一种竹材展平刨切一体机的制作方法

本发明涉及一种竹材机械加工设备，特别涉及一种竹材展平刨切一体机，属于竹材加工技术领域。

背景技术：

竹子是一种速生、优质、可持续发展、可再生的自然资源。在传统竹材加工业中，通常是将竹段制成多片竹条，然后用胶黏剂粘结再压制成板方材，应用于建筑、家具、地板等领域。按照传统的加工方式，竹材加工难以实现连续机械化、自动化生产，生产效率低，竹材利用率一般在50%以下，且胶黏剂使用量大，不仅污染环境，而且增加了制造成本。为了解决上述问题，通过采用竹材展平技术，将竹段直接展平制造竹板材。但竹材具有壁薄中空、尖削度大等特点，而且竹筒内外径不同，竹内外壁组织结构也不是很均一，因此易引起竹板材表面明显开裂，裂缝最大达到3～4mm，破坏竹材的整体性，并降低竹板材的强度，使得竹材利用价值降低。目前用于竹材展平的方法和装置很多，这些方法和装置可以充分释放竹材在展平过程中产生的应力，使竹材不易开裂。但是，由于竹材展平机是通过将竹材碾压展开，所以竹材展开后会形成横向联接的多弧度波浪形平面竹块，在后续的竹板材加工中，需要将弧形刨削成平面形，因此大量竹材实物体被刨削掉，导致加工后的展平竹板材较薄，竹材利用率低。另外，在目前的生产中，展平和刨切两个工段是分开不连续的，生产效率较低，而且展平和刨切分开也不利于改善展平竹板材的质量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种竹材展平刨切一体机，以解决现有技术中存在的上述全部缺陷或缺陷之一。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种竹材展平刨切一体机，包括机架、安装在机架上的展平机构、压平机构、反向压平机构和压刨机构，以及第一驱动机构；

机架上安装有轴架；

展平机构包括一组展平托辊、与展平托辊相对应的一组展平压辊，以及第一压力调节机构，所述展平托辊通过展平托辊轴架设于轴架上；所述展平压辊通过展平压辊轴架设于轴架上；其中，所述展平托辊和展平压辊之间设有供竹筒通过的展平区；所述第一压力调节机构用于调节展平压辊与竹筒壁层之间的压力；

压平机构的进料端与展平机构的出料端相对应，压平机构包括一组压平托辊、与压平托辊相对应的一组压平辊，以及第二压力调节机构，所述压平托辊通过压平托辊轴架设于轴架上；所述压平辊通过压平辊轴架设于轴架上；其中，所述压平托辊和压平辊之间设有供竹板材通过的压平区；所述第二压力调节机构用于调节压平辊与竹板材之间的压力；

反向压平机构的进料端与压平机构的出料端相对应，反向压平机构包括一组反向压平托辊、与反向压平托辊相对应的一组反向压平辊，以及第三压力调节机构，所述反向压平托辊通过反向压平托辊轴架设于轴架上；所述反向压平辊通过反向压平辊轴架设于轴架上；其中，所述反向压平托辊和反向压平辊之间设有供竹板材通过的反向压平区；所述第三压力调节机构用于调节反向压平辊与竹板材之间的压力；

压刨机构的进料端与反向压平机构的出料端相对应；

第一驱动机构与展平压辊轴、压平辊轴和反向压平辊轴相连；

其中，使竹筒内壁朝上进料，第一驱动机构驱动展平压辊轴、压平辊轴和反向压平辊轴旋转，带动展平压辊、压平辊和反向压平辊旋转，从而带动竹筒向前移动依次经过展平区、压平区和反向压平区，第一至第三压力调节机构分别推动展平压辊、压平辊和反向压平辊将竹筒展平、压平得到竹板材，然后竹板材在反向压平辊的带动下进入压刨机构，压刨机构对竹板材进行刨切，获得展平刨切后的竹板材。

进一步地，所述展平压辊的圆周表面凸部位设有长度为2mm的定位钉。

进一步地，所述展平机构还包括用于驱动展平压辊靠近或远离展平托辊的展平调节单元。

进一步地，所述展平调节单元包括：展平压辊轴座和气缸，所述展平压辊轴座活动安装于机架上且与展平压辊轴两端部相配合；所述气缸的活塞杆与展平压辊轴座连接且用于驱动展平压辊轴座远离或靠近展平托辊。

进一步地，所述反向压平辊设置为凹辊、反向压平托辊设置为凸辊，凸辊圆周表面与对应的凹辊圆周表面相匹配。

进一步地，所述压刨机构包括：刨切工作台、多个刨刀、传送装置、一组刨切压辊、第四压力调节机构、第五压力调节机构和第二驱动机构，

刨切工作台的台面与反向压平机构的反向压平托辊处于同一平面；

多个刨刀沿机架长度方向间隔设置在刨切工作台的台面上；

传送装置包括设置在所述多个刨刀左、右两侧的两条履带以及与履带相配合的多个导轮，所述多个导轮能够左右移动以使两条履带从两侧夹紧竹板材且所述多个导轮能够旋转带动履带运动，从而带动竹板材在刨刀下方向前移动；

刨切压辊设置在传送装置下方，用于将竹板材压向刨切工作台的台面以使竹板材与多个刨刀贴紧；

第四压力调节机构与刨切压辊相连，用于推动刨切压辊将竹板材压向刨切工作台台面；

第五压力调节机构与多个导轮相连，用于推动多个导轮左右移动；

第二驱动机构用于驱动多个导轮旋转；

当传送装置在第五压力调节机构的作用下夹紧竹板材两侧并在第二电机的驱动下带动竹板材向前移动时，刨切压辊在第四压力调节机构的作用下使竹板材与多个刨刀贴紧，多个刨刀对向前移动的竹板材进行刨削。

进一步地，每个所述刨刀的最大刨切深度为1mm。

进一步地，所述第一至第三压力调节机构均包括多个液压装置，每个液压装置的液压杆各自与对应的展平压辊、压平辊、反向压平辊相连。

进一步地，所述第四压力调节机构包括多个液压装置，每个液压装置的液压杆与对应的刨切压辊相连。

进一步地，所述第五压力调节机构包括多个液压装置，每个液压装置液压杆的端部各自与对应的导轮相连。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明提供的竹材展平刨切一体机，将展平和刨切两个工段联合起来，能够实现对竹筒的连续展平和刨切，整个过程为一条流水线，不仅能够保证最终处理后的展平竹板材平整结实，还大大提高了工作效率；此外，由于刨切深度较小，使得加工后的展平竹板材较厚，竹材利用率大幅提高。

附图说明

图1为本发明实施例的竹材展平刨切一体机的正视图；

图2为本发明实施例的竹材展平刨切一体机的俯视图；

图3为图2中反向压平机构的放大示意图及反向压平辊和反向压平托辊的结构示意图；

图4为图1中压刨机构的放大示意图以及安装在液压杆上的刨切压辊的结构示意图；

图5为图2中刨切结构的放大示意图以及安装在液压杆上带动履带左右移动的导轮的结构示意图；

图6为本发明实施例的展平机构的俯视图。

其中，1展平机构；2压平机构；3反向压平机构；4压刨机构；5传动轴；6机架；7展平托辊；8展平压辊；9压平托辊；10压平辊；11第一电机；12第一链条；13液压装置；14履带；15进料口；16刨切压辊；17轴架；18刨刀；19反向压平辊；20反向压平托辊；21液压杆；22导轮；23刨切工作台。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1至6所示，一种竹材展平刨切一体机，包括机架6，该机架6上安装有展平机构1、压平机构2、反向压平机构3和压刨机构4。压平机构2的进料端与展平机构1的出料端相对应，反向压平机构3的进料端与压平机构2的出料端相对应，压刨机构4的进料端与反向压平机构3的出料端相对应。

机架6上安装有轴架17。

展平机构1上设置有进料口15，用于使竹筒内壁朝上进料。展平机构1包括一组展平托辊7、与展平托辊7相对应的一组展平压辊8，以及第一压力调节机构。所述展平托辊7通过展平托辊轴架设于轴架17上，所述展平压辊8通过展平压辊轴架设于轴架17上，其中，所述展平托辊7和展平压辊8之间设有供竹筒通过的展平区。所述第一压力调节机构用于调节展平压辊8与竹筒壁层之间的压力。优选的，第一压力调节机构包括多个液压装置13，每个液压装置13的液压杆21各自与对应的展平压辊8相连。

进一步地，所述展平机构1还包括用于驱动展平压辊8靠近或远离展平托辊7的展平调节单元。所述展平调节单元包括：展平压辊轴座和气缸，所述展平压辊轴座活动安装于机架6上且与展平压辊轴两端部相配合；所述气缸的活塞杆与展平压辊轴座连接且用于驱动展平压辊轴座远离或靠近展平托辊7，从而驱动展平压辊轴带动展平压辊8远离或靠近展平托辊7。通过气缸调节展平辊轴座远离或靠近展平托辊7，可以使本发明适应各部位厚度不同的竹材，使其应用范围更广。

压平机构2包括一组压平托辊9、与压平托辊9相对应的一组压平辊10，以及第二压力调节机构。所述压平托辊9通过压平托辊轴架设于轴架17上，所述压平辊10通过压平辊轴架设于轴架17上，其中，所述压平托辊9和压平辊10之间设有供竹板材通过的压平区。所述第二压力调节机构用于调节压平辊10与竹板材之间的压力。优选的，第二压力调节机构包括多个液压装置13，每个液压装置13的液压杆21各自与对应的压平辊10相连。

反向压平机构3包括一组反向压平托辊20、与反向压平托辊20相对应的一组反向压平辊19，以及第三压力调节机构。所述反向压平托辊20通过反向压平托辊轴架设于轴架17上。所述反向压平辊19通过反向压平辊轴架设于轴架17上。其中，所述反向压平托辊20和反向压平辊19之间设有供竹板材通过的反向压平区。所述第三压力调节机构用于调节反向压平辊19与竹板材之间的压力。优选的，第三压力调节机构包括多个液压装置13，每个液压装置13的液压杆21各自与对应的反向压平辊19相连。

所述竹材展平刨切一体机还包括第一驱动机构。其中，展平压辊轴、压平辊轴和反向压平辊轴由第一驱动机构驱动旋转，从而带动展平压辊8、压平辊10和反向压平辊19旋转。第一驱动机构包括设置在机架6上的第一链条12、用于驱动第一链条12运动的第一电机11，以及与第一链条12相连的传动轴5，传动轴5分别与展平压辊轴、压平辊轴、反向压平压辊轴相连。

进一步，所述反向压平辊19设置为凹辊、反向压平托辊20设置为凸辊，凸辊圆周表面与对应的凹辊圆周表面相匹配。由于竹板材内部存在生长应力，从而使得压平整后的竹板材又向中部卷起，所以将反向压平辊19设置为凹辊，反向压平托辊20设置为凸辊，这种圆弧面和凹凸相结合的结构可以保证竹板材在压平过程中能够进行抵消应力的过度压平，从而使得平整后的竹板材在内部应力的作用下，恰好恢复为平面结构。

在本发明的优选实施例中，所述展平压辊8的圆周表面凸部位设有长度为2mm的定位钉。在压平过程中，竹板材由于各部位厚度不同，经辊压后容易出现偏移的情况，因此在展平压辊8的圆周表面凸部位设置定位钉，从而防止展平压辊8辊压时竹板材位置走偏。另外，定位钉可以在竹板材上表面刻出2mm深的刻槽，能够减小竹板材在展平和压平过程中的内部应力，从而防止竹板材开裂。

压刨机构4包括：刨切工作台23、多个刨刀18、传送装置、一组刨切压辊16、第四压力调节机构、第五压力调节机构以及第二驱动机构。

刨切工作台23的台面与反向压平机构3的反向压平托辊20处于同一平面；

多个刨刀18沿机架6长度方向间隔设置在刨切工作台23的台面上。如图2和5所示，刨切工作台23台面上从左至右有三个刨刀18，每个刨刀18的最大刨切深度为1mm，且各个刨刀18之间的距离可以根据竹板材的尺寸进行调节。

传送装置包括设置在所述多个刨刀18左、右两侧的两条履带14、与履带14相配合的多个导轮22，多个导轮22能够左右移动以使两条履带14从两侧夹紧竹板材并且多个导轮22能够旋转带动履带14向前移动，从而带动竹板材在刨刀18下方向前移动。

第二驱动机构用于驱动多个导轮22旋转。第二驱动机构可以包括第二电机、第二链条等。

刨切压辊16设置在传送装置下方，用于将竹板材压向刨切工作台23的台面以使竹板材与多个刨刀18贴紧。

第四压力调节机构包括多个液压装置13，每个液压装置13的液压杆21与各自对应的刨切压辊16相连，用于驱动刨切压辊16将竹板材压向刨切工作台23的台面。需要说明的是，通过调节液压装置13，可以调节刨切压辊16与竹板材之间的压力，进而调节竹板材与刨刀18之间的压力，根据刨刀18与竹板材之间压力的不同，每个刨刀18对竹板材刨切的深度也有所不同。在本发明实施例中，各个刨刀18对竹板材的刨切是递进式的，即随着竹板材向前移动，第1个刨刀18先对竹板材刨削，当竹板材移动到第2个刨刀18处时，第2个刨刀18对第1个刨刀18刨削后的竹板材再进行刨削，当竹板材移动到第3个刨刀18处时，第3个刨刀18对第2个刨刀18刨削后的竹板材再次进行刨削。

第五压力调节机构包括多个液压装置13，所述导轮22分别安装在每个液压装置13的液压杆21端部处，液压装置13带动液压杆21移动以带动液压杆21端部处的导轮22左右移动，从而推动两条履带14左右移动以从两侧夹紧并固定竹板材。其中，通过液压装置13带动液压杆21左右移动来夹紧竹板材，能够使两侧的履带14适应不同宽度的竹板材。

当传送装置在第五压力调节机构的作用下夹紧竹板材两侧并在第二驱动机构的驱动下带动竹板材向前移动时，刨切压辊16在第四压力调节机构的作用下使竹板材与多个刨刀18贴紧，以使多个刨刀18对向前移动的竹板材进行刨削，以将竹板材上2mm深的刻槽刨削掉，使得展平的竹板材厚度均一。

本发明的工作原理如下：

第一电机11带动第一链条12运动，第一链条12带动传动轴5旋转，传动轴5带动展平压辊轴、压平辊轴和反向压平辊轴一起旋转，从而带动展平压辊8、压平辊10和反向压平辊19旋转；

将竹筒内壁朝上放入进料口15，利用展平压辊8的旋转以及展平压辊8与竹筒的摩擦力将竹筒带入展平区并带动竹筒在展平区内向前移动，同时调节与展平压辊8相连的液压装置13带动液压杆21移动进而使展平压辊8与竹筒壁层之间达到最佳展平工艺的压力，从而将竹筒展平得到竹板材；

竹板材在展平压辊8的带动下进入压平区，利用压平辊10的旋转以及压平辊10与竹板材的摩擦力将竹板材带入压平区并带动竹板材向前移动，同时调节与压平辊10连接的液压装置13带动液压杆21移动，进而使压平辊10与竹板材之间达到最佳压平工艺的压力以将竹板材进行压平；

竹板材在压平辊10的带动下进入反向压平区，利用反向压平辊19的旋转以及反向压平辊19与竹板材的摩擦力将竹板材带入反向压平区并带动竹板材向前移动，同时调节与反向压平辊19连接的液压装置13以使液压杆21移动，进而使反向压平辊19与竹板材之间达到最佳压平工艺的压力以将竹板材进行反向压平；

竹板材在反向压平辊19的带动下进入压刨机构4，导轮22在第五压力调节机构的作用下左右移动，带动两条履带14左右移动，从而推动两条履带14从竹板材左右两侧夹紧并固定竹板材，第二电机驱动导轮22旋转，导轮22旋转带动履带14向前移动，从而带动竹板材向前移动。在竹板材向前移动的过程中，刨切压辊16在第四压力调节机构的作用下推动竹板材与多个刨刀18贴紧，使得多个刨刀18对竹板材进行刨切，以将竹板材上2mm深的刻槽刨切掉，从而使得展平刨切后的竹板材厚度均一。

在本发明中，压平机构2和反向压平机构3的设置，使得当竹筒经展开形成竹板材后，该竹板材紧接着进入压平机构2中的压平区和反向压平机构3的反向压平区，经过压平托辊9和对应压平辊10的相互挤压以及反向压平托辊20和对应反向压平辊19的相互挤压，从而被压紧压实，整个过程为一条流水线，不仅能保证最终处理后的竹板材平整结实，而且大大提高了工作效率。

以上已以较佳实施例公布了本发明，然其并非用以限制本发明，凡采取等同替换或等效变换的方案所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。