CN2719530Y

CN2719530Y - 数控无卡轴旋切机

Info

Publication number: CN2719530Y
Application number: CN 200420053556
Authority: CN
Inventors: 林泽国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-09-01
Filing date: 2004-09-01
Publication date: 2005-08-24
Anticipated expiration: 2014-09-01

Abstract

本实用新型公开了一种数控无卡轴旋切机，包括带导轨的机架、可在导轨上移动的刀架、上下主摩擦辊、挤压摩擦辊、旋切刀，刀架的移动由工进电机通过传动系统驱动；工进电机的控制端接数控装置的输出端，数控装置包括检测圆木直径大小的数据采集装置、接收数据并进行处理的可编程控制器、变频器；所述的检测圆木直径大小的数据采集装置由旋转编码器、齿轮和齿条组成，旋转编码器安装在机架底座的一侧面上，齿轮与旋转编码器的转轴固定连接，齿条固定在刀架上，齿条与齿轮相啮合；旋转编码器的输出端与可编程控制器相连接。本实用新型可实现实时跟踪圆木直径，稳定准确地旋切出厚度均匀的单板，并且传动可靠，维护及调试十分方便。

Description

数控无卡轴旋切机

技术领域

本实用新型涉及木材加工机械，尤其涉及一种能将一定长度的圆木旋切成连续的薄板，以便用于制造各种单板和胶合板的无卡轴旋切机。

背景技术

无卡轴旋切机的主要工作机构和原理如图1所示，一根既起压紧作用又起送进作用的挤压摩擦辊7和两根压紧着圆木23、起摩擦驱动作用的表面压花的主摩擦辊51、52支撑着圆木23，一把能进行切削的旋切刀8在挤压摩擦辊7的下方切入圆木内。工作时始终在全长方向上压住圆木的摩擦辊向相同的方向转动，驱动圆木旋转，同时还使圆木向旋切刀8送进，于是就能把圆木旋切成薄板24。由于没有卡轴，因此旋切到最后所剩的木芯直径很小，能显著提高出板率。

磁调速无卡轴旋切机包括机架、刀架及驱动刀架移动的装置，机架上通过轴承座安装有上下分布的两根主磨擦辊，机架上还设有导轨，刀架可在导轨上滑动，刀架上通过轴承座安装有挤压磨擦辊，挤压磨擦辊下方固定安装有旋切刀。上、下主磨擦辊和挤压磨擦辊两端连接着由链轮和链条组成的链传动装置，由电机驱动下主摩擦辊转动。磁调速无卡轴旋切机是采用磁调速电机通过传动系统驱动刀架移动，当刀架处于切削运动时，以固定在刀架上的曲线模板的运动，推动与曲线紧密配合的安装在机架上的推杆齿条，并带动与其啮合的齿轮轴转动，通过齿轮轴旋转量的变化来改变电位控制器的阻值，从而调节电动机的瞬间转速，达到调节刀架进刀速度的目的。由于磁调速电机输出为恒转矩式，低速时输出功率很小，而在低速时又需旋切大直径木芯，因此，所旋切单板厚度会偏薄。同时，控制磁调速电机输出速度是用曲线模板模拟手旋变位器开关实现的，改变旋切单板厚度时必须凭经验调整曲线模板位置和角度以改变电机速度，因此很难使旋切出的单板达到所需厚度。另外曲线模板长期与刀架接触配合，容易造成磨损，使其配合精度降低，造成木材加工质量下降。

实用新型内容

为了克服现有磁调速无卡轴旋切机无法准确、稳定地控制旋切单板厚度的问题，本实用新型提供一种数控无卡轴旋切机，它能根据圆木直径大小的变化自动调节旋切刀进刀速度，使旋切出的薄板厚度均匀、精度高。

实用新型所采用的技术方案是：数控无卡轴旋切机，包括带导轨的机架、可在导轨上移动的刀架、上主磨擦辊、下主磨擦辊、挤压磨擦辊、旋切刀；上下分布的两根主磨擦辊通过轴承座固定安装在机架上，挤压磨擦辊通过轴承座固定安装在刀架上，旋切刀固定安装在挤压磨擦辊的下方，上、下主磨擦辊和挤压磨擦辊两端连接着由链轮和链条组成的链传动装置，由主电机驱动下主摩擦辊转动；刀架的移动由工进电机通过传动系统驱动；其特征在于：工进电机的控制端接数控装置的输出端，数控装置包括检测圆木直径大小的数据采集装置、接收数据并进行处理的可编程控制器、通过D/A模块接收可编程控制器处理结果从而调节工进电机转速的变频器；所述的检测圆木直径大小的数据采集装置由旋转编码器、齿轮和齿条组成，旋转编码器通过固定支架安装在机架底座的一侧面上，齿轮与旋转编码器的转轴固定连接，齿条固定在刀架上，齿条与齿轮相啮合；旋转编码器的输出端与可编程控制器相连接。

所述的机架底座上还固定有导向槽，齿条可在导向槽内滑动，齿条的齿露在导向槽外。

所述的齿条的一端通过连杆与支架相连接，支架固定安装在刀架的底面上，齿条与连杆、连杆与支架之间采用浮动式连接。

所述的驱动刀架移动的传动系统包括蜗轮蜗杆减速机、丝杆、螺母，蜗轮蜗杆减速机固定在机架底座后端的左右两边，工进电机固定在两个蜗轮蜗杆减速机的中间，通过传动轴与蜗轮蜗杆减速机的输入端相连，丝杆与蜗轮蜗杆减速机的输出端相连，螺母固定安装在刀架的两侧，丝杆从螺母中穿过，丝杆上的螺纹与螺母的螺纹相啮合。

本实用新型的有益效果是：一、由于采用上述结构，当刀架移动时，带动刀架上的齿条移动，齿条又带动机架上的齿轮转动，从而使旋转编码器的转轴转动，借助旋转编码器将移动刀架的位移信号转化为电信号传给可编程序控制器，通过可编程序控制器的逻辑运算来控制变频器的输出频率进而控制工进电机的转速，即可实现实时跟踪圆木直径，稳定准确地旋切出厚度均匀的单板；二、机架底座上固定有导向槽，齿条在导向槽内移动，可避免旋切薄板时齿条发生振动，与齿轮无法很好地啮合；三、工进电机位于两个蜗轮蜗杆减速机的中间，从而使两个蜗轮蜗杆减速机的运动同步。

附图说明

图1是本实用新型旋切单板的工作原理图。

图2是本实用新型的主视图。

图3是本实用新型的俯视图。

图4是本实用新型数控装置的原理图。

具体实施方式

本实用新型一个实施例的结构，如图2、图3、图4所示，该数控无卡轴旋切机由机械部分、数控装置两大部分组成。

该数控无卡轴旋切机的机械部分包括：机架1、旋转编码器2、齿轮3、齿条4、主磨擦辊5、链条6、挤压磨擦辊7、旋切刀8、刀架9、螺母10、丝杆11、蜗轮蜗杆减速机12、导轨13、主电机14、链轮15、传动轴16、工进电机17。上下分布的两根主磨擦辊51、52通过轴承座固定安装在机架1上，下主磨擦辊52的一端通过联轴器与减速器输出轴相连接，减速器输入轴通过另一个联轴器与主电机14相连接，主电机固定安装在机架1上；机架1底座的后端的左右两边各安装有蜗轮蜗杆减速机12，位于两个蜗轮蜗杆减速机12中间位置处固定安装有工进电机17，工进电机17通过传动轴16与蜗轮蜗杆减速机12的输入端相连接，蜗轮蜗杆减速机12输出端连接有丝杆11；机架1的底座的一侧面上安装有一对行程开关29、30，行程开关29为最小极限开关，行程开关29所处的位置设定为起测点，与PLC可编程序控制器20相连接，行程开关30为最大极限开关，与PLC可编程序控制器20相连接，机架1的底座的一侧面通过固定支架安装旋转编码器2，齿轮3与旋转编码器2的转轴相连接，齿轮3位于机架1底座与旋转编码器2之间；在机架1的底座上还固定安装有开口向下的导向槽25，导向槽25位于齿轮3的上方；机架1底座上固定安装有导轨13。刀架9可在导轨13上移动，刀架9上通过轴承座安装有挤压磨擦辊7，挤压磨擦辊7的下方还固定安装有旋切刀8，刀架9的两侧固定安装有螺母10，丝杆11从螺母10中穿过，丝杆11上的螺纹与螺母10的螺纹相啮合。齿条4的一端通过连杆26与支架28相连接，支架28固定安装在刀架9的底面上，齿条4与连杆26、连杆26与支架28之间通过销轴27浮动式连接，齿条4的形状为倒凸字形、置于导向槽25内，齿条4的齿朝下，齿露在导向槽25外，并可在导向槽25内自由滑动，齿条4的肩为滑动配合面，齿条4与齿轮3相啮合。上、下主磨擦辊51、52和挤压磨擦辊7两端通过键联接有链轮15，上、下主磨擦辊51、52的链轮15通过链条6连接，下主磨擦辊52与挤压磨擦辊7的链轮15通过链条6与中间传动轴的链轮连接。

该数控无卡轴旋切机的数控装置包括：控制按钮18、厚度设定开关19、PLC可编程序控制器20、D/A模块21、变频器22等部分。控制按钮18由起动、紧急制动、快进、快退、工进等按钮组成。控制按钮18、厚度设定开关19及旋转编码器2的输出端与PLC可编程控制器20相连接，PLC可编程控制器20的输出端与D/A模块21相连接，D/A模块21与变频器22相连接，变频器22与工进电机17相连接，控制按钮18中的起动按钮通过继电器控制主电机的起动。

该数控无卡轴旋切机的工作原理为：首先根据所需的单板厚度调整厚度设定开关19到所需的数值，根据要求的最小木芯尺寸调整最小极限行程开关29至适当位置，根据圆木大小调整最大极限开关30至适当位置；按下控制按钮18中的起动按钮时，主电机14转动时，带动下主磨擦辊52转动，然后通过磨擦辊两端的链传动装置带动上主磨擦辊51和挤压磨擦辊7同时一起转动；按下控制按钮18的快进按钮，工进电机17转动，在传动轴16的带动下，蜗轮蜗杆减速机12也转动，从而带动安装在减速机上的丝杆11一起转动，由于丝杆11与刀架上的螺母10相啮合，刀架9开始快进，安装在刀架9上的挤压磨擦辊7、旋切刀8等一起沿导轨13移动，同时带动齿条4移动、齿轮3转动，旋转编码器2也开始运转，当刀架9的挡块触及最小极限行程开关29时，刀架9停止移动；此时同时按下控制按钮18中的工进停止、快退、主电机停止按钮，确定初始起测点，刀架9开始快退；刀架9快退至适当位置时，按下控制按钮18中的工进按钮，刀架9开始工进，厚度设定开关19所设定单板24的厚度信号与旋转编码器2输出的位移电信号同时输入到PLC可编程控制器20，PLC可编程控制器20将实时采集到的所有信号进行逻辑运算，并将运算结果通过D/A模块21输入到变频器22，变频器22根据D/A模块21的模拟信号的变化改变变频器22输出的频率，从而控制工进电机的转速，进而通过传动系统控制旋切刀8的进刀速度，使进刀速度能根据木芯直径大小的变化而变化，旋切出厚薄均匀的单板；当旋切到设定的最小木芯的尺寸时，即起测点位置时，刀架9自动开始快速后退，当刀架9退至与将要旋切的下一根圆木大小相适应的位置时，按下控制按钮18中的停止按钮，刀架9停止运动。当数控无卡旋切机在运行过程中遇到突发性故障时，按下控制按钮18中的紧急制动按钮，将立即切断所有电源，数控无卡旋切机马上停止运转。

Claims

1、数控无卡轴旋切机，包括带导轨的机架、可在导轨上移动的刀架、上主磨擦辊、下主磨擦辊、挤压磨擦辊、旋切刀；上下分布的两根主磨擦辊通过轴承座固定安装在机架上，挤压磨擦辊通过轴承座固定安装在刀架上，旋切刀固定安装在挤压磨擦辊的下方，上、下主磨擦辊和挤压磨擦辊两端连接着由链轮和链条组成的链传动装置，由主电机驱动下主摩擦辊转动；刀架的移动由工进电机通过传动系统驱动；其特征在于：工进电机的控制端接数控装置的输出端，数控装置包括检测圆木直径大小的数据采集装置、接收数据并进行处理的可编程控制器、通过D/A模块接收可编程控制器处理结果从而调节工进电机转速的变频器；所述的检测圆木直径大小的数据采集装置由旋转编码器、齿轮和齿条组成，旋转编码器通过固定支架安装在机架底座的一侧面上，齿轮与旋转编码器的转轴固定连接，齿条固定在刀架上，齿条与齿轮相啮合；旋转编码器的输出端与可编程控制器相连接。

2、根据权利要求1所述的数控无卡轴旋切机，其特征在于：所述的机架底座上还固定有导向槽，齿条可在导向槽内滑动，齿条的齿露在导向槽外。

3、根据权利要求1或2所述的数控无卡轴旋切机，其特征在于：所述的齿条的一端通过连杆与支架相连接，支架固定安装在刀架的底面上，齿条与连杆、连杆与支架之间采用浮动式连接。

4、根据权利要求1或2所述的数控无卡轴旋切机，其特征在于：所述的驱动刀架移动的传动系统包括蜗轮蜗杆减速机、丝杆、螺母，蜗轮蜗杆减速机固定在机架底座后端的左右两边，工进电机固定在两个蜗轮蜗杆减速机的中间，通过传动轴与蜗轮蜗杆减速机的输入端相连，丝杆与蜗轮蜗杆减速机的输出端相连，螺母固定安装在刀架的两侧，丝杆从螺母中穿过，丝杆上的螺纹与螺母的螺纹相啮合。