CN110614676B - 一种原木加工用切边装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种原木加工用切边装置，涉及木材加工技术领域，包括工作台，所述工作台于送料方向上依次安装有：检测机构、侧边切割机构、顶料机构、顶边切割机构、抵料机构以及底边切割机构。本发明通过设置侧边切割机构、顶边切割机构以及底边切割机构能够实现对原木进行切四边的目的，加工成方木后，便于原木的后续加工；通过设置红外扫描仪，将扫描过后的检测信号发送给设置于工作台内的PLC控制器，再控制驱动电机一、驱动电机四以及气缸，能够对直径大小不同的原木进行切边，其具有很强的适应性，且切边后的边料均通过工作台内有效排出，不会对后续加工造成影响。

Description

一种原木加工用切边装置

技术领域

本发明涉及木材加工技术领域，具体涉及一种原木加工用切边装置。

背景技术

近年来，随着我国经济持续快速发展和人民生活水平的提高，使国内木材需求不断增长，推动着木材加工业的蓬勃发展。

但是现有的原木加工技术，存在着一定的弊端，比如：一、虽然可以实现自动切边，但对原木第二次切两侧边后，边料需要人工拨选分离，自动化程度以及加工效率有待加强；二、当出现木材直径过小或过大以及曲直波动较大的工况时，会发生切割不完全或切割过多，导致产生大量报废品，或者由于切割过多造成资源浪费的现象。

发明内容

本发明的目的在于提供一种原木加工用切边装置，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种原木加工用切边装置，包括工作台，所述工作台于送料方向上依次安装有：检测机构，所述检测机构用于检测所输送的原木的外径大小和曲直结构，所述工作台的内部设置有PLC控制器；

侧边切割机构，所述侧边切割机构用于对原木的侧边进行切割；

顶料机构，所述顶料机构用于对不同直径的原木进行顶起和放下；

顶边切割机构，所述顶边切割机构用于对已切割两侧边的原木的顶边进行切割；

抵料机构，所述抵料机构用于对倾倒后的原木进行抵靠，防止原木沿垂直送料方向发生滑动；

底边切割机构，所述底边切割机构用于对原木的最后一未切的侧端进行切割；

所述工作台上于送料方向还安装有安装槽和安装架，所述安装槽内均布有若干对称设置的锥形的传送辊以及柱形的输送辊，所述安装架上于送料方向还安装有若干个竖直设置的限位机构一和限位机构二，所述工作台的上端安装有两个对称设置的挡板，工作台的侧端上开设两个对称设置的落料口，工作台内还设有倾斜设置的落料板，所述落料板从输送辊的下方延伸至与输送辊对应的落料口，工作台上于顶边切割机构的位置安装有保护壳，所述安装架的下端于顶边切割机构之后设置有“门”字形的导流体，所述导流体的开口下端连接有导流板，所述导流板的侧端与安装槽的侧端之间固定连接有弧形的落料件，所述工作台上于底边切割机构的对应位置安装有限位板。

优选的，所述检测机构为红外扫描仪。

优选的，所述侧边切割机构包括驱动电机一、齿轮、安装部、滑块、两个对称设置的驱动电机二以及切割片，所述驱动电机一通过安装板一安装于安装架上，所述齿轮安装于驱动电机一的输出端上，所述安装部的上端固定安装有导轨和齿条，所述齿轮与齿条相啮合，安装部的下端铰接有对称设置的连杆，所述连杆的另一端通过连接柱一与滑块的下端相铰接，所述连接柱一的下端固定连接有安装板二，所述驱动电机二安装于安装板二上，所述切割片安装于驱动电机二的输出端上。

优选的，所述顶料机构包括驱动电机三、驱动电机四以及丝杠，所述驱动电机三通过安装板三安装于安装槽内，驱动电机三的输出端连接有主动辊，所述主动辊通过传动带连接有从动辊，所述从动辊上靠近驱动电机三的一端与安装板三转动连接，所述安装板三的下端固定有两根对称设置于安装板三的下端的固定杆，所述固定杆的下端固定有滑板，所述滑板与所述丝杠螺纹连接，所述丝杠的上端转动连接于保护壳的下端，所述丝杠的下端与驱动电机四的输出端相连，所述驱动电机四通过安装板四安装于工作台内。

优选的，所述顶边切割机构包括带锯、两个对称设置的安装台以及转轮，两个所述安装台中的一台上安装有驱动电机五，所述驱动电机五的输出端与转轮相连，所述带锯安装于两个所述转轮上，且位于下方的带锯贯穿保护壳。

优选的，所述抵料机构包括固定块、两个对称设置的气缸以及拨板，所述固定块固定于安装架的下端，所述固定块的下端通过两个对称设置的固定柱连接有固定架，所述气缸安装于固定架的侧端，气缸的输出端铰接有转动部，所述安装架与工作台之间还固定两个对称设置的固定柱，所述转动部通过轴承转动安装于固定柱上，所述拨板固定于转动部的侧端面上，拨板的曲形端面上还均布有若干个滚柱。

优选的，所述底边切割机构包括驱动电机六和切割刀，所述驱动电机六通过安装座安装于安装架上，所述切割刀连接于驱动电机六的输出端上。

优选的，所述限位机构一和限位机构二均包括限位辊、连接块、连接柱二以及弹簧，所述限位辊的两侧端均转动连接于连接块的侧端上，所述连接块滑动连接于连接柱二上，所述连接柱二的上端固定于安装架上，所述弹簧套设于安装架与连接块之间，所述限位机构一上的限位辊表面为内凹状，所述限位机构二上的限位辊为圆柱状。

优选的，所述安装槽内通过安装板五安装有驱动电机七，所述驱动电机七的输出端连接有链轮，若干个均置的所述传送辊和输送辊的侧端均连接链轮，所述链轮之间通过传动链相连。

优选的，所述输送辊上于落料件与拨板之间还安装有两个相互错开的固定环，两个所述固定环的表面均为内凹状。

本发明的优点在于：一、通过设置侧边切割机构、顶边切割机构以及底边切割机构能够实现对原木进行切四边的自动化加工处理，减少了人工操作，且加工成方木后，便于对原木进行后续加工处理；二、通过设置红外扫描仪，将扫描过后的检测信号发送给设置于工作台内的PLC控制器，再控制驱动电机一、驱动电机四以及气缸，能够对直径大小不同的原木进行切边，其提高了原木的有效利用率，具有很强的适应性，且切边后的边料均通过工作台内有效排出，不会对后续加工造成影响。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明不同视角的结构示意图。

图3为本发明的正视图。

图4为本发明中侧边切割机构的结构示意图。

图5为本发明中顶料机构的结构示意图。

图6为本发明中顶边切割机构的结构示意图。

图7为本发明中抵料机构的结构示意图。

图8为本发明中底边切割机构的结构示意图。

图9为本发明中部分结构的结构示意图。

图10为图9中A处的放大图。

图11为本发明中限位机构一的结构示意图。

图12为本发明中导流体、导流板以及落料件的结构示意图。

其中，1-工作台，2-检测机构，3-侧边切割机构，4-顶料机构，5-顶边切割机构，6-抵料机构，7-底边切割机构，8-安装槽，9-安装架，10-传送辊，11-输送辊，12-限位机构一，13-限位机构二，14-挡板，15-落料口，16-落料板,17-保护壳，18-导流体，19-导流板，20-落料件,21-限位板，301-驱动电机一，302-齿轮，303-安装部,304-滑块，305-驱动电机二，306-切割片，307-安装板一，308-导轨，309-齿条,310-连杆,311-连接柱一,312-安装板二,401-驱动电机三,402-驱动电机四,403-丝杠,404-安装板三,405-主动辊,406-从动辊,407-固定杆,408-滑板,409-安装板四，410-传动带,501-带锯,502-安装台,503-转轮,504-驱动电机五,601-固定块,602-气缸,603-拨板,604-固定柱,605-固定架,606-转动部,607-轴承,608-滚柱,701-驱动电机六,702-切割刀,703-安装座,121-限位辊,122-连接块,123-连接柱二,124-弹簧,22-安装板五,23-驱动电机七,24-链轮,25-传动链,26-固定环。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图12所示，一种原木加工用切边装置，包括工作台1，所述工作台1于送料方向上依次安装有：检测机构2，所述检测机构2用于检测所输送的原木的外径大小和曲直结构，所述工作台1的内部设置有PLC控制器；

侧边切割机构3，所述侧边切割机构3用于对原木的侧边进行切割；

顶料机构4，所述顶料机构4用于对不同直径的原木进行顶起和放下；

顶边切割机构5，所述顶边切割机构5用于对已切割两侧边的原木的顶边进行切割；

抵料机构6，所述抵料机构6用于对倾倒后的原木进行抵靠，防止原木沿垂直送料方向发生滑动；

底边切割机构7，所述底边切割机构7用于对原木的最后一未切的侧端进行切割；

所述工作台1上于送料方向还安装有安装槽8和安装架9，所述安装槽8内均布有若干对称设置的锥形的传送辊10以及柱形的输送辊11，所述安装架9上于送料方向还安装有若干个竖直设置的限位机构一12和限位机构二13，所述工作台1的上端安装有两个对称设置的挡板14，工作台1的侧端上开设两个对称设置的落料口15，工作台1内还设有倾斜设置的落料板16，所述落料板16从输送辊11的下方延伸至与输送辊11对应的落料口15，工作台1上于顶边切割机构5的位置安装有保护壳17，所述安装架9的下端于顶边切割机构5之后设置有“门”字形的导流体18，所述导流体18的开口下端连接有导流板19，所述导流板19的侧端与安装槽8的侧端之间固定连接有弧形的落料件20，所述工作台1上于底边切割机构7的对应位置安装有限位板21。

在本实施例中，所述检测机构2为红外扫描仪。

在本实施例中，所述侧边切割机构3包括驱动电机一301、齿轮302、安装部303、滑块304、两个对称设置的驱动电机二305以及切割片306，所述驱动电机一301通过安装板一307安装于安装架9上，所述齿轮302安装于驱动电机一301的输出端上，所述安装部303的上端固定安装有导轨308和齿条309，所述齿轮302与齿条309相啮合，安装部303的下端铰接有对称设置的连杆310，所述连杆310的另一端通过连接柱一311与滑块304的下端相铰接，所述连接柱一311的下端固定连接有安装板二312，所述驱动电机二305安装于安装板二312上，所述切割片306安装于驱动电机二305的输出端上。

在本实施例中，所述顶料机构4包括驱动电机三401、驱动电机四402以及丝杠403，所述驱动电机三401通过安装板三404安装于安装槽8内，驱动电机三401的输出端连接有主动辊405，所述主动辊405通过传动带410连接有从动辊406，所述从动辊406上靠近驱动电机三401的一端与安装板三404转动连接，所述安装板三404的下端固定有两根对称设置于安装板三404的下端的固定杆407，所述固定杆407的下端固定有滑板408，所述滑板408与所述丝杠403螺纹连接，所述丝杠403的上端转动连接于保护壳17的下端，所述丝杠403的下端与驱动电机四402的输出端相连，所述驱动电机四402通过安装板四409安装于工作台1内。

在本实施例中，所述顶边切割机构5包括带锯501、两个对称设置的安装台502以及转轮503，两个所述安装台502中的一台上安装有驱动电机五504，所述驱动电机五504的输出端与转轮503相连，所述带锯501安装于两个所述转轮503上，且位于下方的带锯501贯穿保护壳17。

在本实施例中，所述抵料机构6包括固定块601、两个对称设置的气缸602以及拨板603，所述固定块601固定于安装架9的下端，所述固定块601的下端通过两个对称设置的固定柱604连接有固定架605，所述气缸602安装于固定架605的侧端，气缸602的输出端铰接有转动部606，所述安装架9与工作台1之间还固定两个对称设置的固定柱604，所述转动部606通过轴承607转动安装于固定柱604上，所述拨板603固定于转动部606的侧端面上，拨板603的曲形端面上还均布有若干个滚柱608。

在本实施例中，所述底边切割机构7包括驱动电机六701和切割刀702，所述驱动电机六701通过安装座703安装于安装架9上，所述切割刀702连接于驱动电机六701的输出端上。

在本实施例中，所述限位机构一12和限位机构二13均包括限位辊121、连接块122、连接柱二123以及弹簧124，所述限位辊121的两侧端均转动连接于连接块122的侧端上，所述连接块122滑动连接于连接柱二123上，所述连接柱二123的上端固定于安装架9上，所述弹簧124套设于安装架9与连接块122之间，所述限位机构一12上的限位辊121表面为内凹状，所述限位机构二13上的限位辊121为圆柱状。

值得注意的是，所述安装槽8内通过安装板五22安装有驱动电机七23，所述驱动电机七23的输出端连接有链轮24，所述若干个均置的传送辊10和输送辊11的侧端均连接链轮24，所述链轮24之间通过传动链25相连。

需要说明的是，综上所提的驱动电机均为伺服电机。

此外，所述输送辊11上于落料件20与拨板603之间还安装有两个相互错开的固定环26，两个所述固定环26的表面均为内凹状。

工作过程及原理：本发明在工作时，待加工的原木经检测机构2检测其外径大小和曲直结构，并将原木的检测信号数据传输至PLC控制器，PLC控制器根据检测数据控制驱动电机一301的转动程度，由其输出端的齿轮302带动齿条309移动，通过带动安装部303的滑动以及连杆310的作用来带动滑块304在垂直送料方向上的滑动，继而带动两个对称设置的切割片306的位置变化，该处位置调节结束；

由传送辊10将未处理的原木依次经限位机构一12对其进行限位，并被输送到侧边切割机构3位置处，由两个对称设置的切割片306对原木左右侧边进行同时切割，切割下来的边料随着原木的前进，由挡板14与安装槽8之间的落料口经倾斜设置的落料板16掉落至安装于工作台1外部的收集装置内，切侧边过程结束；

PLC控制器同步控制顶料机构4内的驱动电机四402，其输出端带动丝杠403转动，从而经滑板408带动安装板三404升降至合适位置，在传动带410的带动下原木行进至顶边切割机构5处，由带锯501对原木的上端进行切边处理，切掉的边料经导流板19又沿着曲形表面的落料件20掉落至落料口处排出；

由于在输送辊11上于落料件20与拨板603之间还安装有两个相互错开的固定环26，且两个所述固定环26的表面均为内凹状，所以随着原木的继续前进，原木上位于下端未切割的曲面会接触到固定环26上的内凹面，原木便会向未安装有用于错位的固定环26的方向倾倒，在气缸602的作用下，其输出端带动转动部606转动，由于固定架605与固定块601为固定连接，所以转动部606会带动拨板603同步转动，因为在拨板603的表面有滚柱608的存在，所以原木在被送料方向限位的同时还会继续向前移动，由于限位机构二13上的限位辊121为圆柱状，所以倾倒后的原木由原来的侧端变为这一过程中的上端，在弹簧124的弹力作用下，圆柱状的限位辊121抵接到原木的上端平面，可保证传动过程中原木不会继续发生倾倒，经切割刀702将最后未切割的底部边料进行切割，便得到用于后续加工用的方形木料。

基于上述，本发明通过设置侧边切割机构3、顶边切割机构5以及底边切割机构7能够实现对原木进行切四边的自动化加工处理，减少了人工操作，且加工成方木后，便于原木的后续加工；通过设置红外扫描仪，将扫描过后的检测信号发送给设置于工作台内的PLC控制器，再控制驱动电机一301、驱动电机四402以及气缸602，能够对直径大小不同的原木进行切边，其提高了原木的有效利用率，具有很强的适应性，且切边后的边料均通过工作台1内有效排出，不会对后续加工造成影响。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种原木加工用切边装置，其特征在于，包括工作台（1），所述工作台（1）于送料方向上依次安装有：检测机构（2），所述检测机构（2）用于检测所输送的原木的外径大小和曲直结构，所述工作台（1）的内部设置有PLC控制器；

侧边切割机构（3），所述侧边切割机构（3）用于对原木的侧边进行切割；

顶料机构（4），所述顶料机构（4）用于对不同直径的原木进行顶起和放下；

顶边切割机构（5），所述顶边切割机构（5）用于对已切割两侧边的原木的顶边进行切割；

抵料机构（6），所述抵料机构（6）用于对倾倒后的原木进行抵靠，防止原木沿垂直送料方向发生滑动；

底边切割机构（7），所述底边切割机构（7）用于对原木的最后一未切的侧端进行切割；

所述工作台（1）上于送料方向还安装有安装槽（8）和安装架（9），所述安装槽（8）内均布有若干对称设置的锥形的传送辊（10）以及柱形的输送辊（11），所述安装架（9）上于送料方向还安装有若干个竖直设置的限位机构一（12）和限位机构二（13），所述工作台（1）的上端安装有两个对称设置的挡板（14），工作台（1）的侧端上开设两个对称设置的落料口（15），工作台（1）内还设有倾斜设置的落料板（16），所述落料板（16）从输送辊（11）的下方延伸至与输送辊（11）对应的落料口（15），工作台（1）上于顶边切割机构（5）的位置安装有保护壳（17），所述安装架（9）的下端于顶边切割机构（5）之后设置有“门”字形的导流体（18），所述导流体（18）的开口下端连接有导流板（19），所述导流板（19）的侧端与安装槽（8）的侧端之间固定连接有弧形的落料件（20），所述工作台（1）上于底边切割机构（7）的对应位置安装有限位板（21）。

2.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述检测机构（2）为红外扫描仪。

3.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述侧边切割机构（3）包括驱动电机一（301）、齿轮（302）、安装部（303）、滑块（304）、两个对称设置的驱动电机二（305）以及切割片（306），所述驱动电机一（301）通过安装板一（307）安装于安装架（9）上，所述齿轮（302）安装于驱动电机一（301）的输出端上，所述安装部（303）的上端固定安装有导轨（308）和齿条（309），所述齿轮（302）与齿条（309）相啮合，安装部（303）的下端铰接有对称设置的连杆（310），所述连杆（310）的另一端通过连接柱一（311）与滑块（304）的下端相铰接，所述连接柱一（311）的下端固定连接有安装板二（312），所述驱动电机二（305）安装于安装板二（312）上，所述切割片（306）安装于驱动电机二（305）的输出端上。

4.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述顶料机构（4）包括驱动电机三（401）、驱动电机四（402）以及丝杠（403），所述驱动电机三（401）通过安装板三（404）安装于安装槽（8）内，驱动电机三（401）的输出端连接有主动辊（405），所述主动辊（405）通过传动带（410）连接有从动辊（406），所述从动辊（406）上靠近驱动电机三（401）的一端与安装板三（404）转动连接，所述安装板三（404）的下端固定有两根对称设置于安装板三（404）的下端的固定杆（407），所述固定杆（407）的下端固定有滑板（408），所述滑板（408）与所述丝杠（403）螺纹连接，所述丝杠（403）的上端转动连接于保护壳（17）的下端，所述丝杠（403）的下端与驱动电机四（402）的输出端相连，所述驱动电机四（402）通过安装板四（409）安装于工作台（1）内。

5.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述顶边切割机构（5）包括带锯（501）、两个对称设置的安装台（502）以及转轮（503），两个所述安装台（502）中的一台上安装有驱动电机五（504），所述驱动电机五（504）的输出端与转轮（503）相连，所述带锯（501）安装于两个所述转轮（503）上，且位于下方的带锯（501）贯穿保护壳（17）。

6.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述抵料机构（6）包括固定块（601）、两个对称设置的气缸（602）以及拨板（603），所述固定块（601）固定于安装架（9）的下端，所述固定块（601）的下端通过两个对称设置的固定柱（604）连接有固定架（605），所述气缸（602）安装于固定架（605）的侧端，气缸（602）的输出端铰接有转动部（606），所述安装架（9）与工作台（1）之间还固定两个对称设置的固定柱（604），所述转动部（606）通过轴承（607）转动安装于固定柱（604）上，所述拨板（603）固定于转动部（606）的侧端面上，拨板（603）的曲形端面上还均布有若干个滚柱（608）。

7.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述底边切割机构（7）包括驱动电机六（701）和切割刀（702），所述驱动电机六（701）通过安装座（703）安装于安装架（9）上，所述切割刀（702）连接于驱动电机六（701）的输出端上。

8.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述限位机构一（12）和限位机构二（13）均包括限位辊（121）、连接块（122）、连接柱二（123）以及弹簧（124），所述限位辊（121）的两侧端均转动连接于连接块（122）的侧端上，所述连接块（122）滑动连接于连接柱二（123）上，所述连接柱二（123）的上端固定于安装架（9）上，所述弹簧（124）套设于安装架（9）与连接块（122）之间，所述限位机构一（12）上的限位辊（121）表面为内凹状，所述限位机构二（13）上的限位辊（121）为圆柱状。

9.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述安装槽（8）内通过安装板五（22）安装有驱动电机七（23），所述驱动电机七（23）的输出端连接有链轮（24），若干个均置的所述传送辊（10）和输送辊（11）的侧端均连接链轮（24），所述链轮（24）之间通过传动链（25）相连。

10.根据权利要求1所述的一种原木加工用切边装置，其特征在于：所述输送辊（11）上于落料件（20）与拨板（603）之间还安装有两个相互错开的固定环（26），两个所述固定环（26）的表面均为内凹状。

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