專利名稱：徑切板制材圓鋸機的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于原木制材技術裝備領域，特別涉及到一種采用雙圓鋸片鋸切方式
將原木鋸切加工成徑切板的制材圓鋸機。
背景技術：
徑切板具有在寬度方向(即原木的徑向)干縮率小，尺寸穩定，變形小和不易開裂的優點。故其在樂器、航空、儀器、建筑、家具、地板以及門窗制造等場合得到大量應用。為了提高木材的使用價值，在制材時應盡可能多的制取徑切板。比較典型的徑切板制材下鋸法有徑向下鋸法、星型下鋸法和梯形下鋸法。 采用徑向下鋸法制材時，首先將原木沿徑向鋸切成中心對稱的3 6塊扇形材，然后再對每塊扇形材按照徑切板橫截面紋理的要求和尺寸規格進行鋸剖，由于鋸切的徑切板材斜棱較大，需要齊邊處理，限制了出材率的提高。徑向下鋸法鋸解工藝復雜，對于大徑級的原木需要采用多種類型鋸機相互配合才能完成加工，如扇形材開料圓鋸機、夾緊裝置經過改造的跑車及帶鋸，輕型框鋸機或雙軸多鋸片圓鋸機，再剖鋸和裁邊鋸等。采用扇形材開料圓鋸機鋸切前需要將原木從兩端夾緊，鋸切過程中原木需要經過多次的轉動，給鋸切操作帶來了很大的不便。生產效率低，板材的尺寸精度也較低。 星型下鋸法與徑向下鋸法有點類似，主要用于鋸切小徑級原木，能制取具有矩形和三角形截面的鋸材，矩形截面板材為標準的徑切板，三角形截面材可通過膠拼獲得徑切板。 采用梯形下鋸法時，首先根據原木直徑、原木的髓心位置以及板材的尺寸規格，確定最佳的下鋸圖，其徑切板的出材率高于徑向下鋸法。梯形下鋸法鋸解工藝簡單，原木橫斷面的鋸口為水平和垂直，鋸切過程中原木被固定不需翻轉，所需設備少，通過圓鋸機就可完成鋸切，鋸切效率高，板材的尺寸精度高。 采用梯形下鋸法鋸切時，所用的圓鋸機根據圓鋸片的數量有單鋸片圓鋸機和雙鋸片圓鋸機兩種。 單鋸片鋸切時，要求鋸切頭能繞平行于原木軸線的直線作旋轉運動，使鋸片分別處于水平狀態和垂直狀態，完成一塊板材的鋸切需要分兩次進行，鋸切頭的旋轉調整和進給操作均由人工完成，勞動強度大，效率也受到影響。 雙鋸片鋸切時，兩只圓鋸片相互垂直成直角狀態布置，水平鋸片和垂直鋸片沿原木長度方向前后錯開布置，并分別調整兩鋸片，使其切削部分的邊緣在原木橫斷面上的投影剛好相交于一點。兩只圓鋸片可以在橫向(水平方向和垂直方向)實現同步進給調節，原木被裝夾在移動的跑車上，鋸切時由跑車帶動原木實現縱向進給，通過圓鋸片實現鋸切，原木進給一次完成一塊板材的鋸切。按照由右到左、由上而下的梯形下鋸法，實現對整根原木的鋸切。自動化程度高，勞動強度小，生產效率高。 但是，上述雙鋸片制材圓鋸機由于采用原木縱向進給方式，存在以下不足(l)原木質量較大，進給運動時慣性較大，穩定性差，限制了進給鋸切進給速度的提高，影響鋸切質量和生產效率；同時原木跑車進給功率消耗也比較大；(2)由于原木長度較大，一般均大于鋸切裝置在原木長度方向的尺寸，當采用原木縱向進給時，圓鋸機總長度較大，占地面積大。 (3)跑車上對原木的夾緊由人工操作，勞動強度大。同時也缺少對原木位置狀態的調整機構，會在一定程度上影響徑切板的質量和出板率。

發明內容為了克服上述雙鋸片制材圓鋸機存在的不足，本實用新型提供了 一種新型雙鋸片
徑切板制材圓鋸機，提高了鋸切過程的穩定性、鋸切效率和鋸切質量，降低了操作人員的勞動強度，減少了機床的長度尺寸和占地面積。 本實用新型解決其技術問題所采取的技術方案是采用兩只圓鋸片和兩只電機等分別構成水平鋸切頭組件和垂直鋸切頭組件，兩只圓鋸片切削部分的邊緣在原木橫斷面上的投影剛好相交于一點，鋸切頭組件由伺服電機驅動實現進給，以兩個相互垂直的鋸切頭組件為主體構成移動式鋸切裝置；原木采用液壓方式裝夾，同時設置原木對中機構和頂升機構，對原木位置進行調整。鋸切時使原木固定不動，橫向和縱向的進給運動均由鋸片完成，并且在對原木夾緊之前對其進行對中和水平狀態調整。為此，本實用新型提供的徑切板制材圓鋸機主要結構包括移動式鋸切裝置和原木裝夾裝置兩大部分。移動式鋸切裝置沿原木長度進給運動，而兩圓鋸片在鋸切裝置上可同步實現在水平方向和垂直方向的進給運動，以滿足徑切板橫截面的尺寸要求。原木采用液壓夾緊機構固定，方便快速。由于原木存在一定的尖削度，為了保證徑切板的質量和出材率，對原木夾緊之前需要對其進行水平對中調整和原木軸線水平狀態調整，以使原木軸線方向與鋸切裝置的縱向進給運動方向平行，為此，在原木裝夾裝置上設置了原木水平對中機構和原木頂升機構。 本實用新型的有益效果是(l)鋸切過程中，由于重量較大的原木固定不動，而由鋸切裝置實現進給運動，進給運動平穩，速度較高，鋸切質量和效率均較高；(2)采用原木固定而鋸切裝置移動的方案，圓鋸機總長度較短，占地面積小；(3)原木水平對中調整、原木軸線水平狀態調整及原木的夾緊均采用液壓方式，操作方便迅速。

圖1為徑切板圓鋸機的主視圖。圖中，l-原木水平對中機構、2-原木頂升機構、3-原木夾緊機構。 圖2為移動式鋸切裝置主視圖。圖中，4-鋸架、5-水平鋸切頭組件、6-垂直鋸切頭組件、7_鋸切頭升降機構、8_鋸架往復運動機構、9_滾輪、10-調節絲杠、11-垂直軌道、13-滾珠絲杠副、17-鏈條、18-導向輪。 圖3為移動式鋸切裝置側視圖。7-鋸切頭升降機構、9-滾輪、12-鏈傳動、14-鏈傳動、15-轉軸、16-鏈輪、17-鏈條、18-導向輪。 圖4為原木裝夾裝置的側視圖。圖中，l-原木水平對中機構、2-原木頂升機構、3-原木夾緊機構。 圖5為原木水平對中機構。圖中，19-托桿、20-擺桿、21-油缸、22-油缸支座、23-擺桿支座、24-同步機構。[0019] 圖6為原木頂升機構。圖中，25-頂板、26-頂板的垂直導向機構、27-油缸、28-油缸支座。 圖7為原木夾緊機構。圖中，29-卡爪、30-卡爪軌道、31-擺桿、32-油缸、33-擺桿支座、34-導向座。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式
作進-步說明。如圖l和圖4所示，本實用新型提供的徑切板圓鋸機主要由移動式鋸切裝置和原木裝夾裝置組成。原木裝夾裝置上設置有兩套原木水平對中機構1、兩套原木頂升機構2和七套原木夾緊機構3。裝夾原木時，先通過水平對中機構1和頂升機構2調整好原木軸線的位置，使原木軸線方向與鋸切裝置的運動方向一致，然后再由夾緊機構固定。原木裝夾完畢，移動式鋸切裝置沿原木裝夾裝置上的軌道作往復進給運動，對原木進行鋸切。 如圖2和圖3所示，移動式鋸切裝置主要由鋸架4、水平鋸切頭組件5、垂直鋸切頭組件6、鋸切頭升降機構7、鋸架往復運動機構8等組成。鋸架4采用型鋼焊接而成，鋸架的底部設置有四只滾輪9，通過滾輪9整個鋸架支承在原木裝夾裝置的兩根導軌上，以便實現往復運動。水平鋸切頭組件5包括水平圓鋸片、主電機、滑座、水平導軌、伺服電機、滾珠絲杠副等。圓鋸片直接安裝在主電機軸上，主電機安裝在滑座上，滑座支撐在水平軌道上，由伺服電機通過滾珠絲杠副驅動，實現水平方向的進給。垂直鋸切頭組件6的結構組成與水平鋸切頭組件5基本相同，同樣由伺服電機通過滾珠絲杠副驅動，實現水平方向的進給。兩鋸切頭組件可分別實現水平方向的進給，也可實現在水平方向的同步進給。垂直鋸切頭組件6上具有調節絲杠10，以調節其高度位置，使兩鋸片切削部分的邊緣在原木橫斷面上的投影剛好相交于一點。水平鋸切頭組件5與垂直鋸切頭組件6連接成整體，支承在垂直軌道11上，由鋸切頭升降機構7上的伺服電機通過鏈傳動12和兩垂直滾珠絲杠副13驅動，實現垂直方向的進給。鋸架往復運動機構8由減速電機通過鏈傳動14驅動轉軸15，轉軸15的兩端分別固定安裝有一只鏈輪16，鏈條17繞過鏈輪16和導向輪18，鏈條17的兩端固定在原木裝夾裝置的機架上。由于鏈條17不作回轉運動，因此當鏈輪16轉動時，整個鋸切裝置就會沿夾緊裝置的導軌移動，從而實現鋸切。鋸架往復移動的速度可根據原木的硬度等因素通過變頻方式進行調節。圓鋸片通過沉頭螺釘采用單面夾盤裝夾在電機軸上。[0023] 如圖5所示，原木水平對中機構主要由托桿19、擺桿20、油缸21、油缸支座22、擺桿支座23以及同步機構24構成。擺桿支座23和油缸支座22固定在機架上。由于托桿19、兩擺桿20、擺桿支座23構成了平行四連桿機構，因此當油缸21推動擺桿20繞擺桿支座23的支點轉動時，托桿91作平行移動。同步機構24為曲柄連桿滑塊機構，兩側的連桿共用一只滑塊，在垂直導向滑槽中上下移動。如果一側的擺桿先擺動，滑塊就會移動，滑塊又通過連桿帶動另一側的擺桿擺動，從而實現兩側擺桿的同步動作。由于同步機構24的作用，兩側的托桿19也就能實現同步平行移動，從而將原木舉起，實現了原木的對中調整。兩托桿與原木的接觸面所組成的夾角為90。。夾緊裝置上共有兩套對中機構，能同時將原木在兩個斷面實現了水平方向的對中調整，從而保證了原木軸線在水平面內的投影處于夾緊裝置的中心位置，然后油缸反向動作將原木放下。如果原木的外形比較理想，呈圓柱狀，經過對中機構調整后，即可將其夾緊進行鋸切。[0024] 如圖6所示，原木頂升機構由頂板25、頂板的垂直導向機構26、油缸27以及油缸 支座28組成。該機構設置在原木裝夾區的原木小徑端，為適應不同的原木長度，共設有兩 套頂升機構。如果原木的外形尖削度較大，需要在垂直方向進行調整，將原木軸線調整到水 平狀態。當油缸28驅動頂板25向上運動時，將原木小徑端逐漸頂起，使原木軸線呈水平狀 態，然后將原木夾緊。 如圖7所示，原木夾緊機構主要由卡爪29、卡爪軌道30、擺桿31、油缸32、擺桿支 座33以及供擺桿支座上下移動導向座34等組成。卡爪軌道30和導向座34固定在機架 上，卡爪29沿卡爪軌道30平移動。當油缸32的活塞桿伸出時，擺桿31就會繞支座33上 的支點擺動，從而帶動卡爪29沿軌道30向外側移動，使卡爪張開；反之，卡爪閉合。由于擺 桿31在擺動過程中，擺桿支座33的垂直位置是變化的。當卡爪完全閉合和完全張開時，擺 桿支座33的位置最高；而當擺桿擺至垂直狀態時，擺桿支座33的位置最低。為了適應這種 變化，擺桿支座33需要能隨著擺桿的擺動而垂直升降，擺桿支座33通過兩只導向銷支承在 導向座34上。在原木裝夾裝置上共設置有七套原木夾緊機構。
權利要求一種徑切板制材圓鋸機，主要由移動式鋸切裝置和原木裝夾裝置組成；其特征在于移動式鋸切裝置上設有水平鋸切頭組件(5)和垂直鋸切頭組件(6)；原木裝夾裝置設有原木水平對中機構(1)、原木頂升機構(2)和原木夾緊機構(3)。
2. 根據權利要求l所述的徑切板制材圓鋸機，移動式鋸切裝置主要由鋸架(4)、水平鋸 切頭組件(5)、垂直鋸切頭組件(6)、鋸切頭升降機構(7)、鋸架往復運動機構(8)等組成，鋸架底部設有四只滾輪(9)，使整個鋸架支承在原木裝夾裝置的兩導軌上；其特征在于水平 鋸切頭組件(5)包括水平圓鋸片、主電機、滑座、水平導軌、伺服電機、滾珠絲杠副等；圓鋸 片直接安裝在主電機軸上，主電機安裝在滑座上，滑座支撐在水平軌道上，由伺服電機通過 滾珠絲杠副驅動，實現水平方向的進給；垂直鋸切頭組件(6)的結構組成與水平鋸切頭組 件(5)基本相同，由伺服電機通過滾珠絲杠副驅動，實現水平方向的進給；垂直鋸切頭組件 (6)上具有調節絲杠(10)，以調節其高度；水平鋸切頭組件(5)與垂直鋸切頭組件(6)連接 成整體，支承在垂直軌道(11)上，由鋸切頭升降機構(7)上的伺服電機通過鏈傳動(12)和 兩垂直滾珠絲杠副(13)驅動，實現垂直方向的進給；鋸架往復運動機構(8)由減速電機通 過鏈傳動(14)驅動轉軸(15)，轉軸(15)的兩端分別固定一只鏈輪(16)，鏈條(17)繞過鏈 輪(16)和導向輪(1S)，鏈條(17)的兩端固定在原木裝夾裝置的機架上，不作回轉運動，鋸 切裝置沿裝夾裝置的導軌移動，實現鋸切。
3. 根據權利要求l所述的徑切板制材圓鋸機，原木水平對中機構(1)主要由托桿 (19)、擺桿(20)、油缸(21)、油缸支座(22)、擺桿支座(23)以及同步機構(24)構成；其特 征在于擺桿支座(23)和油缸支座(22)固定在機架上；托桿(19)、兩擺桿(20)、擺桿支座 (23)構成平行四連桿機構，當油缸(21)推動擺桿(20)繞擺桿支座(23)的支點轉動時，托 桿(19)作平行移動；同步機構(24)為曲柄連桿滑塊機構，兩側的連桿共用一只滑塊，在垂 直導向滑槽中上下移動；如一側的擺桿先擺動，滑塊就會移動，并通過連桿帶動另一側的擺 桿擺動，從而實現兩側擺桿的同步動作；同步機構(24)使兩側的托桿(19)實現同步平行移 動，將原木舉起，實現了原木的水平對中調整；原木水平對中機構共有兩套，同時將原木在 兩個斷面實現了水平方向的對中調整，保證原木軸線在水平面內的投影處于裝夾裝置的中 心位置，然后油缸(21)反向動作將原木放下。
4. 根據權利要求l所述的徑切板制材圓鋸機，原木頂升機構(2)主要由頂板(25)、頂 板的垂直導向機構(26)、油缸(27)以及油缸支座(28)組成；其特征在于該頂升機構設置 在原木裝夾區的原木小徑端，為適應不同的原木長度，共設有兩套頂升機構；當油缸(27) 驅動頂板(25)向上運動時，將原木小徑端逐漸頂起，調整原木軸線呈水平狀態，然后將原 木夾緊。
5. 根據權利l所述的徑切板制材圓鋸機，原木夾緊機構(3)主要由卡爪(29)、卡爪軌 道(30)、擺桿(31)、油缸(32)、擺桿支座(33)以及供擺桿支座上下移動導向座(34)等組 成；其特征在于卡爪軌道(30)和導向座(34)固定在機架上，卡爪(29)沿卡爪軌道(30) 水平移動；當油缸(32)的活塞桿伸出時，擺桿(31)就會繞支座(33)上的支點擺動，從而帶 動卡爪(29)沿軌道向外側移動，使卡爪張開；反之，卡爪閉合；擺桿支座(33)隨擺桿的擺 動而垂直升降，擺桿支座(33)通過兩只導向銷支承在導向座(34)上；在原木裝夾裝置上共 設置有七套原木夾緊機構。
專利摘要本實用新型涉及一種徑切板制材圓鋸機，主要由移動式鋸切裝置和原木裝夾裝置組成。移動式鋸切裝置上設置有水平鋸切頭組件和垂直鋸切頭組件，兩鋸片切削部分的邊緣在原木橫斷面上的投影相交于一點，鋸切頭組件由伺服電機驅動，實現水平方向和垂直方向的橫向進給。原木裝夾裝置上設置有原木水平對中機構、原木頂升機構和原木夾緊機構。原木水平對中機構用于調整原木軸線在水平面內的投影處于裝夾裝置的中心位置；原木頂升機構將原木小徑端頂起，使原木軸線呈水平狀態。原木狀態調整好后，由原木夾緊機構夾緊固定。移動式鋸切裝置沿縱向軌道往復運動，實現縱向進給。一次進給完成一塊板材的鋸切。鋸切質量好、效率高；占地面積小；使用操作方便。
文檔編號B27B7/02GK201483582SQ20092004105
公開日2010年5月26日 申請日期2009年4月10日 優先權日2009年4月10日
發明者丁建文, 曹平祥, 王寶金, 郭曉磊 申請人:南京林業大學