5)、销轴II(6)、矩形槽支座(7)、销轴III(8)、齿轮及联接座组件I(9)、带法兰的心轴I(10)、齿轮及联接座组件II(11)、带法兰的心轴II(12)、连杆(13)、销轴IV(14)、齿条(15)、左支承件(16)、右支承件(17)、平面凸轮(18)、推板组件(19)、机架(23)，其特征是：在机架(23)左侧前端和接近机架的中部位置安装有两个带法兰的心轴I(10)，两个带法兰的心轴I(10)上空套着齿轮及联接座组件I(9)，在机架右侧与左侧相对应的位置安装有两个带法兰的心轴II(12)，两个带法兰的心轴II(12)上空套着齿轮及联接座组件II(11)，每个齿轮及联接座组件I(9)和齿轮及联接座组件II(11)上分别装有左支承件(16)和右支承件(17)，左支承件(16)和右支承件(17)组合成一个V形支撑；摇杆(5)、连杆(13)、齿条(15)和矩形槽支座(7)构成一个四杆机构，每个四杆机构中的齿条(15)分别与机架(23)左右两侧的齿轮及联接座组件I(9)和齿轮及联接座组件II(11)中的齿轮啮合；拉簧(2)一头勾挂在齿条(15)头部，另一头勾挂在拉簧座(1)上；破竹过程中，推板组件(19)左右两侧的平面凸轮(18)先后经过安装在机架(23)两个位置上的四杆机构时，平面凸轮(18)推程轮廓与摇杆(5)一头的滚子(3)接触，推动摇杆(5)摆动，摇杆(5)推动连杆(13)、连杆(13)带动齿条(15)向前移动，由齿条(15)驱动左右两侧的齿轮及联接座组件I(9)和齿轮及联接座组件II(11)中的齿轮分别逆时针和顺时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件I(9)上的左支承件(16)和齿轮及联接座组件II(11)上的右支承件(17)也随着一起转过90度，为推板组件(19)让开前行通道；破竹完成后，推板组件(19)沿原路返回，推板组件(19)左右两侧的平面凸轮(18)先后经过安装在机架(23)两个位置上的四杆机构时，平面凸轮(18)回程轮廓与摇杆(5)另一头的滚子(3)接触，推动摇杆(5)朝相反的方向摆动，摇杆(5)推动连杆(13)、连杆(13)带动齿条(15)向后移动，同时，在拉簧(2)的作用下，齿条(15)也向后运动，直至齿条(15)上的凸肩靠上矩形槽支座(7)，此时，固联在齿轮及联接座组件I(9)上的左支承件(16)和齿轮及联接座组件II(11)上的右支承件(17)分别顺时针和逆时针转过90度，左支承件(16)和右支承件(17)组合成V形支撑。

2.如权利要求1所述的竹筒V形支撑装置，其特征是：摇杆(5)用销轴II(6)铰接在矩形槽支座(7)上，连杆(13)两头分别用销轴III(8)和销轴IV(14)与摇杆(5)和齿条(15)铰接，齿条(15)装在两个矩形槽支座(7)内；当平面凸轮(18)的推程结束时，摇杆(5)被推至一个极限位置，销轴II(6)、销轴III(8)和销轴IV(14)正好位于一条直线上，四杆机构处于自锁状态。

3.如权利要求1所述的竹筒V形支撑装置，其特征是：安装在机架(23)左侧的两个齿轮及联接座组件I(9)中的左支承件(16)和安装在机架(23)右侧的两个齿轮及联接座组件II(11)中的右支承件(17)组成的V形支撑为左边低、右边高。

4.如权利要求1所述的竹筒V形支撑装置，其特征是：摇杆(5)形状设计成U形，U形两头开有矩形槽，矩形槽中装有可绕销轴I(4)转动的滚子(3)。