CN214644499U - 木材冲压刀具及冲压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种木材冲压刀具及冲压设备，涉及木材加工设备技术领域，圆环状的刀具本体外径小于被冲压木圆直径、内孔为锥形孔，刀具本体的小径端设有楔形刀刃，用于对木圆外层树皮进行冲压剥离；该冲压设备通过进料输送装置输送待冲压木圆，利用进料机械臂将待冲压木圆置于冲压机工作台上刀具本体处，利用冲压机冲压木圆外层树皮，得到的木材经工作台上通孔落下并经出料输送装置输出，同时树皮废料经废料清理装置排出。利用本实用新型能够有效提高木圆的利用率，减少木材浪费及林木采伐量。

Description

木材冲压刀具及冲压设备

技术领域

本实用新型涉及木材加工设备技术领域，尤其涉及一种木材冲压刀具及冲压设备。

背景技术

杨树在我国种植较为普遍，杨树圆木用途广泛，利用杨树圆木旋切杨木单板，制作多层板已成为新型家具、建材及建筑模板的新兴产业。但是，在旋切杨木单板前，每根1300毫米长的杨树圆木需定尺为 1250毫米长，圆木两端会被截下两段0-50毫米长的短截圆木(被截下的短圆木以下简称木圆)。目前，这些短截木圆作为杨木单板生产过程中的废料，只能做生物质电厂的燃料进行发电。这就导致木圆有65％以上的木材未被开发利用，根据对某木材交易市场调查，杨木单板旋切户2000余家，每户日加工量10-20 立方米，全镇日木材消耗量达2-4万立方米，据被截木圆占整根圆木的长度比率估算，被截木圆的材积约占整根木材的21.67％，2000户*20立方米/户*21.67％＝8668立方米，即每天有800多立方米的木圆被用于生物质发电，据此推算全国数量之多、材积之大令人咋舌，木材资源浪费极为严重。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种木材冲压刀具及冲压设备，可有效提高圆木利用率，减少木材浪费及林木采伐量。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种木材冲压刀具，包括圆环状的刀具本体，所述刀具本体的外径小于被冲压木圆直径，所述刀具本体的内孔为锥形孔，所述刀具本体的内孔锥度为1：5～12.5；所述刀具本体的内孔小径端设有楔形刀刃，所述楔形刀刃的斜面侧设置于刀具本体的外圆上，所述楔形刀刃的楔角为10～30°；所述刀具本体的厚度为20～40毫米，所述刀具本体的高度为20～60毫米。

优选的，所述楔形刀刃的四周间隔设置若干个凹槽，所述凹槽两侧在刀具本体的外圆上形成若干个凸刀刃，所述刀具本体的内孔与凹槽之间形成凹刀刃；所有凸刀刃的长度之和占楔形刀刃周长的25％。

优选的，所述刀具本体的高度为35毫米，所述凹刀刃的楔角为20°，所述凸刀刃楔角为25°。

优选的，还包括用于托举刀具本体的托板，所述托板的上表面设有用于对刀具本体定位的定位槽孔，所述托板的中部设有通孔；所述刀具本体的楔形刀刃朝上；所述托板的通孔直径大于刀具本体的内孔大径，所述定位槽孔的直径大于刀具本体的外径。

优选的，所述托板的厚度不小于20mm；所述定位槽孔的深度为5mm，所述托板的内孔直径比刀具本体的内孔大径大2mm，所述定位槽孔的直径比刀具本体的外径大0.5mm。

本实用新型还提供一种冲压设备，所述冲压设备包括进料输送装置、冲压机、出料输送装置和废料清理装置，所述进料输送装置与冲压机之间设有进料机械臂；所述托板设置于冲压机的工作台上、刀具本体与冲压机的冲头相对应，所述工作台上设有与托板的内孔相对应的通孔，用于圆木出料及废料排出；所述出料输送装置及废料清理装置均设置于工作台的通孔下方。

优选的，所述废料清理装置包括废料导向架、清扫机械臂和废料传送带，所述废料导向架为中部带有木材出料孔的圆锥管体，所述废料导向架的外锥面上端与托板相连，所述废料导向架的外锥面下端与圆环形收集槽相连；所述收集槽的外圆及废料传送带的两侧设有挡板，所述清扫机械臂为径向设置于收集槽内的拨料板，所述收集槽由驱动机构驱动；所述废料传送带由废料电机驱动，所述废料传送带的进料端设置于收集槽的出料口一侧，所述废料传送带的出料端延伸至工作台的外侧。

优选的，所述收集槽与导向架的外锥面下端转动配合，所述收集槽的外圆同轴固定从动齿轮，与从动齿轮啮合的主动齿轮由驱动机构驱动其转动。

优选的，所述进料输送装置包括进料电机及进料传送带，所述进料传送带由进料电机驱动；所述出料输送装置包括出料电机及出料传送带，所述出料传送带由出料电机驱动，所述出料传送带的出料端延伸至工作台的外侧；所述出料传送带、进料传送带与废料传送带交错设置。

优选的，所述冲头为设置于冲压机主轴末端的顶块，所述顶块的外径小于刀具本体的内孔小径，所述顶块的高度为10～40mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型提供的圆环状的刀具本体外径小于被冲压木圆直径，刀具本体内孔带有锥度，方便冲压后的木材出料；刀具本体内孔小径端设有楔形刀刃，方便冲压木圆外层树皮脱落。该冲压设备通过进料输送装置输送待冲压木圆，利用进料机械臂将木圆置于冲压机工作台上的刀具本体处，冲压机对木圆进行冲压，得到的木材经出料输送装置输出，树皮废料经废料清理装置排出。利用本实用新型能够有效提高圆木的利用率，减少木材浪费及林木采伐量。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种木材冲压刀具的结构示意图；

图2是图1中刀具本体与托板的配合示意图；

图3是本实用新型实施例提供的一种冲压设备的结构示意图；

图4是图3中废料清理装置的俯视图；

图5是图3中出料输送装置的左视图；

图中：00-木圆，11-木材；1-刀具本体，01-锥形孔，02-楔形刀刃，03-凹槽；2-托板，3-进料输送装置，4-冲压机，5-出料输送装置，6-废料清理装置，61-废料导向架，62-清扫机械臂，63-废料传送带，64- 收集槽，65-挡板，66-驱动机构；7-工作台，8-通孔，9-顶块，10-导向通道。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所示，本实用新型提供的一种木材冲压刀具，包括圆环状的刀具本体1，所述刀具本体1的外径小于被冲压木圆直径00，所述刀具本体1的内孔为锥形孔01，所述刀具本体1的内孔锥度为1：5～ 12.5，带有锥度的内孔可方便冲压后的木材11从内孔的大径端出料。所述刀具本体1的内孔小径端设有楔形刀刃02，所述楔形刀刃02的斜面侧设置于刀具本体1的外圆上，所述楔形刀刃02的楔角为10～30°；所述刀具本体1的厚度B1为20～40毫米，所述刀具本体1的高度H为20～60毫米。采用该结构的刀具本体，能够利用楔形刀刃以最小的阻力完成木圆的冲压削切，冲压削切干净，没有木材纤维相连，冲压时楔形刀刃的开度由小变大，外涨力随之增加，被冲压木圆的外部随机出现开裂折断点，冲压后木圆和树皮分离，不含树皮的木材从内孔排出。

作为一种优选结构，如图1所示，所述楔形刀刃02的四周间隔设置若干个凹槽03，所述凹槽03两侧在刀具本体1的外圆上形成若干个凸刀刃，所述刀具本体1的内孔01与凹槽03之间形成凹刀刃，所述凹刀刃及凸刀刃的楔角为10～38°。具体制作时，所述刀具本体1的高度H优选35毫米，所述凹刀刃的楔角为20°，所述凸刀刃楔角为25°；凹槽可采用刨床或车床加工，凹槽的形状不局限于椭圆形，凹槽的边缘也可以与楔形刀刃的外锥面母线重合，呈梯形槽径向分布。利用该结构刀具本体冲压木圆时，凹刀刃迅速无阻力通过，凸刀刃(倒楔角)的开度由小变大，外涨力增加，被冲压木圆的外部随机出现开裂折断点，减少树皮间的“藕断丝连”，冲压后木圆和树皮分离，不含树皮的木材部分从内孔排出。

具体制作时，刀具本体可采用一体式结构或者分体式结构。具体操作时，刀具本体可采用上下和或左右置刀，优选下置刀。冲压木圆的直径与冲压力成正比，优选直径100-200毫米木圆用6.3吨压力冲床，直径200-300毫米木圆采用10吨压力冲床，直径300-400毫米木圆采用16吨压力冲床，直径400-500毫米木圆采用25吨压力冲床，直径500毫米及以上木圆冲压35吨压力冲床。冲床冲压行程优选60毫米以上，冲压速度优选每分钟50次。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图2所示，还包括用于托举刀具本体1的托板2，所述托板2 的上表面设有用于对刀具本体1定位的定位槽孔，所述托板的中部设有通孔；所述刀具本体1的楔形刀刃 02朝上、内孔大径端朝向托板2；所述托板2的通孔直径比刀具本体1的内孔大径大2mm，即刀具本体的内孔单边凸出托板的通孔边缘距离B3为1mm；所述定位槽孔的直径大于刀具本体1的外径。其中，所述托板2的厚度B2不小于20mm；所述托板2的内孔直径比刀具本体1的内孔大径大2mm，所述托板2的外径比刀具本体的外径大0.5mm。所有凸刀刃的长度之和占楔形刀刃周长的四分之一。

如图3所示，本实用新型还提供一种冲压设备，所述冲压设备包括进料输送装置3、冲压机4、出料输送装置5和废料清理装置6，所述进料输送装置3与冲压机4之间设有进料机械臂；所述托板2设置于冲压机4的工作台7上、刀具本体1与冲压机4的冲头相对应，所述工作台7上设有与托板2的内孔相对应的通孔8，用于圆木出料及废料排出；所述出料输送装置5及废料清理装置6均设置于工作台7的通孔 8下方。托板安装孔对应在工作台安装孔固定，刀具本体的顶部略低于工作台的上表面，可对待加工木圆进行限位。进料机械臂可选用机械手；或者选用由气缸驱动的推板。进料时，推板下降再平推至刀具本体顶部的上料工位，随后推板上升、后退复位；周而复始，完成木圆的逐一上料。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3所示，所述废料清理装置6包括废料导向架61、清扫机械臂62和废料传送带63，所述废料导向架61为中部带有木材出料孔的圆锥管体，所述废料导向架61的外锥面上端与托板2相连，所述废料导向架61的外锥面下端与圆环形收集槽64相连；所述收集槽64的外圆及废料传送带63的两侧设有挡板65，借助挡板能够避免废料撒落；所述清扫机械臂62为径向设置于收集槽64内的拨料板，所述收集槽64由驱动机构66驱动；所述废料传送带63由废料电机驱动，所述废料传送带63的进料端设置于收集槽64的出料口一侧，所述废料传送带63的出料端延伸至工作台7的外侧。利用冲压机4的冲头对置于刀具本体1顶部的木圆00进行冲压，冲压得到的木材11落至下方出料输送装置5上输出，冲压后剥离的树皮废料沿废料导向架61滑落至底部收集槽64内；通过驱动机构66驱动收集槽64转动，从而拨料板将收集槽64内的废料推至废料传送带63上，通过废料传送带排出。图3、 5中箭头表示物料输送方向。

鉴于冲压得到的木材11从刀具本体的内孔落下、树皮自刀具本体及托板的外部滑落，可在托板外部及通孔内壁设置导向板，形成树皮废料的导向通道10，可确保剥离的树皮全部落至下方收集槽内。同时，在托板内孔下方设置锥体导流板，导流板的下端与收集槽的内侧壁抵接，出料传送带置于锥体导流板的中部下方。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、4所示，所述收集槽64与导向架61的外锥面下端转动配合，所述收集槽64的外圆同轴固定从动齿轮，与从动齿轮啮合的主动齿轮由驱动机构66驱动其转动。驱动机构66选用伺服电机，伺服电机通过齿轮传动驱动收集槽旋转。当然，收集槽也可以采用皮带传动或链传动驱动器旋转。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3、4、5所示，所述进料输送装置3包括进料电机及进料传送带30，所述进料传送带30由进料电机驱动；所述出料输送装置5包括出料电机及出料传送带，所述出料传送带由出料电机驱动，所述出料传送带的出料端延伸至工作台7的外侧；所述出料传送带、进料传送带30与废料传送带63交错设置。其中，进料传送带的递进速度与冲压机主轴冲压速度同步。出料传送带、及废料传送带63均贯穿工作台的侧壁设置，方便工作人员在工作台的外部进行收集。

在本实用新型的一个具体实施例中，如图3所示，所述冲头为设置于冲压机4主轴末端的顶块9，所述顶块9的外径小于刀具本体1的内孔小径，优选3毫米；所述顶块9的高度为10～40mm。具体制作时，顶块高度优选20mm。具体操作时，利用顶块对刀具本体上的木圆施加压力，利用刀具本体上端的楔形刀刃对木圆外层的树皮进行剥离。

综上所述，本实用新型具有结构简单紧凑、操作方便快捷的优点，利用冲压机对放置在刀具本体上的木圆进行冲压，刀具本体顶部的楔形刀刃对木圆的外层树皮进行快速剥离，同时确保剥离后木材的外径一致。本实用新型能够利用各种形状冲压机均可实现木圆树皮的冲压分离；能够在木圆中冲压出不带树皮的干净木材，提高了薪材木圆利用率和附加值，减少林木采伐量的同时也为木浆造纸行业提质增效开辟了蹊径。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种木材冲压刀具，其特征在于：包括圆环状的刀具本体，所述刀具本体的外径小于被冲压木圆直径，所述刀具本体的内孔为锥形孔，所述刀具本体的内孔锥度为1：5～12.5；所述刀具本体的内孔小径端设有楔形刀刃，所述楔形刀刃的斜面侧设置于刀具本体的外圆上，所述楔形刀刃的楔角为10～30°；所述刀具本体的厚度为20～40毫米，所述刀具本体的高度为20～60毫米。

2.根据权利要求1所述的木材冲压刀具，其特征在于：所述楔形刀刃的四周间隔设置若干个凹槽，所述凹槽两侧在刀具本体的外圆上形成若干个凸刀刃，所述刀具本体的内孔与凹槽之间形成凹刀刃。

3.根据权利要求2所述的木材冲压刀具，其特征在于：所述刀具本体的高度为35毫米，所述凹刀刃的楔角为20°，所述凸刀刃楔角为25°。

4.根据权利要求2所述的木材冲压刀具，其特征在于：还包括用于托举刀具本体的托板，所述托板的上表面设有用于对刀具本体定位的定位槽孔，所述托板的中部设有通孔；所述刀具本体的楔形刀刃朝上；所述托板的通孔直径大于刀具本体的内孔大径，所述定位槽孔的直径大于刀具本体的外径。

5.根据权利要求4所述的木材冲压刀具，其特征在于：所述托板的厚度不小于20mm；所述托板的内孔直径比刀具本体的内孔大径大2mm，所述托板的外径比刀具本体的外径大0.5mm。

6.一种冲压设备，其特征在于：所述冲压设备包括进料输送装置、冲压机、出料输送装置、废料清理装置和如权利要求4或5所述的木材冲压刀具，所述进料输送装置与冲压机之间设有进料机械臂；托板设置于冲压机的工作台上、刀具本体与冲压机的冲头相对应，所述工作台上设有与托板的内孔相对应的通孔，用于圆木出料及废料排出；所述出料输送装置及废料清理装置均设置于工作台的通孔下方。

7.根据权利要求6所述的冲压设备，其特征在于：所述废料清理装置包括废料导向架、清扫机械臂和废料传送带，所述废料导向架为中部带有木材出料孔的圆锥管体，所述废料导向架的外锥面上端与托板相连，所述废料导向架的外锥面下端与圆环形收集槽相连；所述收集槽的外圆及废料传送带的两侧设有挡板，所述清扫机械臂为径向设置于收集槽内的拨料板，所述收集槽由驱动机构驱动；所述废料传送带由废料电机驱动，所述废料传送带的进料端设置于收集槽的出料口一侧，所述废料传送带的出料端延伸至工作台的外侧。

8.根据权利要求7所述的冲压设备，其特征在于：所述收集槽与导向架的外锥面下端转动配合，所述收集槽的外圆同轴固定从动齿轮，与从动齿轮啮合的主动齿轮由驱动机构驱动其转动。

9.根据权利要求6所述的冲压设备，其特征在于：所述进料输送装置包括进料电机及进料传送带，所述进料传送带由进料电机驱动；所述出料输送装置包括出料电机及出料传送带，所述出料传送带由出料电机驱动，所述出料传送带的出料端延伸至工作台的外侧；所述出料传送带、进料传送带与废料传送带交错设置。

10.根据权利要求6所述的冲压设备，其特征在于：所述冲头为设置于冲压机主轴末端的顶块，所述顶块的外径小于刀具本体的内孔小径，所述顶块的高度为10～40mm。

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