CN110712254A - 一种农林用大尺寸圆木加工设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农林用大尺寸圆木加工设备，涉及木材加工技术领域，包括底座、机架、动力组件、升降平台以及定位机构，所述机架及定位机构分别安装于底座的两端，所述动力组件安装于机架上，动力组件与定位机构配合并驱动圆木绕着其轴心旋转，所述升降平台安装于机架与定位机构之间并用于实现圆木的上下料，本发明实现了大尺寸圆木的表面加工处理工作，即由驱动电机带动圆木旋转，由定位机构配合驱动盘实现圆木的轴向定位，采用承托架固定不动，内套筒移动的方式实现圆木一端的夹紧定位，只需通入液压油即可实现，简化了定位过程，节省了人力，夹紧力更加精准，同时还起到了防止圆木由于扭矩过大导致的转动情况。

Description

一种农林用大尺寸圆木加工设备

技术领域

本发明属于木材加工技术领域，具体涉及一种农林用大尺寸圆木加工设备。

背景技术

现有的圆木加工过程中，多采用机床或车床或者类似的设备进行夹紧定位， 并由人工或机械进行后续的表面加工操作，如剥皮、精修等。

在利用机床对大尺寸圆木(直径大、长度大)的夹紧定位过程中，多采用人 工手摇转动丝杠的方式进行，虽然也能实现夹紧的目的，但是夹紧力的大小难以 确定，多凭借经验，不易把控，且手动操作，效率较低。特别是对于新员工来说， 容易产生由于圆木的夹紧力过小导致其旋转过程中发生偏心的现象，亦或者夹紧 力过大，手摇过程非常费力，并容易对圆木早上损伤。此外，由于此类圆木的尺 寸较大，加工过程中，容易因扭矩过大导致圆木在轴向上发生偏转，甚至偏心， 影响了加工精度。圆木的上下料也多采用其他机械设备来实现，操作不便，成本 较高。故有必要设计一种定位稳定、夹紧力可精准控制且上下料便捷的适合于大 尺寸圆木加工的设备。

发明内容

本发明的目的在于提供一种农林用大尺寸圆木加工设备，以解决上述提到 的现有技术中导致的上述缺陷。

一种农林用大尺寸圆木加工设备，包括底座、机架、动力组件、升降平台 以及定位机构，所述机架及定位机构分别安装于底座的两端，所述动力组件安装 于机架上，动力组件与定位机构配合并驱动圆木绕着其轴心旋转，所述升降平台 安装于机架与定位机构之间并用于实现圆木的上下料；

所述定位机构包括承托架、外套筒、内套筒、进液管、活塞、顶针以及驱 动机构，所述承托架与外套筒采用法兰连接，外套筒上靠近承托架的一端连接有 密封盖一，所述内套筒滑动连接于外套筒内并可沿着外套筒的长度方向移动，内 套筒上靠近承托架的一端连接有密封盖二，内套筒的另一端连接有圆形的顶板， 所述顶针的一端滑动连接于顶板上的通孔内，所述活塞滑动连接于内套筒内并连 接有所述的驱动机构，驱动机构能够在活塞的驱动下驱动顶针沿着外套筒的长度 方向移动以实现将圆木定位，所述进液管依次穿过承托架、密封盖一、密封盖二 延伸至内套筒内，且在密封盖一与密封盖二之间的进液管上还设有排液孔，通过 向进液管内通入或排出液压油，所述内套筒及活塞能够沿着外套筒的长度方向向 前或向后移动。

优选的，所述动力组件包括转动基座、驱动盘、从动轮、主动轮以及驱动 电机，所述转动基座通过多个连接柱固定连接于机架的内侧，所述驱动盘的一侧 连接有连接轴，连接轴通过轴承转动连接于转动基座及机架上，且其另一端连接 至从动轮，从动轮通过连接件与主动轮连接，主动轮连接至驱动电机的输出端， 所述驱动盘上与定位机构相对的一侧还设有若干定位针。

优选的，所述升降平台包括托板以及液压杆，所述液压杆的下端安装于底 座上，其上端连接至托板的底面。

优选的，所述排液孔与密封盖二之间的进液管上还固定有限位环一，所述 所述排液孔与密封盖一之间的进液管上还固定有限位环二。

优选的，所述活塞上靠近顶板的一端为圆台状，活塞与顶板之间还连接有 复位弹簧一，所述顶针至少有2个，且每个顶针对应一个驱动机构，所述驱动机 构包括导向杆、主动楔形块、从动楔形块以及复位弹簧二，所述导向杆的下端面 为倾斜面并与活塞的圆台状部分的表面配合，导向杆滑动连接于内套筒的侧壁上 且其上端连接至主动楔形块，从动楔形块的一端连接至顶针并与主动楔形块配 合，位于从动楔形块与顶板之间的顶针上还套设有复位弹簧二。

优选的，所述从动楔形块的两侧还设有滑块，顶板上靠近内套筒的一侧设 有与滑块配合的滑轨。

优选的，所述进液管的入口端通过快接头连接有软管。

优选的，所述密封盖一上靠近承托架的一侧的几何中心处还设有一内六角 槽。

优选的，所述顶板的外径大于外套筒的外径。

本发明的优点在于：

(1)本发明实现了大尺寸圆木的表面加工处理工作，即由驱动电机带动圆 木旋转，由定位机构配合驱动盘实现圆木的轴向定位。

(2)本发明采用承托架固定不动，内套筒移动的方式实现圆木一端的夹紧 定位，相比传统的尾座定位方式，无需手工手动摇动摇把以实现尾座的移动，只 需通入液压油即可实现，简化了定位过程，节省了人力。

(3)本发明采用顶板接触圆木+顶针锁定的方式并加压，直至压力达到设 定值，以实现圆木的夹紧定位，夹紧力更加精准，同时还起到了防止圆木由于扭 矩过大导致的转动情况。

(4)本发明还借助于升降平台实现了圆木的上料和下料，提高了上下料的 效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明中定位机构的结构示意图。

图4为图3的侧视图。

图5为图4中沿A-A方向的剖视图。

图6为图3中B处的局部放大图。

图7为本发明中内套筒及外套筒部分的结构示意图。

图8为本发明中密封盖二的结构示意图。

图9为本发明中进液管的结构示意图。

其中，1-底座，2-机架，3-动力组件，31-转动基座，32-驱动盘，33-从动 轮，34-主动轮，35-驱动电机，36-连接件，37-定位针，38-连接轴，4-升降平 台，41-托板，42-液压杆，5-定位机构，51-承托架，52-外套筒，53-内套筒， 54-进液管，55-活塞，56-顶针，57-驱动机构，57-复位弹簧一，58-驱动机构， 581-导向杆，582-主动楔形块，583-从动楔形块，584-复位弹簧二，59-增压腔， 510-密封盖一，511-密封盖二，512-排液孔，513-限位环一，514-限位环二，515- 滑块，516-滑轨，517-快接头，518-软管，519-内六角槽，520-顶板。

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9所示，一种农林用大尺寸圆木加工设备，包括底座1、机架2、 动力组件3、升降平台4以及定位机构5，所述机架2及定位机构5分别安装于 底座1的两端，所述动力组件3安装于机架2上，动力组件3与定位机构5配合 并驱动圆木绕着其轴心旋转，所述升降平台4安装于机架2与定位机构5之间并 用于实现圆木的上下料；

所述定位机构5包括承托架51、外套筒52、内套筒53、进液管54、活塞 55、顶针56以及驱动机构58，所述承托架51与外套筒52采用法兰连接，外套 筒52上靠近承托架51的一端连接有密封盖一510，所述内套筒53滑动连接于 外套筒52内并可沿着外套筒52的长度方向移动，内套筒53上靠近承托架51 的一端连接有密封盖二511，内套筒53的另一端连接有圆形的顶板520，所述顶 针56的一端滑动连接于顶板520上的通孔内，所述活塞55滑动连接于内套筒 53内并连接有所述的驱动机构58，驱动机构58能够在活塞55的驱动下驱动顶 针56沿着外套筒52的长度方向移动以实现将圆木定位，所述进液管54依次穿 过承托架51、密封盖一510、密封盖二511延伸至内套筒53内，且在密封盖一 510与密封盖二511之间的进液管54上还设有排液孔512，通过向进液管54内 通入或排出液压油，所述内套筒53及活塞55能够沿着外套筒52的长度方向向 前或向后移动。

在本实施例中，所述动力组件3包括转动基座31、驱动盘32、从动轮33、 主动轮34以及驱动电机35，所述转动基座31通过多个连接柱固定连接于机架2 的内侧，所述驱动盘32的一侧连接有连接轴38，连接轴38通过轴承转动连接 于转动基座31及机架2上，且其另一端连接至从动轮33，从动轮33通过连接 件36与主动轮34连接，主动轮34连接至驱动电机35的输出端，所述驱动盘 32上与定位机构5相对的一侧还设有若干定位针37。其中，所述主动轮34及从 动轮33均采用皮带轮，所述连接件36采用皮带，也可采用其他类型。连接轴 38与转动基座31之间采用圆柱滚子轴承，连接轴38与机架2的前端面靠近定 位机构5一侧连接处采用止推轴承，以起到抵消轴向力的作用，其与机架2的后 端面的连接处依然采用圆柱滚子轴承，以起到旋转支撑的作用。

在本实施例中，所述升降平台4包括托板41以及液压杆42，所述液压杆 42的下端安装于底座1上，其上端连接至托板41的底面。

在本实施例中，所述排液孔512与密封盖二511之间的进液管54上还固定 有限位环一513，用于限定内套筒53与承托架51之间的距离，避免内套筒53 在复位的过程中移动至排液孔512处堵塞排液孔512，所述排液孔512与密封盖 一510之间的进液管54上还固定有限位环二514，其与限位环一513配合使用， 保证排液孔512处在一个安全的区间内，能够保持通畅。

在本实施例中，所述活塞55上靠近顶板520的一端为圆台状，活塞55与 顶板520之间还连接有复位弹簧一57，所述顶针56至少有2个，且每个顶针56 对应一个驱动机构58，所述驱动机构58包括导向杆581、主动楔形块582、从 动楔形块583以及复位弹簧二584，所述导向杆581的下端面为倾斜面并与活塞 55的圆台状部分的表面配合，导向杆581滑动连接于内套筒53的侧壁上侧壁上 设有相应的导向孔，导向孔的横截面为矩形且其上端连接至主动楔形块582，从 动楔形块583的一端连接至顶针56并与主动楔形块582配合，位于从动楔形块 583与顶板520之间的顶针56上还套设有复位弹簧二584。

在本实施例中，所述从动楔形块583的两侧还设有滑块515，顶板520上靠 近内套筒53的一侧设有与滑块515配合的滑轨516。通过设置滑块515和滑轨 516，使得顶针56的移动过程更加平稳，不会产生歪斜。

在本实施例中，所述进液管54的入口端通过快接头517连接有软管518， 再通过软管518连接至液压油泵。

在本实施例中，所述密封盖一510上靠近承托架51的一侧的几何中心处还 设有一内六角槽519，此内六角槽519的作用在于方便将密封盖一510拆装，借 助于扳子即可实现。

在本实施例中，所述顶板520的外径大于外套筒52的外径。

工作过程及原理：首先，将切割成定长的圆木放置在平放在托板41上，此 时的顶板520相距圆木的端面距离较短，接着启动液压杆42，托板41带动圆木 上升至合适位置，然后向进液管54内通入液压油，液压油首先经排液孔512进 入到增压腔59内，与此同时，液压油也会部分进入到内套筒53内，并驱动活塞 55向前移动，待液压油同步充满增压腔59和内套筒53后，根据帕斯卡原理， 受力面积越大压力越大，面积越小压力越小，由于内套筒53的横截面面积大于 活塞55的横截面面积，故内套筒53端面受到的压力会大些，首先驱动内套筒 53向前移动，与圆木接触后并推动圆木向驱动盘32方向移动，接触到驱动盘后 对圆木进行预夹紧，活塞55处受到的压力小些，会随后驱动导向杆581沿着内 套筒53的直径方向向外侧移动，主动楔形块582移动并驱动从动楔形块583及 顶针56向前伸出，将圆木锁定，防止其发生轴向转动，继续通入液压油，加压， 直至压力达到设定值，此时的夹紧力也达到了设定值，完成圆木的轴向定位。最 后，再启动驱动电机，驱动圆木旋转，从而实现后续的加工过程。

本发明中，软管518可外接压力表，压力表和液压泵均连接至PLC控制器， 由PLC控制器来实现液压油压力的精准控制，减少了人为因素的干扰。

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 (8)

1.一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于，包括底座(1)、机架(2)、动力组件(3)、升降平台(4)以及定位机构(5)，所述机架(2)及定位机构(5)分别安装于底座(1)的两端，所述动力组件(3)安装于机架(2)上，动力组件(3)与定位机构(5)配合并驱动圆木绕着其轴心旋转，所述升降平台(4)安装于机架(2)与定位机构(5)之间并用于实现圆木的上下料；

所述定位机构(5)包括承托架(1)、外套筒(2)、内套筒(3)、进液管(4)、活塞(5)、顶针(6)以及驱动机构(8)，所述承托架(1)与外套筒(2)采用法兰连接，外套筒(2)上靠近承托架(1)的一端连接有密封盖一(10)，所述内套筒(3)滑动连接于外套筒(2)内并可沿着外套筒(2)的长度方向移动，内套筒(3)上靠近承托架(1)的一端连接有密封盖二(11)，内套筒(3)的另一端连接有圆形的顶板(20)，所述顶针(6)的一端滑动连接于顶板(20)上的通孔内，所述活塞(5)滑动连接于内套筒(3)内并连接有所述的驱动机构(8)，驱动机构(8)能够在活塞(5)的驱动下驱动顶针(6)沿着外套筒(2)的长度方向移动以实现将圆木定位，所述进液管(4)依次穿过承托架(1)、密封盖一(10)、密封盖二(11)延伸至内套筒(3)内，且在密封盖一(10)与密封盖二(11)之间的进液管(4)上还设有排液孔(12)，通过向进液管(4)内通入或排出液压油，所述内套筒(3)及活塞(5)能够沿着外套筒(2)的长度方向向前或向后移动。

2.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述动力组件(3)包括转动基座(31)、驱动盘(32)、从动轮(33)、主动轮(34)以及驱动电机(35)，所述转动基座(31)通过多个连接柱固定连接于机架(2)的内侧，所述驱动盘(32)的一侧连接有连接轴(38)，连接轴(38)通过轴承转动连接于转动基座(31)及机架(2)上，且其另一端连接至从动轮(33)，从动轮(33)通过连接件(36)与主动轮(34)连接，主动轮(34)连接至驱动电机(35)的输出端，所述驱动盘(32)上与定位机构(5)相对的一侧还设有若干定位针(37)。

3.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述升降平台(4)包括托板(41)以及液压杆(42)，所述液压杆(42)的下端安装于底座(1)上，其上端连接至托板(41)的底面。

4.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述排液孔(12)与密封盖二(11)之间的进液管(4)上还固定有限位环一(13)，所述排液孔(12)与密封盖一(10)之间的进液管(4)上还固定有限位环二(14)。

5.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述活塞(5)上靠近顶板(20)的一端为圆台状，活塞(5)与顶板(20)之间还连接有复位弹簧一(7)，所述顶针(6)至少有2个，且每个顶针(6)对应一个驱动机构(8)，所述驱动机构(8)包括导向杆(81)、主动楔形块(82)、从动楔形块(83)以及复位弹簧二(84)，所述导向杆(81)的下端面为倾斜面并与活塞(5)的圆台状部分的表面配合，导向杆(81)滑动连接于内套筒(3)的侧壁上且其上端连接至主动楔形块(82)，从动楔形块(83)的一端连接至顶针(6)并与主动楔形块(82)配合，位于从动楔形块(83)与顶板(20)之间的顶针(6)上还套设有复位弹簧二(84)。

6.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述从动楔形块(83)的两侧还设有滑块(15)，顶板(20)上靠近内套筒(3)的一侧设有与滑块(15)配合的滑轨(16)。

7.根据权利要求1所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所述进液管(4)的入口端通过快接头(17)连接有软管(18)。

8.根据权利要求2所述的一种农林用大尺寸圆木加工设备，其特征在于：所主动轮(34)及从动轮(33)均采用皮带轮，所述连接件(36)采用皮带。

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