专利名称：柔性数控旋切机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于木材加工设备技术领域，具体涉及一种柔性数控加工技术应用于旋切机上的柔性数控旋切机。
背景技术：
随着全球经济的快速发展及人民生活水平的不断提高，建筑工程行业、装修装璜行业、办公及家庭家具行业等发展迅速，对胶合板的需求量愈来愈大，对产品质量要求也愈来愈高。旋切机是胶合板生产中板材机械设备中的关键设备，在很大程度上决定了单板和胶合板的质量。传统的木材旋切采用有卡轴旋切，这些机械式的单卡轴旋切机，由于存在卡芯，小于一定直径的木材就无法旋切，木段旋切后的剩余木芯直径大，一般为60_左右,浪费木材。卡头直径越大，木段旋切后的剩余木芯直径也越大，这无疑是给日趋枯竭的木材资源雪上加霜。如果采用卡头直径小，在旋切大直径木段时，由于木段和卡头的接触面太小，木段承受不了切削所需的扭矩，而使木段拧芯出现打滑现象。为了解决此问题，市场上研制出了液压双卡轴旋切机，即当木段直径大时，用大卡头旋切，当木段旋切一定直径后，自动改用小卡头旋切，这样木芯直径有所下降。但当木段旋切到一定的直径后，由于卡头的轴向力，刀体和压尺的共同作用，会使木段出现弯曲，或卡头与木段相接触处的木材出现劈裂现象而不能正确旋切，故木芯直径仍较大。无卡轴旋切机没有用来夹持原木的卡轴，靠驱动辊驱动原木进行旋切。由于没有卡轴，减小了剩余木芯直径，使木材利用率提高10%以上，可把木段最小直径旋到40_左右。无卡轴旋切机的研制成功使我国的胶合板设备有了一个较大进步。在旋切机的控制方面，绝大多数胶合板生产厂家在单板生产过程中，主要采用机械和人工操作相结合，自动控制程度低，劳动强度大，加工精度不高，影响胶合板产品的质量。但这些旋切机大部分采用的是机械式的控制，设备笨重，存在能源消耗大，工作环境恶劣，环境污染严重；控制精度低，加工精度有限；自动化程度低，劳动强度大，生产效率低；加工范围窄，原材料浪费严重等缺点。
实用新型内容为解决现有技术存在的上述缺陷，本实用新型的目的在于提供一种设备结构简化，控制精度高，加工质量好，自动化程度高，扩大加工范围，提高原材料利用率的柔性数控旋切机。为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是该柔性数控旋切机具有刀床进给机构、夹持机构、驱动系统、刀具机构、刀头摆动机构和数控系统，刀床进给机构由进给箱及进刀座两部分组成，刀具机构具有刀床，刀床上装有旋刀和压尺，其特征在于所述数控系统由计算机、运动控制器、连接板、伺服驱动器、伺服电机和控制软件构成，连接板连接数控系统的硬件，运动控制器通过伺服驱动器驱动连接伺服电机，所述伺服电机包括主驱动电机、刀床进给电机、卡头更换电机和刀头摆动电机；所述夹持机构为大卡头_小卡头转换机构，所述进给箱具有三个主动辊，三个主动辊始终与原木接触，在其中的一个主动辊的外表面上设有小刀齿。所述大卡头-小卡头转换机构包括一大卡头和小卡头,大卡头套装在小卡头上，大小卡头可相对移动并分别与卡头更换电机连接。采用上述技术方案的有益效果该柔性数控旋切机用数控系统取代机械旋切机笨重的凸轮凹道结构，使旋切机结构简化，降低了消耗和污染，数控系统可以使设备的机械结构大为简化，能够自动提供、满足不同的切削厚度要求的进给速度变化规律控制信号，实现设备的智能化、数控化，使设备的操作更加简便高效，大大提高设备的技术性能，降低能源消耗，改善工作环境，减少环境污染；提高控制精度，提高加工质量；降低劳动强度，提高生产效率，缩短产品的制造周期；同时利用数控系统的柔性加工特性，采用原木表面裂隙法，由于主动辊的外表面上设有小刀齿，在旋切单板的过程中使单板紧面产生大量的裂纹，使单板间纤维的结合受到一定程度的破坏，以消除其内应力，从而获得柔软平整的单板。夹持机构为大卡头-小卡头转换机构，当木芯直径较大时，采用大卡头夹持，旋切到一定尺寸时大卡头在更换电机的带动下由小卡头夹持，大卡头退出，旋切至小卡头位置时，小卡头也退出，由进给箱的三个主动辊始终与原木接触，在其中的一个主动辊的外表面上设有小刀齿， 通过主动辊的驱动带动原木旋转，实现无卡切削。提高旋切机的加工范围，有效的提高原材料的利用率，降低成本。该柔性数控旋切机主要特点如下I、旋切速度快，生产效率高。出板线速度达35m/min，以I. 2mm板厚测算每班产量可达40m3左右。2、板厚种类多。可在O. Imm 4mm之间(无级变速)任选。3、剩余木芯小。最小木芯直径仅15mm，木材利用率高。4、单板精度好。经初步检测，达到有卡旋切机的板厚精度。5、整机一体化，自动化程度高，维护方便。对操作者技术素质要求较低，参数设定好以后，一键即可完成全部操作。
以下结合附图
对本实用新型的具体实施例作进一步详细的说明。图I为本实用新型柔性数控旋切机的总体结构示意图。图2为主动辊的结构示意图。图3为图2的左视图。图4为柔性数控旋切机控制系统框图。
具体实施方式
如图I所示的柔性数控旋切机，具有机座1，机座I上设有刀床进给机构、夹持机构、驱动系统、刀具机构、刀头摆动机构和数控系统。刀床进给机构由进给箱7及进刀座4两部分组成，刀床进给电机2驱动蜗杆3，蜗杆3与蜗轮6配合传动，蜗轮6驱动丝杆5转动，从而带动刀具机构的进给。刀具机构具有刀床11，刀床11上装有旋切刀9、大刀具8和压尺，刀具机构固定在刀床进给机构10上。如图2、3所示柔性数控旋切机进料口具有三个主动辊12、16、17，三个主动辊始终与原木13接触，在主动辊16的外表面上设有小刀齿26对原木进行柔性处理，即采用原木表面裂隙法，在旋切单板的过程中使单板紧面产生大量的裂纹，使单板间纤维的结合受到一定程度的破坏，以消除其内应力，从而获得柔软平整的单板。夹持机构包括有大卡头14、小卡头15及其转换机构，大卡头14套装在小卡头15外侧，大小卡头可相对移动并分别与卡头更换电机连接。当原木直径较大时由大卡头14进行夹紧，当原木切削至大卡头位置时小卡头伸出夹紧，大卡头退出，当原木切削至小卡头位置时小卡头退出，由三个主动辊12、16、17驱动原木旋转，实现无卡切削。如图4所示的柔性数控旋切机的数控系统由计算机18、运动控制器19、连接板20、伺服驱动器21、伺服电机22、 23、24、25和控制软件构成，连接板20连接数控系统的硬件，运动控制器19通过伺服驱动器21驱动连接伺服电机，伺服电机包括主驱动电机22、刀床进给电机23、卡头更换电机24和刀头摆动电机25。
权利要求1.一种柔性数控旋切机，具有刀床进给机构、夹持机构、驱动系统、刀具机构、刀头摆动机构和数控系统，刀床进给机构由进给箱及进刀座两部分组成，刀具机构具有刀床，刀床上装有旋刀和压尺，其特征在于所述数控系统由计算机、运动控制器、连接板、伺服驱动器、伺服电机和控制软件构成，连接板连接数控系统的硬件，运动控制器通过伺服驱动器驱动连接伺服电机，所述伺服电机包括主驱动电机、刀床进给电机、卡头更换电机和刀头摆动电机；所述夹持机构为大卡头-小卡头转换机构，所述进给箱具有三个主动辊，三个主动辊始终与原木接触，在其中的一个主动辊的外表面上设有小刀齿。
2.根据权利要求I所述的柔性数控旋切机，其特征在于所述大卡头-小卡头转换机构包括一大卡头和小卡头，大卡头套装在小卡头上，大小卡头可相对移动并分别与卡头更换电机连接。
专利摘要本实用新型公开了一种柔性数控旋切机，具有刀床进给机构、夹持机构、驱动系统、刀具机构、刀头摆动机构和数控系统，刀床进给机构由进给箱及进刀座两部分组成，刀具机构具有刀床，刀床上装有旋刀和压尺，其中所述数控系统由计算机、运动控制器、连接板、伺服驱动器、伺服电机和控制软件构成，连接板连接数控系统的硬件，运动控制器通过伺服驱动器驱动连接伺服电机，所述伺服电机包括主驱动电机、刀床进给电机、卡头更换电机和刀头摆动电机；所述夹持机构为大卡头-小卡头转换机构，所述进给箱具有三个主动辊，三个主动辊始终与原木接触。与现有技术相比，提高旋切机的加工范围，有效的提高原材料的利用率，降低成本。
文档编号B27L5/02GK202556532SQ20122016899
公开日2012年11月28日 申请日期2012年4月20日 优先权日2012年4月20日
发明者刘品潇, 王林鸿, 陈红毅, 陈连山, 吕德永, 刘硕, 刘永强, 王路宽, 梁秀山, 张洪峰, 刘宏伟 申请人:南阳理工学院, 刘品潇, 王林鸿, 王路宽