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一、前言

       森林資源的日益匾乏，對木材資源的綜合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卡圓木旋切機(jī)對剩余木芯進(jìn)行再次旋切，使原材料得到了充分利用。

二、圓木無卡旋切機(jī)的工作原理

       無卡旋切機(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。驅(qū)動(dòng)動(dòng)滾中心支承和旋切刀相對固定，并一起移動(dòng)，這樣旋切刀就把薄板從圓木上刨出來，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。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)1mm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)到較準(zhǔn)確的速度控制。

1、以微電腦為核心的全數(shù)字控制系統(tǒng)；

2、使用先進(jìn)的算法及補(bǔ)償方式，使切出的木皮厚度準(zhǔn)確、均勻、完整；

3、使用旋轉(zhuǎn)編碼器作為測距傳感器，可將測量精度提高到0.01毫米；

4、使用旋轉(zhuǎn)編碼器測量輥?zhàn)訉?shí)際轉(zhuǎn)速，可避免由于電網(wǎng)電壓不穩(wěn)對旋切厚度造成的誤差；

5、設(shè)定狀態(tài)的指觸式，兩段式，自動(dòng)加速方式，增/減方式，使設(shè)定數(shù)值更輕松；

6、使用高檔128*64液晶顯示屏，全漢字顯示方式，使操作更方便；

7、頻率可通過RS485通訊給定，使頻率給定誤差大大減??；

8、多種使用模式，可實(shí)現(xiàn)旋切過程自動(dòng)化并有效保證操作者人身安全；

9、多種傳感器組合模式可供選擇，較大程度滿足新老客戶使用要求；

10、實(shí)時(shí)監(jiān)測輥?zhàn)有D(zhuǎn)方向，如發(fā)生反轉(zhuǎn)立即報(bào)警停車以減小損失；

11、無論是否處于旋切狀態(tài)都可輕松調(diào)節(jié)旋切厚度；

12、掉電可以不自檢繼續(xù)工作，大大方便了使用；

13、內(nèi)置有卡、無卡旋切機(jī)兩種控制方案。

       偉創(chuàng)AC80旋切機(jī)專用變頻器和偉創(chuàng)旋切機(jī)專用控制盒配合使用。通過編碼器實(shí)時(shí)檢測圓木直徑，計(jì)算動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾及旋切刀推進(jìn)速度，確認(rèn)變頻器實(shí)時(shí)輸出頻率。通過改變動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾及旋切刀推進(jìn)速度跟隨圓木直徑變化，使旋切厚度始終保持在設(shè)定值，偏差小于±1%。當(dāng)圓木直徑到達(dá)設(shè)定最小值時(shí)，自動(dòng)后退動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾及旋切刀，從根本上杜絕了動(dòng)驅(qū)動(dòng)滾及旋切刀因操作問題引起的與定驅(qū)動(dòng)滾碰撞的可能，同時(shí)較大限度地切削圓木，物盡其用。