一种原木钻孔支撑机构及原木钻孔设备

摘要

本发明涉及一种原木钻孔支撑机构，属于原木加工设备技术领域，包括机架，所述机架上设有旋转组件和旋转驱动组件，所述旋转组件用于承载原木，所述旋转驱动组件驱动所述旋转组件带动原木转动。本发明还公开了一种原木钻孔设备，包括钻孔组件和如上所述的原木钻孔支撑机构；所述钻孔组件滑动安装在所述机架上，所述钻孔组件包括钻头。本发明在原木钻孔过程中钻头不容易发生偏移；不会出现钻头卡顿的情况；钻孔精度高、钻头无偏移，钻孔后的原木强度高、质量好，钻孔加工残次率低。

说明书

技术领域

本发明涉及一种原木钻孔支撑机构，还涉及一种原木钻孔设备，属于原木加工设备技术领域。

背景技术

在木结构的建筑中有很多原木支撑柱，原木含有较高的含水率，未经处理的原木含水率一般在60％-90％，根据木材材种、产地等不同因素含水率不一样，未经干燥的木材由于强度低、耐腐蚀性能低，无法直接用作支撑柱，需要对原木进行干燥。原木中存有大量的水分，在原木在干燥的过程中，原木外表面的水分首先被释放而向内收缩，而原木中心部的水分含量还较高，造成原木表里木质材料的收缩不一致，原木中心部向外四周产生较大的张力，这种张力阻止外表面的木材向内收缩，最终造成在原木的圆周表面出现向中心线的裂纹，而且干燥的越快出现裂纹的可能性越高、原木直径越大裂纹就越多，因此，原木干燥无法采用加温干燥的方式，通常采用的干燥方式是自然风干。然而，即使采用自然风干的方式，原木张裂的现象也无法完全避免，在实际的原木自然风干的干燥过程中，原木发生张裂的情况非常常见，原木张裂除了会在原木外表面形成裂缝影响美观之外，在原木的内部也形成裂缝，使原木的强度下降。为了降低原木张裂对于原木的后续应用的影响，公开号为CN103009447A的中国发明专利申请公开了一种原木防裂的方法，通过在原木的轴向中心线钻一个圆柱形的减压通孔，水分通过减压通孔和原木外表面同时释放，内外收缩一致，不易产生裂纹。公告号为CN107283574B的中国发明专利公开了一种原木干燥方法及其设备，通过在脱除树皮的原木横截面中心线位置沿原木长度方向加工至少一个通孔，使用加热棒在通孔内进行加热直至木材实时含水率达到所需含水率，并且原木没有开裂现象，实现了原木的加热干燥。

先在原木内部钻孔、再进行干燥的工艺减少了原木在干燥过程中出现裂纹的情况，解决了原木干燥的问题。因此，原木在进行干燥之前需要现在原木中间进行钻孔，现有的原木钻孔设备的钻孔过程一般是将原木固定，并且将需钻孔的中心线对准钻头，然后钻头一边转动一边朝着原木内部进给。在实际的加工过程中发现，这种钻孔过程十分不适用于原木，因为原木的长度很长，因此钻头的长度也需要很长才能将原木钻透，当钻头长度较长时，由于钻头在转动，加上钻头的重力作用，容易使钻头偏移，而且由于原木的生长差异导致原木中心线不正，原木木纹纹理不一导致致密度有差别，所以在钻头钻孔的过程中，钻头很容易发生偏摆，导致旋转中心线改变，一旦钻头发生偏摆就会出现加工中心线越来越偏的情况，可能会导致钻头卡顿无法继续钻孔甚至可能使钻头钻断，而且，即使能勉强钻孔完成，由于通孔的中心线偏移，对于后续成品的原木立柱的强度影响较大，无法使用。因此，需要一种能够加工原木通孔的钻孔设备，在钻孔过程中保证钻孔中心线不偏移，避免出现钻头卡顿或者断掉的情况。

发明内容

本发明针对现有技术的上述问题，提供一种原木钻孔支撑机构及原木钻孔设备，保证钻孔过程中的钻孔中心线不偏移，减少钻头卡顿的情况，提高钻孔效果，保证原木钻孔后的强度。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种原木钻孔支撑机构，包括机架，所述机架上设有旋转组件和旋转驱动组件，所述旋转组件用于承载原木，所述旋转驱动组件驱动所述旋转组件带动原木转动。

本发明的原木钻孔支撑机构的有益效果是：

一、本发明通过设置旋转组件和旋转驱动组件，旋转组件承载原木，旋转驱动组件驱动旋转组件带动原木旋转，在钻孔的过程中，原木绕钻孔中心线转动、钻头在原木钻孔中心线行进，实现原木钻孔，钻头始终在钻孔中心线内行进，钻头不容易发生偏移；

二、由于原木致密度差异或者钻头的自重可能会导致钻头出现偏摆时，由于原木在持续转动，一旦钻头偏摆，可以随时将钻头主动调整回来，不会出现钻头卡顿的情况；

三、本发明的钻孔精度高、钻头无偏移，减少了钻头偏移对原木强度和质量的影响，钻孔后的原木强度高、质量好，钻孔加工残次率低。

在上述技术方案的基础上，本发明为了达到使用的方便以及装备的稳定性，还可以对上述的技术方案作出如下的改进：

进一步，所述旋转组件包括回转盘和回转盘支撑机构，所述回转盘转动安装在所述回转盘支撑机构上，所述回转盘用于承载原木。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过回转盘承载原木，回转盘在回转盘支撑机构上转动，带动原木转动。

进一步，所述回转盘支撑机构包括底座，所述底座滑动安装在所述机架上，所述底座上安装有支撑轮固定架，所述支撑轮固定架上均匀设有多个支撑轮，所述回转盘转动安装在所述支撑轮之间。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：底座滑动安装在机架上，可以调整旋转组件的距离，使可以适配不同长度的原木的钻孔加工；回转盘通过支撑轮安装，回转盘的支撑稳定、转动更加顺畅。

进一步，所述回转盘上均匀设有多个夹紧组件。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过夹紧组件夹紧原木，保证钻孔过程的稳定，原木转动不会发生偏移，钻孔不偏移，钻孔效果好。

进一步，所述夹紧组件包括夹紧块和夹紧块调节件，所述夹紧块调节件沿回转盘的径向调整所述夹紧块的位置。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过夹紧块调节件可以调节夹紧块夹紧原木的位置，从而调整原木的转动中心，使本发明不仅仅可以加工原木中心处的通孔，还可以适用于加工不在原木中心处的通孔。

进一步，所述旋转驱动组件包括驱动电机和传动机构，所述传动机构包括主动轮和从动轮，所述主动轮安装在所述驱动电机的输出轴上，所述从动轮同轴安装在所述回转盘上，所述主动轮与所述从动轮传动连接。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：驱动电机驱动回转盘转动。

进一步，所述旋转组件设有至少2个，所述旋转驱动组件设有至少1个。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：2个及以上的旋转组件对于原木的承载更加稳定，旋转驱动组件设置1个可以减少动力的成本，旋转驱动组件对应旋转组件设置多个可以使原木转动更加平稳。

进一步，还包括进料组件，所述进料组件包括送料托辊和升降气缸，所述送料托辊的两端分别铰接在所述机架上和/或所述旋转组件上，所述升降气缸的活塞杆端部与所述送料托辊的辊轴铰接。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：通过送料托辊上料可以减少人工上料的劳动量，并且上料过程平稳，避免原木在上料过程中发生偏移，减少了原木固定时需要调整位置的情况；升降气缸可以调节送料托辊的高度，调节上料的高度，从而使本发明可以适用于不同直径的原木的钻孔加工，也可以避免送料托辊干涉原木的转动。

本发明还公开了一种原木钻孔设备，包括钻孔组件和如上所述的原木钻孔支撑机构；所述钻孔组件滑动安装在所述机架上，所述钻孔组件包括钻头。

本发明的原木钻孔设备的有益效果是，在钻孔过程中，原木转动钻头在原木的转动中心内行进，实现原木钻孔，钻头不容易发生偏移，钻头在行进的过程中不转动，可以减少能耗，而且避免转动带来的钻头偏摆；钻头在进行过程中转动，配合原木的转动，可以加快钻孔速度、提高钻孔效率，也更便于钻头进给中心线的主动调整。

进一步，所述钻孔组件还包括钻头驱动机构、主轴和接杆；所述钻头通过接杆与所述主轴连接，所述接杆为中空杆，所述钻头上设有连通孔，所述钻头驱动机构驱动所述钻头转动，所述钻头驱动机构与所述主轴传动连接。

采取上述进一步技术方案的有益效果是：钻头的长度可以通过接杆接长，使钻孔组件可以适配于不同长度的原木的钻孔加工；中空接杆可以在钻孔的过程中向钻头处输送气体或者水，钻头处设有与接杆相连通的连通孔，将气体或者水排至钻孔加工处，气体或者水可以冲出钻孔过程中产生的木屑，防止排屑不畅同时提高钻孔速度。

附图说明

图1为本发明的原木钻孔设备的整体结构示意图；

图2为本发明的原木钻孔设备的剖视图；

图3为图2的A处放大图；

图4为原木承载在旋转组件上时的侧向剖视图；

图5为原木承载在原木钻孔设备上的剖视图；

图6为本发明的原木钻孔过程的示意图；

图7为本发明的旋转组件和旋转驱动组件的连接关系俯视图。

附图标记记录如下：1、机架；2、回转盘；3、底座；4、支撑轮固定架；5、支撑轮；6、安装柱；7、夹紧块；8、螺杆；9、槽板；10、驱动电机；11、主动轮；12、从动轮；13、送料托辊；14、升降气缸；15、原木；16、钻头；17、钻头主轴电机；18、接杆；19、接杆安装架；20、主轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1

参见图1-6，一种原木钻孔支撑机构，包括机架1，所述机架1上设有旋转组件和旋转驱动组件，所述旋转组件用于承载原木15，所述旋转驱动组件驱动所述旋转组件带动原木15转动。

所述旋转组件包括回转盘2和回转盘支撑机构，所述回转盘2转动安装在所述回转盘支撑机构上，回转盘2的中部设有通孔，原木15穿过通孔安装。

所述回转盘支撑机构包括底座3，所述机架1上设有导轨，所述底座3的底部设有导轨滑块，所述底座3通过导轨滑块滑动安装在所述导轨上；所述底座3上安装有支撑轮固定架4，支撑轮固定架4的中部设有通孔，供原木15穿过，所述支撑轮固定架4上均匀设有多个支撑轮5，所述支撑轮固定架4上均匀设有多个安装柱6，所述支撑轮5通过轴承安装在所述安装柱6上；所述支撑轮5的外侧面设有凹槽，所述回转盘2的外侧面上设有凸棱，所述凹槽与凸棱的形状相适配，所述回转盘2转动安装在所述支撑轮5之间。

所述回转盘2上均匀设有多个夹紧组件，所述夹紧组件包括夹紧块7和夹紧块调节件，所述夹紧块7和夹紧块调节件通过槽板9安装在所述回转盘2上，所述夹紧块7滑动安装在所述槽板9上，所述夹紧块调节件为螺杆8，所述螺杆8转动安装在所述槽板9上，所述螺杆8与所述夹紧块7螺纹连接，所述螺杆8的端部朝向所述回转盘2的转动中心设置，转动螺杆8可以驱动所述夹紧块7在所述槽板9内沿回转盘的径向调整位置，回转盘的径向是指平行于回转盘转动平面的假想圆的半径方向，从而调节原木15的中心与回转盘的转动中心的距离，可以加工与原木15中心同轴的通孔，也可以加工与原木15中心不同轴的通孔。

参见图7，所述旋转驱动组件包括驱动电机10和传动机构，所述传动机构包括主动轮11和从动轮12，所述主动轮11安装在所述驱动电机10的输出轴上，所述从动轮12同轴安装在所述回转盘2上，从动轮12的中部设有通孔，供原木15穿过，所述主动轮11与所述从动轮12传动连接，驱动电机10转动带动主动轮11转动，主动轮11转动带动从动轮12转动，从动轮12转动带动回转盘2转动。

所述旋转组件设有2个，2个旋转组件可以保证承载原木15的稳定，所述旋转驱动组件设有1个，旋转驱动组件驱动其中一个旋转组件的回转盘2转动。

还包括进料组件，所述进料组件包括送料托辊13和升降气缸14，所述送料托辊13的辊轴两端分别连接铰接板，所述铰接板的另一端安装在所述机架1上或者所述旋转组件上，所述升降气缸14安装在所述机架1上或者所述旋转组件上，所述升降气缸14的活塞杆端部与所述送料托辊13的辊轴铰接，原木15放置在送料托辊13上上料至旋转组件上，升降气缸14的活塞杆伸缩可以调整送料托辊13的高度，配合不同直径的原木15的上料。

实施例2

一种原木钻孔支撑机构，与实施例1不同的是，所述旋转组件设有1个，所述旋转驱动组件设有1个，当旋转组件设有1个时，回转盘2在沿原木15长度方向上的高度可以做的比较大，保证承载原木15的稳定。所述机架1上和旋转组件上均设有进料组件，保证原木15进料的稳定。

其他与实施例1相同，不再赘述。

实施例3

一种原木钻孔支撑机构，与实施例1不同的是，所述旋转组件设有3个，所述旋转驱动组件设有1个，旋转驱动组件驱动其中一个旋转组件的回转盘2转动。

其他与实施例1相同，不再赘述。

实施例4

一种原木钻孔支撑机构，与实施例1不同的是，所述旋转驱动组件对应设有2个，每个旋转组件的回转盘2由对应的旋转驱动组件驱动转动，2个旋转驱动组件的驱动电机10同步转动。

其他与实施例1相同，不再赘述。

参见图1-6，一种原木钻孔设备，包括钻孔组件和如实施例1-4任一个所述的原木钻孔支撑机构；所述钻孔组件滑动安装在所述机架1上，原木钻孔支撑机构与钻孔组件可以设置在一个机架上，也可以分别设置在各自的机架上。

所述钻孔组件包括钻头16、主轴20、接杆18和钻头驱动机构，所述钻头16的转动中心轴与所述回转盘2的转动中心同轴，所述钻头驱动机构包括钻头主轴电机17，所述钻头主轴电机17与所述钻头16的主轴20传动连接，所述主轴20的输出端通过中空的接杆18与所述钻头16传动连接，所述钻头16的前端设有与中空接杆18相连通的连通孔(图中未示出)，连通孔设置在钻头16的切削刃之间，连通孔可以设置多个，优选的，切削刃之间均设有连通孔；接杆18的直径小于钻头16的直径，通过接杆18可以向钻头16切削处通气体或者水，使木屑从接杆18外侧排出；所述机架1上还设有接杆安装架19，所述接杆18转动安装在接杆安装架19上，接杆18可以在钻孔的过程中根据原木15长度通过多个接杆18连接接长(参见图6)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。