CN107214786B

CN107214786B - 竹片的接长方法、竹片接长装置及应用

Info

Publication number: CN107214786B
Application number: CN201710477765.8A
Authority: CN
Inventors: 刘君; 阳芳; 丁小兵; 曾琦
Original assignee: Hunan City University
Current assignee: Hunan City University
Priority date: 2017-06-22
Filing date: 2017-06-22
Publication date: 2022-09-02
Anticipated expiration: 2037-06-22
Also published as: CN107214786A

Abstract

本发明公开了一种沿竹材纵向纤维方向连接的竹片的接长方法、竹片接长装置及应用，接长方法包括制作竹片、开槽、预压、定位、嵌合等步骤；竹片接长装置包括设于工作台上方的推板、料槽；竹片设有榫头、榫槽，料槽中处于同一水平位置的竹片为榫头与榫槽相对放置；推板工作行程末端设有压平机构；竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，其特征是竹片接长装置连接而成的竹片条以侧面朝上排放的方式依次粘接，两侧夹紧，上下加压，胶液固化即得车厢底板；竹片条以多个竹片嵌合连接而成；本发明竹片采用榫卯连接紧固；竹片在料槽排列预定位又二次调整定位；压头防止错位，其楔形进口便于进料；翻转式有序卸料避免物料堆积；实现机械化生产。

Description

竹片的接长方法、竹片接长装置及应用

技术领域

本发明涉及一种竹材加工设备，具体地说是涉及一种竹片的接长方法、竹片接长装置及应用。

背景技术

车厢板泛指应用在车厢上的所有木板材的总称，包括车厢侧板，车厢底板，车厢箱板。车厢底板指的是车厢地板。车厢底板常以桦木，榉木，核桃木等木质材料为原料。然而树木成材时间长，造成木材短缺、成本高，因此急需其他替代原料。近年来，车厢轻量化成为发展趋势。在直接减少建造车辆使用的材料的同时，车辆自重减轻可以降低运行阻力，节省牵引以及制动需要的能量；减少对车轮的磨损，进而减少车辆的维护成本。

竹材具备具备木材的部分优点，且生材快、原料来源广，比木材强度更高，更耐用，有很好的发展前景。其中以毛竹分布较广，毛竹竹杆高达10 m～20m，竹壁厚度10㎜左右，但由于竹杆的外形多呈圆锥体状或椭圆锥体状，其按纵向纤维的纹理剖切出的竹片若过长，则竹片一头宽，一头窄，呈梯形状，反而降低竹材利用率。因此，其外形决定了不能加工出太长的竹片。

车厢底板其长度要求达到6m或者8m，厚度18㎜～22㎜。而现加工竹片长度最长为2460㎜，竹片厚度一般为6～8㎜，宽度为16㎜～24㎜。因此，若采用竹材加工车厢底板则需要由若干个竹片依次连接接长，即在长度方向上需有2～4个接口。

竹、木材料接长用得较多的接口方式为指接（参见附图1），采用锯齿状接口，类似两手手指交叉对接，故称指接板。目前市场上仅有木材指接的接长设备，并没有竹片接长设备。虽然市场上出现的竹质板材的竹片采用的连接方式多样，但在其加工时所使用到的加工设备中仅存有对竹片连接端进行加工处理的设备，而国内竹片与竹片的接长工艺仍停留在采用手工接长，需用人工多，生产效率低，劳动强度大，因人工工资越来越高，生产成本不断增加。

车厢轻量化并不是仅仅单纯减重，关键是使车辆兼顾轻量化和安全性。车厢底板作为主要承重部件，强度要求高。然而，竹材只有纵向纤维，通过受力分析，采用指接接长的方式（相当于纵向纤维被打断），相对完整的长竹片而言其抗拉强度、抗弯强度大大降低。

为保证指接板接口处受力均衡，需将相邻竹片长度方向的接口处错开排列拼成板（参见附图2）。则需要对不同长度规格的竹片进行接长。

发明内容

本发明的目的是提供一种沿竹材纵向纤维方向连接的竹片的接长方法、竹片接长装置及应用。

本发明是采用如下技术方案实现其发明目的的，一种竹片的接长方法，它包括以下步骤：

⑴制作竹片：将竹材截断、剖切、去竹隔，然后刨削去竹青和竹黄，成为竹片；

⑵开槽：将竹片的一端开榫槽或两端分别开榫槽；

⑶预压：由于切割开槽可能会导致竹片产生曲度，故将开槽后的竹片利用压机压平，使其平整无曲度；

⑷定位：将压平后的竹片送入竹片接长装置排序后依次进行对应定位，使竹片两两定位为榫头与榫槽相对的位置；

⑸嵌合：在竹片接长装置的推送机构的推送下使榫头与榫槽相对的各对竹片在其上方（未定位嵌合）的竹片的重量压力与推送机构的推力的共同作用下相互嵌合；

⑹压实：逐渐紧密嵌合在一起的两竹片由推送机构推行至竹片接长装置的压平机构的正下方，压平机构使两竹片之间的榫卯接口处在推送的同时被挤压平，使被嵌合的竹片各面平齐，避免接口处错位，即得到接长的竹片条；

⑺卸料：推送机构将接好的竹片条推送至卸料机构后回到初始工位进行下一对竹片的推送，此时卸料机构将推送至此的竹片条翻转卸下，再送至下一工序送至另一规格的竹片接长装置；依此原理，亦可实现竹片与竹片条或2根竹片条的接长。

根据车厢底板的尺寸规格，本发明所述的竹片的厚度为6㎜～10㎜，宽度为16㎜～24㎜，长度为1000㎜～2500㎜。

本发明步骤⑷中所述的竹片被分别放入竹片接长装置的料槽中，两料槽互为平行设置，使堆码在其中一个料槽中的竹片与其相邻的料槽中的另一竹片相互平行，且分别位于不同料槽中处于同一水平位置（以及同时落到竹片接长装置工作台上）的竹片以榫头与榫槽相对的方向放置；由于加工误差造成竹片长短不一或部分竹片仍存在轻微的曲度造成垂直投影上的长度变短，此时可能会出现落在竹片接长装置工作台上的竹片之间榫头与榫槽不对应，则此时竹片接长装置的定位机构对落到竹片接长装置的工作台上的竹片的位置进行调整，使同时落在工作台面上的各竹片准确定位为榫头与榫槽相对的位置。

本发明所述的压平机构包括设于工作台压实工位处上方的压头，根据竹片的不同厚度规格通过调节压头之上的弹簧螺母而设置压头与工作台面之间的间距（压头与工作台上表面之间的间距即为竹片的厚度）；步骤⑹中所述的各竹片逐渐嵌合后被推送至压平机构的压头下，使两竹片上下面平齐。

本发明所述的推送机构包括由动力驱动可在工作台上水平运动的推板，推板的厚度小于竹片的厚度；所述的定位机构包括设于工作台（位于料槽的下方）定位工位处两端的弹簧挡板，所述的料槽与竹片推送方向平行的侧面的下端设有定位顶板，定位顶板的底边与工作台上表面之间的间距小于竹片的厚度，且大于等于推板的厚度，料槽的其余三方侧面的下端与工作台上表面之间的间距大于等于竹片的厚度；通过弹簧挡板与定位顶板之间距离的活动调节，使落到工作台上的竹片的接长端抵住定位顶板，实现竹片之间以榫头与榫槽相对的方式榫卯定位；所述的工作台上位于定位工位与压实工位之间设有可升降的定位销，工作台两侧距各定位销做在直线一竹片宽度距离处设有触碰开关或红外感应开关，适用于料槽中竹片过少或尾料的最后接长，竹片自身无法受到上方而来的压力，定位销升起顶住其中一竹片与被推行而来的另一竹片进行嵌合，当推板推行至触碰开关或红外感应开关处时，定位销落下使嵌合在一起的竹片由推板推送通过随后进入压实工位。

一种竹片接长装置，它包括机架，机架上设有工作台，所述的工作台的上方设有由动力驱动可沿工作台上表面水平推拉运动的推板；所述的工作台的上方设有用于填装竹片的料槽，两料槽互为平行设置，各料槽连接固定于机架，所述的料槽的下端与工作台上表面之间的间距大于等于竹片及推板的厚度；所述的竹片的一端或两端分别设有榫头、榫槽，所述的料槽内侧与竹片尺寸匹配，料槽中的竹片与其相邻料槽中处于同一水平位置的另一竹片相互平行且为榫头与榫槽相对互补的方向放置；所述的推板的工作行程处于工作台与料槽之间，且由料槽的一侧到料槽的另一侧；所述的工作台上方位于推板工作行程的末端设有连接于机架的压平机构。

本发明所述的工作台（位于料槽的下方）定位工位处的两端分别连接有弹簧挡板；所述的料槽与推板推送方向平行的侧面的下端设有定位顶板，定位顶板的底边与工作台上表面之间的间距小于竹片的厚度，且大于等于推板的厚度，料槽的其余三方侧面的下端与工作台上表面之间的间距大于等于竹片的厚度；通过弹簧挡板与定位顶板之间距离的活动调节，使落到工作台上的竹片的接长端抵住定位顶板，实现竹片之间以榫头与榫槽相对的方式榫卯定位。

本发明所述的压平机构包括设于工作台压实工位处上方的压头，压头的上部连接于机架，且压头上设有用于调节压头与工作台面之间间距的弹簧螺母，根据竹片的不同厚度规格通过调节压头之上的弹簧螺母而设置压头与工作台面之间的间距（压头与工作台上表面之间的间距即为竹片的厚度）；榫头与榫槽相对并逐渐嵌合的竹片被推送至压头下，在推板推力及压头与工作台面之间有限空间限制的共同作用下，使两竹片充分嵌合且上下面平齐。

本发明所述的压平机构设有1～3个压头；压头的进料端为楔形，便于竹片推入；所述的压平机构的出料端设有卸料机构，所述的卸料机构包括由动力带动旋转的卸料轮，与卸料轮的转速与推送机构的推送速度相匹配，卸料轮的下方设有下料输送轨，将卸下的竹片条送至下一工序送至另一规格的竹片接长装置；所述的工作台上表面设有滑槽，所述的推板的下方设有在滑槽内沿其滑动的滑轮，减小摩擦阻力，便于推板的灵活运动。

一种如上述竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，所述的车厢底板生产方法中将采用竹片接长装置连接而成的竹片条以侧面朝上排放的方式依次粘接，然后将两侧夹紧，上下压板加压，待胶液固化即得车厢底板（竹片宽度即为车厢底板的厚度）；所述的竹片条以3～5个竹片沿竹材纵向纤维方向（依竹片长度方向）嵌合连接而成。

由于采用上述技术方案，本发明较好的实现了发明目的，其竹片之间采用榫卯连接，连接紧固，强度高；竹片在料槽排列进行预定位，落在工作台又进行二次调整定位，竹片之间的榫卯嵌合准确无误；通过压头时竹片连接紧实，防止连接处发生错位；楔形进口的压头便于进料；采用翻转式有序卸料，避免物料堆积；工序衔接流畅、结构简单，保证强度的同时实现了竹片接长的机械化，从而能利用竹材批量化完成车厢底板的生产。

附图说明

图1是现有技术中竹、木材料以指接方式接长的结构示意图；

图2是现有技术中指接板的接口分布结构示意图；

图3是本发明实施例1中竹片接长装置的结构示意图；

图4是本发明实施例1中竹片接长装置的推板、压板的结构示意图；

图5是本发明实施例2中竹片接长装置的结构示意图；

图6是本发明实施例2中定位机构的弹簧挡板的结构示意图；

图7是本发明实施例2中定位顶板的结构放大示意图；

图8是本发明实施例3中竹片接长装置的结构示意图；

图9是本发明实施例3中卸料机构的结构示意图；

图10是本发明中定位销的结构示意图；

图11是实施例4中竹片的结构放大示意图；

图12是实施例5中竹片的结构放大示意图。

图中：1、工作台；2、动力；3、推板；4滑槽；5、滑轮；6、定位顶板；7、料槽；8、竹片；9、弹簧螺母；10、压头；11、压实工位；12、定位工位；13、弹簧挡板；14、卸料轮；15、下料输送轨；16、定位销；17、红外感应开关探头；81、榫头；82、榫槽。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

实施例1：

由图3、图4可知，一种竹片的接长方法，它包括以下步骤：

⑵开槽：将竹片的一端开榫槽或两端分别开榫槽（本实施例为一端开有1个榫槽）；

⑺卸料：推送机构将接好的竹片条推送至卸料机构后回到初始工位进行下一对竹片的推送，此时将推送至此的竹片条卸下，再送至下一工序送至另一规格的竹片接长装置。

根据车厢底板的尺寸规格，本发明所述的竹片的厚度为6㎜～10㎜，宽度为16㎜～24㎜，长度为1000㎜～2500㎜（本实施例竹片的厚度为10㎜，宽度为24㎜，长度为2500㎜）。

本发明步骤⑷中所述的竹片被分别放入竹片接长装置的料槽中，两料槽互为平行设置，使堆码在其中一个料槽中的竹片与其相邻的料槽中的另一竹片相互平行，且分别位于不同料槽中处于同一水平位置（以及同时落到竹片接长装置工作台上）的竹片以榫头与榫槽相对的方向放置。

本发明所述的推送机构包括由动力驱动可在工作台上水平运动的推板，推板的厚度小于竹片的厚度。

一种竹片接长装置，它包括机架，机架上设有工作台，所述的工作台的上方设有由动力驱动可沿工作台上表面水平推拉运动的推板；所述的工作台的上方设有用于填装竹片的料槽，两料槽互为平行设置，各料槽连接固定于机架，所述的料槽的下端与工作台上表面之间的间距大于等于竹片及推板的厚度；所述的竹片的一端或两端（本实施例为仅一端）分别设有榫头、榫槽，所述的料槽内侧与竹片尺寸匹配，料槽中的竹片与其相邻料槽中处于同一水平位置的另一竹片相互平行且为榫头与榫槽相对互补的方向放置；所述的推板的工作行程处于工作台与料槽之间，且由料槽的一侧到料槽的另一侧；所述的工作台上方位于推板工作行程的末端设有连接于机架的压平机构。

本发明所述的压平机构设有1～3个压头（本实施例为1个）；压头的进料端为楔形；所述的工作台上表面设有滑槽，所述的推板的下方设有在滑槽内沿其滑动的滑轮，减小摩擦阻力，便于推板的灵活运动。

一种如上述竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，所述的车厢底板生产方法中将采用竹片接长装置连接而成的竹片条以侧面朝上排放的方式依次粘接，然后将两侧夹紧，上下压板加压，待胶液固化即得车厢底板（竹片宽度即为车厢底板的厚度）；所述的竹片条以3～5个竹片（本实施例为3个）沿竹材纵向纤维方向（依竹片长度方向）嵌合连接而成。

实施例2：

由图5～图7可知，本发明所述的竹片的接长方法的步骤⑵中竹片为一端开有2个榫槽。

本发明所述的竹片的厚度为6㎜～10㎜，宽度为16㎜～24㎜，长度为1000㎜～2500㎜（本实施例竹片的厚度为10㎜，宽度为24㎜，长度为2500㎜）。

本发明所述的竹片的接长方法的步骤⑷中所述的竹片被分别放入竹片接长装置的料槽中，两料槽互为平行设置，使堆码在其中一个料槽中的竹片与其相邻的料槽中的另一竹片相互平行，且分别位于不同料槽中处于同一水平位置（以及同时落到竹片接长装置工作台上）的竹片以榫头与榫槽相对的方向放置；由于加工误差造成竹片长短不一或部分竹片仍存在轻微的曲度造成垂直投影上的长度变短，此时可能会出现落在竹片接长装置工作台上的竹片之间榫头与榫槽不对应，则此时竹片接长装置的定位机构对落到竹片接长装置的工作台上的竹片的位置进行调整，使同时落在工作台面上的各竹片准确定位为榫头与榫槽相对的位置。

本发明所述的推送机构包括由动力驱动可在工作台上水平运动的推板，推板的厚度小于竹片的厚度；所述的定位机构包括设于工作台（位于料槽的下方）定位工位处两端的弹簧挡板，所述的料槽与竹片推送方向平行的侧面的下端设有定位顶板，定位顶板的底边与工作台上表面之间的间距小于竹片的厚度，且大于等于推板的厚度，料槽的其余三方侧面的下端与工作台上表面之间的间距大于等于竹片的厚度；通过弹簧挡板与定位顶板之间距离的活动调节，使落到工作台上的竹片的接长端抵住定位顶板，实现竹片之间以榫头与榫槽相对的方式榫卯定位。

本发明所述的压平机构设有1～3个（本实施例为3个）压头；压头的进料端为楔形；所述的工作台上表面设有滑槽，所述的推板的下方设有在滑槽内沿其滑动的滑轮，减小摩擦阻力，便于推板的灵活运动。

本发明所述的竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，所述的竹片条以3～5个竹片（本实施例为5个）沿竹材纵向纤维方向（依竹片长度方向）嵌合连接而成。

余同实施例1。

实施例3：

由图8、图9可知，一种竹片的接长方法，它包括以下步骤：

⑵开槽：将竹片的一端开榫槽或两端分别开榫槽为（本实施例为一端开有2个榫槽）；

根据车厢底板的尺寸规格，本发明所述的竹片的厚度为6㎜～10㎜，宽度为16㎜～24㎜，长度为1000㎜～2500㎜（本实施例竹片的厚度为8㎜，宽度为22㎜，长度为1250㎜）。

本发明所述的压平机构设有1～3个压头（本实施例为3个）；压头的进料端为楔形；所述的压平机构的出料端设有卸料机构，所述的卸料机构包括由动力带动旋转的卸料轮，与卸料轮的转速与推送机构的推送速度相匹配，卸料轮的下方设有下料输送轨，将卸下的竹片条送至下一工序送至另一规格的竹片接长装置；所述的工作台上表面设有滑槽，所述的推板的下方设有在滑槽内沿其滑动的滑轮，减小摩擦阻力，便于推板的灵活运动。

一种如上述竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，所述的车厢底板生产方法中将采用竹片接长装置连接而成的竹片条以侧面朝上排放的方式依次粘接，然后将两侧夹紧，上下压板加压，待胶液固化即得车厢底板（竹片宽度即为车厢底板的厚度）；所述的竹片条以3～5个竹片（本实施例为4个）沿竹材纵向纤维方向（依竹片长度方向）嵌合连接而成。

实施例4：

由图11可知，本发明所述的竹片的接长方法的步骤⑵中竹片为两端各开有2个榫槽。

余同实施例3。

实施例5：

由图12可知，本发明所述的竹片的接长方法的步骤⑵中竹片为一端开有1个榫槽，另一端开有2个榫槽。

余同实施例3。

Claims

1.一种竹片的接长方法，其特征是它包括以下步骤：

⑵开槽：将竹片的一端开榫槽或两端分别开榫槽；

⑶预压：将开槽后的竹片利用压机压平，使其平整无曲度；

⑸嵌合：在竹片接长装置的推送机构的推送下使榫头与榫槽相对的各对竹片相互嵌合；

⑹压实：嵌合在一起的两竹片由推送机构推行至竹片接长装置的压平机构的正下方，压平机构使两竹片之间的榫卯接口处在推送的同时被挤压平，即得到竹片条；

⑺卸料：推送机构将接好的竹片条推送至卸料机构后回到初始工位，此时卸料机构将竹片条翻转卸下；

步骤⑴中所述的竹片的厚度为6㎜～10㎜，宽度为16㎜～24㎜；

步骤⑷中所述的竹片被分别放入竹片接长装置的料槽中，两料槽互为平行设置，使堆码在其中一个料槽中的竹片与其相邻的料槽中的另一竹片相互平行，且分别位于不同料槽中处于同一水平位置的竹片以榫头与榫槽相对的方向放置；竹片接长装置的定位机构对落到竹片接长装置的工作台上的竹片的位置进行调整，使同时落在工作台面上的各竹片准确定位为榫头与榫槽相对的位置；

所述的压平机构包括设于工作台压实工位处上方的压头，通过调节压头之上的弹簧螺母而设置压头与工作台面之间的间距；步骤⑹中所述的竹片嵌合后被推送至压平机构的压头下；

所述的推送机构包括由动力驱动可在工作台上水平运动的推板，推板的厚度小于竹片的厚度；所述的定位机构包括设于工作台定位工位处两端的弹簧挡板，所述的料槽与竹片推送方向平行的侧面的下端设有定位顶板，定位顶板的底边与工作台上表面之间的间距小于竹片的厚度，且大于等于推板的厚度；通过弹簧挡板与定位顶板之间距离的活动调节，使落到工作台上的竹片之间以榫头与榫槽相对的方式定位。

2.一种竹片接长装置，它包括工作台，其特征是所述的工作台的上方设有由动力驱动可沿工作台上表面水平推拉运动的推板；所述的工作台的上方设有用于填装竹片的料槽，两料槽互为平行设置；所述的竹片的一端或两端分别设有榫头、榫槽，所述料槽中的竹片与其相邻料槽中处于同一水平位置的另一竹片为榫头与榫槽相对互补的方向放置；所述的推板的工作行程处于工作台与料槽之间，且由料槽的一侧到料槽的另一侧；所述的工作台上方位于推板工作行程的末端设有压平机构；所述的工作台定位工位处的两端分别连接有弹簧挡板；所述的料槽与推板推送方向平行的侧面的下端设有定位顶板，定位顶板的底边与工作台上表面之间的间距小于竹片的厚度，且大于等于推板的厚度；所述的压平机构包括设于工作台上方的压头，压头上设有用于调节压头与工作台面之间间距的弹簧螺母；所述的压平机构设有1～3个压头；压头的进料端为楔形；所述的压平机构的出料端设有卸料机构，所述的卸料机构包括由动力带动旋转的卸料轮；所述的工作台上表面设有滑槽，所述的推板的下方设有在滑槽内沿其滑动的滑轮。

3.一种如权利要求2所述的竹片接长装置在车厢底板生产方法中的应用，其特征是所述的车厢底板生产方法中将采用竹片接长装置连接而成的竹片条以侧面朝上排放的方式依次粘接，然后将两侧夹紧，上下加压，待胶液固化即得车厢底板；所述的竹片条以3～5个竹片沿竹材纵向纤维方向嵌合连接而成。