申请/专利权人：湖南省林业科学院;国家林业和草原局北京林业机械研究所;安吉前程竹木机械有限公司

申请日：2019-06-28

公开（公告）日：2023-12-22

公开（公告）号：CN110116442B

主分类号：B27J1/00

分类号：B27J1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.22#授权;2019.09.06#实质审查的生效;2019.08.13#公开

摘要：本发明属于毛竹加工设备技术领域，尤其涉及一种全自动的毛竹数控锯断机。本发明通过在锯切主机上依次设置直径扫描单元、毛竹夹紧输送单元、锯断单元、竹节扫描单元以及根部检测光电门单元，并配合倾斜上料台、前端输送架、收料输送架以及控制柜的方式，达到毛竹高效锯断的效果。本发明具有毛竹锯断长度可控性好，锯断位置避开竹节、竹根，过细毛竹尖自动舍弃，以及锯断自动化程度高的优点。

主权项：1.一种全自动的毛竹数控锯断机，包括倾斜上料台（a），前端输送架（b），锯切主机（c），收料输送架（d），以及控制柜（e），其特征在于：所述锯切主机（c）依次包括沿毛竹前进方向上的直径扫描单元（1），毛竹夹紧输送单元（2），锯断单元（3），竹节扫描单元（4），以及根部检测光电门单元（5），所述直径扫描单元（1）包括分别位于毛竹两侧的背板光源（101），以及通过竖向扫描上下阴影界限之间距离方式以用于测定毛竹直径的扫描探头组（102），所述直径扫描单元（1）与所述控制柜（e）控制连接并用于在检测到毛竹直径小于预设值后停止推进所述锯断单元（3）而将末端毛竹尖从所述收料输送架（d）上沿辊筒方向输送落料，所述毛竹夹紧输送单元（2）包括与所述控制柜（e）控制连接的步进电机（201），设置在所述步进电机（201）上的齿轮安装板（202），设置在所述齿轮安装板（202）上表面上并沿毛竹前进方向设置且分别位于毛竹两侧位置处的夹紧输送筒（203）、固定旋转筒（204），设置在所述齿轮安装板（202）上表面上并用于驱动所述夹紧输送筒（203）的筒体电机（205），所述筒体电机（205）与控制柜（e）控制连接并通过旋转角度设定控制毛竹前进距离及最终的毛竹段长度，所述锯断单元（3）包括与控制柜（e）控制连接的第二步进电机（301），以及设置在所述第二步进电机（301）上的锯断主机（302），所述第二步进电机（301）用于在所述夹紧输送筒（203）夹紧输送毛竹预设距离后推出锯断毛竹以获得定长毛竹段，所述竹节扫描单元（4）包括分别位于毛竹两侧的第二背板光源（401），以及通过横向扫描阴影界限向上凸起位置方式以用于测定毛竹竹节位置的第二扫描探头组（402），所述第二扫描探头组（402）向着所述锯断主机（302）一侧倾斜，所述竹节扫描单元（4）与所述控制柜（e）控制连接并用于在检测到毛竹竹节距离所述锯断主机（302）之间距离小于预设值后通过所述控制柜（e）控制所述夹紧输送筒（203）重启并向前输送预设距离。

全文数据：一种全自动的毛竹数控锯断机技术领域本发明属于毛竹加工设备技术领域，尤其涉及一种全自动的毛竹数控锯断机。背景技术毛竹锯断机，指的是用于将整根毛竹按照预设长度锯成段的加工设备，一般仅包括驱动电机以及锯断轮这两个结构，但是也正是因此原因，现有的毛竹锯断机存在锯断长度偏差不定的问题，所以市场上急需一款锯断长度可控稳定，以及整体锯断效果的毛竹锯断机。专利公告号为CN207273404U，公告日为2018.04.27的中国实用新型专利公开了一种竹木加工定长截断装置，包括箱体，箱体内壁底部的两侧均固定连接有支撑柱，箱体内壁的底部固定连接有第一电机，第一电机的输出轴端通过皮带连接有旋转装置，箱体内壁两侧固定连接有基座，基座的中心处转动连接有丝杆，丝杆的表面啮合传动有滑动块，滑动块的底部固定连接有切割装置，挂槽的顶部固定连接有第二电机，第二电机的输出轴端固定连接有第三皮带轮。但是该实用新型专利中的截断装置存在截断效果差的问题。发明内容本发明的目的是提供一种全自动的毛竹数控锯断机，其能通过在锯切主机上依次设置直径扫描单元、毛竹夹紧输送单元、锯断单元、竹节扫描单元以及根部检测光电门单元，并配合倾斜上料台、前端输送架、收料输送架以及控制柜的方式，达到毛竹高效锯断的效果。本发明具有毛竹锯断长度可控性好，锯断位置避开竹节、竹根，过细毛竹尖自动舍弃，以及锯断自动化程度高的优点。本发明解决上述问题采用的技术方案是：一种全自动的毛竹数控锯断机，包括倾斜上料台，前端输送架，锯切主机，收料输送架，以及控制柜，所述锯切主机依次包括沿毛竹前进方向上的直径扫描单元，毛竹夹紧输送单元，锯断单元，竹节扫描单元，以及根部检测光电门单元。进一步优选的技术方案在于：所述直径扫描单元包括分别位于毛竹两侧的背板光源，以及通过竖向扫描上下阴影界限之间距离方式以用于测定毛竹直径的扫描探头组，所述直径扫描单元与所述控制柜控制连接并用于在检测到毛竹直径小于预设值后停止推进所述锯断单元而将末端毛竹尖从所述收料输送架上沿辊筒方向输送落料。进一步优选的技术方案在于：所述根部检测光电门单元包括设置在毛竹两侧的光电门组件，所述光电门组件与所述控制柜控制连接并用于在毛竹根部首次阻挡后触发推出所述锯断单元而切除毛竹根部。进一步优选的技术方案在于：所述毛竹夹紧输送单元包括与所述控制柜控制连接的步进电机，设置在所述步进电机上的齿轮安装板，设置在所述齿轮安装板上表面上并沿毛竹前进方向设置且分别位于毛竹两侧位置处的夹紧输送筒、固定旋转筒，设置在所述齿轮安装板上表面上并用于驱动所述夹紧输送筒的筒体电机，所述筒体电机与控制柜控制连接并通过旋转角度设定控制毛竹前进距离及最终的毛竹段长度。进一步优选的技术方案在于：所述锯断单元包括与控制柜控制连接的第二步进电机，以及设置在所述第二步进电机上的锯断主机，所述第二步进电机用于在所述夹紧输送筒夹紧输送毛竹预设距离后推出锯断毛竹以获得定长毛竹段。进一步优选的技术方案在于：所述竹节扫描单元包括分别位于毛竹两侧的第二背板光源，以及通过横向扫描阴影界限向上凸起位置方式以用于测定毛竹竹节位置的第二扫描探头组，所述第二扫描探头组向着所述锯断主机一侧倾斜，所述竹节扫描单元与所述控制柜控制连接并用于在检测到毛竹竹节距离所述锯断主机之间距离小于预设值后通过所述控制柜控制所述夹紧输送筒重启并向前输送预设距离。进一步优选的技术方案在于：所述前端输送架上靠近所述倾斜上料台一端设有用于触发输送的上料光电门，靠近所述锯切主机一侧设有用于触发所述锯切主机的锯切光电门，所述上料光电门以及锯切光电门都与所述控制柜连接控制。进一步优选的技术方案在于：所述收料输送架下方设有通过旋转方式以用于对毛竹段进行拨动收料的汽缸旋转架组件。进一步优选的技术方案在于：所述收料输送架上设有与所述直径扫描单元以及控制柜控制连接并用于在所述直径扫描单元检测到毛竹直径小于预设值时提升的定长毛竹段挡板。进一步优选的技术方案在于：所述倾斜上料台上两侧位置处设有位于链条外侧面的L型推料板。本发明通过在锯切主机上依次设置直径扫描单元、毛竹夹紧输送单元、锯断单元、竹节扫描单元以及根部检测光电门单元，并配合倾斜上料台、前端输送架、收料输送架以及控制柜的方式，达到毛竹高效锯断的效果。本发明具有毛竹锯断长度可控性好，锯断位置避开竹节、竹根，过细毛竹尖自动舍弃，以及锯断自动化程度高的优点。附图说明图1为本发明的结构示意图。图2为本发明中直径扫描单元的结构示意图。图3为本发明中毛竹夹紧输送单元的结构示意图。图4为本发明中竹节扫描单元的位置结构示意图。具体实施方式以下所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。实施例：如附图1、2、3以及附图4所示，一种全自动的毛竹数控锯断机，包括倾斜上料台a，前端输送架b，锯切主机c，收料输送架d，以及控制柜e，所述锯切主机c依次包括沿毛竹前进方向上的直径扫描单元1，毛竹夹紧输送单元2，锯断单元3，竹节扫描单元4，以及根部检测光电门单元5。在本实施例中，所述毛竹夹紧输送单元2在毛竹进入后始终夹紧输送或待机，而所述直径扫描单元1在检测到外径过小时，所述锯断单元3则关停，过小的毛竹尖则直接输送下料不用，而所述竹节扫描单元4则避免锯断位置过于靠近竹节，在检测到竹节时再驱动所述毛竹夹紧输送单元2先前输送5cm，此时能有效避开竹节。此外，所述根部检测光电门单元5在被根部阻挡时，通过所述控制柜e控制所述锯断单元3进行首次锯断，即根部平齐操作，此后所述锯断单元3推进锯断时所述毛竹夹紧输送单元2受控停止，锯断完成后再先前推进，保证锯断操作的有效性和节能性。所述直径扫描单元1包括分别位于毛竹两侧的背板光源101，以及通过竖向扫描上下阴影界限之间距离方式以用于测定毛竹直径的扫描探头组102，所述直径扫描单元1与所述控制柜e控制连接并用于在检测到毛竹直径小于预设值后停止推进所述锯断单元3而将末端毛竹尖从所述收料输送架d上沿辊筒方向输送落料。在本实施例中，两个所述扫描探头组102相对靠近，在刚一开始检测到阴影时就停止，此时两个所述扫描探头组102之间的距离经过参数修正为即为毛竹外径，所述锯切主机c与所述直径扫描单元1之间通过现有的影像检测系统进行连接控制。所述根部检测光电门单元5包括设置在毛竹两侧的光电门组件，所述光电门组件与所述控制柜e控制连接并用于在毛竹根部首次阻挡后触发推出所述锯断单元3而切除毛竹根部。所述毛竹夹紧输送单元2包括与所述控制柜e控制连接的步进电机201，设置在所述步进电机201上的齿轮安装板202，设置在所述齿轮安装板202上表面上并沿毛竹前进方向设置且分别位于毛竹两侧位置处的夹紧输送筒203、固定旋转筒204，设置在所述齿轮安装板202上表面上并用于驱动所述夹紧输送筒203的筒体电机205，所述筒体电机205与控制柜e控制连接并通过旋转角度设定控制毛竹前进距离及最终的毛竹段长度。所述锯断单元3包括与控制柜e控制连接的第二步进电机301，以及设置在所述第二步进电机301上的锯断主机302，所述第二步进电机301用于在所述夹紧输送筒203夹紧输送毛竹预设距离后推出锯断毛竹以获得定长毛竹段。所述竹节扫描单元4包括分别位于毛竹两侧的第二背板光源401，以及通过横向扫描阴影界限向上凸起位置方式以用于测定毛竹竹节位置的第二扫描探头组402，所述第二扫描探头组402向着所述锯断主机302一侧倾斜，所述竹节扫描单元4与所述控制柜e控制连接并用于在检测到毛竹竹节距离所述锯断主机302之间距离小于预设值后通过所述控制柜e控制所述夹紧输送筒203重启并向前输送预设距离。在本实施例中，所述第二扫描探头组402沿着输送中的毛竹阴影边界移动，移动轨迹即阴影边界，此时若发生相对大幅向上、向下移动时，则检测位置即为竹节，此时通过所述控制柜e再给所述毛竹夹紧输送单元2一个先前输送定长距离的信号，最终使得所述锯断单元3避开竹节即可。值得注意的是，所述第二扫描探头组402与所述锯断主机302之间本身的距离是竹节检测结构的影响因素，因此例如锯断位置要离竹节5cm，而所述第二扫描探头组402与所述锯断主机302之间3cm，则所述控制柜e控制发出的定长推进长度则是2cm，以保证预设的竹节避开长度参数。所述前端输送架b上靠近所述倾斜上料台a一端设有用于触发输送的上料光电门5，靠近所述锯切主机c一侧设有用于触发所述锯切主机c的锯切光电门6，所述上料光电门5以及锯切光电门6都与所述控制柜e连接控制。所述收料输送架d下方设有通过旋转方式以用于对毛竹段进行拨动收料的汽缸旋转架组件7。在本实施例中，所述汽缸旋转架组件7通过现有的气缸推动拨杆旋转拨动毛竹段下料的结构即可。所述收料输送架d上设有与所述直径扫描单元1以及控制柜e控制连接并用于在所述直径扫描单元1检测到毛竹直径小于预设值时提升的定长毛竹段挡板8。在本实施例中，所述定长毛竹段挡板8通过所述控制柜e以及自身气缸的控制，在过细毛竹尖舍弃下料时收起即可。所述倾斜上料台a上两侧位置处设有位于链条外侧面的L型推料板9。上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种修改。这些都是不具有创造性的修改，只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

权利要求：1.一种全自动的毛竹数控锯断机，包括倾斜上料台（a），前端输送架（b），锯切主机（c），收料输送架（d），以及控制柜（e），其特征在于：所述锯切主机（c）依次包括沿毛竹前进方向上的直径扫描单元（1），毛竹夹紧输送单元（2），锯断单元（3），竹节扫描单元（4），以及根部检测光电门单元（5）。2.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述直径扫描单元（1）包括分别位于毛竹两侧的背板光源（101），以及通过竖向扫描上下阴影界限之间距离方式以用于测定毛竹直径的扫描探头组（102），所述直径扫描单元（1）与所述控制柜（e）控制连接并用于在检测到毛竹直径小于预设值后停止推进所述锯断单元（3）而将末端毛竹尖从所述收料输送架（d）上沿辊筒方向输送落料。3.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述根部检测光电门单元（5）包括设置在毛竹两侧的光电门组件，所述光电门组件与所述控制柜（e）控制连接并用于在毛竹根部首次阻挡后触发推出所述锯断单元（3）而切除毛竹根部。4.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述毛竹夹紧输送单元（2）包括与所述控制柜（e）控制连接的步进电机（201），设置在所述步进电机（201）上的齿轮安装板（202），设置在所述齿轮安装板（202）上表面上并沿毛竹前进方向设置且分别位于毛竹两侧位置处的夹紧输送筒（203）、固定旋转筒（204），设置在所述齿轮安装板（202）上表面上并用于驱动所述夹紧输送筒（203）的筒体电机（205），所述筒体电机（205）与控制柜（e）控制连接并通过旋转角度设定控制毛竹前进距离及最终的毛竹段长度。5.根据权利要求4所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述锯断单元（3）包括与控制柜（e）控制连接的第二步进电机（301），以及设置在所述第二步进电机（301）上的锯断主机（302），所述第二步进电机（301）用于在所述夹紧输送筒（203）夹紧输送毛竹预设距离后推出锯断毛竹以获得定长毛竹段。6.根据权利要求5所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述竹节扫描单元（4）包括分别位于毛竹两侧的第二背板光源（401），以及通过横向扫描阴影界限向上凸起位置方式以用于测定毛竹竹节位置的第二扫描探头组（402），所述第二扫描探头组（402）向着所述锯断主机（302）一侧倾斜，所述竹节扫描单元（4）与所述控制柜（e）控制连接并用于在检测到毛竹竹节距离所述锯断主机（302）之间距离小于预设值后通过所述控制柜（e）控制所述夹紧输送筒（203）重启并向前输送预设距离。7.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述前端输送架（b）上靠近所述倾斜上料台（a）一端设有用于触发输送的上料光电门（5），靠近所述锯切主机（c）一侧设有用于触发所述锯切主机（c）的锯切光电门（6），所述上料光电门（5）以及锯切光电门（6）都与所述控制柜（e）连接控制。8.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述收料输送架（d）下方设有通过旋转方式以用于对毛竹段进行拨动收料的汽缸旋转架组件（7）。9.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述收料输送架（d）上设有与所述直径扫描单元（1）以及控制柜（e）控制连接并用于在所述直径扫描单元（1）检测到毛竹直径小于预设值时提升的定长毛竹段挡板（8）。10.根据权利要求1所述的一种全自动的毛竹数控锯断机，其特征在于：所述倾斜上料台（a）上两侧位置处设有位于链条外侧面的L型推料板（9）。

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