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BEREICH DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatisierte Vorrichtung zum Spalten von Holzstämmen, die in der Lage ist, einen Holzstamm auf gesicherte Weise in zwei Teile zu spalten und gleichzeitig den Benutzer vor Verletzungen zu schützen, die üblicherweise während des Spaltens des Stammes auftreten.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Holz wird seit Tausenden von Jahren für viele Zwecke verwendet, z. B. als Brennstoff, als Baumaterial, zur Herstellung von Werkzeugen und Waffen, Möbeln, Papier und vielem mehr. Es gibt verschiedene Werkzeuge zum Spalten von Holzstämmen, die zum exakten Schneiden des Holzstamms in die gewünschte Größe und Oberflächenqualität verwendet werden. Im Allgemeinen werden Stichsäge, Oberfräse, Baumschere, Stemmeisen, Laubsäge, Kappsäge usw. verwendet, um den Holzstamm entsprechend den Abmessungen zu spalten und den Schneidvorgang zu erleichtern.
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Herkömmliche Holzspaltgeräte wie handbetriebene Stichsägen und Oberfräsen sind nicht ausreichend, da sie einen höheren manuellen Aufwand erfordern, was zu einem höheren Zeitaufwand führt, und manchmal verletzen handgeführte Geräte die Hand einer Person während des Spaltens. Die bisherigen Geräte sind nicht in der Lage, den Holzstamm vollautomatisch zu spalten und verhindern nicht, dass sich eine Person während des Spaltens des Holzes verletzt. Die oben genannten Probleme sind die Hauptnachteile der bestehenden Methode, so dass wir ein Gerät entwickeln müssen, das diese Nachteile überwindet und eine Möglichkeit bietet, die Spaltung automatisch und selbstregulierend durchzuführen.
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CN203293313U offenbart eine Holzschneidevorrichtung, die eine Basis umfasst, wobei die Basis mit einem kreisförmigen Loch versehen ist; ein Motorabtriebsende in dem kreisförmigen Loch angeordnet und mit einer Schneidevorrichtung verbunden ist; ein Ablenkring an der Außenseite der Schneidevorrichtung ummantelt ist, nicht mit der Schneidevorrichtung in Kontakt steht und an der Basis durch eine Klemme A befestigt ist. Die Holzschneidevorrichtung hat die Vorteile und vorteilhaften Wirkungen, dass der Vorgang beendet ist, wenn ein festes Objekt nicht durch die Schneidevorrichtung geschnitten werden kann, und im Moment ist die Form des festen Objekts die gleiche wie die eines Stempels. Die Holzschneidevorrichtung ist einfach in der Bedienung und in der Lage, die Effizienz zu erhöhen.
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CN209831883U offenbart über eine Holzschneidevorrichtung, durch Klemmvorrichtung selbst-haltende Holz, Zusammenarbeit durch erste Gleitschiene und ersten Schieber Längsbewegung Schneidevorrichtung auf dem Schneidebett, seitliche Verschiebung Schneidevorrichtung auf dem Schneidebett durch die Zusammenarbeit der Leitspindel mit dem zweiten Schieber, entfernen Sie die geeignete Position, die die Schneideposition mit Schneidevorrichtung benötigt, dann durch die flexible Steuerung Schneidevorrichtung der ersten Teleskopverbindung rechts Holz nach dem Drücken von beiden Seiten fest schneidet, machen Holz erhalten den Schnitt, der die Größe benötigt, Holz ist fest fixiert, automatisches Schneiden ist effizient, Die Schnittqualität ist hoch, gleichzeitig durch das Staubabsorptionsloch, die Absaughaube, das Staubabsorptionsrohr, der Luftabsauger, der Lagerungsabsetzbehälter, der Sägemehl, der Blasrohr und Abgaswassertank Zusammenarbeit produziert wird, wird zu dem Sägemehl gesammelt, dass der Schneidprozess produziert, nicht nur effektiv das Sägemehl gesammelt, die Verschmutzung von Staub zu erhöhen, um die Umwelt noch verhindert worden ist, effektiv gelöst aktuellen Holzschneidevorrichtung Schneiden Ineffizienz, Das Holz ist leicht zu abweichen und rutschen während des Schneidens, die Schnittqualität ist schlecht, Staub wie Holzspäne verschmutzt die Umwelt, und dergleichen.
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Gemäß dem oben erwähnten Stand der Technik wurden verschiedene Arten von Geräten entwickelt, die zum Spalten von Holzscheiten verwendet werden. Allerdings sind diese bestehenden Vorrichtungen nicht in der Lage, einen effizienten Weg, um einen Benutzer von Verletzungen, die in der Regel geschieht, um Benutzer während der Spaltung des Stammes zu verhindern.
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Um die oben genannten Nachteile zu überwinden, besteht die Notwendigkeit, eine Vorrichtung zu entwickeln, die in der Lage ist, Baumstämme vollautomatisch zu spalten und dadurch die Arbeitskosten, den Aufwand und die Zeit zu sparen, die normalerweise für das manuelle Spalten der Stämme benötigt werden.
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GEGENSTÄNDE DER ERFINDUNG
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Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die in der Lage ist, das Spalten eines Holzstammes in zwei Teile auf gesicherte Weise durchzuführen.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die das Spalten von Baumstämmen vollautomatisch durchführt und dadurch die Arbeitskosten, den Aufwand und die Zeit spart, die üblicherweise für das manuelle Spalten von Baumstämmen aufgewendet werden.
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Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu entwickeln, die den Benutzer vor Verletzungen schützt, die ihm üblicherweise beim Spalten von Holzstämmen mit Handwerkzeugen wie Äxten zugefügt werden.
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Die vorgenannten und andere Gegenstände, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei näherer Betrachtung der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, wie sie in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, leicht ersichtlich.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine automatisierte Vorrichtung zum Spalten von Holzstämmen, die in der Lage ist, Holzstämme vollautomatisch zu spalten, wodurch die Arbeitskosten, der Aufwand und die Zeit eingespart werden, die normalerweise für das manuelle Spalten der Stämme benötigt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine automatische Holzspaltvorrichtung einen länglichen Körper, der mit einer Vielzahl von Stangen konfiguriert ist, die auf einer Bodenoberfläche positioniert und mit einem quaderförmigen Block installiert sind, wobei ein zu spaltendes Holzscheit manuell in Kontakt mit dem Block positioniert wird, einen berührungsaktivierten Bildschirm, der auf dem Körper abgebildet ist, um es einem Benutzer zu ermöglichen, Eingabebefehle zum Spalten des Holzscheits zu geben, eine Laserprojektionseinheit, die auf dem Körper montiert ist, um einen Laserstrahl zu projizieren, um einen Benutzer bei der angemessenen Positionierung des Holzscheits in Kontakt mit dem Block zu führen, einen Winkelsensor, der auf dem Körper positioniert ist, um den Winkel des Holzklotzes zu erfassen, einen Lautsprecher, der auf dem Körper montiert ist, um dem Benutzer mitzuteilen, dass er den Holzklotz in einem genauen Winkel platzieren soll, eine Klinge, die mit dem Körper durch eine Doppelzahnradgetriebeanordnung installiert ist, die den Holzklotz in Kontakt mit dem Block positioniert, eine Anordnung zum Verschieben der Klinge in Richtung des Blocks in einer Art und Weise, um den Holzklotz in zwei Teile zu spalten, so dass die Holzteile auf einem Paar von Platten gesammelt werden, die auf beiden Seiten des Körpers installiert sind, und eine Plattform, die unter dem Körper durch einen motorisierten Schieber zum Spalten des Holzklotzes installiert ist.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die vorgeschlagene Vorrichtung ferner einen Schieber zum Verschieben und Positionieren der Plattform unter den Platten, ein Paar motorisierte Scharniere, die zwischen den Platten und dem Körper konfiguriert sind, um die Platten so zu kippen, dass die Holzstücke auf die Plattform fallen, ein omnidirektionales Rad, das mit jeder der Stangen konfiguriert ist, damit der Benutzer den Körper auf der Bodenoberfläche manövrieren kann, ein taktiler Sensor ist auf dem Block abgebildet, um die Härte des Holzklotzes zu erfassen, eine Anordnung zum Aufbringen einer geeigneten Kraft auf den Holzklotz durch eine Klinge, um den Holzklotz richtig zu spalten, ein motorisiertes Kugelgelenk zum Drehen des Gliedes, wobei die Drehbewegung des Gliedes in eine Translationsbewegung der Gliedwelle umgewandelt wird, um die Zahnräder über die Zahnstangen zu drehen, und ein magneto-induktiver Verschiebungssensor ist auf dem Körper abgebildet, um die Schärfe der Klinge zu erfassen.
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Obwohl die Erfindung mit besonderem Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform beschrieben und gezeigt wurde, ist es offensichtlich, dass Variationen möglich sind, die in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen würden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung, der beigefügten Ansprüche und der beigefügten Zeichnung besser verständlich, wobei:
- illustriert eine perspektivische Ansicht einer automatischen Holzspaltvorrichtung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Die folgende Beschreibung enthält die bevorzugte beste Ausführungsform einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Aus dieser Beschreibung der Erfindung wird deutlich, dass die Erfindung nicht auf diese dargestellten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass die Erfindung auch eine Vielzahl von Modifikationen und Ausführungsformen dazu umfasst. Daher sollte die vorliegende Beschreibung als illustrativ und nicht einschränkend angesehen werden. Während die Erfindung für verschiedene Modifikationen und alternative Konstruktionen anfällig ist, sollte es verstanden werden, dass es keine Absicht gibt, die Erfindung auf die spezifische Form zu begrenzen, die offenbart wurde, sondern, im Gegenteil, die Erfindung soll alle Modifikationen, alternative Konstruktionen und Äquivalente abdecken, die in den Geist und den Umfang der Erfindung fallen, wie in den Ansprüchen definiert.
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In jeder hier beschriebenen Ausführungsform können die offenen Begriffe „umfassend“, „umfasst“ und dergleichen (die gleichbedeutend sind mit „einschließlich“, „mit“ und „gekennzeichnet durch“) durch die jeweiligen teilweise geschlossenen Ausdrücke „besteht im Wesentlichen aus“, „besteht im Wesentlichen aus“ und dergleichen oder die jeweiligen geschlossenen Ausdrücke „besteht aus“, „besteht aus“ und dergleichen ersetzt werden.
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Die hier verwendeten Singularformen „ein“, „ein“ und „die“ bezeichnen sowohl den Singular als auch den Plural, sofern nicht ausdrücklich nur der Singular gemeint ist.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatisierte Vorrichtung zum Spalten von Holzstämmen, die so entwickelt ist, dass sie in der Lage ist, den Benutzer vor Verletzungen zu bewahren, die ihm normalerweise während des Spaltens des Stammes mit einem Handwerkzeug wie einer Axt zustoßen.
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zeigt eine perspektivische Ansicht einer automatischen Holzspaltvorrichtung, die einen länglichen Körper 1 umfasst, der mit einer Vielzahl von Stangen 2 konfiguriert und mit einem quaderförmigen Block 4 installiert ist, wobei jede Stange 2 mit einem omnidirektionalen Rad 3 befestigt ist, einen berührungsfähigen Bildschirm 5, der auf dem Körper 1 abgebildet ist, eine Laserprojektionseinheit 6, die auf dem Körper 1 angebracht ist, einen Lautsprecher 7, der auf dem Körper 1 angebracht ist, eine Kamera 8, die auf dem Körper 1 angebracht ist, eine Klinge 9, die mit dem Körper 1 über eine doppelzahnstangenartige Getriebeanordnung 10 verbunden ist, ein Paar von Platten 11, die an beiden Seiten des Körpers 1 angelenkt sind, und eine Plattform 12, die unter dem Körper 1 über einen motorisierten Schieber angebracht ist.
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Die vorgeschlagene Vorrichtung besteht aus einem länglichen Körper 1, der mit einer Vielzahl von Stangen 2 ausgestattet ist, um den Körper 1 auf einer Bodenfläche abzustützen. Der Körper 1 ist ferner mit einem quaderförmigen Block installiert. Außerdem muss ein Benutzer einen zu spaltenden Holzklotz manuell in Kontakt mit dem Block positionieren. An jeder der Stangen 2 ist ein omnidirektionales Rad 3 angebracht, das es dem Benutzer ermöglicht, den Körper 1 auf der Bodenoberfläche entsprechend den Anforderungen des Benutzers zu manövrieren. Das omnidirektionale Rad 3 hat kleine Scheiben oder Rollen um den Umfang des Rades 3 herum, die es dem Rad 3 ermöglichen, sich in alle Richtungen zu bewegen, wodurch der Körper 1 die erforderliche Bewegung erhält.
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Ein berührungsempfindlicher Bildschirm 5, der auf dem Körper 1 abgebildet ist, damit der Benutzer einen Eingabebefehl zum Spalten des Holzscheits eingeben kann. Der hier abgebildete berührungsaktivierte Bildschirm 5 besteht aus mehreren winzigen elektrisch aktiven Drähten. Wenn der Benutzer die über dem Bildschirm 5 dargestellten Optionen berührt, werden die Drähte zusammengedrückt und der Stromkreis geschlossen. Dies führt zu einem Spannungsfluss durch den Stromkreis. Dieser Spannungsfluss wird von einem Mikrocontroller, der mit dem Bildschirm 5 verbunden ist, in Form von elektrischen Signalen erfasst. Die Signale werden vom Mikrocontroller weiterverarbeitet, um die Eingabe des Benutzers bezüglich der Spaltung des Holzstammes zu ermitteln.
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Auf der Grundlage des vom Bildschirm 5 empfangenen Befehls steuert der Mikrocontroller eine am Gehäuse 1 angebrachte Laserprojektionseinheit 6 zur Projektion eines Laserstrahls, um den Benutzer bei der richtigen Positionierung des Holzklotzes in Kontakt mit dem Block anzuleiten. Die Laserprojektionseinheit 6 ist vorzugsweise ein holografischer Projektor, der aus einem Hologramm und einem Laserlichtsender besteht. Der Laserlichtsender emittiert Laserlicht über die Hologramme, die das gesamte Licht umwandeln und einen hochkonzentrierten Laserstrahl bilden, der gestreut wird, um den Benutzer bei der richtigen Positionierung des Holzklotzes in Kontakt mit dem Block zu führen.
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Außerdem steuert der Mikrocontroller einen Winkelsensor, der auf dem Gehäuse 1 angebracht ist, um den Winkel des Holzstamms zu erfassen. Der Winkelsensor ist eine mechatronische Komponente, die die mechanische Drehung des Holzbeins misst und in ein skaliertes elektrisches Signal umwandelt, das vom Mikrocontroller empfangen und verarbeitet wird, um den Winkel des Holzstamms zu ermitteln. Wird festgestellt, dass der ermittelte Winkel einen Schwellenwert überschreitet, aktiviert der Mikrocontroller einen am Körper 1 angebrachten Lautsprecher 7, um den Benutzer darauf hinzuweisen, dass er den Holzklotz in einem genauen Winkel auf dem Körper 1 ablegen soll.
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Der Lautsprecher 7 empfängt akustische Signale vom Mikrocontroller, wo er die empfangenen Audiosignale durch eine Reihe von Geräten in einer bestimmten Weise innerhalb des Lautsprechers 7 verarbeitet und verstärkt. Nach der Verstärkung der empfangenen Signale erzeugt der Lautsprecher 7 ein Ausgangssignal in Form einer hörbaren Schallwelle, die dann an den Lautsprecher 7 gesendet wird, um dem Benutzer mitzuteilen, dass er einen geeigneten Winkel am Körper 1 einhalten soll.
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Am Gehäuse 1 ist eine Kamera 8 angebracht, die die erfolgreiche Positionierung des Stammes auf dem Gehäuse 1 erkennt. Dazu nimmt die Kamera 8 zunächst mehrere Bilder des Stammes auf, die an den Mikrocontroller übertragen werden.
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Der Mikrocontroller verarbeitet die Bilder mit Hilfe verschlüsselter Protokolle der künstlichen Intelligenz weiter und erkennt anhand der verarbeiteten Bilder die erfolgreiche Positionierung des Baumstammes.
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Eine Klinge 9 ist über ein Doppelzahnradgetriebe 10 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Nach der Positionierung des Holzblocks auf dem Körper 1, die von der Kamera 8 erkannt wird, betätigt der Mikrocontroller die Anordnung 10, um die Klinge 9 in Richtung des Blocks zu verschieben, um den Holzblock in zwei Teile zu spalten, so dass die Holzteile auf einem Paar von Platten 11 gesammelt werden, die auf beiden Seiten des Körpers 1 installiert sind. Die Doppelzahnstangen-Getriebeanordnung 10 umfasst ein Paar motorisierter Zahnräder, die über ein Verbindungselement miteinander verbunden sind und zwischen einer am Körper 1 befestigten primären Zahnstange und einer an der Klinge 9 befestigten sekundären Zahnstange angeordnet sind, so dass die Drehung der Zahnräder über die an der primären und sekundären Zahnstange ausgebildeten Zähne zur Verschiebung der sekundären Zahnstange führt, was wiederum die Verschiebung der Klinge 9 zur Folge hat, um den Holzstamm in zwei Teile zu schneiden, die auf den am Körper 1 angelenkten Platten 11 gesammelt werden.
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Das Element ist mit einer Welle verbunden, die über ein motorisiertes Kugelgelenk schwenkbar mit einem am Körper 1 installierten Gelenk verbunden ist, so dass der Mikrocontroller das Kugelgelenk zur Drehung des Gelenks betätigt, wobei die Drehbewegung des Gelenks über die Welle in eine Translationsbewegung des Elements umgewandelt wird, um die Zahnräder über den Zahnstangen zu drehen, was wiederum zur Translation der sekundären Zahnstange führt.
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Auf dem Block ist ein taktiler Sensor angebracht, der die Härte des Holzklotzes erfasst. Der hier verwendete taktile Sensor besteht aus einem elastischen Körper 1, einer Eisensonde, einem TMR-Element (Tunnelmagnetowiderstand) und einem Permanentmagneten. Wenn der elastische Körper 1, in den die eisenhaltige Sonde eingebettet ist, den Holzklotz mit einer bestimmten Kraft berührt, wird der elastische Körper 1 verformt. Dementsprechend wird die eisenhaltige Sonde nach vorne gezwungen, um verschoben zu werden, und infolgedessen wird das Hintergrundmagnetfeld verzerrt. Das verzerrte Magnetfeld wurde von den TMR-Elementen erfasst und in Form eines elektrischen Signals an den Mikrocontroller 1 übertragen. Nach der Verarbeitung des empfangenen Signals bestimmt der Mikrocontroller die Härte des Holzes.
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Basierend auf dem Ausgang des Tastsensors betätigt der Mikrocontroller die Anordnung 10, um über die Klinge 9 eine geeignete Kraft auf den Holzstamm auszuüben, um den Holzstamm ordnungsgemäß zu spalten.
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Nach dem Zerteilen des Stammes in zwei Teile, die von der Kamera 8 erfasst werden, betätigt der Mikrocontroller einen motorisierten Schieber, der auf der Plattform 12 installiert ist, um eine daran befestigte Plattform 12 unter die Platten 11 zu verschieben. Der Schieber besteht aus einer verschiebbaren Zahnstange und mehreren Rollen, die bei Betätigung über die Zahnstange rollen, um die Plattform 12 unter den Platten 11 zu positionieren. Nachdem die Platten 11 unter der Plattform 12 positioniert wurden, betätigt der Mikrocontroller ein Paar motorisierte Scharniere, die zwischen den Platten 11 und dem Körper 1 angeordnet sind, um die Platten 11 so zu kippen, dass die Holzstücke auf die Plattform 12 fallen.
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Das motorisierte Scharnier ist ein Metallstück, das die Platten 11 mit dem Körper 1 verbindet und dessen Entfaltung durch Drehung entlang der Längsachse ermöglicht, deren Betrieb durch einen bidirektionalen Motor gesteuert wird, der mit dem Mikrocontroller verbunden ist. Wenn sich der Motor im Uhrzeigersinn dreht, gibt er eine Bewegung an das Scharnier ab, woraufhin sich die Platten 11 ebenfalls drehen, um sich zu entfalten und die Teile auf die Plattform 12 fallen zu lassen.
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Ein magnetisch-induktiver Verschiebungssensor ist auf dem Körper 1 abgebildet, um die Schärfe der Klinge 9 zu erfassen. Der Sensor besteht aus zwei Spulen, einer Primärspule und einer Sekundärspule, die vom Mikrocontroller angesteuert werden, um eine magnetische Induktion in Richtung der Klinge 9 zu erzeugen und eine Spannung zu erzeugen. Die Spannung wird vom Sensor weiter kalibriert, um den Schärfegrad der Klinge 9 zu erkennen. Die erfassten Daten werden dann in Form von digitalen Signalen an den Mikrocontroller übertragen. Nach der Verarbeitung der Signale sendet der Mikrocontroller eine Warnung an eine Rechnereinheit des Benutzers, um diesen zu benachrichtigen, dass er die Klinge 9 schärfen soll, falls die ermittelte Schärfe einen Schwellenwert unterschreitet. Die Recheneinheit ist drahtlos mit einem Mikrocontroller über ein Kommunikationsmodul verbunden, das ein Wi-Fi (Wireless Fidelity)-Modul, ein Bluetooth-Modul oder ein GSM (Global System for Mobile Communication)-Modul umfasst, aber nicht darauf beschränkt ist. Das hier eingesetzte Kommunikationsmodul fungiert als Zwischenglied zwischen verschiedenen elektronischen Komponenten, wobei es dazu dient, die Kommunikation zwischen der Recheneinheit des Benutzers und dem Mikrocontroller herzustellen und das Senden der Benachrichtigung an die Recheneinheit über den Wechsel/das Schärfen der Klinge 9 zu ermöglichen.
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Eine Batterie ist mit dem Gerät verbunden, um die elektrisch betriebenen Komponenten, die hier eingesetzt werden, mit Strom zu versorgen. Die Batterie speichert chemische Energie und wandelt sie in elektrische Energie um. Der Elektronenfluss liefert einen elektrischen Strom, der zur Verrichtung von Arbeit in der Vorrichtung verwendet wird.
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Obwohl das Gebiet der Erfindung hier mit begrenzter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben wurde, soll diese Beschreibung nicht in einem einschränkenden Sinne verstanden werden. Verschiedene Modifikationen der offengelegten Ausführungsformen sowie alternative Ausführungsformen der Erfindung werden für den Fachmann durch Bezugnahme auf die Beschreibung der Erfindung offensichtlich.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 203293313 U [0004]
- CN 209831883 U [0005]
