CN108501157A - 一种便于收集的全自动木材旋切设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种便于收集的全自动木材旋切设备，包括机架、旋切机构、驱动机构以及切断装置，所述旋切机构具有转动设置于机架上且用于滚动木材的第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊，该第一摩擦辊和第二摩擦辊呈逆时针方向转动，该第三摩擦辊呈顺时针方向转动；该第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊均采用棘轮式摩擦辊，该棘轮式摩擦辊为由若干个棘爪部沿着圆柱轴线组合而成，每一棘爪部均由长半径面、短半径面以及至少两个侧面组成，该长半径面的端部沿着所述至少两个侧面逐渐过渡到短半径面的端部；本发明具有木材旋切故障率低、自动化生产能力强以及产品稳定性好的特点。

Description

一种便于收集的全自动木材旋切设备

本发明专利申请是中国专利申请号201710366702.5的分案申请，原申请的申请号为201710366702.5，申请日为2017年05月23 日，发明名称为一种低故障全自动木材旋切设备。

技术领域

本发明涉及木材加工设备领域，具体涉及的是一种低故障全自动木材旋切设备，其具有木材旋切故障率低、自动化生产能力强以及产品稳定性好的特点。

背景技术

为了实现良好的装饰效果，要求装饰面板表面光滑、平整且无毛刺，通常需要使用较大木径的木材进行加工才能实现上述要求。目前采用较大木材加工这种装饰面板通常有两种设备，一种是有卡轴的旋切机，另一种是无卡轴的旋切机，两者的主要区别是有卡轴的会剩余木材直径较大，浪费木材较为严重，木材利用率较低。

无卡轴木材旋切设备，其由于不具有卡轴，其相对容易出现木材掉落的问题，如此对于摩擦辊的摩擦力要求相对较高一些，传统的摩擦辊基本的思路均是在圆柱形辊本体的表面采用车床等设备加工出各式各样的花纹，利用这些花纹来达到增加摩擦力的作用。但是其并未结合木材和辊本体的实际接触情况以及木材在切割时的自身状态来进行匹配性设计，导致目前仍然存在一定的掉落可能性。

本发明人对于整个旋切机的结构研究多年，对于防止其掉落的角度、整个旋切设备的自动化操作以及让薄片产品稳定性高等方面深入研究，遂开发得到本案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种低故障全自动木材旋切设备，具有木材旋切故障率低、自动化生产能力强以及产品稳定性好的特点。

为了达成上述目的，本发明的解决方案是：

一种低故障全自动木材旋切设备，包括机架、旋切机构、驱动机构以及切断装置，所述旋切机构具有转动设置于机架上且用于滚动木材的第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊，该第一摩擦辊和第二摩擦辊呈逆时针方向转动，该第三摩擦辊呈顺时针方向转动；

其中，该第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊均采用棘轮式摩擦辊，该棘轮式摩擦辊为由若干个棘爪部沿着圆柱轴线组合而成，每一棘爪部均由长半径面、短半径面以及至少两个侧面组成，该长半径面的端部沿着所述至少两个侧面逐渐过渡到短半径面的端部；

该切断装置具有定长测量机构、裁切刀、弹性件以及推顶机构，该定长测量机构具有固定在刀架上的基座、可滑动设置在基座上的测量体以及形成在测量体尾端部的挡块；该弹性件一端固定在刀架上，另一端固定在测量体上以让测量体在裁切完后复位，该裁切刀与测量体在相对于刀架的运动方向上保持同步，该裁切刀在薄板抵顶住挡块时对薄板进行裁切；该推顶机构具有杠杆和推顶头，该杠杆的中部形成为支点，该杠杆一端对应裁切刀下部位置并形成触动部，该推顶头则位于杠杆的另一端，该裁切刀在对薄板进行裁切时抵触该触动部并带动推顶头将切割形成的单片薄板翘起越过挡块。

进一步，所述棘轮式摩擦辊由14个棘爪部组合而成，每一棘爪部具有四个侧面，靠近长半径面一侧的侧面与短半径面的夹角最大并随着与短半径面的距离变近而逐渐变小。

进一步，该木材旋切设备还包括形成在第三摩擦辊两侧的两组阻挡柱，每组阻挡柱均包括三根固定在第三摩擦辊端部的阻挡柱，该三根阻挡柱彼此夹角为120度，每根阻挡柱外表面的高度高于第三摩擦辊的摩擦面的高度，该第一摩擦辊和第二摩擦辊均在摩擦面和端部轴承之间形成有回转让位槽。

进一步，该木材旋切设备还包括位于第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊底部的底部承托辊，该底部承托辊还连接有弹性调节组件，该弹性调节组件包括固定杆、转动杆以及连接在固定杆和转动杆之间的弹簧，该转动杆一端与底部承托辊相连，另一端可转动连接在固定杆上，该底部承托辊顶部与圆木摩擦抵顶。

进一步，该木材旋切设备还包括收集装置，该收集装置设置在刀架上并具有输送带机构、计数机构、承接机构、微处理器、滑轨、截止座、若干个收集仓以及动力机构，该承接机构具有承接硬板以及承接软片，该承接硬板固定在输送带机构的尾部，该承接软片则位于承接硬板和当前处于接收状态的收集仓之间；该计数机构用于对输入至承接硬板的薄片进行计数统计，该计数机构和动力机构均与微处理器相连，该截止座用于对接收状态的收集仓进行定位，该动力机构带动收集仓在滑轨上滑动以切换收集仓是否处于接收状态。

进一步，该切断装置还包括切刀刀座，该切刀刀座与测量体固定相连，该切刀刀座上还形成有转动轴，该转动轴在偏心位置转动连接有第一连杆，该第一连杆通过第二连杆而与裁切刀驱动相连，该裁切刀由竖直导向部限制相对于切刀刀座发生上下运动。

进一步，该刀架上还形成有承接台阶，该切断装置还包括设置在承接台阶上的至少两个弹性支撑座，每个弹性支撑座具有弹簧以及位于弹簧顶部的承托部，该承托部抵顶在薄板下方。

采用上述结构后，本发明的有益效果为：

一、本发明让第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊均采用棘轮式摩擦辊，利用长半径面和短半径面形成落差，进而得到棘轮式结构；本发明利用木材仍然存在一定湿度并均匀一定的弹性，在棘爪部与木材实际接触时，形成了长半径面嵌入和侧面接触的方式，形成一种立体性抵触，把木材牢牢控制在第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊之间，直到切割到最小直径无法切割为止。

二、本发明的切断装置，当薄板运行到切断装置所在位置时，薄板会持续运动直到抵顶住挡块，此时由于薄板会继续运动，这时薄板会带着挡块以及测量体一起在基座上发生平移，此时在薄板抵顶住挡块时该裁切刀会接收到指令，启动裁切，由于这个过程中裁切刀也保持和测量体同步平移，其对薄板的裁切可以确保定长的特性；在裁切刀裁切完成的同时，由于推顶机构的设计，该推顶头会向上运动，进而将切割完成的单片薄板翘起越过挡块，实现单片薄板从切断装置的分离；之后在弹性件的作用下，测量体复位进行下一个循环。

三、本发明进一步通过在第一摩擦辊和第二摩擦辊的摩擦面和端部轴承之间形成回转让位槽，再在第三摩擦辊上形成有阻挡柱，如此让阻挡柱与摩擦面之间间距达到最小，最大程度提高了整个旋切机的旋切效果。本发明利用该回转让位槽和三根阻挡柱之间的配合关系，避免了木材从三个摩擦辊的两侧部滑出，确保木材一直保持在三个摩擦辊之间，降低了设备的故障率，让设备一直处于高效生产。

四、本发明进一步利用计数机构对从输送带机构向外输送的薄片进行计数，当计数机构累计到一个阀值时，该微处理器会接收到指令，再控制动力机构进行一个步进动作，将之收集仓切换为下一个，具体是让收集仓在滑轨上进行一个滑动，自动让下一个收集仓处于承接软片的范围；本发明通过设置承接硬板和承接软片，让薄片在同一个收集仓的过程中不会因为薄片高度不断增加而影响到上下两片薄片之间的整齐程度。与现有计数相比，本发明可以对薄片进行自动化收集，而且还具有结构简单，收集质量高的特点。

附图说明

图1为本发明涉及一种低故障全自动木材旋切设备的立体结构示意图。

图2为第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊对木材进行传动时的示意图。

图3为一个棘爪部的结构示意图。

图4为本发明中切断装置部分的示意图。

图5为图4的放大示意图。

图6为为第三摩擦辊和第二摩擦辊之间配合的示意图。

图7和图8为本发明木材旋切设备配置底部承托辊的示意图。

图9为本发明中收集装置的结构示意图。

图10为木材供给机构的结构示意图。

图中：

机架-1；刀床-2；旋切刀-21；

阻挡块-22；第一摩擦辊-31；第二摩擦辊-32；

第三摩擦辊-33；摩擦面-34；端部轴承-35；回转让位槽-36；

阻挡柱-37；外表面-371；底部承托辊-38；

弹性调节组件-39；固定杆-391；转动杆-392；

弹簧-393；棘轮式摩擦辊-4；棘爪部-41；

长半径面-411；短半径面-412；侧面-413；

圆柱轴线-S；驱动机构-5；

切断装置-6；

定长测量机构-61；基座-611；测量体-612；

挡块-613；裁切刀-62；弹性件-63；

推顶机构-64；杠杆-641；推顶头-642；

触动部-643；切刀刀座-65；转动轴-651；

第一连杆-652；第二连杆-653；竖直导向部-654；

弹性支撑座-66；弹簧-661；承托部-662；承接台阶-67；

收集装置-7；输送带机构-71；

计数机构-72；承接机构-73；承接硬板-731；

承接软片-732；微处理器-74；滑轨-75；

截止座-76；收集仓-77；

木材供给机构-8；第一输送机构-81；第二输送机构-82；

第一感测器-83；十字架-84；转动轴-85。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例来对本发明进行详细阐述。

如图1至图3所示，本发明涉及的一种低故障全自动木材旋切设备，包括机架1、旋切机构、驱动机构5以及切断装置6，所述旋切机构具有转动设置于机架1上且用于滚动木材的第一摩擦辊31、第二摩擦辊32和第三摩擦辊33，该第一摩擦辊31和第二摩擦辊32 呈逆时针方向转动，该第三摩擦辊33呈顺时针方向转动。上述技术特征和现有旋切机一致，对其细节技术特征就不再进行详细阐述。

如图2和图3所示，本发明的改进之处在于，该第一摩擦辊 31、第二摩擦辊32和第三摩擦辊33均采用棘轮式摩擦辊4，该棘轮式摩擦辊4为由若干个棘爪部41沿着圆柱轴线S组合而成，每一棘爪部41均由长半径面411、短半径面412以及至少两个侧面413组成，该长半径面411的端部沿着所述至少两个侧面413逐渐过渡到短半径面412的端部。

在本实施例中，所述棘轮式摩擦辊4由14个棘爪部41组合而成，每一棘爪部41具有四个侧面413，靠近长半径面411一侧的侧面与短半径面412的夹角最大并随着与短半径面412的距离变近而逐渐变小。如图3所示，β1至β3逐渐变小。

这样，本发明涉及的一种低故障全自动木材旋切设备，其让第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊均采用棘轮式摩擦辊，利用长半径面和短半径面形成落差，进而得到棘轮式结构。本发明利用木材仍然存在一定湿度并均匀一定的弹性，在棘爪部与木材实际接触时，形成了长半径面嵌入和侧面接触的方式，形成一种立体性抵触，把木材牢牢控制在第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊之间，直到切割到最小直径无法切割为止。

如图1所示，所述旋切机构还包括刀床2、旋切刀21和阻挡块 22，该旋切刀21、第三摩擦辊33和阻挡块22均设置在刀床2上且随刀床2产生横向移动，该阻挡块22在圆木处于最大直径至最小直径过程中均与圆木下半部分具有水平重叠区域。本发明进一步通过设置阻挡块22，而且阻挡块22始终和刀床2同步运动，这可以让圆木在整个剖切过程中，在圆木的两侧形成阻挡，防止意外掉落的产生。

如图4和图5所示，该切断装置6包括定长测量机构61、裁切刀62、弹性件63以及推顶机构64，该定长测量机构61具有固定在刀架上的基座611、可滑动设置在基座611上的测量体612以及形成在测量体612尾端部的挡块613。

该弹性件63一端固定在刀架上，另一端固定在测量体612上以让测量体612在裁切完后复位，该裁切刀62与测量体612在相对于刀架的运动方向上保持同步，该裁切刀62在薄板抵顶住挡块613时对薄板进行裁切。

该推顶机构64具有杠杆641和推顶头642，该杠杆641的中部形成为支点，该杠杆641一端对应裁切刀62下部位置并形成触动部 643，该推顶头642则位于杠杆641的另一端，该裁切刀62在对薄板进行裁切时抵触该触动部643并带动推顶头642将切割形成的单片薄板翘起越过挡块613。

这样，该切断装置当薄板运行到切断装置所在位置时，薄板会持续运动直到抵顶住挡块613，此时由于薄板会继续运动，这时薄板会带着挡块613以及测量体612一起在基座611上发生平移，此时在薄板抵顶住挡块613时该裁切刀62会接收到指令，启动裁切，由于这个过程中裁切刀62也保持和测量体612同步平移，其对薄板的裁切可以确保定长的特性。在裁切刀62裁切完成的同时，由于推顶机构 64的设计，该推顶头642会向上运动，进而将切割完成的单片薄板翘起越过挡块613，实现单片薄板从切断装置的分离；之后在弹性件的作用下，测量体612复位进行下一个循环。

如图5所示，该切断装置还包括切刀刀座65，该切刀刀座65与测量体612固定相连，该切刀刀座65上还形成有转动轴651，该转动轴651在偏心位置转动连接有第一连杆652，该第一连杆652通过第二连杆653而与裁切刀62驱动相连，该裁切刀62由竖直导向部 654限制相对于切刀刀座65发生上下运动。

如图4和图5所示，该刀架上还形成有承接台阶67，该切断装置还包括设置在承接台阶67上的至少两个弹性支撑座66，每个弹性支撑座66具有弹簧661以及位于弹簧661顶部的承托部662，该承托部662抵顶在薄板下方。利用这个可以在薄板供给过多或过少时给予一定的微调缓冲。

如图6所示，本发明的进一步改进之处在于：该木材旋切设备还包括形成在第三摩擦辊33两侧的两组阻挡柱37。每组阻挡柱37均包括三根固定在第三摩擦辊333端部的阻挡柱37，该三根阻挡柱37 彼此夹角为120度，每根阻挡柱37外表面371的高度高于第三摩擦辊33的摩擦面34的高度，该第一摩擦辊31和第二摩擦辊32均在摩擦面34和端部轴承35之间形成有回转让位槽36。

这样，本发明通过在第一摩擦辊31和第二摩擦辊32的摩擦面 34和端部轴承35之间形成回转让位槽36，再在第三摩擦辊33上形成有阻挡柱37，如此让阻挡柱37与摩擦面34之间间距达到最小，最大程度提高了整个旋切机的旋切效果。利用该回转让位槽36和三根阻挡柱37之间的配合关系，本发明避免了木材从三个摩擦辊的两侧部滑出，确保木材一直保持在三个摩擦辊之间，降低了设备的故障率，让设备一直处于高效生产。

如图7和图8所示，该木材旋切设备还包括位于第一摩擦辊31、第二摩擦辊32和第三摩擦辊33底部的底部承托辊38，该底部承托辊还连接有弹性调节组件39，该弹性调节组件39包括固定杆391、转动杆392以及连接在固定杆391和转动杆392之间的弹簧393，该转动杆392一端与底部承托辊38相连，另一端可转动连接在固定杆 391上，该底部承托39辊顶部与圆木摩擦抵顶。

如图9所示，该收集装置7具有输送带机构71、计数机构72、承接机构73、微处理器74、滑轨75、截止座76、若干个收集仓77 以及动力机构，该承接机构73具有承接硬板731以及承接软片732，该承接硬板731固定在输送带机构71的尾部，该承接软片732则位于承接硬板731和当前处于接收状态的收集仓77之间。

具体地，该动力机构的动力源为步进电机，该计数机构72为设置在输送带机构71两侧的发射单元和接收单元。

该计数机构72用于对输入至承接硬板731的薄片进行计数统计，该计数机构72和动力机构均与微处理器74相连，该截止座76用于对接收状态的收集仓77进行定位，该动力机构带动收集仓77在滑轨 75上滑动以切换收集仓77是否处于接收状态。

这样，本发明利用计数机构72对从输送带机构71向外输送的薄片进行计数，当计数机构72累计到一个阀值时，该微处理器74会接收到指令，再控制动力机构进行一个步进动作，将之收集仓77切换为下一个，具体是让收集仓77在滑轨75上进行一个滑动，自动让下一个收集仓77处于承接软片732的范围。

本发明通过设置承接硬板731和承接软片732，让薄片在同一个收集仓77的过程中不会因为薄片高度不断增加而影响到上下两片薄片之间的整齐程度。与现有计数相比，本发明可以对薄片进行自动化收集，而且还具有结构简单，收集质量高的特点。

如图10所示，为了实现对木材旋切设备进行自动化供料，其还包括木材供给机构8具有第一输送机构81、第二输送机构82、第一感测器83以及十字架84，该第一输送机构81和第二输送机构82均呈水平排布，该第二输送机构82用于承接第一输送机构81输送过来的木料，该十字架84位于第一输送机构81和第二输送机构82之间，该十字架84具有转动轴85，该转动轴85由步进电机带动发生步进转动，该第一感应器感测十字架84下是否有待输送木料。该木材旋切设备每次完成对木材进行旋切之后，就会发送一个指令，让十字架转动一个步距，实现自动供料。

作为一种优选之方案，该低故障木材旋切机还包括设置在刀床和旋切刀之间的角度调节装置，该旋切刀在靠近刀口位置处设置有转动支点，该角度调节装置根据木材当前直径改变旋切刀的角度。具体地，为了实现让旋切刀所切割出来的薄片具有厚度均匀的特点，可以采用数学建模的方式，让刀床和旋切刀之间在横向同步运动的同时，得到旋切刀的曲线变化，然后直接利用建模的模型来发出指令，驱动角度调节装置改变旋切刀的角度。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (4)

1.一种便于收集的全自动木材旋切设备，包括机架、旋切机构、驱动机构以及切断装置，所述旋切机构具有转动设置于机架上且用于滚动木材的第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊，该第一摩擦辊和第二摩擦辊呈逆时针方向转动，该第三摩擦辊呈顺时针方向转动；

其特征在于，该第一摩擦辊、第二摩擦辊和第三摩擦辊均采用棘轮式摩擦辊，该棘轮式摩擦辊为由若干个棘爪部沿着圆柱轴线组合而成，每一棘爪部均由长半径面、短半径面以及至少两个侧面组成，该长半径面的端部沿着所述至少两个侧面逐渐过渡到短半径面的端部；

该木材旋切设备还包括收集装置，该收集装置设置在刀架上并具有输送带机构、计数机构、承接机构、微处理器、滑轨、截止座、若干个收集仓以及动力机构，该承接机构具有承接硬板以及承接软片，该承接硬板固定在输送带机构的尾部，该承接软片则位于承接硬板和当前处于接收状态的收集仓之间；该计数机构用于对输入至承接硬板的薄片进行计数统计，该计数机构和动力机构均与微处理器相连，该截止座用于对接收状态的收集仓进行定位，该动力机构带动收集仓在滑轨上滑动以切换收集仓是否处于接收状态。

2.如权利要求1所述的一种便于收集的全自动木材旋切设备，其特征在于，所述棘轮式摩擦辊由14个棘爪部组合而成，每一棘爪部具有四个侧面，靠近长半径面一侧的侧面与短半径面的夹角最大并随着与短半径面的距离变近而逐渐变小。

3.如权利要求1所述的一种便于收集的全自动木材旋切设备，其特征在于，该木材旋切设备还包括形成在第三摩擦辊两侧的两组阻挡柱，每组阻挡柱均包括三根固定在第三摩擦辊端部的阻挡柱，该三根阻挡柱彼此夹角为120度，每根阻挡柱外表面的高度高于第三摩擦辊的摩擦面的高度，该第一摩擦辊和第二摩擦辊均在摩擦面和端部轴承之间形成有回转让位槽。

4.如权利要求3所述的一种便于收集的全自动木材旋切设备，其特征在于，该切断装置具有定长测量机构、裁切刀、弹性件以及推顶机构，该定长测量机构具有固定在刀架上的基座、可滑动设置在基座上的测量体以及形成在测量体尾端部的挡块；该弹性件一端固定在刀架上，另一端固定在测量体上以让测量体在裁切完后复位，该裁切刀与测量体在相对于刀架的运动方向上保持同步，该裁切刀在薄板抵顶住挡块时对薄板进行裁切；该推顶机构具有杠杆和推顶头，该杠杆的中部形成为支点，该杠杆一端对应裁切刀下部位置并形成触动部，该推顶头则位于杠杆的另一端，该裁切刀在对薄板进行裁切时抵触该触动部并带动推顶头将切割形成的单片薄板翘起越过挡块。