横向优选截锯生产线的制作方法

本发明涉及木料加工，尤其涉及能对木料进行优化配料截锯和精准截断的横向截断锯切生产线。

背景技术：

1、在生产家具、门窗和地板时，要求对木料上的节疤、开裂等缺陷进行识别，对纹理、颜色等特征加以分类；但由于实际木料等级的差异、原料品质参差不齐、人工配料的局限性及锯切方案不合理等原因，造成配料工段木料利用率低，生产成本高，浪费严重等问题，而优选截断锯切机能合理优化配料方案，实现最大锯截出材率和更高的生产效率。

2、优选截锯生产线由计算机系统控制，各组成部分协调合作，自动化加工，形成流水线作业。本技术人于2006年3月31日申请并获得授权的木料优选截断方法及其优选截断锯(200610039230.4)就公开了这样一种横向优选锯机(生产线)。其横向优选截锯生产线组成结构从右至左依次为木料输送机、木料光电扫描检测装置、锯切机、废料剔除机、成品分选机，以及计算机控制器和交互界面。加工生产时待加工木料由右侧进入，经过光电扫描、锯截、废料剔除和成品分类等一系列工序，以剔除废料，并将成品木料根据木料的长度与等级进行分类。该木料截锯生产线虽然较好地实现了木料的优化截断，提高了锯切出材率，但经过较长时间的实际运行，现有的优选截锯生产线也在截断速度、加工精度和智能控制适应性上表现出一些不足。

3、首先，待锯木料的输送和扫描检测装置包括有进料输送平带和连接编码器的测长轮，目前待锯木料是依靠与输送平带间的摩擦力而实现拖动进料，待锯木料处于一种无约束的自由状态。一方面不能控制待锯木料的运行路径和运行速度的平稳性，会出现测长精度、定位精度的误差加大，以及缺陷扫描的不准确；另一方面这种输送带无约束地自由拖动也极大地限制了输料速度和锯切效率的进一步提高，目前大都进料输送带的送料速度被限制在200米/分钟左右，难以进一步提高。连接编码器的测长轮是依其重力压于木料上进行测长的，由于待锯木料表面并不是完全平整，在测长过程中测长轮会出现跳动而瞬间脱离被测物表面，形成测长数据偏差。特别是当进料速度提升时，测长轮还会出现反向跳转，使长度数据向负数方向变化，加大测长数据的偏差。目前进料压轮和测长轮的高度调整是依靠人工手动调节的，这样这种人工调节不仅效率低，精度较差，而且无法满足自动生产线的智能调节控制的需要，使整条生产线的运行效率受到限制。

4、锯切机是优选截锯机的关键部件，其摆切速度不仅决定生产线的锯切效率，也直接影响着锯切精度。随着截锯生产线运行效率的提升圆锯片摆切频率会增大很多，尤其是在摆臂摆动的两个终点，摆动速度变化剧烈，冲击力很大，这会加剧锯片的摆切振动冲击，而这种振动冲击频率的增加不仅会引起木料锯切精度和锯切质量的降低，而且会增加锯切机的运行故障，甚至形成安全故障。目前圆锯片的摆切幅度是固定不变的，不管截断木料的厚度大小如何，圆锯片均以固定摆切幅度进行运转，当待锯木料厚度较薄时，实际上圆锯片摆臂存在较大的无用摆动角度,当截锯生产线进料速度大幅提高时，这种无用摆动角度会明显地占用木料截断时间，限制进料速度的进一步提升。同时木料输送速度的加快，也会加剧上压轮的跳动，使其跳动频率和跳动幅度同时增加，在推料过程中形成上压轮与木料相脱离，使木料在瞬间丧失对木料的夹持推进作用，直接影响木料实际锯切长度的偏差，以及锯切质量的下降，也成为限制生产线运行效率提升的障碍。

5、优选截锯机的废料剔除装置包括成品输送带，以及由成品输送带伸缩而形成的废料分离剔除口，现有结构中成品输送带伸缩驱动结构是由气缸来实现。当锯截的是成品木料时，出料输送带在气缸的推动下，成品木料从锯切台面被推至输送带上将成品木料送至分选木料工序；而当锯切的废料时，出料输送带在气缸作用缩回而形成剔除口，废料落入废料箱中。但是在该结构中出料输送带的驱动装置为气缸，而气缸的运行还需额外的电磁控制阀，加之气缸本身的响应速度和位置控制精度不高，因此使得现有的废料剔除装置的响应速度慢，在锯切生产线输料速度大幅提高的情况下，气缸伸缩驱动装置已不能适应快速剔除废料的响应要求，从而成为限制整个生产线运行效率提高的瓶颈。

6、根据输入锯截木料的参数清单，锯切木料经过分选输送带时，计算机控制系统自动控制各个推料工位，将不同规格等级的成品料自动弹推至指定储料位置或指定的同规格料输送带而输出。目前在分选输送带的长向分布有若干个推料工位，每一推料工位包括有一推料气缸，当气缸和活塞伸出时将相应规格成品料推离分选输送带，在完成推料后气缸活塞杆缩回准备下一循环推料，显然气缸活塞向外伸出是一工作行程，而活塞回缩则是一空行程，当活塞处于空行程状态时，正巧有一对应的成品料需要推离时，分选输送带只能暂停等待，这明显会影响生产线的运行效率，尤其当分选输送带需要高速运行时，这种分选推离结构会成为运行效率提高的制约因素。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是提供一种横向优选截锯生产线，不仅能有效地提高截锯机的截锯运行速度，而且能有效地保证锯截精度。

2、为了解决上述技术问题，本发明的横向优选截锯生产线，包括输料机、锯切机、废料剔除机和成品分选机，所述输料机、锯切机，废料剔除机和成品分选机沿木料锯切路径从前至后依次排列，在所述输料机上方安装有待锯木料检测器；

3、所述输料机包括输料机架，以及安装于所述输料机架上的机架侧板和导向侧板，在平行设置的所述机架侧板和导向侧板之间设置有输料带；在所述机架侧板上弹性地支承有可压向导向侧板的侧压轮，在所述导向侧板一侧安装有下压轮，该下压轮压向所述输料带；

4、所述待锯木料检测器的测长轮活动地设置于输送带的上方；该测长轮转动地支承于测长轮摆臂上，所述测长轮摆臂铰支于滑动支架上，在测长轮摆臂上还铰连有测长轮气缸；所述滑动支架通过滑动导杆滑动支承于检测器支架上，安装于检测器支架上的滑架电机通过滑架丝杠副驱动滑动支架，在该滑架丝杠副的丝杠上端安装有角度传感器；所述测长轮通过联轴器与测长编码器相连；

5、所述锯切机包括锯切机架、圆锯片及转动支承于锯切机架工作台面上的下托辊，在下托辊的上方还转动支承有上压轮；所述圆锯片位于两相邻上压轮之间，所述圆锯片转动支承于圆锯片摆臂的伸出端，圆锯片摆臂的另一端铰支于锯切机架上；所述圆锯片摆臂的伸出端通过缓冲铰连器铰连有连杆，该连杆的另一端与摆切曲柄相铰连，所述摆切曲柄通过偏心块固定安装于摆切电机的输出轴上；

6、所述废料剔除机包括剔料机架，在剔料机架上固定安装有剔料机固定罩，剔料机架上还滑动设置有滑动罩；转动安装于所述剔料机固定罩上的两滑罩拖动带轮上张拉有滑罩拖动带，滑罩拖动带往复拖动滑动罩；剔料机固定罩上转动支承有固定带轮，滑动罩上转动支承有滑罩带轮一和滑罩带轮二；成品输送带依次绕于滑罩带轮二、滑罩带轮一和固定带轮上；

7、所述成品分选机的分选机架上张拉有分选输料带，所述分选机架的一侧设置有分选导向侧板和若干推料器组，每一推送器组包括有两相邻设置的推料气缸，每一推料气缸均通过气缸控制阀通向气源。

8、进一步地，所述侧压轮通过输料侧压器安装于机架侧板上；所述下压轮通过输料下压器安装于输料机架上；所述输料侧压器和输料下压器均为张紧缓冲装置。

9、进一步地，所述测长轮气缸的缸体铰支于滑动支架上，测长轮气缸的活塞杆与测长轮摆臂相铰连；所述滑动支架上还通过辅助辊支承器支承有辅助压辊，所述辅助辊支承器为张紧缓冲装置。

10、进一步地，所述测长轮活动套装于单向离合芯轴上，在测长轮和单向离合器芯轴围成的芯轴楔形腔中活动设置有离合滚柱，单向离合器芯轴支承于测长轮摆臂上。

11、进一步地，所述芯轴楔形腔至少设置有两根离合滚柱，各离合滚柱的直径不相等；所述测长轮和单向离合芯轴之间围成四个芯轴楔形腔。

12、进一步地，所述上压轮转动支承于压轮滑座上，该压轮滑座固定安装于压气缸的活塞杆端，所述压轮滑座通过滑座导杆活动支承于压轮固定座上，在滑座导杆的伸出顶端固定安装有导杆顶档板，在该导杆顶挡板与压轮固定座之间的滑座导杆上套装有弹性缓冲垫，所述弹性缓冲垫为橡胶弹性垫。

13、进一步地，所述缓冲铰连器包括铰连器壳体，该铰连器壳体活动套装于摆动套上，在所述摆动套的套腔中设置有带翼缓冲套，该带翼缓冲套的翼片伸入摆动套的凹腔中，带翼缓冲套固定安装于铰支轴上；在带翼缓冲套外伸至摆动套凹腔的翼片两侧设置有缓冲弹性块。

14、进一步地，所述带翼缓冲套的外侧对称地设置有四片翼片，每一翼片伸入摆动套对应的凹腔中；所述缓冲弹性块为橡胶弹性垫块；所述铰支轴固定安装于圆锯片摆臂的伸出端，所述铰连器壳体上固定旋接有连杆；所述连杆铰连于曲柄铰支轴上，该曲柄铰支轴固定安装于摆切曲柄上，曲柄铰支轴和电机输出轴相距设置。

15、进一步地，所述摆切电机的电机输出轴上固定安装有偏心块，该偏心块通过锁定锥套与摆切曲柄固定连接。

16、进一步地，所述锁定锥套为一带有开口槽的锥形套，该锥形套的锥角β＝3°—5°，锥形套的一端设有用于旋接螺母的螺纹；该锁定锥套安装于摆切曲柄的锥孔中。

17、进一步地，所述滑罩拖动带轮和滑罩拖动带构成同步齿形带传动副，该滑罩拖动带的一带边固定锁接于滑动罩上；所述剔料机固定罩上固定安装有伸缩驱动电机，该伸缩驱动电机驱动滑罩拖动带轮。

18、进一步地，所述推料器组的两相邻推料气缸通过同一气缸安装座安装于分选机架上；所述气缸控制阀为二位五通双电控换向阀，所述推料气缸为双作用气缸。

19、在上述结构中，由于输料机架侧板上弹性地支承有压向输料导向侧板的侧压轮，侧压轮与输料导向侧板形成了对输送待锯木料的水平钳持，使木料只能沿着导向侧板的导向路径向前推进，避免了木料在水平输送面上的摆动运行；同时在输料导向侧板一侧安装有下压轮，下压轮将木料压向输送带，确保木料与输送带的同步运行，又避免木料在输送面上的超前或滞后等打滑现象，保证较高的测长精度和位置精度，即使在输送带高速运行的情况下，仍能保持对木料位置、品质的高速高精度检测。

20、又由于测长轮是活动套装于单向离合芯轴上，并且测长轮和单向离合芯轴围成的芯轴楔形腔中活动装置有离合滚柱，测长轮、离合芯轴和滚柱构成了单向锁止结构，使得测长轮相对芯轴只能作一个旋向的转动，而不能进行反向转动，即使侧长轮在运行跳动时也不会产生反向转动而造成测长误差，更适于在高速状态下对木料进行精准测量；而在测长摆臂上铰连有测长轮气缸，测长轮气缸通过测长摆臂向测长轮施以压力，使测长轮能够紧贴在输送带上的待锯木料，既使待锯木料与输送带之间产生足够摩擦力，保证待锯木料与输送带的同步运行，又能使得测长轮与木料贴紧，以保证测量精度；安装测长轮的滑动支架是通过导杆滑动支承于检测支架上的，滑动电机通过丝杠副驱动滑动支架，以调节测长轮的高度，不仅可以提高测长轮高度位置的调节精准度，而且能够实现自动化操控。

21、由于支承圆锯片的圆锯片摆臂、摆动连杆和摆切曲柄构成了曲柄连杆机构，随着圆锯片摆臂的上下摆动圆锯片能对木料进行连续的往复截锯，工作效率高、结构简单、易于维护和修理；摆动支承圆锯片的圆锯片摆臂伸出端是通过缓冲铰连器与摆切连杆相连接的，这种缓冲铰连器不仅使圆锯片摆臂和摆切连杆之间构成铰连关系，更重要的是缓冲铰连器的缓冲隔振作用有效减轻甚至大幅降低摆臂往复摆动对圆锯片的不良影响，既避免系统振动引发的圆锯片偏摆而造成的锯路变宽，锯面粗糙，避免锯切精度和锯切质量的下降，更有利于截锯生产线的高速运行，这种减振隔振结构也降低了锯切机的振动，提高锯切机运行平稳性，避免运动机件的损坏，提高作用寿命。同时摆切曲柄是通过偏心块固定安装于摆切电机的输出轴上的，调整偏心块在电机轴上的安装角度，可以改变摆切曲柄的实际柄长，继而可以根据锯切木料的厚度来改变圆锯片摆臂的摆动幅度，减少无效的摆臂摆动角度，提高截锯工作效率。

22、由于在剔料机固定罩的两滑罩拖动带轮上张拉有滑罩拖动带，拖动轮和拖动带构成往复拖动副，拖动电机通过往复拖动副驱动滑动罩相对固定罩进行伸缩，以实现废料剔除口的关闭或打开，不仅结构简单，便于制造和维护，而且响应速度更快，有利于实现废料的快速分离，提高截锯机的运行效率。

23、由于在分选输料带的侧边设置有若干推料器组，推料器组可以将不同规格、等级的成品木料分类弹推至对应的位置，实现成品木料的自动分选；而推料器组包括有相邻的两个推料气缸，一方面可以实现两个气缸的交替推料，即当一个气缸活塞外伸推料时，另一气缸活塞回缩以准备推料，从而适应分选输送带高速运行的需求；又一方面当成品木料长度较长时，单独的推料气缸推力不足，两个气缸的同步推料又可以提高分离推料的可靠性。

24、本发明的技术方案在有效地保证木料截锯精度的同时，截锯木料的截锯运行速度能达到400米/分钟，大大优于现有技术。