一种木材全自动找圆机的制作方法

1.本实用新型涉及一种木材全自动找圆机。


背景技术：

2.目前，在木材的加工行业中，由于树木的树皮、表面疙瘩，结子或枝杈等影响木材的深加工，通常需要利用找圆机对木材先进行找圆处理，然后，在对木材进行后续旋皮加工。现有的木材找圆机，在进行木材找圆时，基本上都是利用人工将木材放入找圆机内，在此，过程中常发生人身安全事故，使得找圆机的使用存在安全风险；进一步地，因一些木材，呈圆形或锥形，导致在找圆时，常发生木材的一端从找圆机的单辊和双排辊之间掉落的情况，从而无法顺利实现木材的顺利找圆，使得木材找圆的操作过程过于繁琐，从而也降低了木材找圆处理效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种木材全自动找圆机及其找圆控制方法，利用本找圆机及其找圆控制方法，能够实现木材的自动找圆处理，找圆过程无需人工参与，不仅提高了安全使用性能，同时，也降低了工厂人工费用成本，进一步地，木材找圆采用自动化控制技术，相比较于人工操作，大大提高了木材找圆处理效率。
4.本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种木材全自动找圆机，包括找圆机、一级送料机构、二级送料机构和控制器，所述找圆机包括支撑总架、单辊、切削刀、双排辊和单辊刀台同步限位机构，所述单辊和切削刀设置在所述支撑总架上设置的单辊刀台上，切削刀设置在单辊斜下方上设置的刀具固定板上，所述单辊刀台两端卡置在所述支撑总架上，单辊刀台通过支撑总架上设置的第一油缸的带动，可实现其在支撑总架上的往复运动，所述双排辊设置在所述支撑总架上，且与所述单辊相对，单辊和双排辊之间存在找圆区间，在进行木材找圆时，单辊和双排辊实现对木材的夹持及驱动木材持续滚动，在木材持续滚动过程中，切削刀对木材圆周侧壁进行切削找圆，所述单辊刀台同步限位机构包括直齿条、同步齿轮和同步连接轴，两条所述直齿条相对设置在所述支撑总架上，且位于所述单辊刀台两侧，所述同步连接轴设置在所述单辊刀台上，在所述同步连接轴的两端分别设置一与所述直齿条相配合的所述同步齿轮，所述一级送料机构包括第一支撑架和第一输送链条，若干条所述第一输送链条沿着第一支撑架的长度方向并排水平设置在所述第一支撑架上，在所述第一输送链条上设置有若干第一挂钩，第一输送链条运转时，通过第一挂钩可带动第一支撑架上的木材进行移动；
5.所述二级送料机构包括第二支撑架、第二输送链条、一级存料检测光电开关、木材直径检测光电开关和二级存料检测光电开关，所述第二支撑架设置在所述第一支撑架的出料侧前端，两条所述第二输送链条并排设置在所述第二支撑架上，且第二输送链条呈倾斜状态分布，第一输送链条输送的木材可跌落入第二输送链条的低端侧，一级存料检测光电开关用于检测，第二输送链条的低端侧是否有木材存在，在两条所述第二输送链条之间设
置有若干第二挂钩，第二输送链条运转时，通过第二挂钩可带动其上的木材向第二输送链条的高端侧移动，所述木材直径检测光电开关设置在所述第二支撑架上，且位于两条第二输送链条之间区域的下方，所述二级存料检测光电开关用于检测，第二输送链条的高端侧是否有木材存在，所述第二输送链条的高端侧跌落的木材可进入到单辊和双排辊之间的找圆区间内；
6.所述找圆机还包括木材移位限位机构和找圆辅助支撑机构，所述单辊刀台同步限位机构还包括位置编码器，所述位置编码器设置在所述同步连接轴的一端，且位置编码器可同与之相邻的同步齿轮进行同轴转动；所述木材移位限位机构包括移位检测光电开关和复位油缸，在所述刀具固定板和切削刀上相对设置有两个位于所述单辊两端下方的第一固定孔，在所述第一固定孔内设置有所述移位检测光电开关，两个所述复位油缸相对设置在所述找圆区间的两侧；所述找圆辅助支撑机构包括托料辊、水平油缸和托料三角板，两个所述水平油缸相对设置在所述双排辊的下方，且水平油缸的后端铰接在支撑总架上，所述托料辊设置在两个所述水平油缸的活动杆前端，水平油缸可将托料辊水平推出，并使得托料辊停留在找圆区间下方，所述托料辊可相对于水平油缸的活动杆自由转动；若干所述托料三角板设置在所述刀具固定板上，在托料三角板跟随单辊刀台向托料辊方向移动过程中，当托料三角板与托料辊接触后，随着托料三角板的继续移动，托料辊则逐渐被托料三角板的倾斜面顶起；
7.在所述双排辊上的其中一个转动辊的一端，设置一测速编码器，且测速编码器与相应的转动辊同轴转动；在所述第一油缸的伸出进油管上设置一油压传感器；
8.所述控制器可控制单辊、双排辊、第一油缸、复位油缸、水平油缸、第一输送链条和第二输送链条的运转；所述一级存料检测光电开关、木材直径检测光电开关、二级存料检测光电开关、移位检测光电开关、位置编码器和测速编码器相连接。
9.优选地，在两个所述第一固定孔之间设置有两个第二固定孔，在所述第二固定孔内设置有探料检测光电开关，所述探料检测光电开关与所述控制器相连接。
10.进一步地，在所述托料辊上设置有若干个托料齿轮，且托料齿轮与相应的两个托料三角板之间的间隙相对。
11.进一步地，在每一条所述第二输送链条的一侧均设置一分料三角板，第二输送链条通过第二挂钩输送的木材，移动通过分料三角板后，才被木材直径检测光电开关检测到。
12.进一步地，在所述单辊刀台上设置有两个，分别位于所述单辊两端后侧的倾斜支撑板，且倾斜支撑板向单辊和双排辊之间的找圆区间方向倾斜，在所述倾斜支撑板上设置有用于探测找圆区间上部区域的防跳检测光电开关，所述防跳检测光电开关与所述控制器相连接。
13.本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，使用安全便利；本实用新型在控制器的控制下，实现了木材上料到找圆过程的自动化操作，从而无需人工参与，大大提高了木材找圆安全性能且也可降低企业人工用工成本；进一步地，木材找圆采用自动化技术，相比较于人工找圆，可大大提高木材找圆效率；利用托料辊进行木材托举，可防止在木材找圆初期，木材的掉落，继而便于木材找圆的顺利进行。
附图说明
14.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的部分优选实施例，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的附图。
15.图1为本实用新型的整体结构示意图；
16.图2为找圆机的整体结构示意图；
17.图3为找圆辅助支撑机构在单辊和双排辊下方的分布示意图；
18.图4为移位检测光电开关和探料检测光电开关在单辊下方的分布示意图；
19.图5为图2中a处放大图；
20.图6为图4中b处放大图；
21.图7为图4中c处放大图；
22.图8为一级送料机构结构示意图；
23.图9为二级送料机构结构示意图；
24.图中：1支撑总架、11第一油缸、12直齿条、13控制器、21单辊刀台、22单辊、23固定板、24切削刀、241第一固定孔、242第二固定孔、25同步连接轴、251同步齿轮、3双排辊、41托料辊、411托料齿轮、42水平油缸、43托料三角板、51复位油缸、6第二支撑架、 61第二输送链条、62第二挂钩、63分料三角板、64二级存料检测光电开关、65木材直径检测光电开关66一级存料检测光电开关、67第二导向滑轨、7第一支撑架、71第一输送链条、 72第一挂钩、73第一导向滑轨、101位置编码器、102测速编码器、103移位检测光电开关、 104探料检测光电开关。
具体实施方式
25.下面将结合具体实施例及附图1
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9，对本实用新型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实用新型的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似变形，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
26.本实用新型提供了一种木材全自动找圆机，包括找圆机、一级送料机构、二级送料机构和控制器13，所述找圆机包括支撑总架1、单辊22、切削刀24、双排辊3和单辊刀台同步限位机构，所述单辊22和切削刀24设置在所述支撑总架1上设置的单辊刀台21上，切削刀 24设置在单辊22斜下方上设置的刀具固定板23上，在实际应用过程中，利用切削刀24可实现木材的找圆切削，所述单辊刀台21两端卡置在所述支撑总架1上，单辊刀台21通过支撑总架1上设置的第一油缸12的带动，可实现其在支撑总架1上的往复运动，所述双排辊3 设置在所述支撑总架1上，且与所述单辊22相对，单辊22和双排辊3之间存在找圆区间，在进行木材找圆时，单辊22和双排辊3实现对木材的夹持及驱动木材持续滚动，在木材持续滚动过程中，切削刀24对木材圆周侧壁进行切削找圆，单辊22和双排辊3的结构及其转动驱动方式，均为现有技术中成熟技术，故，在此对于单辊22和双排辊3的详细驱动技术方案不再做详细描述，所述单辊刀台同步限位机构包括直齿条11、同步齿轮251和同步连接轴25 两条所述直齿条11相对设置在所述支撑总架1上，且位于所述单辊刀台21两侧，所述同步连接轴25设
置在所述单辊刀台21上，在所述同步连接轴25的两端分别设置一与所述直齿条 11相配合的所述同步齿轮251，在同步连接轴25跟随单辊刀台21移动过程中，同步齿轮251 在直齿条11上旋转移动，所述一级送料机构包括第一支撑架7和第一输送链条71，若干条所述第一输送链条71沿着第一支撑架7的长度方向并排水平设置在所述第一支撑架7上，在所述第一输送链条71上设置有若干第一挂钩72，第一输送链条71运转时，通过第一挂钩72 可带动第一支撑架7上的木材进行移动，第一输送链条71的驱动技术方案及第一挂钩72在第一输送链条71上的安装固定方式为本领域内现有成熟技术，故，在此不再做详细描述。
27.所述二级送料机构包括第二支撑架6、第二输送链条61、一级存料检测光电开关66、木材直径检测光电开关65和二级存料检测光电开关64，所述第二支撑架6设置在所述第一支撑架7的出料侧前端，两条所述第二输送链条61并排设置在所述第二支撑架6上，且第二输送链条61呈倾斜状态分布，第一输送链条71输送的木材可跌落入第二输送链条61的低端侧，继而可实现木材从一级送料机构输送到二级送料机构内，在实际应用中，为确保第一输送链条71上的木材顺利进入到第二输送链条61的低端侧，在此，在第一支撑架7上设置一与所述第二输送链条61的低端相邻的第一导向滑轨73，一级存料检测光电开关66用于检测，第二输送链条61的低端侧是否有木材存在，在两条所述第二输送链条61之间设置有若干第二挂钩62，第二输送链条61运转时，通过第二挂钩62可带动其上的木材向第二输送链条61 的高端侧移动，所述木材直径检测光电开关65设置在所述第二支撑架6上，且位于两条第二输送链条61之间区域的下方，所述二级存料检测光电开关64用于检测，第二输送链条61的高端侧是否有木材存在，第二输送链条61的驱动技术方案及第二挂钩62在两个第二输送链条61上的安装固定方式为本领域内现有成熟技术，故，在此不再做详细描述，所述第二输送链条61的高端侧跌落的木材可进入到单辊22和双排辊3之间的找圆区间内，在实际应用中，为确保第二输送链条61高端侧的木材，顺利进入到找圆区间内，在此，在支撑总架1上设置一与所述第二输送链条61的高端相邻的第二导向滑轨67，进一步地，为确保每次木材直径检测光电开关65准确检测一根木材的直径，在此，在每一条所述第二输送链条61的一侧均设置一分料三角板63，第二输送链条61通过第二挂钩62输送的木材，移动通过分料三角板 63后，才被木材直径检测光电开关65检测到，分料三角板63的作用是，确保第二挂钩62 每次输送一根木材到木材直径检测光电开关65的检测区域，分料三角板63实现第二挂钩62 上的两个木材的分离原理过程为：当第二挂钩62携带两个并排的木材缓慢向分料三角板63 移动时，当于分料三角板63相邻的木材与分料三角板63接触后，随着木材的继续移动，与分料三角板63接触的木材被分料三角板63逐渐顶起，并逐渐向与其相邻的木材的上方移动，随着第二输送链条61的继续移动，则在分料三角板63上的木材则会完全移动到与其相邻的木材的上方，此时，位于上部的木材失去了第二挂钩62的阻挡作用，其在重力的作用下，则从第二挂钩62的上方滚落下去，从而实现了分料三角板63的分料功能。
28.所述找圆机还包括木材移位限位机构和找圆辅助支撑机构，所述单辊刀台同步限位机构还包括位置编码器101，所述位置编码器101设置在所述同步连接轴25的一端，且位置编码器101可同与之相邻的同步齿轮251进行同轴转动，在实际应用中，位置编码器101用于实时检测单辊刀台21的移动距离；所述木材移位限位机构包括移位检测光电开关103和复位油缸51，在所述刀具固定板24和切削刀23上相对设置有两个位于所述单辊22两端下方的第一固定孔241，在所述第一固定孔241内设置有所述移位检测光电开关104，两个所述复
位油缸51相对设置在所述找圆区间的两侧，在找圆工作进行过程中，当木材的一端移位，并被相应的一个移位检测光电开关103检测到后，相应的复位油缸51则会启动，将移位的木材推回找圆位置；所述找圆辅助支撑机构包括托料辊41、水平油缸42和托料三角板43，两个所述水平油缸42相对设置在所述双排辊3的下方，且水平油缸42的后端铰接在支撑总架1上，所述托料辊41设置在两个所述水平油缸42的活动杆前端，水平油缸42可将托料辊41水平推出，并使得托料辊41停留在找圆区间下方，通过设定水平油缸42的行程，可实现托料辊41的位置固定，在本具体实施例中，托料辊41每次被推出的位置都是固定不变的，所述托料辊41可相对于水平油缸42的活动杆自由转动，若干所述托料三角板43设置在所述刀具固定板24上，在托料三角板43跟随单辊刀台21向托料辊41方向移动过程中，当托料三角板 43与托料辊41接触后，随着托料三角板43的继续移动，托料辊41则逐渐被托料三角板43 的倾斜面顶起；为便于实现托料辊41与木材的同步转动性，在此，在托料辊41上设置有若干个托料齿轮411，且托料齿轮411与相应的两个托料三角板43之间的间隙相对，从而可避免托料齿轮411与托料三角板43发生干涉问题。
29.在所述双排辊3上的其中一个转动辊的一端，设置一测速编码器102，且测速编码器102 与相应的转动辊同轴转动；在所述第一油缸12的伸出进油管上设置一油压传感器；
30.所述控制器13可控制单辊22、双排辊3、第一油缸12、复位油缸51、水平油缸42、第一输送链条71和第二输送链条61的运转；在实际应用中，与第一油缸12、复位油缸51和水平油缸42运行相关的电器控制元件及液压元件均为本领域内成熟技术，故在此，对于上述配套的电器控制元件及液压元件不再做详细描述，所述一级存料检测光电开关66、木材直径检测光电开关65、二级存料检测光电开关64、移位检测光电开关103、位置编码器101和测速编码器102相连接。
31.在找圆过程中，为便于检测找圆区间内是否一直存有木材，在此，在两个所述第一固定孔241之间设置有两个第二固定孔242，在所述第二固定孔242内设置有探料检测光电开关 104，所述探料检测光电开关104与所述控制器13相连接，进一步地，在找圆初始过程中，为便于检测木材是否发生上跳现象(即在找圆过程中，木材从单辊22和双排辊3之间的找圆区间跳出，并蹦到单辊22和双排辊3的上方，无法进行下一步的找圆工作)，在此，在所述单辊刀台21上设置有两个，分别位于所述单辊22两端后侧的倾斜支撑板，且倾斜支撑板向单辊22和双排辊3之间的找圆区间方向倾斜，在所述倾斜支撑板上设置有用于探测找圆区间上部区域的防跳检测光电开关，所述防跳检测光电开关与所述控制器相连接。
32.利用本实用新型进行木材找圆的控制方法，包括以下步骤：
33.s1、将一定量裁切好的木材，放入到第一支撑架7上；
34.s2、启动控制器13，控制器13启动单辊22和双排辊3，使得单辊22和双排辊3旋转，且单辊22处于靠近双排辊33的初始工作位置(此位置，为位置编码器101测距的起始位置)，同时，控制器13使得其余元件进入待机状态；
35.s3、当一级存料检测光电开关66，检测到第二输送链条61的低端侧没有木材时，控制器13启动第一输送链条71，随着第一输送链条71的运行，位于第一支撑架7出料端的木材，在第一挂钩72的推动下，跌落到第二输送链条61的低端侧，继而实现木材从一级送料机构向二级送料机构上输送，当一级存料检测光电开关66，检测到第二输送链条61的低端侧有木材时，控制器13停止第一输送链条71的运行，重复上述过程，可确保第二输送链条61的
低端侧始终有木材存在；
36.s4、当二级存料检测光电开关64，检测到第二输送链条61的高端侧没有木材时，控制器13启动第二输送链条61，第二输送链条61在运转过程中，将位于第二输送链条61的低端侧的木材输送到第二输送链条61的高端侧，当二级存料检测光电开关64，检测到第二输送链条61的高端侧有木材时，控制器13停止第二输送链条61的运行，重复上述过程可保证第二输送链条61的高端侧始终有木材存在；在第二输送链条61输送木材到其高端侧过程中，木材直径检测光电开关65会持续检测到木材一段时间，当木材从木材直径检测光电开关65 的检测范围内消失后，控制器13依据第二输送链条61的运行速度及木材直径检测光电开关 65持续检测到木材的时间长短，来计算出相应的木材的直径，然后，控制器13启动第一油缸12，使得第一油缸12回缩，第一油缸12的回缩则带动单辊刀台22后移，在单辊刀台22 后移过程中，位置编码器101实时将移动距离的数值l发送给控制器13，控制器13实时将移动距离的数值l与计算出的木材直径相比较，当移动距离的数值l与木材直径相等时，控制器13停止第一油缸12的运行，此时，单辊刀台21便移动了到指定位置，单辊刀台21移动到了指定位置后，控制器13，启动水平油缸42，使得水平油缸42将托料辊41推出(在实际应用中，可尽量缩短托料辊41推出所占用的时间)，托料辊41被推出到位后，控制器13 再次，启动第二输送链条61，第二输送链条61的运行，使得位于第二输送链条61高端侧的木材直接跌落到单辊22和双排辊3之间的找圆区间内，当探料检测光电开关104，检测到找圆区间内存在木料时，控制器13使得防跳检测光电开关进入检测状态，并再次启动第一油缸 12，使得第一油缸12推动单辊刀台21向木材缓慢移动，在单辊刀台21缓慢向木材移动过程中，托料三角板43将托料辊41逐渐托起，继而实现托料辊41对木材的托起，从而可实现单辊22和双排辊3对木材的有效夹持，在夹持过程中随着木材的不断旋转，继而实现了木材的切削找圆，在初始找圆切削过程中，当木材向上跳出找圆区间时，此时，探料检测光电开关 104没有发出检测信号，而防跳检测光电开关发出检测信号，控制器接收到防跳检测光电开关发出的检测信号后，控制器使得第一油缸12进入回位找木工作流程，在回位找木工作流程中，第一油缸12不断向工作初始位置回退，在第一油缸12不断回退过程中，随着找圆区间的空间不断增大，则木材在重力的作用下，又重新落入到找圆区间内，此时，探料检测光电开关104发出检测信号，而防跳检测光电开关没有发出检测信号，控制器依据探料检测光电开关104发出检测信号，停止第一油缸12的回退，并再次使得第一油缸12进行缓慢推进，继而进入持续找圆切削过程，在持续找圆切削过程中，控制器13实时监测油压传感器和测速编码器102的检测数据(在木材开始找圆时，因木材不规整，从而在木材旋转过程中，第一油缸12和双排辊3所受到的阻力不稳定，继而使得第一油缸12内的压力及双排辊3的转速不稳定，存在第一油缸12压力瞬间增大和双排辊3转速瞬间增大现象，)，当油压传感器和测速编码器102的检测数据都达到控制器13内设定的上限数值时，控制器13使得单辊刀台 21后退一定距离(后退后停止的位置距离要小于开始停止时的位置距离)，然后，再使得单辊刀台21前进，在上述木材持续找圆切削过程中，当油压传感器和测速编码器102的检测数据都达到控制器13内设定的下限数值后(此时，木材经过一段时间的找圆切削，其形状基本上达到规整状态，从而使得第一油缸12和双排辊3所受到的阻力较为稳定)，控制器13使得单辊刀台21进入匀速前进状态，在单辊刀台21持续匀速前进一段时间t1过程中，当单辊刀台21前期持续匀速前进时间达到t2时(t2小于t1，其之间的差值可设定为两秒)，控制器13启动水平
油缸42，使得托料辊41回到初始位置；单辊刀台21持续匀速前进一段时间 t1后(t1的大小，可依据用户的需求进行设定，t1较大时，其找圆时间长，则木材找圆的程度越好，t1较小时，其找圆的时间短，则木材找圆的程度越差)，控制器13停止单辊刀台21的前进，然后，再使得单辊刀台21后退，在单辊刀台21后退过程中，位置编码器101 实时检测单辊刀台21后退过程中的，移动距离的数值l，当移动距离的数值l与控制器13 内已计算出的下一棵木材直径的数值相等时，控制器13停止单辊刀台21的移动，此时，单辊刀台21在新的指定位置停止，单辊刀台21在新的指定位置停止后，控制器13再次启动水平油缸42，使得水平油缸42将托料辊41推出，托料辊41被推出到位后，控制器13，再次，启动第二输送链条61，从而实现下一棵木材的找圆工作，在上述单辊刀台21持续后退过程中，找圆完成的木材从单辊22和双排辊3之间掉落并移出找圆区间。
37.进一步地，在木材找圆过程中，当移位检测光电开关103检测到木材移位时，则控制器 13启动相应的复位油缸51，复位油缸51在伸出过程中，将移位的木材推回到找圆区间内。
38.除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。
39.以上所述结合附图对本实用新型的优选实施方式和实施例作了详述，但是本实用新型并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。