CN111673858B - 一种竹筒加工装置和加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种竹筒加工装置和加工方法，第一支撑架和第二支撑架相对设置，第二支撑架固定在机架上，且夹持机构设于第二支撑架上，机架上端设有滑轨，第一支撑架通过驱动电机滑动设于滑轨内，且第一支撑架上设置切割机构，夹持机构和切割机构同轴线设置，夹持机构、切割机构和驱动电机均电连接控制器。本申请通过设置一个伸缩切割装置，在第一伸缩电机和传动电机的调节下，可实现切割半径的调节，从而可使刀片连杆带动切割刀片进入到竹筒内进行去竹黄，同时可使刀片连杆带动切割刀片包裹在竹筒外壁上进行去竹青，因此，通过一个伸缩切割装置就能够实现去竹青和竹黄，提高了加工效率。本发明结构设计巧妙，运行稳定，大大提高了加工效率。

Description

一种竹筒加工装置和加工方法

技术领域

本发明实施例涉及竹材加工技术领域，具体涉及一种竹筒加工装置和加工方法。

背景技术

竹子作为一种环保的木制材料，在生产和生活中得到了大量应用。其中竹子沿径向从外向内依次为竹青、竹肉和竹黄，而竹肉是最为重要的部分，因此，在应用竹子生产产品前，一般需要将竹肉外面的竹青去掉和将竹肉内面的竹黄去掉。其中，去竹青是指从竹材的外表面去除一定厚度的材料，因此，从竹青一侧去除一定厚度的表层，包括竹青和少量的竹肉；去竹黄是指从竹材的内表面去除一定厚度的材料，因此，从竹黄一侧去除一定厚度的内壁层，包括竹黄和少量的竹肉。

现有技术中，竹材加工过程中，先通过钢丝刷或刨削的方式去除竹青，不仅工作效率低，而且耗费大量人力物力，还导致加工的竹筒外表面凹凸不平，影响美观和进一步加工；同时，需要在去完竹青后，再将竹筒转移到其他设备上进入去竹黄工序，延长了加工时间，降低了加工效率。

因此，如何提供一种竹筒上竹青竹黄去除装置，实现竹青和竹黄高效去除，提高工作效率，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种竹筒加工装置和加工方法，以解决现有技术中存在的相关技术问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

在本申请的第一方面提供了一种竹筒加工装置，包括机架和控制器，所述控制器设于所述机架上，还包括设置在所述机架上的第一支撑架、第二支撑架、滑轨、驱动电机、夹持机构和切割机构，所述第一支撑架和第二支撑架相对设置，所述第二支撑架固定在所述机架上，且所述夹持机构设于所述第二支撑架上，所述机架上端设有滑轨，所述第一支撑架通过驱动电机滑动设于所述滑轨内，且所述第一支撑架上设置切割机构，所述夹持机构和切割机构同轴线设置，所述夹持机构、切割机构和驱动电机均电连接所述控制器。

进一步地，所述切割机构包括伸缩切割装置、传动电机和第一伸缩电机，所述第一伸缩电机和传动电机均固定在所述第二支撑架上端，所述第一伸缩电机通过输出轴与伸缩切割装置伸缩连接，所述传动电机与所述伸缩切割装置传动连接。

进一步地，所述伸缩切割装置包括轴承、花键轴、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、安装盘、刀片连杆和切割刀片，所述第一伸缩电机输出轴通过轴承与花键轴同轴连接，所述花键轴穿设在所述传动电机和安装盘上，所述传动电机和轴承之间设有第一弹簧，所述传动电机和安装盘之间设有第二弹簧，所述安装盘外均匀设有多个刀片连杆，所述刀片连杆一端固定有切割刀片，所述刀片连杆另一端与所述安装盘外周铰接，所述刀片连杆和花键轴端部之间设有第三弹簧。

进一步地，所述切割刀片两端均设有切割刃。

进一步地，所述夹持机构包括第二伸缩电机、支撑板、支撑杆、支杆、连杆、支撑环和夹持部，所述第二支撑架上固定有支撑板，所述支撑板上横向固定有第二伸缩电机，所述支撑板上设有多个支撑杆，所述支撑杆绕所述第二伸缩电机均匀设置，且所述支撑杆平行于所述第二伸缩电机的输出轴，所述支撑杆端部固定有支撑环，所述支撑环上均匀设有支杆，所述支杆中部铰接在所述支撑环上，所述支杆一端固定有夹持部，所述支杆另一端铰接连杆一端，所述连杆另一端与所述第二伸缩电机输出轴端部铰接，所述第二伸缩电机电连接所述控制器。

进一步地，所述夹持部包括外夹持件和内夹持件，所述外夹持件沿所述支撑环径向设于所述内夹持件外侧。

进一步地，还包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和第二光电传感器分别设于所述外夹持件和内夹持件上，所述第一光电传感器和第二光电传感器均电连接所述控制器。

在本申请的第二方面提供了一种加工方法，应用如上所述的竹筒加工装置，包括以下步骤：

S1：将待加工的竹筒放置在夹持机构上，使第二伸缩电机的输出轴收缩，通过连杆带动支杆沿支撑环转动，内加持件对竹筒内壁进行夹持固定；

S2：第一伸缩电机的输出轴伸长，带动花键轴朝向安装盘移动，通过第三弹簧将刀片连杆向外撑开，驱动电机带动第一支撑架朝向夹持机构移动一定距离，同时第一伸缩电机的输出轴收缩，在第三弹簧弹力作用下，刀片连杆收缩，带动切割刀片环抱在竹筒自由端部；

S3：驱动电机带动第一支撑架继续朝向夹持机构移动，同时传动电机带动伸缩切割装置对竹筒外壁切割去竹青；

S4：第一光电传感器检测切割单片，并当切割刀片到达竹筒的夹持端后，驱动电机带动第一支撑架反向移动，同时第二伸缩电机带动外夹持件对竹筒外壁进行夹持固定；

S5：第一伸缩电机的输出轴对伸缩切割装置进行调整，使伸缩切割装置伸入到竹筒内，驱动电机带动第一支撑架朝向夹持机构移动，同时传动电机带动伸缩切割装置对竹筒内壁切割去竹黄。

进一步地，在步骤S5中，第一伸缩电机的输出轴收缩，使刀片连杆带动切割刀片朝向中心移动，并通过第一伸缩电机输出轴和第三弹簧调节切割刀片的外切割半径。

本发明实施例具有如下优点：

本申请通过设置一个伸缩切割装置，在第一伸缩电机和传动电机的调节下，可实现切割半径的调节，从而可使刀片连杆带动切割刀片进入到竹筒内进行去竹黄，同时可使刀片连杆带动切割刀片包裹在竹筒外壁上进行去竹青，因此，通过一个伸缩切割装置就能够实现去竹青和竹黄，提高了加工效率；同时设置了与伸缩切割装置配合的夹持机构，当伸缩切割装置对竹筒内壁去竹黄时，外夹持件对竹筒进行夹持，当伸缩切割装置对竹筒外壁去竹青时，内夹持件对竹筒进行夹持，从而在去竹黄和去竹青时切换夹持方式，使竹黄和竹青去除更彻底。本发明结构设计巧妙，运行稳定，通过伸缩切割装置的调节可实现竹筒竹黄和竹青的去除，大大提高了加工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种竹筒加工装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的图1中A处局部放大图；

图3为本发明实施例提供的图1中B处局部放大图；

图4为本发明实施例提供的图1中C处局部放大图；

图中：

1机架；2第一支撑架；3第二支撑架；4滑轨；5驱动电机；6夹持机构；61第二伸缩电机；62支撑板；63支撑杆；64支杆；65连杆；66支撑环；67夹持部；671外夹持件；672内夹持件；7切割机构；71伸缩切割装置；711轴承；712花键轴；713第一弹簧；714第二弹簧；715第三弹簧；716安装盘；717刀片连杆；718切割刀片；72传动电机；73第一伸缩电机；8第一光电传感器；9第二光电传感器。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了解决现有技术中存在的相关技术问题，在本申请的第一方面，提供了一种竹筒加工装置，旨在实现对竹筒内侧去竹黄和对竹筒外侧去竹青，具体通过一个伸缩切割装置71实现对竹筒的加工。如图1-4，具体包括机架1和控制器(图中未示出)，所述控制器设于所述机架1上，控制器用于控制此装置上的动作部件。

为了实现上述目的，还包括设置在所述机架1上的第一支撑架2、第二支撑架3、滑轨4、驱动电机5、夹持机构6和切割机构7。所述第一支撑架2和第二支撑架3相对设置，所述第二支撑架3固定在所述机架1上，如图所示的，第二支撑架3为一个竖向支撑板材结构，其下端与机架1上端固定，且所述夹持机构6设于所述第二支撑架3上，夹持机构6用于实现对待加工竹筒的稳定夹持，以方便对竹筒进行去竹黄和去竹青。所述机架1上端设有滑轨4，具体的，设置在第一支撑架2和第二支撑架3的连线上，所述第一支撑架2通过驱动电机5滑动设于所述滑轨4内，且所述第一支撑架2上设置切割机构7，因此，在使用时，能够通过第一支撑架2的带动，使切割机构7沿竹筒轴向实现对竹筒外壁和内壁的切割，从而实现去竹黄和竹青。具体的，所述夹持机构6和切割机构7同轴线设置。所述夹持机构6、切割机构7和驱动电机5均电连接所述控制器。

基于上述结构，待加工竹筒被横向夹持在夹持机构6上，因此，切割机构7也需要实现对竹筒的横向加工，具体地，所述切割机构7包括伸缩切割装置71、传动电机72和第一伸缩电机73。所述第一伸缩电机73和传动电机72均固定在所述第二支撑架3上端，如图所示，传动电机72设于第一伸缩电机73和伸缩切割装置71之间，所述第一伸缩电机73通过输出轴与伸缩切割装置71伸缩连接，因此，实现对伸缩切割装置71切割半径的调节，适应竹筒外径和内径，所述传动电机72与所述伸缩切割装置71传动连接，因此通过传动电机72带动伸缩切割装置71的转动，伸缩切割装置71的转动实现对竹筒内外壁的切割。

基于上述结构，进一步地，所述伸缩切割装置71包括轴承711、花键轴712、第一弹簧713、第二弹簧714、第三弹簧715、安装盘716、刀片连杆717和切割刀片718。所述第一伸缩电机73输出轴通过轴承711与花键轴712同轴连接，因此，轴承711的设置方便传动电机72带动伸缩切割装置71转动，但不会影响到第一伸缩电机73。所述花键轴712穿设在所述传动电机72和安装盘716上，传动电机72通过与花键轴712实现传动，从而进一步带动安装盘716转动。所述传动电机72和轴承711之间设有第一弹簧713，所述传动电机72和安装盘716之间设有第二弹簧714，具体的，第一弹簧713和第二弹簧714均套设在花键轴712上，且第一弹簧713两端分别与传动电机72外壳和轴承711外壳固定连接，同样的，第二弹簧714两端分别与传动电机72和安装盘716固定连接。在使用时，第一伸缩电机73的输出轴带动花键轴712在其轴向左右移动时，第一弹簧713和第二弹簧714能够起到缓冲作用。所述安装盘716外均匀设有多个刀片连杆717，所述刀片连杆717一端固定有切割刀片718，所述切割刀片718两端均设有切割刃，同时切割刀片718沿安装盘716的径向设置，所述刀片连杆717另一端与所述安装盘716外周铰接，所述刀片连杆717和花键轴712端部之间设有第三弹簧715。在此实施例中，刀片连杆717均匀设置3个。在使用时，通过第一伸缩电机73的输出轴和第三弹簧715的配合实现对刀片连杆717和切割刀片718的调节，具体如下：

当第一伸缩电机73的输出轴伸长时，带动第三弹簧715由拉伸状态向压缩状态转变，第三弹簧715对刀片连杆717产生向外的推动作用，从而使得刀片连杆717带动其端部的切割刀片718远离安装盘716的中心轴线，三个切割刀片718内侧刃围成的圆即为去竹青的切割圆，切割刀片718内刃抱设在竹筒外壁上；相反的，当第一伸缩电机73的输出轴缩短时，带动第三弹簧715由压缩状态向拉伸状态转变，第三弹簧715对刀片连杆717产生向内的拉伸作用，从而使得刀片连杆717带动起端部的切割刀片718靠近安装盘716的中心轴线，三个切割刀片718外侧刃围成的圆即为去竹黄的切割圆，切割刀片718的外刃抵设在竹筒内壁上。

基于上述结构，为了实现对竹筒稳定的加工，进一步地，所述夹持机构6包括第二伸缩电机61、支撑板62、支撑杆63、支杆64、连杆65、支撑环66和夹持部67。所述第二支撑架3上固定有支撑板62，此实施例中支撑板62为圆形板，其固定在支撑架相对第一支撑架2的侧部。所述支撑板62上横向固定有第二伸缩电机61，所述支撑板62上设有多个支撑杆63，所述支撑杆63绕所述第二伸缩电机61均匀设置，具体可设置三个，且所述支撑杆63平行于所述第二伸缩电机61的输出轴。所述支撑杆63端部固定有支撑环66，三个支撑环66与支撑环66固定，所述支撑环66上均匀设有支杆64，所述支杆64中部铰接在所述支撑环66上，所述支杆64一端固定有夹持部67，夹持部67用于实现对竹筒的夹持固定。所述支杆64另一端铰接连杆65一端，所述连杆65另一端与所述第二伸缩电机61输出轴端部铰接，所述第二伸缩电机61电连接所述控制器。因此，在使用时，通过第二伸缩电机61输出轴的伸缩，带动连杆65和支杆64的动作，从而可实现夹持件对竹筒夹持状态的改变。同时，在此实施例中，所述夹持部67包括外夹持件671和内夹持件672，所述外夹持件671沿所述支撑环66径向设于所述内夹持件672外侧。具体的，外夹持件671实现对竹筒外壁的夹持，方便伸缩切割装置71对竹筒内部去竹黄的操作；内夹持件672实现对竹筒内壁的坚持，方便伸缩切割装置71对竹筒外部去竹青的操作。

具体的，外夹持件671和内夹持件672之间成一定夹角设置，均与支杆64端部固定连接，当第二伸缩电机61的输出轴伸长时，连杆65端部向外撑开，从而带动支杆64的端部向外撑开，此时，支杆64中部以支撑环66为铰接点，带动支杆64端部的外夹持件671实现对竹筒外壁的夹持，可通过伸缩切割装置71对竹筒内竹黄进行清理；相反的，当第二伸缩电机61的输出轴收缩时，连杆65端部向内收缩，从而带动支杆64的端部向内收缩，此时支杆64中部以支撑环66为铰接点，带动支杆64端部的内支撑件实现对竹筒内壁的夹持，可通过伸缩切割装置71对竹筒外竹青进行清理。

为了方便对竹筒加工装置进行控制，进一步地，还包括第一光电传感器8和第二光电传感器9，所述第一光电传感器8和第二光电传感器9分别设于所述外夹持件671和内夹持件672上，所述第一光电传感器8和第二光电传感器9均电连接所述控制器。

基于以上结构，在本申请的第二方面，提供了一种加工方法，应用如上所述的竹筒加工装置，包括以下步骤：

S1：将待加工的竹筒放置在夹持机构6上，使第二伸缩电机61的输出轴收缩，通过连杆65带动支杆64沿支撑环66转动，内加持件对竹筒内壁进行夹持固定；

S2：第一伸缩电机73的输出轴伸长，带动花键轴712朝向安装盘716移动，通过第三弹簧715将刀片连杆717向外撑开，驱动电机5带动第一支撑架2朝向夹持机构6移动一定距离，同时第一伸缩电机73的输出轴收缩，在第三弹簧715弹力作用下，刀片连杆717收缩，带动切割刀片718环抱在竹筒自由端部；

S3：驱动电机5带动第一支撑架2继续朝向夹持机构6移动，同时传动电机72带动伸缩切割装置71对竹筒外壁切割去竹青；

S4：第一光电传感器8检测切割单片，并当切割刀片718到达竹筒的夹持端后，驱动电机5带动第一支撑架2反向移动，同时第二伸缩电机61带动外夹持件671对竹筒外壁进行夹持固定；

S5：第一伸缩电机73的输出轴对伸缩切割装置71进行调整，使伸缩切割装置71伸入到竹筒内，驱动电机5带动第一支撑架2朝向夹持机构6移动，同时传动电机72带动伸缩切割装置71对竹筒内壁切割去竹黄。

进一步地，在步骤S5中，第一伸缩电机73的输出轴收缩，使刀片连杆717带动切割刀片718朝向中心移动，并通过第一伸缩电机73输出轴和第三弹簧715调节切割刀片718的外切割半径。

本申请通过设置一个伸缩切割装置71，在第一伸缩电机73和传动电机72的调节下，可实现切割半径的调节，从而可使刀片连杆717带动切割刀片718进入到竹筒内进行去竹黄，同时可使刀片连杆717带动切割刀片718包裹在竹筒外壁上进行去竹青，因此，通过一个伸缩切割装置71就能够实现去竹青和竹黄，提高了加工效率；同时设置了与伸缩切割装置71配合的夹持机构6，当伸缩切割装置71对竹筒内壁去竹黄时，外夹持件671对竹筒进行夹持，当伸缩切割装置71对竹筒外壁去竹青时，内夹持件672对竹筒进行夹持，从而在去竹黄和去竹青时切换夹持方式，使竹黄和竹青去除更彻底。本发明结构设计巧妙，运行稳定，通过伸缩切割装置71的调节可实现竹筒竹黄和竹青的去除，大大提高了加工效率。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种竹筒加工装置，包括机架和控制器，所述控制器设于所述机架上，其特征在于，还包括设置在所述机架上的第一支撑架、第二支撑架、滑轨、驱动电机、夹持机构和切割机构，所述第一支撑架和第二支撑架相对设置，所述第二支撑架固定在所述机架上，且所述夹持机构设于所述第二支撑架上，所述机架上端设有滑轨，所述第一支撑架通过驱动电机滑动设于所述滑轨内，且所述第一支撑架上设置切割机构，所述夹持机构和切割机构同轴线设置，所述夹持机构、切割机构和驱动电机均电连接所述控制器；

所述切割机构包括伸缩切割装置、传动电机和第一伸缩电机，所述第一伸缩电机和传动电机均固定在所述第二支撑架上端，所述第一伸缩电机通过输出轴与伸缩切割装置伸缩连接，所述传动电机与所述伸缩切割装置传动连接；

所述伸缩切割装置包括轴承、花键轴、第一弹簧、第二弹簧、第三弹簧、安装盘、刀片连杆和切割刀片，所述第一伸缩电机输出轴通过轴承与花键轴同轴连接，所述花键轴穿设在所述传动电机和安装盘上，所述传动电机和轴承之间设有第一弹簧，所述传动电机和安装盘之间设有第二弹簧，所述安装盘外均匀设有多个刀片连杆，所述刀片连杆一端固定有切割刀片，所述刀片连杆另一端与所述安装盘外周铰接，所述刀片连杆和花键轴端部之间设有第三弹簧；

所述切割刀片两端均设有切割刃。

2.如权利要求1所述的竹筒加工装置，其特征在于，所述夹持机构包括第二伸缩电机、支撑板、支撑杆、支杆、连杆、支撑环和夹持部，所述第二支撑架上固定有支撑板，所述支撑板上横向固定有第二伸缩电机，所述支撑板上设有多个支撑杆，所述支撑杆绕所述第二伸缩电机均匀设置，且所述支撑杆平行于所述第二伸缩电机的输出轴，所述支撑杆端部固定有支撑环，所述支撑环上均匀设有支杆，所述支杆中部铰接在所述支撑环上，所述支杆一端固定有夹持部，所述支杆另一端铰接连杆一端，所述连杆另一端与所述第二伸缩电机输出轴端部铰接，所述第二伸缩电机电连接所述控制器。

3.如权利要求2所述的竹筒加工装置，其特征在于，所述夹持部包括外夹持件和内夹持件，所述外夹持件沿所述支撑环径向设于所述内夹持件外侧。

4.如权利要求3所述的竹筒加工装置，其特征在于，还包括第一光电传感器和第二光电传感器，所述第一光电传感器和第二光电传感器分别设于所述外夹持件和内夹持件上，所述第一光电传感器和第二光电传感器均电连接所述控制器。

5.一种加工方法，应用如权利要求4所述的竹筒加工装置，其特征在于，包括以下步骤：

S1：将待加工的竹筒放置在夹持机构上，使第二伸缩电机的输出轴收缩，通过连杆带动支杆沿支撑环转动，内加持件对竹筒内壁进行夹持固定；

S2：第一伸缩电机的输出轴伸长，带动花键轴朝向安装盘移动，通过第三弹簧将刀片连杆向外撑开，驱动电机带动第一支撑架朝向夹持机构移动一定距离，同时第一伸缩电机的输出轴收缩，在第三弹簧弹力作用下，刀片连杆收缩，带动切割刀片环抱在竹筒自由端部；

S3：驱动电机带动第一支撑架继续朝向夹持机构移动，同时传动电机带动伸缩切割装置对竹筒外壁切割去竹青；

S4：第一光电传感器检测切割单片，并当切割刀片到达竹筒的夹持端后，驱动电机带动第一支撑架反向移动，同时第二伸缩电机带动外夹持件对竹筒外壁进行夹持固定；

S5：第一伸缩电机的输出轴对伸缩切割装置进行调整，使伸缩切割装置伸入到竹筒内，驱动电机带动第一支撑架朝向夹持机构移动，同时传动电机带动伸缩切割装置对竹筒内壁切割去竹黄。

6.如权利要求5所述的加工方法，其特征在于，在步骤S5中，第一伸缩电机的输出轴收缩，使刀片连杆带动切割刀片朝向中心移动，并通过第一伸缩电机输出轴和第三弹簧调节切割刀片的外切割半径。

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