CN1114517C - 旋板机 - Google Patents

Abstract

一种无心旋板机，它具有可滑动的支承装置，该装置位于相对刀架的圆木的另一侧。支承装置上有一对上下放置的滚子，滚子的轴线与圆木轴线平行。滚子的放置使得它们的轴线与一条假想线的距离大致相同，这条假想线与圆木轴线垂直相交并平行于支承装置的移动方向。在旋板机切削过程中，滚子与圆木外表面接触后，刀架和支承装置以受控的变化速度同步移动，从而切削出期望厚度的层板。

Description

旋板机

本发明涉及一种从圆木上切削出层板的旋板机。更准确地说，本发明涉及一种无心旋板机，在切削过程中，它不需要用转轴从圆木两端支撑和驱动圆木。

在针对旋板机切削操作的有效改进中，很重要的一个目标是使圆木切削到尽可能小的直径。但是，由于圆木两端支撑和驱动圆木的转轴的存在，使得圆木不能切削到比转轴直径更小的程度。为了克服这一问题，提出了一种无心旋板机，这种旋板机在切削过程的开始或中间，让转轴从圆木两端移开，用转轴之外的其它合适方式来支撑圆木。

一种这样的无心旋板机已经被公开，例如转让给提出本专利申请的同一个转让人的美国专利NO.5,141,038。这种旋板机包括一个带有切削刀头的刀架，一个从圆周方向驱动圆木的圆周驱动装置，以及一个可转动的支承滚子，滚子位于与刀架相对的圆木的另一侧，并在切削过程中与圆木的外表面接触，滚子从圆木的另一侧的上方支撑或支承圆木，并且可以检测目前的圆木圆周速度。这种旋板机还包括一系列滚子，它们位于圆木的下方，可以通过移动与圆木外表面保持接触，从而从下方支撑圆木。

在这种无心旋板机切削过程的开始阶段，转轴与圆木的两个轴端接触，刀架根据转轴的速度，以受控的变化的进给速率移向圆木，这样在圆木旋转的每一转中，刀架上的刀头都在圆木上切入一个预定的深度。在切削过程中一个任意合适的时刻，也就是说，当圆木已经大致切削成圆柱形之后的某一时刻，支承滚子开始与圆木外表面接触，于是转轴从圆木的两端移开。滚子与圆木建立接触后，它们以与刀架相同的进给速率向圆木轴心移动，从而与圆木外表面保持接触，支承圆木并检测圆木的圆周速度。当转轴从圆木上移开后，根据目前的圆木角速度来实现刀架的进给，这个角速度可以由控制装置根据目前的圆木圆周速度和目前的圆木直径计算出来，其中目前圆木直径可以通过目前刀架位置判断出来。

这种现有无心旋板机的缺点在于，它有许多的支承滚子，这些滚子都需要被控制成与刀架同步运动，因此旋板机的结构很复杂，相应的维修保养工作也就十分困难，并且费用很高。

因此，本发明的目的就是提供针对上面旋板机的一种改进的无心旋板机。

为了实现上述目的，本发明提供了一种旋板机，它包括一对在圆木两端支撑并驱动圆木的转轴，一个带有切削刀头的可滑动的刀架，刀头的顶端有切削刃，将刀架移向原木轴向中心的装置，以及一个圆周驱动装置，该装置与靠近刀头的切削刃的圆木的外表面实现驱动接触，从而转动圆木。在旋板机切削过程的中间，转轴从圆木两端移开。这种旋板机还包括一个可滑动的支承装置，支承装置位于与刀架相对的圆木的另一侧，一对可转动的滚子位于支承装置上并随其一起运动。这对滚子上下放置，它们的轴线与圆木轴线平行。另外还有沿直线方向移动支承装置的驱动装置，从而可以移动滚子，使其与圆木外表面建立接触，然后再使与圆木外表面保持接触的滚子逐渐移向刀架。支承装置上的滚子的放置方式使得它们的轴线与一条假想线的距离大致相同，这条假想线与圆木轴线垂直相交并平行于支承装置的移动方向。旋板机还包括一个控制装置，控制装置可以控制刀架和支承装置的驱动装置，使得刀架和支承装置以可变化的速度同步运动，从而切削出期望厚度的层板。

在本发明的优先实施例中，还提供了检测当前圆木半径的装置和检测当前圆木旋转速度的装置，控制装置根据各个检测装置检测出的当前圆木半径和当前圆木旋转速度，实现刀架和支承装置的可变速度的同步运动。圆木半径检测装置与刀架驱动装置作用相连，以测量刀架的目前位置。两个滚子中的一个由圆木通过接触来带动，圆木旋转速度检测装置与这个滚子作用相连，从而测量圆木的圆周速度。两个滚子中的另一个主动地驱动圆木，帮助转动圆木。

在本发明的一个实施例中，圆周驱动装置包括一可转动的滚柱，滚柱轴线与圆木轴线平行，滚柱外表面上有许多凸起，用于实现与圆木外表面的驱动配合。在另一个实施例中，圆周驱动装置包括一系列驱动轮，这些驱动轮在与圆木轴线平行的方向上间隔排列，以实现与圆木外表面之间的驱动配合。在这个实施例中，还包括许多压杆，每根压杆位于两个相邻的驱动轮之间，用于压住靠近刀头的切削刃的圆木的外表面。

当加工具有不规则外表面的圆木时，在圆木已经大致切削成圆柱形后，控制装置启动支承装置的驱动装置，使滚子与圆木的外表面建立接触。另一方面，如果加工已经切削成大致圆柱形的圆木，那么就可以取消转轴。在这种情况下，设置滑动支承装置使得它在一条倾斜方向的直线上移动，从而在移向刀架的过程中，支承装置逐渐升高。

下面参考附图，对根据本发明的实施例进行描述，对于熟悉本发明领域的人们来说，本发明的特点和优点将会十分清楚。

图1  是根据本发明的旋板机的优先实施例的侧视示意图；

图2  是图1中旋板机所用的滚柱的局部放大正视图；

图3  是表示图2中滚柱的支座的局部透视图；

图4  是从图1中点划线E-E处沿箭头方向的示意图，为了表示得清楚，图中去掉了圆木。

图5  是从图4中点划线G-G处沿箭头方向的局部横截面示意图；

图6  是从图1中点划线H-H处沿箭头方向的示意图，为了表示得清楚，图中去掉了圆木；

图7  是从图6中点划线K-K处沿箭头方向的示意图；

图8  是表示正在切削的圆木的横截面示意图，此时一对转轴已从圆木两端离开；

图9  是与图8相似的视图，它表示了本发明的一个改进实施例；

图10 也是与图8相似的视图，它表示了本发明的另一个改进实施例；

图11  是横截面示意图，表明了本发明的另一改进实施例；

图12  是与图8相似的视图，它表示了本发明的另一改进实施例；

图13  是与图8相似的视图，它表示了本发明的另一改进实施例；

首先参考图1，它表示了根据本发明的旋板机的优先实施例，旋板机具有一对转轴S(图中只表示了一个转轴)，转轴与圆木1的轴端接触并按箭头方向旋转，从而支撑和驱动圆木，一个可往复移动的刀架4，它可以移向或远离圆木1的轴心，刀架上具有切削刀头2，刀头的刀刃线与刀架移动方向垂直。切削刀头2与圆木外周接触，从圆木1上旋切出层板T。刀架4上还有滚柱3，滚柱轴线与刀头2的刀刃方向平行，滚柱从圆周方向驱动圆木，同时压紧靠近刀头2的刀刃处的圆木。旋板机还具有一个支承装置25，该装置安放在与刀架4相对的圆木1的另一侧，以及一个控制旋板机操作的控制装置22。支承装置25可以在水平方向上往复移动，可以移向或远离刀架4，支承装置上带有一对上下放置的滚子37和38。

参考图2，它表示了滚柱3的一部分，滚柱外表面上具有许多菱形凸块6，它们可以通过在一根直径16mm的圆柱形棒材的外周上切削出两组深度约0.5mm且宽度约0.5mm的螺旋槽5来得到，切削一组螺旋槽时，其间距大约为3mm，其螺旋线方向与圆柱形棒材外表面上平行于棒材轴线的假想线之间夹角约为15度，另一组螺旋槽5按类似的方法切削，但其螺旋线与第一组螺旋槽5相交，从而在圆柱形棒材的外表面上形成许多菱形凸块6。这些凸块6的目的是为了改善滚柱3与圆木外表面的驱动配合。

现在参考图1和图3，图中表示了一些滚柱支座8，支座8固定在作为刀架4的一部分的板块7上，这些支座在与刀头2的刀刃相平行的方向上并排放置。每个滚柱支座8的宽度约为35mm，在其下部形成环形凹槽9，凹槽内表面11的曲率半径与滚柱3大致相同，也就是说大约8mm。内表面11的圆弧长度大于滚柱3的半周弧长。这样，滚柱支座8的内凹槽9与其它支座的相似的凹槽一起，形成一个与刀刃方向平行的安装槽，滚柱3插入这个槽中，并可在其中转动，如图4所示。滚柱3两端具有相对的轴端(图4中表示了一端)，轴端可转动地支撑在一对分隔开的滚柱轴端支座10中，支座10也固定在板块7上。滚柱的每个轴端上带有一个链轮(没有表示)，链轮上装配有由电机18(图1)驱动的驱动链条12，由链条12带动滚柱3旋转。电机18具有扭矩限制器(没有表示)，当滚柱3与圆木没有形成驱动接触时，电机带动滚柱3以60米/分的圆周速度旋转。

如图3和图5所示，每个滚柱支座8具有两个进水通道13，进水通道从支座的后面通向内周表面11。每个通道13通过一个水管14与分配水管15相连，分配水管具有闭合端部并沿与刀头2的刀刃相平行的方向放置，其长度与滚柱支座8的总宽度大致相同。分配水管15通过一根水管17与贮水罐16相连，这样，贮水罐中的水在重力作用下，通过水管17、15、14和通道13到达在凹槽9中旋转的滚柱3上，于是，水充满于滚柱3的螺旋槽5中，润滑并冷却滚柱3。

再参考图1，刀架4包括一对进给螺杆19，螺杆通过螺纹配合装在刀架4的一对内螺纹孔中(没有表示)，刀架4还包括一个可变速的驱动装置21，例如伺服电机，从而同步地驱动进给螺杆19，使刀架4按照本发明领域的现有技术已知的方式相对于圆木1往复移动。与进给螺杆19相配合的是一个检测器20，例如旋转编码器，检测器可以累计每个进给螺杆的旋转圈数，从而判断出目前的圆木半径，圆木半径相当于圆木1的轴心和刀头2的刃端之间的距离。如图1中所示，电机21与控制装置22相连，从控制装置那里接受控制信号，以受控的可变化的进给速率移动刀架4，从而切削出期望厚度的层板T。检测器20也连接到控制装置22，以给其提供代表目前圆木半径的信号。

转轴S可以由任意合适的驱动装置驱动，例如液压缸(没有表示)，移向或远离圆木1的两端，从而实现或解除与圆木两端的配合。转轴S在可变速的驱动装置24例如直流电机的驱动下，按箭头所示方向旋转(图中为顺时针方向，驱动装置与控制装置22相连。这样，转轴S也提供了使圆木1旋转的一部分驱动力。转轴驱动装置包括一个检测器23，例如旋转编码器，通过累计给定时间长度内的转轴旋转圈数(也就是说rpm)来监测转轴的速度。速度检测器23也连接到控制装置22，以提供代表目前转轴转速的信号。

这样，控制装置22根据检测器23判断出的目前圆木旋转速度来控制电机21的操作，从而使刀架3按受控的变化的进给速率进给，切削出期望厚度的层板T，这在前面已经提到过，同时，控制装置根据检测器23判断出的目前圆木半径来控制转轴电机24的操作，使得转轴S以逐渐增加的转速旋转，从而在圆木直径随切削过程不断减小的情况下，驱动圆木1以大致恒定的圆周速度旋转。在所示的实施例中，电机24驱动转轴S，使圆木1以大致恒定的圆周速度旋转，其速度略小于前面提到的滚柱3的速度，大约为58米/分。

如图1和图6所示，支承装置25包括一对滑块31，滑块位于旋板机相对的两端，滑动安装在固定基座32上，滑块31下端的燕尾槽安装在基座32的对应的导轨上。这样，滑块31和支承装置25可以沿图1双箭头所示的直线方向移动。如图6所示，滑块31具有一个内螺纹孔，分别有一个进给螺杆30通过螺纹与其配合。进给螺杆30由可变速的驱动装置34，例如伺服电机，驱动其旋转。

如图6和图7所示，支承装置25带有一对上下安置的滚子37和38，滚子轴线与圆木1的轴线平行，滚子可转动地支撑在支承件39中的轴承上(没有表示)，支承件固定在L型的支承块36上，而支承块固定在空心块35上，空心块具有矩形横截面，共两端分别固定于滑块31上。在本实施例中，每个滚子直径大约115mm，轴向长度略大于圆木1的长度，两个滚子37和38的按滚子轴线间距离计算的径向间距大约为145mm。如图7所示，这对滚子37、38在安置时，其轴线与假想线X-X的距离大致相同，假想线X-X与圆木1的轴线垂直相交，并与支承装置25的移动方向平行。

L型支承块36的长度小于空心块35的长度，并安装在空心块35的中间，这样，在空心块35两端的空余部分就可以安装链条41和同步皮带43，如图6所示，链条41和皮带43将在后面叙述。

支承装置25还包括一个检测器33，例如旋转编码器，检测器累计支承装置25的任意一个进给螺杆30的旋转圈数，从而判断出圆木1的轴心和与圆木接触的滚子37、38的外表面之间的距离。如图1中虚线所示，电机34和检测器33与控制装置22相连。

上滚子37通过链条41和安装在支承块36顶部的电机40相连，驱动上滚子37按图7中箭头所示方向旋转，圆周速度大约为62米/分，略高于滚柱3的速度。空心块35的底部安装有一个检测器42，例如脉冲计数器，检测器有一根转轴和一个与轴一起旋转的带齿轮(没有表示)，这个带齿轮通过同步皮带43与下转子38轴上一个相似的带齿轮(没有表示)相连，这样，下转子38的旋转圈数可以由检测器42检测。检测器42连接到控制装置22上，提供一个脉冲信号，代表了滚子38目前的圆周速度，从而也就代表了圆木目前的圆周速度。通过这样的安排，检测器42和20向控制装置22提供了必要的信息，用于算出以在给定长度的时间内的旋转圈数(也就是说rpm)来表示的圆木1的转速，且转轴已经从圆木两端离开，即使这时转轴速度检测器23不起作用，控制装置可以根据这个计算出来的转速，产生一个控制信号给电机21，控制刀架4按切削期望厚度的层板T的相应的速度进给。同时控制装置22也控制电机34的操作，同步地驱动进给螺杆30，使支承装置25按受控的变化的速度移向刀架4，这将在后面叙述。

根据本发明的旋板机的控制装置22的工作原理如下面的描述。

在旋板机工作的初期，当转轴S与圆木1相啮合来支撑和驱动圆木时，刀架上的刀头2与圆木接触，进行切削，支承装置27处于从圆木外周退开的位置，控制装置22根据来自转轴速度检测器23的信号产生一个控制信号(“第一控制信号”)，使电机21在圆木的每一转中带动刀架4移动一个预定的距离，从而从圆木上切削出期望厚度的层板T。同时，控制装置22根据来自圆木直径检测器20的信号控制转轴电机24的操作，使圆木以大致恒定的圆周速度旋转。

在圆木1被切削成大致圆柱形后，在一个适当的时刻，由旋板机操作人员手动施加一个操作控制信号给控制装置22，从而启动电机34带动支承装置25快速移向圆木1。这种快速运动一直进行，直到圆木1的轴心和滚子37、38的与圆木相接触的外表面之间的距离大致等于圆木轴心和刀头2的刀刃之间的距离，前一个距离可以用检测器33来判断，后一个距离可以用检测器20来判断，(考虑到层板的厚度，更准确地说，后一个距离是指圆木轴心与切削刃在阿基米德螺线上的距离)，然后，控制装置22使电机34按照与刀架4相同的进给速度移动支承装置25。因此，在圆木直径随层板切削而不断减小的过程中，滚子37和38也不断地移向圆木轴心，以保持和圆木外表面的接触。在切削过程中，下滚子38被旋转的圆木1所带动，使得检测器42可以检测圆木1的圆周速度。控制装置22根据来自检测器42和检测器20的信号，计算出切削期望厚度层板所需要的刀架进给速率，并产生相应的控制信号(“第二控制信号”)来实现这样的进给速率。需要指出的是，此时上面提到的第一控制信号的作用仍然有效，而第二控制信号也被提供给控制装置21。

这种切削状态持续进行，直到检测器20检测的距离达到一个略大于转轴S半径的预定值，此时控制装置22作用从第一控制信号切换到第二控制信号，继续保持刀架4和支承装置25的同步运动。这种切换操作完成之后，控制装置22产生一个信号给上面提到的液压缸，使两个转轴S离开圆木的两端，回到各自的初始位置。

当圆木1进一步切削，检测器20检测到的距离达到一个预定值，例如40mm时，控制装置22使电机21和34停止刀架4和支承装置25的移动，然后使它们从圆木1移开，回到各自的初始位置。

下面将仔细地解释上面描述的旋板机优先实施例的工作过程。

在旋板机切削工作开始之前，转轴S与圆木1的两个轴端啮合，支撑并驱动圆木，而刀架4和支承装置25位于各自的初始位置。然后，电机21被启动，在控制装置22根据转轴速度检测器23的信号所产生的前面提到的第一控制信号的作用下，将刀架移向圆木1。如同前面提到过的那样，转轴应当随圆木1轴心和刀头2刃端之间距离的减小而不断地加速，所以在刀架4移向圆木1的过程中，转轴的速度在逐渐地增加。

同时，刀架4上的刀头2和滚柱3和圆木外表面相接触，开始切削操作，圆木1于是被滚柱3和转轴S共同所驱动。由于滚柱驱动电机18装有扭矩限制器，滚柱3和圆木外表面之间的接触阻力使滚柱3的旋转速度减小，达到与转轴驱动下的圆木的圆周速度相应的速度。这样，在旋板机切削操作的初始阶段，圆木1在转轴S和滚柱3共同提供的驱动力作用下旋转。

当旋板机操作人员观察到旋板机切出的层板不再有不连续的部分，也就是说连续的层板开始从圆木上切削出来时，也就是说当圆木1已经切成了圆柱形状时，他操作旋板机的控制板，向控制装置22手动施加一个信号。作为对这一信号的响应，控制装置22启动电机34，使支承装置25快速移向圆木1，直到检测器20和检测器33检测到的距离大致相同，也就是说，直到滚子37和38开始与圆木外表面相接触。然后，如图1中所示的状态支承装置25连同与圆木外表面接触的滚子37、38一起，在控制装置22的第一控制信号的作用下，按照与刀架4同步的速度进给。

滚子37和38从与刀架4相对的圆木的另一侧与圆木外表面接触，起到支承作用，这样当圆木随切削过程的进行直径减到较小时，可以防止圆木在刀架4的刀头2和滚柱3的作用力作用下，在水平方向向另一侧弯曲。上滚子37由电机40驱动，圆周速度大约为62米/分，相对于圆木1的58米/分的圆周速度，滚子37会在圆木外表面上滑转，并提供一部分驱动力，帮助转动圆木。

当切削操作进行到检测器20检测到的圆木半径达到一个略大于转轴半径的预定值时，控制装置22作用将第一控制信号切换到第二控制信号，在第二控制信号作用下，刀架4和支承装置25继续保持同步的受控的变化的进给速度，切削出期望厚度的层板T。在从第一控制信号切换到第二控制信号时，控制装置22启动液压缸，使转轴S从圆木的两个轴端移开，回到各自的初始位置，此后，旋板机工作在图8所示的无心状态下操作。

参考图8，参考符号F1指示了下滚子38作用于圆木1轴心的力，或者说如图所示的指向右上方的力。如图所示，力F1的垂直分量F2指向上方，在刀头2切削圆木1时，这个力帮助支撑和固定圆木，使其不会落下。从图中很容易看出，上滚子37提供一个向上的摩擦力，在圆木的无心状态下也起到支撑圆木的作用。

当检测器20检测到的圆木半径进一步减小到大约40mm的预定值时，控制装置22使电机21和34停止刀架4和支承装置25的运动，然后使它们离开圆木1，回到各自的初始位置。相应地，剩下的直径很小的圆木芯在自重作用下落下。

从上面的描述中可以清楚地看出，这种装有一对与圆木外表面相接触并可与刀架4一起同步移动的滚子的旋板机，在结构上优于上面提到的现有技术，因而也更易于维修保养，并且使得圆木可以切削到更小的直径。

如同对于本发明领域较为熟悉的人们所能明白的那样，本发明可以在上面的优先实施例的基础上进行多种变化。下面将描述根据本发明的旋板机的其它一些实施例。

(1)参考图9，它表示了第一改进实施例，它与上面的优先实施例的区别在于，它用一个带齿轮组合件代替了滚柱3，带齿轮组合件包括一根驱动轴44和许多带齿轮46，驱动轴轴线与圆木1轴线平行，由一个电机(没有表示)驱动按箭头方向旋转，每个带齿轮厚度大约5mm，它们安装在驱动轴44上，随驱动轴一起旋转，带齿轮间彼此间隔约35mm。如图所示，每个带齿轮46有许多与圆木外表面咬合的凸出的齿牙45。在任意两个相邻的带齿轮46之间，有一个压杆47，压杆固定安装在刀架4的板块7上，压杆的下端有一个压头部47a，压头靠近刀头4的刀刃，以在切削过程中压在圆木外表面上。

本实施例的优点在于，由于带齿轮46的齿牙45与圆木的外表面咬合，使得圆木的驱动更加可靠，圆周速度更加稳定，其缺点在于，切削出的层板T的一面上将留下齿痕。

(2)参考图10，第二改进实施例与第一改进实施例的区别在于，用轮或盘片48代替了带齿轮46，盘片安装在驱动轴44上并随驱动轴一起旋转，每个盘片具有平整的外表面，另一个区别在于，每个压杆47具有一个支撑杆49，支撑杆的下端(没有表示)固定在刀架4上，支撑杆的顶端形成一个凹槽，用于容纳相应的压杆47的下端。压杆47的下端由支撑杆49支撑，因而可以防止压杆在切削过程中可能出现的弯曲。

在本实施例中，盘片48靠摩擦力驱动圆木，所以，盘片48作用于圆木外表面的压力应当大于图9中的实施例的压力。但是使用盘片48也有其优点，这样在切削出的层板的表面上就不会出现齿牙45所导致的齿痕。

尽管盘片48的放置如图10中那样，即盘片48的外表面和圆木1的外表面以及层板T的上表面都接触，但驱动盘片48的驱动轴可高于图10所示的位置而安装，所以盘片48可仅与圆木外表面之间构成压力接触。

(3)在图1的优先实施例中，使用了与进给螺杆19相配合的检测器20来判断圆木半径，但在滚子37、38与圆木外表面相接触后，可使利用累计支承装置25的进给螺杆30的转动圈数的检测器33，来达到判断圆木径向尺寸的目的。圆木半径还可以用除了上述检测器之外的其它方式检测，例如漫反射型光学开关(optical switch of diffuse reflectiontype)，它向圆木外表面发射一束光线，然后接收反射回来的光线，从而计算出继电器与圆木外表面之间的距离，或者使用机械式检测装置，它有一根杆，杆的一端是铰点，另一端放在圆木外表面上，随着圆木直径的减小，杆可在自重作用下绕其铰点转动。

(4)为了在转轴S退回其初始位置后继续检测圆木的旋转速度，可以使用一个独立于滚子37、38的另一个滚子，这个滚子与圆木外表面接触，并与一个如同42的脉冲计数器相连。或者也可以用一个合适的速度传感器与圆木的轴端接触，用来在转轴S退回初始位置后测量圆木的速度，其测量值为给定时间长度内的转动圈数(也就是说rpm)。

(5)如对于本发明领域较为熟悉的人们所能理解的那样，由进给螺杆19、30和相应的电机21、34构成的驱动刀架4和支承装置25的驱动机构，可以分别用液压缸代替。在这种情况下，检测器20、33的检测方式也应转换成合适的检测方式，例如，检测液压缸的活塞杆的运动。

(6)如果旋转圆木1的驱动力已经足够时，例如，当使用图9实施例中的齿牙咬合式的圆周驱动时，支承装置25中驱动上滚子37的电机40可以去掉，让滚子37、38都成为惰轮。

(7)反过来，如果圆木1的驱动力不够时，滚子37的外表面可以包上一层如橡胶的弹性材料，以增加滚子与圆木外表面之间的摩擦力，或者，可以在滚子上形成许多与图9中驱动轮46的齿牙45相似的凸起。

(8)作为进一步的改进，支承装置25的滚子37、38可以更换，用电机驱动下滚子从而驱动圆木1，用圆木带动上滚子来检测旋转速度。在这种情况下，上滚子也可以在其外表面上包上弹性材料或者形成齿状凸起，如同上面描述的那样。

(9)如同前面参考图8的说明中所提到的那样，当转轴S从圆木轴端离开之后，下滚子38对圆木1的作用力的向上的垂直分量F2至少应当能防止圆木落下来。通过增加上滚子37的驱动力，或者如上面的改进实施例那样用下滚子作为驱动滚子，可以增加这种使圆木保持在切削位置的作用力。只要能提供足够的作用力，用于在没有转轴S的情况下支撑圆木，滚子37、38不一定非得在水平方向移动，如图11所示的那样，支承装置25可以在与水平方向成一定夹角的方向上移动。更具体地说，支承装置25可以以倾斜向下的方向接近圆木1的轴心。在这种情况下，滚子37、38的轴线与假想线Y-Y(图11)的距离大致相同，假想线Y-Y与圆木轴线垂直相交并与支承装置25的移动方向平行。但支承装置25这样安放时，支撑圆木的向上的作用力的数值将会减小。为了防止圆木1落下，假想线Y-Y与水平线的夹角应在一定范围内选择，即当转轴S离开后，即使对于圆木1可能的最大重量来说，也要具有足够的支撑圆木的力。

实际上，如果滚子37、38的安置使得如图12所示的下滚子38与圆木外表面的接触点B，低于通过圆木轴线的水平线R-R与横截面图上圆木外表面线的交点A，那么圆木就不会落下来，因此，接触点B与刀头2的刀刃端的距离小于点A与刀刃端的距离。

(10)图13表示了本发明的一个进一步的改进实施例，它与图11的改进实施例的区别在于，支承装置25从相对水平线斜向上方的方向接近圆木1的轴心。在本实施例中，滚子37、38的安置使得两个滚子的轴线与假想线Z-Z的距离大致相同，假想线Z-Z与圆木轴线垂直相交并平行于支承装置25的移动方向。两个滚子37、38都是惰轮，下滚子38有一个脉冲计数器(未示)，用于检测圆木1的旋转速度。如图11所示，本实施例的旋板机的圆周驱动装置具有图9实施例中那样的固定安装在驱动轴44上的带齿轮46。

本实施例与前面描述的实施例的区别还在于，取消了转轴S。从图13中可以看到，圆木50由下滚子38和刀头2的刀刃支撑，驱动轮46与圆木外表面没有接触。更具体地说，图13所示的旋板机最好是用于加工传统的旋板机切削后剩下的直径足够大，仍可进一步切削的圆木芯，其切削方式将在下面描述。

在旋板机接受一根待切削的圆木芯50之前，支承装置25和刀架4这样设置，使下滚子38和刀头2刃端之间的距离略小于圆木芯50的直径。圆木芯50从上方装入到下滚子38和刀头2之间，如图13所示。然后，刀架4和支承装置25按照前面的实施例中所描述的方式那样，以同步的受控的变化的速度相向运动。由于不断进给的下滚子38将圆木芯50向上顶起，圆木芯50将与滚子37，38以及圆周驱动的齿牙45都建立接触，于是切削过程开始。

尽管具有图13所示的相对水平线倾斜移动的支承装置的本实施例可以在切削圆柱形圆木芯时取消转轴，但这并不排除它可以在用于切削具有不规则外表面的圆木时加上转轴。还要指出的是，用于圆周驱动的44、45、46可以用根据本发明的实施例中提到过的其它圆周驱动系统来代替。

Claims (29)

1.一种用于从圆木上切削层板的旋板机，它包括：

一对可旋转的转轴，用于从圆木两个轴端支撑和驱动圆木，所述的转轴在旋板机切削操作的中间可从圆木的轴端移开；

一个可滑动的刀架，刀架上带有切削刀头，刀头的顶端有切削刃；

使所述的刀架向圆木轴心移动的装置；

一个圆周驱动装置，它在靠近所述的刀头的切削刃的地方与圆木外表面接触，从而驱动圆木；

一个可滑动的支承装置，位于与刀架相对的圆木的另一侧，一对滚子位于所述的支承装置上并随其一起移动，滚子上下放置，滚子的轴线与圆木的轴线平行；

使所述的支承装置直线移动的装置，它先使所述的滚子向圆木移动从而与圆木外表面接触，然后在保持与圆木外表面相接触的状态下使滚子进一步相对所述的刀架移动，所述的滚子这样设置使得两个滚子的轴线与一条假想线的距离大致相同，这条假想线与圆木轴线垂直相交并平行于所述的支承装置的移动方向；

用于控制所述的刀架和所述的支承装置的移动装置的控制装置，它使得刀架和支承装置以变化的进给速率同步运动，从而切削出期望厚度的层板。

2.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，它还包括检测当前圆木半径的装置和检测当前圆木旋转速度的装置，所述的控制装置根据所述的检测装置检测出的当前圆木半径和当前圆木旋动速度，来实现刀架和支承装置的同步运动。

3.如权利要求2中的旋板机，其特征在于所述的圆木旋转速度的检测装置检测的是圆木的圆周速度。

4.如权利要求3中的旋板机，其特征在于，所述的两个滚子中有一个是由旋转的圆木通过接触来带动的，所述的圆木旋转速度的检测装置与这个滚子作用相连。

5.如权利要求4中的旋板机，其特征在于，所述的两个滚子的另一个用来主动地驱动圆木和帮助转动圆木。

6.如权利要求4中的旋板机，其特征在于，所述的一个滚子位于所述的另一个滚子的下方。

7.如权利要求2中的旋板机，其特征在于，所述的圆木半径的检测装置与所述的刀架移动装置作用相连。

8.如权利要求2中的旋板机，其特征在于，所述的圆木半径的检测装置与所述的支承装置的移动装置相连。

9.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，在圆木大致切削成圆柱形之后，所述的控制装置启动支承装置的移动装置，使得所述的滚子与圆木外表面之间实现接触。

10.如权利要求1中的旋板机，其特征在于所述的圆周驱动装置包括一根可转动的滚柱，滚柱轴线与圆木轴线平行，滚柱外表面上有许多凸起，从而实现与圆木外表面之间的驱动配合。

11.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，所述的圆周驱动装置包括一系列轮子，它们在与圆木轴线平行的方向上相间排列，它们与圆木外表面之间实现驱动配合，所述的旋板机还包括多个压杆，每根压杆位于两个相邻的轮子之间，用于压住靠近所述刀头的切削刃处的圆木外表面。

12.如权利要求11中的旋板机，其特征在于，每个所述的驱动轮都包括一个带齿轮。

13.如权利要求11中的旋板机，其特征在于，每个所述的驱动轮包括一个具有平整的外表面的轮子。

14.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，所述的圆周驱动装置以大致恒定的圆周速度转动圆木。

15.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，所述的支承装置沿水平方向向圆木轴心移动。

16.如权利要求1中的旋板机，其特征在于，所述的支承装置沿相对水平线的倾斜方向向圆木轴心移动。

17.一种用于从圆木上切削层板的旋板机，它包括：

一个可滑动的刀架，刀架上带有切削刀头，刀头的顶端有切削刃；

使所述的刀架向圆木轴心移动的装置；

一个圆周驱动装置，它在靠近所述的刀头的切削刃的地方与圆木外表面接触，从而驱动圆木；

一个可滑动的支承装置，位于与刀架相对的圆木的另一侧，支承装置在相对水平线倾斜的方向上移动，一对滚子位于所述的支承装置上并随其一起移动，滚子上下放置，滚子的轴线与圆木的轴线平行。

使所述的支承装置直线移动从而使滚子朝向刀架移动的装置，所述的支承装置沿其移动的相对水平线倾斜的直线这样取向，使得支承装置在移向刀架的过程中逐渐升高，它先使所述的滚子向圆木移动从而与圆木外表面接触，然后在保持与圆木外表面相接触的状态下使滚子进一步相对所述的刀架移动，所述的滚子的放置使得两个滚子的轴线与一条假想线的距离大致相同，这条假想线与圆木轴线垂直并平行于所述的支承装置的移动方向；

用于控制所述的刀架和所述的支承装置的移动装置的控制装置，它使得刀架和支承装置以变化的进给率同步运动，从而切削出期望厚度的层板。

18.如权利要求17中的旋板机，其特征在于，它还包括检测当前圆木半径的装置和检测当前圆木旋转速度的装置，所述的控制装置根据所述的检测装置检测出的当前圆木半径和当前圆木旋动速度，来实现刀架和支承装置的同步运动。

19.如权利要求18中的旋板机，其特征在于所述的圆木旋转速度的检测装置检测的是圆木的圆周速度。

20.如权利要求19中的旋板机，其特征在于，所述的两个滚子中有一个是由旋转的圆木通过接触来带动的，所述的圆木旋转速度的检测装置与这个滚子作用相连。

21.如权利要求20中的旋板机，其特征在于，所述的两个滚子的另一个用来主动地驱动圆木和帮助转动圆木。

22.如权利要求20中的旋机，其特征在于，所述的一个滚子位于所述的另一个滚子的下方。

23.如权利要求18中的旋板机，其特征在于，所述的圆木半径的检测装置与所述的刀架移动装置作用相连。

24.如权利要求18中的旋板机，其特征在于，所述的圆木半径的检测装置与所述的支承装置的移动装置相连。

25.如权利要求17中的旋板机，其特征在于所述的圆周驱动装置包括一可转动的滚柱，滚柱轴线与圆木轴线平行，滚柱外表面上有许多凸起，从而实现与圆木外表面之间的驱动配合。

26.如权利要求17中的旋板机，其特征在于，所述的圆周驱动装置包括一系列带齿轮子，它们在与圆木轴线平行的方向上相间排列，它们与圆木外表面之间实现驱动配合，所述的旋板机还包括一系列压杆，每根压杆位于两个相邻的带齿轮子之间，用于压住靠近所述刀头的切削刃处的圆木外表面。

27.如权利要求26中的旋板机，其特征在于，每个所述的驱动轮都包括一个带齿轮。

28.如权利要求26中的旋板机，其特征在于，每个所述的驱动轮包括一个具有平整的外表面的轮子。

29.如权利要求17中的旋板机，其特征在于，所述的圆周驱动装置以大致恒定的圆周速度转动圆木。

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