专利名称：一种新型数控破竹机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于竹材加工机械领域，主要涉及竹凉席生产中将圆形竹筒经ー次撞击剖分成竹条并实现自动换刀和自动上料的ー种新型数控破竹机。
背景技术：
竹凉席生产エ序主要有破竹、开片、刮青、拉丝、编织、缝边等。破竹是生产竹凉席的第一道エ序，毎年竹凉席生产用的破竹机需求在1000台以上。目前国内使用的破竹机仍是80年代设计的一种老式的破竹机，其推板由安装在エ字梁两边的链条驱动，上料、换刀均依靠人工。老式的破竹机工作吋，由于带动推板运动的心轴安装在驱动链条的ー侧，形成偏载，所以常使驱动链条断裂；由于竹筒直径大小不一，老式的破竹机中又没有设置竹筒直径测量装置，所以破竹时需根椐操作エ的经验目测竹筒小头直径后根椐竹筒小头直径的大小更换刀片数量不同的组合刀，如果目测不准确，有时会造成竹材的浪费，有时会使剖开的 竹片宽度有很大的误差(比如要求剖开的竹片小头宽度为25mm，等宽加工后拉丝5根，每根竹丝宽度5mm ;设竹筒小头内孔直径为79. 6mm、内周长250mm,正好可剖10片；若目测不准，用的是9片组合刀，则竹材浪费10% ;若用11片组合刀，剖开的竹片宽度只有22. 7mm,等宽加工后拉丝5根，每根竹丝宽度只有4. 5mm,竹片宽度不满足要求，且等宽加工时定位也不准确)，同时组合刀具和竹筒不能实现自动对心，也会使剖开的竹片宽度产生误差，有时剖开的每片竹宽甚至相差很大；另外，由于上料、换刀均依靠人工，操作エ的劳动强度大，每台破竹机至少需要操作エ两人。
发明内容本实用新型的设计目的是提供ー种新型数控破竹机，主要解决破竹过程中的驱动链条断裂、自动上料、自动换刀及自动对心的问题。本实用新型的技术解决方案为ー种新型数控破竹机，包括床身导轨、转动机构、驱动链、竹筒上料机构、竹筒直径測量装置、步进电机、刀盘组合部件、竹筒定心组合部件、传动系统、摆动机构、推板组合部件、吊锤组成，其特征是床身导轨上装有推板组合部件，在两个导轨中间设有带动推板组合部件来回运动的驱动链，床身导轨的前端安装有可转动的刀盘组合部件，床身导轨的右则布置有竹筒上料机构，床身导轨左上方安放有两个可移动的竹筒定心组合部件。破竹前，推板组合部件停在床身导轨最前端，转动机构中的竹筒支承杆处于水平，两个竹筒定心组合部件位于床身导轨左侧；启动传动系统电机，推板组合部件在驱动链的带动下向床身导轨尾部移动，同时竹筒上料机构将竹筒输送至转动机构中的竹筒支承杆上，此时竹筒小头正好位于竹筒直径測量装置中；当推板组合部件前端退离竹筒直径測量装置的间距大于竹筒长度时，两个竹筒定心组合部件移至床身导轨的中间位置，随后测量过直径的竹筒被送入两个竹筒定心组合部件中，同时根椐測量出的竹筒小头直径和要求剖开竹片的宽度由控制程序计算出竹筒能剖开的片数，然后步进电机带动刀盘组合部件中的刀架转动，将对应的组合刀转至与竹筒对心的位置锁住，驱动链继续带动推板组合部件运动至床身导轨尾部停下；然后传动系统换向，驱动链带动推板组合部件向组合刀运动，运动一段距离后推板组合部件前端与竹筒接触，再向前移动ー小段距离后，竹筒前端与组合刀接触，此时破竹开始，两个竹筒定心组合部件在吊锤的带动下同时移至床身导轨左则，推板继续前行直至床身导轨前端，竹筒被剖成竹片；传动系统换向，推板组合部件在驱动链的带动下沿床身导轨开始退回，其余动作同上，如此循环往复。所述的驱动链由两条滚子链、两个长销轴、心轴、滚子组成，心轴上有两个孔，孔距等于滚子链的链节距，两个长销轴穿过心轴后两端再分别穿过两条滚子链上的套筒和外链板，滚子空套在心轴上，安装时将推板组合部件中间下方的竖板置于两条滚子链之间，而心轴及滚子位于推板组合部件中间下方竖板的U型槽中；当驱动链来回运动时，两条滚子链之间的心轴及滚子将带动推板组合部件沿床身导轨运动，从而实现了破竹和空回运动。 所述的竹筒定心组合部件中由支承板I、支承板II和销轴组成ー个V形支承，两个竹筒定心组合部件位于床身导轨左则时，支承板I处于水平位置，与支承板II成150度夹角；竹筒定心组合部件在摆动机构的推动下移向床身导轨中间位置的过程中，支承板I相对于支承板II绕销轴顺时针转动，当两个竹筒定心组合部件移至床身导轨中间位置时，支承板I与支承板II构成ー个120度的V形支承，測量后的竹筒被送入V形支承中；当竹筒与组合刀接触后(即破竹开始后)，为让开推板组合部件行进的通道，竹筒定心组合部件在吊锤的带动下开始向床身导轨左侧移动，同时支承板I相对于支承板II绕销轴逆时针转动至水平位置，保证了竹筒定心组合部件移出时支承板I不与竹筒发生干渉。由于采用了 V形支承，所以不论竹筒直径大小，竹筒中心始終位于同一垂直线上。所述的刀盘组合部件中刀架的同一圆上均布有8把组合刀，每把组合刀中的刀片数都不同，从7片到14片不等；当測量出竹筒小头的直径后，控制系统自动选择与该竹筒能剖开的竹片数相匹配的组合刀，然后由步进电机带动，将此组合刀转至与竹筒中心的垂直线边水平对齐，此对心方法保证组合刀中心与竹筒中心之间的距离误差最大不超过1mm，能满足破竹时的精度要求。所述的竹筒上料机构由两条滚子链组成，在两条滚子链相应的位置装上刮板，当两条滚子链运动吋，滚子链上两个刮板将料仓中的竹筒带出并送至竹筒直径測量装置中。所述的推板组合部件中的四个导向轮卡在床身导轨上，限制推板组合部件只能沿床身导轨来回运动；推板组合部件左右两侧分别装有平面凸轮，其左则水平布置的平面凸轮I控制摆杆机构将竹筒定心组合部件定时移至床身导轨的中间位置；其右则垂直布置的平面凸轮II通过转动机构控制竹筒支承杆处于水平和倾斜两种状态；当竹筒上料机构将竹筒送至竹筒直径測量装置中时，竹筒支承杆处于水平，当推板组合部件前端退离竹筒直径测量装置的间距大于竹筒长度时，竹筒支承杆处于倾斜状态，竹筒自动滚入两个竹筒定心组合部件的两个V形支承中。所述的传动系统中设有两个电磁摩擦离合器，其中ー个接合、一个分离或ー个分离、ー个接合可实现正反转，通过驱动链带动推板组合部件来回运动。本实用新型具有的优点和积极效果是由于采用两个特殊的长销轴将两条滚子链连接在一起，且驱动推板组合部件运动的心轴及滚子又位于两条滚子链中间，使两条滚子链不受偏载，防止了破竹机工作时的断链现象；由于增加了竹筒上料机构、竹筒直径測量装置、竹筒定心组合部件、刀盘组合部件，实现了竹筒的自动上料、自动换刀和自动定心，减少了ー个操作エ，降低了劳动强度，减小了剖开竹片的宽度误差，提高了竹材的利用率。
以下结合附图和实施例对本实用新型进ー步说明。图I表示数控破竹机中推板组合部件位于床身导轨前端的结构示意图。图2表示数控破竹机中推板组合部件位于床身导轨尾部的结构示意图。图3表示竹筒上料机构输送竹筒的情況。图4表示刀盘组合部件与竹筒对心的结构示意图。图5表示驱动链上的心轴及滚子置于推板组合部件中间下方竖板的U型槽中的情况。图6B-B剖视图，表示推板组合部件中四个导向轮卡在床身导轨上的情況。 图7A-A剖视图，表示长销轴、心轴、滚子、两条滚子链组合后的剖面图。图8表示转动机构中的竹筒支承杆处于水平位置和倾斜位置时的两种情況。图9表示竹筒定心组合部件的结构示意图。图中1、床身导轨2、转动机构3、驱动链4、竹筒上料机构5、竹筒直径測量装置6、步进电机7、刀盘组合部件8、竹筒定心组合部件9、传动系统10、摆动机构11、推板组合部件、12、吊锤13、竹筒；2_1、竹筒支承杆；3_1、长销轴3_2、心轴3-3、滚子3_4、滚子链；4_1、上料滚子链4-2、刮板；7-1、组合刀7-2、刀架；8-1、支承板I 8_2、销轴8_3、支承板II ；11-1、平面凸轮I 11-2、平面凸轮II 11-3、导向轮11-4、竖板。
具体实施方式
为进一歩了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下ー种新型数控破竹机由床身导轨I、转动机构2、驱动链3、竹筒上料机构4、竹筒直径测量装置5、步进电机6、刀盘组合部件7、竹筒定心组合部件8、传动系统9、摆动机构10、推板组合部件11、吊锤12组成(如图I所示)，安装时，推板组合部件11中的四个导向轮
II-3卡在床身导轨I上(如图6所示)，限制推板组合部件11只能沿床身导轨I来回运动，平面凸轮Ill-I水平安装在推板组合部件11左则，平面凸轮II11-2垂直安装在推板组合部件11右则(如图2所示)；将驱动链3上的心轴3-2及滚子3-3置于推板组合部件11底部竖板11-4的U形槽中(如图5所示)，带动推板组合部件11运动；床身导轨I的前端安装有可转动的刀盘组合部件7，刀盘组合部件7中刀架7-2上的同一圆上均布有8把组合刀7-1 (如图4所示)，每把组合刀7-1中的刀片数都不同，从7片到14片不等；床身导轨I右侧的竹筒上料机构4由两条上料滚子链4-1组成，在两条上料滚子链4-1相应的位置装上刮板4-2 (如图3所示)，当两条上料滚子链4-1运动时，其上的两个刮板4-2将料仓中的竹筒13带出并送至竹筒直径測量装置5中。破竹前，推板组合部件11停在床身导轨I前端(如图I所示)，转动机构2中的竹筒支承杆2-1处于水平，两个竹筒定心组合部件8位于床身导轨I左侧；启动传动系统电机，推板组合部件11在驱动链3的带动下向床身导轨I尾部移动，同时竹筒上料机构4将竹筒13输送至转动机构2中的竹筒支承杆2-1上(如图8所示)，此时竹筒13小头正好位于竹筒直径測量装置5中；当推板组合部件11退离竹筒直径測量装置5的间距大于竹筒13长度时，推板组合部件11左侧水平布置的平面凸轮
III-I通过摆动机构10将两个竹筒定心组合部件8推至床身导轨I的中间位置，随后推板组合部件11右侧垂直布置的平面凸轮II11-2控制转动机构2中的竹筒支承杆2-1转动，将被测量过的竹筒13送入两个竹筒定心组合部件8的V形支承中，同时根椐測量出的竹筒小头直径减去两倍的竹筒壁厚得到竹筒13小头的内径，再根椐内径和要求剖开竹片的宽度由控制程序计算出竹筒13能剖开的片数，然后步进电机6带动刀盘组合部件7中的刀架7-2转动，将与之匹配的组合刀7-1转至与竹筒13对心的位置锁住，驱动链3继续带动推板组合部件11运动至床身导轨I尾部停下(如图2所示)；接着传动系统9换向，驱动链3带动推板组合部件11向组合刀7-1运动，运动一段距离后推板组合部件11前端与竹筒13接触，再向前移动ー小段距离后，竹筒13前端与组合刀7-1接触，两个竹筒定心组合部件8 同时移至床身导轨I左则，推板组合部件11继续前行直至床身导轨I前端，竹筒13被剖成竹片；传动系统9换向，推板组合部件11在驱动链3的带动下沿床身导轨I再退回，其余动作同上，如此循环往复。
权利要求1.ー种新型数控破竹机，包括床身导轨(I)、转动机构(2)、驱动链(3)、竹筒上料机构(4)、竹筒直径測量装置(5)、步进电机(6)、刀盘组合部件(7)、竹筒定心组合部件⑶、传动系统(9)、摆动机构(10)、推板组合部件(11)、吊锤(12)，其特征是床身导轨⑴上装有推板组合部件(11)，在两个导轨中间设有带动推板组合部件(11)来回运动的驱动链(3)，床身导轨(I)的前端安装有可转动的刀盘组合部件(7)，床身导轨(I)的右则布置有竹筒上料机构(4)，床身导轨(I)左上方安放有两个可移动的竹筒定心组合部件(8)。
2.如权利要求I所述的ー种新型数控破竹机，其特征是驱动链(3)由两条滚子链(3-4)、两个长销轴(3-1)、心轴(3-2)、滚子(3-3)组成，安装时将心轴(3_2)及滚子(3_3)置于推板组合部件11中间下方竖板(11-4)的U型槽中。
3.如权利要求I所述的ー种新型数控破竹机，其特征是在刀盘组合部件(7)中刀架(7-2)的同一圆上均布有8把组合刀(7-1)，每把组合刀(7-1)中的刀片数都不同，从7片到14片不等。·
4.如权利要求I所述的ー种新型数控破竹机，其特征是竹筒上料机构(4)中的两条上料滚子链(4-1)上相应的位置装有刮板(4-2)。
5.如权利要求I所述的ー种新型数控破竹机，其特征是竹筒定心组合部件(8)中由支承板I (8-1)、支承板II (8-3)和销轴(8-2)组成ー个V形支承。
6.如权利要求I所述的ー种新型数控破竹机，其特征是推板组合部件(11)中的四个导向轮(11-3)卡在床身导轨⑴上，限制推板组合部件(11)只能沿床身导轨⑴来回运动。
专利摘要一种新型数控破竹机，其特征是床身导轨上装有推板组合部件，在两个导轨中间设有带动推板组合部件来回运动的驱动链，床身导轨前端安装有可转动的刀盘组合部件，床身导轨的右则布置有竹筒上料机构，床身导轨左上方安放有两个可移动的竹筒定心组合部件；推板组合部件空回时，竹筒上料机构先将竹筒送至测量装置中测出竹筒小头直径后，竹筒进入两个V形支承中，将相匹配的组合刀转至竹筒中心对齐，然后传动系统反向，推板组合部件将竹筒推向组合刀，竹筒被剖分为竹片。与老式的破竹机相比，数控破竹机实现了竹筒的自动上料、自动换刀和自动定心，减小了剖开竹片的宽度误差，提高了竹材的利用率。
文档编号B27L7/02GK202640520SQ201220237538
公开日2013年1月2日 申请日期2012年5月25日 优先权日2012年5月25日
发明者涂桥安, 何斌辉, 于春水, 陈慧明 申请人:南京林业大学