专利名称：径切板制材圆锯机的制作方法
技术领域：
本实用新型属于原木制材技术装备领域，特别涉及到一种采用双圆锯片锯切方式
将原木锯切加工成径切板的制材圆锯机。
背景技术：
径切板具有在宽度方向(即原木的径向)干縮率小，尺寸稳定，变形小和不易开裂的优点。故其在乐器、航空、仪器、建筑、家具、地板以及门窗制造等场合得到大量应用。为了提高木材的使用价值，在制材时应尽可能多的制取径切板。比较典型的径切板制材下锯法有径向下锯法、星型下锯法和梯形下锯法。 采用径向下锯法制材时，首先将原木沿径向锯切成中心对称的3 6块扇形材，然后再对每块扇形材按照径切板横截面纹理的要求和尺寸规格进行锯剖，由于锯切的径切板材斜棱较大，需要齐边处理，限制了出材率的提高。径向下锯法锯解工艺复杂，对于大径级的原木需要采用多种类型锯机相互配合才能完成加工，如扇形材开料圆锯机、夹紧装置经过改造的跑车及带锯，轻型框锯机或双轴多锯片圆锯机，再剖锯和裁边锯等。采用扇形材开料圆锯机锯切前需要将原木从两端夹紧，锯切过程中原木需要经过多次的转动，给锯切操作带来了很大的不便。生产效率低，板材的尺寸精度也较低。 星型下锯法与径向下锯法有点类似，主要用于锯切小径级原木，能制取具有矩形和三角形截面的锯材，矩形截面板材为标准的径切板，三角形截面材可通过胶拼获得径切板。 采用梯形下锯法时，首先根据原木直径、原木的髓心位置以及板材的尺寸规格，确定最佳的下锯图，其径切板的出材率高于径向下锯法。梯形下锯法锯解工艺简单，原木横断面的锯口为水平和垂直，锯切过程中原木被固定不需翻转，所需设备少，通过圆锯机就可完成锯切，锯切效率高，板材的尺寸精度高。 采用梯形下锯法锯切时，所用的圆锯机根据圆锯片的数量有单锯片圆锯机和双锯片圆锯机两种。 单锯片锯切时，要求锯切头能绕平行于原木轴线的直线作旋转运动，使锯片分别处于水平状态和垂直状态，完成一块板材的锯切需要分两次进行，锯切头的旋转调整和进给操作均由人工完成，劳动强度大，效率也受到影响。 双锯片锯切时，两只圆锯片相互垂直成直角状态布置，水平锯片和垂直锯片沿原木长度方向前后错开布置，并分别调整两锯片，使其切削部分的边缘在原木横断面上的投影刚好相交于一点。两只圆锯片可以在横向(水平方向和垂直方向)实现同步进给调节，原木被装夹在移动的跑车上，锯切时由跑车带动原木实现纵向进给，通过圆锯片实现锯切，原木进给一次完成一块板材的锯切。按照由右到左、由上而下的梯形下锯法，实现对整根原木的锯切。自动化程度高，劳动强度小，生产效率高。 但是，上述双锯片制材圆锯机由于采用原木纵向进给方式，存在以下不足(l)原木质量较大，进给运动时惯性较大，稳定性差，限制了进给锯切进给速度的提高，影响锯切质量和生产效率；同时原木跑车进给功率消耗也比较大；(2)由于原木长度较大，一般均大于锯切装置在原木长度方向的尺寸，当采用原木纵向进给时，圆锯机总长度较大，占地面积大。 (3)跑车上对原木的夹紧由人工操作，劳动强度大。同时也缺少对原木位置状态的调整机构，会在一定程度上影响径切板的质量和出板率。
发明内容为了克服上述双锯片制材圆锯机存在的不足，本实用新型提供了 一种新型双锯片
径切板制材圆锯机，提高了锯切过程的稳定性、锯切效率和锯切质量，降低了操作人员的劳动强度，减少了机床的长度尺寸和占地面积。 本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是采用两只圆锯片和两只电机等分别构成水平锯切头组件和垂直锯切头组件，两只圆锯片切削部分的边缘在原木横断面上的投影刚好相交于一点，锯切头组件由伺服电机驱动实现进给，以两个相互垂直的锯切头组件为主体构成移动式锯切装置；原木采用液压方式装夹，同时设置原木对中机构和顶升机构，对原木位置进行调整。锯切时使原木固定不动，横向和纵向的进给运动均由锯片完成，并且在对原木夹紧之前对其进行对中和水平状态调整。为此，本实用新型提供的径切板制材圆锯机主要结构包括移动式锯切装置和原木装夹装置两大部分。移动式锯切装置沿原木长度进给运动，而两圆锯片在锯切装置上可同步实现在水平方向和垂直方向的进给运动，以满足径切板横截面的尺寸要求。原木采用液压夹紧机构固定，方便快速。由于原木存在一定的尖削度，为了保证径切板的质量和出材率，对原木夹紧之前需要对其进行水平对中调整和原木轴线水平状态调整，以使原木轴线方向与锯切装置的纵向进给运动方向平行，为此，在原木装夹装置上设置了原木水平对中机构和原木顶升机构。 本实用新型的有益效果是(l)锯切过程中，由于重量较大的原木固定不动，而由锯切装置实现进给运动，进给运动平稳，速度较高，锯切质量和效率均较高；(2)采用原木固定而锯切装置移动的方案，圆锯机总长度较短，占地面积小；(3)原木水平对中调整、原木轴线水平状态调整及原木的夹紧均采用液压方式，操作方便迅速。
图1为径切板圆锯机的主视图。图中，l-原木水平对中机构、2-原木顶升机构、3-原木夹紧机构。 图2为移动式锯切装置主视图。图中，4-锯架、5-水平锯切头组件、6-垂直锯切头组件、7_锯切头升降机构、8_锯架往复运动机构、9_滚轮、10-调节丝杠、11-垂直轨道、13-滚珠丝杠副、17-链条、18-导向轮。 图3为移动式锯切装置侧视图。7-锯切头升降机构、9-滚轮、12-链传动、14-链传动、15-转轴、16-链轮、17-链条、18-导向轮。 图4为原木装夹装置的侧视图。图中，l-原木水平对中机构、2-原木顶升机构、3-原木夹紧机构。 图5为原木水平对中机构。图中，19-托杆、20-摆杆、21-油缸、22-油缸支座、23-摆杆支座、24-同步机构。[0019] 图6为原木顶升机构。图中，25-顶板、26-顶板的垂直导向机构、27-油缸、28-油缸支座。 图7为原木夹紧机构。图中，29-卡爪、30-卡爪轨道、31-摆杆、32-油缸、33-摆杆支座、34-导向座。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进-步说明。如图l和图4所示，本实用新型提供的径切板圆锯机主要由移动式锯切装置和原木装夹装置组成。原木装夹装置上设置有两套原木水平对中机构1、两套原木顶升机构2和七套原木夹紧机构3。装夹原木时，先通过水平对中机构1和顶升机构2调整好原木轴线的位置，使原木轴线方向与锯切装置的运动方向一致，然后再由夹紧机构固定。原木装夹完毕，移动式锯切装置沿原木装夹装置上的轨道作往复进给运动，对原木进行锯切。 如图2和图3所示，移动式锯切装置主要由锯架4、水平锯切头组件5、垂直锯切头组件6、锯切头升降机构7、锯架往复运动机构8等组成。锯架4采用型钢焊接而成，锯架的底部设置有四只滚轮9，通过滚轮9整个锯架支承在原木装夹装置的两根导轨上，以便实现往复运动。水平锯切头组件5包括水平圆锯片、主电机、滑座、水平导轨、伺服电机、滚珠丝杠副等。圆锯片直接安装在主电机轴上，主电机安装在滑座上，滑座支撑在水平轨道上，由伺服电机通过滚珠丝杠副驱动，实现水平方向的进给。垂直锯切头组件6的结构组成与水平锯切头组件5基本相同，同样由伺服电机通过滚珠丝杠副驱动，实现水平方向的进给。两锯切头组件可分别实现水平方向的进给，也可实现在水平方向的同步进给。垂直锯切头组件6上具有调节丝杠10，以调节其高度位置，使两锯片切削部分的边缘在原木横断面上的投影刚好相交于一点。水平锯切头组件5与垂直锯切头组件6连接成整体，支承在垂直轨道11上，由锯切头升降机构7上的伺服电机通过链传动12和两垂直滚珠丝杠副13驱动，实现垂直方向的进给。锯架往复运动机构8由减速电机通过链传动14驱动转轴15，转轴15的两端分别固定安装有一只链轮16，链条17绕过链轮16和导向轮18，链条17的两端固定在原木装夹装置的机架上。由于链条17不作回转运动，因此当链轮16转动时，整个锯切装置就会沿夹紧装置的导轨移动，从而实现锯切。锯架往复移动的速度可根据原木的硬度等因素通过变频方式进行调节。圆锯片通过沉头螺钉采用单面夹盘装夹在电机轴上。[0023] 如图5所示，原木水平对中机构主要由托杆19、摆杆20、油缸21、油缸支座22、摆杆支座23以及同步机构24构成。摆杆支座23和油缸支座22固定在机架上。由于托杆19、两摆杆20、摆杆支座23构成了平行四连杆机构，因此当油缸21推动摆杆20绕摆杆支座23的支点转动时，托杆91作平行移动。同步机构24为曲柄连杆滑块机构，两侧的连杆共用一只滑块，在垂直导向滑槽中上下移动。如果一侧的摆杆先摆动，滑块就会移动，滑块又通过连杆带动另一侧的摆杆摆动，从而实现两侧摆杆的同步动作。由于同步机构24的作用，两侧的托杆19也就能实现同步平行移动，从而将原木举起，实现了原木的对中调整。两托杆与原木的接触面所组成的夹角为90。。夹紧装置上共有两套对中机构，能同时将原木在两个断面实现了水平方向的对中调整，从而保证了原木轴线在水平面内的投影处于夹紧装置的中心位置，然后油缸反向动作将原木放下。如果原木的外形比较理想，呈圆柱状，经过对中机构调整后，即可将其夹紧进行锯切。[0024] 如图6所示，原木顶升机构由顶板25、顶板的垂直导向机构26、油缸27以及油缸 支座28组成。该机构设置在原木装夹区的原木小径端，为适应不同的原木长度，共设有两 套顶升机构。如果原木的外形尖削度较大，需要在垂直方向进行调整，将原木轴线调整到水 平状态。当油缸28驱动顶板25向上运动时，将原木小径端逐渐顶起，使原木轴线呈水平状 态，然后将原木夹紧。 如图7所示，原木夹紧机构主要由卡爪29、卡爪轨道30、摆杆31、油缸32、摆杆支 座33以及供摆杆支座上下移动导向座34等组成。卡爪轨道30和导向座34固定在机架 上，卡爪29沿卡爪轨道30平移动。当油缸32的活塞杆伸出时，摆杆31就会绕支座33上 的支点摆动，从而带动卡爪29沿轨道30向外侧移动，使卡爪张开；反之，卡爪闭合。由于摆 杆31在摆动过程中，摆杆支座33的垂直位置是变化的。当卡爪完全闭合和完全张开时，摆 杆支座33的位置最高；而当摆杆摆至垂直状态时，摆杆支座33的位置最低。为了适应这种 变化，摆杆支座33需要能随着摆杆的摆动而垂直升降，摆杆支座33通过两只导向销支承在 导向座34上。在原木装夹装置上共设置有七套原木夹紧机构。
权利要求一种径切板制材圆锯机，主要由移动式锯切装置和原木装夹装置组成；其特征在于移动式锯切装置上设有水平锯切头组件(5)和垂直锯切头组件(6)；原木装夹装置设有原木水平对中机构(1)、原木顶升机构(2)和原木夹紧机构(3)。
2. 根据权利要求l所述的径切板制材圆锯机，移动式锯切装置主要由锯架(4)、水平锯 切头组件(5)、垂直锯切头组件(6)、锯切头升降机构(7)、锯架往复运动机构(8)等组成，锯架底部设有四只滚轮(9)，使整个锯架支承在原木装夹装置的两导轨上；其特征在于水平 锯切头组件(5)包括水平圆锯片、主电机、滑座、水平导轨、伺服电机、滚珠丝杠副等；圆锯 片直接安装在主电机轴上，主电机安装在滑座上，滑座支撑在水平轨道上，由伺服电机通过 滚珠丝杠副驱动，实现水平方向的进给；垂直锯切头组件(6)的结构组成与水平锯切头组 件(5)基本相同，由伺服电机通过滚珠丝杠副驱动，实现水平方向的进给；垂直锯切头组件 (6)上具有调节丝杠(10)，以调节其高度；水平锯切头组件(5)与垂直锯切头组件(6)连接 成整体，支承在垂直轨道(11)上，由锯切头升降机构(7)上的伺服电机通过链传动(12)和 两垂直滚珠丝杠副(13)驱动，实现垂直方向的进给；锯架往复运动机构(8)由减速电机通 过链传动(14)驱动转轴(15)，转轴(15)的两端分别固定一只链轮(16)，链条(17)绕过链 轮(16)和导向轮(1S)，链条(17)的两端固定在原木装夹装置的机架上，不作回转运动，锯 切装置沿装夹装置的导轨移动，实现锯切。
3. 根据权利要求l所述的径切板制材圆锯机，原木水平对中机构(1)主要由托杆 (19)、摆杆(20)、油缸(21)、油缸支座(22)、摆杆支座(23)以及同步机构(24)构成；其特 征在于摆杆支座(23)和油缸支座(22)固定在机架上；托杆(19)、两摆杆(20)、摆杆支座 (23)构成平行四连杆机构，当油缸(21)推动摆杆(20)绕摆杆支座(23)的支点转动时，托 杆(19)作平行移动；同步机构(24)为曲柄连杆滑块机构，两侧的连杆共用一只滑块，在垂 直导向滑槽中上下移动；如一侧的摆杆先摆动，滑块就会移动，并通过连杆带动另一侧的摆 杆摆动，从而实现两侧摆杆的同步动作；同步机构(24)使两侧的托杆(19)实现同步平行移 动，将原木举起，实现了原木的水平对中调整；原木水平对中机构共有两套，同时将原木在 两个断面实现了水平方向的对中调整，保证原木轴线在水平面内的投影处于装夹装置的中 心位置，然后油缸(21)反向动作将原木放下。
4. 根据权利要求l所述的径切板制材圆锯机，原木顶升机构(2)主要由顶板(25)、顶 板的垂直导向机构(26)、油缸(27)以及油缸支座(28)组成；其特征在于该顶升机构设置 在原木装夹区的原木小径端，为适应不同的原木长度，共设有两套顶升机构；当油缸(27) 驱动顶板(25)向上运动时，将原木小径端逐渐顶起，调整原木轴线呈水平状态，然后将原 木夹紧。
5. 根据权利l所述的径切板制材圆锯机，原木夹紧机构(3)主要由卡爪(29)、卡爪轨 道(30)、摆杆(31)、油缸(32)、摆杆支座(33)以及供摆杆支座上下移动导向座(34)等组 成；其特征在于卡爪轨道(30)和导向座(34)固定在机架上，卡爪(29)沿卡爪轨道(30) 水平移动；当油缸(32)的活塞杆伸出时，摆杆(31)就会绕支座(33)上的支点摆动，从而带 动卡爪(29)沿轨道向外侧移动，使卡爪张开；反之，卡爪闭合；摆杆支座(33)随摆杆的摆 动而垂直升降，摆杆支座(33)通过两只导向销支承在导向座(34)上；在原木装夹装置上共 设置有七套原木夹紧机构。
专利摘要本实用新型涉及一种径切板制材圆锯机，主要由移动式锯切装置和原木装夹装置组成。移动式锯切装置上设置有水平锯切头组件和垂直锯切头组件，两锯片切削部分的边缘在原木横断面上的投影相交于一点，锯切头组件由伺服电机驱动，实现水平方向和垂直方向的横向进给。原木装夹装置上设置有原木水平对中机构、原木顶升机构和原木夹紧机构。原木水平对中机构用于调整原木轴线在水平面内的投影处于装夹装置的中心位置；原木顶升机构将原木小径端顶起，使原木轴线呈水平状态。原木状态调整好后，由原木夹紧机构夹紧固定。移动式锯切装置沿纵向轨道往复运动，实现纵向进给。一次进给完成一块板材的锯切。锯切质量好、效率高；占地面积小；使用操作方便。
文档编号B27B7/02GK201483582SQ20092004105
公开日2010年5月26日 申请日期2009年4月10日 优先权日2009年4月10日
发明者丁建文, 曹平祥, 王宝金, 郭晓磊 申请人:南京林业大学