一种整竹展开一体机的制作方法

本实用新型涉及自动化加工设备技术领域，具体来说涉及一种整竹展开一体机。

背景技术：

目前，所有竹木企业均在这一技术上处于空白状态，完全靠人工完成。所有加工流程全靠人工对竹筒逐一进行操作，物流输送环节也全靠人工，人工双手拿着竹筒，逐一通过高速旋转的镗刀深入竹筒内部，一个一个竹节的逐一剔除，工艺完全靠人工的熟练度和经验，操作非常危险，操作工的人身安全存在严重隐患。故而，绝大多数企业放弃整竹展开，采用不环保、不卫生、全胶水拼接竹板的工艺流程，该流程对整竹展开要求低，基本只需切割竹条，然后拼接成板。

技术实现要素：

针对相关技术中的问题，本实用新型提出一种整竹展开一体机，用机器加工代替人工加工，实现产业升级。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种整竹展开一体机，包括三轴伺服系统、竹筒夹紧机构和竹节加工刀具，所述三轴伺服系统安装在支架一端，所述三轴伺服系统的顶部固定有竹筒夹紧机构，所述竹筒夹紧机构包括转盘电机，所述转盘电机的输出端连接有转盘，所述转盘上设有用于固定竹筒的夹紧气缸，所述支架另一端设有竹节加工刀具，所述竹节加工刀具与所述转盘相对设置，所述竹节加工刀具包括竹节内通刀具和竹节外圆加工装置，所述竹节内通刀具包括刀杆，所述刀杆通过设于支架下方的主轴电机进行驱动，所述刀杆的一端设有内节刀头，所述刀杆的一侧设有竹节外圆加工装置，所述竹节外圆加工装置包括外竹节伺服电机，所述外竹节伺服电机连接有外节刀头，与所述刀杆垂直方向设有侧推夹紧装置。

进一步的，所述三轴伺服系统包括X轴伺服组件、Y轴伺服组件和Z轴伺服组件。

进一步的，所述X轴伺服组件包括X轴伺服电机和与所述X轴伺服电机连接的X轴丝杆，所述X轴丝杠与刀杆方向平行；

所述Y轴伺服组件包括Y轴伺服电机和与所述Y轴伺服电机连接的Y轴丝杆，所述Y轴丝杠与刀杆方向垂直；

所述Z轴伺服组件包括Z轴伺服电机和与所述Z轴伺服电机连接的升降机构，所述升降机构的运动方向与刀杆方向垂直。

进一步的，所述侧推夹紧装置包括尼龙轮和侧推夹紧气缸。

进一步的，所述刀杆的在远离内节刀头的一端设有压力传感器，所述压力传感器通过弹性装置连接有伸缩机构。

进一步的，所述伸缩机构的前端超出刀头一小截。

本实用新型的有益效果：通过设计的专用刀具实现对竹筒内外竹节的有效切割；大功率伺服系统的采用，完全实现了单个竹筒平均加工时间对于传统人工模式的超越，尤其对于位于根部的粗大竹筒提升尤为明显。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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是根据本实用新型实施例所述一种整竹展开一体机的正视图；

图2是根据本实用新型实施例所述一种整竹展开一体机的俯视图；

图3是根据本实用新型实施例所述竹节内通刀具的结构示意图。

图中：

1、支架；2、X轴伺服电机；3、X轴丝杠；4、Y轴伺服电机；5、Y轴丝杠；6、Z轴伺服电机；7、升降机构；8、转盘电机；9、转盘；10、夹紧气缸；11、竹节内通刀具；12、刀杆；13、主轴电机；14、内节刀头；15、外竹节伺服电机；16、外节刀头；17、尼龙轮；18、侧推夹紧气缸；19、压力传感器；20、弹性装置；21、伸缩机构。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-3所示，一种整竹展开一体机，包括三轴伺服系统、竹筒夹紧机构和竹节加工刀具，所述三轴伺服系统安装在支架1一端，所述三轴伺服系统的顶部固定有竹筒夹紧机构，所述竹筒夹紧机构包括转盘电机8，所述转盘电机8的输出端连接有转盘9，所述转盘9上设有若干个用于固定竹筒的夹紧气缸10，夹紧气缸10夹紧固定竹筒，切割竹节的同时竹筒在转盘电机8的带动下进行匀速旋转；所述支架1另一端设有竹节加工刀具，所述竹节加工刀具与所述转盘9相对设置，所述竹节加工刀具包括竹节内通刀具11和竹节外圆加工装置，所述竹节内通刀具11包括刀杆12，所述刀杆12通过设于支架1下方的主轴电机13进行驱动，所述刀杆12的一端设有内节刀头14，所述刀杆12的一侧设有竹节外圆加工装置，所述竹节外圆加工装置包括外竹节伺服电机15，所述外竹节伺服电机15连接有外节刀头16，竹节外圆加工装置根据外节激光传感器自动测距并进行轨迹计算，同时驱动外竹节伺服电机15带动外节刀头16进给，实时控制刀具切入竹筒外节表面的深度保持在0.5mm，进行外节去竹青加工，与所述刀杆12垂直方向设有侧推夹紧装置。

所述三轴伺服系统包括X轴伺服组件、Y轴伺服组件和Z轴伺服组件。

所述X轴伺服组件包括X轴伺服电机2和与所述X轴伺服电机2连接的X轴丝杠3，所述X轴丝杠与刀杆12方向平行，X轴伺服电机2通过X轴丝杠3带动竹筒向竹节内通刀具11方向进给；

所述Y轴伺服组件包括Y轴伺服电机4和与所述Y轴伺服电机4连接的Y轴丝杠5，所述Y轴丝杠与刀杆12方向垂直；所述Z轴伺服组件包括Z轴伺服电机6和与所述Z轴伺服电机6连接的升降机构7，所述升降机构7的运动方向与刀杆12方向垂直，根据运动需求控制驱动Y轴伺服电机4与Z轴伺服电机6带动竹筒沿竹节平面根据仿形计算的轨迹运动，使刀具沿竹节边沿有效切割竹节。

所述侧推夹紧装置包括尼龙轮17和侧推夹紧气缸18。

所述刀杆12的在远离内节刀头14的一端设有压力传感器19，所述压力传感器19通过弹性装置20连接有伸缩机构21，所述伸缩机构21的前端超出内节刀头14一小截，竹节内通刀具11逐渐伸入竹筒内，直到伸缩机构21顶到竹节、压力传感器19产生信号，X轴伺服电机2停止进给，启动主轴带动内节刀头14切割竹节。

在具体加工时，激光传感器形成一定的光带(结构光)后，照射在竹节内圆边缘处，经放大、采样、A/D转换后，通过通讯模块将信号输入嵌入式控制器进行处理计算，得到刀头中心位置和内圆边缘位置的水平偏差，输出纠偏信号，通过运动控制系统控制伺服电机带动执行机构调整刀头的左右位置与相对竹节内圆边缘的高度，从而实现刀具对竹节内圆边缘的跟踪与切割；

激光传感器照射在竹筒的竹节外表面处，将刮竹青刀具装置与竹筒表面的实时距离信号输入嵌入式控制器进行处理计算，得到刀头中心位置和竹节外表面实时切点的垂直偏差，输出纠偏信号，通过运动控制系统控制伺服电机带动执行机构调整刀头的进给距离，从而实现保证在切除过程中在竹筒的不规则外圆能均匀切除0.5mm的厚度。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，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。