[发明专利]无主轴旋板机

说明书

本申请是关于一种无主轴或无中心旋板机，用于由原木料或“坯料”上切剥下薄板（在本专业技术领域，被切剥的原木料称为“坯料”），不需要将坯料进行驱动和支撑其两端。更准确地说，本申请是关于一种无主轴旋板机，在其上，坯料在三个滚子之间进行转动，至少其中一个滚子可以进行独立地定位，由此，以提供切剥加工过程的精密控制。

现有技术已经由1982年6月22日公告的作为一项发明授予查理士丁，斯克末特（Charles.J.Schmidt）的美国专利4，335，764号其标题名称为“薄板切剥设备”的专利中进行了示范说明。斯克末特（Schmidt）提供了一种无主轴或无中心旋板机，该机床带有一个固定滚子和两个可动滚子。一个待切剥的坯料放置在滚子之间，这些滚子都可以被驱动对着坯料进行转动，由此来带动坯料转动。当坯料转动时，两个可动的滚子朝着固定的滚子移动，这样推动坯料进入一个安装在靠近固定滚子的切刀，该切刀就将转动的坯料切剥成薄板。

在斯克末特（Schmidt）的设备中，在任何情况下，两个可动滚子与固定滚子的距离是相等。这是通过一个定时（timing）机构，如一对齿轮的帮助下得到的，该对齿轮与两个可动的滚子相互间以机械耦合并防止其中一个滚子的运动与另一个滚子的运动不相等。这种对可动滚子的机械耦合形成一个相当大的实际缺陷，由于它不可能做到移动一个可动滚子而不使另一个可动滚子产生相等的运动，因此在切剥坯料的过程中它不能得到在坯料和切刀之间的几何关系的准确控制。这种精确的控制有根据要进行要切剥的木料的类型和状态，例如有可能需要在坯料和切刀之间的几何关系要进行连续地变化，这是当坯料的切剥过程达到最佳效果所需要的。

斯克末特（Schmidt）设备的另一个缺点是，可动的滚子都是安装在支承梁上，当坯料进行切剥时，该支承梁必须能够较快地沿着一个曲线轨道摆动。该支承梁具有一个高的转动惯量。这样，要驱动这些梁运动，就需要高的功率输入。但是，遇到了控制问题，由于当这些梁沿着它们的工作圆弧轨道摆动时，摆动的梁进行调谐振荡的敏感性问题。

斯克末特（Schmidt）设备还有另外一个缺点是两个可动滚子是在相同的速度下转动（忽略了较小的速度变化，这种速度变化是当齿轮驱动系统用以起动被驱动转动的滚子沿着其曲线轨道摆动时引入的）。虽然斯克未特（Schmidt）设置有固定滚子与可动滚子相比有一个约1%的速度差值，但是它没有提供其它两个滚子每一个转动滚子进行独立地改变转动速度。滚子速度的改变是有好处的，因为它可以使滚子准确地跟随着转动坯料的表面，而不发生在坯料表面上“打滑”和浪费功率或与切剥加工过程干扰。因为坯料被切剥成螺旋形，这些滚子必须每转一转稍微有一些速度差值，这种速度差值会在切剥过程中连续地改变速度。每个滚子的速度的可变控制，是本发明的一个特征，它也是对被切剥过的坯料芯子当完成切剥加工之后就由机床上弹射出来，并将一个新的坯料装入机床上有好处的。

本发明的目的是通过可动滚子的安装克服上述各个缺陷，使至少可动滚子中的一个可以响应由计算机产生的一个控制信号，进行相对于另外两个滚子有选择地定位，由此以便进行坯料和切刀之间的几何关系的控制。

本发明提供一种旋板机，它包括一个固定滚子，一个可滑动定位的压力滚子和一个可滑动定位的跟随滚子。一个跟随滚子定位装置用于响应一个跟随滚子位置控制信号进行跟随滚子相对于固定滚子和压力滚子的选择定位。这些滚子都是对着一个位于这些滚子之间的坯料进行转动，由此带动坯料相对于一个切刀转动，该切刀是用于从坯料上切剥离薄板的。该压力滚子是在一个第一平面内可滑动定位的，而跟随滚子是在一个第二平面内可滑动定位进入一个选择的位置上，由此，促进坯料和切刀之间的角度的精确，连续地控制。

一个压力滚子位置检测装置用以检测压力滚子的位置并产生一个代表压力滚子位置的输出信号。一个跟随滚子位置检测装置用以检测跟随滚子位置并产生一个代表跟随滚子位置的输出信号。一个信号处理装置接受该两个输出信号并产生该跟随滚子位置控制信号作为输出信号的一个函数。

一个固定滚子驱动装置，可驱动该固定滚子转动，一个压力滚子驱动装置可驱动压力滚子转动，和一个跟随滚子驱动装置可驱动跟随滚子转动。因此，固定滚子可以在一个第一速度下转动，而压力滚子可以在一个第二速度下转动，和跟随滚子是在一个第三速度下转动。