CN110076865A - 一种用于竹材高效加工的往复横截装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于竹材高效加工的往复横截装置，该装置在对竹材进行截断时，通过第二传送机构对竹材进行运送，将竹材运送到推动气缸行程限定的位置时，电箱控制系统开始控制横截进给机构和电机开始工作、辊轮对竹材压紧，从而实现截断锯条对竹材的截断，截断过程中，截断锯条机构通过横截进给机构进行上下往复运动，提高了截断锯条机构往复运动的稳定性，本发明公开的截断锯条机构能够对多根竹材进行截断的同时，不会对竹材造成开裂破坏，并可通过竹材压紧机构对竹材工件压紧，防止反向截断时竹材发生滚动，从而降低竹材截断效果，本发明所述的装置可替代人工劳动，解决多料同时截断和来料上下往复截断问题，可大大提高竹材截断效率。

Description

一种用于竹材高效加工的往复横截装置

技术领域

本发明涉及加工机械技术领域领域，具体涉及一种用于竹材高效加工的往复横截装置。

背景技术

我国的竹类资源是世界上最丰富的国家，竹林面积、蓄积量、竹材产量均居世界之首，目前我国竹子共有39属500余种，约占世界竹种总数的1/3，是世界上主要产竹国家，随着我国林业政策的调整，环保和资源危机意识的提升，木材的发展空间大大缩减，而竹材作为一种绿色材料，已经在越来越多的行业得到应用，如重组竹板材、风力发电叶片制造等。

在竹材加工过程中，横截是作为对竹材的初加工工序，一般而言，竹材加工利用首先需要将竹材截断，而现有的竹材横截机械一般为整竹单根横截，人工劳动量大，横截过程易对竹材造成开裂破坏，因此需对竹材横截方式进行从单根横截到多根横截的改进，是提高竹材加工的效率、提高设备自动化和宜人化的有效途径。现有技术针对竹材横截加工仍存在些许不足，如，现有的竹木材锯切设备主要用在原竹截断、竹方齐头直边、竹板材裁边等工序上。实际上，在竹材加工利用时，需根据竹材规格尺寸要求，将原竹截断成一定长度的圆竹筒。现阶段，原竹截断采用的设备主要有手工(电)锯、油锯、小型截断锯、推台锯等，手工(电)锯和油锯的工作效率较低，生产上大多采用小型截断锯和推台锯。小型截断锯在确定长度方面存在缺点，后来在其基础上，增加了长度方向上可调节尺寸的导轨，实现了原竹的定长截断。如文献报道了一种改进的竹木截断机（CN201610523832.0），该装置刀具结构较为繁琐且易对竹材造成开裂破坏，无法实现往复高效截断加工；除此之外，现有技术针对竹材横截多使用圆形刀盘锯进行锯切，一次性截断竹材数量有限，因此工作效率较低。

为了达到竹材加工的高效加工，采用往复式横截是非常好的解决方案，但是针对往复式横截，依然存在如下问题需解决：1）如何实现多根竹材的批量化上料，实现多根竹材的同时截断；2）如何实现截断过程的平稳性，提高截断表面的质量；3）如何实现竹材的上下往复截断，提高截断加工的有限工作时间，减少工艺时间。4）如何实现竹材在截断过程中压紧定位，提高截断尺寸的精确性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于竹材高效加工的往复横截装置，该装置克服人工操作圆形锯片的效率不足问题，也可克服锯条通过往复运动锯断竹材时传动稳定性能不足问题，本发明可在截断锯条机构上下运动的过程中均实现切割加工，大大提高截断效率，防止竹材在截断过程中的开裂，提高截断表面质量和截断尺寸准确性。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于竹材高效加工的往复横截装置，包括机床本体，机床本体竖直设置，机床本体下侧设有底座，还包括横截进给机构、截断锯条机构、送料机构、竹材压紧机构和落料台；

横截进给机构、竹材压紧机构、送料机构均和机床本体连接，截断链条机构和横截进给机构连接，竹材压紧机构位于送料机构上部，落料台和送料机构靠近机床本体一侧位于截断锯条机构下部。

进一步的，横截进给机构包括丝杠、丝杠轴承座、第一传动机构、导轨、丝杠螺母机构，丝杠设有两个，丝杠位于机床本体同一侧，两个丝杠到机床本体底座的距离一致，第一传动机构和底座连接，丝杠轴承座和机床本体连接，丝杠两侧设有导轨，丝杠两侧均和丝杠轴承座轴承连接，丝杠和丝杠螺母机构螺纹连接，丝杠螺母机构和导轨滑动连接。

进一步的，第一传动机构包括驱动电机、电箱控制系统、双层轮盘、单层轮盘，驱动电机和电箱控制系统电性连接，双层轮盘和驱动电机输出端固定连接， 单层轮盘中心设有转动轴，单层轮盘转动轴和丝杠下侧通过联轴器轴承连接，每个单层轮盘和双层轮盘通过传送带连接，丝杠螺母机构包括螺母和滑块，螺母和丝杠螺纹连接，螺母两侧设有滑块，滑块和导轨滑动连接。

进一步的，截断锯条机构包括电机、截断锯座和截断锯条，截断锯座和螺母连接，电机和截断锯座连接，截断锯条和截断锯座连接，截断锯条和电机输出端连接，电机和电箱控制系统电性连接。

进一步的，机床本体上设有出料口，出料口两侧设有送料机构和落料台，送料机构包含送料架，送料架上设有第二传动机构，送料架水平设置，送料架一侧和出料口连接，落料台位于出料口下侧，截断锯条机构位于出料口上侧，截断锯条位于落料台正上方，第二传动机构上放有竹材。

进一步的，竹材压紧机构包括推动气缸、辊轮和固定轴，辊轮两端和固定轴通过轴承连接，推动气缸和机床本体侧面螺栓连接，推动气缸位于横截进给机构相对面，推动气缸和固定轴连接，固定轴和出料口上端面铰接，推动气缸位于出料口上侧。

进一步的，辊轮外表面包覆有弹性材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明对竹材进行截断时，尤其是截断锯条从下向上进行截断时，需要对竹材进行压紧，提高竹材截断效果，推动气缸实时对竹材进行感应监测，控制辊轮的上下移动达到对原竹物料的压紧与打开，防止竹材滚动，影响截断效果，实现对竹材的较精确截断，落料台为截断后的竹材提供输送轨道，方便截断后的竹材进入物料箱内，截断链条机构和横截进给机构连接，截断链条机构在两个横截进给机构作用下，可以实现截断链条机构上下往复传动的平稳性，以此达到了截断锯条在往复横截工作时的稳定，丝杠轴承座的设置，不仅不影响丝杠的旋转，同时对丝杠起到一定的支撑作用，防止丝杠旋转时，受惯性力等力的影响，发生丝杠的位置改变，而影响其他设备的正常运行，截断锯条机构能够对多根竹材进行截断的同时，不会对竹材造成开裂破坏，确保竹材质量，截断链条上下往复切削能够成倍提升生产效率，经截断锯条机构截断的竹材掉向落料台，完成高效的往复横截加工，辊轮外表面材质为橡胶材质，辊轮也可以用其它具有弹性的材料，橡胶材质和弹性材料是为了防止辊轮对竹材压紧时，对竹材造成一定的损坏，影响竹材的美观，送料机构上可以放置多根竹材，通过竹材压紧机构压紧，可以对多根竹材进行截断，实现竹材截断的高效性；

通过本发明，不仅能实现竹材的多根送料，也能对多根竹材同时截断，实现了竹材的高效截断；截断锯条机构通过横截进给机构进行上下往复运动，提高了截断锯条机构上下往复运动的稳定性；截断锯条机构能够对多根竹材进行截断的同时不会对竹材造成开裂破坏，确保竹材质量；竹材压紧机构能够对需要截断的竹材压紧，尤其是链条反向锯上移截断时，防止竹材发生滚动，影响截断质量。

附图说明

图1为本发明一种用于竹材高效加工的往复横截装置整体结构示意图；

图2为本发明中第一传动机构结构示意图；

图3为本发明竹材压紧结构立体图。

图中：1-机床本体、11-底座、12-出料口、2-横截进给机构、21-丝杠、22-丝杠轴承座、23-第一传动机构、231-驱动电机、232-电箱控制系统、233-双层轮盘、234-单层轮盘、24-导轨、25-丝杠螺母机构、251-螺母、252-滑块、3-截断锯条机构、31-电机、32-截断锯座、33-截断锯条、4-竹材压紧机构、41-推动气缸、42-辊轮、43-固定轴、6-落料台、5-送料机构、51-送料架、52-第二传动机构和521-竹材。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-3，本发明提供如下技术方案：一种用于竹材高效加工的往复横截装置，包括机床本体1，机床本体1竖直设置，机床本体1下侧设有底座11，还包括横截进给机构2、截断锯条机构3、送料机构5、竹材压紧机构4和落料台6，机床本体1竖直放置，方便将横截进给机构2、送料机构5、竹材压紧机构4中的一些机械部件和落料台6竖直安装在机床本体1上，并且机床本体1竖直设置，方便设备对竹材521的截断，底座11的设置，底座11水平设置，面积较大，并且可以与地面固定连接，增加了机床本体1操作的稳定性，横截进给机构2方便对截断锯条机构3的往复传动，截断锯条机构3用于对传送过来的竹材521进行截断，送料机构5不断的输送竹材521，竹材压紧机构4压紧竹材521，防止竹材滚动，影响截断效果，落料台6为截断后的竹材521提供输送轨道，方便截断后的竹材521进入物料箱内，横截进给机构2、竹材压紧机构4、送料机构5均和机床本体1连接,这种连接可以选用螺栓连接，也可以选用其他方式的固定连接，竹材高效加工的往复横截装置，包括机床本体1，横截进给机构2固定于机床本体1，丝杠螺母机构25位于横截进给机构2上，驱动电机231提供动力，从而带动截断锯条机构3做上下往复运动，竹材压紧机构4采用活动件固定于机床本体1，推动气缸41工作从而带动辊轮42升降，被压竹材压紧机构4固定的竹材521做进给运动，经过出料口12，被上下往复运动的截断锯条机构3横截，掉落于落料台6；

横截进给机构2、竹材压紧机构4、送料机构5均和机床本体1连接，截断链条机构3和横截进给机构2连接，竹材压紧机构4位于送料机构5上部，落料台6和送料机构5靠近机床本体1一侧位于截断锯条机构3下部，横截进给机构2、竹材压紧机构4、送料机构5和机床本体1连接，有利于设备的持续操作，并且提高了操作的稳定性，截断链条机构3和横截进给机构2连接，可以实现截断链条机构3传动的平稳性，竹材压紧机构4位于送料机构5上部，方便对送料机构5上的竹材521进行压紧，防止竹材随意滚动，不利于截断锯条机构3的截断，落料台6和送料机构5的位置设置，有利于竹材521的截断和收集。

横截进给机构2包括丝杠21、丝杠轴承座22、第一传动机构23、导轨24、丝杠螺母机构25，丝杠21设有两个，丝杠21位于机床本体1同一侧，两个丝杠21到机床本体1底座的距离一致，第一传动机构23和底座11连接，丝杠轴承座22和机床本体1连接，丝杠21两侧设有导轨24，丝杠21两侧均和丝杠轴承座22轴承连接，丝杠21和丝杠螺母机构25螺纹连接，丝杠螺母机构25和导轨24滑动连接，第一传动机构23工作，带动丝杠21转动，丝杠螺母机构25和丝杠21螺纹连接，丝杠螺母机构25在导轨24的导向作用下，进行上下移动，从而带动截断锯条机构3上下往复运动，丝杠轴承座22的设置，不仅不影响丝杠21的旋转，同时对丝杠21起到一定的支撑作用，防止丝杠21旋转时，受惯性力等力的影响，发生丝杠21的位置改变，而影响其他设备的正常运行。

第一传动机构23包括驱动电机231、电箱控制系统232、双层轮盘233、单层轮盘234，驱动电机231和电箱控制系统232电性连接，双层轮盘233和驱动电机231输出端固定连接， 单层轮盘234中心设有转动轴，单层轮盘234转动轴和丝杠21下侧通过联轴器轴承连接，每个单层轮盘234和双层轮盘233通过传送带连接，丝杠螺母机构25包括螺母251和滑块252，螺母251和丝杠21螺纹连接，螺母251两侧设有滑块252，滑块252和导轨24滑动连接，电箱控制系统232里面设有控制面板，通过控制面板对数据设定，来控制驱动电机231的运行，驱动电机231例如选用型号为iHSV57-30-18-36-01-BY的伺服电机，驱动电机231需要控制速度，位置精度非常准确的特点，驱动电机231和外部电源电性连接，从而为驱动电机231提供电源，驱动电机231运行时，双层轮盘233旋转，双层轮盘233上的每层轮盘分别和单层轮盘234通过传送带连接，从而带动单层轮盘234旋转，单层轮盘234轮盘中心设有转动轴，并且单层轮盘234转动轴和丝杠21下侧通过联轴器轴承连接，带动丝杠21的转动，丝杠21和螺母251螺纹连接，带动螺母251旋转，在导轨24的导向作用下，滑块252在导轨24上上下滑动，第一传动机构23的设置，可以保证丝杠21旋转，从而带动螺母251上下移动，丝杠21设有两个，截断锯条机构3两侧和第一传动机构23连接，从而实现截断锯条机构3上下运动的平稳性，以此达到了截断锯条33在往复横截工作时的稳定，第一传动机构23也可以通过链传动、带传动等多种方式传动，从而达到同步运转。

截断锯条机构3包括电机31、截断锯座32和截断锯条33，截断锯座32和螺母251连接，电机31和截断锯座32连接，截断锯条33和截断锯座32连接，截断锯条33和电机31输出端连接，电机31和电箱控制系统232电性连接，电机31例如选用型号为BLB70-Y的电机，具有防爆、易于速度控制，防止电机31持续运动时发生爆炸，并且速度容易控制，易于调节截断锯条33上链条的转动速度，电机31输出端设有链轮，截断锯条33上设有链条和导板，链条和电机31上的链轮啮合连接，带动链条的转动，截断锯条33上的导板一端和截断锯座32螺栓连接，导板另一端和螺母251固定连接，从而将导板左右两端固定，增加链条运动的平稳性，导板对链条起导向作用，防止链条运行时脱离运行轨道，导致不能实现截断作用，截断链条33能够对多根竹材521进行截断的同时，不会对竹材521造成开裂破坏，确保竹材521质量，截断链条33往复运动能够成倍提升生产效率。

机床本体1上设有出料口12，出料口12两侧设有送料机构5和落料台6，送料机构5包含送料架51，送料架51上设有第二传动机构52，送料架51水平设置，送料架51一侧和出料口12连接，落料台6位于出料口12下侧，截断锯条机构3位于出料口12上侧，截断锯条33位于落料台6正上方，第二传动机构52上放有竹材521，出料口12的设置，方便竹材521移动到出料口12限定的位置后，截断锯条33向下运动，对竹材521进行截断，截断后的竹材通过落料台6进入物料箱，物料箱根据竹材521的长度需要，进行人工放置，落料台6两侧设有限位板，让竹材521沿着落料台6的方向落入物料箱，第二传动机构52包括传送带、第一电机、主动轮和从动轮，主动轮和从动轮中心设有旋转轴，第一电机例如选用型号为Z5BLD300-36GU-30S/5GU12.5K的电机，其中主动轮旋转轴一端和电机输出端固定连接，另一端和送料架51通过轴承座轴承连接，从动轮旋转轴两端和送料架51通过轴承座连接，电机旋转，主动轮转动，从而带动从动轮转动，从而带动传送带上的竹材521向前输送。

竹材压紧机构4包括推动气缸41、辊轮42和固定轴43，辊轮42两端和固定轴43通过轴承连接，推动气缸41和机床本体1侧面螺栓连接，推动气缸41位于横截进给机构2相对面，推动气缸41和固定轴43连接，固定轴43和出料口12上端面活动连接，推动气缸41位于出料口12上侧，推动气缸41例如选用型号为KXT-40E的伺服气缸，不仅可以准确的控制推力，并且推杆上有个行程限定开关，伸缩杆运行到需要的位置后，能够自动停止，竹材521运送过来时，推动气缸41感应到竹材521到达推动气缸41限定的位置后，推动气缸41推动固定轴43向下运动，从而带动辊轮42向下运动，辊轮42和竹材521接触后，推动气缸41停止操作，短距离内，辊轮42随着竹材521运动，并且只给竹材521压力，防止竹材521滚动，实现对竹材521的较精确截断，推动气缸41实时对竹材521进行感应监测，控制辊轮42的上下移动，达到对竹材521的压紧与打开，经截断锯条机构3截断的竹材521掉向落料台6，完成高效的往复横截加工，并且竹材压紧机构4在截断链条33从下向上对竹材521进行截断时，保证可以对竹材521进行固定从而完成横截。

辊轮42外表面包覆有弹性材料，辊轮42外表面可以选用具有一定弹性的橡胶，也可以选用具有一定弹性的钢丝，辊轮42也可以用其它具有弹性的材料，橡胶材质和弹性钢丝是为了辊轮42对竹材521压紧时以达到更好的减震作用，并且可以防止竹材521滚动，滚轮42也在一定程度上降低对竹材521的外表面划伤。

工作原理：一种用于竹材高效加工的往复横截装置，竹材521进行截断时，将竹材521依次放到第二传动机构52上，然后启动第二传动机构52上的第一电机，竹材521开始运送，竹材521运送到推动气缸41行程限定的位置时，推动气缸41开始工作，推动固定轴43向下运动，推动气缸41感应到辊轮42和竹材521接触并对竹材521有一定的压力后，推动气缸41停止工作，在辊轮42对竹材521的压紧力作用下，截断锯条33对竹材521的截断，然后推动气缸41带动固定轴43和辊轮42向上运动，下一批竹材521到达推动气缸41行程限定的位置时，重复上面的操作，对竹材521进行截断时，竹材521到达限定的位置后，电箱控制系统232开始控制横截进给机构2和电机31开始工作，丝杠21旋转，螺母251和丝杠21螺纹连接，螺母251在导轨24导向作用下上下运动，带动截断锯条33上下运动，实现截断锯条33的上下运动，电机31工作，带动截断锯条33高速运转，截断锯条33对竹材521的上下截断，实现对竹材521的高效截断。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种用于竹材高效加工的往复横截装置，包括机床本体（1），所述机床本体（1）竖直设置，所述机床本体（1）下侧设有底座（11），其特征在于：还包括横截进给机构（2）、截断锯条机构（3）、送料机构（5）、竹材压紧机构（4）和落料台（6）；

所述横截进给机构（2）、竹材压紧机构（4）、送料机构（5）均和机床本体（1）连接，所述截断链条机构（3）和横截进给机构（2）连接，所述竹材压紧机构（4）位于送料机构（5）上部，所述落料台（6）和送料机构（5）靠近机床本体（1）一侧位于截断锯条机构（3）下部。

2.根据权利要求1所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述横截进给机构（2）包括丝杠（21）、丝杠轴承座（22）、第一传动机构（23）、导轨（24）、丝杠螺母机构（25），所述丝杠（21）设有两个，所述丝杠（21）位于机床本体（1）同一侧，两个所述丝杠（21）到机床本体（1）底座的距离一致，所述第一传动机构（23）和底座（11）连接，所述丝杠轴承座（22）和机床本体（1）连接，所述丝杠（21）两侧设有导轨（24），所述丝杠（21）两侧均和丝杠轴承座（22）轴承连接，所述丝杠（21）和丝杠螺母机构（25）螺纹连接，所述丝杠螺母机构（25）和导轨（24）滑动连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述第一传动机构（23）包括驱动电机（231）、电箱控制系统（232）、双层轮盘（233）、单层轮盘（234），所述驱动电机（231）和电箱控制系统（232）电性连接，所述双层轮盘（233）和驱动电机（231）输出端固定连接， 所述单层轮盘（234）中心设有转动轴，所述单层轮盘（234）转动轴和丝杠（21）下侧通过联轴器轴承连接，每个所述单层轮盘（234）和双层轮盘（233）通过传送带连接，所述丝杠螺母机构（25）包括螺母（251）和滑块（252），所述螺母（251）和丝杠（21）螺纹连接，所述螺母（251）两侧设有滑块（252），所述滑块（252）和导轨（24）滑动连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述截断锯条机构（3）包括电机（31）、截断锯座（32）和截断锯条（33），所述截断锯座（32）和螺母（251）连接，所述电机（31）和截断锯座（32）连接，所述截断锯条（33）和截断锯座（32）连接，所述截断锯条（33）和电机（31）输出端连接，所述电机（31）和电箱控制系统（232）电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述机床本体（1）上设有出料口（12），所述出料口（12）两侧设有送料机构（5）和落料台（6），所述送料机构（5）包含送料架（51），所述送料架（51）上设有第二传动机构（52），所述送料架（51）水平设置，所述送料架（51）一侧和出料口（12）连接，所述落料台（6）位于出料口（12）下侧，所述截断锯条机构（3）位于出料口（12）上侧，所述截断锯条（33）位于落料台（6）正上方，所述第二传动机构（52）上放有竹材（521）。

6.根据权利要求1所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述竹材压紧机构（4）包括推动气缸（41）、辊轮（42）和固定轴（43），所述辊轮（42）两端和固定轴（43）通过轴承连接，所述推动气缸（41）和机床本体（1）侧面螺栓连接，所述推动气缸（41）位于横截进给机构（2）相对面，所述推动气缸（41）和固定轴（43）连接，所述固定轴（43）和出料口（12）上端面铰接，所述推动气缸（41）位于出料口（12）上侧。

7.根据权利要求6所述的一种用于竹材高效加工的往复横截装置，其特征在于：所述辊轮（42）外表面包覆有弹性材料。