專利名稱：旋板機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種從原木上旋切單片單板(下文將簡單地稱作單板)的、帶有輥柱壓尺的旋板機(旋切機)。
所公知的、于1972年6月20日頒布的授予Porter等人的美國專利US3,670,790公開了一種帶有輥柱壓尺的旋板機，是通過使用旋刀而從原木上旋切(或切下)下單板的，其中，輥柱壓尺平行于切割原木的旋刀的刃口布置，并被可旋轉地保持在支架的凹下部分。特別是，支架凹下部分的截面為圓形，其直徑基本上相應于輥柱壓尺的外徑，并且輥柱壓尺可旋轉地支撐(也就是，它跟隨原木的旋轉而動作)于凹下部分。
另一公知類型的、于1986年7月29日頒布的授予Browning，Jr等人的美國專利US4,602,663公開了一種帶有較大直徑的壓尺輥的旋板機，其中，壓尺輥平行于切割原木的旋刀刃口布置，并被可旋轉地保持在支架的凹下部分。特別是，支架的凹下部分的截面為圓形，其直徑基本上相應于壓尺輥的外徑，并且，壓尺輥可旋轉地支撐(也就是，它由驅動裝置驅動)于凹下部分。
在前一種旋板機(Porter等人)中，由于輥柱壓尺的直徑可以相當小，壓木的輥柱壓尺可直接設置在由旋刀切割的原木前，從而輥柱壓尺足以充當壓尺的作用，這樣，所獲得的單板表面能夠相當光滑和幾乎沒有所謂的旋切裂縫。然而，由于轉動原木的力不能由輥柱壓尺傳送，使用了卡頭以壓著原木的軸向部分，從而經卡頭傳送任何所需的力給原木以旋切原木。因此，一旦原木的軸向部分變得易碎，因卡頭傳送動力，原木斷裂，從而旋板機不能進一步地連續(xù)地進行旋切工作。
另外，在后種旋板機(Browning Jr等)中，旋切所需的驅動力可由壓尺輥供給，從而即使原木的軸向部分變得易碎也允許旋切。然而，由于壓尺輥的直徑相當大(至少是旋板機旋切下的單板厚度的15倍)，如果壓尺輥直接定位在旋刀前，為防止旋切裂縫而對原木充分施壓，則過大的力作用于原木，從而經常引起原木彎曲，不能獲得均勻厚度的單板。因此，這種類型的旋板機不能直接定位于旋刀前，從而，直接位于旋刀前的原木不能充分受壓。結果，壓尺輥不能充分充當壓尺的作用。由此，這種類型的旋板機難以防止產生所謂的“前裂縫”，即在旋切原木時會直接在旋刀的刃口前產生的裂縫。此外，所獲得的單板表面相當粗糙，同時，單板上會產生較大的旋切裂縫。
本發(fā)明的目的是提供一種無傳統(tǒng)旋板機所具有的上述問題的旋板機。特別是，本發(fā)明的目的是提供一種旋板機，其輥柱壓尺不僅作為壓尺，而且能夠作為傳送至少部分切割原木所需驅動力的動力傳送介質。
按照本發(fā)明的旋板機結構如下所述。即，本發(fā)明的旋板機包括一旋切原木的旋刀，可旋轉地固定到刀座上；一輥柱壓尺，相對于所述旋刀，在原木旋轉方向的上側以壓著原木圓周表面的方式設置；大量突起，具有不超過所述輥柱壓尺圓周表面的高度；一固定到所述刀座上的滑動軸承，可旋轉地支撐著所述輥柱壓尺，并具有斷面為半圓形的空間，當所述斷面垂直于所述輥柱壓尺軸線截取時，該空間面對原木處開口，經所述輥柱壓尺，所述滑動軸承裝成面對要旋切的原木表面；和驅動所述由滑動軸承支撐的輥柱壓尺的驅動機構。
上述突起可形成于輥柱壓尺的所有圓周表面上?；蛘?，輥柱壓尺可構成為，多個環(huán)狀光滑表面以間隔沿著輥柱壓尺軸線方向成形在輥柱壓尺的圓周表面，每個在輥柱壓尺的旋轉方向是連續(xù)的，并具有所需的寬度，所述輥柱壓尺的除了所述光滑表面外的其他表面部分具有大量突起。
上述突起可以如下方式形成于輥柱壓尺的圓周表面上，即其頂端(在輥柱壓尺徑向的頂端位置)與輥柱壓尺的圓周表面齊平，或其頂端(在輥柱壓尺徑向的頂端位置)低于輥柱壓尺的圓周表面。
另一方面，上述滑動軸承可由沿著其軸線方向排列的多個短的滑動軸承構成。另外，上述的滑動軸承可由沿著其軸線方向排列的多個短滑動軸承構成，每個由多個夾持件中一個的一端支撐，夾持件的另一端分別懸置于刀座上。
如果輥柱壓尺的直徑設置成不大于30mm將是有效的。如果輥柱壓尺相對旋刀的位置設置成偏置于與原木旋轉方向相垂直的方向，從而以單板預定厚度的15％或更多的距離靠近原木將會更有效。
另外，輥柱壓尺的“軸線”意思為連接輥柱壓尺旋轉中心的假想線，也就是，連接垂直于輥柱壓尺縱向的各截面的旋轉中心的假想線。


圖1是示意地示出本發(fā)明旋板機一例的側視圖，圖2是從圖1虛線E-E方向所看的省略原木1的主視圖，
圖3示出圖2右側部分放大的主視圖，圖4示出輥柱壓尺部分放大的主視圖，圖5是沿圖4中虛線G-G剖開的放大的剖視圖，圖6是夾持件的局部放大的透視圖，圖7是沿圖3中虛線F-F的局部剖視圖，圖8是從圖1虛線H-H方向所看的主視圖，省略了原木1，圖9是沿圖8虛線K-K的局部剖視圖，圖10示出圖1中旋刀2和輥柱壓尺3的放大的側視圖，圖11是沿圖10虛線L-L的放大的剖視圖，圖12是沿圖10虛線M-M的放大的剖視圖，圖13示出心軸脫離原木狀態(tài)的放大視圖，圖14示出構成輥柱壓尺圓周表面的突起替換例的俯視圖，圖15示出輥柱壓尺替換例的主視圖，圖16示出沿圖15中虛線N-N的放大的剖視圖，圖17是輥柱壓尺替換例的主視圖，圖18示出圖17中圓形部分59的放大視圖，圖19是沿圖18中虛線P-P的放大的剖視圖，圖20示出輥柱壓尺替換例的放大的剖視圖，圖21示出滑動軸承布置的替換例的主視圖，和圖22是滑動軸承替換例的透視圖。
下面將參照本發(fā)明的各實施例進一步說明本發(fā)明。
見圖1，旋板機主要包括一對適于沿原木1的軸向來回移動的心軸S，和帶有旋刀2和輥柱壓尺3的刀座4，旋刀2用于旋切(或切割)由心軸S可旋轉地支承的原木。
見圖2，示出了從圖1虛線E-E方向看的主視圖，其中，省去原木1，而圖3示出了圖2右側部分的放大的主視圖，輥柱壓尺3與旋刀2的刃口相互平行設置。
輥柱壓尺3帶有下面將要參照圖4加以說明的突起5，圖4示出了圖3輥柱壓尺3的主視圖。即，輥柱壓尺3由直徑為16mm的圓棒構成，其圓周表面上帶有多組排列的突起5，每一組沿著輥柱壓尺3的軸向(圖4的橫向)相互間隔開(這些將在下文加以說明)，每個突起為錐形并通過滾花加工形成。本例中，每組排列的突起5由三排突起5構成，每排沿著下文將要說明的輥柱壓尺3的軸向相互間隔開，并且每排中沿著輥柱壓尺3的旋轉方向順序形成的突起5也相互間隔設置，其間隔距離與每排之間的距離相同。
另外，術語輥柱壓尺3的“軸線”意思為通過輥柱壓尺3旋轉中心3b并平行于輥柱壓尺3的假想線。該“軸線”在圖2中由C-C之間的雙點劃線表示。
見圖5，示出了沿圖4虛線G-G(通過突起5的頂端5a并平行于軸線的一條線)的放大的剖視圖，每一突起5的剖面形狀為等腰三角形，其頂端5a的角度約為75°(用α表示)，而頂端5a距其底部5b的距離約為1mm(在圖5中為縱向距離或高度)。突起5的頂端5a的高度與圓周表面6的高度(在徑向)齊平。在軸線方向(圖5中橫向)相鄰的頂端5a之間的距離設置為2.5，而在軸線方向底部5b的長度設置為約1mm，從而由三排突起5構成的、在軸線方向包括四個底部5b的每一組排列的突起5的總體寬度為8.5mm。
另外，沿著輥柱壓尺3的旋轉方向連續(xù)形成的光滑圓周表面6的寬度在軸線方向為3.5mm。
下面將說明夾持件8的結構，夾持件8帶有一個可旋轉支撐輥柱壓尺3的滑動軸承9。
即，見圖1，壓尺臺7整體安裝在刀座4上，每個均具有預定寬度(例如35mm)的大量夾持件8以平行于旋刀2刃口的方式固定到壓尺臺7上，也就是，夾持件8的上部懸置在壓尺臺7上。每個夾持件8的下部切成圓形，每個滑動軸承9插入和固定于該圓形切口部分，見圖6所示的其透視圖或圖7所示的沿圖3虛線F-F的局部剖視圖。
每個滑動軸承9的形狀為，其內徑足以套住輥柱壓尺3并且使兩者之間基本上不留間隙，即，比16mm的尺寸最多大0.1mm，而其(垂直于輥柱壓尺3軸線的)截面形狀為如在圖7所示的左側帶有開口的半圓形，其中，槽部9a的內圓周表面的長度設置成大于輥柱壓尺3圓周長度的一半，從而防止夾持在每個滑動軸承9中的輥柱壓尺3在其自身重量下從中掉出。另外，在內圓周表面11上形成下文將要說明的供水通道用的通孔13。
相應于要旋切的原木的長度，將足夠數(shù)量的夾持件8一個挨著一個地布置著，這樣相互相鄰的軸承9的槽部9a在縱向以及圖7中都相互接合，同時，夾持件8平行于旋刀2的刃口設置，如圖2和6所示。在這樣的條件下，輥柱壓尺3從圖6的右側導入槽部9a。然后，決定輥柱壓尺3固定于刀座4上的位置，以將輥柱壓尺3相對旋刀2設置在預定位置上，這些將在下文加以說明。
接著，將參照圖7說明輥柱壓尺3相對旋刀2的位置。
首先，旋刀2的刃角設置成22°，例如具有1°的公差，然后，將旋刀2固定到刀座4上，使得旋刀2的刃口2a保持在與心軸S的轉動中心在同一水平面上。
在這樣條件下，如果要從原木上旋切下1mm厚的單板，要將輥柱壓尺3相對旋刀2的設置和固定為旋刀2的假想切割線，也就是圖7中垂直于刃口2a延伸的虛線，與面對虛線的輥柱壓尺3圓周表面部分之間的距離X設置成1mm的80％，也就是0.8mm；而圖7中平行于刃口2a延伸的虛線(下面稱作水平刃口線)與輥柱壓尺3的旋轉中心之間的距離Y設置成3.8mm。
此外，輥柱壓尺3最好布置成其旋轉中心3b可沿著圖7中雙點劃線移動，由于輥柱壓尺3設置成旋切1mm厚的單板，所述雙點劃線是從刃口2a延伸申穿過旋轉中心3b，并相對水平刃口線向上傾斜約11.30°角。因此，裝在刀座4上的夾持件8能夠往復運動。由于使之往復運動的結構與傳統(tǒng)旋板機是相同的，在此省略了對其說明。
由于輥柱壓尺3如此布置，當輥柱壓尺3與刃口2a之間的位置關系需要隨著所產生的單板厚度的變化而變化時，例如，如果要產生的單板厚度為6mm，則輥柱壓尺3可沿著上述雙點劃線向右上移到上述距離X為6mm的80％，即4.8mm處。
輥柱壓尺3兩個端部上的軸3a結構如下。
見圖2和3，每個構成與滑動軸承9上的夾持件8相同的、成對的夾塊10獨立地固定到壓尺臺7上以可旋轉地夾持軸3a。此外，在成對夾塊10之間的鏈輪(未示出)裝于軸3a的中部。鏈輪與由電機18驅動的鏈條12嚙合，電機18帶有限制要傳送的力矩的力矩限制器。采用這種鏈輪，輥柱壓尺3設計成總是在每分鐘60米的圓周速度下旋轉。
此外，見圖7，每個夾持件8均帶有大量的供水通道(下面稱作通道)13，每個通道從夾持件8的后表面延伸到內周壁11以與設置在槽部9a內的輥柱壓尺3接觸。每個通道13與管道14連接，見圖7。每個管道14與帶有封閉端的導管15連通，導管15平行于旋刀2的刃口延伸，幾乎貫穿于夾持件8的整個長度。導管15經管道17與設置得比導管15高的水箱16連通，因水箱16中水的重力，槽部9a總有水。
見圖1，在垂直于刀座4的移動方向上，相互間隔設置的成對內螺紋19a作為第1移動機構固定到刀座4上，每個內螺紋19a與外螺桿19b嚙合。另外，在外螺釘19b上裝有檢測器20，以作為檢測原木1半徑的原木直徑檢測機構，檢測器20包括一個旋轉編碼器，用于計算外螺桿19b的轉數(shù)，從而檢測出原木1的旋轉中心與旋刀2的刃口之間的距離。此外，在外螺桿19b上還裝有一個可變速度驅動源21，包括一個旋轉外螺桿19b的伺服馬達。
當外螺桿19b按照下文將要說明的控制機構22的控制，借助于可變速度驅動源21轉動時，在旋切原木情況下，刀座4以所需或預定的速度移至圖1的左方，或在旋切完成以返回到原始位置時移至右方。
借助于作為心軸驅動機構的液壓缸(圖中未示出)，成對心軸S適于抵靠著原木1來回移動。見圖1，心軸S帶有一個中心驅動裝置，該裝置包括一個由轉動編碼器等構成的、以計算心軸S每單位時間轉數(shù)的轉數(shù)表和由DC馬達構成的、旋轉心軸S的可變速度驅動源24。
如此構成的心軸S適于被控制成，即使因刀座4移向原木1和原木1在旋刀2旋切下原木1直徑減小，原木1也總能在同樣的圓周速度下旋轉，并能用旋刀2旋切單板T，也就是，通過控制機構22接收來自檢測器20的信號控制心軸S，使心軸S轉數(shù)的增加與原木旋轉中心和旋刀2的刃口之間的距離變化相一致。此外，心軸S設計成經原木的芯部供給原木1旋切所需的部分驅動力。另外，上述原木1的圓周速度設置成比輥柱壓尺3的圓周速度低(例如，每分鐘58m)。
另一方面，見圖1，在垂直于刀座4移動方向上相互間隔設置的成對外螺桿30b作為第2移動機構，設置在使心軸S位于中心的、與上述外螺桿19b相對稱的位置上。
成對外螺桿30b分別與安裝到支撐臺31上的內螺紋30a嚙合。見圖8，示出了沿圖1虛線H-H方向看去的主視圖，其中，省略了原木1，每個支撐臺31經燕尾槽與水平設置的機座32嚙合，從而每個支撐臺31可線性和水平移動，也就是，每個支撐臺31設計成可被引導在圖1所示K方向(橫向)移動。
此外，見圖1，每個支撐臺31與檢測器33和由伺服馬達構成的可變速度驅動源34相連，檢測器33包括一個旋轉編碼器，用于檢測原木1的旋轉中心與下文將要說明的滾子37,38圓周表面之間的距離。
另一方面，見圖8和示出沿圖8中虛線K-K的局剖視圖的圖9，一個方形的空心安裝機座件35設置在成對支撐臺31之間并且其兩端固定到支撐臺31上。
從圖9可清楚地看出，側面看為L形的夾持件36牢固地安裝到靠近支撐臺31之間的中心處，夾持件36在垂直于支撐臺31移動方向上的長度短于柱狀安裝機座件35的長度。另外，見圖8，夾持件36被設置成不影響下文將要說明的鏈條41和定時皮帶43的移動。
見圖8和圖9，支承板39固定到夾持件36上。成對滾子37,38的兩端借助軸承39a可旋轉地保持并固定到支承板39上，成對滾子每個的軸向長度略長于要旋切的原木1的長度。
這些滾子37,38定位成由圖9示出的虛線表示的、通過原木1旋轉中心的假想線H-H穿過成對滾子37,38間的中部。在本實施例中，每個滾子37或38的直徑設置成115mm，而這些滾子37,38之間的距離設置成145mm。
見圖8和圖9，一個電機40裝在夾持件36的表面。電機40的旋轉經鏈條41(圖9中雙點劃線示出)傳送給滾子37。在本例中，滾子37被設計成總是在箭頭所示方向上以略高于輥柱壓尺3圓周速度的圓周速度旋轉，例如，每分鐘為62m。
一個計算軸每轉所產生脈沖的脈沖計算器42作為計算轉數(shù)機構安裝在安裝機座件35的底表面上。一個齒輪(圖中未示出)裝在脈沖計算器42的軸上，也還裝在滾子38的軸上。在圖9中用雙點劃線表示的定時皮帶43繞在兩個齒輪上以將滾子38的旋轉傳送給脈沖計算器42。
然后，已傳送至脈沖計算器42的、滾子38旋轉的信號傳送至控制機構22，這樣，也考慮到下文將要說明的來自檢測器20的信號信息，能夠計算原木1每單位時間轉數(shù)。
當外螺桿30b通過可變速度驅動源34按照將在下文說明的控制機構22的控制加以旋轉時，安裝在支撐臺31上的滾子37,38以所需或預定的速度沿圖1箭頭所示方向移動。
下面，說明控制機構22對每個構件的控制。
即，在開始旋切原木1時，外螺桿30b旋轉，使支撐臺31離開原木1，從而滾子37,38遠離原木1，同時僅允許心軸S接觸原木以轉動原木1。基于這種旋轉，通過旋轉計算器23，計算心軸S或原木1每單位時間的轉數(shù)，其信號由控制機構22接收。然后，基于該信號，控制機構22被驅動以將操作信號(下文稱作第1操作信號)傳送給可變速度驅動源21，從而刀座4能夠在所要獲得的單板為一個所需恒定厚度(例如6mm)的方式下移動，也就是，刀座4在6mm/原木每轉的速率下移向原木1。
當旋切原木開始從原木1上產生連續(xù)的條狀單板時，操縱者給控制機構22手動發(fā)出信號，驅動可變速度驅動源34，使支撐臺31以高于刀座4的速度移向原木1。一旦支撐臺31移至由檢測器33檢測出的、原木1旋轉中心與滾子37,38圓周表面之間的距離與由檢測器20獲得的、原木1旋轉中心和旋刀2刃口之間的距離相同時的位置上(嚴格地說，應當考慮在Archimedes′螺旋彎曲獲得的單板厚度的位置)，之后，控制支撐臺31以與刀座4同樣的速度移向原木1的信號傳送給可變速度驅動源34。結果，滾子37,38移向原木1的旋轉中心，同時它們總是與正在旋切并減少直徑的原木1的圓周表面保持壓接觸。
與原木1壓接觸的滾子38跟隨著原木1的旋轉而被驅動，從而該滾子38的旋轉也就是原木1的圓周速度經定時皮帶43傳送至脈沖計算器42。由該信號和逐漸改變原木1旋轉中心與旋刀2刃口之間距離的附加信號，在預先由控制機構22設置的每個非常短的時間周期內，計算原木1每單位時間的轉數(shù)。然后，基于所計算出的該轉數(shù)，在上述的計算出的每個轉數(shù)下，將刀座4以6mm/原木每轉的速度下移向原木1的信號(下文稱作第2操作信號)由控制機構22加以計算。此時，第1操作信號仍然傳送給可變速度驅動源21，而第2操作信號還未傳送給可變速度驅動源21。
當旋切工作從上述犬態(tài)進一步進行至這種程度，即來自檢測器20的信號表示出原木1的旋轉中心與旋刀2的刃口間的距離處于一個比心軸S的半徑略大的預定值(下文稱作第1距離)時，在刀座4進一步移動基礎上，驅動控制機構22，將供給可變速度驅動源21的信號從初始用于移動刀座4的第1操作信號轉換成第2操作信號。這些操作信號以這種方式轉換后，發(fā)出使心軸S返回并使其與原木1分開的信號。
當旋切工作從上述狀態(tài)進一步進行至這種程度，即檢測器20表示出原木1的旋轉中心與旋刀2的刃口間距離成為一個預定尺寸(下文稱作第2距離)，如40mm時，控制機構22向可變速度驅動源21以及可變速度驅動源34傳送操作停止信號，從而刀座4和滾子37,38朝向原木1的移動停止，然后，使刀座4和滾子37,38離開原木。
下面說明本發(fā)明上述實施例的操作效果。
在旋切開始，滾子37,38遠離原木，僅允許心軸S接觸原木1以轉動原木1?？刂茩C構22接收來自轉動計算器23的信號，并根據該信號，將第1操作信號傳送至可變速度驅動源21，以使刀座4在確保一個恒定的單板厚度方式下移動。正如上述，由于控制心軸S使其轉數(shù)增加與原木1的旋轉中心和旋刀2的刃口間的距離變化相一致，隨著刀座4朝向原木1的移動，使心軸S每單位時間的轉數(shù)增加。
接著，輥柱壓尺3的圓周表面壓到原木1的圓周表面。由于力矩限制器裝到一個用于旋轉如上所述輥柱壓尺的電機上，當輥柱壓尺與原木1接觸時限制了輥柱壓尺3的圓周速度，于是原木1的圓周速度變?yōu)榕c輥柱壓尺的圓周速度大致相等。輥柱壓尺3給原木1一個驅動力，而心軸S也給原木1一個驅動力，從而旋刀2開始對原木1旋切以產生單板。
旋切過程如圖10所示，示出了處于與圖7所示相同位置上的原木1的旋切狀態(tài)，也示出了圍繞著輥柱壓尺3的區(qū)域，這樣獲得單板T。
正如上述，參照圖7，由于原木1因輥柱壓尺3的壓制而變形，此時輥柱壓尺3的距離X設置成為要產生的單板的80％，突起5的頂端5a刺入原木1的圓周表面1a，參見圖11，示出了沿圖10虛線L-L的剖視圖。因此，在原木1的圓周表面1a由突起5抓住的條件下，原木1隨輥柱壓尺3旋轉，與輥柱壓尺完全由光滑表面形成時相比，輥柱壓尺3能將一個較大的力傳送至原木1。
此外，由于將突起5的底部5b與頂端5a之間徑向距離設置的很短，約為1mm，可以避免頂端5a過多地穿入(咬入)原木1的圓周表面。因此，制成的單板T面對輥柱壓尺3表面上所形成的裂縫最小，導致如由單板T制成的膠合板這樣的產品質量不會變劣。
此外，由于輥柱壓尺3的直徑小如16mm，通過使用輥柱壓尺3的光滑表面6和突起5，可以如圖10所示將原木直接壓在旋刀2前方，從而所獲得的單板T的旋切裂縫最小。
另一方面，就輥柱壓尺3與夾持件8之間的關系，是輥柱壓尺3的光滑的圓周表面6與夾持件8的內壁11接觸，參見圖12，示出了沿圖10虛線M-M的剖視圖，因此，即使輥柱壓尺3旋轉，也不會有在下文將參照圖17加以說明的輥柱壓尺56的那種情況，與光滑的圓周表面6接觸的內壁11部分幾乎不會被劃傷。即使內壁11與突起5的頂端5a接觸部分由頂端5a劃傷，因有內壁11與光滑的圓周表面6的接觸部分，輥柱壓尺3基本上可維持在初始設置處，這樣，能夠在所需條件下，使單板T獲得杰出的質量。
此外，由于水箱16中的水總是供給槽部9a，通過輥柱壓尺3的旋轉，內壁11以及輥柱壓尺3的圓周表面整體可由導入輥柱壓尺3的槽部內的水潤濕。以這種方式導入的水的作用為潤滑劑，也可作為保持在夾持件8內壁11處的輥柱壓尺3旋轉用的冷卻劑。
當操作者通過目測確信所進行的旋切已從原木上連續(xù)地產生連續(xù)的帶狀單板T時，操作者通過對控制機構22手動地發(fā)出一個信號。一旦接收到該信號，控制機構22動作對各種構件傳送信號以驅動這些構件，這些將在下文加以說明。
即，可變速度驅動源34動作，使支承臺31以高于刀座4移動速度的速度移向原木1。當檢測器33和20檢測出支承臺31移動到原木1的旋轉中心與滾子37，38的圓周表面之間的距離和原木1的旋轉中心與旋刀2的刃口之間的距離相等的位置時，滾子37,38呈現(xiàn)與原木1的圓周表面壓接觸，支承臺31再次在與刀座4移動速度相同的速度下朝原木1的旋轉中心移動，同時，滾子37,38與原木1的圓周表面保持壓接觸。
由于滾子37,38與原木1的圓周表面壓接觸，就能夠防止原木1在施加到原木1上的旋刀2水平力作用下的彎曲，即使原木1的直徑因旋切變小，也是如此。
此外，滾子37初始的圓周速度如上述方式設置，滾子37給予原木1在旋轉方向的力，同時允許滾子37在原木1的圓周表面滑動，從而供給原木旋切所需的部分驅動力。
當從上述狀態(tài)進一步旋切至由檢測器20檢測出的信號顯示原木1的旋轉中心與旋刀2的刃口之間距離成為上述第1距離時，控制機構22動作，并在刀座4進一步移動的基礎上，將供給可變速度驅動源21的信號由初始移動刀座4的第1操作信號轉換成第2操作信號。之后，響應控制機構22的操作信號，心軸S回移，以與原木1分開。
見圖13，由于滾子38朝向原木1旋轉中心的力，也就是力“F1”斜上地作用于原木1上，而垂直于力“F1”的力“F2”作為作用于原木1上的主要力，因此即使心軸S離開原木1，也可以防止原木1落下。即，原木1可旋轉地支撐于輥柱壓尺3和滾子37,38之間，能夠用旋刀2連續(xù)地旋切原木1。
當從上述狀態(tài)進一步旋切至檢測器20顯示出原木1旋轉中心與旋刀2刃口之間的距離成為上述第2距離時，控制機構22發(fā)出停止信號，從而停止外螺桿19b,30b的旋轉，這樣也停止了刀座4和滾子37,38朝向原木1的移動。接著，當外螺桿19b和30b反轉以使刀座4和滾子37,38離開原木1時，允許稱作“旋芯”的、剩下的圓形桿狀原木1在其自身重量下落下。
重復上述過程以進行原木1的旋切。
在本發(fā)明的上述實施例中，輥柱壓尺3的作用不僅是壓尺，而且也作為驅動力傳送介質，以將至少原木旋切所需的部驅動力傳送給原木1。
在上述實施例中，輥柱壓尺的直徑設置成16mm。然而，只要輥柱壓尺的直徑不超過30mm，就能將輥柱壓尺直接位于旋刀前的位置上，從而有效地壓著原木，這樣輥柱壓尺能夠作為壓尺，也能作為將驅動力傳送給原木的介質。此外，如果要生成的單板厚度相當厚，如10mm左右，最好是將輥柱壓尺的直徑設置成20mm左右。如果要生成的單板厚度較薄，如不大于5mm，則最好輥柱壓尺的直徑設置成16mm左右。
關于輥柱壓尺相對旋刀的位置，如在垂直于原木旋轉中心方向上的距離，即圖7所示的距離選定為不大于要產生的單板厚度的85％，則所獲得的單板旋切裂縫最小。
上述制造條件均基于本發(fā)明人實驗基礎上，很顯然從下面的表1示出的試驗結果可見，這些條件在此是合理的。
表1圖7中X(相對單板厚度的比率(％))B 8085909516○○Δ×20○○Δ×25○○Δ×30○○Δ×40ΔΔΔ×
其中，B輥柱壓尺的直徑(mm)○最小旋切裂縫和單板表面最小粗造度Δ旋切裂縫略大和單板表面的粗造度略大×旋切裂縫大和單板表面粗造度也大上述實施例可變更如下。
1．輥柱壓尺3上形成的突起5的頂端5a并不是必須如上述實施例所示的尖的，例如，參見圖14，示出了相應于圖4的僅示出一個突起的放大視圖，突起49的頂端49a為具有0.5mm×0.5mm尺寸的方形的削頭形。即使頂端49a如上述方式成形，頂端49a也能夠刺入原木1的圓周表面。從而可從輥柱壓尺將足夠的驅動力傳送給原木。此外，當突起49以這種方式成形時，會在面對著輥柱壓尺的單板表面上形成的裂縫可進一步減小。
2．在輥柱壓尺圓周表面上形成的突起形狀可如圖15所示。即，該輥柱壓尺50的直徑與輥柱壓尺3的直徑相同，并由夾持件8支撐。在該輥柱壓尺50的圓周表面上具有多個凹槽51，該凹槽51沿著旋轉方向以相鄰的凹槽51相互間有恒定間距的方式順序形成。這些凹槽51可借助于滾花制成。見圖16，示出了沿圖15虛線N-N的剖視圖，突起52的頂端52a構成一個平的光滑圓周表面。即，輥柱壓尺50頂端52a的徑向高度與輥柱壓尺50的光滑的圓周表面53相齊平。
如果突起52以這種方式成形，在突起5或突起49情況下，頂端52a能夠刺入原木1的圓周表面，從而，足夠的驅動力可由輥柱壓尺52傳送給原木1。此外，由于沿著輥柱壓尺50的軸線方向或沿著圖15的橫向形成光滑的圓周表面，就能夠防止突起52過多地刺入原木1的圓周表面。此外，借助于圓周表面53和突起52，能夠將輥柱壓尺50直接壓在旋刀2前方位置的原木1上。另外，在輥柱壓尺與夾持件8的內壁11接觸的那一側，通過內壁11，光滑的圓周表面53被保持在位，從而輥柱壓尺50基本上可保持在所希望位置上，能夠獲得杰出的單板質量。
3．在具有直徑與輥柱壓尺3的直徑相同并適于以與輥柱壓尺3同樣方式支撐在夾持件8中的輥柱壓尺情況下，在輥柱壓尺圓周表面上形成的突起的形狀可如下形成。
即，見圖17，兩組每個在相反方向傾斜的凹槽相互交叉，從而形成大量的偏菱形突起58，每個均構成光滑的圓周表面58a，這些凹槽圍繞著輥柱壓尺56的圓周表面螺旋形成。特別是，每組凹槽由大量平行凹槽57構成，每個深度為0.5mm，寬度為0.5mm，相鄰凹槽間隔距離為3mm，并且傾斜于輥柱壓尺56軸線的角度為15度。
圖18示出圖17圓形部分59的放大的視圖，同時，圖19示出沿圖18虛線P-P的剖視圖。當輥柱壓尺與原木接觸時，突起58刺入原木的圓周表面中，從而原木的圓周表面由突起58的邊緣部分抓住(即，當輥柱壓尺56從圖18的頂部轉至底部時，由設置在每個突起下側的邊緣58b抓住)，因而如在上述實施例情況那樣，能夠將足夠的驅動力從輥柱壓尺56上傳送給原木。
此外，由于突起58的光滑的圓周表面58a，就能夠防止突起58過多地刺入原木的圓周表面。此外，能夠用突起58的光滑的圓周表面將原木的圓周表面直接壓在旋刀2前的位置上。
另一方面，在輥柱壓尺56的局部與夾持件8的內壁11相接觸的那一側部，突起58的光滑的圓周表面58a由內壁11支撐，從而輥柱壓尺58可基本上按照需要保持在位，在所需條件下，可獲得杰出質量的單板。
然而，在輥柱壓尺56情況下，由于輥柱壓尺56旋轉的結果，夾持件8的內壁11被削去，盡管由下緣在每轉削去的量可很小。結果，經過一段時間，可在內壁11和輥柱壓尺56之間形成一個空間，從而輥柱壓尺56相對夾持件8的位置會發(fā)生變化，使其不能維持如圖7所示的預定位置。因此，由于對原木不能施加足夠的壓力，各種問題如單板上產生大量旋切裂縫或單板厚度不均勻等均會發(fā)生。
4．在輥柱壓尺3和150情況下，每個突起的頂端和光滑的圓周表面在輥柱壓尺的徑向相互齊平。然而，在輥柱壓尺徑向的每個突起的頂端水平面可設置成低于光滑圓周表面6的水平面。
下面將采用輥柱壓尺3為例說明這一變更實施例。見圖20，示出了在圖5情況下一個突起和與突起相連的一個光滑圓周表面的剖視圖，突起5的頂端5a設置成比雙點劃線R-R低0.1mm(在輥柱壓尺3的徑向或圖20的垂直方向測量出)，雙點劃線R-R是從光滑表面6水平延伸的假想線。
即使采用該輥柱壓尺，如果將該輥柱壓尺相對旋刀2的位置設置如圖7，突起5的頂端5a也能與參照圖11所說明的同樣方式刺入原木的圓周表面，但是，與突起的頂端和輥柱壓尺的光滑圓周表面徑向齊平時相比，刺入的深度要淺。因此，足夠的驅動力可從輥柱壓尺傳送給原木。上述實施例中說明的同樣的效果在本實施例中也能實現(xiàn)。
5．見圖2，在上述實施例中，用于輥柱壓尺的滑動軸承9裝在夾持件8上，平行于旋刀2的刃口并在其之間無空間地順序設置。然而，也能夠如圖21所示，通過在夾持件8之間插入一個空間60以在這些滑動軸承9之間插入一個空間。
6．盡管在上述實施例中，夾持件的一端固定到刀座4上而另一端帶有滑動軸承，但夾持件也可如下構成。
即，見圖22，示出了夾持件的透視圖，夾持件63成形為長方體，其一側有圓形切口部分，與滑動軸承9同樣方式構成的滑動軸承64插入該圓形切口中并固定在那里。然后，任何所需種類的輥柱壓尺插入該滑動軸承64中。
7．盡管在圖2和21的實施例中，輥柱壓尺的整個長度是由單個滾子構成的，輥柱壓尺也可在這些附圖的橫向的中間部分分開，這些分開的輥柱壓尺可由滑動軸承9可旋轉地支撐。
8．在上述實施例中，盡管使用了相互嚙合的內螺紋30a和外螺桿30b以移動滾子37,38，其中滾子37,38相對旋刀設置成為支撐輥，以在旋切操作中跟隨著原木直徑的減少而移動，但是也能使用傳統(tǒng)液壓缸或氣缸來移動滾子37和38。
正如上述，按照本發(fā)明的輥柱壓尺的構成功能不僅用作壓尺而且用作驅動力傳遞介質，以將至少部分原木旋切所需的驅動力傳遞給原木，這樣能夠克服傳統(tǒng)設備所具有的問題。此外，由于這些功能是由單個輥柱壓尺獲得的，設備的成本得以減少。
由于輥柱壓尺的圓周表面帶有光滑的表面和粗造的表面，每個均具有預定寬度，并沿著輥柱壓尺軸線方向順序形成，因而能夠防止與輥柱壓尺光滑表面接觸的內壁11部分被實際削去，能夠在所需的條件下將輥柱壓尺保持在固定位置上和制造質量杰出的單板T。
權利要求
1．一種旋板機，包括一旋切原木的旋刀，可旋轉地固定到刀座上；一輥柱壓尺，相對所述的旋刀，在原木旋轉方向的上側壓著原木的圓周表面；大量突起，其高度不超過所述輥柱壓尺圓周表面；一固定到所述刀座上的滑動軸承，可旋轉地支撐著所述輥柱壓尺，具有斷面為半圓形的空間，當所述斷面垂直于所述輥柱壓尺軸線截取時，所述空間面對原木處開口，經所述輥柱壓尺，所述滑動軸承裝成面對要旋切的原木表面；和驅動所述由滑動軸承支撐的輥柱壓尺的驅動機構。
2．按照權利要求1所述的旋板機，其特征在于，所述突起形成于輥柱壓尺的所有圓周表面上。
3．按照權利要求1所述的旋板機，其特征在于，所述輥柱壓尺的構成為，多個環(huán)狀光滑表面以間隔沿著輥柱壓尺軸線方向成形在輥柱壓尺的圓周表面，每個在輥柱壓尺的旋轉方向是連續(xù)的，并具有所需的寬度，所述輥柱壓尺的除了所述光滑表面外的其他表面部分具有大量突起。
4．按照權利要求3所述的旋板機，其特征在于，所述突起以如下方式形成于輥柱壓尺的圓周表面上，即在輥柱壓尺徑向的所述突起的頂端與輥柱壓尺的圓周表面齊平。
5．按照權利要求3所述的旋板機，其特征在于，所述突起以如下方式形成于所述輥柱壓尺的圓周表面，即在輥柱壓尺徑向的所述突起的頂端低于輥柱壓尺的圓周表面。
6．按照權利要求1-5任一所述的旋板機，其特征在于，所述滑動軸承由沿著其軸線方向排列的多個短的滑動軸承構成。
7．按照權利要求1-5任一所述的旋板機，其特征在于，所述的滑動軸承由沿著其軸線方向排列的多個短滑動軸承構成，每個由多個夾持件中一個的一端支撐，夾持件的另一端分別懸置于刀座上。
8．按照權利要求1-7任一所述的旋板機，其特征在于，所述輥柱壓尺的直徑設置成不大于30mm。
9．按照權利要求1-8任一所述的旋板機，其特征在于，所述輥柱壓尺相對旋刀的位置設置成偏置于與原木旋轉方向相垂直的方向，從而以單板預定厚度的15％或更多的距離靠近原木。
10．按照權利要求1-9任一所述的旋板機，其特征在于，還包括一個支撐輥，以在旋切操作中跟隨原木直徑的減少而移動，并且設置在與所述旋刀對置的位置上。
全文摘要
一種旋板機,包括旋切原木(1)的旋刀(2),它可旋轉地固定到刀座上;和一個輥柱壓尺(3),相對所述旋刀(2)設置在原木(1)旋轉方向的上側壓著原木(1)的圓周表面。輥柱壓尺(3)的直徑不大于30mm,在其圓周表面上帶有多個突起(5),其高度不超過輥柱壓尺(3)的圓周表面。輥柱壓尺(3)支撐在滑動軸承(9)中并適于接受來自驅動源的旋轉力。輥柱壓尺(3)的作用不僅作為壓尺而且也作為原木(1)旋轉動力的傳送介質,從而防止所生成的單板產生旋切裂縫。
文檔編號B27L5/00GK1209378SQ9811757
公開日1999年3月3日 申請日期1998年7月29日 優(yōu)先權日1997年7月29日
發(fā)明者渡邊賢蔵 申請人:株式會社名南制作所