CN110877386A - 一种竹筒裁断机 - Google Patents

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Abstract

一种竹筒裁断机，用于对竹筒的裁断，包括进料台、出料台、传感器滑台、摄像头、裁断结构和控制台；待裁断的竹筒放置于进料台上，其一端被加持在裁断结构上，在裁断结构的夹持下向裁断结构的另一端行进至传感器滑台，摄像头拍摄判断是否执行竹节避让操作，裁断结构将竹筒裁断，落入出料台上。本发明装置结构设计合理，可实现对竹筒的定距裁断，可依据出料台上的刻度尺快速完成定距，通过对辊实现对竹筒的推送以及再匹配传感器滑台实现对竹筒的定距，通过摄像头的机器视觉判断裁断处是否有竹节进行判断是否执行避让操作，完成后驱动锯刀完成裁断工作，可实现全自动化操作，工艺效率高。

Description

一种竹筒裁断机
技术领域
本发明涉及竹筒裁断领域，具体涉及一种竹筒裁断机。
背景技术
竹板材因其卓越的物理学性能，并且具有吸水膨胀系数小、不干裂、不变形等优点，被广泛应用，竹板材在生产前序阶段需要将成年的毛竹裁断成规定长度的毛竹，便于后期的分片加工。
现有的毛竹裁断设备采用单个毛竹多次分切的方式进行，由于竹木板生产产量巨大，因此现有的人工裁断效率极低；目前，存在一些毛竹裁断机领域做到机械化作业，但也局限于半自动化作业，不同类型的毛竹或不同年龄的毛竹，裁断长度也不尽相同，现有的裁断机无法做到全自动的定距裁断；另外，还存在一个困扰竹制行业多年的技术难题，即竹节的避让处理，现阶段的裁断无法做到对竹节的检测和避让，直接进行裁断，极其容易造成毛竹破损进而报废，不仅浪费资源，也阻碍工艺的连续性，退而求其次，即使不造成破损的毛竹，在后续工序中，端口为竹节的竹段不利于后续的刨除工艺。
发明内容
根据背景技术提出的问题，本发明提供一种竹筒裁断机，来解决，接下来对本发明做进一步地阐述。
一种竹筒裁断机，用于对竹筒的裁断，其特征在于包括进料台、出料台、传感器滑台、摄像头、裁断结构和控制台；进料台、裁断结构和出料台依次连接，传感器滑台、摄像头、裁断结构分别与控制台电连接；摄像头固定在裁断结构上，传感器滑台设置于出料台；
待裁断的竹筒放置于进料台上，其一端被加持在裁断结构上，在裁断结构的夹持下向裁断结构的另一端行进至传感器滑台，摄像头拍摄判断是否执行竹节避让操作，裁断结构将竹筒裁断，落入出料台上。
进一步地，所述进料台、出料台顶部设置有活动的滚筒，所述传感器滑台设置于出料台上，包括传感器探头、滑块，所述传感器探头固定在滑块上，滑块活动卡设于出料台的边缘上，出料台的边缘作为传感器滑台滑动的导轨，滑块于出料台的边缘自由滑动，改变其与裁断结构的距离进而改变竹筒裁断的长度。
进一步地，所述出料台与传感器滑台接触的导轨上刻有刻度尺，以便快速地完成距离的定位，所述定位以滑块的与行进方向垂直的一边作为基准。
所述裁断结构包括机身、升降机构和升降电机结构，升降机构固定在机身上，升降电机结构设置在机身下方；所述机身上设置有连通槽，所述连通槽的宽度大于升降电机结构的锯刀的直径。
进一步地，所述升降机构包括撑柱、顶板、升降板、固定板、上辊、下辊和液压缸；所述撑柱固定在机身上，顶板固定在撑柱上，固定板固定在撑柱之间，所述下辊活动连接在固定板上，所述撑柱相对的一侧且于固定板的上方设置有凸台，所述升降板设置于撑柱之间且于固定板的上方，升降板与凸台相对的一面设置有升降滑槽，升降板的顶部固定连接液压缸的输出端，所述液压缸固定在顶板上，其输出贯穿顶板连接升降板；所述上辊活动设置于两侧的升降板上。
进一步地，所述升降电机结构包括锯刀、电机、平台、液压装置和底座，所述锯刀连接在电机的输出轴上，电机固定在平台上，平台通过液压装置连接放置在地面的底座；所述液压装置驱动平台在垂直方向上动作，使得锯刀突出机身上设置的连通槽，对竹筒进行裁断。
进一步地，所述机身下部设置有导向槽，升降电机结构的平台两侧设置有向外突出的导向块，导向块与导向槽配合，对升降电机结构在垂直向的动作提供导向，保证运行的平稳性。进一步地，所述导向槽顶部固定设置有缓冲垫，对导向块的行程进行限位和缓冲。
进一步地，所述摄像头通过顶板上固定的向外飘出的支架悬空设置，其扫描视野涵盖机身的连通槽，在连通槽处待裁断的竹筒落入摄像头的机器视觉内，以判断裁断处是否存在竹节。
进一步地，所述固定板面向下辊的一侧设置有计数器，所述计数器计算下辊转动的周数。
有益效果：与现有技术相比，本发明装置结构设计合理，可实现对竹筒的定距裁断，可依据出料台上的刻度尺快速完成定距，通过对辊实现对竹筒的推送以及再匹配传感器滑台实现对竹筒的定距，通过摄像头的机器视觉判断裁断处是否有竹节进行判断是否执行避让操作，完成后驱动锯刀完成裁断工作，可实现全自动化操作，工艺效率高。
附图说明
图1：本发明的结构示意图；
图2：本发明的另一个结构示意图；
图3：图1中A处的放大示意图；
图4：图2中B处结构的示意图；
图5：所述裁断结构的结构示意图；
图6：所述升降电机结构70的结构示意图；
图中：进料台10、滚筒11、出料台20、导轨21、传感器滑台30、传感器探头31、滑块32、摄像头40、机身50、连通槽51、升降机构60、撑柱61、顶板62、升降板63、固定板64、上辊65、下辊66、液压缸67、支架68、计数器69、升降电机结构70、锯刀71、电机72、平台73、液压装置74、底座75、导向块76、控制台80。
具体实施方式
接下来结合附图1-6对本发明的一个具体实施例来做详细地阐述。
一种竹筒裁断机，用于对竹筒的裁断，包括进料装置10、出料台20、传感器滑台30、摄像头40、裁断结构和控制台80，待裁断的竹筒的一端被加持在进料装置10上，另一端被加持在裁断结构上，在进料装置10的推动下向裁断结构的另一端行进至预定的位置，经摄像头40拍摄判断是否执行避让措施，而后被裁断结构裁断，落入出料台20上。
所述进料装置10，包括进料台11和推进机构12，所述推进机构12活动设置于进料台11上，在控制台80的控制下于进料台11上向着或远离裁断结构方向动作，其动作路程在控制台80的控制下是可控制的；所述进料台11和出料台20顶部处于同一水平高度，其表面都设置有活动的滚筒111，进料台11两端设置有滑轨112，所述推进机构12包括底座121、液压缸122、卡盘123、卡爪124，所述底座121上与滑轨112活动配合，液压缸122固定设置于底座121上，其中，液压缸122的输出固定在进料台11远离裁断结构的一侧，其动作后根据力的相互作用特性，液压缸122和与其固定于一体的底座121向着或远离裁断结构动作，所述卡盘123固定于底座121上，卡盘123上设置有卡爪124，所述卡爪124夹持竹筒的小端。
在其他的实施例中，采用其他的推进结构，例如采用链条传动、皮带传动，也可以采用步进电机来控制进料装置10行进的距离。
所述传感器滑台30设置于出料台20上，包括传感器探头31、滑块32，所述传感器探头31固定在滑块32上，滑块32活动卡设于出料台20的边缘上，出料台20的边缘作为传感器滑台30滑动的导轨21，滑块32于出料台20的边缘自由滑动，改变其与裁断结构的距离进而改变竹筒裁断的长度。
进一步地，所述出料台20与传感器滑台30接触的导轨21上刻有刻度尺，以便快速地完成距离的定位，优选的，所述定位以滑块32的与行进方向垂直的一边作为基准。
所述裁断结构包括机身50、升降机构60和升降电机结构70，升降机构60固定在机身50上，升降电机结构70设置在机身50下方；所述机身50上设置有连通槽51，所述连通槽51的宽度大于升降电机结构70的锯刀71的直径。
所述升降机构60包括撑柱61、顶板62、升降板63、固定板64、上辊65、下辊66 和液压缸67；所述撑柱61固定在机身50上，数量为四，顶板62固定在撑柱61上，固定板 64固定在撑柱61之间，所述下辊66活动连接在固定板64上，在外界力的驱动下转动，所述撑柱61相对的一侧且于固定板64的上方设置有凸台610，所述升降板63设置于撑柱61 之间且于固定板64的上方，升降板63与凸台610相对的一面设置有升降滑槽630，升降板 63的顶部中心固定连接液压缸67的输出端，所述液压缸67固定在顶板62上，其输出贯穿顶板连接升降板63；所述上辊65活动设置于两侧的升降板63上。
所述升降机构60作为竹筒裁断的夹持结构，所述升降板63在液压缸67的驱动下抬起，将竹筒一端放置于下辊66上，竹筒在进料装置10的推动下贴着下辊66行进，在裁断时，升降板63在液压缸67的驱动下下降，上辊65随之下降，将竹筒夹持稳固，以便于裁断。
所述升降电机结构70包括锯刀71、电机72、平台73、液压装置74和底座75，所述锯刀71连接在电机72的输出轴上，在电机72的驱动下高速转动，电机72固定在平台73 上，平台73通过液压装置74连接放置在地面的底座75；所述液压装置74驱动平台在垂直方向上动作，使得锯刀71突出机身50上设置的连通槽51，对竹筒进行裁断。
所述机身50下部设置有导向槽52，升降电机结构70的平台73两侧设置有向外突出的导向块76，导向块76与导向槽52配合，对升降电机结构70在垂直向的动作提供导向，保证运行的平稳性。进一步地，所述导向槽52顶部固定设置有缓冲垫，对导向块76的行程进行限位和缓冲。
所述摄像头40通过顶板62上固定的向外飘出的支架68悬空设置，其扫描视野涵盖机身50的连通槽51，在连通槽51处待裁断的竹筒落入摄像头40的机器视觉内，以判断裁断处是否存在竹节。
所述进料台10、出料台20和下辊66的顶端母线处于同一水平面，保证竹筒在行进中的顺畅性。
本发明的控制台80为控制中心，其与所述的所有电机、推进机构12、液压装置74电连接，同时还与传感器滑台30、摄像头40连接，通过接收传感器滑台30、摄像头40的信号，对电机、推进机构12、液压装置74进行控制，完成裁断操作。具体包括：
所需截取竹筒的长度的判断：本发明中，所述竹筒待裁断的长度L通过传感器滑台30控制，传感器滑台30距离锯刀71的水平距离为L，推进机构12夹持着竹筒向前推进，行进至传感器滑台30后，传感器探头31触发控制台80，控制台80发出控制命令停止推进机构12继续动作。
值得指出的是，本发明中省去传感器滑台30也能达到技术效果，竹筒裁断的长度控制可直接通过对推进机构12的行进距离控制即可完成，作为较佳的实施例，本实施例设置传感器滑台30以进一步校核竹筒的裁断长度。
校核方式如下：所述传感器滑台30依据所需裁断的长度设置为L，推进机构12推进的距离为L2，L，通过计算L、L2的差值ΔL，即ΔL＝L-L2，所述ΔL超过预设的安全值，需要人工调整，以推进机构12判断为优，将推进机构12校准。
所述的摄像头40用于探测待裁断处是否存在竹节，通过机器视觉的方式进行，其判断逻辑非本发明的保护要点，本发明应用于竹节的判断，摄像头40扫描竹筒后，判断是否存在竹节，若存在，控制台80控制推进机构12回退，回退使得竹筒端面露出锯刀一定距离，此时再通过摄像头40扫描是否存在竹节：若存在，将竹筒向前推进一定距离，避开竹节，所述距离优选为0.02米，即可完成对端面竹节的避让，控制台80控制升降电机结构70的上辊65下降，夹持竹筒，升降机构上升将竹筒裁断，若不存在，控制台80控制升降电机结构70 的上辊65下降，夹持竹筒，升降机构上升将直接截断端面；而后控制台80再控制对辊驱动竹筒行进至传感器滑台30处，此时，进行裁断即可。
本发明装置结构设计合理，可实现对竹筒的定距裁断，可依据出料台20上的刻度尺快速完成定距，通过对辊实现对竹筒的推送以及再匹配传感器滑台30实现对竹筒的定距，通过摄像头40的机器视觉判断裁断处是否有竹节进行判断是否执行避让操作，完成后驱动锯刀71完成裁断工作，可实现全自动化操作，工艺效率高。
工作原理：
上电启动，将竹筒的一端夹持在推进机构12的卡盘123的卡爪124上，另一端放置于下辊66上，控制台80启动推进机构12向前推进，直至竹筒的自由端到达传感器滑台 30；
摄像头40对竹筒进行扫描，将影响传输至控制台80，判断是否存在竹节，若存在，将执行避让操作，驱动推进机构12回退至竹筒端超出锯刀71裁断处0.02米，摄像头40再次扫描判断是否存在竹节，若存在，驱动对辊转动将竹筒向前推进0.02米，完成避让，执行裁断，若不存在，直接执行裁断操作，裁断后，对辊转动将竹筒再次推进至传感器滑台30处，此时，对竹节的避让已完成，可执行裁断；
裁断时，控制台80驱动升降电机结构70下降，将竹筒夹持住以便裁断，控制台80驱动液压装置74动作，将平台73顶升，固定在平台73上的电机72上升，平台73两侧向外突出的导向块76与机身20上设有的导向槽52配合，上升过程中，电机72的输出轴带动锯刀71高速转动，高速转动的高速转动于连通槽51冒出机身50台面，对夹持在对辊中的竹筒进行裁断，导向块76接触导向槽52顶部固定的缓冲垫53后，完成裁断，此时液压装置74 驱动平台73复位，完成菜单操作；
裁断后，剩余的竹筒一端仍夹持于对辊中，对辊进行夹持竹筒向前推进，进行下一次裁断操作。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种竹筒裁断机，用于对竹筒的裁断，其特征在于包括进料装置(10)、出料台(20)、摄像头(40)、裁断结构和控制台(80)；进料装置(10)、裁断结构和出料台(20)依次连接，摄像头(40)、裁断结构分别与控制台(80)电连接；摄像头(40)固定在裁断结构上；
待裁断的竹筒一端夹持在进料装置(10)上，其另一端放置在裁断结构上，进料装置(10)在控制台(80)向前推进需裁断的距离，摄像头(40)拍摄判断是否执行竹节避让操作，在裁断结构的夹持下固定，裁断结构将竹筒裁断，落入出料台(20)上。
2.根据权利要求1所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述进料装置(10)包括进料台(11)和推进机构(12)，推进机构(12)活动设置于进料台(11)上，在控制台(80)的控制下于进料台(11)上向着或远离裁断结构方向动作；所述进料台(11)和出料台(20)顶部设置有活动的滚筒(111)，进料台(11)两端设置有滑轨(112)。
3.根据权利要求2所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述推进机构(12)包括底座(121)、液压缸(122)、卡盘(123)、卡爪(124)，所述底座(121)上与滑轨(112)活动配合，液压缸(122)固定设置于底座(121)上，其中，压缸(122)的输出固定在进料台(11)远离裁断结构的一侧，所述卡盘(123)固定于底座(121)上，卡盘(123)上设置有卡爪(124)，所述卡爪(124)夹持竹筒的小端。
4.根据权利要求1-3任一项权利要求所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述出料台(20)上设置有传感器滑台(30)，包括传感器探头(31)、滑块(32)，所述传感器探头(31)固定在滑块(32)上，滑块(32)活动卡设于出料台(20)的边缘上，出料台(20)的边缘作为传感器滑台(30)滑动的导轨(21)。
5.根据权利要求4所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述出料台(20)与传感器滑台(30)接触的导轨(21)上刻有刻度尺，以便快速地完成距离的定位，优选的，所述定位以滑块(32)的与行进方向垂直的一边作为基准。
6.根据权利要求1-5任一项权利要求所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述裁断结构包括机身(50)、升降机构(60)和升降电机结构(70)，升降机构(60)固定在机身(50)上，升降电机结构(70)设置在机身(50)下方；所述机身(50)上设置有连通槽(51)。
7.根据权利要求6所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述升降机构(60)包括撑柱(61)、顶板(62)、升降板(63)、固定板(64)、上辊(65)、下辊(66)和液压缸(67)；所述撑柱(61)固定在机身(50)上，顶板(62)固定在撑柱(61)上，固定板(64)固定在撑柱(61)之间，所述下辊(66)活动连接在固定板(64)上，所述撑柱(61)相对的一侧且于固定板(64)的上方设置有凸台(610)，所述升降板(63)设置于撑柱(61)之间且于固定板(64)的上方，升降板(63)与凸台(610)相对的一面设置有升降滑槽(630)，升降板(63)的顶部固定连接液压缸(67)的输出端，所述液压缸(67)固定在顶板(62)上，其输出贯穿顶板连接升降板(63)；所述上辊(65)活动设置于两侧的升降板(63)上。
8.根据权利要求6-7任一项权利要求所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述升降电机结构(70)包括锯刀(71)、电机(72)、平台(73)、液压装置(74)和底座(75)，所述锯刀(71)连接在电机(72)的输出轴上，电机(72)固定在平台(73)上，平台(73)通过液压装置(74)连接放置在地面的底座(75)。
9.根据权利要求6-8任一项权利要求所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述机身(50)下部设置有导向槽(52)，升降电机结构(70)的平台(73)两侧设置有向外突出的导向块(76)，导向块(76)与导向槽(52)配合。
10.根据权利要求1-9任一项权利要求所述的一种竹筒裁断机，其特征在于：所述摄像头(40)通过顶板(62)上固定的向外飘出的支架(68)悬空设置，其扫描视野涵盖机身(50)的连通槽(51)。
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