專利名稱：整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種竹子利用的加工裝置，具體地說是一種將整段毛竹筒在一次走刀中去掉內(nèi)節(jié)和竹黃的裝置。
背景技術(shù)：
毛竹是一種速生、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、易于更新恢復(fù)的重要森林資源。它不僅生長周期短，而且物理力學(xué)性能優(yōu)越。但與木材相比，竹材直徑小，壁薄中空，尖削度大且橫截面大多數(shù)都是橢圓、沿長度方向都有不同程度的彎曲等幾何特點(diǎn)，為其加工利用帶來諸多問題和困難。因此竹材的加工難度比木材大得多，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化利用沒有木材那樣普遍，主要表現(xiàn)在以下幾個方面(1)竹材的利用率低。竹材外表的竹青和內(nèi)表的竹黃，膠粘劑不能潤濕，且和中間層竹材材性差異很大。竹材加工中真正可利用的材料主要是中間部分的竹材，而目前稱得上精深加工的產(chǎn)品如由竹片加工后拼接成的竹地板、旋切微薄竹，其竹材利用率都在30% 以下，由此造成竹材資源的極大浪費(fèi)，同時也增加了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。(2)竹材的加工工藝和方法選擇不合理。目前竹材都是通過鋸、剖或刨削加工，僅能加工成寬度15-20毫米，厚度5 7毫米的竹片，難以直接利用。要想獲得板材、方材必須將竹片膠合起來，因些，產(chǎn)品耗膠量很大。(3)設(shè)備精度及自動化水平不高。由于竹材的特殊結(jié)構(gòu)，竹材加工的多數(shù)產(chǎn)品僅能實(shí)現(xiàn)機(jī)械化生產(chǎn)，部分工序或產(chǎn)品還難于擺脫手工勞動。目前的竹材加工設(shè)備很多都不能適應(yīng)生產(chǎn)要求，加工精度不高。因?yàn)槟壳笆褂玫倪@些設(shè)備基本上都是對木工機(jī)械進(jìn)行仿效或改進(jìn)而來，所以不能很好適合竹材的加工，不僅對產(chǎn)品質(zhì)量、效率、成本、設(shè)備的可靠性、 耐用性、自動化程度等造成影響，而且在生產(chǎn)過程中安全性較低，甚至危及人身安全。所以竹材加工業(yè)勞動生產(chǎn)效率低，不能滿足現(xiàn)代高質(zhì)量竹產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。(4)竹材的結(jié)構(gòu)與木材有明顯差異，化學(xué)組成也不盡相同，竹材比木材含有更多的半纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、糖分等營養(yǎng)物質(zhì)，因而竹材制品的耐蟲、耐腐、防霉變能力不如木材制品。要想獲得質(zhì)量好、附加值高的產(chǎn)品，擴(kuò)大竹材加工產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域，提高竹材的利用率及耐蟲、耐腐和防霉變能力，必須采用獨(dú)特的加工工藝和加工方法對毛竹進(jìn)行深加工。 若能將毛竹展開成無裂紋竹平板，即可獲得幅面寬為250-320mm、長為1300-3000mm、厚度為5-7mm的無裂紋竹平板。此竹平板可以直接作裝飾材料用，也可以用來做竹地板，還可以將其刨切成不同厚度的微薄竹粘貼在各種類型的板基上，用來制作復(fù)合地板、家具面板、人造板等各種裝飾材料。要實(shí)現(xiàn)整竹筒無裂紋展開，將竹筒展成竹平板，必須去掉竹筒外表面的竹青、內(nèi)孔中的竹節(jié)和竹黃，進(jìn)行等厚度加工后沿縱向開縫、軟化處理再展開。目前使用的去內(nèi)節(jié)多為手工去除，去竹黃采用浮動鏜刀類似金屬加工中鏜孔的方法或采用將竹筒剖成竹片后用刨切方法加工。如在竹材膠合板生產(chǎn)中，先人工去掉中隔，然后試采用浮動鏜刀進(jìn)行去黃加工。由于生產(chǎn)效率低而無法達(dá)到工業(yè)化生產(chǎn)要求，因而在實(shí)際竹材膠合板生產(chǎn)中只能將毛竹筒對開成二半，去掉中隔，放在壓機(jī)中展平后用刨刀去黃。而在竹地板生產(chǎn)中，是將圓筒狀竹材沿徑向剖分為均等的多條竹片，打掉中隔，采用刨刀進(jìn)行刨削加工，將扇形截面竹片加工成等寬、等厚的矩形截面竹片，這種去黃方法材料的利用率低。[0008]發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的目的是提供一種將整竹筒在一次走刀中同時去內(nèi)節(jié)去黃的裝置。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，包括浮動夾緊部件、 去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件、機(jī)體、拖板，其特征是二個浮動夾緊部件固定在機(jī)體上，浮動夾緊部件中分別裝有夾緊竹筒的三腳卡盤；去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件與拖板相聯(lián)并隨拖板一起在機(jī)體導(dǎo)軌上作軸向移動。加工前，將整竹筒放入浮動夾緊部件中，旋轉(zhuǎn)兩個三腳卡盤夾緊竹筒后，移動拖板帶動去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件向右移動，使組合刀具限深面及前端剛好進(jìn)入竹筒內(nèi)；加工時，竹筒不旋轉(zhuǎn)，只是在垂直和水平兩方向作微小的浮動以適應(yīng)竹筒截面的橢圓度變化和竹筒長度方向的不同彎曲度變化，而主電機(jī)通過帶傳動使驅(qū)動軸、心軸、短軸及組合刀具高速旋轉(zhuǎn)，組合刀具中的三片去黃刀片在離心力作用下繞著擺動銷張開緊貼在竹筒內(nèi)壁，去黃刀片上的縱多后刀齒將竹黃去掉，同時拖板及去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件沿軸向移動，當(dāng)組合刀具邊去黃、邊移動至內(nèi)節(jié)處時，先由組合刀具中的小錐刀在內(nèi)節(jié)中央鉆出一個小孔， 再由組合刀具中的大錐刀將孔擴(kuò)大，然后由組合刀具中的三片去黃刀片前端面上的端面齒切去余下的內(nèi)節(jié)，最后由去黃刀片上的眾多前刀齒將內(nèi)節(jié)處進(jìn)一步削平，與竹黃面平齊，直到組合刀具中的限深面即將離開竹筒后端時，整段竹筒中的所有內(nèi)節(jié)和竹黃被去除。整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置由浮動夾緊部件、去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件、機(jī)體、拖板等組成。在去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件中，心軸殼體右端用螺紋與短軸殼體相連，其左端插入心軸殼體夾緊套中，擰緊夾緊環(huán)上的螺栓及螺母夾緊心軸殼體。心軸由多個尼龍軸承支承，其兩端加工成方形截面， 分別插入短軸左端和驅(qū)動軸右端的方形槽中，組合刀具中的刀體與短軸采用螺紋聯(lián)接。當(dāng)組合刀具伸入到竹筒內(nèi)去內(nèi)節(jié)去黃時，短軸殼體和心軸殼體是不轉(zhuǎn)動的，只起支撐心軸、短軸和組合刀具的作用，這樣就可保證組合刀具高速旋轉(zhuǎn)。由于每根竹筒的橫截面都有不同程度的橢圓度及長度方向都存在一定的彎曲，而組合刀具的中心是固定的，所以加工時竹筒的中心不能完全固定，而應(yīng)在水平和垂直兩個方向都能產(chǎn)生浮動，以適應(yīng)所有竹筒的橢圓度和彎曲度，為此，浮動夾緊部件中設(shè)有一個井子架，其結(jié)構(gòu)是將兩根垂直軸用壓緊蓋、 螺釘I將垂直軸兩端軸頸固定在兩根水平軸上，水平軸兩端加工成圓柱形，分別插入支架的滾輪之中(水平軸相對于滾輪可水平移動)；井子架中的二根垂直軸上套有兩個雙頭滑套(雙頭滑套相對于垂直軸可上下滑動)，兩個三腳卡盤用螺釘II固定在兩個雙頭滑套上。 加工時，竹筒、兩個三腳卡盤及兩個雙頭滑套可沿垂直軸上下滑動；竹筒、兩個三腳卡盤、兩個雙頭滑套及井子架可一起沿水平方向左右移動。由于三腳卡盤和兩個雙頭滑套可沿垂直軸上下滑動，所以三腳卡盤夾緊竹筒后在其重力作用下必然滑向下方，竹筒中心與組合刀具的中心不重合，為克服重力作用，套在垂直軸上面的一個雙頭滑套上固定有彈簧座II，彈簧座II上掛有一個可調(diào)節(jié)拉力大小的垂直拉伸彈簧；在井子架中下面的一個水平軸上固定有彈簧座I，彈簧座I左右兩邊分別掛有可調(diào)節(jié)拉力大小的水平拉伸彈簧。通過調(diào)節(jié)垂直拉伸彈簧和水平拉伸彈簧可使三腳卡盤與組合刀具對中及加工完一個竹筒后三腳卡盤可自動復(fù)位。本實(shí)用新型具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是這種去內(nèi)節(jié)去黃方法不僅適應(yīng)圓而直的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃，也適應(yīng)竹筒橫截面為橢圓、長度方向存在一定彎曲的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃， 并可在一次走刀中同時去除一根整竹筒中的內(nèi)節(jié)和竹黃。被加工的竹筒可長可短，最長可達(dá)3米以上，加工后的竹筒內(nèi)表面平滑，為實(shí)現(xiàn)整竹筒無裂紋展開提供了可靠保證。整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃工序是將整竹筒展開成竹平板工藝中的主要工序之一，與手工去內(nèi)節(jié)、采用浮動鏜刀去黃工藝相比，其生產(chǎn)效率大幅提高；與剖成竹片再刨切去黃相比，其材料的利用率約提高30-40%。

圖1為整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置示意圖，表示加工開始時組合刀具與竹筒的相對位
置圖2為A-A剖視圖，表示浮動夾緊部件中的水平軸一端由滾輪支承的情況圖3表示浮動夾緊部件結(jié)構(gòu)圖圖4為B-B剖面圖，表示將井子架中的垂直軸軸頸固定在水平軸上的情況圖5為C-C剖面圖，表示三腳卡盤與雙頭滑套連接后雙頭滑套套在垂直軸上的情況圖6表示整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件的軸向剖視圖圖7為D-D剖面圖，表示夾緊環(huán)將心軸殼體緊固在心軸殼體夾緊套中的情況圖8表示加工前兩三腳卡盤與組合刀具對中示意圖圖9為E-E剖視圖，表示兩三腳卡盤與組合刀具對中時三個卡爪與心軸殼體剛好接觸的情況圖10表示加工過程中小錐刀在內(nèi)節(jié)上鉆孔、三片去黃刀片上的縱多刀齒去黃時的軸向剖視圖圖11表示整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃加工完成前的軸向剖視圖圖12為G-G剖視圖，表示組合刀具中三片去黃刀片去黃時的情況圖中1、浮動夾緊部件2、去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件3、機(jī)體4、拖板5、竹筒；1_1、水平拉伸彈簧1-2、滾輪1-3、彈簧座I 1-4、三腳卡盤1-5、垂直軸1-6、水平軸1_7、螺釘11-8, 彈簧座111-9、垂直拉伸彈簧1-10、雙頭滑套1-11、螺釘111-12、壓緊蓋；2_1、小錐刀2_2、 大錐刀2-3、同步槽輪2-4、同步銷2-5、擺動銷2-6、限深面2_7、去黃刀片2_8、刀體2_9、短軸2-10、短軸殼體2-11、心軸2-12、尼龍軸承2-13、心軸殼體2_14螺栓及螺母2_15夾緊環(huán) 2-16、心軸殼體夾緊套2-17、驅(qū)動軸
具體實(shí)施方式
在浮動夾緊部件1中(如圖3所示)設(shè)有一個井子架，其結(jié)構(gòu)是將兩根垂直軸1-5 用壓緊蓋1-12、螺釘11-7將垂直軸1-5兩端軸頸固定在兩根水平軸1-6上(如圖4所示)， 水平軸1-6兩端加工成圓柱形，分別插入支架的滾輪1-2之中(水平軸相對于滾輪可水平移動)；在井子架中的二根垂直軸1-5上套有兩個雙頭滑套1-10(雙頭滑套相對于垂直軸可上下滑動)，兩個三腳卡盤1-4用螺釘IIl-Il固定在兩個雙頭滑套1-10上(如圖5所示)°加工時，為適應(yīng)竹筒橫截面的橢圓度及長度方向的彎曲度變化，第一次加工前，需先將兩個三腳卡盤1-4與組合刀具實(shí)現(xiàn)對心，其方法是將去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2移至二個浮動夾緊部件1中(如圖8、9所示)，慢慢旋轉(zhuǎn)兩個三腳卡盤1-4，同時調(diào)節(jié)重直拉伸彈簧 1-9和左右的水平拉伸彈簧1-1，當(dāng)兩個三腳卡盤1-4中的三個卡爪同時接觸去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2中的心軸殼體2-13外表面時，兩個三個卡盤1-4的中心與組合刀具的中心已重合；當(dāng)竹筒5裝入后，三腳卡盤1-4上的重量增加了，三腳卡盤1-4和竹筒5 —起會向下滑動約0. 5mm(視竹筒重量不同略有一點(diǎn)誤差)，此時，兩個三腳卡盤1-4的中心低于組合刀具中心，需將去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2從浮動夾緊部件1中移出后，再調(diào)節(jié)垂直拉伸彈簧1-9，將兩個三腳卡盤1-4向上提起(約0. 5mm)，此時兩個三腳卡盤1_4的中心高于組合刀具的中心約0. 5mm,當(dāng)竹筒5裝入后二者剛好對中。加工時，將竹筒5放入浮動夾緊部件1中，旋轉(zhuǎn)兩個三腳卡盤1-4夾緊竹筒5后，移動拖板4帶動去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2向右移動，使組合刀具限深面2-6及前端剛好進(jìn)入竹筒5內(nèi)(如圖1所示)，由主電機(jī)通過帶傳動使驅(qū)動軸2-17、心軸2-11、短軸2-9及組合刀具高速旋轉(zhuǎn)，同時拖板4及去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2沿軸向移動。安裝在組合刀具刀體2-8上的三片去黃刀片2-7由三個擺動銷2-5與刀體2-8 相連(如圖12所示)，可繞刀體2-8擺動；在離心力作用下三片去黃刀片2-7繞擺動銷2-5 向外擺動，三片去黃刀片2-7的尾部孔中都裝有同步銷2-4，同步銷2-4的另一端在同步槽輪2-3的徑向槽中滑動，同步槽輪2-3可在刀體2-8的軸頸上自由轉(zhuǎn)動，保證了三片去黃刀片2-7在離心力作用下同步張開緊貼在竹筒5的內(nèi)壁竹黃面上。當(dāng)組合刀具邊去黃邊沿軸向移動至竹筒5的內(nèi)節(jié)處時，小錐刀2-1通過鉆孔方式穿過內(nèi)節(jié)鉆出小孔(如圖10所示)， 然后由大錐刀2-2將內(nèi)節(jié)上的小孔進(jìn)一步擴(kuò)大，再由三片去黃刀片2-7前端面上的端面齒將內(nèi)節(jié)全部切削掉，最后由去黃刀片2-7上的眾多前刀齒將內(nèi)節(jié)處進(jìn)一步削平，與竹黃面平齊；隨著組合刀具向前進(jìn)給，三片去黃刀片2-7后半部上的眾多后刀齒切去竹黃，直到組合刀具限深面2-6即將離開竹筒5后端時(如圖11所示)，竹筒5中所有內(nèi)節(jié)和竹黃被去除，停止主電機(jī)和帶動拖板4移動的電機(jī)，然后使帶動拖板4移動的電機(jī)反轉(zhuǎn)，將去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件2快速退回原處，反轉(zhuǎn)兩個三腳卡盤1-4，松開被夾緊的竹筒5并從中取出，重復(fù)上述動作加工下一根竹筒5。
權(quán)利要求1.一種整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，包括浮動夾緊部件(1)、去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件O)、機(jī)體(3)、拖板G)，其特征是二個浮動夾緊部件(1)固定在機(jī)體C3)上，浮動夾緊部件(1)中分別裝有夾緊竹筒(5)的三腳卡盤(1-4)；去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件O)與拖板(4)相聯(lián)并隨拖板(4) 一起在機(jī)體C3)導(dǎo)軌上作軸向移動。
2.如權(quán)利要求1所述的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，其特征是心軸殼體0-13)右端用螺紋與短軸殼體O-10)相連，其左端插入心軸殼體夾緊套0-16)中，擰緊夾緊環(huán)0-15)上的螺栓及螺母0-14)夾緊心軸殼體0-13)。
3.如權(quán)利要求1所述的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，其特征是心軸0-11)由多個尼龍軸承0-1 支承，其兩端加工成方形截面，分別插入短軸(2-9)左端和驅(qū)動軸0-17)右端的方形槽中，組合刀具中的刀體(2-8)與短軸(2-9)采用螺紋聯(lián)接。
4.如權(quán)利要求1所述的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，其特征是浮動夾緊裝置(1)中設(shè)有一井字架，井子架中的二根垂直軸(ID上套有兩個雙頭滑套(1-10)，兩個三腳卡盤(1-4) 用螺釘II (1-11)固定在兩個雙頭滑套(1-10)上。
5.如權(quán)利要求1所述的整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，其特征是套在垂直軸(1-5)上面的一個雙頭滑套(1-10)上固定有彈簧座II (1-8)，彈簧座II (1-8)上掛有一個可調(diào)節(jié)拉力大小的垂直拉伸彈簧(1-9)；在井子架中下面的一個水平軸(1-6)上固定有彈簧座I (1-3)，彈簧座I (1-3)左右兩邊分別掛有可調(diào)節(jié)拉力大小的水平拉伸彈簧(1-1)。
專利摘要一種整竹筒去內(nèi)節(jié)去黃裝置，包括浮動夾緊部件、去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件、機(jī)體、拖板，其特征是二個浮動夾緊部件固定在機(jī)體上，浮動夾緊部件中分別裝有夾緊竹筒的三腳卡盤；去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件與拖板相聯(lián)并隨拖板一起在機(jī)體導(dǎo)軌上作軸向移動。加工時，將整竹筒放入浮動夾緊裝置中由兩個三腳卡盤夾緊，移動拖板帶動去內(nèi)節(jié)去黃驅(qū)動部件向右移動，使組合刀具限深面及前端剛好進(jìn)入竹筒內(nèi)，啟動電機(jī)帶動組合刀具一邊高速旋轉(zhuǎn)、一邊沿軸向移動，同時去除竹筒中的內(nèi)節(jié)和竹黃，直到組合刀具限深面即將離開竹筒后端時，整段竹筒的所有內(nèi)節(jié)和竹黃被去除。被兩個三腳卡盤夾緊的竹筒加工時可在垂直和水平二個方向浮動，可適應(yīng)竹筒橫截面的橢圓度與長度方向的彎曲度。與現(xiàn)有的去內(nèi)節(jié)去黃方法相比，其生產(chǎn)效率和竹材的利用率大幅提高。
文檔編號B27J5/00GK202180500SQ20112008417
公開日2012年4月4日 申請日期2011年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月28日
發(fā)明者何斌輝, 季舜龍, 林石, 涂橋安, 高維杰 申請人:南京林業(yè)大學(xué)