一种自动化锯竹设备的制作方法

本发明涉及竹木加工机械技术领域，特别是涉及一种自动化锯竹设备以及方法。

背景技术

在竹材初级加工过程中，首先要将原竹根据需要截成设定的长度，该操作称为原竹定段或原竹定长，然后将定长段竹筒送入下道工序。破竹开片设备，得到设定宽度的弧形竹片，此操作称为破竹开片，弧形竹片再按工艺要求进行下道工序加工。由于破竹开片，采用竹筒圆盘刀具，需由刀盘中心对刀心，与竹筒小头端面成90度运动将定段竹筒等分几片，在破竹的过程中，由于竹筒端面有竹节，竹筒与刀盘对中不准造成竹片不等分而使竹筒报废。

现有技术中的原竹定段工作通常采用先从竹篼端开始锯切加工的工艺方法，人工目测去除定长段小端竹节。是由人机合作共同完成，原竹由操作者拿起，让原竹的一端抵在锯切机的托竹座上，同时双手按住原竹，启动锯切机，横向移动竹子，直到原竹被切断，操作者才能松开托着原竹的手，继续送进未定段的原竹并重复前面的操作。如果遇到小端一定长度内有竹节，还需托着一端，将竹节去除。

由此可见，现有的原竹定段的过程中，人工操作所占的比重过大，操作者的劳动强度大，企业人工成本也大，存在生产安全问题。因此，如何设计一种能自动化生产小端无竹节的定长段的自动化锯竹设备是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能生产小端无竹节的定长段的自动化锯竹设备，提高定段工序的工作效率，减轻操作者的劳动强度，提高操作安全性，降低企业投入成本。

本发明的技术方案如下：

一种自动化锯竹设备，包括：

锯竹机构，用于锯切原竹的竹梢，锯切竹节以及对锯切竹梢后的原竹进行定长锯切形成定长段；

竹节检测机构，用于插入已切除竹梢端的所述原竹小端竹内腔进行竹节检测；

定位机构，用于确定所述定长段的起始位置，以使得所述锯竹机构根据已切除竹梢端的所述原竹小端竹内腔有无竹节情况，配合所述定位机构切锯所述定长段。

优选地，所述自动化锯竹设备还包括：

竹梢直径检测单元，检测所述竹梢直径等于所述定长段直径位置，以使得所述锯竹机构将竹梢切除。

优选地，所述锯竹机构包括第一锯切机和第二锯切机，所述第二锯切机配合所述竹节检测机构使用锯切竹节，所述第一锯切机用于切锯所述定长段和所述竹梢。

优选地，所述竹节检测机构包括避让机构、第一检测机构，所述第一检测机构设于所述避让机构顶部，所述避让机构可使所述第一检测机构升起或降落，所述第一检测机构用于对已切除竹梢的所述原竹内腔进行竹节检测。

优选地，所述避让机构包括第一安装板、可转动设于所述第一安装板上的第二安装板、与所述第一安装板和所述第二安装板连接的第一气缸，且使得所述第二安装板相对于所述第一安装板转动。

优选地，所述第一检测机构包括第二气缸、行程开关、探测块、第一限位块和第二限位块；

所述第二气缸固定设于所述第二安装板顶部，所述探测块设于所述第二气缸的伸缩杆的端部，所述第一限位块和所述第二限位块设于所述伸缩杆上，所述行程开关设于所述第一限位块和所述第二限位块之间，且固定安装于所述第二安装板上。

优选地，所述第一检测机构还包括导轨、滑台、第一挡板和检测杆；

所述导轨设于所述第二安装板顶部，所述滑台相对所述导轨滑动设置，所述第二气缸的伸缩杆与所述滑台连接，所述第一挡板固定设于所述滑台连接，所述第一挡板固定设于所述滑台远离所述第二气缸的端部，所述检测杆穿过所述第一挡块，所述探测块设于所述检测杆远离所述第二气缸的端部，所述第一限位块和所述第二限位块设于所述检测杆上，所述行程开关设于所述第一限位块与所述第二限位块之间，且固定安装于所述滑台上。

优选地，所述自动化锯竹设备还包括：

横向输送机构，用于将所述原竹沿着轴线方向输送进料；

设于所述横向输送机构侧部的纵向输送机构，用于将所述原竹逐个输送至所述横向输送机构；

所述进料夹紧机构，用于对所述横向输送机构上的所述原竹进行夹紧及输送至下一工位。

优选地，所述竹节检测机构一侧设有竹梢出料装置，

所述竹梢出料装置包括竹梢出料机构和第三感应单元，所述第三感应单元设于所述竹梢出料机构的侧部，用于感应所述竹梢输送情况，以使得控制所述竹梢出料机构的启停。

优选地，所述第一锯切机和所述第二锯切机之间设有第二感应单元，与所述第二感应单元相对应设置有夹紧导向装置，所述第二感应单元用于感应在所述第一锯切机和所述第二锯切机之间原竹的输送情况，且控制所述夹紧导向装置夹紧或松开所述原竹。

优选地，相对所述定长段轴线方向上设有出料推送机构，用于将所述定长段推出。

优选地，所述第一锯切机靠近入料口方向的一侧设有定长判断单元，所述定长判断单元与所述第一锯切机的距离等于所述定长段距离；

与所述定长判断单元相对应设有竹蔸出料机构，所述定长判断单元控制所述竹蔸出料机构的启停。

优选地，与所述横向输送机构相对设有第一感应单元，用于感应所述原竹的输送情况，以控制所述横向输送机构的启停。

一种锯竹方法，包括：

锯切竹梢；

采用插入检测的方式对已切除竹梢的原竹进行竹节检测；

若没有检测到竹节，进行定长锯切，得到小端无竹节的定长段；若检测到竹节，则切除竹节后再进行定长锯切，得到小端无竹节的定长段。

优选地，在锯切竹梢之前还包括如下步骤，

检测竹梢直径小于定长段直径的位置，根据检测的位置锯切竹梢。

本发明提供的自动化锯竹设备，包括锯竹机构、竹节检测机构、定位机构，锯竹机构将原竹的竹梢锯切，以定位机构为定长段为起始位置，竹节检测机构插入已切除竹梢方向上的原竹竹内腔即定长段起始位置，进行竹节检测，如果没有竹节，锯竹机构以定长段的起始位置锯切定长段；如果有竹节，锯竹机构将竹节锯切，重新确定定长段的起始位置，锯竹机构以新的定长段起始位置锯切定长段，从而能生产出无竹节的定长段，整个过程无需操作人员参与，提高定段工序的工作效率，自动化程度高，降低企业人工成本。

本发明提供的锯竹的方法，应用了上述的自动化锯竹设备，因此同样可以得到无竹节的定长段。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实施例中自动化锯竹设备结构示意图；

图2为本实施例中竹节检测机构示意图；

图3为本实施里中一种竹节检测机构的俯视图；

图4为本实施例中竹节检测机构示意图；

图5为本实施例中另一种竹节检测机构俯视图。

附图中的标号说明：1、锯竹机构；101、第一锯切机；102、第二锯切机；2、竹节检测机构；20、避让机构；201、第一安装板；202、第二安装板；203、第一气缸；21、第一检测机构；210、第二气缸；211、行程开关；212、探测块；213、第一限位块；214、第二限位块；215、导轨；216、滑台；217、第一挡板；218、检测杆；3、定位机构；4、竹梢直径检测单元；5、纵向输送机构；6、横向输送机构；7、进料夹紧机构；8、竹梢出料装置；81、竹梢输送机构；82、第三感应单元；9、夹紧导向装置；10、第二感应单元；11、出料推送机构；12、定长判断单元；13、竹蔸出料机构；14、第一感应单元；15、原竹；16、竹梢；17、竹蔸；18、定长段。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

本发明实施例采用递进的方式撰写。

请如图1至图5所示，本发明实施例中，自动化锯竹设备包括：锯竹机构1，用于锯切原竹15的竹梢16，锯切竹节以及对锯切竹梢16后的原竹15进行定长锯切形成定长段18，竹节检测机构2，用于插入已切除竹梢16端的原竹15小端竹内腔进行竹节检测，定位机构3，用于确定定长段18的起始位置，以使得锯竹机构1根据已切除竹梢端的原竹小端竹内腔有无竹节情况，配合定位机构3切锯定长段18。

锯竹机构1将原竹15的竹梢16锯切，以定位机构3为定长段18为起始位置，竹节检测机构2插入已切除竹梢16的原竹15的竹内腔即定长段18起始位置，进行竹节检测，竹节检测机构2插入的距离即为小端竹节检测的距离，如果检测距离内没有竹节，锯竹机构1以定长段18的起始位置锯切定长段18；如果检测距离内有竹节，锯竹机构1将竹节锯切，重新确定定长段18的起始位置，锯竹机构1以新的定长段18起始位置锯切定长段18，从而能生产出小端无竹节的定长段18，整个过程无需操作人员参与，提高定段工序的工作效率，自动化程度高，提高操作安全性，降低企业人工成本。

本发明实施例中，自动化锯竹设备还包括：竹梢直径检测单元4，检测竹梢16直径小于定长段18直径位置，以使得锯竹机构1将竹梢16切除。

定段工序一般作为破竹工序的前道工序，破竹主要是以原竹15的端部的中心，采用刀盘将原竹15破成等分几片，因此，原竹15的竹梢16部位一般细长、竹壁薄且不规则，达不到工艺尺寸要求。因此，一般在定段工序里，都会设置一个定段直径最小值，就是定长段18的最小直径值，小于这个最小直径值的竹梢16都将去除，去除的竹梢16用作拉眚丝或者其他用途。

当原竹15经过竹梢直径检测单元4，检测到原竹15的竹梢16直径等于定长段18预设最小直径的位置，竹梢直径检测单元4将位置信号传递给锯竹机构1，锯竹机构1将竹梢16去除。

本发明实施例中，锯竹机构1包括第一锯切机101和第二锯切机102，第二锯切机102配合竹节检测机构2使用锯切竹节，第一锯切机101用于切锯定长段18和竹梢16。

第一锯切机101首先将竹梢16切除，原竹15由竹梢16先进，即为小端先进，竹蔸17在后，即大端在后，当原竹15的小端到达定位机构3，定位机构3将此小端设为定长段18起始位置，竹节检测机构2对定长段18起始位置即已切除竹梢16的原竹小端，进行竹节检测，竹节检测机构2插入小端的内腔，如果检测距离内没有竹节，第一锯切机101根据预设的定长值，以定位机构3设定的定长段18起始位置为定长段起点，对原竹15进行锯切，得到定长段18小端检测距离内无竹节定长段18；如果检测距离内有竹节，第二锯切机102将竹节去除，定位机构3以第二锯切机102去竹节的截面为新定长段18起始位置，第一锯切机101根据预设的定长值，以定位机构3重新设定的定长段18起始位置为定长段18起点，对原竹15进行锯切，得到小端检测距离内无竹节的定长段18。

具体地，第二锯切机102与定位机构3之间的距离为预设需要去除竹节的长度，第一锯切机101与定位机构3之间的距离为预设的定长段18的距离，两者皆可根据原竹15特点以及实际生产需求进行调节。

进一步地，第一锯切机101和第二锯切机102伸出或缩回，当需要对原竹15进行锯切时，第一锯切机101、第二锯切机102伸出，如果两者受到切削力会持续先前伸出，直至对原竹15的锯切工作完成后，没有受到切削力自动缩回，可在第一锯切机101和第二锯切机102上设置压力传感器，对切削力的监测。还可以在第一锯切机101和第二锯切机102相对应的位置设置接近开关，第一锯切机101和第二锯切机102与接近开关之间的距离可以设置，当第一锯切机101和第二锯切机102小于这个预设值时，就开始缩回。

本发明实施例中，竹节检测机构2包括避让机构20、第一检测机构21，第一检测机构21设于避让机构20顶部，避让机构20可使第一检测机构21升起或降落，第一检测机构21用于对已切除竹梢16的原竹15内腔进行竹节检测。

已切除竹梢16的原竹15小端到竹节检测装置时，竹节检测装置的避让机构20使第一检测机构21升起，第一检测机构21插入的已切除竹梢16的原竹15小端竹内腔，如果检测距离内遇到竹节，第一检测机构21不能继续向前插入，则说明此处检测距离内存在竹节，第一检测机构21将检测距离内有竹节信号传递至第二锯切机102，第二锯切机102将竹节切除，则得到小端无竹节的定长段18。

本发明实施例中，避让机构20包括第一安装板201、可转动设于第一安装板201上的第二安装板202、与第一安装板201和第二安装板202连接的第一气缸203，且使得第二安装板202相对于第一安装板201转动。

第一气缸203一端与第一安装板201连接，第一气缸203的伸缩杆与第二安装板202连接，当第一气缸203伸出时，其伸缩杆推动第二安装板202相对于第一安装板201转动，使得第一安装板201在竖直方向上升起或降落。提高了竹节检测装置的适用性，使其不影响定段工序中动作。

如图3所示，本发明实施例中，第一检测机构21包括第二气缸210、行程开关211、探测块212、第一限位块213和第二限位块214，第二气缸210固定设于第二安装板202顶部，探测块212设于第二气缸210的伸缩杆的端部，第一限位块213和第二限位块214设于伸缩杆上，行程开关211设于第一限位块213和第二限位块214之间，且固定安装于第二安装板202上。

当已切除竹梢16的原竹15小端到达定位机构3，定位机构3将此信号传递给竹节检测机构2，竹节检测机构2的第一气缸203开始动作，第一气缸203伸出推动第二安装板202升起，第二安装板202升起至与设备工作台面平齐，第二气缸210开始动作，第二气缸210伸缩杆伸出，探测块212设于第二气缸210伸缩杆的端部，假设第二气缸210伸缩杆伸出的距离为预设值l1，l1即为竹节检测机构2的检测距离，对已切除竹梢16的原竹15小端l1距离内的竹节进行检测，因为破竹工序的刀盘需要包裹定长段18的端部，为了方便对中，只需要一小段距离无竹节即可，因此l1的距离可以根据实际情况预设。当探测块212碰到竹节，产生阻力，有振动，因为第一限位块213与第二限位块214设于伸缩杆上，第一限位块213与第二限位块214之间设有行程开关211，第一限位块213和第二限位块214的振动触碰行程开关211，行程开关211触发，此时第二气缸210伸缩杆缩回，第一气缸203的伸缩杆，带动第二安装板202降落至初始位置。行程开关211将有竹节信号传递至第二锯切机102，第二锯切机102将与定位机构3之间的这段距离的原竹15进行切除，即将已切除竹梢16的原竹15小端探测到的竹节进行切除。定位机构3重新设定定长起始位置，配合第一锯切机101动作，得到小端无竹节的定长段18。

进一步地，假如将第二锯切机102与定位机构3之间的距离设为l2，那么，将l2值设定大于l1的值，使得锯切竹节的距离总比竹节探测的距离大，提高了自动化锯竹设备的适用性。

具体地，探测块212与竹内腔的竹节接触面可根据竹内腔的竹节形状进行设置，使探测块212的探测更为精准。

更进一步地，竹节检测机构2还包括复位机构，第一检测机构21完成一个定长段18小端竹内腔竹节检测工作时，复位机构使可使第一检测机构21恢复至初始状态。

如图4和图5所示，本发明实施例中，第一检测机构21还包括导轨215、滑台216、第一挡板217和检测杆218，导轨215设于第二安装板202顶部，滑台216相对导轨215滑动设置，第二气缸210的伸缩杆与滑台216连接，第一挡板217固定设于滑台216连接，第一挡板217固定设于滑台216远离第二气缸210的端部，检测杆218穿过第一挡块，探测块212设于检测杆218远离第二气缸210的端部，第一限位块213和第二限位块214设于检测杆218上，行程开关211设于第一限位块213与第二限位块214之间，且固定安装于滑台216上。

当第一气缸203伸出，第二安装板202向上升起，在第二安装板202上设置有导轨215，而滑台216与导轨215滑动设置，第二气缸210伸出时，第二气缸210伸缩杆推动滑台216沿着导轨215向已切除竹梢16的原竹15小端伸出，检测杆218穿过第一挡板217，探测块212设在检测杆218远离第二气缸210的端部，那么第一挡板217端面与探测块212靠近原竹15小端端面的距离为竹节探测装置竹节探测的距离，当探测块212探测到竹节，产生振动，行程开关211触碰到第一限位块213和第二限位块214，行程开关211触发，第二锯切机102对竹节进行切除，继而第一锯切机101动作，得到小端无竹节定长段18。这种结构设计，由于主要是滑台216在导轨215上滑动，而检测杆218是固定设于第一挡板217上的，检测的精度更为灵敏，提高了竹节检测机构2的实用性。

本发明实施例中，自动化锯竹设备还包括：纵向输送机构5，用于将原竹15沿着轴线方向输送进料，设于纵向输送机构5侧部的横向输送机构6，用于将原竹15逐个输送至纵向输送机构5，设于纵向输送机构5端部的进料夹紧机构7，用于对纵向输送机构5上的原竹15进行夹紧及输送至下一工位。

原竹15堆积放置在横向输送机构6中，横向输送机构6逐个将原竹15输送至纵向输送机构5，待整个定长工序完成后，将定长工序结束信号传递至横向输送机构6，再输送一根原竹15。当原竹15到达纵向输送机构5时，继续前进，由纵向输送机构5将原竹15进行横向输送，为原竹15在整个横向输送上的移动提供动力，当原竹15到达进料夹紧机构7，进料夹紧机构7夹紧原竹15，使得第一锯切机101在切割原竹15竹梢16以及定长段18的过程中，固定原竹15位置，使得切割工作的顺利进行。

进一步地，进料夹紧机构7为u型或v型输送轮，当输送轮正转时可实现对原竹15的夹紧和向前输送的作用；当输送轮反转时，将原竹15松开和向后回退的作用，提高了输送装置的整体工作性能，控制更为精准。

本发明实施例中，竹节检测机构2一侧设有竹梢出料装置8，竹梢出料装置8包括竹梢输送机构81和第三感应单元82，第三感应单元82设于竹梢输送机构81的侧部，用于感应所述竹梢16输送情况，以使得控制所述竹梢输送机构81的启停。当竹梢16被切除以后，第三感应单元82感应到有竹梢16输入，就开始启动竹梢输送机构81，进行收集，收集后的竹梢16用作拉丝或者其他用途。

本发明实施例中，第一锯切机101和第二据切锯之间设有第二感应单元10，与第二感应单元10相对应设置有夹紧导向装置9，第二感应单元10用于感应在第一锯切机101和第二锯切机102之间原竹15的输送情况，且控制夹紧导向装置9夹紧或松开原竹15。

当原竹15向定位机构3输送时，第二感应单元10感应到原竹15输送，控制夹紧导向装置9动作，限制了原竹15的移动，原竹15移动至定位机构时，纵向输送机构5停止运动。夹紧导向装置9对原竹15起了导向、对中的作用，同时也为第一锯切机101和第二锯切机102锯切原竹15时起辅助支撑的作用。

本发明实施例中，沿所述原竹15轴线方向上设有出料推送机构11，用于将所述定长段18推出。

在原竹15轴线方向上设出料推送机构11，出料推送机构11可设置在原竹15的两侧，或者是原竹15的底部，与第一锯切机101同时伸出动作，在切割的同时，出料推送机构11将定长段18向横向输送装置的两侧推出，第一锯切机101回缩时，出料推送机构11同时回到初始状态，定长段18及时推出使得后面的竹节检测和定长工作不受前一个定长段18影响，提高了自动化锯竹设备的实用性和设备利用率。

本发明实施例中，与第一锯切机101靠近入料口方向的一侧设有定长判断单元12，定长判断单元12与第一锯切机101的距离等于定长段18距离。

与定长判断单元12相对应设有竹蔸出料机构13，定长判断单元12控制竹蔸出料机构13的启停。

当原竹15持续的进行定长段18切割，定长判断单元12，判断出剩下的余料不足以形成一个定长段18时，就驱动进料夹紧机构7反转，剩余的原竹15就开始回退。当回退至竹蔸出料机构13，竹蔸出料机构13启动，将竹蔸17输送至另作他用，例如，将竹蔸17用作烧制竹炭。

本发明实施例中，纵向输送机构5相对设有第一感应单元14，用于感应原竹15的输送情况以控制纵向输送机构5的启停。当原竹15由横向输送机构6输送至纵向输送机构5上时，第一感应单元14识别到有原竹15，发出有原竹15的信号，并转化为控制纵向输送机构5启动的机械动作信号，纵向输送机构5开始将原竹15向前输送，提高了自动锯竹机的自动化程度和实用性。

本发明提供的一种锯竹方法，包括：

锯切竹梢16；

采用插入检测的方式对已切除竹梢16的原竹15进行竹节检测；

若没有检测到竹节，进行定长锯切，得到小端无竹节的定长段18；若检测到竹节，则切除竹节后再进行定长锯切，得到小端无竹节的定长段18。

本发明的锯竹方法还包括：

检测竹梢16直径小于定长段18直径的位置，根据检测的位置锯切竹梢16。

本发明实施例提供的一种锯竹方法中相关部分的说明请参见本发明实施例提供的一种自动化锯竹设备中对应部分的详细说明，在此不再赘述。另外，本发明实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。