CN115488975A - 一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其包括：S01：作业时，多个竹筒经由机械抓手组件运至竹筒升降运输装置的上方，并通过竹筒滚动输送装置、竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构的前端进行后续运输操作；S02：在竹筒运输至竹筒梯度升降机构的前端时，经过多组气压升降推板联动，利用摄像采集装置对每一所述竹筒进行周长和厚度尺寸信息采集，控制所述竹筒连续送入竹筒自动破竹机构；S03：根据采集的所述竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构对竹筒梯度升降机构输送的竹筒进行开片；S04：将步骤S03破开的竹片经由竹片外延轨道输送至竹笼的竹室内部进行粗铣，获得完全破开的竹条，有效节约成本，提高出材率及加工效率。

Description

一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法

技术领域

本发明涉及竹材加工领域，具体涉及一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法。

背景技术

目前，近年来，随着竹制品广泛的应用和发展，作为竹材加工利用中竹产品的重要结构单元的竹条，其需求也日益增加。然而竹条制备的传统方法存在连续化低、自动化程度低、劳动量大、生产效率低、出材率低等问题，无法满足未来竹材的需求。大多数的竹制品都是在竹片或是竹条的基础上进行加工的，因此，在生产加工时，需要将原竹锯切成一定长度的竹筒，再对竹筒进行开片加工，形成竹条，然后对竹条进行粗刨、展平等工艺之后通过一定的组合方式形成一个整体的竹制成品。现有的竹筒开片装置通常开片刀位置固定，然后将竹筒向前移动与开片刀接触，进行开片，但现有的开片装置大多缺少对准机构，不同筒径大小的竹筒放置在同一装置中进行开片加工时，往往由于中心位置没有对准，开片后形成的竹条大小不均匀，同时需要根据竹筒直径，人工操作来更换相应规格的刀具，影响后续加工效率以及最终成品的品质。

经检索，CN201720626312.2公开了一种竹筒等分开片装置，其具体包括：沿前后方向延伸的机座、设于机座上的等分破竹刀、设于机座上并位于等分破竹刀后方的滑座、固设于滑座上并与等分破竹刀相对设置的顶推座、设于滑座上并位于顶推座前方的竹筒固定机构以及驱动滑座前后运动的驱动机构；机座上设有与滑座配合的导轨；虽然在一定程度上解决了竹条大小不均匀的问题，但是输送过程中没有支撑装置，竹筒在开条过程中可能会出现偏移，影响开片均匀性；同时对不同尺寸的竹筒进行开条时，需要人工操作进行竹筒上料以及对应规格的破竹刀具的更换，降低了生产加工效率；最终获得的竹片，不能高效的运输到下一加工区域。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种实现竹筒开片及粗铣的自动化进料方法。

本发明提供了一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，该方法采取的技术方案是：

一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其包括：

S01：作业时，多个竹筒经由机械抓手组件运至竹筒升降运输装置的上方，并通过竹筒滚动输送装置、竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构的前端进行后续运输操作；

S02：在竹筒运输至竹筒梯度升降机构的前端时，经过多组气压升降推板联动，利用摄像采集装置对每一所述竹筒进行周长和厚度尺寸信息采集，控制所述竹筒连续送入竹筒自动破竹机构；

S03：根据采集的所述竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构对竹筒梯度升降机构输送的竹筒进行开片；

S04：将步骤S03破开的竹片经由竹片外延轨道输送至竹笼的竹室内部进行粗铣，以获得完全破开的竹条。

优选实施例中，所述竹筒升降运输装置包括一级升降支架、二级升降支架、一级气压推送组件、二级气压推送组件，竹筒滚动输送装置包括气压推送压杆、十字旋转组件，步骤S01通过竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构的前端进行后续运输操作的方法，包括：

机械抓手组件抓取并将多个竹筒放置于二级升降支架的上方，一级气压推送组件推送一级升降支架带动竹筒上升至与竹筒滚动输送装置的前端平行，此时接近传感器被遮挡；

通电启动二级气压推送组件，推送一端二级升降支架上升，竹筒逐个滑落至竹筒滚动输送装置的上方，通过气压推送压杆的升降，将竹筒升降运输装置运送来的竹筒，压至滑动台上方；

启动十字旋转组件，以将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构的前端进行后续操作。

优选实施例中，步骤S02中对运输至竹筒梯度升降机构的前端的竹筒进行周长和厚度信息采集的方法，包括：

在竹筒运输至竹筒梯度升降机构的前端时，单个竹筒滑至一级气压升降推板的上方，拨动旋转条一，遮挡接近传感器组件一使其通电；

所述一级气压升降推板上升至气压推送挡板的前端，并在上升过程中遮挡接近传感器组件二使其通电；

气压推送挡板上升，竹筒滑落至摄像采集装置的前方，同时一级气压升降推板下降至初始位置，通过摄像采集装置对竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息进行采集。

优选实施例中，步骤S02中控制竹筒进入竹筒自动破竹机构的方法，包括：

控制气压推送挡板下降，竹筒滑落至二级气压升降推板上方，拨动旋转条二遮挡接近传感器组件三使其通电；

二级气压升降推板、三级气压升降推板上升，二级气压升降推板上方的竹筒滑落至前方平台，旋转条二归位；

二级气压升降推板、三级气压升降推板下降，至三级气压升降推板下降至与平台平行，竹筒滑落至三级气压升降推板的上方；

当下一竹筒到达二级气压升降推板之后，通过二级气压升降推板、三级气压升降推板联动，将上一竹筒推至竹筒自动破竹机构。

优选实施例中，步骤S03中根据采集的所述竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构对竹筒进行开片的方法，包括：

接收并根据步骤S02采集的每一竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息计算刨削尺寸，并生成对该所述竹筒进行刨削控制指令；

根据刨削控制指令，启动油缸推送组件，推动端头推动竹筒，经由竹筒滑轨将竹筒前端推至竹筒收紧对中心装置的前端，至其上的两组收紧片一与两组收紧片二为收紧状态；

在推力作用下，推动端头、竹筒、刀具至同心平行时，启动竹筒收紧对中心装置的两组气压推送收紧组件，向前推行竹筒经过刀具已对竹筒进行破竹，获得破开的多片竹片。

优选实施例中，所述刀具的刀片数与推动端头的缝隙数一一对应。

优选实施例中，所述竹筒自动破竹机构与所述竹筒的周长尺寸信息具有对应关系，所述竹筒自动破竹机构至少包括一组尺寸。

优选实施例中，在所述竹筒自动破竹机构为多组时，所述竹筒自动破竹机构可根据所述竹筒的周长尺寸信息选择不同的竹筒自动破竹机构对对应的竹筒进行分别刨削，或者多组同一规格的竹筒自动破竹机构每次可加工同一周长尺寸规格内的竹筒。

优选实施例中，步骤S04中：竹室数量与刀具的刀片数量一一对应，刀具的刀片数量可根据所述竹筒的周长尺寸信息确定。

优选实施例中，步骤S04中：根据竹室数量n控制齿轮旋转传动组件每次的旋转角度(360°/n)，同时利用气压推送装置推送竹条至下一粗刨区域，直至竹室内的竹条全部推出。

本发明实施例中，多个竹筒经由机械抓手组件运至竹筒升降运输装置，并通过竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构前端进行后续操作，自动连续化完成作业；所述竹筒梯度升降机构中，摄像采集装置(3D摄像采集装置)的前端，可对竹筒进行周长厚度尺寸信息采集，计算最佳刨削尺寸。结合二、三级气压升降推板联动，将竹筒连续送入竹筒自动破竹机构进行竹筒开片；所述竹筒自动破竹机构中，通过竹筒收紧对中心装置保证竹筒推送过程中，与刀具组件中心水平相对，保证竹筒开片尺寸标准，提高开片质量；所述笼旋转推送上料机构中，开片后的竹片推送至旋转竹笼组件的竹条室中，通过与气压推送装置配合，每次旋转一定角度，将竹片推至下一粗刨区域进行自动化加工处理。通过PLC数控编程系统协调多机构多组件相互协助，不需要人工送料、分选、开片、竹片翻面等操作，实现竹筒开片的机械化、自动化、连续化生产，通过3D摄像采集装置可提前统计竹筒周长厚度尺寸信息，计算开片后最佳刨削量，节约成本，提高出材率以及加工效率。

附图说明

为能更清楚理解本发明的目的、特点和优点，以下将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细描述，其中：

图1为本发明提供了一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法的原理框图；

图2为步骤S01中通过竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构的前端进行后续运输操作的原理框图；

图3为步骤S02中对运输至竹筒梯度升降机构的前端的竹筒进行周长和厚度信息采集的方法的原理框图；

图4为步骤S03中根据采集的竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构对竹筒进行开片的方法的原理框图；

图5为本发明实施例提供的一种竹筒开片及粗铣自动化进料设备的结构框图；

图6为本发明实施例中的竹筒上料机构、竹筒梯度升降机构的结构示意图；

图7为图5中竹筒上料机构的结构框图；

图8为本发明实施例中竹筒上料机构上的竹筒升降运输装置的结构示意图；

图9为本发明实施例中竹筒上料机构上的竹筒滚动输送装置的结构示意图；

图10为图5中竹筒梯度升降机构的结构框图；

图11为本发明实施例中竹筒梯度升降机构的结构示意图；

图12为本发明实施例中的竹筒自动破竹机构、竹笼旋转推送上料机构的结构示意图；

图13为本发明实施例中竹笼旋转推送上料机构的竹笼、竹室、刀具、推动端头的结构示意图；

图14为本发明实施例中的竹筒收紧对中心装置的结构示意图。

附图包括：竹筒上料机构1、竹筒梯度升降机构2、竹筒自动破竹机构3、竹笼旋转推送上料机构4、PLC数控编程系统5、机械抓手组件11、竹筒升降运输装置12、竹筒滚动输送装置13、多组气压升降推板21、接近传感器组件22、3D摄像采集装置23、气压推送挡板24、油缸推送组件31、竹筒滑轨32、竹筒收紧对中心装置33、旋转竹笼41、气压推送装置42、上位机51、可编程逻辑控制器PLC52、触摸屏53、变频器54、多组开关组件55、一级升降支架121、二级升降支架122、一级气压推送组件123、二级气压推送组件124、接近传感器125、气压推送压杆131、十字旋转组件132、一级气压升降推板211、二级气压升降推板212、三级气压升降推板213、接近传感器组件一221、接近传感器组件二222、接近传感器组件三223、接近传感器组件四224、接近传感器组件五225、拨动旋转条一2111拨动旋转条二2121、油压推送杆311、推动端头312、两组收紧片一331、两组收紧片二332、气压推送收紧组件一333、气压推送收紧组件二334、刀具335、竹笼411、竹室412、齿轮旋转传动组件413、竹片外延轨道414。

具体实施方式

如图1～图4所示，本发明了提供一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其采取的技术方案是：

如图1所示，本发明提供了一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其包括以下步骤：

S01：作业时，多个竹筒经由机械抓手组件11运至竹筒升降运输装置12的上方，并通过竹筒滚动输送装置12、竹筒滚动输送装置13将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构2的前端进行后续运输操作；

S02：在竹筒运输至竹筒梯度升降机构2的前端时，经过多组气压升降推板21联动，利用摄像采集装置23对每一竹筒进行周长和厚度尺寸信息采集，控制竹筒连续送入竹筒自动破竹机构3；

S03：根据采集的竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构3对竹筒梯度升降机构2输送的竹筒进行开片；

S04：将步骤S03破开的竹片经由竹片外延轨道414输送至竹笼411的竹室412内部进行粗铣，以获得完全破开的竹条。

本发明提供的一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，通过不同机构的自动化加工协作，不需要人工送料、开片、刀具更换、竹片翻面等操作，实现竹筒开片的机械化、自动化、连续化生产。

由于竹筒升降运输装置12包括一级升降支架121、二级升降支架122、一级气压推送组件123、二级气压推送组件124，竹筒滚动输送装置13包括气压推送压杆131、十字旋转组件132，如图2所示，步骤S01中通过竹筒滚动输送装置12将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构2的前端进行后续运输操作的方法，包括：

S11：机械抓手组件11抓取并将多个竹筒放置于二级升降支架122的上方，一级气压推送组件123推送一级升降支架121带动竹筒上升至与竹筒滚动输送装置13的前端平行，此时接近传感器125被遮挡；

S12：通电启动二级气压推送组件124，推送一端二级升降支架122上升，竹筒逐个滑落至竹筒滚动输送装置13的上方，通过气压推送压杆131的升降，将竹筒升降运输装置12运送来的竹筒，压至滑动台上方；

S13：启动十字旋转组件132，以将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构2的前端进行后续操作。

如图3所示，步骤S02中对运输至竹筒梯度升降机构2的前端的竹筒进行周长和厚度信息采集的方法，包括：

S21：在竹筒运输至竹筒梯度升降机构2的前端时，单个竹筒滑至一级气压升降推板211的上方，拨动旋转条一2111，遮挡接近传感器组件一221使其通电；

S22：一级气压升降推板211上升至气压推送挡板24的前端，并在上升过程中遮挡接近传感器组件二222使其通电；

S23：气压推送挡板24上升，竹筒滑落至摄像采集装置23的前方，同时一级气压升降推板211下降至初始位置，通过摄像采集装置23对竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息进行采集。

本发明通过竹筒自动破竹机构根据批量生产的竹筒的周长尺寸信息，来进行更换，该设备为批量产生，每次进行一定范围内周长尺寸的竹筒破竹，根据生产线大小，可同时组成多组竹筒自动破竹机构，对应不同的竹筒，对原竹进行全方位破竹处理。每次可加工同一种周长尺寸的竹筒，可适应大规模生产，显著提高生产效率，并且减少部分后续粗刨设备的浮动铣削。

更进一步的，如图3所示，步骤S02中控制竹筒(采集尺寸后)进入竹筒自动破竹机构3的方法，包括：

S24：控制气压推送挡板24下降，竹筒滑落至二级气压升降推板212上方，拨动旋转条二2121遮挡接近传感器组件三223使其通电；

S25：二级气压升降推板212、三级气压升降推板213上升，二级气压升降推板212上方的竹筒滑落至前方平台，旋转条二2121归位；

S26：二级气压升降推板212、三级气压升降推板213下降，至三级气压升降推板213下降至与平台平行，竹筒滑落至三级气压升降推板213的上方；

S27：当下一竹筒到达二级气压升降推板212之后，通过二级气压升降推板212、三级气压升降推板213联动，将上一竹筒推至竹筒自动破竹机构3。

本发明通过多级气压升降推板联动，将竹筒连续送入竹筒自动破竹机构进行竹筒开片，同时3D摄像采集装置23可对气压推送挡板24上方的竹筒进行周长厚度尺寸信息采集，计算最佳刨削尺寸，便于后续浮动铣削操作的准确进行。

如图4所示，步骤S03中根据采集的竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构3对竹筒进行开片的方法，包括：

S31：接收并根据步骤S02采集的每一竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息计算刨削尺寸，并生成对该竹筒进行刨削控制指令；

S32：根据刨削控制指令，启动油缸推送组件31，推动端头312推动竹筒，经由竹筒滑轨32将竹筒前端推至竹筒收紧对中心装置33的前端，至其上的两组收紧片一331与两组收紧片二332为收紧状态；

S33：在推力作用下，推动端头312、竹筒、刀具335至同心平行时，启动竹筒收紧对中心装置33的两组气压推送收紧组件，向前推行竹筒经过刀具已对竹筒进行破竹，获得破开的多片竹片。

在前述实施例中，刀具的刀片数与推动端头312的缝隙数一一对应，且竹筒自动破竹机构3与竹筒的周长尺寸信息具有对应关系，竹筒自动破竹机构3至少包括一组尺寸。

本发明实施例通过推动端头312、竹筒、刀具，三者轴心平行对齐，开片后的竹片直接进入竹筒的竹室内，为后续竹片依次推出，提供了便利，设计合理。同时保证竹片竹黄面朝上、竹青面朝上的出料方式，适应后续加工工序，提高了产品质量，加强了连续化生产。更详细地，推送端头312设置为圆盘形状，横截面设置有多组空隙，空隙与前端刀具组件重合，当进行破竹时，推动端头可以部分穿过刀具，将竹筒完全推送至竹笼中，使竹筒破竹完全，防止竹片卡塞设备。同时竹筒收紧对中心装置，可夹住竹筒前端，使其与推动端头中心水平对齐，提高破竹后的竹片平整度，提高竹片质量。

更进一步地，在竹筒自动破竹机构3为多组时，竹筒自动破竹机构3可根据竹筒的周长尺寸信息选择不同的竹筒自动破竹机构3对对应的竹筒进行分别刨削，或者多组同一规格的竹筒自动破竹机构3每次可加工同一周长尺寸规格内的竹筒。

步骤S04中：竹室数量与刀具的刀片数量一一对应，刀具的刀片数量可根据竹筒的周长尺寸信息确定，以保证破开的竹片经由竹片外延轨道可顺利进入竹笼的竹室内部，竹室数量与刀片数量一致，保证所有竹片进入竹室内，通过齿轮旋转传动组件以及气压推送装置，保证竹黄朝上，自动连续推送竹条至下一粗刨区域。

步骤S04中：根据竹室数量n控制齿轮旋转传动组件413每次的旋转角度(360°/n)，同时利用气压推送装置42推送竹条至下一粗刨区域，直至竹室内的竹条全部推出。

为便于理解本发明技术原理，以下将结合具体实施例对本技术方案做进一步介绍。

如图5所示，一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其包括如下步骤：

S01：机械抓手组件11将多个竹筒放置于二级升降支架上方，一级气压推送组件123推送一级升降支架121带动竹筒上升至与竹筒滚动输送装置13前端平行，此时接近传感器125被遮挡，系统通电启动二级气压推送组件124推送一端二级升降支架122上升，竹筒逐个滑落至竹筒滚动输送装置13上方。

S02：通过气压推送压杆的升降，将竹筒升降运输装置12运送来的竹筒，压至滑动台上方，启动十字旋转组件132将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构前端进行后续操作。

S03：此时，单个竹筒滑至一级气压升降推板211上方，拨动旋转条一2111，遮挡接近传感器组件一221使其通电，一级气压升降推板211上升至气压推送挡板24前端，上升过程遮挡接近传感器组件二222使其通电，气压推送挡板24上升，竹筒滑落至3D摄像采集装置23前方，同时一级气压升降推板211下降至初始位置，3D摄像采集装置23对竹筒横截面周长厚度尺寸信息，进行采集，气压推送挡板24下降，竹筒滑落至二级气压升降推板212上方，拨动旋转条二2121遮挡接近传感器组件三223使其通电，二级、三级气压升降推板上升，二级气压升降推板上方竹筒滑落至前方平台，旋转条二2121归位，二级、三级气压升降推板下降，此时三级气压升降推板下降至与平台平行，竹筒滑落至三级气压升降推板上方，当下一竹筒到达二级气压升降推板之后，通过二级、三级气压升降推板联动，将上一竹筒推至竹筒自动破竹机构3进行破竹。

S04：油缸推送组件31启动，推动端头312推动竹筒，经由竹筒滑轨32将竹筒前端推至竹筒收紧对中心装置33前端，此时两组收紧片一331与两组收紧片二332为收紧状态，在推力作用下，推动端头312、竹筒、刀具，三者同心平行，启动竹筒收紧对中心装置33的两组气压推送收紧组件，竹筒向前推行经过刀具，破竹多片竹片，分别进入对应的竹室内。

S05：破开的竹片经由竹片外延轨道414顺利进入竹笼411的竹室412内部，竹室数量与刀片数量一致，保证所有竹片进入竹室内，齿轮旋转传动组件413根据竹室数量n，每次旋转360/n度，同时气压推送装置42推送竹条至下一粗刨区域，直至竹室内竹条被全部推出，作业停止。

其中，该优选实施例中，刀具的刀片数与推动端头312缝隙数，竹室数量一一对应，刀具数量可以为8-12，根据具体破竹的竹筒的周长尺寸来定。

该优选实施例中，原竹长度为7～15m，竹筒的长度一般为2m。

该优选实施例中，竹筒自动破竹机构3根据批量生产的竹筒的周长尺寸信息，来进行更换，该设备为批量产生，每次进行一定范围内周长尺寸的竹筒破竹，根据生产线大小，可同时组成多组竹筒自动破竹机构3，对应不同的竹筒，对原竹进行全方位破竹处理。

该优选实施例中，竹筒自动破竹机构3每次可加工同一种周长尺寸的竹筒，可适应大规模生产，显著提高生产效率，并且减少部分后续粗刨设备的浮动铣削。

该优选实施例中，PLC数控编程控制系统5，设备全程通过PLC数控编程控制系统来调控流水线中各个装置与组件的自动化加工协作，不需要人工送料，竹筒破竹效率高，节约人工成本，同时显著提高竹条分选质量。

为便于进一步理解本发明提供的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法的技术原理，以下将结合竹筒开片及粗铣自动化进料设备对本发明原理做进一步介绍。

如图5-图14所示，竹筒开片及粗铣自动化进料设备包括：竹筒上料机构1、竹筒梯度升降机构2、竹筒自动破竹机构3、竹笼旋转推送上料机构4、PLC数控编程系统5。

其中，竹筒上料机构1包括：机械抓手组件11、竹筒升降运输装置12、竹筒滚动输送装置13；竹筒梯度升降机构2包括：多组气压升降推板21、接近传感器组件22、3D摄像采集装置23、气压推送挡板24；竹筒自动破竹机构3包括：油缸推送组件31、竹筒滑轨32、竹筒收紧对中心装置33；笼旋转推送上料机构4包括：旋转竹笼41、气压推送装置42；PLC数控编程控制系统5包括：上位机51、可编程逻辑控制器PLC52、触摸屏53、变频器54、多组开关组件55。

本发明实施例通过设置竹筒上料机构1、竹筒梯度升降机构2、竹筒自动破竹机构3、竹笼旋转推送上料机构4、PLC数控编程系统5，通过不同机构的自动化加工协作，不需要人工送料、开片、刀具更换、竹片翻面等操作，实现竹筒开片的机械化、自动化、连续化生产。

在本发明实施例中，机械抓手组件11位于竹筒上料机构1末端，作业时抓取多个竹筒放置于竹筒升降运输装置12上方，并通过竹筒滚动输送装置12、竹筒滚动输送装置13将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构2的前端进行后续操作，进行后续操作。

进一步地，竹筒升降运输装置12包括一级升降支架121、二级升降支架122、一级气压推送组件123、二级气压推送组件124、接近传感器125，作业时，机械抓手组件11将多个竹筒放置于二级升降支架上方，一级气压推送组件123推送一级升降支架121带动竹筒上升至与竹筒滚动输送装置13前端平行，此时接近传感器125被遮挡，系统通电启动二级气压推送组件124推送一端二级升降支架122上升，竹筒逐个滑落至竹筒滚动输送装置13上方。

更进一步地，竹筒滚动输送装置13包括：气压推送压杆131、十字旋转组件132，通过气压推送压杆的升降，将竹筒升降运输装置12运送来的竹筒，压至滑动台上方，启动十字旋转组件132将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构前端进行后续操作，自动连续化完成作业。

本发明实施例中，竹筒滚动输送装置13运输的竹筒经过多组气压升降推板21、接近传感器组件22联动推送至摄像采集装置23的前端，通过气压推送挡板24的升降，摄像采集装置23分别对每一竹筒的图像进行采集并计算出竹筒的周长和厚度尺寸信息，并通过气压升降推板21控制竹筒连续送入竹筒自动破竹机构3，竹筒梯度升降机构2位于竹筒上料机构1末端，以将逐个运送的竹筒，通过多级气压升降推板21联动，以将竹筒连续送入竹筒自动破竹机构进行竹筒开片。

本发明实施例中，竹筒梯度升降机构2位于竹筒上料机构1末端，将逐个运送的竹筒，通过多级气压升降推板联动，将竹筒连续送入竹筒自动破竹机构进行竹筒开片，同时3D摄像采集装置23可对气压推送挡板24上方的竹筒进行周长厚度尺寸信息采集，计算最佳刨削尺寸，便于后续浮动铣削操作的准确进行。

本发明实施例中，多组气压升降推板21包括：一级气压升降推板211、二级气压升降推板212、三级气压升降推板213，接近传感器组件22包括：接近传感器组件一221、接近传感器组件二222、接近传感器组件三223、接近传感器组件四224、接近传感器组件五225，作业时，单个竹筒滑至一级气压升降推板211上方，拨动旋转条一2111，遮挡接近传感器组件一221使其通电，一级气压升降推板211上升至气压推送挡板24前端，上升过程遮挡接近传感器组件二222使其通电，气压推送挡板24上升，竹筒滑落至3D摄像采集装置23前方，同时一级气压升降推板211下降至初始位置，3D摄像采集装置23对竹筒横截面周长厚度尺寸信息，进行采集，气压推送挡板24下降，竹筒滑落至二级气压升降推板212上方，拨动旋转条二2121遮挡接近传感器组件三223使其通电，二级、三级气压升降推板上升，二级气压升降推板上方竹筒滑落至前方平台，旋转条二2121归位，二级、三级气压升降推板下降，此时三级气压升降推板下降至与平台平行，竹筒滑落至三级气压升降推板上方，当下一竹筒到达二级气压升降推板之后，通过二级、三级气压升降推板联动，将上一竹筒推至竹筒自动破竹机构3进行破竹。

前述实施例中，3D摄像采集装置23位于气压推送挡板24左侧，可对上方的竹筒进行周长厚度尺寸信息采集，计算最佳刨削尺寸。

更具体地，气压推送挡板24位于一级气压升降推板以及二级气压升降推板之间，竹筒运输时，一级气压升降推板将竹筒运至气压推送挡板24上方，升降条升起，阻止竹筒滑至二级气压升降推板，便于3D摄像采集装置23采集竹筒尺寸信息。

本发明实施例中，竹筒自动破竹机构3位于竹筒梯度升降机构2的三级气压升降推板213前端，对三级气压升降推板213运送而来的竹筒进行破竹处理。

本发明实施例提供的竹筒自动破竹机构3根据批量生产的竹筒的周长尺寸信息，来进行更换，该设备为批量产生，每次进行一定范围内周长尺寸的竹筒破竹，根据生产线大小，可同时组成多组竹筒自动破竹机构，对应不同的竹筒，对原竹进行全方位破竹处理。每次可加工同一种周长尺寸的竹筒，可适应大规模生产，显著提高生产效率，并且减少部分后续粗刨设备的浮动铣削。

更进一步地，如图13所示，油缸推送组件31包括油压推送杆311、推动端头312，竹筒收紧对中心装置33包括气压推送收紧组件和刀具组件335，油缸推送组件31包括油压推送杆311和推动端头312，竹筒收紧对中心装置33包括气压推送收紧组件和刀具组件335，数控编程系统5根据刨削控制指令启动油缸推送组件31，推动端头312推动竹筒，经由竹筒滑轨32将竹筒前端推至竹筒收紧对中心装置33的前端，至其上的两组收紧片一331与两组收紧片二332为收紧状态；在推力作用下，推动端头312、竹筒、刀具组件335至同心平行时，启动竹筒收紧对中心装置33的气压推送收紧组件，向前推行竹筒经过刀具组件335以对竹筒进行破竹，获得破开的多片竹片。

本发明通过将推动端头、竹筒、刀具组件，三者轴心平行对齐，开片后的竹片直接进入竹筒的竹室内，为后续竹片依次推出，提供了便利，设计合理。同时保证竹片竹黄面朝上、竹青面朝上的出料方式，适应后续加工工序，提高了产品质量，加强了连续化生产。

该实施例中，推送端头设置为圆盘形状，横截面设置有多组空隙，空隙与前端刀具组件重合，当进行破竹时，推动端头312可以部分穿过刀具335，将竹筒完全推送至竹笼中，使竹筒破竹完全，防止竹片卡塞设备。

再次参考图13，该实施例中，竹筒收紧对中心装置33包括：两组收紧片一331、两组收紧片二332、气压推送收紧组件一333、气压推送收紧组件二334，气压推送收紧组件一333与气压推送收紧组件二334分别调控两组收紧片一331与两组收紧片二332的张合，夹住竹筒前端，使其与推动端头312中心水平对齐，提高破竹后的竹片平整度，提高竹片质量。

本发明实施例中，笼旋转推送上料机构4位于竹筒收紧对中心装置33前端，与之中心平行对齐。

前述实施例中，旋转竹笼41包括竹笼411、竹室412、齿轮旋转传动组件413、竹片外延轨道414，破开的竹片经由竹片外延轨道414顺利进入竹笼411的竹室412内部。优选地，竹室数量与刀片数量一致，保证所有竹片进入竹室内，齿轮旋转传动组件413根据竹室数量n，确定每次旋转(360/n度)，同时气压推送装置42推送竹条至下一粗刨区域，直至竹室内竹条被全部推出，作业停止。

本发明实施例中，上位机51、可编程逻辑控制器(PLC)52、触摸屏53、变频器54、多组开关组件55，该部分具体内容可参考现有技术，具体在此不再赘述。

综上，本发明实施例将多个竹筒经由机械抓手组件运至竹筒升降运输装置，并通过竹筒滚动输送装置将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构前端进行后续操作，自动连续化完成作业；竹筒梯度升降机构中，3D摄像采集装置前端，可对竹筒进行周长厚度尺寸信息采集，计算最佳刨削尺寸；结合二、三级气压升降推板联动，将竹筒连续送入竹筒自动破竹机构进行竹筒开片；竹筒自动破竹机构中，通过竹筒收紧对中心装置保证竹筒推送过程中，与刀具中心水平相对，保证竹筒开片尺寸标准，提高开片质量；笼旋转推送上料机构中，开片后的竹片推送至旋转竹笼组件的竹条室中，通过与气压推送装置配合，每次旋转一定角度，将竹片推至下一粗刨区域进行自动化加工处理；通过PLC数控编程系统协调多机构多组件相互协助，不需要人工送料、分选、开片、竹片翻面等操作，实现竹筒开片的机械化、自动化、连续化生产，通过3D摄像采集装置可提前统计竹筒周长厚度尺寸信息，计算开片后最佳刨削量，节约成本，提高出材率以及加工效率。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，该进料方法包括：

S01：作业时，多个竹筒经由机械抓手组件(11)运至竹筒升降运输装置(12)的上方，并通过竹筒滚动输送装置(12)、竹筒滚动输送装置(13)将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端进行后续运输操作；

S02：在竹筒运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端时，经过多组气压升降推板(21)联动，利用摄像采集装置(23)对每一所述竹筒进行周长和厚度尺寸信息采集，控制所述竹筒连续送入竹筒自动破竹机构(3)；

S03：根据采集的所述竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构(3)对竹筒梯度升降机构(2)输送的竹筒进行开片；

S04：将步骤S03破开的竹片经由竹片外延轨道(414)输送至竹笼(411)的竹室(412)内部进行粗铣，以获得完全破开的竹条。

2.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，所述竹筒升降运输装置(12)包括一级升降支架(121)、二级升降支架(122)、一级气压推送组件(123)、二级气压推送组件(124)，竹筒滚动输送装置(13)包括气压推送压杆(131)、十字旋转组件(132)，步骤S01中通过竹筒滚动输送装置(12)将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端进行后续运输操作的方法，包括：

机械抓手组件(11)抓取并将多个竹筒放置于二级升降支架(122)的上方，一级气压推送组件(123)推送一级升降支架(121)带动竹筒上升至与竹筒滚动输送装置(13)的前端平行，此时接近传感器(125)被遮挡；

通电启动二级气压推送组件(124)，推送一端二级升降支架(122)上升，竹筒逐个滑落至竹筒滚动输送装置(13)的上方，通过气压推送压杆(131)的升降，将竹筒升降运输装置(12)运送来的竹筒，压至滑动台上方；

启动十字旋转组件(132)，以将竹筒逐个运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端进行后续操作。

3.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，步骤S02中对运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端的竹筒进行周长和厚度信息采集的方法，包括：

在竹筒运输至竹筒梯度升降机构(2)的前端时，单个竹筒滑至一级气压升降推板(211)的上方，拨动旋转条一(2111)，遮挡接近传感器组件一(221)使其通电；

所述一级气压升降推板(211)上升至气压推送挡板(24)的前端，并在上升过程中遮挡接近传感器组件二(222)使其通电；

气压推送挡板(24)上升，竹筒滑落至摄像采集装置(23)的前方，同时一级气压升降推板(211)下降至初始位置，通过摄像采集装置(23)对竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息进行采集。

4.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，步骤S02中控制竹筒进入竹筒自动破竹机构(3)的方法，包括：

控制气压推送挡板(24)下降，竹筒滑落至二级气压升降推板(212)上方，拨动旋转条二(2121)遮挡接近传感器组件三(223)使其通电；

二级气压升降推板(212)、三级气压升降推板(213)上升，二级气压升降推板(212)上方的竹筒滑落至前方平台，旋转条二(2121)归位；

二级气压升降推板(212)、三级气压升降推板(213)下降，至三级气压升降推板(213)下降至与平台平行，竹筒滑落至三级气压升降推板(213)的上方；

当下一竹筒到达二级气压升降推板(212)之后，通过二级气压升降推板(212)、三级气压升降推板(213)联动，将上一竹筒推至竹筒自动破竹机构(3)。

5.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，步骤S03中根据采集的所述竹筒的周长和厚度信息控制竹筒自动破竹机构(3)对竹筒进行开片的方法，包括：

接收并根据步骤S02采集的每一竹筒横截面的周长和厚度尺寸信息计算刨削尺寸，并生成对该所述竹筒进行刨削控制指令；

根据刨削控制指令，启动油缸推送组件(31)，推动端头(312)推动竹筒，经由竹筒滑轨(32)将竹筒前端推至竹筒收紧对中心装置(33)的前端，至其上的两组收紧片一(331)与两组收紧片二(332)为收紧状态；

在推力作用下，推动端头(312)、竹筒、刀具至同心平行时，启动竹筒收紧对中心装置(33)的两组气压推送收紧组件，向前推行竹筒经过刀具已对竹筒进行破竹，获得破开的多片竹片。

6.根据权利要求5的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，所述刀具的刀片数与推动端头(312)的缝隙数一一对应。

7.根据权利要求3的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，所述竹筒自动破竹机构(3)与所述竹筒的周长尺寸信息具有对应关系，所述竹筒自动破竹机构(3)至少包括一组尺寸。

8.根据权利要求7的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，在所述竹筒自动破竹机构(3)为多组时，所述竹筒自动破竹机构(3)可根据所述竹筒的周长尺寸信息选择不同的竹筒自动破竹机构(3)对对应的竹筒进行分别刨削，或者多组同一规格的竹筒自动破竹机构(3)每次可加工同一周长尺寸规格内的竹筒。

9.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，步骤S04中：竹室数量与刀具的刀片数量一一对应，刀具的刀片数量可根据所述竹筒的周长尺寸信息确定。

10.根据权利要求1的竹筒开片及粗铣的自动化进料方法，其特征在于，步骤S04中：根据竹室数量n控制齿轮旋转传动组件(413)每次的旋转角度，同时利用气压推送装置(42)推送竹条至下一粗刨区域，直至竹室内的竹条全部推出。

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