CN108638264A - 木材加工装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及木材加工领域，具体涉及木材加工装置，包括切割机构、除枝机构、剥皮机构和移转机构；切割机构包括支撑单元和切割单元，支撑单元包括支撑台、支撑板和气囊，切割单元包括螺杆、螺母座和切割锯；剥皮机构包括剥皮单元和产气单元，剥皮单元包括滑轨、剥皮刀和弹簧，产气单元包括连接杆、活塞和管体，管体的两端均与气囊连通；除枝机构包括承接板、立转杆和除枝单元，除枝单元包括冲压杆、除枝刀和气缸，冲压杆的一端与气缸输出轴固定连接，冲压杆的另一端与除枝刀铰接。采用本技术方案时，方便对弯曲木材进行剥皮。

Description

木材加工装置

技术领域

本发明涉及木材加工领域，具体涉及木材加工装置。

背景技术

现在学校的课桌大多采用刨花板制成，刨花板又叫微粒板、颗粒板、蔗渣板，比较经济适用，木材上剥除的树皮，是加工刨花板的重要原材料之一。

传统的木材剥皮机主要是单滚筒式，圆木跟随滚筒的滚动而不断地旋转、翻滚，滚筒上带有凸起，通过凸起不断地碰撞、敲击木材表面来实现剥皮，剥下的树皮从滚筒上面的落料口排出，剥好的圆木从滚筒一端的出料口排出。但是这种单滚筒式转动结构在剥皮箱内极易产生死角，特别是在放入多根圆木或圆木直径较小时，木料不能完全循环，因而受力不均，剥皮效果较差。

为了提高剥皮效果，现在通常采用的是刀片式剥皮机，该剥皮机通过刮刀对旋转的圆木进行剥皮，但是对于树干弯曲的木材而言，其剥皮效果较差，而且因大部分木材的分枝较多，在旋转剥皮的过程中对刮刀的损伤较大，同时剥皮之后还需要对木材进行切割分段，非常麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种方便对弯曲木材进行剥皮的装置。

为达到上述目的，本发明的技术方案提供木材加工装置，包括机架，机架上依次设置有切割机构、除枝机构、剥皮机构以及能带动木材移动并转动的移转机构；

所述切割机构包括支撑单元和切割单元，所述支撑单元包括支撑台、支撑板以及位于支撑台和支撑板之间的气囊；所述切割单元包括第一伺服电机、滚珠丝杠副和切割锯，所述第一伺服电机固定在机架上，所述滚珠丝杠副包括螺杆和螺母座，所述螺杆与第一伺服电机输出轴固定连接，所述切割锯固定在螺母座上；

所述剥皮机构包括剥皮单元和产气单元，所述剥皮单元包括固定在机架上的滑轨、滑动设置于滑轨内的剥皮刀以及连接滑轨与剥皮刀的弹簧；所述产气单元包括固定在机架上的管体、滑动设置于管体内的活塞以及连接活塞与剥皮刀的连接杆，所述管体的侧壁以及管体的两端设有单向阀门，管体的两端均与气囊连通；

除枝机构包括立转杆和除枝单元，所述除枝单元包括冲压杆、环形的除枝刀以及固定在机架上的气缸，所述冲压杆的一端与气缸输出轴固定连接，所述冲压杆的另一端与除枝刀铰接，所述除枝刀包括第一除枝刃和第二除枝刃，第一除枝刃和第二除枝刃之间形成与立转杆配合的缺口。

本方案的技术效果是：通过移转机构带动木材移动并转动的过程中与剥皮单元配合，剥皮刀对转动中的木材进行剥皮。剥皮过程中剥皮刀在滑轨内往复移动，从而通过连接杆带动活塞在管体内往复移动，管体内产生的气流进入气囊中，在气囊逐渐膨胀的过程中推动支撑板和木材移动；同时第一伺服电机带动切割单元中的螺杆转动，从而带动螺母座和切割锯移动，对木材进行切割。

完成切割后的木材在立转杆的推动下，木材的上端从第一除枝刃和第二除枝刃之间形成的缺口进入除枝刀内，在除枝单元中气缸和冲压杆的作用下，除枝刀对木材上的树枝进行切削；同时由于木材是弯曲的，第一除枝刃和第二除枝刃之间形成的缺口能确保第一除枝刃和第二除枝刃在不同的时间点与树枝接触，确保环形的除枝刀能沿木材轴向顺利移动，有效避免了第一除枝刃和第二除枝刃同时与树枝接触而不便调节除枝刀方向的问题，确保了除枝刀不会卡入树枝，实现树枝的顺利去除。

进一步的，所述移转机构包括第二伺服电机、齿条和齿杆，所述齿条固定在机架上，所述第二伺服电机滑动设置于机架上，第二伺服电机输出轴上固定有夹持爪，且第二伺服电机输出轴上同轴固定有第一锥齿轮；所述齿杆转动设置在第二伺服电机的机壳上，且齿杆与齿条啮合，所述齿杆上同轴固定连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。本方案的技术效果是：移转机构通过带动木材平稳移动的同时带动木材匀速转动，实现木材的均匀剥皮。

进一步的，所述立转杆的上端固定有弧形块。本方案的技术效果是：立转杆在推动木材转动的过程中更加稳定，确保木材按既定路线转动。

进一步的，所述支撑板上固定有限位板。本方案的技术效果是：在切割过程中，限位板对木材进行限位，确保切割的顺利进行。

进一步的，所述滑轨内固定有石墨层。本方案的技术效果是：一方面减小剥皮刀与滑轨的摩擦力，确保剥皮刀顺利滑动，另一方面能增强滑轨强度，避免木材转动过程中将冲击力传递至滑轨后损坏滑轨。

附图说明

图1为本发明剥皮前的示意图；

图2为本发明剥皮时的示意图；

图3为本发明除枝时的示意图；

图4为图1的俯视图(未示出除枝单元)；

图5为图1中剥皮刀的左视图；

图6为除枝刀的示意图；

图7为剥皮机构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

说明书附图中的附图标记包括：第二伺服电机1、齿条2、齿杆3、支撑杆4、夹持爪5、第一锥齿轮6、第二锥齿轮7、支撑台8、支撑板9、气囊10、切割锯11、螺杆12、螺母座13、限位杆14、限位板15、第一伺服电机16、滑轨17、剥皮刀18、弹簧19、管体20、活塞21、连接杆22、第二除枝刃23、承接板24、立转杆25、弧形块26、气缸27、冲压杆28、除枝刀29、冲压板30、第一除枝刃31。

如图1所示的木材加工装置，机架上从右至左依次设置有切割机构、除枝机构、剥皮机构和移转机构。

移转机构包括第二伺服电机1、齿条2和齿杆3，齿条2固定在机架上；如图4所示，第二伺服电机1上下两侧的机壳上固定有支撑杆4，支撑杆4滑动设置于机架上。如图1所示，第二伺服电机1输出轴上固定有夹持爪5，夹持爪5用于抱紧呈弯曲的木材，第二伺服电机1输出轴上还同轴固定有第一锥齿轮6，其中第二伺服电机1能够正反向转动。齿杆3转动安装在第二伺服电机1的机壳上，而且齿杆3与齿条2啮合；齿杆3上同轴固定连接有第二锥齿轮7，第二锥齿轮7与第一锥齿轮6啮合。

切割机构包括支撑单元和切割单元，支撑单元包括支撑台8、支撑板9和气囊10。支撑台8安装在机架上，气囊10位于支撑台8上，支撑板9放置于气囊10上，支撑板9上固定有限位板15，待切割的整根木材放置在支撑板9上。如图4所示，切割单元包括第一伺服电机16、滚珠丝杠副和切割锯11，第一伺服电机16固定在机架上，滚珠丝杠副包括螺杆12和螺母座13，螺杆12上端与第一伺服电机16输出轴固定连接，机架上固定有限位杆14，螺母座13上开有平行于螺杆12的孔洞，限位杆14穿过孔洞后对螺母座13进行限位，切割锯11固定在螺母座13上。

如图1、7所示，剥皮机构包括剥皮单元和产气单元，剥皮单元包括滑轨17、剥皮刀18和弹簧19。滑轨17固定在机架上，如图5所示的剥皮刀18滑动设置于滑轨17内，滑轨17内固定有石墨层，剥皮刀18和滑轨17通过弹簧19固定连接。如图7所示，产气单元包括管体20、活塞21和连接杆22，管体20固定在机架上，活塞21滑动设置于管体20内，连接杆22的左端与剥皮刀18的上端固定连接，连接杆22的右端与活塞21的上端面固定连接。管体20的上下两端均连接有软管，管体20上下两端的软管与气囊10连通，软管的端头上固定有单向阀门，管体20的右侧壁上也安装单向阀门，其中管体20上下两端的单向阀门能向软管内通气流，管体20右侧壁上的单向阀门能向管体20内通气体。

除枝机构包括承接板24、立转杆25和除枝单元，承接板24上开有条形孔，立转杆25的下端铰接设置在条形孔的孔壁上，立转杆25的上端固定有弧形块26，弧形块26与木材的侧壁贴合。除枝单元包括气缸27、冲压杆28和环形的除枝刀29，气缸27固定在机架上，气缸27输出轴上固定有冲压板30，冲压杆28的上端与冲压板30固定连接，冲压杆28的下端与除枝刀29铰接。如图6所示，除枝刀29包括第一除枝刃31和第二除枝刃23，第一除枝刃31和第二除枝刃23之间形成缺口。

在对木材进行加工时，如图1所示，先将整根木材放置在支撑板9上，然后通过夹持爪5将事先切割好的一段木材固定，再依次启动第二伺服电机1和第一伺服电机16，第二伺服电机1输出轴正向转动的过程中带动第一锥齿轮6正向转动，从而带动第二锥齿轮7和齿杆3正向转动，齿杆3与齿条2啮合，带动第二伺服电机1向左移动，进而带动木材向左移动。

如图2所示，第二伺服电机1带动木材向左移动的同时带动木材转动，剥皮刀18与木材的树皮接触后，对木材进行剥皮处理；同时由于木材呈弯曲状，而且剥皮刀18上端固定连接有弹簧19，所以在剥皮的过程中，剥皮刀18不断上下往复移动，从而带动活塞21上下往复移动；当活塞21向上移动时，产生的气流经软管进入气囊10内，气囊10逐渐膨胀的过程中推动支撑板9向上移动，从而推动整根木材向上移动；同时如图4所示的第一伺服电机16启动后，第一伺服电机16输出轴带动螺杆12正向转动，从而带动螺母座13和切割锯11向下移动，在如图2所示整根木材向上移动的同时，对支撑板9上的整根木材进行切割；当如图4所示的切割锯11向下移动一段距离后，第一伺服电机16输出轴反向转动，从而带动螺杆12反向转动，进而带动螺母座13和切割锯11向上移动，切割锯11上下往复移动的过程中完成对木材的切割。

同样如图2所示，切割后的木材沿承接板24向下滑动，然后关闭第一伺服电机16，当木材下端与立转杆25下端接触后，立转杆25受到木材的重力作用后绕铰接点逆时针转动，从而通过立转杆25上端推动木材逆时针转动至如图3所示位置；然后人工启动气缸27，气缸27输出轴向下伸长的过程中带动冲压板30和冲压杆28向下移动，从而带动除枝刀29沿木材轴向向下移动，进而使第一除枝刃31和第二除枝刃23分别对树枝进行切削。

对树枝除枝完成后，气缸27输出轴向上收缩，木材倾倒在承接板24上；待木材剥皮完成后，关闭第二伺服电机1，将木材从夹持爪5上取下，然后再次启动第二伺服电机1，第二伺服电机1输出轴反向转动的过程中带动第二伺服电机1向右移动，当第二伺服电机1复位至如图1所示位置时，将气囊10内的气体泄出，并推动支撑板9上的木材向左移动至如图1所示位置，然后通过夹持爪5抱紧除枝完成的木材，再次启动第二伺服电机1和第一伺服电机16。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本发明所省略描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.木材加工装置，其特征在于：包括机架，机架上依次设置有切割机构、除枝机构、剥皮机构以及能带动木材移动并转动的移转机构；

所述切割机构包括支撑单元和切割单元，所述支撑单元包括支撑台、支撑板以及位于支撑台和支撑板之间的气囊；所述切割单元包括第一伺服电机、滚珠丝杠副和切割锯，所述第一伺服电机固定在机架上，所述滚珠丝杠副包括螺杆和螺母座，所述螺杆与第一伺服电机输出轴固定连接，所述切割锯固定在螺母座上；

所述剥皮机构包括剥皮单元和产气单元，所述剥皮单元包括固定在机架上的滑轨、滑动设置于滑轨内的剥皮刀以及连接滑轨与剥皮刀的弹簧；所述产气单元包括固定在机架上的管体、滑动设置于管体内的活塞以及连接活塞与剥皮刀的连接杆，所述管体的侧壁以及管体的两端设有单向阀门，管体的两端均与气囊连通；

除枝机构包括立转杆和除枝单元，所述除枝单元包括冲压杆、环形的除枝刀以及固定在机架上的气缸，所述冲压杆的一端与气缸输出轴固定连接，所述冲压杆的另一端与除枝刀铰接，所述除枝刀包括第一除枝刃和第二除枝刃，第一除枝刃和第二除枝刃之间形成与立转杆配合的缺口。

2.根据权利要求1所述的木材加工装置，其特征在于：所述移转机构包括第二伺服电机、齿条和齿杆，所述齿条固定在机架上，所述第二伺服电机滑动设置于机架上，第二伺服电机输出轴上固定有夹持爪，且第二伺服电机输出轴上同轴固定有第一锥齿轮；所述齿杆转动设置在第二伺服电机的机壳上，且齿杆与齿条啮合，所述齿杆上同轴固定连接有第二锥齿轮，第二锥齿轮与第一锥齿轮啮合。

3.根据权利要求2所述的木材加工装置，其特征在于：所述立转杆的上端固定有弧形块。

4.根据权利要求3所述的木材加工装置，其特征在于：所述支撑板上固定有限位板。

5.根据权利要求4所述的木材加工装置，其特征在于：所述滑轨内固定有石墨层。