專利名稱：利用單板旋切機(jī)下腳料芯軸制作優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板加工工藝和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于細(xì)木板加工工藝和專用加工設(shè)備的新設(shè)計(jì)方案，特別是利用廢舊工業(yè)原料加工優(yōu)質(zhì)人造細(xì)木工板的綜合工藝和設(shè)備。
背景技術(shù)：
植物在人類生存環(huán)境中起決定性作用。樹木則是植物中占主體地位的品種，人們又不得不采伐大量的樹木以滿足人類社會的種種需求，所以人類是在自己毀滅自己。當(dāng)人們認(rèn)識到這一問題的嚴(yán)重性后開始大規(guī)模的自然保護(hù)運(yùn)動，減少甚至禁止砍伐森林已在許多國家立法，擴(kuò)大播種和維護(hù)森林生長則成為同樣重要的另一方面。但是，人們無法遏制對木材的需求量，甚至不能遏制日益增長的需求量，禁止使用木材是不可能的。所以，人們已經(jīng)充分認(rèn)識到了更重要的一項(xiàng)工作，即是如何盡量提高木材的利用率以對抗森林的負(fù)增長。日益發(fā)展的人造板，復(fù)合拼接板和集成材，正是這種需求下的產(chǎn)物。人們將木材分解加工，如旋切成單板，刨切成面板，刨花片，甚至是鋸沫，就可以重新粘合成材，不但充分利用了木材，而且強(qiáng)度高，花紋優(yōu)美，也能適應(yīng)人們追求純木天然的愛好。所以木材的深加工已成為木材行業(yè)中最重要的基礎(chǔ)企業(yè)。各種各樣的合成材、集成材、層壓板等木質(zhì)新材料發(fā)展的極為迅速。細(xì)木工板即是其中最常見應(yīng)用最廣泛，而且也最重要的一種。
優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板不但是建筑、家具、裝修及航空運(yùn)輸方面重要基礎(chǔ)材料，而且為木材的節(jié)約和充分利用提供了絕好的技術(shù)基礎(chǔ)。因?yàn)榧?xì)木工板結(jié)構(gòu)中的中間芯板可以采用許多企業(yè)的產(chǎn)品加工中木材的下腳料，這不但使木材總的利用率提高，而且可以大大降低細(xì)木工板的成本。所采用規(guī)格極難統(tǒng)一的下腳料雖然可以降低原料成本，但是其加工起來費(fèi)時(shí)費(fèi)工，拼合芯板時(shí)很難將工序轉(zhuǎn)入機(jī)械化自動化生產(chǎn)。由于下腳料的混雜，木性的差異使加工的難度加大，難以實(shí)現(xiàn)大批量高效率的機(jī)械化生產(chǎn)，而且也容易在長期應(yīng)用中產(chǎn)生變形，難以批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板。所以，芯板加工在細(xì)木工板的制作中歷來是關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，中間過渡層和兩邊面層的粘合則往往取決于設(shè)備質(zhì)量和膠的水平，并不是生產(chǎn)的關(guān)鍵也不存在什么工藝上的難度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種利用單板旋切機(jī)下腳料進(jìn)行優(yōu)質(zhì)細(xì)木加工的新工藝和為這種小直徑圓棒狀芯軸廢料所專門設(shè)計(jì)的芯板成形設(shè)備。為利用下腳料進(jìn)行規(guī)?；瘷C(jī)械化生產(chǎn)提供完整的技術(shù)支持。
本發(fā)明的關(guān)鍵之一在于本發(fā)明所采用的基本原材料為單板旋切機(jī)加工單板后所拋棄的小直徑芯軸，用它來做細(xì)木工板的芯板原料。在生產(chǎn)單板的基地，這樣芯軸堆積如山，其直徑在5厘米左右，長度0.9-2米之間幾何尺寸相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)，但其多為木料中的芯材，強(qiáng)度較差已失去利用的價(jià)值，均做為燒材處理。在單板生產(chǎn)集中的地方，芯軸甚至是一個(gè)公害無法處理。其木質(zhì)差，纖維短缺陷多造紙漿都沒有相應(yīng)的價(jià)值.但經(jīng)過我們反復(fù)實(shí)驗(yàn)研究證明單板旋切機(jī)下來的小直徑芯軸，其抗壓強(qiáng)度，處理拼接后的彈性模量、抗彎區(qū)和變形能力均不低于優(yōu)質(zhì)木材的邊腳料。而且由于其基本原料幾何尺寸規(guī)范，木材性能(包括材質(zhì)、纖維走向密度，熱膨脹系數(shù))趨于一致，所以特別適合于形成機(jī)械化、規(guī)?；庸?，而有利于全面降低成本和提高質(zhì)量。經(jīng)過多年試驗(yàn)終于研制成以單板旋切機(jī)下腳料為基材的優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板加工的工藝和專用機(jī)械設(shè)備，從而為堆集成害的廢料找到了出路，并為細(xì)木工板的生產(chǎn)技術(shù)開僻了一個(gè)新的領(lǐng)域。
具體的工藝技術(shù)中，仍然包括常規(guī)的中間過渡層和表面裝飾層與芯板的熱后粘合工序。而芯板的拼接粘合則采取了全新的工藝處理方法，特別是芯板的拼接粘合中采用的專用設(shè)備中從基料到芯板條塊的一次成型和芯板條縱向的階梯形拼接成為本工藝中特殊的要點(diǎn)。具體的工序則可由以下幾步完成(1)芯軸干燥本道工序所采取的是自然干燥和烘干相結(jié)合的方法。由于旋切時(shí)要求木材保持相對高的含水量，所以，芯軸的含水量通常是很高的。所以我們將芯軸加工之前必須將其口多余水分脫去以防止在其變成芯板中的一部分時(shí)會隨其干燥而引發(fā)變形。自然干燥時(shí)，是將芯軸縱橫排按層次錯(cuò)排列均勻分散碼成垛，留有通風(fēng)縫隙，自然風(fēng)干5-7天，然后再將其轉(zhuǎn)垛進(jìn)入烘干窯，在60℃-150℃下，烘烤5-10天，保證水分含量下降到10％以下。
(2)截選成型。將水份含量低于10％以下的芯軸取出烘干窯，去除疤結(jié)爛裂不可能再利用的部分，截成20-30厘米長的短圓柱狀，然后送入專用設(shè)備成型，一次加工成為兩片相同的橫截面為凸或條形芯條板。這樣條形芯板側(cè)面可形成良好的階梯對拼。
(3)芯板的拼接，在這道工序中將已加工好的芯條板端面刷膠可接長，將條形芯板的側(cè)面階梯形面抹膠后錯(cuò)對拼粘合，粘合過程中注意讓芯條板橫端面接口交錯(cuò)從而拼粘成為一個(gè)面積為1.2×2.4米厚度為13-15毫米的芯板板面，然后整形刨平，裁截標(biāo)尺。在加工過程可施加周邊側(cè)向壓力10-15公斤/平方厘米，上下利用循環(huán)熱壓箱板加壓2-3公斤/平方厘米，加熱為80℃-120℃。
(4)過渡層加工，將找平的芯板上下兩橫向鋪整一層涂好膠的單板，上下加熱加壓固化處理，壓力可在2-3公斤/平方厘米，溫度80℃-120℃，固化后裁截標(biāo)尺，表面砂光，這樣就大大加強(qiáng)芯板的抗彎(橫向強(qiáng)度)。
(5)表面層加工裝飾面層的加工和中間過度層的加工工序基本相同。所不同的是所采用的原料是優(yōu)質(zhì)裝飾性面板，將其涂膠后粘在過渡層上面加壓3-5公斤/平方厘米，加熱80℃-120℃，3-5分鐘后即可固化。
(6)砂光整形，包裝。將加工好的細(xì)木工板的裝飾表面處理，進(jìn)一步按國標(biāo)國際標(biāo)準(zhǔn)裁截尺寸，然后即可包裝入庫，準(zhǔn)備出廠。
下面給出專用加工設(shè)備附圖及其加工過程的示意圖以進(jìn)一步說明本專利是如何借助專用設(shè)備實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的的。


附圖1為專用設(shè)備成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖2為喂料輥的位置與形狀示意圖。
附圖3為階梯面組合刨刀總成的位置示意圖。
附圖4為輥式刨刀的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖5這經(jīng)過組合刨刀加工后芯軸的橫截面示意圖。
附圖6為組合鋸的位置示意圖。
附圖7為經(jīng)組合鋸后芯軸轉(zhuǎn)化為芯條板時(shí)成型機(jī)截面圖。
附圖8為加工成芯條板后的橫截面示意圖。
附圖9為芯條板拼粘為芯板的示意圖。
圖中1代表長條形機(jī)架，2代表待加工中已烘干的芯軸，3代表鏈?zhǔn)絺魉蜋C(jī)構(gòu)，3A代表傳輸鏈條，3A1代表傳輸鏈條上的送料擋片，3B代表輸送鏈輪，4代表喂料輥總成，4A代表下喂料輥，該輥的軸與加力驅(qū)動機(jī)構(gòu)相連，4B從動上喂料輥，4C代表帶復(fù)位簧機(jī)構(gòu)的從動輥支架，5代表組合刨刀總成，5A代表上刨刀組，5B代表下刨刀組，6代表組合鋸片，6A代表鋸片軸，7A為下承重輸料輥，7B上限位上輸料輥，7C為輸料短輥，8為分料板，9為刨切后的芯軸，10為鋸切后的芯板條，11為拼合狀態(tài)下的芯板，12為中間過渡層，13為裝飾面層。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明工藝得以實(shí)施的關(guān)鍵在于將工業(yè)下腳廢料在專用設(shè)備中一次成型為標(biāo)準(zhǔn)拼接芯板的原料條塊，從而使其能夠順利進(jìn)入批量機(jī)械化生產(chǎn)，從而保證低成本與高質(zhì)量地制成優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板，從附圖給出的專用成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖，和各關(guān)鍵組合的結(jié)構(gòu)示意圖可以清楚地看出本發(fā)明的設(shè)計(jì)思想和具體實(shí)施方案。
專用設(shè)備的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)是一個(gè)流水作業(yè)機(jī)，總體裝配在一個(gè)長條形的機(jī)架1上，按順序定位在機(jī)架最前方的是輸送總成3了，撮動式喂料輥總成4，組合刨刀5，組合鋸片6以及配套的輸送輥(7A，7B，7C)和動力傳輸機(jī)構(gòu)。經(jīng)烘干并截為標(biāo)準(zhǔn)長度的芯軸2，從料斗放在輸送鏈條總成3A上，由其上的送料擋片3A1強(qiáng)行推入喂料輥總成4，再進(jìn)入組合刨刀5區(qū)將兩個(gè)階梯面加工完成形成中間產(chǎn)品—刨切后的料條9，然后在后繼上來料軸推動下進(jìn)入組合鋸片6區(qū)，被截去兩邊沿并中間分開成為兩片對稱的凸形結(jié)構(gòu)芯板條，然后推出機(jī)體。整個(gè)過程簡潔、規(guī)范、高效率、高標(biāo)準(zhǔn)一次形制成可以拼合的橫截面為凸形條形芯條板10。
在芯條板10的加工過程中充分利用了原下腳料幾何尺寸規(guī)范的這一特點(diǎn)，從而形成機(jī)械化加工的優(yōu)勢、降低了產(chǎn)品的綜合成本，由此而講，采取廢棄原料是本次發(fā)明成功關(guān)鍵的一步。其二在于，加工專用設(shè)備決定了其真正的技術(shù)價(jià)值。所以專用成型機(jī)亦是本發(fā)明獲取成功的又一關(guān)鍵設(shè)計(jì)。
在成型機(jī)中，鏈條輸送總成3是由寬輥鏈條3A和傳動鏈輪3B組成。鏈條上設(shè)計(jì)有推料擋片3A1，當(dāng)芯軸2落入鏈條3A上后由3A1推動其進(jìn)入喂料輥總成4。喂料輥總成4即是由兩對撮動式送料輥組成，下料輥4A和上料輥4B組成一個(gè)撮動送料結(jié)構(gòu)，使半圓鞍形輥對合成一個(gè)與芯軸2外圓尺寸近以的輸送通道。下料輥4A的軸與傳動機(jī)構(gòu)相連是主動輥，上料輥4B定位在由復(fù)位簧支撐的彈性支架4C上，形成從動撮合輥，這樣在芯軸2進(jìn)入后會被撮動送進(jìn)組合刨刀5的工作區(qū)。
組合刨刀5分上下兩組，共六個(gè)滾動刨刀，其結(jié)構(gòu)位置設(shè)計(jì)見圖4圖、圖5所示，每三刨刀(5A、5B)成品字狀分布，定位機(jī)架上，每個(gè)刨刀均采用輥式機(jī)制刨刀的基本結(jié)構(gòu)，每個(gè)刨刀輥上設(shè)有三一六把刀片，刀片的吃刀量成等差數(shù)列均布。還可以在刨刀5A的設(shè)置上采用不同的結(jié)構(gòu)刨刀組合成品字形。最上或最下面的刨刀采用輥式機(jī)制刨刀。兩側(cè)邊采用定位刨刀，可分為二到四道設(shè)置，固定在機(jī)架上，利用其多道刨切完成側(cè)通臺階的加工。加工完的芯軸其上下面出現(xiàn)了階梯形結(jié)構(gòu)的芯軸9(見圖5)。刨刀的形狀結(jié)構(gòu)位置可以有多種組合分布形式，從而使生成的階梯形表面可以是凸形、 形、 形等等?？砂葱据S木質(zhì)的差異而采取多元化設(shè)計(jì)，以適應(yīng)原料的千變?nèi)f化。該料軸在后續(xù)料推動下進(jìn)入組合鋸片6的工作區(qū)，此時(shí)芯軸料9受限位轉(zhuǎn)輸輥(7A，7B)的承重和上下限位，以保證鋸片的正常工作。
在組合鋸片6區(qū)，三個(gè)平行設(shè)置的同軸6A鋸片定位在機(jī)架1上，鋸片軸6A與動力驅(qū)動機(jī)構(gòu)直接相連隨著芯軸2推進(jìn)經(jīng)刨切加工之后變成帶階梯邊的芯軸料條9，它被推入組合鋸片6工作區(qū)被三個(gè)鋸片加工成兩個(gè)對稱芯板條10，然后推上設(shè)在機(jī)架上的傳送輥7C送出成型機(jī)外，至此其成型加工結(jié)束。一根芯軸2變成2個(gè)對稱的橫截面為凸的芯板條10。
將以上加工出來的芯板條10側(cè)面階梯形涂膠，端涂膠即可拼粘成1.2×2.4米的芯面板。待加壓，加熱固化后整修平整，標(biāo)尺截裁后配上中間過渡層單板和雙面裝飾性面板，涂膠加壓固化后，再經(jīng)整形砂光標(biāo)尺裁截即可成優(yōu)質(zhì)的細(xì)木工板。
由于以上工藝有專用設(shè)備的配合；使下腳料的加工變成了規(guī)范化的大工業(yè)生產(chǎn)，可以嚴(yán)格地把握其加工質(zhì)量，并有效地降低了生產(chǎn)成本，真正實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，而且完全可以與優(yōu)質(zhì)木材加工出的產(chǎn)品相比美，所以其社會效益、環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益均十分顯著，而且其根原因于本工藝和本設(shè)備的設(shè)計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種利用單板旋動機(jī)下腳料芯軸(2)制取優(yōu)質(zhì)細(xì)木板的加工工藝，包括芯板的拼合修整，中間層(12)與表面層(13)的熱壓粘合工序，其特征在于該工藝中芯板(10)原料所采用的是單板旋切機(jī)加工后的小直徑芯軸(2)，并采用一次加工成形為縱方向上呈階梯形拼接新工序，具體工藝路線如下(1)芯軸干燥，(2)截選成型，(3)芯板拼接，(4)加粘過濾層，(5)加粘表面層，(6)砂光整形，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板加工工藝，其特征在于芯軸干燥采取自然干燥和入窯烘干兩步完成，自然干燥采取縱橫層間隔碼垛自然風(fēng)干5-7天，烘干窯內(nèi)溫度60℃-150℃，烘干5-10天，使含水量低于10％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板加工工藝，其特征在于截選成型工序中將烘干后的芯軸(2)去除廢疤爛裂部分截成20-30厘米長度，然后送入專用設(shè)備中加工成兩片相同的橫截面呈階梯形的條形芯板(10)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板加工工藝，其特征在于芯板拼接工序中將芯板條(10)兩個(gè)階梯面刷膠后交錯(cuò)對應(yīng)，橫斷面錯(cuò)位相間，拼接成一個(gè)面積為1.2×2.4米，厚13-15毫米的芯板板面，然后整形，找平，標(biāo)尺裁截，芯板在成型時(shí)可在周邊加側(cè)向壓力10-15公斤/平方厘米，上下利用循環(huán)熱油板加壓2-3公斤/平方厘米，80℃-120℃加熱固化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的優(yōu)質(zhì)細(xì)不工板加工工藝，其特征在于過渡中間層(12)加工工序中將單板以上下兩層涂膠后貼敷在加工好的芯板兩側(cè)面上，上下加熱加壓，壓力2-5公斤/平方厘米，溫度80℃-120℃，固化后，整形、標(biāo)尺、表面砂光，在面層(1 3)加工工序中，將優(yōu)質(zhì)單板涂膠后雙面貼敷在已加工好中間層的芯板兩側(cè)面上加壓3-5公斤/平方厘米，加熱85℃-120℃，3-5分鐘。
6.利用旋切機(jī)下腳料芯軸制作優(yōu)質(zhì)的細(xì)木工板專用芯板成型機(jī)，其特征在于成型機(jī)由長條狀機(jī)架(11)，按順序定位在機(jī)架(1)上的輸送鏈條總成(3)，撮合式喂料滾總成(4)，組合刨刀(5)、組合鋸片(6)和配套的從動輸送輥(7A、7B、7C)及傳動機(jī)構(gòu)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所說得到芯板成型機(jī)，其特征在于輸送鏈條總成(3)由鏈輪(3B)、寬輥鏈條(3A)組成，鏈條上每間隔35-40厘米設(shè)有一個(gè)推料擋片(3A)，主動鏈輪與傳動機(jī)構(gòu)相連，鏈條兩邊有定位機(jī)架(1)上的芯軸(2)限位導(dǎo)向板。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所說得到芯板成型機(jī)，其特征在于組合刨刀(5)由6把組成，分上下兩組對稱成品字型分布(5A，5B)，定位在機(jī)架(1)上，每個(gè)刨刀都是輥式機(jī)制刨刀結(jié)構(gòu)，每個(gè)輥上都設(shè)有3-6個(gè)刀片。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所說得到芯板成型機(jī)，其特征在于組合鋸片(6)有三片，平行同軸分布，定位在機(jī)架(1)上，鋸片軸(6A)與配套轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所說得到芯板成型機(jī)，其特征在于撮動式喂料輥(4)設(shè)有兩組，每組有與轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)相連的主動輥(4A)和帶復(fù)位驅(qū)動簧的從動軸(4B)組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及利用單板旋切機(jī)加工后的廢棄物料生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)細(xì)木工板的新工藝及專用加工設(shè)備。新的加工工藝中包括將芯軸干燥至含水量10%以下,再將其截選后放入專用設(shè)備中處理成橫截面為凸形的芯條板。再將中間過度層、面層熱壓并固化,經(jīng)整形后形成成品,本發(fā)明中還涉及專用芯板成形機(jī),該設(shè)備可以將截成標(biāo)準(zhǔn)長度的芯軸一次制成兩片橫截面為階梯形的芯板條,主要結(jié)構(gòu)由輸送鏈、撮動輪、組合刨刀和組合鋸片組成。
文檔編號B27D1/06GK1375386SQ0211772
公開日2002年10月23日 申請日期2002年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月14日
發(fā)明者王喜明 申請人:王喜明