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竹材径向剖篾缝帘一体机设计

作者:未知

  【摘 要】为解决目前竹帘加工存在的竹材利用率不足、效率低、精度差等问题,设计了一种竹材径向剖蔑缝帘一体机。该机采用作业集成方式,一台设备上可完成自动上料、剖蔑、竹篾转送、自动缝帘、收帘等多道工序。上机试验表明,该设备传动平稳、工作可靠、剖蔑和缝帘质量稳定,满足竹帘加工的各项生产要求。
  【关键词】竹材;剖蔑;竹篾缝帘;工序集成
  中图分类号: TS642 文献标识码: A 文章编号: 2095-2457(2018)09-0246-002
  DOI:10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.09.120
  0 引言
  随着我国经济的飞速发展,对木材资源的需求量急剧增加。但由于我国森林资源十分有限,对商品木材的过度开发导致森林面积不断减少,生态环境遭受严重破坏。与木材相比,竹材具有成本低、产量高、生长速度快、再生能力强、良好的物理性能等优点,已被广泛应用于家居、建材、造纸、化工、环保、纺织等多个领域,成为替代木材的一种理想材料。然而现有的竹材加工设备普遍存在效率低、加工精度差、原料利用率不足、品种类型少等问题,在一定程度上制约了竹材工业的发展。为了能更快捷、有效地进行竹材原料加工,降低径向剖蔑和径向竹帘编制两道工序的动力消耗及人工成本,本文设计开发了一种能够一次完成自动上料、剖蔑、运料、自动缝帘、收帘等作业的多功能复试作业设备――竹材径向剖篾缝帘一体机,实现竹材剖蔑缝帘的自动化加工,有效提高作业效率和产品质量。
  1 总体方案
  通过查阅国内外现有的竹材剖蔑机与缝帘机的相关资料,借鉴已有较成熟的设计方案,弥补这些方案所存在的不足,笔者所在的科研团队提出一种竹材径向剖篾缝帘一体机的设计思路。该一体机的主要设计参数如下:
  (1)性能参数:最高加工速度60m/min,剖蔑厚度2.0mm,剖蔑厚度误差不超过±0.1mm;
  (2)加工范围:最大作业长度2.5m,加工竹材厚度10-20mm;
  (3)一体机的相关参数应可调整,以适应不同直径的竹材原料和产品规格要求,加工的产品应符合行业标准要求。
  竹材径向剖篾缝帘一体机主要由竹片自动上料�b置、径向剖蔑机、竹篾转送装置和竹篾缝帘机四部分组成,其工作流程是:作业时,首先由竹片自动上料装置将经过锯段、开条、去节处理后的竹片准确连续地推送到径向剖蔑机的工作位置上,然后在推篾机构推动下通过径向剖蔑机上的剖篾刀具模组进行剖蔑,并将剖好的竹篾经导蔑装置向后输送到竹篾转送装置,转送装置对散乱排列竹篾变位和整理后传递到竹蔑缝帘机上,在竹篾缝帘机上完成最后的竹蔑缝帘工序,并通过计数传感器测量竹帘长度来实现自动定长缝帘和打结。
  1.电机(含减速器) 2.推篾机构主动轮 3.推篾机构从动轮 4.中间链轮1 5.间歇分割器输入轴 6.间歇分割器输出轴 7.中间链轮2 8.上料机构链轮
  2 关键部件设计
  2.1 竹片自动上料装置
  竹片自动上料装置为径向剖蔑机进行上料,主要由机架、竹片分格销、间歇分割器、卧式滚送机构、输送链、链轮等组成。作业时,首先人工将竹条按竹青朝上竹黄朝下的状态放置在两分隔销中间,在间歇分割器机构的作用下,链轮带动传送链将竹片送至径向剖蔑机导向槽后停止,然后气缸动作使卧式滚送机构合拢将竹片压紧送入剖蔑机进行剖蔑,如图1所示。
  2.2 径向剖蔑机
  径向剖蔑机是将上料装置送入的竹片加工成竹篾的设备,主要由竹片导向槽、滚送机构、推篾装置、输送链及张紧装置、剖篾刀组模块、电机和机架等组成,如图2所示。加工时,卧式滚送机构将竹片输送到封闭的导向槽中,与前端立式滚送机构共同将竹片向前推送,待竹片完全进入导向槽后,由推篾链上的推块推动竹片向前运动并经过剖篾刀组模块完成剖蔑工序。竹篾厚度的调整,可以通过改变剖蔑刀组模块的刀间距来实现。
  1.推篾装置电机 2.推块 3.链传动张紧装置 4.竹片导向槽 5.前端立式滚送机构 6.后端立式滚送机构 7.剖篾刀组模块
  1.气缸 2.L型竹腔 3.竹篾压条 4.第一传输链 5.第二传输链 6.径向竹篾 7.竹篾推板 8.机座
  1.机架、2.电机、3.可调压板、4.第一支撑传动链条组件、5.间歇送料止料器、6.间歇滚 动送料装置、7.压料机构、8.线托盘、9.针座、10.缝针、11.手轮、12.齿轮组、13.齿轮组、13A.摆杆转轴、13B.单向轴承组件、14.摆杆机构 15.偏心轮
  2.3 竹篾转送装置
  竹篾转送装置的作用是将径向剖蔑机加工好的竹篾传送到竹帘缝织机上进行竹篾缝帘工序,主要包括传输链、气缸、竹篾压条、L型竹腔、竹篾推板、机架等零部件,如图3所示。经过剖蔑机加工的竹篾在后端立式滚送装置的挤压和滚送作用下呈束状进入L型竹腔,当竹篾完全进入封闭的竹腔后,竹腔气缸动作带动竹腔上行打开竹腔,随后竹篾推板气缸向前推动竹篾进入第一传输链条,气缸退回完成一次推篾动作,与此同时竹篾继续向前运动落到第二传输链条,状态也由竖立状变成平躺状。
  2.4 竹篾缝帘机
  竹篾缝帘机用于完成最后的竹篾自动缝帘工序,主要由缝帘装置、收帘装置、动力传送装置、控制箱和机架等组成,设备结构如图4所示。竹篾经转送装置传输到第一支撑传动链条组后继续向前运动,通过调整可调压板与链条组的间距,可使竹篾在输送过程中自动整齐排列。竹篾在排列好之后进入第二传送链组上并传送至缝帘机构下方,压料装置向下动作压紧竹篾后,针座带动缝针往复运动对竹篾进行缝织,缝织好的竹帘由收帘装置进行收整。
  3 样机试验
  根据本文的设计方案,试制出竹材径向剖篾缝帘一体机样机,并进行上机试验。试验结果表明,样机上料和运料作业平稳,剖蔑和缝帘效果良好,加工质量稳定可靠,能够达到各项技术指标,基本满足设计要求。试验用样机和缝帘试验结果如图5所示。
  4 结束语
  本文通过对竹材加工行业进行调查和研究,针对现有加工设备存在的问题和不足,进行了结构和工艺的改进和创新,设计了竹材径向剖篾缝帘一体机。该设备在设计时注重将多道工序集中,一台机器可完成上料、剖蔑、转料、缝帘、收帘等工序,提高了加工效率,减轻了工人的劳动强度。
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