数控有卡无卡旋切一体机的制作方法

1.本发明涉及旋切机技术领域，具体是数控有卡无卡旋切一体机。


背景技术：

2.有卡无卡一体机是有卡旋切机与无卡旋切机二者功能的完美融合，针对直径较大外形不规则的木材加工较功能单一的有卡、无卡旋切机优势明显。
3.公开号为cn111941573a中国发明公开了一种有卡无卡一体旋切机，包括机架、液压站，所述机架一端端部设有驱动辊箱，所述机架另一端设有切刀机构，所述切刀机构斜上方设有压尺辊机构，所述压尺辊机构下方设有旋切刀机构，所述机架中部两侧设有卡轴箱。该发明与现有技术相比具备以下有益效果：该发明结合无卡旋切机构与有卡旋切机构。利用无卡旋切机构完成上料，无需进行找圆心工序，提高了生产效率、降低了工作流程的繁琐程度和降低了工人的劳动强度；利用有卡旋切机构完成旋切，提高了单板的均匀度、光滑度和平整度。
4.现有的数控有卡无卡旋切一体机最根本的要求单板均匀，且在有卡无卡的转换过程中不停机、不断张、不劈轴，要做到这点需解决两个基本问题：(1）单双辊恒线速度与卡轴的变加速的同步匹配，(2)旋刀和双辊的运动方相反，速度有差异，二者相对卡轴的速度与位移均要严格控制，严格同步，而上述发明并没有解决该两点。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供数控有卡无卡旋切一体机，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明的技术方案是：数控有卡无卡旋切一体机，包括机架，所述机架上固定安装有动力源，所述动力源上安装有两个进给丝杠，每个所述进给丝杠上均安装有刀座本体和双辊进给组件，同一个所述进给丝杠上的所述刀座本体和双辊进给组件之间设置有卡轴组件，所述机架上安装有两个托木组件，两个所述托木组件分别位于两个卡轴组件正下方。
7.优选的，所述动力源包括一个动力轴和两个固定在机架上的固定外壳，所述动力轴的两端贯穿两个固定外壳，所述固定外壳的外壁开设有转动孔一，所述转动孔的孔内转动安装有进给丝杠，所述动力轴的外壁套设固定有第一锥齿轮，两个所述第一锥齿轮位于两个固定外壳内，所述进给丝杠位于固定外壳内的一端固定有与其同轴的第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮相啮合。
8.优选的，所述卡轴组件包括卡轴外壳，所述卡轴外壳固定在机架上，所述卡轴外壳的相对两侧外壁均开设有转动孔二，所述转动孔二的内壁转动安装有卡轴导向套，所述卡轴导向套的内部套设有卡轴本体，所述卡轴本体的外壁开设有与其中心轴平行且对齐的滑动键槽，所述卡轴导向套的套内设有滑键，所述滑键滑动安装在滑动键槽内，所述卡轴组件还包括齿轮一和传动轴一，所述传动轴一位于卡轴外壳内，所述传动轴一的两端均贯穿卡轴外壳，所述齿轮一的齿孔安装有轴承一，所述齿轮一通过轴承一安装在卡轴导向套的圆
周外壁上，所述传动轴一的外侧壁套设固定有齿轮二，所述齿轮一与齿轮二相啮合，所述传动轴一位于卡轴外壳外的一端套设固定有动力轮，所述卡轴导向套的中心线与进给丝杠的中心线垂直。
9.优选的，所述卡轴导向套的外侧壁套设固定有棘轮，所述齿轮一的外壁安装有四个与棘轮适配的棘爪。
10.优选的，所述刀座本体上固定安装有切刀，所述刀座本体位于切刀的两侧外壁处均开设有安装孔，所述安装孔的孔内固定有与其同轴的刀座进给丝母，所述刀座进给丝母与进给丝杠适配，所述刀座进给丝母安装在进给丝杠上。
11.优选的，所述托木组件包括固定架，所述固定架固定在机架上，所述固定架一侧外壁的四个拐角处均开设有转动孔三，位于顶部一对所述转动孔三的孔内转动安装有传动轴四，位于底部一对所述转动孔三的孔内转动安装有传动轴五，所述传动轴四的两端均套设固定有两个联合齿轮，所述传动轴五的两端均套设固定有两个限位齿轮，两个所述固定架相互背离的两侧外壁均设有水平设置的第一双面齿条，两个所述固定架相面对的两侧外壁均设有竖直设置的第二双面齿条，所述第一双面齿条与第二双面齿条均与联合齿轮和限位齿轮啮合，所述第二双面齿条的顶端安装有托木架组件。
12.优选的，所述托木架组件包括基准架，所述基准架固定在第二双面齿条上，所述基准架的外壁开设有圆孔一和圆孔二，所述圆孔一的孔内转动安装有传动轴六，所述圆孔二的孔内转动安装有传动轴七，所述传动轴六的一端固定有托木板二，所述传动轴七远离传动轴六的一端固定有托木板一，所述托木板二和托木板一相互远离的一端外壁均开设有限位槽，所述传动轴六的一端位于托木板一上的限位槽内，所述传动轴七的一端位于托木板二上的限位槽内，所述传动轴六和传动轴七的圆周外壁均套设固定有齿轮五，两个所述齿轮五相啮合，所述托木架组件还包括液压杆二，所述液压杆二的两端分别固定有转动块一和转动块二，所述转动块一转动安装在基准架上，所述转动块二转动安装在托木板一上。
13.优选的，所述刀座本体的外壁固定有液压杆一，所述液压杆一的活塞杆固定在第一双面齿条上。
14.优选的，所述双辊进给组件包括两个支撑座，两个所述支撑座的相对两侧外壁均转动安装有两个呈上下分布的压辊，所述支撑座为中空结构，所述支撑座外壁开设圆孔三，所述圆孔的孔内设置有双辊进给丝母，所述双辊进给丝母的外侧壁安装有轴承二，所述双辊进给丝母通过轴承二转动安装在圆孔三内，所述双辊进给丝母与进给丝杠适配，所述双辊进给丝母安装在进给丝杠上，所述支撑座的外壁开设有圆孔四，所述圆孔四的中心线与进给丝杠的中心线平行，所述支撑座的外壁开设有圆孔五，所述圆孔五的中心线与圆孔四的中心线垂直，所述圆孔四的孔内转动安装有传动轴三，所述传动轴三的外侧壁套设固定有第四锥齿轮，所述圆孔五的孔内转动安装有传动轴二，所述传动轴二位于支撑座内的一端固定有与其同轴的第三锥齿轮，所述第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合，所述传动轴三位于支撑座外的一端套设固定有齿轮三，所述双辊进给丝母位于支撑座外的一端套设固定有齿轮四，所述齿轮三与齿轮四啮合，所述传动轴二位于支撑座的一端固定有摆臂，所述摆臂的外壁转动安装有滚轮，所述机架上固定有凸轮，所述凸轮的外壁开设有滑槽，所述滚轮滑动安装在滑槽内。
15.本发明通过改进在此提供数控有卡无卡旋切一体机，与现有技术相比，具有如下
改进及优点：其一：本发明可以在变加速的卡轴传动链末端的齿轮一处设置了超越离合机构，工作过程中只需控制卡轴本体传动到木料的线速度稍低于单双辗即可，降低了控制难度及劈轴的几率；其二：本发明贯穿左右卡轴箱设置有一组两根供刀座与双辗座进退的共用丝杠，每只丝杠套有两个丝母，旋刀的进给丝母用螺栓固定在刀座上，双轮的进给丝母设置有凸轮差动机构用以保证与旋刀的精准同步运行，综上可知，用一组丝杠同时传动刀座及双辊座，结构紧凑，降低电器控制难度至现有无卡旋切机的水平，可靠性也更高；其三：本发明的自动定心机构且具有针对木材大小头的微调功能；机架的下面卡轴中心以下位置左右独立设置有与刀座同步随动的两套托木装置，刀座带动随动齿条，齿条带动固定轴线的齿轮转动，齿轮转动通过升降齿条带动托木装置升降，木料落进机器后旋刀、双轮、托木架三者夹紧木料即自动定心，即可以启动卡轴的液压夹紧装置卡紧木料。刀座与随动齿条间设置有油缸，目的是为避免旋切结束时的干涉与方便落料;主托木架上设置有付托木架，付托木架设置有油缸及联动装置，目的是木料的小头可以附加一个少量的上升位移；其四，为了得到细的木材，在木料直径大于卡轴直径时，卡轴与双辊均驱动木料，可以理解为带辅助压辊的有卡旋切方式，此切割方式粗糙，切割速度快，可以得到略大于与卡轴本体502直径的木料，在木料直径小于卡轴直径时卡轴已提前退回，使用无卡旋切方式，旋至更细，通过有卡和无卡相互配合，可以得到细小的木料。
附图说明
17.下面结合附图和实施例对本发明作进一步解释：图1是本发明的立体结构示意图；图2是本发明的托木组件第一视角立体结构示意图；图3是本发明的托木组件第二视角立体结构示意图；图4是本发明的托木架组件第一视角立体结构示意图；图5是本发明的托木架第二视角立体结构示意图；图6是本发明的托木架侧视结构示意图；图7是图6的a-a剖切结构示意图；图8是本发明的动力源内部结构示意图；图9是本发明的双辊进给组件侧视结构示意图；图10是图9的b-b剖视结构示意图；图11是本发明的卡轴组件结构示意图。
18.附图标记说明：机架；2、刀座本体；3、刀座进给丝母；4、切刀；5、卡轴组件；501、卡轴外壳；502、卡轴本体；5021、滑动键槽；503、卡轴导向套；504、棘轮；505、棘爪；506、齿轮一；507、轴承一；508、齿轮二；509、传动轴一；510、动力轮；6、动力源；601、动力轴；602、固定外壳；603、第一锥齿轮；604、第二锥齿轮；7、双辊进给组件；701、支撑座；702、齿轮三；703、凸轮；7031、滑槽；704、滚轮；705、摆臂；706、传动轴二；707、第三锥齿轮；708、第四锥齿轮；709、传动轴三；
710、齿轮四；711、双辊进给丝母；712、轴承二；8、托木组件；801、固定架；802、传动轴四；803、联合齿轮；804、传动轴五；805、限位齿轮；806、液压杆一；807、第一双面齿条；808、第二双面齿条；9、托木架组件；901、基准架；902、转动块一；903、液压杆二；904、转动块二；905、传动轴六；906、托木板一；907、传动轴七；908、托木板二；909、齿轮五；10、进给丝杠。
具体实施方式
19.下面对本发明进行详细说明，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
20.本发明通过改进在此提供数控有卡无卡旋切一体机，本发明的技术方案是：如图1-图11所示，数控有卡无卡旋切一体机，包括立于地面上的机架1，机架1上固定安装有与外源电机通过联轴连接的动力源6，动力源6上安装有两个进给丝杠10，进给丝杠10为双向丝杠，每个进给丝杠10上均安装有刀座本体2和双辊进给组件7，刀座本体2与两个进给丝杠10上的右旋形成传动配合，双辊进给组件7与两个进给丝杠10上的左旋形成传动配合，由此可知，动力源6使进给丝杠10进行自转，两个进给丝杠10使刀座本体2和双辊进给组件7做同步的相互靠近和远离的运动，同一个所述进给丝杠10上的所述刀座本体2和双辊进给组件7之间设置有卡轴组件5，卡轴组件5用于卡紧木材，机架1上安装有两个用于托举木材的托木组件8，两个托木组件8分别位于两个卡轴组件5正下方。
21.进一步的，如图8所示，动力源6包括一个动力轴601和两个固定在机架1上的固定外壳602，图中未画出外设电动机，电动机通过联轴器与动力轴601连接，动力轴601的两端贯穿两个固定外壳602，固定外壳602的外壁开设有转动孔一，转动孔的孔内转动安装有进给丝杠10，动力轴601的外壁套设固定有第一锥齿轮603，两个第一锥齿轮603位于两个固定外壳602内，进给丝杠10位于固定外壳602内的一端固定有与其同轴的第二锥齿轮604，第一锥齿轮603与第二锥齿轮604相啮合，由此可知，当动力轴601进行自转的时候，动力轴601带动与其固定的第一锥齿轮603进行自转，第一锥齿轮603带动第二锥齿轮604转动，第二锥齿轮604带动与其固定的进给丝杠10同步自转。
22.进一步的，如图11所示，卡轴组件5包括卡轴外壳501，卡轴外壳501固定在机架1上，卡轴外壳501的相对两侧外壁均开设有转动孔二，转动孔二的内壁转动安装有卡轴导向套503，卡轴导向套503的内部套设有卡轴本体502，两个卡轴本体502相互远离的一端安装有具有收缩功能的液压机构，现有的具有收缩功能的液压机构有很多种，本发明对此不作限定，图中未画出该液压机构，卡轴本体502的外壁开设有与其中心轴平行且对齐的滑动键槽5021，卡轴导向套503的套内设有滑键，滑键滑动安装在滑动键槽5021内，卡轴本体502可以沿着卡轴导向套503进行直线移动，同时卡轴导向套503通过滑键带动卡轴本体502进行转动，卡轴组件5 还包括齿轮一506和传动轴一509，传动轴一509位于卡轴外壳501内，传动轴一509的两端均贯穿卡轴外壳501，齿轮一506的齿孔安装有轴承一507，齿轮一506通过轴承一507安装在卡轴导向套503的圆周外壁上，传动轴一509的外侧壁套设固定有齿轮二508，齿轮一506与齿轮二508相啮合，传动轴一509位于卡轴外壳501外的一端套设固定有动力轮510，机架1上安装有电动机与变速箱组成的驱动组件，驱动组件与动力轮510形成传动
配合，驱动组件使动力轮510发生自转，卡轴导向套503的中心线与进给丝杠10的中心线垂直，卡轴导向套503的外侧壁套设固定有棘轮504，齿轮一506的外壁安装有四个与棘轮504适配的棘爪505，动力轮510带动传动轴一509进行自转，传动轴一509上齿轮二508带动齿轮一506转动，齿轮一506通过棘爪505带动棘轮504转动，棘轮504带动卡轴导向套503转动，卡轴导向套503通过滑键带动卡轴本体502进行转动，由此可知，两个卡轴组件5夹紧木材的时候，可以使木材发生转动；因卡轴工作时卡紧木料，木料同时还接受单双辊的摩擦驱动，二个动力同步误差超出允许范围会出现劈轴，本发明在变加速的卡轴传动链末端的齿轮一506处设置了超越离合机构（由棘轮504、棘爪505、齿轮一506以及轴承一507组成），工作过程中只需控制卡轴本体502传动到木料的线速度稍低于单双辊即可（单双辊带动木材的转动大于卡轴本体504，则卡轴本体504被带动，当卡轴本体504上的棘轮504转动速度大于齿轮一506，即齿轮一506上的棘爪505绕小于齿轮一506中心轴转速小于棘轮504，此时齿轮一506无法带动棘轮504，棘轮504的转速由单双辊决定），降低了控制难度及劈轴的几率。
23.进一步的，刀座本体2上固定安装有切刀4，刀座本体2位于切刀4的两侧外壁处均开设有安装孔，安装孔的孔内固定有与其同轴的刀座进给丝母3，刀座进给丝母3与进给丝杠10适配，刀座进给丝母3安装在进给丝杠10上，由此可知，当刀座进给丝母3固定时，进给丝杠10转动可以使刀座进给丝母3进行前后移动。
24.进一步的，托木组件8包括固定架801，固定架801固定在机架1上，固定架801一侧外壁的四个拐角处均开设有转动孔三，位于顶部一对转动孔三的孔内转动安装有传动轴四802，位于底部一对转动孔三的孔内转动安装有传动轴五804，传动轴四802的两端均套设固定有两个联合齿轮803，传动轴五804的两端均套设固定有两个限位齿轮805，两个固定架801相互背离的两侧外壁均设有水平设置的第一双面齿条807，两个固定架801相面对的两侧外壁均设有竖直设置的第二双面齿条808，第一双面齿条807与第二双面齿条808均与联合齿轮803和限位齿轮805啮合，第二双面齿条808的顶端安装有托木架组件9，由此可知，第一双面齿条807可以使与其啮合的联合齿轮803和限位齿轮805转动，从而使另一侧的联合齿轮803和限位齿轮805带动第二双面齿条808进行移动，从而实现九十度换向移动，托木架组件9包括基准架901，基准架901固定在第二双面齿条808上，基准架901的外壁开设有圆孔一和圆孔二，圆孔一的孔内转动安装有传动轴六905，圆孔二的孔内转动安装有传动轴七907，传动轴六905的一端固定有托木板二908，传动轴七907远离传动轴六905的一端固定有托木板一906，托木板二908和托木板一906相互远离的一端外壁均开设有限位槽，传动轴六905的一端位于托木板一906上的限位槽内，传动轴七907的一端位于托木板二908上的限位槽内，传动轴六905和传动轴七907的圆周外壁均套设固定有齿轮五909，两个齿轮五909相啮合，托木架组件9还包括液压杆二903，液压杆二903的两端分别转动块一902和转动块二904，转动块一902转动安装在基准架901上，转动块二904转动安装在托木板一906上，刀座本体2的外壁固定有液压杆一806，液压杆一806的活塞杆固定在第一双面齿条807，将木材放置在两个托木架组件9，如果木材两头直径不一致的时候，两个或其中一个托木架组件9上的液压杆二903处于伸出状态时托木板一906与托木板二908精准联动成v型，v型上的木料一端被托起一段位移，使横向方式的木材的中心轴平行与地面；木料落进机器后刀座本体2上的旋刀、两个支撑座701上的双混和托木架组件9三者夹紧木料即自动定心，即可驱动卡轴卡紧木料，刀座本体2与第一双面齿条807设置有液压杆一806，液压杆一806在机器大
开口上料时伸出，在正常旋切及落料时收回。
25.进一步的，双辊进给组件7包括两个支撑座701，两个支撑座701的相对两侧外壁转动安装有两个呈上下分布的压辊，这里需要进行补充说明，压辊由单独的驱动组件进行转动，支撑座701为中空结构，支撑座701外壁开设圆孔三，圆孔的孔内设置有双辊进给丝母711，双辊进给丝母711的外侧壁安装有轴承二712，双辊进给丝母711通过轴承二712转动安装在圆孔三内，双辊进给丝母711与进给丝杠10适配，双辊进给丝母711安装在进给丝杠10，支撑座701的外壁开设有圆孔四，圆孔四的中心线与进给丝杠10的中心线平行，支撑座701的外壁开设有圆孔五，圆孔五的中心线与圆孔四的中心线垂直，圆孔四的孔内转动安装有传动轴三709，传动轴三709的外侧壁套设固定有第四锥齿轮708，圆孔五的孔内转动安装有传动轴二706，传动轴二706位于支撑座701内的一端固定有与其同轴的第三锥齿轮707，第四锥齿轮708与第三锥齿轮707啮合，传动轴三709位于支撑座701外的一端套设固定有齿轮三702，双辊进给丝母711位于支撑座701外的一端套设固定有齿轮四710，齿轮三702与齿轮四710啮合，传动轴二706位于支撑座701的一端固定有摆臂705，摆臂705的外壁转动安装有滚轮704，机架1上固定有凸轮703，凸轮703的外壁开设有滑槽7031，滚轮704滑动安装在滑槽7031内，双辊进给丝母711与摆臂705设置有两级齿轮传动（传动轴二706、第三锥齿轮707、传动轴三709、第四锥齿轮708、齿轮三702与齿轮四710），目的是减速换向，凸轮703固定在机架1上；摆臂705上设置有滚轮704，滚轮704沿凸轮703上的封闭沟槽移动的同时做小角度的摆动，摆臂705轻微转动；双辊进给丝母711正反摆动的规律符合旋切工艺要求，受凸轮703控制传动轴二706转动，双辐的进给速度是丝杠的旋转与其双辊进给丝母711摆动的合成（形成差动螺旋机制，为现有技术，这里不进行详细的原理阐述），与旋刀的进给速度稍有差异。
26.工作原理：将木材放置在两个托木架组件9上，将托木架组件9将木材托起，如果木材两头直径不一致的时候，两个或其中一个托木架组件9上的液压杆二903处于伸出状态时托木板一906与托木板二908精准联动成v型，v型上的木料一端被托起一段位移，使横向方式的木材的中心轴平行与地面，然后置于两个卡轴组件5之间，使两个卡轴组件5卡紧木材，动力源6使进给丝杠10进行自转，两个进给丝杠10使刀座本体2和双辊进给组件7做同步的相互靠近的运动，使刀座本体2上的旋刀、两个支撑座701上的双混和托木架组件9三者夹紧木料即自动定心，然后托木架组件9复位，动力接着驱动进给丝杠10进行自转，对木材进行旋切；为了得到细的木材，在木料直径大于卡轴直径时，卡轴与双辊均驱动木料，可以理解为带辅助压辊的有卡旋切方式，此切割方式粗糙，切割速度快，可以得到略大于与卡轴本体502直径的木料，在木料直径小于卡轴直径时卡轴已提前退回，使用无卡旋切方式，旋至更细，通过有卡和无卡相互配合，可以得到细小的木料。
27.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，在其它实施例中实现。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。