[發明專利]一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201110449929.9
• 申請日: 2011-12-29
• 公開（公告）號: CN102601835A
• 公開（公告）日: 2012-07-25
• 發明（設計）人: 肖海樂;富勤飛
• 申請（專利權）人: 嘉興市佳樂科儀有限公司
• 主分類號: B27L5/00
• 分類號: B27L5/00;B23Q15/013;G05B19/18
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;徐關壽

1.一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置，其特征在于：包括旋切原木的旋切刀，所述旋切刀連接在控制其進給的絲桿上，所述絲桿與控制其進給量的進給電機連接，所述進給電機連接在控制其運轉的主控變頻器上；所述旋切刀設置在輸送切割后原木皮子的皮子輸送帶下，所述皮子輸送帶與主控變頻器連接，所述皮子輸送帶旁安裝有鍘刀機，所述鍘刀機與控制鍘刀運轉的鍘刀變頻器連接，所述鍘刀變頻器與主控變頻器連接；所述主控變頻器上連接有單雙棍電機，所述單雙棍電機上連接有由其控制的驅動原木運轉的驅動雙棍。

2.根據權利要求1所述的一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置，其特征在于：所述進給電機與絲桿之間連接有絲桿編碼器。

3.根據權利要求1或2所述的一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置，其特征在于：所述單雙棍電機與主控變頻器之間連接有單雙棍編碼器。

4.根據權利要求3所述的一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置，其特征在于：所述驅動雙棍包括分別設立在原木兩側的定驅動雙棍和動驅動雙棍。

5.根據權利要求1所述的一種基于鍘刀旋切機變頻器最后整張控制裝置的控制方法，其步驟如下：

（1）要確定旋切刀的旋切厚度H、皮子輸送帶的送皮速度v、鍘刀機對一定寬度c單板鍘刀動作所需的時間T，

旋切厚度H根據公式???????R2=a2*θ2+h2??（1）??????得出，

R-原木初始半徑，

a-阿基米德螺旋線的分分割圓，a=H/2π，

h-刀臺高度，

θ-極角，是由0x方向算起的；

送皮速度v，可根據公式???????v=2π*r1*n0/60??（2）??????得出，

n0-驅動雙棍轉速，

r1-驅動雙棍半徑；

每塊單板鍘刀動作所需要的時間T根據公式T=?60c/2π*r1*n0??（3）?????得出，

c-單板寬度；

（2）要確定旋切刀的瞬時速度u、瞬時加速度a、在t時間內旋切刀在參考點后走過的行程X、旋切刀在nT時間內走過的最大行程Xn，

旋切刀的瞬時速度u根據公式u=H*v/2π*r????（4）??????得出，

v-送皮轉速，

r-原木瞬時半徑；

瞬時加速度a根據公式???a=H2*v2/4π2*r3?（5）??????得出；

在t時間內旋切刀在參考點后走過的行程X根據公式

?????????X=∫[v0*t+a*t2/2]dr??r∈[0，R-r]?（6）????得出，

v0-旋切刀初始初速；

旋切刀在nT（n≥1）時間內走過的最大行程Xn根據公式（7）得出，

當第一個T時間內，旋切刀走過的行程為，

X1=∫[v0T+aT2/2]dr??r∈[0?,R-?r1]，

當第二個T時間內，旋切刀走過的行程為，

X2=∫[2v0T+2aT2]dr??r∈[0?,?R-r2]，

當第n個T時間內，旋切刀走過的行程為，

Xn=∫[nv0T+a?n2T2/2]dr??r∈[0?,?R-rn]?；Xn≤R-s；R-Xn-s≤X1?（7）

s-原木最后旋切完所剩的原木半徑；

（3）要確定旋切刀從Xn到達離原木圓心s距離所用時間T1，

從Xn到達離原木圓心s距離的行程f，??????

f=R-Xn-s=∫[vn?T1?+a?T12/2]dr??r∈[Xn?,?R-s]??（8）

vn-當旋切刀運行到Xn時的瞬間速度；

????根據公式（8）可以求得T1，

????????T1=√[H2v2?/16π2Xn2-?H2v2?/16π2（R-s）2]/R-Xn-s?（9）

注：√后的式子為根號里面的；

（4）要確定最后整張旋切所需時間T1內主控變頻器接收到的單雙棍編碼器發出的脈沖數M2，

T1時間內接收到的脈沖數M2根據公式?????M2=M1*T1/T????（10）??????得出，

M1為單雙棍編碼器在一個c寬度的單板所發出的脈沖數；

（5）要確定原木在瞬時半徑r時的瞬時轉速n1、當原木轉速為n1時，每分鐘絲杠前進的行程S、?絲杠的轉速n2、進給電機的轉速n，

原木的瞬時轉速n1根據公式?????n1=n0*r1/r（r/min）?（11）????????得出，

n0-驅動雙棍轉速，

r1-驅動雙棍半徑；?

當原木轉速為n1時，每分鐘絲杠前進的行程S根據公式?S=2H*n0*?r1/r???（12）???得出；

絲杠的轉速n2根據公式??????????n2=S/M=2H*n0*r1/Mr?(r/min)??(13)??????得出，

M-絲杠的螺距；

進給電機轉速n根據公式??????n=n2*N=2H*n0*D*N/M*r?(r/min)???（14）得出，

N-絲杠調速轉機的齒輪傳動比；

（6）要確定鍘刀變頻器動作的延遲時間T2，

延遲時間T2根據公式????????????????T2=d/v????（15）得出，

d-旋切刀到鍘刀點的距離，

v-送皮速度；

（7）要確定半徑為R的原木在絲杠上的零參考點；????????????????????

（8）主控變頻器根據上述步驟確定的參數控制進給電機、皮子輸送帶、單雙棍電機、鍘刀變頻器的運行，從而控制絲桿、旋切刀、鍘刀機、驅動雙棍、原木的運行，主控變頻器根據得到的最后整張旋切所需時間T1得出單雙棍編碼器所能發出的脈沖數M2來控制單雙棍電機的最后運轉時間、運轉速度，并且控制鍘刀機的最后鍘刀時間。