一种原竹段单板旋切装置，三位体机架，左侧机架(1)固定有驱动滑动架(4)的左油缸(2)，中间有固定激光传感器(9)、凸轮(14)、压辊(8)、压尺架(6)及其上油缸(7)、旋刀架(15)及其下油缸(5)、并能沿导轨(3)左右移动的滑动架，右侧固定有上下驱动辊(11、12)、电机及其机械传动装置、放置竹段(10)的搁架(13)，三个油缸通过油管与电磁换向阀(16、17)、溢流阀(19)、电控压力表(20)、油泵(18)和油箱连接组成液压系统。用本装置旋切单板需经如下三个步骤：一是竹段的截取与预处理，二是竹段的软化处理，三是上架旋切。本装置结构简单，以机械力对原竹段圆直，不损耗原料，原料来源广泛，竹单板产出率高，单板厚度的调节方便。
1.一种原竹段单板旋切装置，由机械和液压系统两大部分组成，包括机架、压辊、油缸、旋刀、压尺，其特征是机架为三位体机架，左侧的机架(1)上固定有驱动滑动架(4)的左油缸(2)，中间有固定激光传感器(9)、凸轮(14)、压辊(8)、压尺架(6)及其上油缸(7)、旋刀架(15)及其下油缸(5)，并能沿导轨(3)左右移动的滑动架(4)，右侧有固定上下驱动辊(11、12)、电机及其传动装置和放置竹段的搁架(13)，激光传感器(9)的发光元件和接收光元件分设于压辊(8)与原竹段(10)贴靠处的上下方，左油缸(2)、上油缸(7)和下油缸(5)通过油管与电磁换向阀(16、17)、溢流阀(19)、电控压力表(20)、油泵(18)和油箱连接成液压系统，压尺架(6)及压尺和旋刀架(15)及旋刀各自独立设置，分别与上油缸(7)和下油缸(5)连接。
2.用权利要求1所述的原竹段单板旋切装置，旋切原竹段单板的方法，其特征是按如下步骤进行：
1)竹段的截取与预处理：选3-6年竹龄的新鲜竹段，段长400-800mm，外径≥50mm，竹段两端周长差≤10mm，砂平外节，打通内节；
2)竹段的软化处理：将新鲜竹段在80-100℃常压下水煮2h-6h，或用体积比为30％质量浓度的氨水∶水＝1∶3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用质量比为15％-20％的尿素水溶液浸泡12h-24h进行软化，软化后即送旋切；
3)上架旋切：将刚软化毕的竹段(10)立即放在搁架(13)上，开动与机械传动配合的电机和与液压传动配合的电机，通过机械传动使压辊(8)、上驱动辊(11)和下驱动辊(12)均作顺时针转动，通过液压系统使控制压辊(8)的左油缸(2)伸出活塞杆推动滑动架(4)往右移，使压辊(8)、上驱动辊(11)、下驱动辊(12)三者夹住竹段(10)，使竹段脱离搁架(13)上抬作逆时针转动并进行圆直，圆直后的竹段(10)与压辊(8)紧贴无缝，激光传感器(9)便没有光束从压辊(8)与竹段(10)之间通过，指令液压系统的换向阀(16)换向，上油缸(7)将压尺架(6)及压尺和下油缸(5)将旋刀架(15)及旋刀推向压紧和旋切位置，将竹段(10)旋切成单板，单板的厚度由控制旋刀架位置的凸轮(14)调节，当竹段旋切到竹壁薄至一定程度时，压辊(8)施加予竹段的压力会突然变小，则电控压力表的液压压力瞬时降低，控制换向阀(16、17)换向，压辊(8)、旋刀架(15)、压尺架(6)全部左移至原位，该竹段旋切完毕，等待新换的竹段上架再旋切。
原竹段单板旋切装置及方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种竹单板的旋切装置及旋切方法。
背景技术
[0002] 现有的竹单板旋切需要竹段又圆又直，否则竹单板的产出率很低，甚至不能形成连续的竹单板。在竹林中可用于竹材旋切的竹段很少，影响了旋切竹单板的工业化生产。虽然竹单板可以用竹材经集成后再刨切来生产，但其生产工序复杂、效率低、材料利用率低、成本高，对不规则竹材进行高效的旋切加工，是竹材加工中一项值得攻关的技术。
[0003] CN2043914公开了“外驱动竹材单板旋切机”专利技术，由三个摆辊和一个摆动刀床组成，三个摆辊中两个驱动辊，一个是带铣刀的压紧辊，旋刀和压尺安装在摆动刀床上。摆杆上有扇形齿条和中间齿轮，三个摆辊是在液压缸的活塞杆的推拉作用下，通过中间齿轮与扇形齿条的啮合，经摆杆带动其摆动的，力的传递环节多，结构相对复杂，待旋切的竹段先用铣刀铣削去除青皮的同时，将竹段切削成圆直，竹段的有效利用率低，竹单板的产出率少。
发明内容
[0004] 本发明要解决的技术问题是设计出一种旋切装置进给直接而快捷的、结构相对简单的、不另用铣刀去青皮和铣圆直，从而使竹段有效利用率高、出竹单板量多的原竹段单板旋切装置及方法。
[0005] 上述技术问题采用如下技术方案解决：
[0006] 本原竹段单板旋切装置，由机械和液压系统两大部分组成，包括机架、压辊、油缸、旋刀、压尺，机架为三位体机架，左侧的机架上固定有驱动滑动架的左油缸，中间有固定激光传感器、凸轮、压辊、压尺架及其上油缸、旋刀架及其下油缸，并能沿导轨左右移动的滑动架，右侧有固定上下驱动辊、电机及其传动装置和放置竹段的搁架，激光传感器的发光元件和接收光元件分设于压辊与原竹段贴靠处的上下方，左油缸、上油缸和下油缸通过油管与电磁换向阀、溢流阀、电控压力表、油泵和油箱连接成液压系统，压尺架及压尺和旋刀架及旋刀各自独立设置，分别与上油缸和下油缸连接。
[0007] 用上述的原竹段单板旋切装置旋切原竹段单板的方法按如下步骤进行：
[0008] 1)竹段的截取与预处理：选3-6年竹龄的新鲜竹段，段长400-800mm，外径≥50mm，竹段两端周长差≤10mm，砂平外节，打通内节；
[0009] 2)竹段的软化处理：将新鲜竹段在80-100℃常压下水煮2h-6h，或用体积比为30％质量浓度的氨水∶水＝1∶3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用质量比为15％-20％的尿素水溶液浸泡12h-24h进行软化，软化后即送旋切；
[0010] 3)上架旋切：将刚软化毕的竹段立即放在搁架上，开动与机械传动配合的电机和与液压传动配合的电机，通过机械传动使压辊、上驱动辊和下驱动辊均作顺时针转动，通过液压系统使控制压辊的左油缸伸出活塞杆推动滑动架往右移，使压辊、上驱动辊、下驱动辊三者夹住竹段，使竹段脱离搁架上抬作逆时针转动并进行圆直，圆直后的竹段与压辊紧贴无缝，激光传感器便没有光束从压辊与竹段之间通过，指令液压系统的换向阀换向，上油缸将压尺架及压尺和下油缸将旋刀架及旋刀推向压紧与旋切位置，将竹段旋切成单板，单板的厚度由控制旋刀架位置的凸轮调节，当竹段旋切到竹壁薄至一定程度时，压辊施加予竹段的压力会突然变小，则电控压力表的液压压力瞬时降低，控制换向阀换向，压辊、旋刀架、压尺架全部左移至原位，竹段旋切完毕。等待新换的竹段上架再旋切。
[0011] 本发明的有益效果是：旋切装置的进给直接而快捷，结构简单，竹段凭机械力圆直，不损耗竹材，竹材利用率高、产出竹单板的量多，对旋切单板厚度的调节快捷、方便，适用旋切加工竹材的范围显著扩大。
附图说明
[0012] 图1为本发明的旋切装置结构示意图
[0013] 图2为与旋切装置配套的液压系统原理图
[0014] 图3为凸轮结构示意图
具体实施方式
[0015] 本发明下面结合实施例并参照附图予以详述：参见图1和图2，本原竹段单板旋切装置，由机械和液压系统两大部分组成，包括机架、压辊、油缸、旋刀、压尺，机架为三位体机架，左侧的机架1上固定有驱动滑动架4的左油缸2，中间有固定激光传感器9、凸轮14、压辊8、压尺架6及其上油缸7、旋刀架15及其下油缸5，并能沿导轨3左右移动的驱动架4，右侧有固定上下驱动辊11、12、电机及其传动装置和放置竹段的搁架13，激光传感器9的发光元件和接收光元件分设于压辊8与原竹段10贴靠处的上下方，左油缸2、上油缸7和下油缸5通过油管与电磁换向阀16、17、溢流阀19、电控压力表20、油泵18和油箱连接成液压系统，压尺架6及压尺和旋刀架15及旋刀各自独立设置，分别与上油缸7和下油缸5连接。
[0016] 用上述原竹段单板旋切装置旋切原竹段单板的方法按如下步骤进行：
[0017] 1)竹段的截取与预处理：选3-6年竹龄的新鲜竹段，段长400-800mm，外径≥50mm，竹段两端周长差≤10mm，砂平外节，打通内节；
[0018] 2)竹段的软化处理：将新鲜竹段在80-100℃常压下水煮2h-6h，或用体积比为30％质量浓度的氨水∶水＝1∶3比例配成的稀氨水浸泡12h-24h，或用质量比为15％-20％的尿素水溶液浸泡12h-24h进行软化，软化后即送旋切；
[0019] 3)上架旋切：将刚软化毕的竹段10立即放在搁架13上，开动与机械传动配合的电机和与液压传动配合的电机，通过机械传动使压辊、上驱动辊和下驱动辊均作顺时针转动，通过液压系统使控制驱动压辊8的左油缸2伸出活塞杆推动滑动架4往右移，使压辊8、上驱动辊11、下驱动辊12三者夹住竹段10，使竹段脱离搁架13上抬作逆时针转动并进行圆直，圆直后的竹段10与压辊8紧贴无缝，激光传感器9便没有光束从压辊8与竹段10之间通过，指令液压系统的换向阀16换向，上油缸7将压尺架6及压尺和下油缸5将旋刀架15及旋刀推向压紧与旋切位置，将竹段10旋切成单板，单板的厚度由控制旋刀架15位置的凸轮14调节，当竹段旋切到竹壁薄至一定程度时，压辊8施加予竹段的压力会突然变小，则电控压力表的液压压力瞬时降低，控制换向阀16、17换向，压辊8、旋刀架15、压尺架6全部左移至原位，该竹段旋切完毕，等待新换的竹段上架再旋切。
[0020] 下面对液压系统的动作过程作一介绍：在与机械传动配合的电机起动后，压辊8、上驱动辊11和下驱动辊12均作顺时针转动时，电机起动使油泵18工作，1CT(线圈)通电，液压系统中压力油通过电磁换向阀17进入左油缸的左腔，此时右腔的油回油箱，其活塞向右移动，活塞杆伸出推动滑动架4及固定在该架上的各部件沿导轨3右移，其中压辊8的右移过程中先与上、下驱动辊一起夹压竹段，将竹段抬起并作逆时针转动，逐渐使软化过的竹段变直变圆，直到压辊8与竹段10之间无缝隙，激光传感器的光束不能穿过，以此为信息指令3CT通电，上油缸7和下油缸5的活塞杆伸出，推动压尺架6上的压尺紧压竹段10外表面，推动旋刀架15紧贴在凸轮14的既定弧面上，使旋刀刀刃处于旋切的位置，竹段开始旋切出单板，当竹段剩余部分变薄至一定程度时，其抗压能力会显著下降，导致液压系统的油压快速下降，此时电控压力表使3CV失电、4CV通电，旋刀架和压尺架复位，再使1CV失电、2CV通电，拉动滑动架4连同压辊8恢复原态，等待再上竹段旋切。
[0021] 本装置相比现有技术有如下几方面的创新：一是旋刀与压尺单独驱动，各自独立，单板的厚度调节由凸轮的选定弧面来决定，调节快捷方便。二是旋刀与压尺的移位由油缸直接推动与控制，力的传递环节少，结构简单。三是竹段的圆直靠三辊的机械力的作用来实现，原料竹段的弯曲与不圆直均可利用，出单板率高。四是机架为三位体机架，左侧与右侧是固定机架，中间是滑动机架。五是竹单板的厚度由凸轮调节，不需要与驱动辊的转速挂勾，因此外驱动时竹段的瞬时打滑现象对竹单板的旋切和厚度影响很小。如图3所示，整个凸轮面每隔30°分成一个区块，共12个区块，它们是一个等半径弧面与一个过渡弧面一一间隔排列，则共有六个等半径弧面。六个等半径弧面各有其不同的半径值，紧贴旋刀架的是大半径弧面的会旋切薄的竹单板，紧贴旋刀架的是小半径弧面的会旋切厚的竹单板，只需选定一个等半径弧面紧贴旋刀架，即可定下旋切这批单板的厚度。六是以激光传感器与电控压力表作为信号源。
