CN111267180B - 一种全自动节能原木加工木工锯床 - Google Patents

Abstract

本发明涉及木工机械领域，提供一种全自动节能原木加工木工锯床，包括PLC控制器、原木输送机构、至少一组数控带锯机组、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机、成品输送架和方木调正架，每组数控带锯机组包括两个对称设置的数控带锯单元，每个数控带锯单元均包括至少两台带锯机、驱动电机、多组同步轮组、过渡轮轴和多组过渡带轮，所述驱动电机输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机转动切割原木且驱动电机的输出轴还经同步轮组连接并带动过渡轮轴转动，所述过渡轮轴上的各组过渡带轮分别经同步轮组连接并带动其余各台带锯机转动切割原木。本发明解决了现有原木加工能耗高的问题。

Description

一种全自动节能原木加工木工锯床

技术领域

本发明涉及木工机械，特别涉及一种全自动节能原木加工木工锯床。

背景技术

目前木材加工生产的原木锯切传统方式是跑车带锯，人工单机生产，效率低下，人工费 用高，对操作人员技术和熟练程度要求较高、产品品质不容易保证、人员安全事故频发。一般情况锯材生产从投料原木开板到板材成品需要道工序：1、原木上锯；2、卡木； 3、计算；4、打尺；5、多次往复锯割；6、修条；7、二锯锯割；8、抬板；每个环节都是人工手工操作，属重体力劳动。以上工序传统加工生产中，平均每个工序由2人完成，6人组合日加工量15-20立方米原木（8小时），人员体力消耗大、人为因素精度误差较大、生产效率低、能源相对浪费、由于全部手工操作生产，操作人员危险系数也较高。跑车带锯一般锯条需经过人工滚压、锯条锯齿由人工制齿，精度低，加工的板材锯割面平整度差，锯路较大、出材率低。为此原木自动加工锯床应运而出，由于带锯效率低进而使得现有的原木自动加工锯床基本都是采用多片锯进行切割，但是多片锯切割时损耗远远大于带锯，在木材价格日益增高的状况下，采用多片锯进行自动化加工明显增大了木材损耗变向增加了木材加工的成本，同时原木多为不规则，因而如何有效选取最直线进行进料来节省木料损耗提高原木利用率亦是一个亟待解决难题。为此我司开发出了一种基于多组数控带锯机的木工锯床详见中国专利文献： CN201821543995.6 一种全自动输料切割木工锯床。但是该全自动输料切割木工锯床还是存在每组数控带锯机分别驱动消耗的能耗大的问题。

发明内容

因此，针对上述的问题，本发明提出一种结构合理、可流水线式全自动对原木进行加工、整体能耗低、节能效果好的全自动节能原木加工木工锯床。

为解决此技术问题，本发明采取以下方案： 一种全自动节能原木加工木工锯床，包括PLC控制器、原木输送机构、至少一组数控带锯机组、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机和成品输送架，还包括方木调正架，所述原木输送机构输送原木经压料输送架压住调整好曲直面的原木输送至切板皮带锯对原木进行两边板皮切割，切板皮带锯切割后将切割成方木和板皮构成的原木送至板枋分离机分离板皮和方木，所述板枋分离机将板皮分离送至板皮输送机收集存储并输送方木至方木调正架，方木调正架将方木调整后送至各组数控带锯机组按预定尺寸并列排布于方木调正架后方木进行逐次切割，成品输送架设于各组数控带锯机组后将切割好的成品输送收集存储，所述原木输送机构、各组数控带锯机组、方木调正架、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机和成品输送架均连接并受控于PLC控制器，每组数控带锯机组包括两个对称设置的数控带锯单元，每个数控带锯单元均包括至少两台带锯机、驱动电机、多组同步轮组、过渡轮轴和多组过渡带轮，每台带锯机并行排列间隔设置且每台带锯机的带锯朝向待加工原木的同一加工平面，多组过渡带轮分别间隔设于过渡轮轴上，所述驱动电机输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机转动切割原木且驱动电机的输出轴还经同步轮组连接并带动过渡轮轴转动，所述过渡轮轴上的各组过渡带轮分别经同步轮组连接并带动其余各台带锯机转动切割原木。

进一步的，所述驱动电机为永磁电机。

进一步的，所述数控带锯单元还包括数量与带锯机数量相同的多组张紧机构，各组张紧机构分别设于数控带锯单元的机架上位于各组同步轮组的同步带上压紧各组同步轮组的同步带。

更进一步的，各组所述张紧机构包括张紧带轮、连接杆、驱动机构，所述连接杆一端与张紧带轮相铰接，所述连接杆另一端与数控带锯单元的机架相铰接，所述驱动机构输出端与连接杆中部相铰接。

进一步的，每个数控带锯单元均包括至少三台带锯机且位于中间的带锯机底部设有使中间带锯机向外侧远离加工位移动地滑动机构。

进一步的，所述方木调正架包括支撑架、第一推送机构、第二推送机构和夹持输送带组，所述夹持输送带组可沿方木进料口水平纵向移动地设于支撑架上，所述第一推送机构和第二推送机构设于支撑架上分别位于夹持输送带组的两侧且第一推送机构和第二推送机构分别连接并带动夹持输送带组于支撑架上移动调整夹持输送带组的间距进而对夹持输送带组输送的方木位置校正，所述第一推送机构、第二推送机构和夹持输送带组均连接并受控于PLC控制器。

进一步的，还包括原木检测机构和原木翻转输送机构，所述原木检测机构为红外扫描机，所述原木检测机构设于原木输送机构出料端上检测原木外径大小曲直结构并将原木检测数据输送至PLC控制器，原木翻转输送机构连接并受控于PLC控制器，所述原木翻转输送机构进料端与原木输送机构出料端相连接，所述原木翻转输送机构包括第一机架、输送带、第一驱动单元和翻转机构，所述输送带经第一驱动单元可转动地设于第一机架中部且输送带进料端与原木输送机构出料端齐高并接收原木输送机构输送的原木，所述翻转机构包括第一支撑架、第二支撑架、第二驱动单元、第三驱动单元、支撑轴和推动单元，所述支撑轴沿输送带输送方向穿设于第一机架下部，所述第一支撑架和第二支撑架分别固设于支撑轴两端，所述第一支撑架和第二支撑架均呈V形且其两侧顶部上均设有经第二驱动单元和第三驱动单元驱动的转动齿轮，所述推动单元设于第一机架下部且推动单元输出端与支撑轴相连接推动支撑轴于第一机架下部上下升降进而带动第一支撑架和第二支撑架上升翻转原木或下降将翻转好的原木放置于输送带输送至压料输送架进料端，所述压料输送架压住调整好曲直面的原木输送至切板皮带锯对原木进行两边板皮切割。

更进一步的，所述原木翻转输送机构的输送带上表面间隔设有多块上表面设有弧形凹槽的夹送板，各块夹送板的弧形凹槽上均设有朝上的锯齿边。

进一步的，每组数控带锯机组还包括带锯机座，所述带锯机座上下均设有移动导轨，两个数控带锯单元的各台带锯机顶部和底部分别与带锯机座的上下移动导轨可滑动连接。

进一步的，每个数控带锯单元的各台带锯机位于机身上部设有检测带锯锯条是否断开的光电开关，该光电开关与PLC控制器输入端相连接。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：通过将每组数控带锯机组采用两个对称设置的数控带锯单元，且每个数控带锯单元均包括至少两台带锯机、驱动电机、多组同步轮组、过渡轮轴和多组过渡带轮，从而以一台驱动电机同时带动每个数控带锯单元的其余多台带锯机运转工作，同时驱动电机输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机有效保障位于初始带锯机的动力输出稳定同时在同步轮组和过渡轮轴以及过渡带轮的配合下带动位于二级、三级等后级带锯机同步进行切割原木，有效节省了二级及以后的带锯机的动力输出，有效实现了整体能耗大幅度将低、节能效果好，结构合理，同时一机带动多台带锯机可缩短每台带锯机的距离，提升一次多片加工的精度、节省加工空间的面积，结合原木输送机构、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机、方木调正架、至少一组数控带锯机组和成品输送架实现可流水线式全自动对原木进行加工，即先对原木调整方向后先进行板皮分离再通过方木调正架进行校正方木使得方木结合各组数控带锯机组更有效分配切割，进一步增强原木加工的有效利用率；通过进一步的设置，采用永磁电机在空载时电机所消耗的电能比异步电机消耗的电能小得多，而在加载过程中最大功率输出的时间短，这样在整个使用过程中不需要消耗太多的电能，从而进一步提高节能的效果，在各组同步轮组的同步带上设置张紧机构有效地保障二级及以后的带锯机驱动动力传输的稳定性能，保障二级及以后的带锯机的工作效率，同时张紧机构还可有效地调整因带锯机锯切位置调整产生的皮带松紧，每个数控带锯单元设置三台以上带锯机时位于中间的带锯机底部设有使中间带锯机向外侧远离加工位移动地滑动机构便于更换处于中间的带锯机的带锯，采用原木检测机构检测原木输送机构输送的原木的外径大小曲直结构并将原木检测数据输送至PLC控制器，PLC控制器根据检测数据控制原木翻转输送机构将原木抬高通过翻转机构调整原木最直线后下降通过输送带将调整好的原木输送至压料输送架，调整原木最直线方向进行切割有效节省木料损耗提高原木利用率，由压料输送架将调整到最直线方向木材利用率最高方向的原木送至切板皮带锯进行切割两边板皮，带锯切割木材损耗低，有效节省木材损耗，带锯机座的设置有效提高整组数控带锯机组的机身强度，有效提高加工精度和速度，同时带锯机座的设置便于加工短料、节省机台自身空间、提高带锯机机台运行的稳定性，带锯机位于机身上部设有检测带锯锯条是否断开的光电开关可在带锯锯条切割木材断开时，PLC控制器立即切断该数控带锯单元的驱动电机电源并报警，降低损坏，可广泛推广应用。

附图说明

图1是本发明实施例的部分俯视结构示意图；

图2是本发明实施例的部分主视结构示意图；

图3是本发明实施例的数控带锯机组朝向方木调正架的结构示意图；

图4是本发明实施例的数控带锯机组俯视结构示意图；

图5是本发明实施例的方木调正架俯视结构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。

参考图1-图4，优选的本发明的全自动节能原木加工木工锯床，包括PLC控制器、原木输送机构、原木翻转输送机构1、原木检测机构、一组数控带锯机组2、压料输送架3、切板皮带锯5、板枋分离机6、板皮输送机、方木调正架7和成品输送架8，其中PLC控制器、原木输送机构、原木翻转输送机构1、原木检测机构、压料输送架3、板枋分离机6、板皮输送机、成品输送架在专利文献中 CN201821543995.6 一种全自动输料切割木工锯床中已公开其结构，切板皮带锯5为公知的带锯机，因而在本实施例中不再对该具体结构做详细说明，所述原木检测机构为红外扫描机，所述原木检测机构设于原木输送机构出料端上检测原木外径大小曲直结构并将原木检测数据输送至PLC控制器，所述原木翻转输送机构1进料端与原木输送机构出料端相连接，所述原木翻转输送机构1包括第一机架、输送带、第一驱动单元和翻转机构，所述输送带经第一驱动单元可转动地设于第一机架中部且输送带进料端与原木输送机构出料端齐高并接收原木输送机构输送的原木，所述原木翻转输送机构1的输送带上表面间隔设有多块上表面设有弧形凹槽的夹送板，各块夹送板的弧形凹槽上均设有朝上的锯齿边，所述翻转机构包括第一支撑架、第二支撑架、第二驱动单元、第三驱动单元、支撑轴和推动单元，所述支撑轴沿输送带输送方向穿设于第一机架下部，所述第一支撑架和第二支撑架分别固设于支撑轴两端，所述第一支撑架和第二支撑架均呈V形且其两侧顶部和中间凹陷处上均设有经第二驱动单元和第三驱动单元驱动的转动齿轮，所述推动单元设于第一机架下部且推动单元输出端与支撑轴相连接推动支撑轴于第一机架下部上下升降进而带动第一支撑架和第二支撑架上升翻转原木或下降将翻转好的原木放置于输送带输送至压料输送架3进料端，所述压料输送架3压住调整好曲直面的原木输送至切板皮带锯5对原木进行两边板皮切割，切板皮带锯5切割后将切割成方木和板皮构成的原木送至板枋分离机6分离板皮和方木，所述板枋分离机6将板皮分离送至板皮输送机收集存储并输送方木至方木调正架7，方木调正架7将方木调整后送至各组数控带锯机组2按预定尺寸并列排布于方木调正架7后方木进行逐次切割，成品输送架8设于各组数控带锯机组2后将切割好的成品输送收集存储，所述原木输送机构、各组数控带锯机组2、方木调正架7、压料输送架3、切板皮带锯5、板枋分离机6、板皮输送机和成品输送架8均连接并受控于PLC控制器，数控带锯机组2包括两个对称设置的数控带锯单元21和带锯机座22，所述带锯机座22上下均设有移动导轨，每个数控带锯单元21均包括三台带锯机211、驱动电机212、三组同步轮组213、过渡轮轴214、三组过渡带轮215和三组张紧机构216，两个数控带锯单元21的各台带锯机211顶部和底部分别与带锯机座22的上下移动导轨可滑动连接，所述驱动电机212为永磁电机，每台带锯机211并行排列间隔设置且每台带锯机211的带锯朝向待加工原木的同一加工平面，多组过渡带轮215分别间隔设于过渡轮轴214上，过渡轮轴可214转动地设于带锯机211远离加工平面的一侧，所述驱动电机212输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机211转动切割原木且驱动电机212的输出轴还经同步轮组213连接并带动过渡轮轴214转动，所述过渡轮轴214上的各组过渡带轮215分别经同步轮组213连接并带动其余各台带锯机211转动切割原木，各组张紧机构216分别设于数控带锯单元21的机架上位于各组同步轮组213的同步带上压紧各组同步轮组213的同步带，各组所述张紧机构216包括张紧带轮、连接杆、驱动机构，所述连接杆一端与张紧带轮相铰接，所述连接杆另一端与数控带锯单元21的机架相铰接，所述驱动机构输出端与连接杆中部相铰接，所述驱动机构为气缸，通过驱动机构下压连接杆进而带动张紧带轮压紧同步轮组213的同步带，数控带锯单元21中位于中间的带锯机211底部设有可使该中间带锯机211向外侧远离加工位移动的滑动机构便于更换带锯锯条,该滑动机构包括滑轨、滑座和带动滑座于滑轨上移动的电机4，滑座固设于带锯机211底部，每个数控带锯单元21的各台带锯机211位于机身上部设有检测带锯锯条是否断开的光电开关217，该光电开关217与PLC控制器输入端相连接，数控带锯机组2切割后将切割的成品送至成品输送架8。

参考图5，所述方木调正架7包括支撑架71、第一推送机构72、第二推送机构73和夹持输送带组74，所述夹持输送带组74可沿方木进料口水平纵向移动地设于支撑架71上，所述第一推送机构72和第二推送机构73设于支撑架71上分别位于夹持输送带组74的两侧且第一推送机构72和第二推送机构73分别连接并带动夹持输送带组74于支撑架71上移动调整夹持输送带组74的间距进而对夹持输送带组74输送的方木位置校正，所述第一推送机构72、第二推送机构73和夹持输送带组74均连接并受控于PLC控制器。

本发明中原木检测机构还可是其他可检测出原木外形轮廓外径大小曲直的检测设备，数控带锯机组的组数可根据实际生存中木材大小等需求自由设置，张紧机构的驱动机构还可为油缸等其他动力输出，方木调正架上的第一推送机构和第二推送机构可以是气缸或油缸或伺服电机结合传送带等提供动力输出的机构，夹持输送带组可以是由两组传动轮组对称设置的可夹持带动输送的机构亦可是其它可实现夹持并运送的设备结构。

本发明通过将每组数控带锯机组采用两个对称设置的数控带锯单元，且每个数控带锯单元均包括至少两台带锯机、驱动电机、多组同步轮组、过渡轮轴和多组过渡带轮，从而以一台驱动电机同时带动每个数控带锯单元的其余多台带锯机运转工作，同时驱动电机输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机有效保障位于初始带锯机的动力输出稳定同时在同步轮组和过渡轮轴以及过渡带轮的配合下带动位于二级、三级等后级带锯机同步进行切割原木，有效节省了二级及以后的带锯机的动力输出，有效实现了整体能耗大幅度将低、节能效果好，结构合理，同时一机带动多台带锯机可缩短每台带锯机的距离，提升一次多片加工的精度、节省加工空间的面积，结合原木输送机构、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机、方木调正架、至少一组数控带锯机组和成品输送架实现可流水线式全自动对原木进行加工，即先对原木调整方向后先进行板皮分离再通过方木调正架进行校正方木使得方木结合各组数控带锯机组更有效分配切割，进一步增强原木加工的有效利用率；通过进一步的设置，采用永磁电机在空载时电机所消耗的电能比异步电机消耗的电能小得多，而在加载过程中最大功率输出的时间短，这样在整个使用过程中不需要消耗太多的电能，从而进一步提高节能的效果，在各组同步轮组的同步带上设置张紧机构有效地保障二级及以后的带锯机驱动动力传输的稳定性能，保障二级及以后的带锯机的工作效率，同时张紧机构还可有效地调整因带锯机锯切位置调整产生的皮带松紧，每个数控带锯单元设置三台以上带锯机时位于中间的带锯机底部设有使中间带锯机向外侧远离加工位移动地滑动机构便于更换处于中间的带锯机的带锯，采用原木检测机构检测原木输送机构输送的原木的外径大小曲直结构并将原木检测数据输送至PLC控制器，PLC控制器根据检测数据控制原木翻转输送机构将原木抬高通过翻转机构调整原木最直线后下降通过输送带将调整好的原木输送至压料输送架，调整原木最直线方向进行切割有效节省木料损耗提高原木利用率，由压料输送架将调整到最直线方向木材利用率最高方向的原木送至切板皮带锯进行切割两边板皮，带锯切割木材损耗低，有效节省木材损耗，带锯机座的设置有效提高整组数控带锯机组的机身强度，有效提高加工精度和速度，同时带锯机座的设置便于加工短料、节省机台自身空间、提高带锯机机台运行的稳定性，带锯机位于机身上部设有检测带锯锯条是否断开的光电开关可在带锯锯条切割木材断开时，PLC控制器立即切断该数控带锯单元的驱动电机电源并报警，降低损坏，可广泛推广应用。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种全自动节能原木加工木工锯床，包括PLC控制器、原木输送机构、至少一组数控带锯机组、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机和成品输送架，其特征在于：还包括方木调正架，所述原木输送机构输送原木经压料输送架压住调整好曲直面的原木输送至切板皮带锯对原木进行两边板皮切割，切板皮带锯切割后将切割成方木和板皮构成的原木送至板枋分离机分离板皮和方木，所述板枋分离机将板皮分离送至板皮输送机收集存储并输送方木至方木调正架，方木调正架将方木调整后送至各组数控带锯机组按预定尺寸并列排布于方木调正架后方木进行逐次切割，成品输送架设于各组数控带锯机组后将切割好的成品输送收集存储，所述原木输送机构、各组数控带锯机组、方木调正架、压料输送架、切板皮带锯、板枋分离机、板皮输送机和成品输送架均连接并受控于PLC控制器，每组数控带锯机组包括两个对称设置的数控带锯单元，每个数控带锯单元均包括至少两台带锯机、驱动电机、多组同步轮组、过渡轮轴和多组过渡带轮，每台带锯机并行排列间隔设置且每台带锯机的带锯朝向待加工原木的同一加工平面，多组过渡带轮分别间隔设于过渡轮轴上，所述驱动电机输出轴连接并带动位于靠近原木输入端的带锯机转动切割原木且驱动电机的输出轴还经同步轮组连接并带动过渡轮轴转动，所述过渡轮轴上的各组过渡带轮分别经同步轮组连接并带动其余各台带锯机转动切割原木。

2.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：所述驱动电机为永磁电机。

3.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：所述数控带锯单元还包括数量与带锯机数量相同的多组张紧机构，各组张紧机构分别设于数控带锯单元的机架上位于各组同步轮组的同步带上压紧各组同步轮组的同步带。

4.根据权利要求3所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：各组所述张紧机构包括张紧带轮、连接杆、驱动机构，所述连接杆一端与张紧带轮相铰接，所述连接杆另一端与数控带锯单元的机架相铰接，所述驱动机构输出端与连接杆中部相铰接。

5.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：每个数控带锯单元均包括至少三台带锯机且位于中间的带锯机底部设有使中间带锯机向外侧远离加工位移动地滑动机构。

6.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：所述方木调正架包括支撑架、第一推送机构、第二推送机构和夹持输送带组，所述夹持输送带组可沿方木进料口水平纵向移动地设于支撑架上，所述第一推送机构和第二推送机构设于支撑架上分别位于夹持输送带组的两侧且第一推送机构和第二推送机构分别连接并带动夹持输送带组于支撑架上移动调整夹持输送带组的间距进而对夹持输送带组输送的方木位置校正，所述第一推送机构、第二推送机构和夹持输送带组均连接并受控于PLC控制器。

7.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：还包括原木检测机构和原木翻转输送机构，所述原木检测机构为红外扫描机，所述原木检测机构设于原木输送机构出料端上检测原木外径大小曲直结构并将原木检测数据输送至PLC控制器，原木翻转输送机构连接并受控于PLC控制器，所述原木翻转输送机构进料端与原木输送机构出料端相连接，所述原木翻转输送机构包括第一机架、输送带、第一驱动单元和翻转机构，所述输送带经第一驱动单元可转动地设于第一机架中部且输送带进料端与原木输送机构出料端齐高并接收原木输送机构输送的原木，所述翻转机构包括第一支撑架、第二支撑架、第二驱动单元、第三驱动单元、支撑轴和推动单元，所述支撑轴沿输送带输送方向穿设于第一机架下部，所述第一支撑架和第二支撑架分别固设于支撑轴两端，所述第一支撑架和第二支撑架均呈V形且其两侧顶部上均设有经第二驱动单元和第三驱动单元驱动的转动齿轮，所述推动单元设于第一机架下部且推动单元输出端与支撑轴相连接推动支撑轴于第一机架下部上下升降进而带动第一支撑架和第二支撑架上升翻转原木或下降将翻转好的原木放置于输送带输送至压料输送架进料端，所述压料输送架压住调整好曲直面的原木输送至切板皮带锯对原木进行两边板皮切割。

8.根据权利要求7所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：所述原木翻转输送机构的输送带上表面间隔设有多块上表面设有弧形凹槽的夹送板，各块夹送板的弧形凹槽上均设有朝上的锯齿边。

9.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：每组数控带锯机组还包括带锯机座，所述带锯机座上下均设有移动导轨，两个数控带锯单元的各台带锯机顶部和底部分别与带锯机座的上下移动导轨可滑动连接。

10.根据权利要求1所述的全自动节能原木加工木工锯床，其特征在于：每个数控带锯单元的各台带锯机位于机身上部设有检测带锯锯条是否断开的光电开关，该光电开关与PLC控制器输入端相连接。