CN110625710A - 一种新型复合板材切割分条方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种新型复合板材切割分条方法及装置，其特征是将整块复合板材（1）置于自动切割分条机上，利用自动切割机在复合板材的上下表面分别切割出深度等于板材厚度一半的两个切槽，即上槽（101）和下槽（102），且控制上槽和下槽之间的水平距离L在4‑10mm，在上槽和下槽加工完成后，再将板材移送到折断区，利用一组气缸压紧复合板材，另一组气缸下压，使复合板材在切槽处折断，连续进给加工另一组切槽，然后折断，直至整张复合板材加工完毕，得到除两头只有一个搭接边外，其余均带有一个向上一个向下搭接边的条状复合板条。本发明加工效率高，节材环保。

Description

一种新型复合板材切割分条方法及装置
技术领域
本发明涉及一种木工技术，尤其是一种复合板加工技术，具体地说是一种新型复合板材切割分条方法及装置。
背景技术
随着制造业和相关行业的发展，切割设备在工业中得到越来越广泛的应用，已经成为制造零件的常用设备，也是各种板材切割加工的关键技术设备；目前，大多数复合木质地板生产企业对木质地板的切割分条加工采用的都是传统的切割方法，即先将一整块复合板材分割成条块状，再对每块分割的条块状复合板材两侧边加工卡槽，导致材料利用率低、加工费用高、自动化程度较低等。另外，现有切割设备还存在一个严重问题——缺少木屑颗粒处理装置，木屑不仅污染环境，更会影响工人健康。
发明内容
本发明的目的是针对现有的复合板材分条主要采用切割然后再在两侧面分别加工卡槽的方法进行加工而存在材料利用率低、加工费用高、自动化程度较低的问题，发明一种新型复合板材切割分条方法及装置。
本发明的技术方案之一是：
一种新型复合板材切割分条方法，其特征是将整块复合板材1置于自动切割分条机上，利用自动切割机在复合板材的上下表面分别切割出深度相等且深度之和等于板材厚度的两个切槽，即上槽101和下槽102，且控制上槽和下槽之间的距离L在4-10mm.,以保证折断后的搭接边103的宽度D等于设定值（一般在4-10毫米左右），在上槽和下槽加工完成后，再将板材移送到折断区，利用一组气缸压紧复合板材，另一组气缸下压，使复合板材在切槽处折断，连续进给加工另一组切槽，然后折断，直至整张复合板材加工完毕，得到除两头只有一个搭接边外，其余均带有一个向上一个向下搭接边的条状复合板条。
本发明的技术方案之二是：
一种自动切割分条机，其特征是它包括装置本体13，装置本体13上安装有输送机构10和光电开关7，复合板材1安装在输送机构10上，气缸一2安装在夹紧机构11上，夹紧机构11安装在装置本体13上，上切割机构3和下切割机构8分别安装在装置本体13的上下表面上，气缸安装台4安装在装置本体13的出料一端上，气缸二5和气缸三6分别安装在气缸安装台4的左右两侧，离心风机9和空压机12安装在装置本体13的一侧；输送机构10运输复合板材1，通过光电开关7检测复合板材的位置，通过夹紧机构11夹紧复合板材，上切割机构3和下切割机构8同时工作，在复合板材1上下表面分别切出一条切槽，然后气缸二5和气缸三6沿着两条切槽将复合板材1折断，切割加工完成的复合板材被收集箱收集；在整个过程中，离心风机9都在工作，将切割产生的木屑收集起来，避免产生污染。空压机为各气缸提供工作用压力气源。
所述的夹紧机构11的数量为两个且对称分布在复合板材1两侧。
所述的气缸一2的数量为四个且对称分布在夹紧机构11两侧。
所述的气缸二5的数量为两个且均匀分布在气缸安装台4左侧。
所述的气缸三6的数量为两个且均匀分布在气缸安装台4右侧。
所述的光电开关7的数量为两个且按切割要求安装在装置本体13上。
所述的输送机构10包括同步带一1001、同步带轮一1002、主动滚筒1003、同步带二1004、同步带三1005、从动滚筒一1006、从动滚筒二1007、传送带二1008、从动滚筒三1009、同步带四1010、同步带轮三1011、同步带轮二1012、传送带一1013、输送电机1014、输送电机支架1015，输送电机支架1015安装在装置本体13的支撑腿上，输送电机1014安装在输送电机支架1015上，主动滚筒1003安装在装置本体13上，同步带轮一1002和同步带轮二1012安装在主动滚筒1003的两端，同步带一1001一端与输送电机1014配合安装，另一端与同步带轮一1002配合安装，从动滚筒一1006安装在装置本体13上，同步带轮三1011安装在从动滚筒一1006的一端，同步带轮一1002、同步带轮二1012和同步带轮三1011型号相同，从动滚筒一1006的另一端安装与同步带轮一1002型号相同的同步带轮，同样，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009都安装在装置本体13上，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009的两端都装有与同步带轮一1002型号相同的同步带轮，同步带二1004与同步带轮二1012、同步带轮三1011配合安装，同样，同步带三1005、同步带四1010安装方法与同步带二1004相同与两个同步带轮配合安装，传送带一1013与主动滚筒1003、从动滚筒一1006配合安装，传送带二1008与从动滚筒二1007、从动滚筒三1009配合安装，输送电机1014通过同步带一1001将动力传递给同步带轮一1002，同步带轮一1002带动主动滚筒1003转动从而将动力传递给同步带轮二1012，然后通过同步带二1004将动力传递给同步带轮三1011、同步带轮三1011带动从动滚筒一1006转动，进而将动力传递给从动滚筒一1006另一端的同步带轮，进而将动力通过同步带三1005传递给从动滚筒二1007，同样，从动滚筒二1007通过同步带四1010将动力传递给从动滚筒三1009，主动滚筒1003和从动滚筒一1006带动传送带一1013运动，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009带动传送带二1008运动，复合板材1放置在传送带一上，传送带一直接与复合板材接触产生摩擦力驱动复合板材前进，最终传送至传送带二上，折断后进入收集箱。
所述的夹紧机构11包括夹紧板1101、安装板1102、导向杆1103、锁紧螺母1104、支撑板1105，夹紧板1101与气缸一2通过螺纹连接，气缸一2安装在安装板1102上，在夹紧板1101和安装板1102中间位置安装导向杆1103，通过锁紧螺母1104与夹紧板1101连接，支撑板1105固连在安装板1102上。
空压机为夹紧机构提供动力，气体通过管道进入气缸一，推动气缸一内的活塞杆做直线运动，活塞杆推动两侧的夹紧板运动，将复合板材夹紧。
所述的上切割机构3和下切割机构8结构相同，它们均包括轴承支座一301、滑动导轨302、旋转电机303、滚珠丝杠螺母副304、轴承支座二305、联轴器306、横移电机307、横移电机支架308、导轨支撑台309、旋转电机支架310、V带311、切割片312和滑块313，旋转电机303安装在旋转电机支架310上，旋转电机支架310安装在滑块313上，滑块313安装在滑动导轨302上，滑动导轨302安装在导轨支撑台309上，切割片312安装在旋转电机支架310上，旋转电机303和切割片312通过V带311连接，横移电机307安装在横移电机支架308上，横移电机支架308安装在导轨支撑台309上，横移电机307与滚珠丝杠螺母副304通过联轴器306联接，轴承支座一301和轴承支座二305支撑滚珠丝杠螺母副304；旋转电机由V带传动驱动切割片作回旋运动，从而切割复合板材；同时，旋转电机和切割片固连在滑块上，横移电机由联轴器带动滚珠丝杠螺母副旋转运动，进而驱动切割部分在滑动导轨上作横向往复运动，完成对复合板材的切割工作。
本发明的有益效果：
（1）本发明的方法配合复合板材切割分条装置，自动化程度大大提高，工作过程中无需手动，提高了工作效率。
（2）结合木质地板使用要求，设计了合理的复合板材夹紧机构，防止切割时复合板材移动，提高了木质地板加工质量。
（3）改变传统的切割方法，在装置本体上设计了上下两个切割机构，同时在复合板材上下表面切出两条切缝，大大提高了材料的利用率，减少材料浪费，同时提高了切割效率。
（4）增加设计了木屑处理装置——离心风机，将工作过程中产生的细小木屑收集，减少空气污染，同时对工人的健康有宜。
附图说明
图1为本发明切割加工前复合板材的示意图。
图2为本发明切割后但未折断时复合板材的示意图。
图3为本发明切割且折断加工完成后复合板材的示意图。
图4为本发明的自动切割分条机的整体结构示意图。
图5为本发明的自动切割分条机的输送机构示意图；
图6为本发明的自动切割分条机的夹紧机构示意图；
图7为本发明的自动切割分条机的切割机构示意图。
图中：1-复合板材、2-气缸一、3-上切割机构、4-气缸安装台、5-气缸二、6-气缸三、7-光电开关、8-下切割机构、9-离心风机、10-输送机构、11-夹紧机构、12-空压机、13-装置本体、101-上表面切缝、102-下表面切缝、103-搭接边、1001-同步带一、1002-同步带轮一、1003-主动滚筒、1004-同步带二、1005-同步带三、1006-从动滚筒一、1007-从动滚筒二、1008-传送带二、1009-从动滚筒三、1010-同步带四、1011-同步带轮三、1012-同步带轮二、1013-传送带一、1014-输送电机、1015-输送电机支架、1101-夹紧板、1102-安装板、1103-导向杆、1104-锁紧螺母、1105-支撑板、301-轴承支座一、302-滑动导轨、303-旋转电机、304-滚珠丝杠螺母副、305-轴承支座二、306-联轴器、307-横移电机、308-横移电机支架、309-导轨支撑台、310-旋转电机支架、311-V带、312-切割片、313-滑块。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例一。
如图1-3所示。
一种新型复合板材切割分条方法，首先将图1所示的整块复合板材1置于自动切割分条机上，利用自动切割机在复合板材的上下表面分别切割出深度等于板材厚度一半左右的两个切槽，即上槽101和下槽102，如图2所示，且两个切槽的深度之和与复合板材1厚度相匹配，且控制上槽和下槽之间的水平距离L(4-10毫米)等于复合板材搭接边103的宽度D（具体实施时还应考虑刀片的厚度），在上槽和下槽加工完成后，再将板材移送到折断区，利用一组气缸压紧复合板材，另一组气缸下压，使复合板材在切槽处折断，连续进给加工另一组切槽，然后折断，直至整张复合板材加工完毕，得到除两头只有一个搭接边外，其余均带有一个向上一个向下搭接边的条状复合板条，如图3所示。
实施例二。
如图4-7所示。
一种自动切割分条机，它包括气缸一2、上切割机构3、气缸安装台4、气缸二5、气缸三6、光电开关7、下切割机构8、离心风机9、输送机构10、夹紧机构11、空压机12、装置本体13，如图4所示，复合板材1放置于输送机构10上，输送机构10和光电开关7均安装在装置本体13上，气缸一2安装在夹紧机构11上，夹紧机构11安装在装置本体13上，上切割机构3和下切割机构8分别安装在装置本体13的上下表面，气缸安装台4安装在装置本体13上，气缸二5和气缸三6分别安装在气缸安装台4的左右两侧，离心风机9和空压机12安装在装置一侧；本发明通过输送机构10运输复合板材1，通过光电开关7检测复合板材的位置，通过夹紧机构11夹紧复合板材1，上切割机构3和下切割机构8同时工作，在复合板材1上下表面分别切出一条切缝，然后气缸二5和气缸三6沿着两条切缝将复合板材1折断，切割加工完成的复合板材被收集箱（图中未示出）收集；在整个过程中，离心风机9都在工作，将切割产生的木屑收集起来，避免产生污染；本发明实现了复合板材切割的自动化，同时由于切割方案的改进，在很大程度上减少了材料的浪费。
具体实施时各主要机构中的输送机构10如图5所示，它包括同步带一1001、同步带轮一1002、主动滚筒1003、同步带二1004、同步带三1005、从动滚筒一1006、从动滚筒二1007、传送带二1008、从动滚筒三1009、同步带四1010、同步带轮三1011、同步带轮二1012、传送带一1013、输送电机1014、输送电机支架1015，输送电机支架1015安装在装置本体13的支撑腿上，输送电机1014安装在输送电机支架1015上，主动滚筒1003安装在装置本体13上，同步带轮一1002和同步带轮二1012安装在主动滚筒1003的两端，同步带一1001一端与输送电机1014配合安装，另一端与同步带轮一1002配合安装，从动滚筒一1006安装在装置本体13上，同步带轮三1011安装在从动滚筒一1006的一端，同步带轮一1002、同步带轮二1012和同步带轮三1011型号相同，从动滚筒一1006的另一端安装与同步带轮一1002型号相同的同步带轮，同样，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009都安装在装置本体13上，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009的两端都装有与同步带轮一1002型号相同的同步带轮，同步带二1004与同步带轮二1012、同步带轮三1011配合安装，同样，同步带三1005、同步带四1010安装方法与同步带二1004相同与两个同步带轮配合安装，传送带一1013与主动滚筒1003、从动滚筒一1006配合安装，传送带二1008与从动滚筒二1007、从动滚筒三1009配合安装，输送电机1014通过同步带一1001将动力传递给同步带轮一1002，同步带轮一1002带动主动滚筒1003转动从而将动力传递给同步带轮二1012，然后通过同步带二1004将动力传递给同步带轮三1011、同步带轮三1011带动从动滚筒一1006转动，进而将动力传递给从动滚筒一1006另一端的同步带轮，进而将动力通过同步带三1005传递给从动滚筒二1007，同样，从动滚筒二1007通过同步带四1010将动力传递给从动滚筒三1009，主动滚筒1003和从动滚筒一1006带动传送带一1013运动，从动滚筒二1007和从动滚筒三1009带动传送带二1008运动，复合板材放置在传送带一上，传送带一直接与复合板材接触产生摩擦力驱动复合板材前进，最终传送至传送带二1008上，折断后送入地板收集箱（图中未示出）中。
具体实施时，夹紧机构11如图6所示，它包括夹紧板1101、安装板1102、导向杆1103、锁紧螺母1104、支撑板1105，其特征在于：夹紧板1101与气缸一2通过螺纹连接，气缸一2安装在安装板1102上，由于根据设计需求的夹紧板较长，所以安装两个气缸，同时，在夹紧板1101和安装板1102中间位置安装导向杆1103，通过锁紧螺母1104与夹紧板1101连接，支撑板1105固连在安装板1102上；空压机为夹紧机构提供动力，气体通过管道进入气缸一，推动气缸一内的活塞杆做直线运动，活塞杆推动两侧的夹紧板运动，将复合板材夹紧。
具体实施时，上、下切割机构如图7所示，它包括轴承支座一301、滑动导轨302、旋转电机303、滚珠丝杠螺母副304、轴承支座二305、联轴器306、横移电机307、横移电机支架308、导轨支撑台309、旋转电机支架310、V带311、切割片312、滑块313，其特征在于：旋转电机303安装在旋转电机支架310上，旋转电机支架310安装在滑块313上，滑块313安装在滑动导轨302上，滑动导轨302安装在导轨支撑台309上，切割片312安装在旋转电机支架310上，旋转电机303和切割片312通过V带311连接，横移电机307安装在横移电机支架308上，横移电机支架308安装在导轨支撑台309上，横移电机307与滚珠丝杠螺母副304通过联轴器306联接，轴承支座一301和轴承支座二305支撑滚珠丝杠螺母副304；旋转电机由V带传动驱动切割片作回旋运动，从而切割复合板材；同时，旋转电机和切割片固连在滑块上，横移电机由联轴器带动滚珠丝杠螺母副旋转运动，进而驱动切割部分在滑动导轨上作横向往复运动，完成对复合板材的切割工作；所述切割机构分为上切割机构和下切割机构，两者工作原理相同，安装尺寸根据需求设计。
如图4至图7，本发明工作原理为：复合板材先与传送带接触，输送机构的输送电机运行，带动同步带运动，然后带动传动滚筒转动，传动滚筒进而带动传送带运动，复合板材在重力的作用下依靠摩擦力在传送带上向前运动；同时，光电开关工作，检测复合板材的实时位置，待复合板材输送到指定位置，输送电机停止转动，夹紧机构工作，空压机带动气缸运动，气缸带动夹紧板将复合板材夹紧；然后，切割机构进行切割工作，旋转电机通过V带带动切割片旋转，对复合板材进行横向切割，同时，横移电机运行，带动切割片横向移动，在复合板材上形成横向切缝；由于切缝需要两条，所以切割机构分为上下两部分，两部分工作原理完全相同，切割时上下两部分的切割片从左右两侧分别进行切割，可以使得部分切割力相互抵消，从而提高切割时设备的稳定性，同时减轻夹紧机构的承载力，但是会形成力偶，但力偶较小，可通过夹紧机构抵消；切割工作完成后，夹紧机构的夹紧板松开，传送带继续运动，带动复合板材向前运动，同时光电开关工作，检测复合板材的实时位置，待复合板材输送到指定位置，气缸安装台上的左右两侧气缸开始工作，在空压机的带动下同时向下运动，完成对复合板材的折断工作；切割加工和折断加工过程完成后，木块从传送带上掉落，由复合板材收集箱收集。
本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (10)

1.一种新型复合板材切割分条方法，其特征是将整块复合板材（1）置于自动切割分条机上，利用自动切割机在复合板材的上下表面分别切割出深度等于板材厚度一半的两个切槽，即上槽（101）和下槽（102），且控制上槽和下槽之间的水平距离L在4-10mm，在上槽和下槽加工完成后，再将板材移送到折断区，利用一组气缸压紧复合板材，另一组气缸下压，使复合板材在切槽处折断，连续进给加工另一组切槽，然后折断，直至整张复合板材加工完毕，得到除两头只有一个搭接边外，其余均带有一个向上一个向下搭接边的条状复合板条。
2.一种权利要求1所述的方法使用的分条切割机，其特征是它包括装置本体（13），装置本体（13）上安装有输送机构（10）和光电开关（7），复合板材（1）安装在输送机构（10）上，气缸一（2）安装在夹紧机构（11）上，夹紧机构（11）安装在装置本体（13）上，上切割机构（3）和下切割机构（8）分别安装在装置本体（13）的上下表面上，气缸安装台（4）安装在装置本体（13）的出料一端上，气缸二（5）和气缸三（6）分别安装在气缸安装台（4）的左右两侧，离心风机（9）和空压机（12）安装在装置本体（13）的一侧；输送机构（10）运输复合板材（1），通过光电开关（7）检测复合板材的位置，通过夹紧机构（11）夹紧复合板材，上切割机构（3）和下切割机构（8）同时工作，在复合板材（1）上下表面分别切出一条切槽，然后气缸二（5）和气缸三（6）沿着两条切槽将复合板材（1）折断，切割加工完成的复合板材被收集箱收集；在整个过程中，离心风机（9）都在工作，将切割产生的木屑收集起来，避免产生污染；空压机为各气缸提供工作用压力气源。
3.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的夹紧机构（11）的数量为两个且对称分布在复合板材（1）两侧。
4.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的气缸一2的数量为四个且对称分布在夹紧机构（11）两侧。
5.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的气缸二5的数量为两个且均匀分布在气缸安装台（4）左侧。
6.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的气缸三6的数量为两个且均匀分布在气缸安装台（4）右侧。
7.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的光电开关7的数量为两个且按切割要求安装在装置本体（13）上。
8.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的输送机构（10）包括同步带一（1001）、同步带轮一（1002）、主动滚筒（1003）、同步带二（1004）、同步带三（1005）、从动滚筒一（1006）、从动滚筒二（1007）、传送带二（1008）、从动滚筒三（1009）、同步带四（1010）、同步带轮三（1011）、同步带轮二（1012）、传送带一（1013）、输送电机（1014）、输送电机支架（1015），输送电机支架安装在装置本体（13）的支撑腿上，输送电机安装在输送电机支架上，主动滚筒安装在装置本体（13）上，同步带轮一和同步带轮二安装在主动滚筒的两端，同步带一一端与输送电机配合安装，另一端与同步带轮一配合安装，从动滚筒一安装在装置本体（13）上，同步带轮三安装在从动滚筒一的一端，从动滚筒一的另一端安装与同步带轮一相同的同步带轮，同样，从动滚筒二和从动滚筒三都安装在装置本体（13）上，从动滚筒二和从动滚筒三的两端都装有与同步带轮一相同的同步带轮，同步带二与同步带轮二、同步带轮三配合安装，同样，同步带三、同步带四安装方法与同步带二相同，均与两个同步带轮配合安装，传送带一与主动滚筒、从动滚筒一配合安装，传送带二与从动滚筒二、从动滚筒三配合安装，输送电机通过同步带一将动力传递给同步带轮一，同步带轮一带动主动滚筒转动从而将动力传递给同步带轮二，然后通过同步带二将动力传递给同步带轮三、同步带轮三带动从动滚筒一转动，进而将动力传递给从动滚筒一另一端的同步带轮，进而将动力通过同步带三传递给从动滚筒二，同样，从动滚筒二通过同步带四将动力传递给从动滚筒三，主动滚筒和从动滚筒一带动传送带一运动，从动滚筒二和从动滚筒三带动传送带二运动，复合板材（1）放置在传送带一上，传送带一直接与复合板材接触产生摩擦力驱动复合板材前进，最终传送至传送带二上，折断后进入收集箱。
9.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的夹紧机构（11）包括夹紧板（1101）、安装板（1102）、导向杆（1103）、锁紧螺母（1104）、支撑板（1105），夹紧板（1101）与气缸一（2）通过螺纹连接，气缸一（2）安装在安装板（1102）上，在夹紧板（1101）和安装板（1102）中间位置安装导向杆（1103），通过锁紧螺母（1104）与夹紧板（1101）连接，支撑板（1105）固连在安装板（1102）上；空压机为夹紧机构提供动力，气体通过管道进入气缸一，推动气缸一内的活塞杆做直线运动，活塞杆推动两侧的夹紧板运动，将复合板材夹紧。
10.根据权利要求2所述的分条切割机，其特征是所述的上切割机构（3）和下切割机构（8）结构相同，它们均包括轴承支座一（301）、滑动导轨（302）、旋转电机（303）、滚珠丝杠螺母副（304）、轴承支座二（305）、联轴器（306）、横移电机（307）、横移电机支架（308）、导轨支撑台（309）、旋转电机支架（310）、V带（311）、切割片（312）和滑块（313），旋转电机（303）安装在旋转电机支架（310）上，旋转电机支架（310）安装在滑块（313）上，滑块（313）安装在滑动导轨（302）上，滑动导轨（302）安装在导轨支撑台（309）上，切割片（312）安装在旋转电机支架（310）上，旋转电机（303）和切割片（312）通过V带（311）连接，横移电机（307）安装在横移电机支架（308）上，横移电机支架（308）安装在导轨支撑台（309）上，横移电机（307）与滚珠丝杠螺母副（304）通过联轴器（306）联接，轴承支座一（301）和轴承支座二（305）支撑滚珠丝杠螺母副（304）；旋转电机由V带传动驱动切割片作回旋运动，从而切割复合板材；同时，旋转电机和切割片固连在滑块上，横移电机由联轴器带动滚珠丝杠螺母副旋转运动，进而驱动切割部分在滑动导轨上作横向往复运动，完成对复合板材的切割工作。
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