一种自动化破竹机的制作方法

本实用新型涉及竹制品加工领域，具体涉及一种自动化破竹机。

背景技术：

在竹凉席、竹地板和竹菜板的生产过程中，第一道工序是将竹筒剖成竹条。现有的破竹机种类较多，如公开号为CN 102717414 B的中国专利公开了一种新型数控破竹机，但是其存在如下的缺陷：

1、对竹筒的输送不可靠，导致竹筒无法顺利依次传递；

2、切割竹筒的时候，对竹筒的定位不可靠，切割容易出错；

3、没有设置将最后切割的竹条输送出去的机构，自动化程度不高；

4、控制系统不能准确控制各装置的协调运行。

技术实现要素：

综上所述，为了克服现有技术存在的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自动化破竹机。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种自动化破竹机，包括送料装置、夹持定位装置、破竹推盘装置、刀具转盘装置和输出装置，所述送料装置和所述夹持定位装置分别处于所述破竹推盘装置一端的两侧，所述刀具转盘装置处于所述破竹推盘装置靠近所述送料装置和所述夹持定位装置的一端的前部，所述输出装置处于所述刀具转盘装置的尾部。

本实用新型的有益效果是：该破竹机能准确控制各装置的协调运行，对竹筒的输送、定位可靠，能准确将竹筒切割成竹条，并且能将最后切割的竹条输送出去，自动化程度较高，提高生产效率。

在上述技术方案的基础上，本实用新型还可以做如下改进：

进一步，所述送料装置包括进料导架和机架，所述机架竖直设置，所述进料导架和所述夹持定位装置分别处于所述机架的两侧；在所述机架上的两侧分别在竖直方向绕设可传动的设有传动链条，所述传动链条上均匀设有向其外侧延伸且用于输送竹筒的U型板；在所述进料导架上设有带动所述传动链条转动的进料电机，所述进料导架上的导料板朝所述传动链条斜向下延伸将竹筒输送给处于下方的U型板；

所述机架一侧的顶部设有用于检测竹筒到达机架顶部位置的到位感应器，所述机架另一侧的顶部设有用于检测到达机架顶部位置的竹筒的直径的直径检测感应器。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现向破竹机送入竹筒以及对竹筒直径的测量。

进一步，所述机架远离所述进料导架的一侧设有倒置的L型支架，所述支架顶部的横杆上设有挡杆，所述挡杆的一端通过弹簧与所述横杆的中部连接，所述挡杆的另一端斜向下延伸后到达所述传动链条的顶部，并且所述挡杆的中部铰接在所述横杆靠近所述传动链条一侧端部。

采用上述进一步方案的有益效果是：竹筒输送到到位感应器的位置停顿一下，在弹簧的作用下，两个带弹簧的挡杆压紧竹筒，防止竹筒在惯性的作用下脱出U型板；直径检测感应器测试完竹筒的直径后，链条继续起到，挡杆对竹筒的压力还会产生一定的作用，使得竹筒可以比较稳定的滚落到的夹持定位装置上去。

进一步，所述夹持定位装置包括支撑板、夹持臂和气缸；所述支撑板有两个，两个所述支撑板铰接在所述破竹推盘装置一端的上表面，并且所述支撑板与处于顶部U型板上的竹筒的两端位置一一对应，在所述支撑板上设有承接住沿着所述挡杆从所述U型板上滚落的竹筒的卡槽；所述夹持臂处于所述支撑板的上方；所述气缸有两个，两个所述气缸分别处于所述破竹推盘装置一端的两侧，其分别通过连杆与所述支撑板和所述夹持臂连接并带动两者相对摆动夹持住滚落的竹筒。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现对竹筒的定位并夹持，保证后面能准确切割竹筒。

进一步，所述破竹推盘装置包括工字梁和鞍座；所述支撑板铰接在所述工字梁一端的上表面，所述气缸分别处于所述工字梁一端的两侧；

所述工字梁为长条结构，在所述工字梁上可滑动的设有所述鞍座，所述鞍座上设有将所述支撑板和所述夹持臂夹持住的竹筒推向所述刀具转盘装置进行切割的推杆。

进一步，所述工字梁上设有供所述鞍座滑动的滑轨，在所述工字梁的两侧设有带动所述鞍座沿着所述滑轨移动的拖动链条，在所述工字梁的底部设有带动所述拖动链条转动的驱动电机。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现将夹持的竹筒准确的推向刀具转盘。

进一步，所述刀具转盘装置包括机台、转盘和刹车机构，所述机台处于所述工字梁一端的前部，在所述机台靠近所述工字梁的外侧可转动的设有所述转盘，所述转盘上靠近其外周的位置处均匀环形布置有多个圆孔，每一个所述圆孔位置处分别设有用于切割不同直径的竹筒的刀盘；所述刀盘包括多个相对所述圆孔均匀布置的刀片，同一个所述刀盘的刀片的一端汇集在所述圆孔的圆心且靠近所述工字梁的外侧，其另一端朝所述圆孔的内壁斜向延伸；

所述工字梁与所述转盘之间设有用于检测被夹持的竹筒的位置的第一定位传感器，所述转盘上设有与所述刀盘一一对应的且用于检测对应刀盘位置的第二定位传感器；所述机台上设有带动所述转盘转动，并通过所述第一感应器和所述第二感应器的检测结果来将对应的所述刀盘与夹持住的竹筒轴向对齐的定位电机，所述推杆将夹持住的竹筒推向对应的所述刀盘进行切割，所述机台上且对应所述转盘的下方设有控制所述转盘转动的速度的刹车机构。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现根据竹筒的直径选取刀盘，并对竹筒进行切割。

进一步，所述输出装置包括收集筒、压条机构和输出电机；所述机台上且对应所述刀盘中与夹持住的竹筒对齐的一个的位置处设有支撑座；所述收集筒为一个端口较大另一个端口较小的锥形空心结构，所述收集筒较大的端口固定在所述支撑座上，所述收集筒较小的端口朝着远离所述转盘的方向水平延伸与所述压条机构连接，并且所述收集筒、所述刀盘中与夹持住的竹筒对齐的一个以及夹持住的竹筒三者轴向对齐，竹筒被对应的所述刀盘切割成的竹条穿过所述圆孔进入到所述收集筒内后，再通过所述压条机构输出到破竹机外；

所述压条机构包括压轮和减速箱；所述压轮有两组，两组所述压轮上下设置在所述收集筒较小端口的外侧；所述输出电机处于所述机台的底部，并且所述输出电机的输出端通过所述减速箱带动所述压轮滚动并将切割成的竹条从上下两组压轮之间输出到破竹机外。

采用上述进一步方案的有益效果是：实现对切割后的竹条输出，并在输出的同时通过压条机构对其压滚有助于定型。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为送料装置图；

图3为夹持定位装置和破竹推盘装置的的装配图；

图4为刀具转盘装置和输出装置的装配图；

图5为控制系统的原理框图；

图6为控制系统的流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、送料装置，1-1、进料导架，1-1-1导料板，1-2、机架，1-3、传动链条，1-4、U型板，1-5、进料电机，1-6、到位感应器，1-7、直径检测感应器，1-8、支架，1-8-1、挡杆，1-8-2、弹簧；2、夹持装置，2-1、支撑板，2-2夹持臂，2-3、气缸；3、破竹推盘装置，3-1、工字梁，3-1-1、滑轨，3-2、鞍座，3-4、拖动链条，3-5驱动电机；4、刀具转盘装置，4-1、机台，4-2、装盘，4-3、刹车机构，4-4、刀盘，4-5、定位电机，4-6、第一定位传感器，4-7、第二定位传感器，5、输出装置，5-1、收集筒，5-2、压条机构，5-2-1、压轮，5-2-2、减速箱，5-3、输出电机，5-4、支撑座。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

如图1所示，一种自动化破竹机，包括送料装置1、夹持定位装置2、破竹推盘装置3、刀具转盘装置4、输出装置5和控制系统，所述送料装置1和所述夹持定位装置2分别处于所述破竹推盘装置3一端的两侧，所述刀具转盘装置4处于所述破竹推盘装置3靠近所述送料装置1和所述夹持定位装置2的一端的前部，所述输出装置5处于所述刀具转盘装置4的尾部；所述控制系统先控制所述夹持定位装置2将所述送料装置1输送的竹筒夹持住，并控制所述刀具转盘装置4与夹持住的竹筒对位，再控制所述破竹推盘装置3将夹持住的竹筒推向所述刀具转盘装置4切割成竹条，最后控制所述输出装置5将竹条输出。

如图2所示，所述送料装置1包括进料导架1-1和机架1-2，所述机架1-2竖直设置，所述进料导架1-1和所述夹持定位装置2分别处于所述机架1-2的两侧；在所述机架1-2上的两侧分别在竖直方向绕设可传动的设有传动链条1-3，所述传动链条1-3上均匀设有向其外侧延伸且用于输送竹筒的U型板1-4；在所述进料导架1-1上设有带动所述传动链条1-3转动的进料电机1-5，所述进料导架1-1上的导料板1-1-1朝所述传动链条1-3斜向下延伸将竹筒输送给处于下方的U型板1-4。所述机架1-2一侧的顶部设有用于检测竹筒到达机架1-2顶部位置的到位感应器1-6，所述机架1-2另一侧的顶部设有用于检测到达机架1-2顶部位置的竹筒的直径的直径检测感应器1-7。

所述机架1-2远离所述进料导架1-1的一侧设有倒置的L型支架1-8，所述支架1-8顶部的横杆上设有挡杆1-8-1，所述挡杆1-8-1的一端通过弹簧1-8-2与所述横杆的中部连接，所述挡杆1-8-1的另一端斜向下延伸后到达所述传动链条1-3的顶部，并且所述挡杆1-8-1的中部铰接在所述横杆靠近所述传动链条1-3一侧的端部。

如图3所示，所述夹持定位装置2包括支撑板2-1、夹持臂2-2和气缸2-3；所述支撑板2-1有两个，两个所述支撑板2-1铰接在所述破竹推盘装置3一端的上表面，并且所述支撑板2-1与处于顶部U型板1-4上的竹筒的两端位置一一对应，在所述支撑板2-1上设有承接住沿着所述挡杆1-8-1从所述U型板1-4上滚落的竹筒的卡槽；所述夹持臂2-2处于所述支撑板2-1的上方；所述气缸2-3有两个，两个所述气缸2-3分别处于所述破竹推盘装置3一端的两侧，其分别通过连杆与所述支撑板2-1和所述夹持臂2-2连接并带动两者相对摆动夹持住滚落的竹筒。

如图3所示，所述破竹推盘装置3包括工字梁3-1和鞍座3-2；所述支撑板2-1铰接在所述工字梁3-1一端的上表面，所述气缸2-2分别处于所述工字梁3-1一端的两侧；

所述工字梁3-1为长条结构，在所述工字梁3-1上可滑动的设有所述鞍座3-2，具体如下：所述工字梁3-1上设有供所述鞍座3-2滑动的滑轨3-1-1，在所述工字梁3-2的两侧设有带动所述鞍座3-2沿着所述滑轨3-1-1移动的拖动链条3-4，在所述工字梁3-1的底部设有带动所述拖动链条转动的驱动电机3-5。

所述鞍座3-2上设有将所述支撑板2-1和所述夹持臂2-2夹持住的竹筒推向所述刀具转盘装置4进行切割的推杆3-3。

如图4所示，所述刀具转盘装置4包括机台4-1、转盘4-2和刹车机构4-3，所述机台4-1处于所述工字梁3-1一端的前部，在所述机台4-1靠近所述工字梁3-1的外侧可转动的设有所述转盘4-2，所述转盘4-2上靠近其外周的位置处均匀环形布置有多个圆孔，每一个所述圆孔位置处分别设有用于切割不同直径的竹筒的刀盘4-4；所述刀盘4-4包括多个相对所述圆孔均匀布置的刀片，同一个所述刀盘4-4的刀片的一端汇集在所述圆孔的圆心且靠近所述工字梁3-1的外侧，其另一端朝所述圆孔的内壁斜向延伸；

所述工字梁3-1与所述转盘4-2之间设有用于检测被夹持的竹筒的位置的第一定位传感器4-6，所述转盘4-2上设有与所述刀盘4-4一一对应的且用于检测对应刀盘4-4位置的第二定位传感器4-7；所述机台4-1上设有带动所述转盘4-2转动，并通过所述第一感应器4-6和所述第二感应器4-7的检测结果来将对应的所述刀盘4-4与夹持住的竹筒轴向对齐的定位电机4-5，所述推杆3-3将夹持住的竹筒推向对应的所述刀盘4-4进行切割，所述机台4-1上且对应所述转盘4-2的下方设有控制所述转盘4-2转动的速度的刹车机构4-3。

如图4所示，所述输出装置5包括收集筒5-1、压条机构5-2和输出电机5-3；所述机台4-1上且对应所述刀盘4-4中与夹持住的竹筒对齐的一个的位置处设有支撑座5-4；所述收集筒5-1为一个端口较大另一个端口较小的锥形空心结构，所述收集筒5-1较大的端口固定在所述支撑座5-4上，所述收集筒5-1较小的端口朝着远离所述转盘4-2的方向水平延伸与所述压条机构5-2连接，并且所述收集筒5-1、所述刀盘4-4中与夹持住的竹筒对齐的一个以及夹持住的竹筒三者轴向对齐，竹筒被对应的所述刀盘4-4切割成的竹条穿过所述圆孔进入到所述收集筒5-1内后，再通过所述压条机构5-2输出到破竹机外；

所述压条机构5-2包括压轮5-2-1和减速箱5-2-2；所述压轮5-2-1有两组，两组所述压轮5-2-1上下设置在所述收集筒5-1较小端口的外侧；所述输出电机5-3处于所述机台3-1的底部，并且所述输出电机5-3的输出端通过所述减速箱5-2-2带动所述压轮5-2-1滚动并将切割成的竹条从上下两组压轮5-2-1之间输出到破竹机外。

如图5所示，所述控制系统包括电源模块、主控板和8路可控硅交流放大管模块。所述电源模块包括AC380电源、AC220V电源、DC12V电源以及DC5V电源，其分别为所述送料装置1、所述夹持定位装置2、所述破竹推盘装置3、所述刀具转盘装置4和所述输出装置5的运行提供电能。所述主控板为基于STM32F103ZET6芯片的STM32主控板，其通过所述到位检测传感器1-6、所述第一感应器4-6和所述第二感应器4-7采集电感式接近开关输入的数字信号，通过所述直径检测传感器1-7采集测量竹筒直径光幕输入的模拟信号，并且将数字信号和模拟信号转变成低电压控制信号后输出；所述8路可控硅交流放大管模块，其将所述主控板输出的低电压控制信号转变为通过处理所述送料装置1、所述夹持定位装置2、所述破竹推盘装置3、所述刀具转盘装置4和所述输出装置5之间的逻辑关系来控制其协调运行的高电压的控制信号，具体如下：所述高电压的控制信号通过控制所述进料电机1-5、所述驱动电机3-5、所述定位电机4-5和所述输出电机5-3各自的继电器来分别控制所述送料装置1、所述破竹推盘装置3、所述刀具转盘装置4和所述输出装置5的运行；所述高电压的控制信号通过控制所述气缸2-3的电磁阀来控制所述夹持定位装置2的运行。

下面介绍该自动化破竹机的一个破竹工作周期，如图6所示：

1)当用户开机后，主控板控制定位电机4-5启动使刀盘4-4回到初始位置，以防止鞍座3-2运作过程中推杆3-3撞坏刀盘4-4；

2)刀盘4-4回到初始位置后，主控板控制驱动电机3-5启动驱动鞍座3-2滑动，当鞍座3-2接触到工字梁3-1上的末尾接触开关后，驱动电机3-5停止转动，鞍座3-2也随之停止；

3)紧接着主控板通过启动气缸2-3，将支撑板2-1从水平状态变为竖直状态立在工字梁3-1上；

4)然后主控板再控制进料电机1-5启动，将竹筒送到机架1-2的顶部，当到位感应器1-6检测到机架1-2顶部有竹筒时，主控板控制进料电机1-5停止，并通过直径检测感应器1-7对竹筒的直径进行测量；

5)测量结束后，主控板控制定位电机4-5启动，针对竹筒的直径选取相应刀片的刀盘4-4；

6)待刀盘4-4选好后，进料电机1-5再次启动将竹筒送到支撑板2-1上的卡槽内，然后，夹持臂2-2在气缸2-3的驱动下将支撑板2-1卡槽内的竹筒压住，并启动驱动电机3-5；

7)当推杆3-3在驱动电机3-5的带动下运行一段距离后接触到感应开关，此时支撑板2-1和夹持臂2-2放开即回到初始位置；

8)推杆3-3继续前进，直至把竹筒推向选取的刀盘4-4完全破开为止，并自动掉头；

9)当推杆3-3掉头，鞍座3-2碰到尾部接近开关后，驱动电机3-5停止运转；与此同时，切割好的竹条通过收集筒5-1再经压条机构5-2输出到破竹机外，至此，完成一个破竹工作周期。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。