一、前言

    森林資源的日益匾乏，對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)過程中，采用傳統(tǒng)的有卡定心圓木旋切機進行加工，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，就無法在有卡旋切機上加工；而且圓木直徑較小時，圓木剛度降低，旋切單板質(zhì)量較差，這時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，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對剩余木芯進行再次旋切，使原材料得到了充分利用。

二、圓木無卡旋切機的工作原理

    無卡旋切機的工作原理示意圖如下圖所示。圓木在2個旋轉(zhuǎn)中心固定滾和1個旋轉(zhuǎn)中心移動滾的共同驅(qū)動下作旋轉(zhuǎn)運動，并由此產(chǎn)生旋切動力。驅(qū)動動滾中心支承和旋切刀相對固定，并一起移動，這樣旋切刀就把薄板從圓木上刨出來，而單板厚度則由動滾與旋切刀口間隙以及旋切刀的移動速度控制，動滾與旋切刀口的間隙是相對固定的，由機床刀口間隙調(diào)整裝置調(diào)整，取決于所旋切板材的厚度，而旋切刀的移動速度通過控制系統(tǒng)控制驅(qū)動電機的轉(zhuǎn)速，因此旋切刀的移動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)一圈所需的時間也跟著變化，因此旋切刀的移動速度是一個變值，是一種非線性關(guān)系。傳統(tǒng)圓木無心旋切機的控制主要是采用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的速度。這種旋切控制方法產(chǎn)生的板厚誤差達1mm之多。因此設(shè)計一套能夠準(zhǔn)確控制旋切刀移動速度達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)，達到精確的速度控制。