CN110788952A - 可调节刀台角度和挤压力的旋切机 - Google Patents

Abstract

本发明属于木材加工机械技术领域，涉及一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机，包括机架、动力装置及控制装置，机架上安装压辊座、刀台、双辊座，压辊安装在压辊座上，旋切刀安装在刀台上，双辊安装在双辊座，其技术要点是：刀台、压辊座与机架为活动连接，机架上安装有刀台凸轮和压辊座凸轮，分别支撑刀台和压辊座，通过两组凸轮的运动，带动刀台摆动和压辊座转动，使旋切过程中压辊对圆木的挤压力稳定和旋切刀切削角度实时优化，从而解决板皮表面光滑度差和背裂、尾板打卷等瑕疵问题。

Description

可调节刀台角度和挤压力的旋切机

技术领域

本发明属于木材加工机械技术领域，涉及一种旋切机，特别是一种可调节刀台角度和压辊对圆木挤压力的旋切机。

背景技术

旋切机是木材加工中重要的机械，加工过程中，随着圆木直径的变小，压辊对圆木的挤压力也会发生变化，如果不能随时调整，会造成挤压力不稳定，容易使圆木跳动，使机械工作不稳定，板皮特别是在圆木疤节部位，挤压力的不稳定，切削出的板皮表面出现凹凸不平的现象，影响板皮质量。同时，旋切刀相对圆木的切削角度也会随圆木直径的变小而发生变化，在旋切厚度较大的板皮时，由于板皮的内圆半径和外圆半径差别较大，旋切出的板皮容易出现背裂、尾板打卷等现象。因此，在加工工作中，对不同木材和切削不同板皮厚度时，需要实时调整旋切刀切削角度和压辊对圆木的挤压力。通常的作法，需要专业人员对机械进行长时间的调试才能完成，并且也只能是进行粗略的调试，不能达到最佳效果。

CN201721127747号专利公布了一种凸轮控制恒压力旋切机，利用凸轮旋转带动压辊座摆动，压尺辊的摆动中心在刀尖位置的后上方，且凸轮控制的压尺辊的轨迹与刀背的轮廓线大致呈平行状态，因此凸轮在调节压尺辊压力的旋切过程中保持了刀缝基本不变，这种结构的旋切机，可以保持压辊对圆木的挤压力基本不变，一定程度上解决了因压辊对圆木的压力不稳定造成板皮质量瑕疵的问题，但该机械在旋切硬度不同的木材时，不能自动调整。

CN201821859251号专利公开了一种用于改变旋切机刀缝的装置，利用活动横梁的运动，通过连杆带动凸轮转动，从而带动压辊座转动，实现改变旋切刀的缝隙大小及对圆木的挤压力。这种结构的旋切机解决了刀缝旋切过程中不变的问题，对圆木的挤压力也会随着直径变小而变化的，解决了圆木炸木问题，板皮质量较好，但对不同硬度和不同厚度的木材，在旋切过程中，挤压力大小和变化量也会不同，本技术方案不能适应。

CN201210515484.4号专利公布了一种刀架角度可调的无卡轴旋切机，刀架下方有一滑枕，滑枕由手轮控制，通过人工调节手轮带动滑枕运动，使刀架改变角度，本发明可以方便地进行旋切刀旋切角度的调整，但不能在旋切过程中实时地自动进行调整，同时需要技术人员对不同木材，不同旋切厚度进行人工调整。

发明内容

针对现有技术的问题，本发明通过压辊以及刀台的实时自动调整，达到旋切机工作稳定、旋切过程中压辊对圆木的挤压力稳定和旋切刀切削角度实时优化，从而解决板皮表面光滑度差和背裂、尾板打卷等瑕疵问题。

本发明的技术内容如下

本发明包括机架、动力装置及控制装置，动力装置为动力电机及动力传动装置，动力电机安装在机架上，通过传动装置连接各负载，动力传动装置为减速机、传动轴、传动链条或传动齿轮，控制装置为程序控制器，用以控制动力装置，安装在数控柜内，机架上安装压辊座、刀台、双辊座，压辊安装在压辊座上，旋切刀安装在刀台上，双辊安装在双辊座上，双辊座与压辊座之间有旋切进给装置，旋切进给装置为丝杠，丝杠连接动力装置，旋切过程中，通过丝杠的转动，带动压辊座或者双辊座在机架上的滑道上运动，由行程开关控制丝杠的运动。其技术要点是：刀台与机架为活动连接，刀台可绕安装轴线摆动，在机架上安装有刀台凸轮，刀台凸轮可以是一个或者多个，支撑在刀台侧面，刀台凸轮的凸轮轴连接刀台凸轮动力装置，刀台凸轮的转动，带动刀台摆动。刀台凸轮动力装置由减速机和刀台凸轮电机组成，刀台凸轮的凸轮轴通过减速机连接刀台凸轮电机，该刀台凸轮电机为伺服电机，与控制装置连接。

压辊座与机架为活动连接，可绕安装轴线转动，在机架上安装压辊座凸轮，压辊座凸轮可以是一个或者多个，支撑压辊座，压辊座凸轮的凸轮轴连接压辊座凸轮动力装置，压辊座凸轮的转动，带动压辊座转动。压辊座凸轮动力装置由压辊座凸轮电机和减速机组成，压辊座凸轮的凸轮轴通过减速机连接压辊座凸轮电机，该压辊座凸轮电机为伺服电机，与控制装置连接。

优选的，刀台凸轮通过轴承座安装在机架上。

优选的，刀台上安装有刀台轴承，刀台凸轮支撑在刀台轴承上，与刀台轴承滚动配合。

优选的，压辊座上安装有支臂，与压辊座凸轮配合，压辊座凸轮支撑在支臂一端，通过支臂支撑压辊座。

优选的，在支臂上安装有支臂轴承，压辊座凸轮与支臂轴承滚动配合，支撑压辊座。

优选的，压辊座通过支臂另一端安装在机架上，支臂与机架的连接为活动连接，压辊座通过支臂带动转动。

优选的，在机架上安装有固定支座，刀台和压辊座安装在固定支座上，固定支座位于机架两侧，各有一个，固定支座上有安装孔，安装刀台和压辊座，为活动连接。

优选的，压辊座通过支臂安装在固定支座上。

本发明中的用于刀台凸轮和压辊座凸轮均为等变量凸轮。

本发明的控制装置，包括控制动力电机等的程序模块，还包括控制刀台凸轮动力装置和压辊座凸轮动力装置的程序模块。

优点效果：

本发明采用刀台凸轮和压辊座凸轮分别支撑刀台和压辊座，由独立的刀台凸轮动力装置和压辊座凸轮动力装置分别带动刀台凸轮和压辊座凸轮转动，通过控制装置的程序模块控制凸轮动力装置和压辊座凸轮动力装置，自动控制压辊座转动及刀台摆动，实时自动调整压辊对圆木的挤压力和旋切刀切削角度，使压辊对挤压力在旋切过程中保持稳定，旋切刀的切削角度实时自动调整，消除了板皮质量差、背裂严重及尾板打卷等现象，并且可以对硬度较大的圆木进行厚板皮旋切。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的压辊座凸轮安装示意图。

附图3是本发明的刀台凸轮安装示意图。

图中1、双辊座 2、双辊 3、压辊 4、压辊座 5、安装孔 6、支臂 7、压辊座凸轮轴承座 8、压辊座凸轮 9、刀台凸轮 10、固定支座 11、机架 12、旋切刀 13、丝杠 14、压辊座凸轮电机 15、刀台凸轮电机 16、刀台 17、刀台凸轮轴承座 18、动力电机 19、数控柜20、行程开关 21、刀台轴承 22、支臂轴承。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施例。

实施例1

本发明包括机架11、动力装置及控制装置，动力装置为动力电机18及动力传动装置，动力电机18包括双辊电机、压辊电机及丝杠电机，安装在机架11上，动力传动装置为减速机、传动轴、传动链条或传动齿轮等，控制装置为程序控制器，安装在数控柜内19，用以控制动力电机18，动力电机18通过传动装置带动压辊3、双辊2及丝杠13。机架11上安装有压辊座4、刀台16、双辊座1，压辊3安装在压辊座4上，旋切刀12安装在刀台16上，双辊2安装在双辊座1上。双辊座1底部有滑块，与机架11上的滑道配合，旋切进给装置为丝杠，通过丝杠13的转动，带动双辊座1运动，完成切削进给，丝杠13的运动由行程开关20控制，行程开关20连接控制装置。其技术要点是：刀台16两端有安装轴，通过轴套安装在机架11两端的安装孔内，为活动连接，刀台16可绕安装轴线转动，安装轴线与旋切刀的刀刃重合，以保证刀台16转动时，旋切刀12只改变切削角度。在刀台16侧面下部的机架11上安装两刀台凸轮9，为等变量凸轮，同轴安装，刀台凸轮9通过刀台凸轮轴承座17安装在机架11上，并通过联轴器连接刀台凸轮动力装置，刀台凸轮动力装置由减速机和刀台凸轮电机15组成，刀台凸轮电机15为伺服电机，与控制装置连接。在刀台16侧面安装有刀台轴承21，刀台凸轮9支撑在刀台轴承21上，与刀台轴承21滚动配合。通过控制装置程序模块控制刀台凸轮电机15的正、反转及转动速度，实现刀台凸轮的转动与复位，从而带动刀台16往复摆动，使旋切刀12在旋切过程中的切削角度实时自动变化，以适应旋切过程中圆木直径的变化。

压辊座4两端有安装轴，通过轴套安装在机架11两端的安装孔内，为活动连接，可绕安装轴线转动，在压辊座4下部的机架11上安装有压辊座凸轮8，为等变量凸轮，压辊座4上有两个支臂6，分别位于压辊座4的两侧，每个支臂6一端各安装有两支臂轴承22。压辊座凸轮8有四个，同轴安装，通过压辊座凸轮轴承座7安装在机架11上，两两与两支臂6一端的轴承22滚动配合，支撑压辊座4。压辊座凸轮8的凸轮轴通过联轴器连接压辊座凸轮动力装置，压辊座凸轮动力装置由减速机和压辊座凸轮电机14组成，安装在机架11上，压辊座凸轮电机14为伺服电机，连接控制装置。通过控制装置的程序模块控制压辊座凸轮电机14的正、反转及转动速度，实现压辊座凸轮的转动与复位，从而带动压辊座绕安装轴线往复转动，使压辊在旋切过程中，随着圆木直径的变化，保持对圆木挤压力的稳定。

实施例2

本发明包括机架11、动力装置及控制装置，动力装置为动力电机18及动力传动装置，动力电机18包括双辊电机、压辊电机及丝杠电机，安装在机架11上，动力传动装置为减速机、传动轴、传动链条或传动齿轮等，控制装置为程序控制器，安装在数控柜内19，用以控制动力电机18，动力电机18通过传动装置带动压辊3、双辊2及丝杠13。机架11上安装有压辊座4、刀台16、双辊座1，压辊3安装在压辊座4上，旋切刀12安装在刀台16上。双辊2安装在双辊座1上，双辊座1底部有滑块，与机架11上的滑道配合，旋切进给装置为丝杠13，通过丝杠13的转动，带动双辊座1运动，完成切削进给。丝杠13的运动由行程开关20控制，行程开关20连接控制装置。其技术要点是：在机架11上安装有固定支座10，固定支座10带有安装孔5，位于机架11的两侧，各有一个，刀台16带有安装轴，通过轴套安装在固定支座10的安装孔5内，从而将刀台16安装在固定支座10上。刀台16可绕安装轴线转动，刀台16的安装轴线与旋切刀的刀刃重合，以保证刀台16转动时，旋切刀12只改变切削角度。

在刀台16侧面安装有两刀台轴承21，在刀台16下部的机架11上安装两刀台凸轮9，为等变量凸轮，同轴安装，支撑在刀台16侧面的刀台轴承21上，刀台凸轮9与刀台轴承21为滚动配合，刀台凸轮9通过刀台凸轮轴承座17安装在机架11上，刀台凸轮9的凸轮轴由联轴器连接刀台凸轮动力装置，刀台凸轮动力装置由减速机和刀台凸轮电机15组成，安装在机架11上，刀台凸轮电机15为伺服电机，连接控制装置。通过控制装置的程序模块控制刀台凸轮电机15的正、反转及转动速度，实现刀台凸轮的转动与复位，从而带动刀台16往复摆动，使旋切刀在旋切过程中的切削角度实时变化，以适应旋切过程中圆木直径的变化。

压辊座4上有两支臂6，分别位于压辊座4两侧，支臂6一端有安装轴，通过轴套与固定支座10的安装孔5配合连接，从而将压辊座4安装在固定支座10上，支臂6的另一端各有支臂轴承22。压辊座4下部的机架11上安装有压辊座凸轮8，为等变量凸轮，压辊座凸轮8有两个，同轴安装，通过压辊座凸轮轴承座7安装在机架11上，压辊座凸轮8与支臂轴承22滚动配合，支撑压辊座4。压辊座凸轮8的凸轮轴通过联轴器连接压辊座凸轮动力装置，压辊座凸轮动力装置由减速机和压辊座凸轮电机14组成，安装在机架11上，压辊座凸轮电机14为伺服电机，连接控制装置。通过控制装置的程序模块控制压辊座凸轮电机14电机的正、反转及转动速度，实现压辊座凸轮的转动与复位，从而带动压辊座绕安装轴线往复转动，使压辊在旋切过程中，随着圆木直径的变化，保持对圆木挤压力的稳定。

实施例3

本发明包括机架11、动力装置及控制装置，动力装置为动力电机18及动力传动装置，动力电机18包括双辊电机、压辊电机及丝杠电机，安装在机架11上，动力传动装置为减速机、传动轴、传动链条或传动齿轮等，控制装置为程序控制器，安装在数控柜内19，用以控制动力电机18，动力电机18通过传动装置带动压辊3、双辊2及丝杠13，机架11上安装有压辊座4、刀台16、双辊座1，压辊3安装在压辊座4上，旋切刀12安装在刀台16上，双辊2安装在双辊座1上，其技术要点是：在机架11安装有固定支座10，固定支座10带有安装孔5，位于机架11的两侧，各有一个。刀台16两端带有安装轴，通过轴承安装在固定支座10的安装孔5内，从而将刀台16安装在固定支座10上。刀台16可绕安装轴线转动，刀台16的安装轴线与旋切刀的刀刃重合，以保证刀台16转动时，旋切刀12只改变切削角度。

在刀台16侧面安装有刀台轴承21，在刀台侧面下部的固定支座10上安装两刀台凸轮9，为等变量凸轮，同轴安装，支撑在刀台16侧面的刀台轴承21上，刀台凸轮9与刀台轴承21为滚动配合，刀台凸轮9通过刀台凸轮轴承座17安装在固定支座10上，刀台凸轮9的凸轮轴由联轴器连接刀台凸轮动力装置，刀台凸轮动力装置由减速机和刀台凸轮电机15组成，安装在固定支座10上，刀台凸轮电机15为伺服电机，连接控制装置。通过控制装置的程序模块控制刀台凸轮电机15的正、反转及转动速度，实现刀台凸轮9的转动与复位，从而带动刀台16往复摆动，使旋切刀在旋切过程中的切削角度实时变化，以适应旋切过程中圆木直径的变化。

压辊座4上有两支臂6，分别位于压辊座4两侧，支臂6一端有安装轴，通过轴套安装在固定支座10的安装孔内，从而将压辊座4安装在固定支座10上，支臂6的另一端各有两支臂轴承22。压辊座4下部的固定支座10上安装有压辊座凸轮8，为等变量凸轮，压辊座凸轮8有四个，同轴安装，通过压辊座凸轮轴承座7安装在固定支座10上，两两与支臂轴承22滚动配合，支撑压辊座4。压辊座凸轮8的凸轮轴通过联轴器连接压辊座凸轮动力装置，压辊座凸轮动力装置由减速机和压辊座凸轮电机14组成，安装在固定支座10上，压辊座凸轮电机14为伺服电机，压辊座凸轮电机14连接控制装置。通过控制装置的程序模块控制压辊座凸轮电机14的正、反转及转动速度，实现压辊座凸轮的转动与复位，从而带动压辊座绕安装轴线往复转动，使压辊在旋切过程中，随着圆木直径的变化，保持对圆木挤压力的稳定。

固定支座10底部有滑块，与机架1上的滑道配合，旋切进给装置为丝杠13，安装在固定支座10和双辊座1之间，通过丝杠13的转动，带动固定支座10运动，完成切削进给。丝杠13的运动由行程开关20控制，行程开关20连接控制装置。

本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍于本发明的保护范围之中。

Claims (9)

1.一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机，包括机架（11）、动力装置及控制装置，机架（11）上安装压辊座（4）、刀台（16）、双辊座（1），压辊（3）安装在压辊座（4）上，旋切刀（12）安装在刀台（16）上，双辊（2）安装在双辊座（1）上，其特征是：刀台（16）与机架（11）为活动连接，在机架（11）上安装有刀台凸轮（9），刀台凸轮（9）支撑在刀台（16）侧面，刀台凸轮（9）连接刀台凸轮动力装置，刀台凸轮动力装置安装在机架（11）上，连接控制装置。

2.根据权利要求1述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机,其特征是：刀台（16）上安装有刀台轴承（21），刀台凸轮（9）支撑在刀台轴承（21）上，与刀台轴承（21）为滚动配合。

3.根据权利要求2所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机,其特征是：压辊座（4）与机架（11）为活动连接，在机架（11）上安装压辊座凸轮（8），支撑压辊座（4），压辊座凸轮（8）的凸轮轴与压辊座凸轮动力装置连接，压辊座凸轮动力装置安装在机架（11）上，连接控制装置。

4.根据权利要求3所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机，其特征是：压辊座（4）上有支臂（6），压辊座凸轮（8）支撑在支臂（6）一端。

5.根据权利要求4所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机,其特征是：支臂（6）上安装有支臂轴承（22），压辊座凸轮（8）与支臂轴承（22）滚动配合，支撑压辊座（4）。

6.根据权利要求5所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机,其特征是：压辊座（4）通过支臂（6）安装在机架（11）上，支臂（6）与机架（11）的连接为活动连接。

7.根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机，其特征是：机架（11）上安装有固定支座（10），刀台（16）和压辊座（4）安装在固定支座（10）上。

8.根据权利要求7所述的一种可调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机,其特征是：刀台凸轮（9）、压辊座凸轮（8）、刀台凸轮动力装置及压辊座凸轮动力装置都安装在固定支座（10）上。

9.根据权利要求8所述的一种可以调节刀台角度和圆木挤压力的旋切机，其特征是：刀台凸轮（9）和压辊座凸轮（8）均为等变量凸轮。

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