一种可自动换刀的劈竹机构及劈竹方法与流程

本发明涉及竹木加工技术领域，具体而言，涉及一种可自动换刀的劈竹机构及劈竹方法。

背景技术：

竹竿劈开机构在我国近几年内得到了很好的发展，目前市场上大部分竹竿劈开机构可以主要归类为以下几种：一是纯手动的破竹刀通过人工的压力劈开竹竿；二是通过电机驱动链轮推动推杆来破开竹竿；三是通过液压传动推进压杆破开竹竿；四是采用机械、电气切割的方法将竹竿破开实现竹竿开片，通过电机的动力推动竹竿在刀具上受压破开，能够实现竹竿的快速加工和便捷劈竹。在加工过程中，为了保证劈出的竹片宽度相同，对不同直径的竹竿，需要更换不同刀片数的刀具改变竹竿劈开的片数，但是这些机构的刀具部分都有一个很大的问题，就是换刀时十分的繁琐。

现有的竹竿劈开机构大多在加工时用转动大盘刀具来更换刀具或者通过人工更换刀具，无法快速的进行更换刀具，无法实现连贯的竹竿加工，这会使得加工时长大大增加，也提高了人工的成本，使得农户们的利润降低，对于加工人员的安全也有所危害。

技术实现要素：

本发明提供了一种可自动换刀的劈竹机构，旨在改善现有的问题。

本发明还提供了一种劈竹方法，旨在改善现有的劈竹方法换刀繁琐、费时费力的问题。

本发明是这样实现的：

一种可自动换刀的劈竹机构，包括：

机架，包括固定架和横向连接所述固定架的导轨；

劈竹装置，包括支撑架、固定于所述支撑架的刀具组件以及驱动所述刀具组件运动的若干动力件，所述支撑架底部安装有移动脚轮，所述刀具组件包括若干具有不同刀数的刀具，所述动力件驱动所述刀具运动以进行自动换刀，竹竿在运动过程中能够被所述劈竹装置劈成若干竹片；

推进装置，一端固定连接所述支撑架，另一端滑动连接于所述机架，用于推进所述劈竹装置沿所述导轨进行横向运动，以抵消所述刀具在劈竹工位不同位置的距离差。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述刀具为筒形，多个所述刀具并排设置，每一所述所述动力件连接所述刀具，以使所述刀具运动至劈竹工位或刀具存放工位。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述刀具包括一筒形架、设置于所述筒形架筒心的支撑块和均匀排布于所述筒形架和所述支撑块之间的若干刀片，所述刀片刀刃部与所述筒形架之间具有一50-80°的倾角。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述动力件包括连接杆和第一液压缸，所述刀具设有第一连接耳，所述连接杆分别连接所述第一液压缸和所述第一连接耳。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述连接杆呈t型，包括杆身和固设于所述杆身端部的连接板，所述连接板固定于所述筒形架，所述杆身远离所述连接板的一端固定于所述第一液压缸。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述劈竹装置还包括刀架，所述支撑架上设有一工作台，所述刀架设置于所述工作台上，包括与所述刀具组件相配合的弧状架体和若干刀架挡板，多个所述刀架挡板相间设置于所述弧状架体形成若干刀架槽。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述刀架还包括设置于所述弧状架体外的若干支撑柱，所述支撑柱固定于所述工作台。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述推进装置包括第二液压缸，所述支撑架上设有第二连接耳，所述第二液压缸与所述第二连接耳固定连接。

进一步地，在本发明较佳的实施例中，所述支撑架还设有条状的刀具挡板，在所述劈竹工位和所述刀具存放工位之间，多个所述刀具挡板沿所述劈竹装置的运动方向间隔布置。

本发明还提供了一种劈竹方法，应用于如前述的可自动换刀的劈竹机构，包括如下步骤：

重复以下步骤进行竹竿的劈竹加工：

s1，将竹竿固定于装夹机构，根据竹竿的直径，确定刀具组件中与其相匹配的刀具；其中，所述刀具组件中包括若干不同刀数的刀具；

s2，控制动力件驱动所述相匹配的刀具运动至劈竹工位并卡合于刀架，驱动其他刀具运动至刀具存放工位；

s3，控制所述推进装置推动劈竹装置的脚轮沿导轨横向移动，抵消所述刀具在劈竹工位不同位置的距离差，使竹竿在横向运动过程中被所述劈竹装置劈成若干竹片。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计得到的可自动换刀的劈竹机构，使用时，通过动力件驱动所述刀具运动可以进行自动换刀，可以人为地远程操控，避免刀具伤人，保护了工作人员的人身安全。

本发明中的通过推进装置推动劈竹装置的脚轮横向移动，可以抵消刀具在不同位置的距离差，保证竹竿末端完全劈开，不同刀数的刀具为多种不同直径的竹竿工作，保证了刀具的机动性和适用性。

本发明的劈竹方法节省了人工成本，可以实现不同直径竹竿的连续加工，提高了加工效率，增大了营收和利润。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1是本发明实施例提供的可自动换刀的劈竹机构的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的可自动换刀的劈竹机构的正视图；

图3是图1中刀具的结构示意图；

图4是图3的剖面示意图；

图5是图2的纵向剖面示意图；

图6是图5中连接杆的结构示意图；

图7是本发明实施例中刀架的结构示意图；

图8是本发明实施例中支撑架的结构示意图；

图9是本发明实施例劈竹方法中换刀移动过程的示意图。

图标：1-机架；11-固定架；12-导轨；2-劈竹装置；21-支撑架；211-工作台；212-第二连接耳；213-刀具挡板；22-刀具组件；221-刀具；221a-筒形架；221b-支撑块；221c-刀片；221d-第一连接耳；222-劈竹工位；223-刀具存放工位；23-动力件；231-连接杆；231a-杆身；231b-连接板；232-第一液压缸；24-移动脚轮；25-刀架；251-弧状架体；252-刀架挡板；253-刀架槽；254-支撑柱；3-推进装置；31-第二液压缸；4-竹竿；5-四刀刀具；6-六刀刀具；7-八刀刀具；8-十刀刀具；9-十二刀刀具。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

参照图1、2所示，本发明实施例提供了一种可自动换刀的劈竹机构，包括：机架1、劈竹装置2和推进装置3。其中，所述劈竹装置2滑动连接于所述机架1，所述推进装置3连接于所述机架1和所述劈竹装置2之间，可推动所述劈竹装置2进行横向运动。

其中，所述机架1包括固定架11和横向连接所述固定架11的导轨12。

劈竹装置2包括支撑架21、固定于所述支撑架21的刀具组件22以及驱动所述刀具组件22运动的若干动力件23。其中，所述支撑架21底部安装有移动脚轮24，可在推进装置3的驱动下沿所述导轨12运动。

所述刀具组件22包括若干具有不同刀数的刀具221，保证了加工不同直径的竹竿4时，劈竹装置2劈开的竹片宽度大致相同。

所述动力件23驱动所述刀具221运动以进行自动换刀，使不同直径的竹竿4在运动过程中能够被所述劈竹装置2劈成若干竹片。可选的，所述动力件23可以是伸缩气缸、液压缸、驱动电机等，但不限于此。

在竹竿4的加工过程中，通过动力件23驱动所述刀具221运动可以进行自动换刀，可以连接控制器，在破竹过程中人为地远程操控，避免刀具221伤人，保护了工作人员的人身安全。

进一步地，参照图1、2所示，在本发明较佳的实施例中，所述刀具221为筒形，多个所述刀具221并排设置，每一所述所述动力件23连接所述刀具221，以使所述刀具221运动至劈竹工位222或刀具存放工位223。换刀时，根据竹竿的直径，确定刀具组件22中与其相匹配的刀具221，利用动力件23驱动该刀具221运动至劈竹工位222，并驱动其他刀具221运动至刀具存放工位223。可以理解，在本实施例中，每个刀具221均连接1-2个所述动力件23，不同刀具221之间的动力件23相互独立进行驱动工作，保证了刀具221的机动性。

进一步地，参照图3、4所示，在本发明较佳的实施例中，所述刀具221包括一筒形架221a、设置于所述筒形架221a筒心的支撑块221b和均匀排布于所述筒形架221a和所述支撑块221b之间的若干刀片221c，所述刀片221c刀刃部与所述筒形架221a之间具有一50-80°的倾角。更为优选的，所述刀片221c刀刃部与所述筒形架221a之间具有一60°的倾角。竹竿在横向移动时，所述支撑块221b附近的刀刃部插入竹竿中心，刀刃与竿身轴向成一定的倾角，降低了切削阻力。可选的，所述刀片221c与所述筒形架221a和支撑块221b可拆卸连接，方便拆装和维护。

进一步地，参照图5所示，在本发明较佳的实施例中，所述动力件23包括连接杆231和第一液压缸232，所述刀具221设有第一连接耳221d，所述连接杆231分别连接所述第一液压缸232和所述第一连接耳221d。所述连接杆231在连接刀具221和第一液压缸232的同时可以有效地减少液压缸推杆材料的损耗。

进一步地，参照图6所示，在本发明较佳的实施例中，所述连接杆231呈t型，包括杆身231a和固设于所述杆身231a端部的连接板231b，结构简单，提高了换刀时装置的结构稳定性。所述连接板231b固定于所述筒形架221a，所述杆身231a远离所述连接板231b的一端固定于所述第一液压缸232。可选的，所述连接板231b开设有通孔，并通过螺栓、螺钉等可拆卸连接于所述第一连接耳221d，所述杆身231a通过内攻螺纹连接所述第一液压缸232。

进一步地，参照图2、4和7所示，在本发明较佳的实施例中，所述劈竹装置2还包括刀架25，所述支撑架21上设有一工作台211，所述刀架25设置于所述工作台211上，包括与所述刀具组件22相配合的弧状架体251和若干刀架挡板252，多个所述刀架挡板252相间设置于所述弧状架体251形成若干刀架槽253。通过相间设置的刀架挡板252，可将不同刀数的刀具221相互隔开，通过将刀具221容置于刀架槽253，保证了竹竿加工过程的稳定性。

进一步地，参照图7所示，在本发明较佳的实施例中，所述刀架25还包括设置于所述弧状架体251外的若干支撑柱254，所述支撑柱254固定于所述工作台211。利用支撑柱254使刀架25与支撑架21连接固定，使刀架25更加稳固，避免了刀具221受力晃动影响加工作业。

进一步地，参照图1、8所示，在本发明较佳的实施例中，所述支撑架21还设有条状的刀具挡板213，在所述劈竹工位222和所述刀具存放工位223之间，多个所述刀具挡板213沿所述劈竹装置2的运动方向间隔布置。通过刀具挡板213可以将刀具221与作业人员隔开，提高了作业安全性，条状刀具挡板213的相间设置便于工作人员督查换刀和作业过程，及时进行工况调整。

可选的，参考图1所示，推进装置3一端固定连接所述支撑架21，另一端滑动连接于所述机架1，由于推动竹竿破开的动力件23行程有限，多个所述刀具221并排设置时，不同的刀具221位置有所差别会使得竹竿末端无法完全劈开。推进装置3用于推进所述劈竹装置2沿所述导轨12进行横向运动，以抵消所述刀具221在劈竹工位222不同位置的距离差。

进一步地，参照图1所示，在本发明较佳的实施例中，所述推进装置3包括第二液压缸31，所述支撑架21上设有第二连接耳212，所述第二液压缸31与所述第二连接耳212固定连接。液压缸体积小、布置方便灵活，反应速度快。优选的，采用液压缸，进行电液联合控制，不仅可实现更高程度的自动控制过程，而且可以实现远程遥控。加工时，第二液压缸31伸缩伸缩运动带动所述劈竹装置2沿所述导轨12进行往复运动。

参考图9所示，本实施例还提供了一种劈竹方法，应用于前述的可自动换刀的劈竹机构，包括如下步骤：

重复以下步骤进行竹竿的劈竹加工：

s1，将竹竿4固定于装夹机构，根据竹竿4的直径，确定刀具组件22中与其相匹配的刀具221；其中，所述刀具组件22中包括若干不同刀数的刀具221；

s2,控制所述动力件23驱动所述刀具221运动至劈竹工位222并卡合于所述刀架25，驱动其他刀具221运动至刀具存放工位223；

s3,控制所述推进装置3推动劈竹装置2的脚轮沿所述导轨12横向移动，抵消所述刀具221在劈竹工位222不同位置的距离差，使竹竿4在横向运动过程中被所述劈竹装置2劈成若干竹片。通过图中对不同刀数的刀具221位置进行距离补偿，保证了竹竿末端能够完全劈开。

本发明的劈竹方法通过根据竹竿直径进行自动换刀，节省了人工成本，可以实现不同直径竹竿的连续加工，提高了加工效率，增大了营收和利润。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。