CN109049150B - 锯木装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种锯木装置，包括底板，在底板上设有用于支撑木头的固定的第一支架，还设有活动安装在底板上的用于支撑木头第二支架，第二支架可调节与第一支架之间的距离；在第一支架的一侧设有可摆动的安装板，安装板用于固定安装链锯，链锯锯片的摆动轨迹，覆盖木头的横截面。通过设置的第一支架和第二支架能够可靠的支撑木头，设置的可摆动的安装板，能够用于安装链锯，通过控制安装板的摆动即可方便的切割木头，无需长时间挥动链锯。

Description

锯木装置

技术领域

本发明涉及锯木领域，特别是一种锯木装置。

背景技术

生活在山村的居民取暖仍采用木材取暖，木材的切割采用手工锯锯木效率较低，而劳动强度较高。也有采用链锯进行锯木的，但是链锯自重较重，采用链锯锯木的劳动强度仍然较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种锯木装置，能够大幅降低锯木的劳动强度，优选的方案中，能够适应在野外锯木，能够实现锯木的自动控制，进一步降低劳动强度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种锯木装置，包括底板，在底板上设有用于支撑木头的固定的第一支架，还设有活动安装在底板上的用于支撑木头第二支架，第二支架可调节与第一支架之间的距离；

在第一支架的一侧设有可摆动的安装板，安装板用于固定安装链锯，链锯锯片的摆动轨迹，覆盖木头的横截面。

优选的方案中，所述的第一支架顶部设有用于支撑木头的“V”形结构，第一支架的底部与底板的上表面固定连接，在“V”形结构与木头接触的位置设有滚轮。

优选的方案中，所述的第二支架顶部设有用于支撑木头的“V”形结构，第二支架的底部设有行走轮，行走轮与用于驱动行走的驱动装置连接。

优选的方案中，在底板上设有导轨，行走轮安装在导轨上；

或者在底板上设有行走轮槽，行走轮安装在行走轮槽内。

优选的方案中，在第一支架的一侧，第一支架与第二支架之间的位置，固设有链锯座，链锯座与安装板的底部铰接；

链锯通过多个固定压条，固定安装在安装板上，安装板与驱动其摆动的驱动装置连接。

优选的方案中，所述的安装板与连杆的一端铰接，连杆的另一端与偏心盘铰接，偏心盘的轴与第一传动机构连接，第一传动机构通过离合器与燃油驱动装置连接。

优选的方案中，行走轮通过第二传动机构与离合器连接，离合器与燃油驱动装置连接。

优选的方案中，所述的离合器中，第一接合部与第一传动机构连接并传递扭矩，第二接合部与第二传动机构连接并传递扭矩，滑动接合器可转动的安装在轴杆上，并通过拨杆一端的拨动分别与第一接合部和第二接合部接合并传递扭矩，滑动接合器与输入齿轮啮合连接，输入齿轮通过第三传动机构与燃油驱动装置连接。

优选的方案中，拨杆的中间设有限位座，拨杆的另一端设有衔铁，衔铁位于第一电磁铁与第二电磁铁之间；

所述的第一传动机构、第二传动机构和第三传动机构为传动软轴或万向传动节。

优选的方案中，在链锯座设有用于检测安装板转角的角传感器，在第二支架设有用于检测行走轮转角的角传感器；

或者在燃油驱动装置的输出轴设有用于检测输出转角的角传感器；

角传感器与控制器电连接，控制器的输出与第一电磁铁和第二电磁铁连接，电源为控制器、第一电磁铁和第二电磁铁供电。

本发明提供的一种锯木装置，通过设置的第一支架和第二支架能够可靠的支撑木头，设置的可摆动的安装板，能够用于安装链锯，通过控制安装板的摆动即可方便的切割木头，无需长时间挥动链锯。在优选的方案中，通过设置在第一支架的滚轮，和设置在第二支架的行走轮，能够不断的给链锯供应木头，而无需再次搬动木头。设置的离合器和控制装置，能够实现燃油切割过程中的自动控制，便于操作人员去处理其他的工作。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的侧视结构示意图。

图2为本发明的主视结构示意图。

图3为本发明中离合器的结构示意图。

图4为本发明中第二支架的结构示意图。

图5为本发明中控制装置的结构框图。

图中：底板1，行走轮槽101，第一支架2，滚轮21，第二支架3，行走轮31，摩擦垫32，链锯4，固定压条5，安装板6，链锯座7，离合器8，轴杆80，第一接合部81，第二接合部82，滑动接合器83，拨杆84，限位座85，第一电磁铁86，衔铁87，第二电磁铁88，输入齿轮89，偏心盘9，连杆10，驱动座11，第一传动机构12，第二传动机构13，燃油驱动装置14，角传感器15，木头16，控制器17，电源18，第三传动机构19。

具体实施方式

实施例1：

如图1、2中，一种锯木装置，包括底板1，在底板1上设有用于支撑木头16的固定的第一支架2，还设有活动安装在底板1上的用于支撑木头16第二支架3，第二支架3可调节与第一支架2之间的距离；

在第一支架2的一侧设有可摆动的安装板6，安装板6用于固定安装链锯4，链锯4锯片的摆动轨迹，覆盖木头16的横截面。本例为最基本的结构，相应成本也较低。使用时，手动将木头16放置在第一支架2和第二支架3上，然后摆动链锯4，即完成了木头16的切割，使链锯4复位，推动第二支架3，使木头16轴向移动，再次摆动链锯4，即将木头16再次切割。优选的，本例中的链锯4采用小型汽油或柴油机驱动，解决了山区野外供电不易的问题。

优选的方案如图1中，所述的第一支架2顶部设有用于支撑木头16的“V”形结构，第一支架2的底部与底板1的上表面固定连接，在“V”形结构与木头16接触的位置设有滚轮21。由此结构，便于木头16在第一支架2顶部轴向移动。

优选的方案如图2、4中，所述的第二支架3顶部设有用于支撑木头16的“V”形结构，第二支架3的底部设有行走轮31，行走轮31与用于驱动行走的驱动装置连接。由此结构，便于带动木头16轴向移动，以准备下次的切割。

优选的方案中，在底板1上设有导轨，行走轮31安装在导轨上；

另一可选的方案如图4中，或者在底板1上设有行走轮槽101，行走轮31安装在行走轮槽101内。

采用本例的结构，即可大幅节省用户的体力。在本例中，安装链锯4后的安装板6应该被默认为自动向上扬起，以使链锯4的锯片离开木头16。

实施例2：

在实施例1的方案中，还需人工进行切割操作，占用用户较多的关注力和操作时间，为安全和操作需要的原因，用户需要持续操作链锯4，效率较低。因此作出以下的进一步改进。

优选的方案如图2中，在第一支架2的一侧，第一支架2与第二支架3之间的位置，固设有链锯座7，链锯座7与安装板6的底部铰接；

链锯4通过多个固定压条5，固定安装在安装板6上，安装板6与驱动其摆动的驱动装置连接。由此结构，通过驱动装置来控制安装板6的摆动，减少用户的干预。可选的，驱动装置可以选用气缸、液压缸或曲柄连杆机构。本例中优选采用了曲柄连杆机构进行驱动。

优选的方案如图2中，所述的安装板6与连杆10的一端铰接，连杆10的另一端与偏心盘9铰接，偏心盘9的轴与第一传动机构12连接，第一传动机构12通过离合器8与燃油驱动装置14连接。由于在野外电力获取不易，因此本例中采用了燃油驱动装置14，例如汽油或柴油机通过离合器8进行驱动的方案，在野外携带足够的油料即可使用。

优选的方案如图2中，行走轮31通过第二传动机构13与离合器8连接，离合器8与燃油驱动装置14连接。由于木头16的进给和链锯4的切割不会同时完成，因此采用离合器8和燃油驱动装置14组合驱动的方式是合理而且较为经济的。

优选的方案如图3中，所述的离合器8中，第一接合部81与第一传动机构12连接并传递扭矩，第二接合部82与第二传动机构13连接并传递扭矩，滑动接合器83可转动的安装在轴杆80上，并通过拨杆84一端的拨动分别与第一接合部81和第二接合部82接合并传递扭矩，滑动接合器83与输入齿轮89啮合连接，输入齿轮89通过第三传动机构19与燃油驱动装置14连接。优选的方案中，本例中的滑动接合器83与第一接合部81和第二接合部82的接合方式为摩擦传动，由此结构，有利于降低控制精度，当到达限定位置后，阻力大于摩擦力，则滑动接合器83与第一接合部81和第二接合部82之间互相滑动，从而避免设备损坏。

优选的方案如图3中，拨杆84的中间设有限位座85，限位座85用于，拨杆84的另一端设有衔铁87，衔铁87位于第一电磁铁86与第二电磁铁88之间；由此结构，通过第一电磁铁86和第二电磁铁88控制拨杆84的摆动。

所述的第一传动机构12、第二传动机构13和第三传动机构19为传动软轴或万向传动节。

优选的方案中，在链锯座7设有用于检测安装板6转角的角传感器，在第二支架3设有用于检测行走轮31转角的角传感器；本方案需要设置两个角传感器，分别用于控制安装板6的摆动角和第二支架3的行程。该方案的控制精度较高。

优选的方案中，或者在燃油驱动装置14的输出轴设有用于检测输出转角的角传感器15；由此方案，通过输出轴的转角，传动比，结合离合器8的接合时间段，即可得出安装板6的摆动角和第二支架3的行程。本方案仅需一个角传感器，成本较低。

角传感器与控制器17电连接，在角传感器内集成有放大和滤波电路，经过预处理的信号被送人控制器17进行A/D转换，控制器17的输出端分别与第一电磁铁86和第二电磁铁88的供电回路电连接，具体的，在第一电磁铁86和第二电磁铁88的供电回路中设有晶闸管，控制器17的输出端分别与各个晶闸管连接，通过控制晶闸管的通断，来控制第一电磁铁86和第二电磁铁88的供电。电源18为控制器17、第一电磁铁86和第二电磁铁88供电。由于在本例中，仅需给控制装置供应电力，而无需给动力驱动装置供应电力。因此，电力消耗不大，能够获得较长的继航时间，尤其适用于野外现场操作。本方案的优势在于以极低的电力，即可获得长时间的自动控制功能。控制器17采用常用的控制芯片，例如ARM系列控制芯片。优选的，在控制器17内设有触控屏，或者在控制器17内设有发送和接收装置，例如支持4G网络的通讯装置，或者支持近场通讯NFC的芯片，以实现与手机等终端的通讯，通过手机将控制参数发送至控制器17。

使用时，用固定压条5通过螺栓将链锯4牢固安装在安装板6上，将木头16搁在第一支架2和第二支架3上，通过手机终端设置每次切割的长度发送至控制器17，本例中采用近场通讯方案，启动燃油驱动装置14，本例中采用小型的汽油内燃机，例如链锯4所用的内燃机，或者航模飞机上所用的内燃机，在内燃机的输出轴上设有减速器，减速器的输出轴通过第三传动机构19，驱动输入齿轮89转动，从而带动滑动接合器83转动。

控制器17发送信号给第二电磁铁88，例如，在第二电磁铁88的供电回路上设有晶闸管，控制器17发送信号使晶闸管导通，从而使第二电磁铁88得电，第二电磁铁88与衔铁87吸合，拨杆84以限位座85为中点摆动，拨杆84拨动滑动接合器83与第一接合部81接合，第一接合部81将扭矩传递给第一传动机构12，第一传动机构12采用软轴，第一传动机构12的端头设有齿轮，齿轮与第一接合部81啮合连接。第一传动机构12通过扭矩套筒带动偏心盘9旋转，当偏心盘9上的销轴转动到低点，连杆10也旋转到低点，从而带动安装板6和链锯4摆动，链锯4的锯片完成对木头16的切割，在切割过程中，由于链锯4的进给速度是不可预料的，当第一传动机构12给出的转速高于链锯4摆动所需的速度时，滑动接合器83与第一接合部81之间进入滑动摩擦状态，类似汽车离合器的半离合状态，以免损坏设备。当链锯4切割完成，根据角传感器15反馈的信息，控制器17使第二电磁铁88失电，链锯4在自重的作用下抬起。控制器17根据角传感器反馈的信息，或者在一个时间段后，控制器17使第一电磁铁86得电，衔铁87与第一电磁铁86吸合，滑动接合器83与第二接合部82接合，第二接合部82通过第二传动机构13，即软轴，在软轴的一端设有传动齿轮，传动齿轮与第二接合部82啮合连接，软轴的另一端设有扭矩套筒，将扭矩传递给行走轮31，行走轮31沿着底板1上的行走轮槽101或导轨行走，由于第二支架3的顶部设有摩擦垫32，而第一支架2的顶部设有滚轮21，因此第二支架3与木头16之间的摩擦力大于第一支架2与木头16之间的摩擦力，木头16被第二支架3带动向第一支架2行走，直至伸出第一支架2足够的长度，根据角传感器的反馈，控制器17在第二支架3到达设定行程距离时，使第一电磁铁86失电，第二支架3停止行走。控制器17继续控制链锯4摆动，完成对木头16的切割。直至第二支架3多次行走到与第一支架2足够近的距离，控制器17发出报警至手机端，提醒用户进行下一步操作。采用本发明的装置，在切割当前木头16的时间，用户可以去完成其他的工作，例如堆码木材，收集木头16等，大幅提高工作效率。本发明非常适用于当前农村劳动力不足的状况，以较低的成本投入即能够大幅减少劳动强度，提高劳动效率。经测算，本发明的装置，在较大批量生产条件下，例如超过1000台的条件下，成本能够被压缩到低于500元人民币，重量低于30公斤。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本申请中的实施例及实施例中的特征在不冲突的情况下，可以相互任意组合。本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种锯木装置，包括底板（1），其特征是：在底板（1）上设有用于支撑木头（16）的固定的第一支架（2），还设有活动安装在底板（1）上的用于支撑木头（16）第二支架（3），第二支架（3）可调节与第一支架（2）之间的距离；

在第一支架（2）的一侧设有可摆动的安装板（6），安装板（6）用于固定安装链锯（4），链锯（4）锯片的摆动轨迹，覆盖木头（16）的横截面；

链锯（4）采用小型汽油或柴油机驱动；

所述的第一支架（2）顶部设有用于支撑木头（16）的“V”形结构，第一支架（2）的底部与底板（1）的上表面固定连接，在“V”形结构与木头（16）接触的位置设有滚轮（21）；

所述的第二支架（3）顶部设有用于支撑木头（16）的“V”形结构，第二支架（3）的底部设有行走轮（31），行走轮（31）与用于驱动行走的驱动装置连接；

行走轮（31）通过第二传动机构（13）与离合器（8）连接，离合器（8）与燃油驱动装置（14）连接；

所述的离合器（8）中，第一接合部（81）与第一传动机构（12）连接并传递扭矩，第二接合部（82）与第二传动机构（13）连接并传递扭矩，滑动接合器（83）可转动的安装在轴杆（80）上，并通过拨杆（84）一端的拨动分别与第一接合部（81）和第二接合部（82）接合并传递扭矩，滑动接合器（83）与输入齿轮（89）啮合连接，输入齿轮（89）通过第三传动机构（19）与燃油驱动装置（14）连接；

在第一支架（2）的一侧，第一支架（2）附近远离第二支架（3）的位置，固设有链锯座（7），链锯座（7）与安装板（6）的底部铰接；

链锯（4）通过多个固定压条（5），固定安装在安装板（6）上，安装板（6）与驱动其摆动的驱动装置连接；

所述的安装板（6）与连杆（10）的一端铰接，连杆（10）的另一端与偏心盘（9）铰接，偏心盘（9）的轴与第一传动机构（12）连接，第一传动机构（12）通过离合器（8）与燃油驱动装置（14）连接；

在链锯座（7）设有用于检测安装板（6）转角的角传感器，在第二支架（3）设有用于检测行走轮（31）转角的角传感器；

或者在燃油驱动装置（14）的输出轴设有用于检测输出转角的角传感器；

所述的角传感器均与控制器（17）电连接，控制器（17）的输出与第一电磁铁（86）和第二电磁铁（88）连接，电源（18）为控制器（17）、第一电磁铁（86）和第二电磁铁（88）供电。

2.根据权利要求1所述的一种锯木装置，其特征是：在底板（1）上设有导轨，行走轮（31）安装在导轨上；

或者在底板（1）上设有行走轮槽（101），行走轮（31）安装在行走轮槽（101）内。

3.根据权利要求1所述的一种锯木装置，其特征是：拨杆（84）的中间设有限位座（85），拨杆（84）的另一端设有衔铁（87），衔铁（87）位于第一电磁铁（86）与第二电磁铁（88）之间；

所述的第一传动机构（12）、第二传动机构（13）和第三传动机构（19）为传动软轴或万向传动节。

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