CN107097303B - 一种用于原始木料加工的位置调整装置 - Google Patents
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Abstract
该发明公开了一种用于原木加工的位置调整装置及采用该装置切割木料的方法，涉及原木剖料设备机械设计。该装置采用调整机构的支撑臂将原木托举在调整位置使夹具从两端夹住原木，采用调整机构的支撑臂固定原木，使原木在切割过程中稳定牢固，进行第一次切割；第一切割完成后撤回原木位置调整机构的支撑臂，控制原木旋转机构的转动装置及减速装置使原木旋转90度，再伸出原木位置调整机构，支撑块还是处于水平位置，使支撑块对原木有支撑作用，进行第二次切割；按照上述方法对原木进行第三次和第四次切割，最终将原木切割为方形木料。该装置可通过智能化控制，增加原木的利用率，切割的精度，也可节约人工成本，降低工人的工作危险系数。
Description
技术领域
本发明涉及原木剖料设备机械设计，特别是对原木切割工序的一体化方法。
背景技术
随着经济快速发展，市场对原木的需求量也在快速增大，比如机械零件包装、城市家具等。虽然工业自动化在很多行业得到了极大的提升，但是在原木剖料设备领域却还存在很大的不足。现在的大部分原木剖料设备自动化程度很低，原木切割时需要多人参与。这样不仅使原木切割效率较低，而且浪费人力资源。
在原木的锯切过程，机械设备需要对原木进行夹紧、旋转、移动三个操作。由于市场上的剖料设备一般只能进行其中一种操作，因此我们希望能在一台机械设备上能完成所有操作。本机械设计就是将原木的所有剖料操作集中在一台机械上，解决当前剖料设备集成度较低的问题。工人只需要将原木放置在这个机械上，其他剖料操作就不需要他们参与。这种机械设备会极大降低原木的剖料成本，降低工人受伤的风险。
发明内容
本发明针对当前原木剖料设备集成度低的问题，设计一种能在一台设备上完成原木切割成方木的装置，达到在切割过程中无需人力参与，减少工人受伤风险的目的。
本发明的技术方案是：一种用于原木加工的位置调整装置，该装置包括：基座、载具、原木位置调整机构、可移动原木夹紧机构、原木旋转机构；其中基座上设置有导轨，载具设置有基座上，可沿基座导轨左右移动；载具上固定设置有原木位置调整机构；
所述原木位置调整机构包括左、右两个调整模块，每个调整模块包括：固定于载具上的底板及设置于底板上的导轨、设置于底板上可沿底板导轨前后移动的竖直固定支柱及固定支柱上的竖直导轨、设置于固定支柱上可沿固定支柱导轨上下移动的支撑臂，其中支撑臂末端为向外伸出的左、右支撑架，左、右支撑架之间设置一可沿支撑架转动的支撑块，该支撑块的转动轴与基座导轨平行，支撑块与支撑臂之间设置一位置调整气缸，实现支撑块的转动；当支撑块放下时，用于托举原木；
所述可移动原木夹紧机构包括左、右夹紧模块；所述右夹紧模块包括：固定于载具上导热支撑杆、设置于支撑杆顶端可转动的右螺纹顶针；所述左夹紧模块包括：固定于载具上的支撑台及支撑台上的导轨、设置于支撑台上可沿支撑台左右移动的夹紧气缸和左螺纹顶针，其中左螺纹顶针设置于夹紧气缸的顶端；所述夹紧气缸、左螺纹顶针、右螺纹顶针位于一条直线上；
所述原木旋转机构包括：设置于右夹紧模块上可驱动右螺纹顶针的转动装置和减速装置。
一种采用原木加工的位置调整装置切割木料的方法，该方法首先将原木放置于位置调整装置支撑臂末端的V形凹槽内，通过原木位置调整机构调整原木的位置，使原木的轴线与可移动原木夹紧机构的左右螺纹顶针位于同一直线上，然后原木夹紧机构移动左螺纹顶针和夹紧气缸夹紧原木，再调整原木位置调整机构末端的支撑块，使支撑块处于水平位置，支撑原木，进行第一次切割；第一次切割完成后，撤回原木位置调整机构的支撑臂，控制原木旋转机构的转动装置及减速装置使原木旋转90度，再伸出原木位置调整机构，支撑块还是处于水平位置，使支撑块对原木有支撑作用，进行第二次切割；按照上述方法对原木进行第三次和第四次切割，最终将原木切割为方形木料。
本发明一种用于原始木料加工的位置调整装置，该装置可通过智能化控制，增加原木的利用率，切割的精度，也可节约人工成本，降低工人的工作危险系数。
附图说明
图1为本发明一种用于原始木料加工的位置调整装置的结构示意图；
图2为本发明一种用于原始木料加工的位置调整装置的结构示意图；
图3为本发明一种用于原始木料加工的位置调整装置中的支撑臂末端结构透视图。
图中：1为可移动原木夹紧机构的夹紧气缸，3为剖料载具，2、4、6、10为步进电机，5、7、8为伺服电机，9为支撑块位置调整气缸，11为原木旋转机构的减速装置，12为原木旋转机构的右螺纹顶针，13为原木位置调整机构的活动V型槽，14为原木位置调整机构的支撑臂，15为原木位置调整机构的固定支柱，16为左螺纹顶针。
具体实施方式
下面结合附图说明本发明的具体实施方式。
1.可移动原木夹紧机构、原木旋转机构、原木位置调整机构中的步进电机都为MA860H型两相混合式步进电机。步进电机的额定电流I＝6A，步距角θ＝1.8°，额定转矩M＝12N·m。同时为步进电机配备MA860H型两相混合式步进电机驱动器，输出电路I＝1.0A～7.2A，输入电压U＝AC18～80V/DC24～110V。电机转速由驱动器的细分和输入脉冲信号频率决定。
2.所有螺杆都是单线螺杆。可移动原木夹紧机构、原木位置调整机构的螺杆螺距P＝5mm，导程L＝500mm；载具移动机构螺杆螺距P＝10mm，导程L＝2500mm。
3.原木位置调整机构、载具移动机构中的伺服电机都是华大伺服电机130ST-M10025，额定功率P＝2.6kw，额定转矩M＝10N·m，额定电流I＝10A,。同时为伺服电机配备DS302双通道交流伺服驱动器，输入电压U＝AC220V。
4可移动原木夹紧机构的夹紧气缸型号为SC100×700，原木位置调整机构的调整气缸型号为SC50×100。
5.可移动原木夹紧机构的顶针装置、原木旋转机构的螺纹顶针装置的直径都是4cm，前者的前端是子弹头形状，后者的前端是螺纹平面。
Claims (1)
1.一种用于原木加工的位置调整装置，该装置包括：基座、剖料载具、原木位置调整机构、可移动原木夹紧机构、原木旋转机构；其中基座上设置有导轨，剖料载具设置于基座上，可沿基座导轨左右移动；剖料载具上固定设置有原木位置调整机构；
所述原木位置调整机构包括左、右两个调整模块，每个调整模块包括：固定于剖料载具上的底板及设置于底板上的导轨、设置于底板上可沿底板导轨前后移动的竖直固定支柱及固定支柱上的竖直导轨、设置于固定支柱上可沿固定支柱导轨上下移动的支撑臂，其中支撑臂末端为向外伸出的支撑架，支撑架中间设置一可沿支撑架转动的支撑块，该支撑块的转动轴与基座导轨平行，支撑块与支撑臂之间设置一位置调整气缸，实现支撑块的转动；当支撑块放下时，用于托举原木；
所述可移动原木夹紧机构包括左、右夹紧模块；所述右夹紧模块包括：固定于剖料载具上的导轨支撑杆、设置于支撑杆顶端可转动的右螺纹顶针；所述左夹紧模块包括：固定于剖料载具上的支撑台及支撑台上的导轨、设置于支撑台上可沿支撑台左右移动的夹紧气缸和左螺纹顶针，其中左螺纹顶针设置于夹紧气缸的顶端；所述夹紧气缸、左螺纹顶针、右螺纹顶针位于一条直线上；
所述原木旋转机构包括：设置于右夹紧模块上可驱动右螺纹顶针的转动装置和减速装置；
采用所述原木加工的位置调整装置切割木料的方法为：
首先将原木放置于位置调整装置支撑臂末端的V形凹槽内，通过原木位置调整机构调整原木的位置，使原木的轴线与可移动原木夹紧机构的左右螺纹顶针位于同一直线上，然后原木夹紧机构移动左螺纹顶针和夹紧气缸夹紧原木，再调整原木位置调整机构末端的支撑块，使支撑块处于水平位置，支撑原木，进行第一次切割；第一次切割完成后，撤回原木位置调整机构的支撑臂，控制原木旋转机构的转动装置及减速装置使原木旋转90度，再伸出原木位置调整机构，支撑块还是处于水平位置，使支撑块对原木有支撑作用，进行第二次切割；按照上述方法对原木进行第三次和第四次切割，最终将原木切割为方形木料。
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