一、概述
森林資源的日益匾乏, 對(duì)木材資源的綜合高效利用已成為擺在木工設(shè)備制造業(yè)和木材加工業(yè)面前的重要課題。目前多層板生產(chǎn)廠家在單板生產(chǎn)過(guò)程中, 采用傳統(tǒng)的有卡定心圓木旋切機(jī)進(jìn)行加工,這種加工方法精度高,質(zhì)量好。但是, 由于卡心的存在, 旋切圓木直徑在200 mm 左右時(shí),就無(wú)法在有卡旋切機(jī)上加工;而且圓木直徑較小時(shí), 圓木剛度降低, 旋切單板質(zhì)量較差, 這時(shí)如果將剩余的木芯拋棄或加工成木工芯板,均會(huì)造成原材料的極大浪費(fèi),從而增加單板的生產(chǎn)成本。 于是廠家普遍采用無(wú)卡圓木旋切機(jī)對(duì)剩余木芯進(jìn)行再次旋切, 使原材料得到了充分利用。
二、圓木無(wú)卡旋切機(jī)的工作原理
無(wú)卡旋切機(jī)的工作原理示意圖如下圖所示。 圓木在2 個(gè)旋轉(zhuǎn)中心固定滾和1 個(gè)旋轉(zhuǎn)中心移動(dòng)滾的共同驅(qū)動(dòng)下作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng), 并由此產(chǎn)生旋切動(dòng)力。 動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾中心支承和旋切刀相對(duì)固定, 并一起移動(dòng),這樣旋切刀就把薄板從圓木上刨出來(lái), 而單板厚度則由動(dòng)滾與旋切刀口間隙以及旋切刀的移動(dòng)速度控制。 動(dòng)滾與旋切刀口的間隙是相對(duì)固定的, 由機(jī)床刀口間隙調(diào)整裝置調(diào)整, 取決于所旋切板材的厚度,而旋切刀的移動(dòng)速度通過(guò)控制系統(tǒng)控制驅(qū)動(dòng)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。 因此旋切刀的移動(dòng)速度也就間接決定了單板的厚度。從圖1 可以看出,由于驅(qū)動(dòng)滾的旋轉(zhuǎn)速度是恒定的,即圓木的旋轉(zhuǎn)線速度恒定, 隨著圓木直徑的變化, 圓木的角速度是變化的, 即圓木旋轉(zhuǎn)一圈所需的時(shí)間也跟著變化, 因此旋切刀的移動(dòng)速度是一個(gè)變值,是一種非線性關(guān)系.傳統(tǒng)圓木無(wú)心旋切機(jī)的控制主要是采用2T 系列電磁調(diào)速器變頻調(diào)速的方法,通過(guò)采用手動(dòng)調(diào)節(jié)旋扭或用凸輪曲線調(diào)節(jié)的方式改變控制器的輸入電壓來(lái)改變電機(jī)的速度。 這種旋切控制方法產(chǎn)生的板厚誤差達(dá)1 mm 之多。 因此設(shè)計(jì)一套能夠準(zhǔn)確控制旋切刀移動(dòng)速度達(dá)到控制旋切板材厚度的系統(tǒng)就顯得尤為重要。系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路是: (1) 建立準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型;
(2) 接管原有的速度控制系統(tǒng), 達(dá)到精確的速度控制。
無(wú)卡旋切機(jī)工作原理圖
三、偉創(chuàng)旋切機(jī)控制系統(tǒng)
基于旋切機(jī)工作原理,偉創(chuàng)自主研發(fā)出一套適用于目前市場(chǎng)上各種類型旋切機(jī)的系統(tǒng),經(jīng)過(guò)在山東,河北,廣西,江西等地的實(shí)際運(yùn)用,解決了很多機(jī)械廠家對(duì)于旋切設(shè)備數(shù)控化、自動(dòng)化的要求。普遍反映良好。
(一)偉創(chuàng)旋切機(jī)控制系統(tǒng)采用AC80高性能矢量型變頻器加旋切機(jī)專用控制器。AC80高性能矢量變頻器采用TI最新一代DSP芯片,創(chuàng)新使用三核設(shè)計(jì),超高速運(yùn)算確保復(fù)雜的矢量計(jì)算得以完全實(shí)現(xiàn),轉(zhuǎn)矩響應(yīng)20ms,穩(wěn)態(tài)精度≤3%。調(diào)速比可達(dá)1:200,穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速精度±0.2℅,0.5HZ可輸出180℅的額定轉(zhuǎn)矩。