Шпононарезной станок

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 51)5 В 2 Я АТЕНТ 11ндастриВилсон Лтд (САА) 5764,2. ерев твамретенияшпона заравления т.к.С; ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБР(54) ИПОНОНАРВЗНОИ СТАНОК (57) Изобретение относится обработке, а именно к сред получения шпона. Целью изо является повышение качеств счет обеспечения точного у,80163766 геометрическим соотношением междуокориваемым блоком и ножом при изменении положения следящего роликаотносительно фиксированного и прижимного роликов как функции положенияфиксированного или прижимного роликова также в ответ на управляющий сигналположения следящего ролика. Шпононарезной станок содержит фиксированный6, прижимной 15 и следящий 10 ролики с соответствующими механизмами изменения положения роликов, связаннымис выходом блока управления. Информация о положении окориваемого блока 9и следящего 10, фиксированного б иприжимного 15 роликов используетсяблоком управления для выработки команд управления этими элементами1637660 скорость вращения указанных роликовнеодинакова. Оптимизация этого соот" Изобретение относится к деревообработке, а именно, к средствам получения шпона. 10 Целью изобретения является повышение качества шпона за счет обеспече ния точного управления геометрическим соотношением между окориваемым блоком и ножом при изменении положения 15 следящего ролика относительно Фиксированного и прижимного роликов как Функции положения Фиксированного или прижимного роликов, а также в ответ на управляющий сигнал положения 20 следящего ролика,На Фиг.1 представлен бесшпиндельный шпононарезной станок; на фиг.2 то же, поперечное сечение; на фиг,3 - то же, вид спереди; на Фиг.4 - схема системы управления.Ипононарезной станок содержит кар - кас 1 с парой противоположных боковых каркасных элементов 2 и 3, которые размещаются на опорах 4 и 5. 30 фиксированный ролик 6 установлен с возможностью вращения в подшипниках 7 и заФиксирован между каркасными элементами 2 и 3 для приведения во вращение с помощью приводного средства Фиксированного ролика 6, а именно гидравлического двигателя 8, по верхней поверхности окориваемого блока 9. Следящий ролик 10 установлен с возможностью вращения в подшипниках 11 на конце опорной штанги 12 следящего ролика. Противоположные концы опорной штанги 12 следящего ролика 10 установлены со скольжением в канальных элементах 13, которые жестко прикреплены соответственно к противоположным внутренним поверхностям каркасных элементов 2 и 3 так, что движение скольжения опорной штанги 12 следяще 50 го ролика 10 в канальных элементах 13 заставляет следящий ролик 10 ходить взад-вперед в первой плоскости и задаваемой ориентацией канальных элементов 13. Пара гидравлически приводимых исполнительных цилиндров 14, вставленных между каркасом 1 шпононарезного станка и концами опорной штанги 12 следящего ролика 10, может ношения позволяет повысить качество срезаемого шпона. 5 з.п.Ф-лы, 4 ил. подключаться управляемо, выступая или втягивая в ответ на управляющий сигнал положения следящего ролика 10. Опорная штанга 12 следящего ролика 10) противоположные канальные элементы 13 и гидравлические цилиндры 14 обуславливают механизм для изменения положения следящего ролика 10, т.е. для выборочного размещения следящего ролика 10 относительно Фиксированного ролика 6 эа счет управляемого включения цилиндров 13, которые выходят и втягиваются, создавая скользящее перемещение опорной штанги 12 следящего ролика 10 в заданное положение в первой указанной выше плоскости,Прижимной ролик 15 аналогично поддерживается с возможностью вращения в подшипниках 16 на конце опорной штанги 17 прижимного ролика. Противоположные концы опорной штанги 17 прижимного ролика 15 установлены с возможностью скольжения в канальных элементах 18, которые жестко прикреплены к противоположным внутренним поверхностям соответственно каркасных элементов 2 и 3 так, что движение скольжения опорной штанги 17 прижимного ролика 15 в пределах канальных элементов 18 заставляет прижимной ролик 15 ходить вперед и назад во второй плоскости, определяемой ориентацией канальных элементов 18. Пара гидравлических исполнительных цилиндров 19, установленных между каркасом 1 шпононарезного станка и концом опорной штанги 19 прижимного ролика 15, может управляемо включаться на выдвижение и втягивание в ответ на соответствующий управляющий сигнал. Опорная штанга 19 прижимного ролика 15 противоположные канальные элементы 18 и гидравлические цилиндры 19 обуславливают механизм изменения положения прижимного ролика для выборочного размещения прижимного ролика 15 по отношению к Фиксированному ролику 6 за счет управляемого включения цилиндров 19 для выдвижения или втягивания и скользящего перемещения опорной штанги 17 прижимного ролика 15, а с ней и ролика 15 в пределах упомянутой16376выше второй плоскости. Важным отличием изобретения является то, что за счет такого устройства можно размещать следящий ролик 10 в любом задан.ном месте в первой указанной выше плоскости независимо от положения прижимного ролика 15.Приводное средство следящего ролика а именно - гидравлический двиУ 10 гатель 20, предназначено для обеспечения вращательного движения следящего ролика 10 по поверхности блока 9. Приводное средство прижимного ролика, а именно гидравлический двигатель 21, предназначено для обеспечения вращательного движения прижимного ролика 15 по поверхности блока 9. Отдельные. гидравлические схемы используются для работы каждого из дви гателей 820 и 21. В соответствии с этим фиксированный ролик 6 может приводиться в движение с первой скоростью в то время, как следящий ролик 10 приводится в движение с второй скоростью, а прижимной ролик 15 приводится в движение с третьей скоростью. Такое управление переменной скоростью выгодно, потому что вращательная скорость блока 9 различна в различных точках по окружности, поскольку шпон с блока 9 снимается по спирали, а не точно по кругу. Таким образом, каждый ролик 6,10 и 15 может сам определить свою собственную вращательную35 скорость равновесия относительно вращаемого блока 9 с целью предотвращения "проскальзывания" роликов 6,10 и 15 на блоке 9, что случается, когда вращательная скорость изменяется 4 О относительно скорости любого изроликов 6,10 и 15,Нож 22 расположен в зоне фиксированного ролика 6 для нарезания шпона из блока 9 и цилиндры 14 и 19 управ ляемо включаются для смещения вращающихся прижимного и следящих роликов 10 и 15, а с ними и на блок 9 в сторону фиксированного ролика б и ножа 22, Н ож 22 закреплен на конце 50 ножевой опорной штанги 23, противоположные концы которой установлены с возможностью скольжения в паре канальных элементов 24. Канальныеэлементы 24 опорной штанги 23 ножа 21 в свою очередь жестко прикреплены к ножевой каретке 25. Ножевая каретка 25 установлена шарнирно между противоположными внутренними поверхностя 60 6ми каркасных элементов 2 и 3, Скользящее перемещение опорной штанги 23ножа 21 в канальных элементах 24приводит к выдвижению или втягиванию ножа 21 по отношению к блоку 9.Это осуществляется с помощью гидравлических исполнительных цилиндров 26,которые находятся между ножевой кареткой 25 и ножевой опорной штангой23, так что за счет управляемоговключения цилиндров 26 в ответ насигнал управления положением ножа 2 1происходит выдвижение или втягиваниеножевой опорной штанги 23, а с нейи ножа 21, в пределах канальныхэлементов 24. Ножевая опорная штанга 23, соответствующие канальные элементы 24 и гидравлические цилиндры26 обуславливают таким образом механизм управляемой подачи ножа для управляемого продвижения ножа 21 вовращающийся блок 9 в ответ на сигналуправления положением ножа 21,Радиус кривизны блока 9 постепенноуменьшается по мере окоривания блока9. В соответствии с этим, если нож 21удерживается в Фиксированном положении, что обычно и делается, угол между ножом 21 и блоком 9 постепенноизменяется по мере срезания слоя сблока 9. Угол между ножом 21 и блоком9 предпочтительно контролируется сцелью поддержания постоянным заданного "ножевого трения" (т.е. давлениеу той части режущей поверхности ножа21, которая контактирует с шпонои, помере его срезания с блока 9) и гарантированного срезания шпона однородной толщины с блока 9. В предпочтительном варианте средство регулирования угла ножа, а именно гидравличес"кий цилиндр 27, вставленный междуопорным основанием шпононарезногостанка и ножевой кареткой 25, предназначено дпя контролируемого позиционирования ножа в ответ на управляющийсигнал угла ножа 2 1 с заданным переменным углом относительно вращающегося блока 9. В частности, контролируемое включение цилиндра 27 приводитк тому, что ножевая каретка 25 совершает движение между положениями, показанными сплошной и пунктирной линиями на фиг.2, за счет чего облегчается управление углом между ножом 21и блоком 9 и гарантируется съем шпонаоднородной толщины с блока 9. В отсутствие средств для сравнения угла40 ты.Станок работает следующим образом.Во время работы микрокомпьютер5530 вырабатывает подходящие сигналыуправления для втягивания цилиндров14,19 и 26, тем самым производится ножа 21 толщина шпана может варьироваться, шпон может оказаться рваным, поскольку угол между ножом и блоком 9 во время окоривания изменяется.Первое средство измерения положения ролика, а именно линейные шифрато. ры 28, выполнено соответственно на цилиндрах 14 для измерения положения каждого цилиндра 14, а тем самым, положения следящего ролика 10 и выработки сигнала положения следящего ролика 10. Второе средство измерения положения ролика, а именно. линейные шифраторы 29, выполнено на цилиндрах 19 соответственно для измерения положения каждого цилиндра 19, а тем самым, положения прижимного ролика 15 и выдачи выходного сигнала положения прижимного ролика 15. Оба выходных сигнала положения принимаютсясредством обработки сигналов", а именно микрокомпьютером 30,который вырабатывает управляюццлй сигнал положения следящего ролика с помощью серво-:25 двигателей 31 в Функции обоих выходных сигналов, за счет чего поцдерживается предпочтительная ориентация блока 9 и роликов 10, 15 для оптимального срезания шпона с блока 9. Ци линдры 26 и 27 снабжены аналогично линейными. шифраторами (не показаны), которые вырабать 1 вают выходные сигналы, принимаемые микрокомпьютером 30 и представляющие соответствующие положение и угол ножа 21 относительно блока 9, за счет чего облегчается непрерывное переменное управление положением ножа 21 и угла ножа 21 с помоцью выработки указанных управляющих сигналов.Ряд подаваемых параметров, представлящцих один или более заданных рабочих режимов станка 10, типа угла ножа 21 относительно блока 9, могут вводиться в микрокомпьютер 30 с панели 32 управления с целью включения микрокомпьютера 30 на изменение управляющего сигнала положения следящего ролика 10, управляющего сигнала50 положения ножа 21 и/или управляющего сигнала угла ножа 21 с тем, чтобы станок перешел в заданный режим рабоскользящий отвод следящего 10 и при-:жимного 15 роликов и ножа 21 от фиксированного ролика 6. Когда триролика 10,15 и 6 находятся достаточнодалеко друг от друга, свежий блок 9загружается в рабочее положение известным способом поверх вращающихсяприжимного 15 и следящего 10 роликов, так чтобы блок 9 удерживался свозможностью вращения на прижимном 15и следящем 9 роликах. Затем микрокомпьютер 30 вырабатывает соответствующие управляющие сигналы для выдвижения цилиндров 19, за счет чего производится подача прижимного ролика15 и блока 9 к Фиксированному ролику6. По мере подачи ролика 15 микрокомпьютер 30 непрерывно корректируетего положение и положение следящегоролика 10 с помощью выходных сигналов положения прижимного 15 и следящего 10 роликов, вырабатываемых шифраторами 28 и 29, и генерирует соответствующие управляющие сигналы положения следящего ролика 10 для отслеживания следящим роликом 10 положения прижимного ролика 15 по мере егопродвижения со скольжением в сторонуФиксированного ролика 6. То естьмежду расстоянием от прижимного ролика 15 до Фиксированного ролика 6 содной стороны, и расстоянием от следящего ролика 10 до фиксированногоролика 6 с другой стороны, поддерживается выбранная разность. В некоторых случаях прижимной ролик 15может вести следящий ролик 10 в томсмысле, что расстояние от прижимногоролика 15 до Фиксированного ролика 6поддерживается меньшим, чем расстояние от следящего ролика 10 до фиксированного ролика 6, тогда как в другихслучаях следящий ролик 10 может вести прижимной ролик 15 в том смысле,что расстояние от следящего ролика10 до Фиксированного ролика 6 поддерживается меньшим, чем расстояние отприжимного ролика 15 до фиксированного ролика 6, Когда блок 9 касаетсяФиксированного ролика 6, все три ролика 6,10 и 15 начинают вращать блокотносительно ножа 21, который срезает с блока 9 шпон. По мере срезаниянпона микрокомпьютер 30 вырабатывает соответствующие сигналы управления для продолжения подачи прижимногоролика 15 и блока 9 к Фиксированному ролику 6. Одновременно микроком 1637660 10пьютер 30 отслеживает положение цилиндров 14 и 19 и тем самым - положение прижимного 15 и следящего 10 роликов и непрерывно изменяет управ 5 ляющий сигнал положения следящего ролика 10., обеспечивая продолжение следования следящего ролика 10 за прижимным роликом 15, Аналогично микрокомпьютер 30 непрерывно отслеживает положение цилиндров 26.и 27 и, следовательно, положение и угол ножа 21 и изменяет управляющие сигналы положения ножа 21 и угла ножа 21 как Функции выходного сигнала положения прижимного ролика 15 для поддержания предпочтительного спирального среза однородной толщины. Когда операция срезания шпона завершается (окончание определяется посредством 20 выходного сигнала прижимного ролика 15, который указывает на положение прижимного ролика 15 относительно Фиксированного ролика 6 итем самым на количество ос тавшегося на блоке 9 материала)следящий и прижимной ролики 10,15 и нож 21 снова отводятся. Как только следящий 10 и прижимной 15 ролики " отводятся ниже Фиксированного ролика 6, быстро вращающийся сердечник блока 9 следует за самым нижним роликом, а именно за следящим роликом 10. Затем с микрокомпьютера 30 поступает команда сразу изменить скорость приводного двигателя 20 следящего ролика 10, тем самим помогая выталкиванию сердечника блока 9 из станка. Затем скорость каждого ролика может выборочно изменяться, что помогает загруз - 40 ке свежего блока 9 в станок за счет противодействия силам вращения роликов 6,10 и 15, которые могут стремиться выбросить свежий (не вращающийся) блок 9 из станка при первом 45 его касании вращающихся роликов 6, 10 и 15 и за счет создания вращательных усилий роликов, которые стремятся загнать свежий блок 9 в положение между вращающимися роликами 6,10 и 15 для для быстрого осуществления операции снятия шпона.Устройство может иметь конфигурацию либо как станок для нарезания шпона (т,е.описанная конФигурация), либо как сгоночньп станок" для сгонкиин 55 поверхностного слоя с исходного полена при создании блока 9, подходящего для срезания шпона в шпононарезном станке. Так как бесшпиндельный шпононарезной станок вращает блок 9 эа счет вращения роликов 6,10 и 15 станка по блоку 9, на блоке не должно быть неравномерностей поверхности перед установкой в шпононарезной станок, или же ролики 6,10 и 15 не смогут соответствующим образом зацепить блок 9, чтобы он вращался. Таким образом,сгоночный станок используется для придания исходному полену однородной в разумных пределах окружности так, чтобы с него можно было снять шпон в бесшпиндельном станке. Устройство, выполненное в соответствии с описанным вариантом, может иметь вид сгоночного станка просто за счет увеличения диаметра и уменьшения площади поверхности роликов 6,10 и 15 так, чтобы они могли легче вращаться относительно любых неровностей поверхности исходного полена. Когда устройство имеет вид окорочного станка, управляющего алгоритмом, используемого для программирования операций микрокомпьютера 30, необязательно контролировать нарезание шпона по спирали, з необхоцимо лишь констатировать вращение исходного полена роликами 6,10 и 15 в течение короткого времени, пока нож 21 снимает неровности поверхности, так что полено "округляется" для последующей подачи в устройство, приспособленное для срезания шпона. Формула изобретения1.Ипононарезной станок, содержа- щий установленные на параллельных осях вращения Фиксированный, прижимной и следящий ролики, причем эти оси связаны с соответствующими приводными средствами, при этом ось вращения Фиксированного ролика не совпадает с плоскостью, проходящей через оси вращения прижимного и следя-,. щего роликов, нож со средством размещения ножа, установленный в зоне Фиксированного ролика, механизм для изменения положения роликов, включающий исполнительные цилиндры следящего и прижимного роликов, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ,повышения качества шпона за счет обеспечения точного управления гео-. метрическим соотношением между окориваемым блоком и ножом при изменении положения следящего ролика относительно Фиксированного и прижимногороликов как функции положения фиксированного или прижимного роликов,. а также в ответ на управляющий сигнал положения следящего ролика, онснабжен измерительными средствамиположения прижимного и следящего роликов, а также блоком управления,при этом механизм для изменения положения роликов выполнен в виде средства для изменения положения прижимного ролика и независимо связанногос последним средства для измененияположения следящего ролика, а такжесоответствующих исполнительных цилиндров, причем входы блока управления связаны с соответствующими входами измерительных средств положенияприжимного и следящего роликов, аВыход блока управления подключен квходам исполнительных цилиндровсредств изменения положения следящего и прижимного роликов,2. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что каждое средство 25изменения положения следящего и прижимного роликов выполнено в виде соответствующей пары канальных элементов, на которых укреплена с возможностью вращения ось соответствующего ролика, причем данная пара канальных элементов связана с соответствующими исполнительными цилиндрами,3, Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что средство размещения ножа выполнено в виде механизма управляемой подачи ножа в окориваемый блок и средства изменения положения ножа, причем выход последнего подключен к соответствующему входу блока управления, а соответствующий выход блока управления подсоединен к входу механизма управляемой подачи ножа в окориваемый блок, 1 4. Станок по пп.1 и 3, о т л ич а ю щ и й с я тем, что средство размещения ножа снабжено механизмом изменения угла установки ножа и средством измерения угла установки ножа, причем выход последнего подключен к соответствующему входу блока управления, соответствующий выход которого связан с входом механизма изменения угла установки ножа.5. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что соответствующие входы блока управления связаны с входами приводных средств осей фиксированного, принмного и следящего роликов.6. Станок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что управление снабжено пультом управления.1637660 тор И.Эрдей К Бугренков едакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагар Заказ 827ВНИИПИ Госуда Составитель Ю.КурочкТехред С,Мигунова Тираж 325венного комитета по изобретения113035, Москва, Ж, Раушская Подписноеи открытиям при ГКНТ ССб., д. 4/5