阅读说明：本技术 一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法 (Bark cutting and wood slicing device and bark cutting and wood slicing method thereof ) 是由 王迎斌 于 2019-09-10 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法,该装置包括底座,底座上设有支撑架,木材的两端设有固定机构和旋转机构,固定机构包括第一液压缸,第一液压缸远离活塞杆的一端和活塞杆上均设有夹紧机构,夹紧机构包括连接机构和设置在连接机构上端的顶紧杆；底座的上侧设有支架,支架上设有水平移动机构,水平移动机构包括丝杆电机,丝杆电机上设有第三液压缸,第三液压缸的活塞杆上设有切割机构；旋转机构设置在竖直框架上,旋转机构包括第四液压缸,第四液压缸的活塞杆端部设有步进电机,步进电机的输出端设有若干第五液压缸,第五液压缸的活塞杆设有夹紧杆。该装置和方法能够对树皮进行切除,而且也能够实现木材的切片。(The invention provides a bark cutting and wood slicing device and a bark cutting and wood slicing method thereof, wherein the device comprises a base, a support frame is arranged on the base, a fixing mechanism and a rotating mechanism are arranged at two ends of wood, the fixing mechanism comprises a first hydraulic cylinder, one end of the first hydraulic cylinder, which is far away from a piston rod, and the piston rod are respectively provided with a clamping mechanism, and the clamping mechanism comprises a connecting mechanism and a tightening rod arranged at the upper end of the connecting mechanism; a bracket is arranged on the upper side of the base, a horizontal moving mechanism is arranged on the bracket and comprises a lead screw motor, a third hydraulic cylinder is arranged on the lead screw motor, and a piston rod of the third hydraulic cylinder is provided with a cutting mechanism; the rotating mechanism is arranged on the vertical frame and comprises a fourth hydraulic cylinder, a stepping motor is arranged at the end part of a piston rod of the fourth hydraulic cylinder, a plurality of fifth hydraulic cylinders are arranged at the output ends of the stepping motor, and clamping rods are arranged on piston rods of the fifth hydraulic cylinders. The device and the method can cut off the barks and can also realize the slicing of the wood.)

一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法

技术领域

本发明属于木材加工领域，特别涉及一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法。

背景技术

目前很多地方会用到木头，所以对于木头的需求是很大的，现在有木头粉碎机将木头粉碎在加工成纸类，也有的将木头切成木片或者木块做成家具用。一些机械的伐木机的出现让伐木工砍伐木头很便捷，但对于去掉树枝的木头要想去树皮和切成木片，需要运输到工厂或者专门去树皮和切片的地方。目前的切木片装置，普遍是半自动装置，还是需要人工去推，并且需要有一定经验的工人进行操作，以避免浪费材料，从而造成成本增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法，能够对树皮进行切除，而且也能够实现木材的切片。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种树皮切除和木材切片装置，包括底座，底座上设有对木材进行支撑的支撑架，木材的两端设有固定机构和旋转机构，所述固定机构包括水平伸缩的第一液压缸，第一液压缸远离活塞杆的一端和活塞杆上均设有夹紧机构，夹紧机构包括连接机构和设置在连接机构上端的顶紧杆；底座的上侧设有支架，支架上设有水平移动机构，所述水平移动机构包括固定在支架上的丝杆电机，丝杆电机的螺母上设有第三液压缸，第三液压缸的活塞杆上设有切割机构；所述旋转机构设置在竖直框架上，旋转机构包括水平设置的第四液压缸，第四液压缸的活塞杆端部设有步进电机，步进电机的输出端沿其圆周设有若干第五液压缸，第五液压缸的活塞杆端部设有夹紧杆。

优选的方案中，所述连接机构为第二液压缸。

优选的方案中，所述顶紧杆的端部设有第一压力传感器。

优选的方案中，所述连接机构顶部设有第一位移传感器。

优选的方案中，所述切割机构包括切割架和设置在切割架上的切割刀片。

优选的方案中，所述切割机构和丝杆电机的螺母上分别设有第二位移传感器和第三位移传感器。

优选的方案中，所述步进电机的输出端设有第四位移传感器和角度传感器。

优选的方案中，所述夹紧杆内侧设有第二压力传感器。

一种树皮切除方法，其特征在于包括以下步骤：步骤一、启动丝杆电机，将第三液压缸移动至其中一个连接机构的正上方，将木材放置在支撑架上，启动第一液压缸，将顶紧杆顶紧在木材的端部；步骤二、启动第三液压缸，驱动切割机构向下移动；步骤三、启动丝杆电机，驱动切割机构水平移动，实现对树皮部分切除；步骤四、启动第三液压缸，驱动切割机构向上移动，启动丝杆电机，将切割机构移动至初始位置；步骤五、两个夹紧机构的第二液压缸的活塞杆回缩，松开对木材的固定；步骤六、启动第四液压缸进行伸出，启动第五液压缸驱动夹紧杆对木材进行夹紧，启动步进电机对木材进行旋转；步骤七、启动第五液压缸使夹紧杆对木材进行松开，第四液压缸回缩，启动第二液压缸，对木材端部进行顶紧；步骤八、重复步骤二~七，直到完成所有树皮的切除。

一种木材切片方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、启动丝杆电机，将第三液压缸移动至其中一个连接机构的正上方，将木材放置在支撑架上，启动第一液压缸，将顶紧杆顶紧在木材的端部；步骤二、启动第三液压缸，驱动切割机构向下移动；步骤三、启动丝杆电机，驱动切割机构水平移动，实现对木材切片；步骤四、启动第三液压缸，驱动切割机构向上移动，启动丝杆电机，将切割机构移动至初始位置；步骤五、重复步骤二~四，直到完成木材切片。

本发明提供的一种树皮切除和木材切片装置及其树皮切除和木材切片方法，可以对木材进行树皮切除和切片作业，操作方便；操作更加自动化，减轻操作者的劳动强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

图1为本发明的立体结构示意图；

图2为本发明的整体结构示意图；

图3为图2中A处的局部放大图；

图4为本发明优选的整体结构示意图；

图中：包括底座1，支撑架2，第一液压缸3，第二液压缸4，顶紧杆5，支架6，丝杆电机7，第三液压缸8，竖直框架9，第四液压缸10，步进电机11，第五液压缸12，夹紧杆13，第一压力传感器14，第一位移传感器15，切割架16，切割刀片17，第二位移传感器18，第三位移传感器19，第四位移传感器20，角度传感器21，第二压力传感器22。

具体实施方式

如图1~2所示，一种树皮切除和木材切片装置，包括底座1，底座1上设有对木材进行支撑的支撑架2，支撑架2的数量为两个，沿木材的长度方向设置，木材的两端设有固定机构和旋转机构，所述固定机构包括水平伸缩的第一液压缸3，第一液压缸3远离活塞杆的一端和活塞杆上均设有夹紧机构，夹紧机构包括连接机构和设置在连接机构上端的顶紧杆5，在本实施例中，连接机构为第二液压缸4；底座1的上侧设有支架6，所述支架6为门形支架，支架6上设有水平移动机构，所述水平移动机构包括固定在支架6上的丝杆电机7，丝杆电机7的螺母上设有第三液压缸8，第三液压缸8的活塞杆竖直伸缩，第三液压缸8的活塞杆上设有切割机构，切割机构可以选用常规的木材切割机构，在本实施例中，所述切割机构包括切割架16和设置在切割架16上的切割刀片17；所述旋转机构设置在竖直框架9上，竖直框架9设置在底座1的两端，旋转机构包括水平设置的第四液压缸10，第四液压缸10固定在竖直框架9上，第四液压缸10的活塞杆端部设有步进电机11，步进电机11的输出端沿其圆周设有若干第五液压缸12，在本实施例中，所述第五液压缸12的数量为四个，第五液压缸12的活塞杆端部设有夹紧杆13，夹紧杆13的横截面为三角形。

底座1底部可以设置行走轮，方便装置的移动，方便野外作业。

优选的，所述顶紧杆5的端部设有第一压力传感器14。通过设置压力传感器14来判断顶紧杆5对木材是否夹紧。

优选的，所述连接机构顶部设有第一位移传感器15。通过设置第一位移传感器15，方便通过测量连接机构与丝杆电机7的距离来判断切割是否完成。

优选的，如图4所示，所述切割机构和丝杆电机7的螺母上分别设有第二位移传感器18和第三位移传感器19。第二位移传感器18用来测量切割机构与木材的距离，第三位移传感器19用来测量丝杆电机7的螺母与切割机构的距离。

优选的，如图3所示，所述步进电机11的输出端设有第四位移传感器20和角度传感器21。通过第四位移传感器20测量步进电机11的输出端与木材端部的距离，通过设置角度传感器21测量旋转机构的转动角度。

优选的，所述夹紧杆13内侧设有第二压力传感器22。通过第二压力传感器22判断夹紧杆13对木材是否夹紧。

一种树皮切除方法，包括以下步骤：步骤一、启动丝杆电机7，将第三液压缸8移动至其中一个连接机构的正上方，将木材放置在支撑架2上，启动第一液压缸3，将顶紧杆5顶紧在木材的端部；步骤二、启动第三液压缸8，驱动切割机构向下移动；步骤三、启动丝杆电机7，驱动切割机构水平移动，实现对树皮部分切除；步骤四、启动第三液压缸8，驱动切割机构向上移动，启动丝杆电机7，将切割机构移动至初始位置；步骤五、两个夹紧机构的第二液压缸4的活塞杆回缩，松开对木材的固定；步骤六、启动第四液压缸10进行伸出，启动第五液压缸12驱动夹紧杆13对木材进行夹紧，启动步进电机11对木材进行旋转；步骤七、启动第五液压缸12使夹紧杆13对木材进行松开，第四液压缸10回缩，启动第二液压缸4，对木材端部进行顶紧；步骤八、重复步骤二~七，直到完成所有树皮的切除。

具体使用时，步骤一、当木头要进行切除树皮时，人工将木头放在底座1的两个支撑架2上，启动第一液压缸3，则两个第二液压缸4靠近，将顶紧杆5顶紧在木材的端部，当压力传感器14测得的压力值为M时，表示已经对木材进行夹紧，第一液压缸3停止伸缩，压力值M可以根据具体的情况进行设置；步骤二、第二位移传感器18测得到的值为A，启动第三液压缸8，驱动切割机构向下移动，当第三位移传感器19测得的值增加Y时，第三液压缸8停止伸缩，Y=X+A-B，X为切割的树皮的厚度，B为第二位移传感器18与刀片的距离；步骤三、启动丝杆电机7，驱动切割机构水平移动，实现对树皮部分切除，当位于底座1右端的第二液压缸4上的第一位移传感器15测得的值小于第一位移传感器15与丝杆电机7的螺母的距离并大于X时，丝杆电机7停止；步骤四、第三液压缸8回缩，当第三位移传感器19测得的值减少Y时，第三液压缸8停止回缩，启动丝杆电机7，将切割机构移动至初始位置，当安装在左端的第二液压缸4上的第一位移传感器15测得的值小于第一位移传感器15与丝杆电机7的螺母的距离并大于X时，丝杆电机7停止；步骤五、两个夹紧机构的第二液压缸4的活塞杆回缩，当第一压力传感器14的值为零时，第二液压缸4停止缩入；步骤六、启动第四液压缸10进行伸出，启动第五液压缸12驱动夹紧杆13对木材进行夹紧，当第二压力传感器22测得值为E时，第五液压缸12停止，启动步进电机11对木材进行旋转，当角度传感器21测得的角度为90度时，步进电机11停止；步骤七、启动第五液压缸12使夹紧杆13对木材进行松开，第四液压缸10回缩，启动第二液压缸4，对木材端部进行顶紧；步骤八、重复步骤二~七，直到完成所有树皮的切除。

一种木材切片方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤一、启动丝杆电机7，将第三液压缸8移动至其中一个连接机构的正上方，将木材放置在支撑架2上，启动第一液压缸3，将顶紧杆5顶紧在木材的端部；步骤二、启动第三液压缸8，驱动切割机构向下移动；步骤三、启动丝杆电机7，驱动切割机构水平移动，实现对木材切片；步骤四、启动第三液压缸8，驱动切割机构向上移动，启动丝杆电机7，将切割机构移动至初始位置；步骤五、重复步骤二~四，直到完成木材切片。

具体使用时，步骤一、启动丝杆电机7，将第三液压缸8移动至其中一个连接机构的正上方，将木材放置在支撑架2上，启动第一液压缸3，将顶紧杆5顶紧在木材的端部；步骤二、第二位移传感器18测得到的值为A，启动第三液压缸8，驱动切割机构向下移动，当第三位移传感器19测得的值增加Y时，第三液压缸8停止伸缩，Y=P+A-B，P为木材切片厚度，B为第二位移传感器18与刀片的距离；步骤三、启动丝杆电机7，驱动切割机构水平移动，当位于底座1右端的第二液压缸4上的第一位移传感器15测得的值小于第一位移传感器15与丝杆电机7的螺母的距离并大于P时，实现对木材切片，丝杆电机7停止；步骤四、第三液压缸8回缩，当第三位移传感器19测得的值减少Y时，第三液压缸8停止回缩，启动丝杆电机7，当安装在左端的第二液压缸4上的第一位移传感器15测得的值小于第一位移传感器15与丝杆电机7的螺母的距离并大于P时，丝杆电机7停止，将切割机构移动至初始位置；步骤五、重复步骤二~四，直到完成木材切片。