專利名稱：電刨的木板光潔度反饋控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木工電刨，尤其是一種對(duì)被刨削木板的光潔度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并反饋控制電機(jī)刨削速度的電刨控制裝置。
背景技術(shù)：
目前，對(duì)木板進(jìn)行刨削加工的常用工具有手持式電刨、臺(tái)刨、刨板機(jī)等，它們都是采用普通的電動(dòng)機(jī)，以安裝在刀軸上的刀片旋轉(zhuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)刨削的，這樣在加工的表面留有波浪形的刀痕，這些刀痕嚴(yán)重影響了表面光潔度，一般來(lái)說(shuō)，隨著木板硬度的提高，需要提高刨刀速度才能減小刀痕保證表面光潔度?，F(xiàn)有電刨上采用的普通電動(dòng)機(jī)不能進(jìn)行速度的調(diào)節(jié)，對(duì)材質(zhì)不同硬度不同的木板采用相同的刨削速度，這樣對(duì)表面光潔度的控制不利，也容易損壞刨刀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，提供一種對(duì)木板被刨表面的光潔度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)并反饋控制電機(jī)速度的裝置，具有檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化、操作方便、刨削光潔度好的特點(diǎn)。本發(fā)明是采用如下方案實(shí)現(xiàn)的使電刨采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)刨刀的刀軸，裝置包括在電刨外殼后部安裝對(duì)準(zhǔn)木板表面的高清攝像頭，以及內(nèi)裝進(jìn)行圖像分析、光潔度對(duì)比、變頻控制的軟件的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與高清攝像頭、變頻器連接。在進(jìn)行刨削時(shí)，由攝像頭將被刨后木板表面拍攝成視頻圖像，并通過(guò)圖像采集卡生成數(shù)碼圖像文件，由軟件對(duì)圖像中木板表面的刀痕進(jìn)行分析計(jì)算得出其光潔度，再與鍵盤設(shè)定的光潔度值進(jìn)行比較，一旦低于設(shè)定值，就控制變頻器使變頻電機(jī)在進(jìn)行下次刨削加工時(shí)提高轉(zhuǎn)速。另外，還可以在電刨外殼后部布置一些比刨后木板表面略微傾斜的彩色聚光源， 使表面波峰后的陰影更為明顯，并將高清攝像頭的拍攝范圍對(duì)準(zhǔn)聚光源的投影位置，以使生成的圖像更利于分析得出光潔度值。本發(fā)明的有益效果是變頻電機(jī)方便實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；利用計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)對(duì)木板被刨后表面光潔度進(jìn)行智能檢測(cè)，操作非常方便，再利用變頻電機(jī)及時(shí)調(diào)整電機(jī)速度，由此提高刨削質(zhì)量，多次反饋調(diào)整達(dá)到理想的表面光潔度；彩色聚光源的設(shè)置可以使得到的圖像文件更利于分析得出光潔度值。


圖1為本發(fā)明電刨的木板光潔度反饋控制裝置的原理框圖。對(duì)各幅附圖中的標(biāo)號(hào)說(shuō)明如下1-彩色聚光源；2-木板表面；3-高清攝像頭； 4-計(jì)算機(jī)；5-圖像采集卡；6-圖像文件；7-軟件；8-1/0通訊接口 ；9-變頻器；10-變頻電機(jī)；11-鍵盤；12-顯示器。具體實(shí)施方案下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明電刨的木板光潔度反饋控制裝置做詳細(xì)介紹。如圖1中所示，它包括安裝在電刨外殼后部對(duì)準(zhǔn)木板表面2的高清攝像頭3、在電刨后部布置的比木板表面2高且略微傾斜的彩色聚光源1，以及內(nèi)裝進(jìn)行圖像分析、光潔度對(duì)比、變頻控制的軟件7的計(jì)算機(jī)4。安裝時(shí)將高清攝像頭3的拍攝范圍對(duì)準(zhǔn)彩色聚光源1 的投影位置，彩色聚光源1射向木板表面2，其傾斜角可以為Γ 2°，可以按木板的寬度設(shè)置一排多個(gè)。由于手持式電刨、臺(tái)刨、刨板機(jī)等各種木工刨削工具的結(jié)構(gòu)不相同，附圖中沒(méi)有畫出具體安裝結(jié)構(gòu)。使用本裝置的電刨采用變頻電機(jī)10驅(qū)動(dòng)刨刀的刀軸，變頻電機(jī)10由變頻器9控制速度，使用的計(jì)算機(jī)4還包括與高清攝像頭3連接的圖像采集卡5、與變頻器9連接的I/ 0通訊接口 8，以及設(shè)定光潔度極限值的鍵盤11和顯示器12。在進(jìn)行刨削時(shí)，隨著木板板料與刨刀的相對(duì)移動(dòng)，彩色聚光源1和高清攝像頭3也相對(duì)板料移動(dòng)；由高清攝像頭3將被刨后木板表面2拍攝成數(shù)碼視頻圖像，通過(guò)圖像采集卡 5按一定時(shí)間間隔生成不同時(shí)刻的多個(gè)圖像文件6，多個(gè)文件組合在一起代表了整條板料被刨后的圖像；將圖像文件6導(dǎo)入軟件7中，由軟件7中的圖像分析模塊對(duì)每個(gè)圖像中木板表面2的陰影(刀痕)灰度進(jìn)行分析提取擬合成表面輪廓，即波峰波谷顯示；根據(jù)此輪廓計(jì)算得出該圖像顯示的光潔度值，再組合得到整條板料的光潔度曲線，再由曲線計(jì)算出一個(gè)平均值，與通過(guò)鍵盤11設(shè)定的光潔度值輸入軟件7中的光潔度對(duì)比模塊實(shí)現(xiàn)比較；一旦低于設(shè)定值，就由軟件7中的變頻控制模塊通過(guò)I/O通訊接口 8進(jìn)行信號(hào)傳輸，控制變頻器9 使變頻電機(jī)10在下次刨削加工時(shí)提高轉(zhuǎn)速。另外，通過(guò)顯示器12顯示光潔度設(shè)定值、木板表面2光潔度曲線，特定位置的表面輪廓、整條木板的表面輪廓等數(shù)據(jù)，并保留測(cè)試結(jié)果。鑒于圖像陰影不能顯示出所有的波峰波谷情況，尤其是小的波峰波谷，且對(duì)陰影的灰度值變化分析在圖像有較大對(duì)比度時(shí)比較靈敏，因此系統(tǒng)對(duì)各種缺陷如凹坑的識(shí)別效果更好。
權(quán)利要求
1.一種電刨的木板光潔度反饋控制裝置，其特征是所述電刨采用變頻電機(jī)(10)驅(qū)動(dòng)刨刀的刀軸，變頻電機(jī)(10)由變頻器(9)控制；所述裝置包括安裝在電刨外殼后部對(duì)準(zhǔn)木板表面( 的高清攝像頭(3)，在電刨后部布置的比木板表面( 高且略微傾斜射向木板表面O)的彩色聚光源(1)，以及內(nèi)裝包括圖像分析模塊、光潔度對(duì)比模塊、變頻控制模塊的軟件(7)的計(jì)算機(jī)⑷；所述高清攝像頭(3)的拍攝范圍對(duì)準(zhǔn)彩色聚光源⑴的投影位置； 所述計(jì)算機(jī)(4)與高清攝像頭(3)、變頻器(9)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刨的木板光潔度反饋控制裝置，其特征是所述計(jì)算機(jī)(4) 通過(guò)圖像采集卡( 與高清攝像頭C3)連接、通過(guò)I/O通訊接口(8)與變頻器(9)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電刨的木板光潔度反饋控制裝置，其特征是所述裝置還包括設(shè)定輸入光潔度對(duì)比模塊的光潔度極限值的鍵盤(11)和顯示光潔度設(shè)定值、木板表面光潔度曲線，特定位置的表面輪廓、整條木板的表面輪廓的顯示器(12)。
全文摘要
一種電刨的木板光潔度反饋控制裝置。它是一種對(duì)被刨削木板的光潔度進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，并反饋控制電機(jī)刨削速度的電刨控制裝置。它是采用變頻電機(jī)驅(qū)動(dòng)刨刀的刀軸，包括在電刨外殼后部安裝對(duì)準(zhǔn)木板表面的高清攝像頭，以及內(nèi)裝進(jìn)行圖像分析、光潔度對(duì)比、變頻控制的軟件的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)與變頻器連接。在刨削時(shí)，由攝像頭將木板表面拍攝成視頻圖像，并生成數(shù)碼圖像文件，由軟件對(duì)圖像中木板表面的刀痕進(jìn)行分析計(jì)算得出其光潔度，再與設(shè)定的光潔度值進(jìn)行比較，一旦低于設(shè)定值，就控制變頻器使變頻電機(jī)在進(jìn)行下次刨削加工時(shí)提高轉(zhuǎn)速。本發(fā)明解決了現(xiàn)有電刨的電機(jī)速度不能調(diào)節(jié)得不到很好光潔度的問(wèn)題，具有檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化、刨削光潔度好的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)B27C1/14GK102225556SQ20111015622
公開(kāi)日2011年10月26日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者屠蕓 申請(qǐng)人:屠蕓