CN114030045B - 一种竹展平设备 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种竹展平设备,包括预展平处理单元设备,所述预展平处理单元设备包括基座上料机构、以及通过所述基座安装的展平机构与导向机构;所述上料机构能沿x轴方向输送;所述展平机构位于所述上料机构的输送方向的后方,所述展平机构包括呈圆弧槽形的靠山单元、设置于所述靠山单元的槽形之内的展开单元,所述展开单元包括多个沿x轴方向依次布局的展开环,多个展开环的直径递增;所述导向机构沿x轴方向设置且位于所述展开单元的y轴方向的上方。其具有相对较高的工作效率,且能够相对有效地避免展开的竹板材内部应力、力学强度不均的问题。

Description

一种竹展平设备
技术领域
本申请涉及竹制品生产装备,具体涉及一种竹展平设备。
背景技术
竹展平技术是竹材无破碎化利用的一个先决技术,主要是通过滚轮结构将开缝的竹筒逐步展开呈平整的竹板材。例如中国实用新型专利CN200920121598.4所提供的一种圆竹展平机,其通过多个轴向厚度逐个增加的刻线展开辊依次对开缝后的整个的竹筒(非剖分后的部分竹筒)的内侧底面进行辊压,而实现对整个的竹筒的展开。然而,上述设备及该设备所用展开方法存在以下问题:(1)由于单个刻线展开辊对竹筒能够产生的作用力局限于辊子底部,十分有限,因而单次可展平的竹筒长度一般相对较短,工作效率相对较低;同时,单个刻线展开辊能够对竹筒形成的有效展开效果较差,为了令竹筒被展开至一定的平整度(或至少是相对较为平坦的弧度),竹筒需要经过多个宽度渐增的刻线展开辊,因此设备线长度较长、工作效率相对较低;(2)开缝后的整个的竹筒内侧底面受到刻线展开辊的辊压时,由于展开前或展开处理的前期,竹筒各处具有相对较大的弧度,刻线展开辊的边缘处对竹筒内侧底面造成相对较大的压力,而令展平后的竹板材内部应力和力学强度不均。
发明内容
本发明的技术目的旨在克服上述工作效率相对较低、竹板材内部应力和力学强度不均的技术问题,从而提供一种竹展平设备,其具有相对较高的工作效率,且能够相对有效地避免展开的竹板材内部应力、力学强度不均的问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种竹展平设备,包括预展平处理单元设备,所述预展平处理单元设备包括基座上料机构、以及通过所述基座安装的展平机构与导向机构;
所述上料机构能沿x轴方向输送;
所述展平机构位于所述上料机构的输送方向的后方,所述展平机构包括呈圆弧槽形的靠山单元、设置于所述靠山单元的槽形之内的展开单元,所述展开单元包括多个沿x轴方向依次布局的展开环,多个展开环的直径递增;
所述导向机构沿x轴方向设置且位于所述展开单元的y轴方向的上方。
借由上述结构,上料机构将整个的竹筒输送至展平机构,以整个的竹筒上的开缝为基准,由展开环对整个的竹筒的内侧壁面的环壁上同时实施压迫而令竹筒发生展开,随着竹筒该处的环壁依次经过多个沿x轴方向设置的、且直径依次递增的展开环而令该处环壁形成一定的开度。由于展开环对竹筒的环壁上各处的压迫力较为均匀一致,因此,能够较为有效地避免竹筒的环壁各种受到碾压力不均而引起的竹板材内部应力、力学强度不均的问题。
与此同时,多个展开环构成具有一定长度的展开单元,而令展平机构能够对相对较长的整个的竹筒进行展平预处理,且经过预展平的半成品仍可以较长的长度尺寸进行展平处理,因而本设备具有相对较高的生产效率。另一个方面,展平后的竹板材具有相对较大的幅面规格,利于成品加工。
作为一种优选的实施方式,所述靠山单元为部分圆柱形通道,位于x轴向末端的所述展开环的圆心位于所述靠山单元的轴线上。
作为一种优选的实施方式,所述展开单元包括相互连接的引导部、展开部和缓冲部,所述展开部由连续分布的所述展开环构成。
作为一种优选的实施方式,所述展开部为圆台状辊筒,且多个所述展开环的底部至所述靠山单元的内侧槽底之间的间距始终相等。
作为一种优选的实施方式,所述展开部位于x轴向末端的直径是位于x轴向始端的直径的1.6倍~5.5倍。
作为一种优选的实施方式,所述展开部的形状为一部分曲线绕其轴线旋转扫掠所形成的环台,该曲线符合公式:
Figure 100002_DEST_PATH_IMAGE001
其中,x≥1,R1为所述展开部位于x轴向始端的半径,R2为所述展开部位于x轴向末端的半径,L为所述展开部的长度。
作为一种优选的实施方式,所述引导部为直径与所述展开部的起始端直径相同的部分圆球体结构,所述缓冲部为直径与所述展开部的结束端直径相同的部分圆球体结构。
作为一种优选的实施方式,所述导向机构包括一导向板,所述导向板竖直设置,且其底部与所述展开单元的顶部连接。
作为一种优选的实施方式,沿x轴方向,所述导向板的厚度逐渐增加。
作为一种优选的实施方式,所述上料机构包括机架,通过所述机架安装的输送单元、限位单元、输送导向单元,所述输送单元受动力单元驱动,所述限位单元位于所述输送单元的两侧,所述输送导向单元的引导方向与所述导向机构相同。
作为一种优选的实施方式,所述输送引导单元包括一输送导向板,所述输送导向板竖直设置。
综上所述,本申请的一种竹展平设备具有相对较高的生产效率,并且能够较为有效地避免竹筒的环壁各种受到碾压力不均而引起的竹板材内部应力、力学强度不均的问题,并且设备结构相对简单。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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是本申请的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1的上料机构的一种主视示意图;
图2是本发明实施例1的展平机构的第一种主视示意图;
图3是图2A-A处的剖分示意图;
图4是本发明实施例1的竹筒截面进入展平机构时的状态示意图;
图5是本发明实施例1的竹筒截面离开展平机构时的状态示意图;
图6是本发明实施例1的下料机构的一种主视示意图;
图7是本发明实施例2的展平机构的一种结构示意图;
图8是本发明实施例3的展平机构的一种结构示意图;
以上附图的附图标记:100-基座,200-龙门架,300-上料机构,400-展平机构,500-导向机构,600-下料机构,310-上料机构机架,320-上料输送单元,330-上料限位单元,340-输送导向单元,410-靠山单元,420-展开单元,421-引导部,422-展开部,423-缓冲部,610-下料机构机架,620-下料输送单元,630-下料限位单元,B-竹筒,L1-第一母线,L2-第二母线,x’-第一轴线,x’’-第二轴线。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
实施例1:一种竹展平设备,包括与开缝设备、展平设备配合生产的预展平处理单元设备,其处于开缝设备与展开设备所在工序之间,用于对待展平的整个的竹筒B进行预先的展开。预展平处理单元设备包括基座100、龙门架200、上料机构300、以及通过基座100安装展平机构400与导向机构500。
参考图1所示,上料机构300能沿x轴方向输送;上料机构300包括上料机构机架310,通过上料机构机架310安装的上料输送单元320、上料限位单元330、输送导向单元340。上料输送单元320受动力单元驱动,本实施例中,上料输送单元320为现有技术中任意一种带有动力单元(例如电机驱动单元)的辊子输送机,上料机构机架310为辊子输送机机架。上料限位单元330位于上料输送单元320的两侧,上料限位单元330包括两组限位辊,用于限制竹筒B的横向位移于两组限位辊之间,而使竹筒B始终是置于上料输送单元320之上;限位辊可以是现有技术中任意一种螺接安装于上料机构机架310上的无动力辊;优选的,限位辊辊子面具有向内凹陷的弧度。在其他一些实施方式中,限位辊是动力辊,每侧由一个电机驱动,各限位辊之间通过皮带同步传动,这样设置的好处是,上料机构300能够持续对竹筒B提供进给力,而令展平机构400可以是无动力机构,以简化设备,避免展平机构400的结构过于臃肿。优选的,两组限位辊对竹筒B是有一定的夹持力的。输送导向单元340通过横跨上料输送单元320的支架安装,输送导向单元340包括一沿x轴方向设置的输送导向板,输送导向板竖直设置于上料输送单元320的正上方,输送导向板的厚度约0.2cm ~1.5cm。上料时,将竹筒B置于上料输送单元320之上,并令其上的开缝对准输送导向板以确保进入展平机构400的竹筒B是以开缝朝上的方向进入的。
参考图2、图3所示,展平机构400位于上料机构300的输送方向的后方,展平机构400包括呈圆弧槽形的靠山单元410、设置于靠山单元410的槽形之内的展开单元420。展开单元420包括多个沿x轴方向依次布局的展开环,多个展开环的直径递增。靠山单元410为部分圆柱形通道,在本实施例中,展开单元420包括相互连接的引导部421、展开部422和缓冲部423,展开部422由连续分布的展开环构成,其为圆台状辊筒,展开部422的第一母线L2与靠山单元410的底面平行设置,而展开部422上与第一母线L2相对的第二母线L1则呈倾斜。引导部421为直径与展开部422的起始端直径相同的部分的空心圆球体结构,缓冲部423为直径与展开部422的结束端直径相同的部分的空心圆球体结构,例如,二者均为空心半球。引导部421、展开部422和缓冲部423为一体铸造。靠山单元410的横截面为一具有一定厚度的1/2圆环,且多个展开环的底部至靠山单元410的内侧槽底之间的间距始终相等,位于x轴向末端的展开环的圆心位于靠山单元410的轴线上,此时,展开部422的第一轴线x’倾斜设置。从而,靠山单元410与展开部422之间的间隙形成竹筒B通过的通道,能够令竹筒B在展开单元420中更为稳定的通过,并令竹筒B的其他各处均匀的被展开。在本实施例中,基座100构成了展平机构400的基础架构,并且用于对展平机构400的其他部件进行支撑。靠山单元410设置在基座100上。
导向机构500沿x轴方向设置且位于展开单元420的y轴方向的上方,导向机构500的引导方向与输送导向单元340相同,用于承接输送导向单元340的引用作用。导向机构500包括一导向板,导向板竖直设置。导向板的底部与展开单元420的顶部连接,具体来说是导向板的底部焊接于展开部422的第二母线L1附近处。龙门架200构成了导向机构500的基础架构,并且用于对导向机构500的其他部件进行悬挂安装。导向板通过一架或多架横跨展平机构400设置的龙门架200安装,例如其顶部螺接于龙门架200的横向梁上。
作为一种优选的实施方式,沿x轴方向,导向板的厚度逐渐增加。则可令展开单元420的安装相对稳固。
参考图4、图5所示的分别是竹筒B上一截面环壁进入展平机构400与离开展平机构400时的状态。
作为一种优选的实施方式,展开部422位于x轴向末端的直径是位于x轴向始端的直径的1.6倍~5.5倍。图4与图5中示意的是2倍时的预展平效果。
由于本申请可在一次操作中展平的竹筒B的长度相对较长,因此,竹筒B在展平机构400的进给动力由上料机构300提供;完成展开,离开展平机构400后的动力,可由下料机构600提供。参考图6所示,下料机构600包括下料机构机架610,通过下料机构机架620安装的下料输送单元620和下料限位单元630。下料机构机架610为辊子输送机机架。下料输送单元620受动力单元驱动,本实施例中,下料输送单元620为现有技术中任意一种带有动力单元(例如电机驱动单元)的辊子输送机。下料限位单元630位于下料输送单元620的上方,下料限位单元630包括一组限位辊,限位辊具有向外突出的弧度,或限位辊为具有一定弹性的软辊。已完成预展开的竹筒B在下料输送单元620上输送时,其中心部分收到限位辊的压迫。限位辊为现有技术中任意一种动力辊,例如受电机驱动,各限位辊之间通过皮带传动。
实施例2:实施例2与实施例1的区别在于,参考图7所示,在保持第一母线L2、第二母线L1的角度不变的情况下,通过延长展开部422的长度以扩大展开部422位于x轴向末端的直径是位于x轴向始端的直径的倍数。在图7中所示意的是3.5倍时的预展平效果。
实施例3:实施例2与实施例1的区别在于,参考图8所示,在其他一些实施方式中,展开部422的形状为一部分曲线绕其轴线x’旋转扫掠所形成的环台,该曲线符合公式:
Figure 369900DEST_PATH_IMAGE002
其中,x≥1,R1为展开部422位于x轴向始端的半径,R2为展开部422位于x轴向末端的半径,L为展开部422的长度。本领域普通技术人员能够根据生产所,确定展开部422的长度(即L的值)、原竹半径(即R1的值)、大致需要预展平的程度(即R2的值),进而确定展开部422的曲线形态。
作为一种优选的实施方式,展开部422的第二轴线x’’倾斜设置,第二轴线x’’与x轴方向呈大致2°~5°的锐角角度。以便于另竹筒B通过的空间的厚度至少在预展平的初始阶段是大致均匀的。
本实施例的一种竹展平设备的工作原理如下:
首先,将软化处理后的竹筒B按照现有技术中任意一种方式在其上锯开一个缝隙,将竹筒B置于上料输送单元320之上、且位于上料限位单元330之间,其缝隙插入输送导向单元340之中,以上料输送单元320、上料限位单元330的驱动力将竹筒B送入展平机构400中,并持续推送;
随后,在展平机构400中,随着展开部422直径的递增,竹筒B被逐步展开,而后进入下料机构600;在下料输送单元620、下料限位单元630的驱动力下,令竹筒B离开展平机构400;
最后,可通过输送线或人工搬运等方式,将预展平后的竹筒B送入现有技术中任意一种展开设备中,完成最终的展平。竹筒B被预展平至较大的程度的情形下,也可将预展平后的竹筒B直接置于平板热压机而直接展平。
利用实施例1至实施例3的竹展平设备制得的竹展平材的性能参数对比表参见表1所示。
表1. 利用实施例1至实施例3的竹展平设备制得的竹展平材的性能参数对比表
Figure 755882DEST_PATH_IMAGE003
对照组1至对照组3为利用现有技术(例如对比文件所示技术)的展平技术所展开的竹展平材的性能参数。上述实验组的中,力学强度实验参照标准GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》执行;残余应力值实验参照标准GB/T 6491-2012《锯材干燥质量》中的“叉齿法”执行。
以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述,在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此,本教导的范围不应该参照上述描述来确定,而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的,所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容,也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。

Claims (7)

1.一种竹展平设备,其特征在于,包括预展平处理单元设备,所述预展平处理单元设备包括基座、上料机构、以及通过所述基座安装的展平机构与导向机构;
所述上料机构能沿x轴方向输送;
所述展平机构位于所述上料机构的输送方向的后方,所述展平机构包括呈圆弧槽形的靠山单元、设置于所述靠山单元的槽形之内的展开单元,所述展开单元包括多个沿x轴方向依次布局的展开环,多个展开环的直径递增;
所述导向机构沿x轴方向设置且位于所述展开单元的y轴方向的上方;
所述靠山单元为部分圆柱形通道,位于x轴向末端的所述展开环的圆心位于所述靠山单元的轴线上;
所述展开单元包括相互连接的引导部、展开部和缓冲部,所述展开部由连续分布的所述展开环构成;
所述展开部的形状为一部分曲线绕其轴线旋转扫掠所形成的环台,该曲线符合公式:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
其中,x≥1,R1为所述展开部位于x轴向始端的半径,R2为所述展开部位于x轴向末端的半径,L为所述展开部的长度。
2.根据权利要求1所述的竹展平设备,其特征在于,所述展开部为圆台状辊筒,且多个所述展开环的底部至所述靠山单元的内侧槽底之间的间距始终相等。
3.根据权利要求2所述的竹展平设备,其特征在于,所述展开部位于x轴向末端的直径是位于x轴向始端的直径的1.6倍~5.5倍。
4.根据权利要求2或3所述的竹展平设备,其特征在于,所述引导部为直径与所述展开部的起始端直径相同的部分圆球体结构,所述缓冲部为直径与所述展开部的结束端直径相同的部分圆球体结构。
5.根据权利要求1所述的竹展平设备,其特征在于,所述导向机构包括一导向板,所述导向板竖直设置,且其底部与所述展开单元的顶部连接。
6.根据权利要求5所述的竹展平设备,其特征在于,沿x轴方向,所述导向板的厚度逐渐增加。
7.根据权利要求1所述的竹展平设备,其特征在于,所述上料机构包括上料机构机架,通过所述上料机构机架安装的输送单元、限位单元、输送导向单元,所述输送单元受动力单元驱动,所述限位单元位于所述输送单元的两侧,所述输送导向单元的引导方向与所述导向机构相同。
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