一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其包括机架和装设在机架上的上下两排辊轴，两排辊轴沿横向依次连接输入单元、第一表面处理单元、输送单元、第二表面处理单元、输送单元、第三表面处理单元、输送单元、开篾单元和输出单元，输入、输送及输出单元均上下对称布置，包括连接在辊轴前后端的输送轮和齿轮；第一、第二和第三表面处理单元包括连接在辊轴前端和后端的铣刀和皮带轮；开篾单元上下错位布置，包括连接在辊轴前后端的竹丝铣刀和皮带轮，竹丝铣刀轮齿上沿轮齿厚度方向等间距设有多个刀片；齿轮和皮带轮均由电机驱动。本实用新型一次加工可开出多根竹篾，具有加工效率高，产品质量好，材料利用率高等优点。
【专利说明】
一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备
技术领域
[0001]本实用新型属于竹材加工技术领域，具体涉及一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备。
【背景技术】
[0002]竹缠绕复合产品例如竹缠绕复合管是一种以竹材为基体材料，以热固性树脂为胶粘剂，采用缠绕的工艺方式加工成型的产品，其通常包括内衬层、结构层和外防护层，内衬层是由浸润有树脂的无纺布缠绕在模具上形成，结构层是通过浸有树脂的竹篾卷/帘缠绕多层在内衬层上固化而成，外防护层主要用于抗老化、防腐蚀、抗日晒。
[0003]竹缠绕复合产品中主要应用竹篾卷/帘缠绕成起主要增强作用的结构层，因此竹篾卷/帘对产品的力学强度、抗压性能以及消除应力缺陷至关重要，而竹篾卷/帘又由一根根的竹篾编制而成，组成竹篾卷/帘的竹篾的结构以及性能参数是影响产品性能的关键。
[0004]专利文献CN1785619A公开了一种新型竹篾开片机，该开片机由机架板、齿轮送料轮、篾片分裂板、弹簧及调节螺杆、刀片、活动杆、刀片支撑架、竹条推进轮等组成。上述方案在开片机内设置了刨刀附轮装置、青节去除装置、辅助装置、操作调节装置等，在开片过程中可以让设备自身对不同厚薄的竹片自动做出调整，以有效分裂篾片并使分裂的篾片厚薄均匀。但是，由于整个开片机只在尾端设置开篾刀片，其只能保证开出厚度均匀的竹篾片，且一次加工只能出两根竹篾，开篾效率低、竹篾质量差，而对于竹缠绕复合压力产品而言，对于竹篾的表面质量，以及竹篾的厚度和宽度尺寸均具有较高的要求，采用上述设备制备的竹篾无法满足竹缠绕复合产品对于结构强度以及力学性能的要求。因此，上述方案并不适用于竹缠绕复合产品。
【实用新型内容】
[0005]针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种竹篾自动化加工设备，用于制备适用于竹缠绕复合产品的竹篾，其中通过对关键组件如表面处理单元与开篾单元的研究与设计，并通过各个关键组件的相互配合实现竹篾的高效快速制备，一次加工可开出多根厚薄均匀且宽度一致的竹篾，具有加工效率高，产品质量好，材料利用率高等优点。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，该加工设备包括机架和装设在机架上的上下两排辊轴，上排辊轴通过弹簧组件连接在机架上，所述两排棍轴沿横向依次连接输入单元、第一表面处理单元、输送单元、第二表面处理单元、输送单元、第三表面处理单元、输送单元、开篾单元和输出单元，其中:
[0007]所述输入单元、输送单元和输出单元均为上下对称布置，均包括分别连接在辊轴前端和后端的输送轮和齿轮;所述第一表面处理单元、第二表面处理单元和第三表面处理单元均包括分别连接在辊轴前端和后端的铣刀和皮带轮，其中第一表面处理单元与第二表面处理单元的铣刀安装于下排辊轴的前端，第三表面处理单元的铣刀安装于上排辊轴的前端;所述开篾单元上下错位布置，包括连接在辊轴前端的竹丝铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，上竹丝铣刀下方设置有支撑平台，下竹丝铣刀上方设置有支撑平台，所述竹丝铣刀的每个轮齿上沿轮齿厚度方向等间距设有多个刀片，刀片方向垂直于轮齿厚度方向；所述齿轮和皮带轮均由电机驱动。
[0008]作为本实用新型的进一步优选，所述竹丝铣刀的刀片由硬质合金材料制成，刀片的刀刃之间的间距等于竹篾厚度。
[0009 ] 作为本实用新型的进一步优选，所述刀刃之间的间距为0.2mm-2mm。
[0010]作为本实用新型的进一步优选，所述竹丝铣刀每个轮齿上设置有14个刀片，形成15个间隙。
[0011]作为本实用新型的进一步优选，所述上竹丝铣刀与其下方的支撑平台之间的距离、下竹丝铣刀与其上方的支撑平台之间的距离均大于竹篾宽度的一半，且小于竹篾的宽度。
[0012]作为本实用新型的进一步优选，输入单元上方的输送轮为齿轮，下方的输送轮为辊轮。
[0013]作为本实用新型的进一步优选，所述第一表面处理单元和第三表面处理单元的铣刀以及下竹丝铣刀周边设有弹性支撑件;所述输送单元侧面设有导向件。
[0014]作为本实用新型的进一步优选，所述第一表面处理单元与第二表面处理单元之间、第二表面处理单元与第三表面处理单元之间设置的输送单元的上方输送轮为齿轮，下方输送轮为辊轮，所述第三表面处理单元与开篾单元之间设置的输送单元的上方输送轮为橡胶轮，下方输送轮为辊轮。
[0015]作为本实用新型的进一步优选，所述输出单元的输送轮为橡胶轮。
[0016]总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果:
[0017]1.本实用新型中，通过对设备中各个关键组件具体结构及布置形式的研究与设计，利用表面处理单元对竹片的上下表面进行处理，然后利用开篾单元制备竹篾，通过设置上下错位布置的齿轮刀具，使得一次加工可生产多根竹篾，并且刀片的刀刃与竹片的长度方向平行，在切割过程中，多个刀片在竹片径向沿其长度方向开成多根厚度及宽度相同的竹篾，最大程度的保证了竹材维管束不被破坏，具有开片效率高、材料利用率高、竹篾质量好等优点。
[0018]2.本实用新型中，通过设置由齿轮与辊轮配合的输入单元，保证竹片的输送速度及稳定性，进一步提高生产效率，通过设置弹性支撑件和支撑平台，以保证竹片输送过程稳定性，并为铣削时提供支撑力;利用齿轮传动，使传动精度高，机体稳定性好，利用三组表面处理单元进行竹片上下表面的铣削，时铣削出的竹片表面光滑不毛躁，通过弹性支撑件、齿轮传动、多组表面处理单元的共同作用，使制得的竹篾边缘平直无锯齿，保证竹篾的拉伸强度高，不因边缘不平直而导致力学性能的降低。
[0019]3.本实用新型中，通过设置由多个橡胶轮构成的输出单元，保证多根竹篾的顺利输出，并避免损伤竹篾的表面质量;此外，通过本实用新型可一次制备厚度0.2-2.0mm，宽度1.0-30.0mm的多根竹篾，该竹篾适用于制备竹缠绕复合压力产品的增强层，可有效保证竹缠绕复合压力产品的力学性能和结构强度。
【附图说明】
[0020]图1是本实用新型的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备的结构示意图；[0021 ]图2是本实用新型的开篾单元结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0023]在一种【具体实施方式】中，如图1所示，按照本实用新型实施例提供的一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，包括机架和装设在机架上的上下两排辊轴，其中，上排辊轴通过弹簧组件连接在机架上，使其能够沿竖直方向弹性复位，机架正面设置有竹篾处理装置，竹篾处理装置安装在辊轴的前端，机架背面设置有驱动装置，驱动装置包括轴承、齿轮传动装置、皮带传动装置、电机等，电机控制齿轮、皮带传动，进而带动轴承旋转。竹篾处理装置沿横向从右至左依次包括输入单元1、第一表面处理单元2、输送单元7、第二表面处理单元3、输送单元7、第三表面处理单元4、输送单元7、开篾单元5和输出单元6，上述各个单元均设置在机架上，并位于同一水平线上，各个单元均通过轴承与齿轮连接，齿轮由驱动单元驱动，通过各个单元的相互配合，使得具有一定宽度、厚度和长度的竹片从位于设备右边的输入单元进入，然后水平向左输送，依次经过第一表面处理单元、输送单元、第二表面处理单元、输送单元、第三表面处理单元、输送单元和开篾单元，最后从位于设备左边的输出单元输出多根厚度均匀、宽度一致的竹篾，其中，竹片在输送过程中，其内表面在上，外表面在下(也即靠近竹黄的一面朝上，靠近竹青的一面朝下)。
[0024]下面逐一对各个单元的具体结构进行详细说明。
[0025]输入单元，用于将具有一定宽度、厚度和长度的竹片输送至竹篾自动化加工设备中，其上下对称布置，包括连接在辊轴前端的输送轮和连接在辊轴后端的齿轮，其中，设于上部的输送轮为齿轮，设于下部的输送轮为辊轮，通过齿轮与辊轮的配合，可保证竹片的夹紧力与输送速度，提高生产效率，齿轮与辊轮均上下可调。
[0026]第一表面处理单元，包括连接在辊轴前端的铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，铣刀设于下排辊轴的前端，即设于竹片的下表面，用于对输送至竹篾自动化加工设备中竹片的竹节进行处理，保证竹片的下表面质量;铣刀旁侧设有弹性支撑件9，以对竹片进行支撑，并保证输送稳定性。
[0027]第二表面处理单元，其设于竹片的下表面，用于进一步去除竹片下表面的竹青，其同样包括连接在辊轴前端的铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，该铣刀与第一表面处理单元中的铣刀设置位置一致，同样设于下排辊轴的前端，该铣刀的两侧设有支撑平台8，以便于竹片的输入并为竹片提供支撑力，铣刀及支撑平台的上方设有弹簧压板11，铣削过程中，弹簧压板用于压住竹片的同时，随着竹片厚度的不同，随时调节与铣削刀之间的距离。
[0028]第三表面处理单元，包括连接在辊轴前端的铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，铣刀设于上排辊轴的前端，即设于竹片的上表面，用于对输送至竹篾自动化加工设备中的竹片的上表面进行处理，以铣削竹片上表面的竹黄;铣刀的下部设有支撑平台8，其旁侧设有弹性支撑件9。
[0029]输送单元，上下对称布置，包括连接在辊轴前端的铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，输送单元旁设有导向件10，其中，位于第一表面处理单元与第二表面处理单元之间、第二表面处理单元与第三表面处理单元之间的输送单元，其上方输送轮为齿轮，下方输送轮为辊轮，在齿轮和辊轮的配合下，保证输送夹紧力的同时，避免损伤竹片表面;位于第三表面处理单元与开篾单元之间的输送单元，其上方输送轮为橡胶轮，下方输送轮为辊轮。
[0030]开篾单元，用于沿竹片的长度方向对竹片进行开篾加工，以获得多根厚度均匀，宽度一致的竹篾，上下错位布置，包括连接在辊轴前端的竹丝铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，上竹丝铣刀下方设置有支撑平台，下竹丝铣刀上方设置有支撑平台8，此外，下竹丝铣刀的旁侧设有弹性支撑件9。如图2所示，竹丝铣刀的每个轮齿上沿轮齿厚度方向等间距设有多个刀片，刀片方向垂直于轮齿厚度方向，沿竹片的长度方向对竹片进行开篾加工，具体的，本实施例中，竹丝铣刀每个轮齿上设置有14个刀片，形成15个间隙。通过这种切割方式，一方面可以使得同时实现多根竹篾的加工，其宽度和厚度均匀，另一方面，最为重要的是，其通过上述方式，可以最大限度地保留竹材维管束的完整和不被破坏，从而使得竹纤维保持其相应的强度和力学性能，使得竹篾的整体强度最优化。
[0031]进一步的，所述竹丝铣刀的刀片由硬质合金材料制成，刀片的刀刃之间的间距等于竹篾厚度，由此，通过上下错位布置的两个刀具沿径向将竹片在宽度方向上切割成多根厚度均匀、宽度一致的竹篾，并且竹篾的长度与竹片的长度相同，其宽度即为经表面处理后的竹片的厚度，而竹篾的厚度即为相邻两个刀刃之间的间距，由此使得竹篾的表面直接由刀片切割而成，可有效提高竹篾的表面质量，防止表面粗糙或毛糙。具体的，刀刃之间的间距为0.2mm-2mm0
[0032]输出单元，用于将竹篾送出，其上下对称布置，包括连接在辊轴前端的输送轮和连接在辊轴后端的齿轮，所述输送轮具体为橡胶轮，可增大与竹篾之间的摩擦力，便于竹篾的输出，也可有效的保护竹片的表面，防止刮伤，其中，橡胶轮之间的间距可调。
[0033]具体的，上述各个单元中的齿轮和皮带轮均由电机驱动，齿轮通过过桥齿轮啮合，并通过链轮、链条与电机相连，皮带轮通过皮带与电机连接，齿轮和皮带轮在电机的带动下进行旋转，进而带动各个输送轮及铣刀进行旋转，完成竹片的输送与铣削。
[0034]在一个实施例中，上竹丝铣刀与下支撑平台之间的距离、下竹丝铣刀与上支撑平台之间的距离均大于竹篾宽度的一半，且小于竹篾的宽度，切割时，竹片首先在下竹丝铣刀下切割一半以上的厚度，然后在上竹丝铣刀下再铣一半以上的厚度，如此完成竹篾的切割。
[0035]在一个实施例中，所述竹篾的尺寸参数为:宽度1.0-30.0mm，厚度0.2_2.0mm，其长度由竹片长度决定，含水率3-20%。当然本实用新型中竹篾的尺寸规格并不限于此，实际上其可以根据具体需要进行确定，例如优选可以是，宽度为10mm，厚度为2.0mm，含水率为10%。在上述数值范围内，可以使得竹篾以及由竹篾制备的相应的竹篾帘在缠绕时其力学性能处于最优的状态，且能够保证消除其中存在的应力缺陷。
[0036]下面将对本实用新型的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备的具体操作过程进行详细的说明。
[0037]首先，沿竹材的生长方向获得长度2米，厚度13mm，宽度44mm的竹片，并控制其含水率为10%;打开竹篾自动化加工设备，使其各个单元进行运转，将制备好的竹片从加工设备的输入单元水平送入，并使其依次经过设备中的各个单元，其中竹片靠近竹黄的一面朝上，靠近竹青的一面朝下;送入的竹片首先在第一表面处理单元的处理下，去除下表面的竹节，然后在第二表面处理单元的处理下，进一步去除下表面的竹青，再在第三表面处理单元的处理下，去除上表面的竹黄，获得长度2米，厚度1mm，宽度44mm的竹片;完成表面处理的竹片再进入开篾单元，在错位布置的两个刀具的切割下获得15根长度2米，厚度2.0mm，宽度1mm的竹篾，以此完成了竹篾的制备。一次加工，只需三秒，即可完成15根竹篾的剖切，生产效率高，且材料浪费少。
[0038]本领域的技术人员容易理解，以上所述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、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，该加工设备包括机架和装设在机架上的上下两排辊轴，上排辊轴通过弹簧组件连接在机架上，所述两排辊轴沿横向依次连接输入单元(I)、第一表面处理单元(2)、输送单元(7)、第二表面处理单元(3)、输送单元(7)、第三表面处理单元(4)、输送单元(7)、开篾单元(5)和输出单元(6)，其中: 所述输入单元(I)、输送单元(7)和输出单元(6)均为上下对称布置，均包括分别连接在辊轴前端和后端的输送轮和齿轮;所述第一表面处理单元(2)、第二表面处理单元(3)和第三表面处理单元(4)均包括分别连接在辊轴前端和后端的铣刀和皮带轮，其中第一表面处理单元(2)与第二表面处理单元(3)的铣刀安装于下排辊轴的前端，第三表面处理单元(4)的铣刀安装于上排辊轴的前端;所述开篾单元(5)上下错位布置，包括连接在辊轴前端的竹丝铣刀和连接在辊轴后端的皮带轮，上竹丝铣刀下方设置有支撑平台(8)，下竹丝铣刀上方设置有支撑平台(8)，所述竹丝铣刀的每个轮齿上沿轮齿厚度方向等间距设有多个刀片，刀片方向垂直于轮齿厚度方向；所述齿轮和皮带轮均由电机驱动。2.如权利要求1所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述竹丝铣刀的刀片由硬质合金材料制成，刀片的刀刃之间的间距等于竹篾厚度。3.如权利要求2所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述刀刃之间的间距为0.2mm-2mm。4.如权利要求3所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述竹丝铣刀每个轮齿上设置有14个刀片，形成15个间隙。5.如权利要求4所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述上竹丝铣刀与其下方的支撑平台之间的距离、下竹丝铣刀与其上方的支撑平台之间的距离均大于竹篾宽度的一半，且小于竹篾的宽度。6.如权利要求3所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，输入单元(I)上方的输送轮为齿轮，下方的输送轮为辊轮。7.如权利要求4所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述第一表面处理单元(2)和第三表面处理单元(4)的铣刀以及下竹丝铣刀周边设有弹性支撑件(9);所述输送单元(7)侧面设有导向件(10)。8.如权利要求5所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述第一表面处理单元(2)与第二表面处理单元(3)之间、第二表面处理单元(3)与第三表面处理单元(4)之间设置的输送单元(7)的上方输送轮为齿轮，下方输送轮为辊轮，所述第三表面处理单元(4)与开篾单元(5)之间设置的输送单元(7)的上方输送轮为橡胶轮，下方输送轮为棍轮。9.如权利要求8所述的用于竹缠绕复合产品的竹篾自动化加工设备，其特征在于，所述输出单元(6)的输送轮为橡胶轮。
【文档编号】B27L5/08GK205466626SQ201620115264
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年2月4日
【发明人】叶柃, 杨会清, 牛琳
【申请人】浙江鑫宙竹基复合材料科技有限公司, 叶柃