專利名稱：原竹段單板旋切裝置及方法
技術領域：
本發明涉及一種竹單板的旋切裝置及旋切方法。
背景技術：
現有的竹單板旋切需要竹段又圓又直，否則竹單板的產出率很低，甚至不能形成連續的竹單板。在竹林中可用于竹材旋切的竹段很少，影響了旋切竹單板的工業化生產。雖然竹單板可以用竹材經集成后再刨切來生產，但其生產工序復雜、效率低、材料利用率低、成本高，對不規則竹材進行高效的旋切加工，是竹材加工中一項值得攻關的技術。CN2043914公開了 “外驅動竹材單板旋切機”專利技術，由三個擺輥和一個擺動刀床組成，三個擺輥中兩個驅動輥，一個是帶銑刀的壓緊輥，旋刀和壓尺安裝在擺動刀床上。擺桿上有扇形齒條和中間齒輪，三個擺輥是在液壓缸的活塞桿的推拉作用下，通過中間齒·輪與扇形齒條的嚙合，經擺桿帶動其擺動的，力的傳遞環節多，結構相對復雜，待旋切的竹段先用銑刀銑削去除青皮的同時，將竹段切削成圓直，竹段的有效利用率低，竹單板的產出率少。
發明內容
本發明要解決的技術問題是設計出一種旋切裝置進給直接而快捷的、結構相對簡單的、不另用銑刀去青皮和銑圓直，從而使竹段有效利用率高、出竹單板量多的原竹段單板旋切裝置及方法。上述技術問題采用如下技術方案解決本原竹段單板旋切裝置，由機械和液壓系統兩大部分組成，包括機架、壓輥、油缸、旋刀、壓尺，機架為三位體機架，左側的機架上固定有驅動滑動架的左油缸，中間有固定激光傳感器、凸輪、壓輥、壓尺架及其上油缸、旋刀架及其下油缸，并能沿導軌左右移動的滑動架，右側有固定上下驅動輥、電機及其傳動裝置和放置竹段的擱架，激光傳感器的發光元件和接收光元件分設于壓輥與原竹段貼靠處的上下方，左油缸、上油缸和下油缸通過油管與電磁換向閥、溢流閥、電控壓力表、油泵和油箱連接成液壓系統，壓尺架及壓尺和旋刀架及旋刀各自獨立設置，分別與上油缸和下油缸連接。用上述的原竹段單板旋切裝置旋切原竹段單板的方法按如下步驟進行I)竹段的截取與預處理選3-6年竹齡的新鮮竹段，段長400-800mm，外徑^ 50mm,竹段兩端周長差< IOmm,砂平外節,打通內節；2)竹段的軟化處理將新鮮竹段在80_100°C常壓下水煮2h_6h，或用體積比為30%質量濃度的氨水水=I 3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用質量比為15% -20%的尿素水溶液浸泡12h-24h進行軟化,軟化后即送旋切；3)上架旋切將剛軟化畢的竹段立即放在擱架上，開動與機械傳動配合的電機和與液壓傳動配合的電機，通過機械傳動使壓輥、上驅動輥和下驅動輥均作順時針轉動，通過液壓系統使控制壓輥的左油缸伸出活塞桿推動滑動架往右移，使壓輥、上驅動輥、下驅動輥三者夾住竹段，使竹段脫離擱架上抬作逆時針轉動并進行圓直，圓直后的竹段與壓輥緊貼無縫，激光傳感器便沒有光束從壓輥與竹段之間通過，指令液壓系統的換向閥換向，上油缸將壓尺架及壓尺和下油缸將旋刀架及旋刀推向壓緊與旋切位置，將竹段旋切成單板，單板的厚度由控制旋刀架位置的凸輪調節，當竹段旋切到竹壁薄至一定程度時，壓輥施加予竹段的壓力會突然變小，則電控壓力表的液壓壓力瞬時降低，控制換向閥換向，壓輥、旋刀架、壓尺架全部左移至原位，竹段旋切完畢。等待新換的竹段上架再旋切。本發明的有益效果是旋切裝置的進給直接而快捷，結構簡單，竹段憑機械力圓直，不損耗竹材，竹材利用率高、產出竹單板的量多，對旋切單板厚度的調節快捷、方便，適用旋切加工竹材的范圍顯著擴大。
圖I為本發明的旋切裝置結構示意2為與旋切裝置配套的液壓系統原理圖·圖3為凸輪結構示意圖
具體實施例方式本發明下面結合實施例并參照附圖予以詳述參見圖I和圖2，本原竹段單板旋切裝置，由機械和液壓系統兩大部分組成，包括機架、壓輥、油缸、旋刀、壓尺，機架為三位體機架，左側的機架I上固定有驅動滑動架4的左油缸2，中間有固定激光傳感器9、凸輪14、壓輥8、壓尺架6及其上油缸7、旋刀架15及其下油缸5，并能沿導軌3左右移動的驅動架4，右側有固定上下驅動輥11、12、電機及其傳動裝置和放置竹段的擱架13，激光傳感器9的發光元件和接收光元件分設于壓輥8與原竹段10貼靠處的上下方，左油缸2、上油缸7和下油缸5通過油管與電磁換向閥16、17、溢流閥19、電控壓力表20、油泵18和油箱連接成液壓系統，壓尺架6及壓尺和旋刀架15及旋刀各自獨立設置，分別與上油缸7和下油缸5連接。用上述原竹段單板旋切裝置旋切原竹段單板的方法按如下步驟進行I)竹段的截取與預處理選3-6年竹齡的新鮮竹段，段長400-800mm，外徑^ 50mm,竹段兩端周長差< IOmm,砂平外節,打通內節；2)竹段的軟化處理將新鮮竹段在80_100°C常壓下水煮2h_6h，或用體積比為30%質量濃度的氨水水=I 3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用質量比為15% -20%的尿素水溶液浸泡12h-24h進行軟化,軟化后即送旋切；3)上架旋切將剛軟化畢的竹段10立即放在擱架13上，開動與機械傳動配合的電機和與液壓傳動配合的電機，通過機械傳動使壓輥、上驅動輥和下驅動輥均作順時針轉動，通過液壓系統使控制驅動壓輥8的左油缸2伸出活塞桿推動滑動架4往右移，使壓輥8、上驅動輥11、下驅動輥12三者夾住竹段10，使竹段脫離擱架13上抬作逆時針轉動并進行圓直，圓直后的竹段10與壓輥8緊貼無縫，激光傳感器9便沒有光束從壓輥8與竹段10之間通過，指令液壓系統的換向閥16換向，上油缸7將壓尺架6及壓尺和下油缸5將旋刀架15及旋刀推向壓緊與旋切位置，將竹段10旋切成單板，單板的厚度由控制旋刀架15位置的凸輪14調節，當竹段旋切到竹壁薄至一定程度時，壓輥8施加予竹段的壓力會突然變小，則電控壓力表的液壓壓力瞬時降低，控制換向閥16、17換向，壓輥8、旋刀架15、壓尺架6全部左移至原位，該竹段旋切完畢，等待新換的竹段上架再旋切。下面對液壓系統的動作過程作一介紹在與機械傳動配合的電機起動后，壓輥8、上驅動輥11和下驅動輥12均作順時針轉動時，電機起動使油泵18工作，ICT (線圈)通電，液壓系統中壓力油通過電磁換向閥17進入左油缸的左腔，此時右腔的油回油箱，其活塞向右移動，活塞桿伸出推動滑動架4及固定在該架上的各部件沿導軌3右移，其中壓輥8的右移過程中先與上、下驅動輥一起夾壓竹段，將竹段抬起并作逆時針轉動，逐漸使軟化過的竹段變直變圓，直到壓輥8與竹段10之間無縫隙，激光傳感器的光束不能穿過，以此為信息指令3CT通電，上油缸7和下油缸5的活塞桿伸出，推動壓尺架6上的壓尺緊壓竹段10外表面，推動旋刀架15緊貼在凸輪14的既定弧面上，使旋刀刀刃處于旋切的位置，竹段開始旋切出單板，當竹段剩余部分變薄至一定程度時，其抗壓能力會顯著下降，導致液壓系統的油壓快速下降，此時電控壓力表使3CV失電、4CV通電，旋刀架和壓尺架復位，再使ICV失電、2CV通電，拉動滑動架4連同壓輥8恢復原態，等待再上竹段旋切。 本裝置相比現有技術有如下幾方面的創新一是旋刀與壓尺單獨驅動，各自獨立，單板的厚度調節由凸輪的選定弧面來決定，調節快捷方便。二是旋刀與壓尺的移位由油缸直接推動與控制，力的傳遞環節少，結構簡單。三是竹段的圓直靠三輥的機械力的作用來實現，原料竹段的彎曲與不圓直均可利用，出單板率高。四是機架為三位體機架，左側與右側是固定機架，中間是滑動機架。五是竹單板的厚度由凸輪調節，不需要與驅動輥的轉速掛勾，因此外驅動時竹段的瞬時打滑現象對竹單板的旋切和厚度影響很小。如圖3所示，整個凸輪面每隔30°分成一個區塊，共12個區塊，它們是一個等半徑弧面與一個過渡弧面一一間隔排列，則共有六個等半徑弧面。六個等半徑弧面各有其不同的半徑值，緊貼旋刀架的是大半徑弧面的會旋切薄的竹單板，緊貼旋刀架的是小半徑弧面的會旋切厚的竹單板，只需選定一個等半徑弧面緊貼旋刀架，即可定下旋切這批單板的厚度。六是以激光傳感器與電控壓力表作為信號源。
權利要求
1.一種原竹段單板旋切裝置，由機械和液壓系統兩大部分組成，包括機架、壓輥、油缸、旋刀、壓尺，其特征是機架為三位體機架，左側的機架(I)上固定有驅動滑動架(4)的左油缸(2)，中間有固定激光傳感器(9)、凸輪(14)、壓輥(8)、壓尺架(6)及其上油缸(7)、旋刀架(15)及其下油缸(5)，井能沿導軌(3)左右移動的滑動架(4)，右側有固定上下驅動輥(11、12)、電機及其傳動裝置和放置竹段的擱架(13)，激光傳感器(9)的發光元件和接收光元件分設于壓輥(8)與原竹段(10)貼靠處的上下方，左油缸(2)、上油缸(7)和下油缸(5)通過油管與電磁換向閥(16、17)、溢流閥(19)、電控壓力表(20)、油泵(18)和油箱連接成液壓系統，壓尺架(6)及壓尺和旋刀架(15)及旋刀各自獨立設置，分別與上油缸(7)和下油缸(5)連接。
2.用權利要求I所述的原竹段單板旋切裝置，旋切原竹段單板的方法，其特征是按如下步驟進行 1)竹段的截取與預處理選3-6年竹齡的新鮮竹段，段長400-800mm，外徑>50mm,竹段兩端周長差< 10_，砂平外節，打通內節； 2)竹段的軟化處理將新鮮竹段在80-100°C常壓下水煮2h-6h，或用體積比為30%質量濃度的氨水水=I 3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用質量比為15% -20%的尿素水溶液浸泡12h-24h進行軟化,軟化后即送旋切； 3)上架旋切將剛軟化畢的竹段(10)立即放在擱架(13)上，開動與機械傳動配合的電機和與液壓傳動配合的電機，通過機械傳動使壓輥(8)、上驅動輥(11)和下驅動輥(12)均作順時針轉動，通過液壓系統使控制壓輥(8)的左油缸(2)伸出活塞桿推動滑動架(4)往右移，使壓輥(8)、上驅動輥(11)、下驅動輥(12)三者夾住竹段(10)，使竹段脫離擱架(13)上抬作逆時針轉動并進行圓直，圓直后的竹段(10)與壓輥(8)緊貼無縫，激光傳感器(9)便沒有光束從壓輥(8)與竹段(10)之間通過，指令液壓系統的換向閥(16)換向，上油缸(7)將壓尺架(6)及壓尺和下油缸(5)將旋刀架(15)及旋刀推向壓緊和旋切位置，將竹段(10)旋切成單板，單板的厚度由控制旋刀架位置的凸輪(14)調節，當竹段旋切到竹壁薄至一定程度時，壓輥(8)施加予竹段的壓カ會突然變小，則電控壓カ表的液壓壓カ瞬時降低，控制換向閥(16、17)換向，壓輥(8)、旋刀架(15)、壓尺架(6)全部左移至原位，該竹段旋切完畢，等待新換的竹段上架再旋切。
全文摘要
一種原竹段單板旋切裝置，三位體機架，左側機架(1)固定有驅動滑動架(4)的左油缸(2)，中間有固定激光傳感器(9)、凸輪(14)、壓輥(8)、壓尺架(6)及其上油缸(7)、旋刀架(15)及其下油缸(5)、并能沿導軌(3)左右移動的滑動架，右側固定有上下驅動輥(11、12)、電機及其機械傳動裝置、放置竹段(10)的擱架(13)，三個油缸通過油管與電磁換向閥(16、17)、溢流閥(19)、電控壓力表(20)、油泵(18)和油箱連接組成液壓系統。用本裝置旋切單板需經如下三個步驟一是竹段的截取與預處理，二是竹段的軟化處理，三是上架旋切。本裝置結構簡單，以機械力對原竹段圓直，不損耗原料，原料來源廣泛，竹單板產出率高，單板厚度的調節方便。
文檔編號B27L5/02GK102785277SQ20121031223
公開日2012年11月21日 申請日期2012年8月29日 優先權日2012年8月29日
發明者修樹東, 徐云杰, 錢俊 申請人:浙江農林大學