一、前言

    森林資源的日益匾乏，對(duì)木材資源的綜合高效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(guò)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(wú)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(huì)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(wú)卡圓木旋切機(jī)對(duì)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(wú)卡旋切機(jī)的工作原理

    無(wú)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(duì)固定，并一起移動(dòng)，這樣旋切刀就把薄板從圓木上刨出來(lái)，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(duì)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(guò)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。從圖1可以看出，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(xiàn)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(xiàn)性關(guān)系。傳統(tǒng)圓木無(wú)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(guò)采用手動(dòng)調(diào)節(jié)旋扭或用凸輪曲線(xiàn)調(diào)節(jié)的方式改變控制器的輸入電壓來(lái)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)到精確的速度控制。