一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置的制作方法

本发明涉及属于竹材加工机械领域，特别是涉及一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置。

背景技术：

在竹凉席、竹地板和竹菜板的生产过程中，第一道工序是将竹筒剖成竹条。老式的破竹机采用人托住竹筒，无需竹筒支撑装置，虽然破竹机的结构简单，但机器需多用一个人工，且工人的劳动强度大，安全性差。现有的数控破竹机采用的是自动上料、自动测量竹筒直径、自动换刀，所以在竹筒被剖开前，需由机构来支承竹筒。

因此发明人申请了专利名称为一种新型数控破竹机，专利号为cn201210164442.0的发明专利，其采用的竹筒定心组合部件是由支承板i、支承板ii和销轴组成一个v形支承，上料前，竹筒定心组合部件靠摆动机构将两个竹筒定心组合部件推至床身导轨的中间位置；破竹时，为了给推板组合部件让出前行的通道，竹筒定心组合部件靠吊锤的带动移向床身导轨左侧，每破一根竹筒，竹筒定心组合部件需移进、移出一次，这样就存在如下问题：如果破竹时竹筒定心组合部件被卡住，没有完全移出推板组合部件前进的通道，竹筒定心组合部件就会与推板组合部件相撞，竹筒定心组合部件就会被撞飞，甚至会造成重大事故，另外，当推板组合部件刚开始将竹筒推向破竹刀时，竹筒需在支承板i和支承板ii组成的v型支承上滑过，如果此时竹筒上某个外节刚好位于竹筒定心组合部件附近，竹筒在v型支承上滑过时会跳动；如果竹筒已经与破竹刀接触，竹筒两头都被抵住，竹筒在v型支承上滑过时虽不会跳动，但竹筒定心组合部件会受到一个向下的作用力，会加大竹筒定心机构移出时的阻力。

因此发明人在其基础上进行了进一步改进申请了专利名称为一种数控破竹机竹筒v形支撑装置，专利号为cn201510664595.5如图12和13所示其由两个v形支撑组成，分别安装在机架前端和接近机架的中部位置，每个v形支撑由左支承件和右支承件组合而成；破竹时，推板组件左右两侧的平面凸轮推动四杆机构中的摇杆摆动，带动齿条向前移动，齿条驱动左右两侧的齿轮分别逆时针和顺时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件i和齿轮及联接座组件ii上的左支承件和右支承件也随着旋转90度，为推板组件让开前行的通道；推板组件返回时，平面凸轮推动摇杆朝相反的方向摆动，带动齿条向后移动，齿条驱动左右两侧的齿轮分别顺时针和逆时针旋转90度，固联在齿轮及联接座组件i和齿轮及联接座组件ii上的左支承件右支承件也随着旋转90度，组成v形支撑，但是其也存在如下问题：由于采用平面凸轮推动四杆机构进行工作，因此对精度要求极高，而随着设备的不断使用，会造成磨损，进而引发事故，为此需要对其进行二次改进，增加运行可靠性，提高整体安全及耐久性，因此申请人设计一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置。

技术实现要素：

为了解决以上问题，本发明提供一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置，采用扭转弹簧和弹簧销替代原设计采用齿轮齿条和四杆机构控制旋转，这样可以解决原设计长期使用精度不高的问题，为达此目的，本发明提供一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置，包括安装在机架前后的两对v形支撑装置，每对v形支撑装置包括安装在机架左右两侧的旋转支撑装置和弹簧锁销装置，所述数控破竹机的机架前端为刀架，所述数控破竹机的机架内有旋转支撑装置，所述旋转支撑装置上安装有驱动链，所述数控破竹机的后端有推板组件，所述推板组件由驱动链带动，实现其往复运动，竹筒由上料机构由机架左侧送入旋转支撑装置上，所述弹簧锁销装置对称设置在旋转支撑装置后侧，所述弹簧锁销装置通过安装在推板组件上的压板和平面凸轮的带动实现旋转支撑装置锁紧和打开；

每对旋转支撑装置均包括一对转筒、一对固定轴、一对弯杆、一对v型支撑杆和一对v型安装块，左转筒和右转筒固定在机架上，左转筒和右转筒中心开有阶梯孔，左转筒和右转筒上端一侧均开有矩形槽，右v形安装块和左v形安装块插入对应一侧转筒的矩形槽且焊接固定，左弯杆和右弯杆分别对称焊接在左转筒和右转筒的另一侧，左弯杆头部孔中心和左转筒中心连线、右弯杆头部孔中心和右转筒中心连线分别与对应一侧左v型安装块和右v形安装块成90度，右v形支撑杆和左v形支撑杆在杆的大端竖直方向有一矩形槽并设有两个圆形通孔且成列布置，右v形安装块和左v形安装块在相同方位也有两圆形通孔且成列布置，所述左v形支撑杆和右v形支撑杆用螺栓分别对应固定在左v形安装块和右v形安装块上，构成一个v形支撑，左转筒和右转筒阶梯孔下端各开有一u形通槽，其u形通槽与转筒上端的矩形槽成90度布置，所述扭转弹簧的上端杆臂置于u形通槽内，然后将左转筒和右转筒分别套在左固定轴和右固定轴上，并将扭转弹簧下端杆臂分别插入左固定轴和右固定轴的盲孔中，用螺钉将左固定轴和右固定轴固定在机架两侧；

所述弹簧锁销装置包括弹簧锁座、圆柱弹簧、弹簧销、被压圆杆和平面凸轮，所述的弹簧锁座中心有一通孔，在其中部开有一个通槽，用螺钉将弹簧锁座固定在左转筒和右转筒后侧的机架上，每个弹簧锁座的通孔中装有弹簧销，弹簧销下端轴颈上套有圆柱弹簧，其上端中部加工有一通孔，被压圆杆穿过弹簧锁座内侧通槽后装入弹簧销中部的孔中；左弯杆、右弯杆头部均开有矩形槽，用滚轮销将滚轮分别铰接在左弯杆、右弯杆头部，左弯杆、右弯杆头部下端开有盲孔，弹簧销在圆柱弹簧的作用下插入盲孔中，两边的弹簧锁销装置分别锁住左弯杆和右弯杆，即旋转支撑装置被锁住；

所述推板组件上方有底座，所述底座上通过压板螺栓安装有压板，所述平面凸轮通过紧固件安装在底座上，所述平面凸轮随推板组件移动而运动，所述平面凸轮移动过程中与滚轮接触。

本发明的进一步改进，所述弹簧锁销装置有至少2对，一般采用两对弹簧锁销装置即可。

本发明的进一步改进，所述扭转弹簧上端杆臂的型式为弹簧卷制结束后，将弹簧钢丝向外弯曲90度，其下端杆臂型式为弹簧卷制结束后，将弹簧钢丝沿中心线方向向下弯曲90度，本申请扭转弹簧主要采用以上方式进行工作。

本发明的进一步改进，所述左固定轴、右固定轴上端分别设有转轴卡簧，限制左转筒和右转筒的轴向移动；左固定轴和右固定轴与左转筒和右转筒之间均为间隙配合，转轴卡簧主要是限制左转筒和右转筒的轴向移动；左固定轴和右固定轴与左转筒和右转筒之间则采用间隙配合。

本发明的进一步改进，所述滚轮销与左弯杆和右弯杆头部的孔之间为过盈配合，与滚轮之间为间隙配合，滚轮销主要通过以上方式进行安装。

本发明的进一步改进，所述被压圆杆的小端插入弹簧销上的圆形通孔后，还设置有卡簧且通过卡簧限制其轴向移动，工作过程通过卡簧进行限位，将被压圆杆小端插入弹簧销上的圆形通孔，并用卡簧限制其轴向移动。

本发明的进一步改进，每个旋转支撑装置前侧均有一个限位杆，所述限位杆安装在机架内，对应v型支撑杆旋转90度后与限位杆接触由限位杆限位，限位杆用于限制v型支撑杆旋转。

本发明提供一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置，整个机构可以分为两部分，弹簧锁销装置，旋转支撑装置。其中弹簧锁销机构由弹簧锁座、圆柱弹簧、弹簧销、被压圆杆、平面凸轮、滚轮和弯杆组成。弹簧锁座在竖直方向上有一圆形通孔，在水平方向有一矩形通孔。弹簧销为一阶梯轴，上端大下端小，大端上有一圆形通孔。旋转支撑机构由转筒、固定轴、扭转弹簧、v型支撑杆、v型安装块和限位杆组成。在旋转支撑装置默认状态下，v型支撑杆被限位杆限制，这时v型支撑杆与推板组件运动方向平行。弯杆末端（靠近转筒处为近端，另一端为末端）有一阶梯孔，上小下大，上部安装滚轮，下部的孔预留给弹簧销插入，当旋转支撑装置旋转，阶梯孔的轴线与弹簧销的轴线重合时，弹簧销插入弯杆末端下部，此时，v型支撑杆应与推板组件运动方向垂直，也就处于了整个机构的初始状态，本发明利用扭转弹簧和弹簧销替代原设计采用齿轮齿条和四杆机构控制旋转，增加运行可靠性，提高整体安全及耐久性。

附图说明

图1为本发明数控剖竹机俯视图；

图2为本发明竹筒v形支撑局部放大图；

图3为本发明a向视图；

图4为本发明b-b剖视图；

图5为本发明c-c剖视图；

图6为本发明支撑机构即将旋转位置图；

图7为本发明前支撑机构中间位置图；

图8为本发明支撑机构90度位置图；

图9为本发明后支撑机构中间位置图；

图10为本发明后支撑机构回程时90度位置图；

图11为本发明弹簧锁销机构局部放大图；

图12是本发明现有技术整体示意图；

图13是本发明现有技术竹筒v形支撑机构示意图；

图中：1、左弯杆2、左转筒3、弹簧锁座4、圆柱弹簧5、弹簧销6、被压圆杆7、压板8、底座9、平面凸轮10、压板螺栓11、滚轮销12、滚轮13、右弯杆14、右转筒15、转轴卡簧16、右固定轴17、螺栓18、右v形支撑杆19、左v形支撑杆20、卡簧21、左固定轴22、扭转弹簧23、右v形安装块24、左v形安装块25、限位杆26、推板组件27、竹筒28、驱动链29、机架30、刀架。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

本发明提供一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置，采用扭转弹簧和弹簧销替代原设计采用齿轮齿条和四杆机构控制旋转，这样可以解决原设计长期使用精度不高的问题。

作为本发明一种具体实施例，本发明提供一种数控破竹机竹筒用辅助支撑装置，包括安装在机架29前后的两对v形支撑装置，每对v形支撑装置包括安装在机架29左右两侧的旋转支撑装置和弹簧锁销装置，所述数控破竹机的机架29前端为刀架30，所述数控破竹机的机架29内有旋转支撑装置，所述旋转支撑装置上安装有驱动链28，所述数控破竹机的后端有推板组件26，所述推板组件26由驱动链28推动，竹筒27由上料机构送入旋转支撑装置上，所述弹簧锁销装置对称设置在旋转支撑装置两侧，所述弹簧锁销装置通过推板组件26带动实现旋转支撑装置锁紧和打开；

每对旋转支撑装置均包括一对转筒、一对固定轴、一对弯杆、一对v型支撑杆和一对v型安装块，左转筒2和右转筒14固定在机架29上，左转筒2和右转筒14中心开有阶梯孔，左转筒2和右转筒14上端一侧均开有矩形槽，右v形安装块23和左v形安装块24插入对应一侧转筒的矩形槽且焊接固定，左弯杆1和右弯杆13分别对称焊接在左转筒2和右转筒14的另一侧，左弯杆1头部孔中心和左转筒2中心连线、右弯杆13头部孔中心和右转筒14中心连线分别与对应一侧左v型安装块24和右v形安装块23成90度，右v形支撑杆18和左v形支撑杆19在杆的大端竖直方向有一矩形槽且水平方向有两个圆形通孔且成列布置，右v形安装块23和左v形安装块24水平方向均有两圆形通孔且成列布置，所述左v形支撑杆19和右v形支撑杆18用螺栓17分别对应固定在左v形安装块24和右v形安装块23上，构成一个v形支撑，左转筒2和右转筒14阶梯孔下端各开有一u形通槽，其u形通槽与转筒上端的矩形槽成90度布置，所述扭转弹簧22的上端杆臂置于u形通槽内，然后将左转筒2和右转筒14分别套在左固定轴21和右固定轴16上，并将扭转弹簧22下端杆臂分别插入左固定轴21和右固定轴16的盲孔中，左固定轴21和右固定轴16在阶梯轴肩一侧设有一盲孔，用螺钉将左固定轴21和右固定轴16固定在机架29两侧，右固定轴16和左固定轴22插入对应转筒，所述扭转弹簧22下伸出杆插入对应固定轴的盲孔中，右固定轴16和左固定轴22的上端均安装有转轴卡簧15，左弯杆1和右弯杆13远离对应转筒的末端有阶梯孔，所述阶梯孔的上部小孔通过滚轮销11安装有滚轮12，所述阶梯孔的下部打孔供弹簧锁销装置的弹簧销5插入；

本发明所述弹簧锁销装置包括弹簧锁座3、圆柱弹簧4、弹簧销5、被压圆杆6和平面凸轮9，所述的弹簧锁座3中心有一通孔，在其中部开有一个通槽，用螺钉将弹簧锁座3固定在左转筒2和右转筒14后侧的机架29上，每个弹簧锁座3的通孔中装有弹簧销5，弹簧销5下端轴颈上套有圆柱弹簧4，其上端中部加工有一通孔，被压圆杆6穿过弹簧锁座3内侧通槽后装入弹簧销5中部的孔中；左弯杆1、右弯杆13头部均开有矩形槽，用滚轮销11将滚轮12分别铰接在左弯杆1、右弯杆13头部，左弯杆1、右弯杆13头部下端开有盲孔，弹簧销5在圆柱弹簧4的作用下插入盲孔中，两边的弹簧锁销装置分别锁住左弯杆1和右弯杆13，即旋转支撑装置被锁住；

本发明所述推板组件26上方有底座8，所述底座8上通过压板螺栓10安装有压板7，所述平面凸轮9通过紧固件安装在底座8上，所述平面凸轮9随推板组件26移动而运动，所述平面凸轮9移动过程中与滚轮12接触。

本发明破竹时，推板组件26前行，用压板螺栓10固定在推板组件26两边的压板7下压被压圆杆6，带动弹簧销5向下运动，圆柱弹簧4被进一步压缩，两边的弹簧销5从左弯杆1、右弯杆13头部的盲孔中抽出，弹簧锁销装置打开，左、右旋转支承装置中的扭转弹簧22带动左转筒2、左v形安装块24、左v形支撑杆19和右转筒14、右v形安装块23、右v形支撑杆18分别逆时针和顺时针旋转90度，此时，左v形支撑杆19和右v形支撑杆18分别被两边限位杆25挡住；破竹结束后，推板组件26在返回机架26尾部的过程中，固定在推板组件26上的平面凸轮9与铰接在左弯杆1和右弯杆13头部的滚轮12接触后，推动左弯杆1和右弯杆13转动，当左弯杆1和右弯杆13头部被平面凸轮9推至对应的弹簧销5上方之前，压板7先与被压圆杆6接触，将被压圆杆6下压，带动弹簧销5下移，与此同时，平面凸轮9的推程结束，左弯杆1和右弯杆13头部的盲孔正好位于弹簧销5的正上方，弹簧销5在圆柱弹簧4的推动下伸入左弯杆1和右弯杆13头部的盲孔中，弹簧锁销装置锁住，此时，左v形支撑杆19和右v形支撑杆18均已反向旋转90度构成v形支撑。

本发明整个机构可以分为两部分，弹簧锁销装置，旋转支撑装置。其中弹簧锁销机构由弹簧锁座3、圆柱弹簧4、弹簧销5、被压圆杆7、平面凸轮9、滚轮12和弯杆组成。弹簧锁座3在竖直方向上有一圆形通孔，在水平方向有一矩形通孔。弹簧销5为一阶梯轴，上端大下端小，大端上有一圆形通孔。装配时，首先将圆柱弹簧4套在弹簧销5的小端，再将弹簧销5（大端在上，小端在下）插入弹簧锁座3竖直方向的圆形通孔内，之后将弹簧销5上的通孔对准弹簧锁座3水平方向上的矩形孔，将被压圆杆6被压圆杆6为一阶梯轴）小端插入弹簧销5上的圆形通孔，并用卡簧20限制其轴向移动。最后将整个锁座用螺栓固定在机架29上。旋转支撑机构由转筒、固定轴、扭转弹簧22、v型支撑杆、v型安装块和限位杆25组成。装配时，转筒上端一侧会开一矩形槽，供v型安装块插入，然后焊接固定。同时弯杆与v型安装块成90度焊接固定。之后将v型支撑杆（在杆的大端竖直方向有一矩形槽，水平方向有两个圆形通孔成列布置）用螺栓安装在v型安装块（水平方向有两圆形通孔，成列布置）上。在转筒上，有矩形槽一侧靠近下部，有一卡槽，扭转弹簧（扭转弹簧有两个杆臂，上杆臂与弹簧轴线垂直，下杆臂与弹簧轴线平行。安装时，上杆臂要对准转筒下端的卡槽内，下杆臂插入固定轴上的预留孔内，扭转弹簧的上伸出杆与轴线垂直，下伸出杆与轴线平行，两伸出杆成90度布置）的上伸出杆可以插入。

之后将固定轴插入转筒中，同时将扭转弹簧的下伸出杆直接插入固定轴上预留的盲孔中。插入后在固定轴的上端用转轴卡簧15限制其轴向位移。最后将转筒固定在机架29上。在旋转支撑装置默认状态下，v型支撑杆被限位杆限制，这时v型支撑杆与推板组件运动方向平行。弯杆末端（靠近转筒处为近端，另一端为末端）有一阶梯孔，上小下大，上部安装滚轮，下部的孔预留给弹簧销插入，当旋转支撑装置旋转，阶梯孔的轴线与弹簧销的轴线重合时，弹簧销插入弯杆末端下部，此时，v型支撑杆应与推板组件运动方向垂直，也就处于了整个机构的初始状态。

本发明的一种v形支撑装置，如图2-5所示竹筒27由上料机构送入竹筒支撑机构上，驱动链28带动推板组件27运动，在推板组件27经过竹筒支撑机构时，左右支撑装置旋转让出通道，在推板组件27回程时再旋转复位。

在图1所示状态下，弹簧销5顶端分别插入左弯杆1和右弯杆13，弹簧销在圆柱弹簧4的作用下处在上极限位置，推板组件26将竹筒27恰好推至剖竹刀处，整个机构处于初始状态。前支撑机构起支撑作用。

在驱动链28的带动下，推板组件26沿着机架29上的导轨运动。当其运动至图6所示位置时，竹筒已被剖开一小段，在推板组件、后支撑机构和剖主刀的作用下，竹筒的位置不会变化，因此前支撑机构可以开始旋转。压板7将被压圆杆6向下压住，此时被压圆杆6带动弹簧销5沿弹簧锁座3向下运动，弹簧销5向下运动至下极限位置时，圆柱弹簧4被压缩，同时弹簧销5分别从左弯杆1和右弯杆13中拔出，如图11所示。在下一瞬间，左转筒2将会在扭转弹簧22的作用下带动左弯杆1和左v形支撑杆19绕左固定轴21逆时针旋转，左弯杆带着滚轮12一同旋转，同时右转筒14将会在扭转弹簧22的作用下带动右弯杆13和右v形支撑杆18绕右固定轴顺时针旋转，右弯杆带着滚轮12一同旋转。

在图7所示状态下，左弯杆1、左转筒2、左v形支撑杆19和右转筒14、右v形支撑杆18在扭转弹簧12以及平面凸轮9的共同作用下，分别做绕左固定轴21逆时针旋转运动和绕右固定轴16顺时针旋转运动。同时推板组件26推动竹筒27运动至刀架30，开始剖竹。

在图8所示状态下，左弯杆1、左转筒2、左v形支撑杆19和右转筒14、右v形支撑杆18在扭转弹簧12以及平面凸轮9的共同作用下，分别绕左固定轴21逆时针旋转90度和绕右固定轴16顺时针旋转90度。在滚轮12与平面凸轮9分离后，限位杆25分别挡住左v形支撑杆19和右v形支撑杆18的运动。

图9所示状态为后支撑机构中间位置，与前支撑机构中间位置运动一致。

图10所示状态下上一时刻，平面凸轮9在推板组件26的带动下，推动滚轮12，滚轮12分别带动左弯杆1绕左固定轴21顺时针旋转和右弯杆13绕右固定轴16逆时针旋转。左弯杆1同时带动左转筒2和左v形支撑杆19顺时针旋转。右弯杆13带动右转筒14和右v形支撑杆18逆时针旋转。同时压板7带动被压圆杆6向下运动，此时被压圆杆6带动弹簧销5沿弹簧锁座3向下运动，弹簧销5向下运动至下极限位置并在压板7的作用下保持一段时间，以此来让左弯杆1和右弯杆13复位，随着推板组件26的运动，被压圆杆6在压板7和圆柱弹簧4的共同作用下缓慢上升，被压圆杆6带动弹簧销5缓慢上升，弹簧销5分别慢慢插入左弯杆1和右弯杆13，而且当弹簧销5运动至上极限位置时，平面凸轮9依旧会抵住滚轮9，避免弹簧销5因受摩擦力的影响不能顺利复位。在运动至图10所示位置时，弹簧销5运动到上极限位置。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作任何其他形式的限制，而依据本发明的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本发明所要求保护的范围。