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個旋轉中心固定滾和1個旋轉中心移動滾的共同驅動下作旋轉運動，并由此產(chǎn)生旋切動力。驅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，由機床刀口間隙調整裝置調整，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)控制驅動電機的轉速，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，由于驅動滾的旋轉速度是恒定的，即圓木的旋轉線速度恒定，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系列電磁調速器變頻調速的方法，通過采用手動調節(jié)旋扭或用凸輪曲線調節(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。因此設計一套能夠準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)設計的基本思路是：

(1) 建立準確的數(shù)學模型；

(2) 接管原有的速度控制系統(tǒng)，達到精確的速度控制。