一種木材表面缺陷的智能挖補裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于木材加工檢測技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種板材表面缺陷的自動識另IJ、挖取、填補、烘干、打磨的智能挖補裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]我國現(xiàn)行的木材標(biāo)準(zhǔn)將木材缺陷分為節(jié)子、腐朽、蛀孔、裂紋等八大類，其中最常見的缺陷是節(jié)子、蛀孔，這些缺陷會影響木材表面質(zhì)量、改變木材正常性能、降低木材利用率和使用價值。
[0003]當(dāng)前國內(nèi)企業(yè)用于木材表面缺陷修補大多是一種人機結(jié)合的簡易挖補設(shè)備，由一臺手提挖掘機和一臺木塞成型機組成。通過挖掘機將木材本身的爛木、發(fā)黑、死節(jié)或開裂等不雅部分挖走，重新填補上預(yù)先車削成型的木塞，重新涂膠補上，待干后重新打磨平滑。這一工藝流程除機器為電動外，其余均為人工操作，危險性大，人工成本高，缺陷需要人眼識另IJ，結(jié)果易受人的主觀影響。
[0004]木材表面的小面積缺陷(節(jié)子、蛀孔)是木材最常見的缺陷，表面修補可通過數(shù)字圖像處理技術(shù)智能識別定位，并通過加工方法挖去，然后將直徑相同、高度相等、涂好膠的木塞自動填補到待處理木材上，并烘干、打磨，實現(xiàn)木材表面缺陷的智能檢測及挖補。它對優(yōu)化木材挖補加工工序、提高自動化程度和安全性能具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型設(shè)計的目的是提供一種用于木材表面缺陷的自動識別、挖取、填補、烘干、打磨的智能挖補裝置。
[0006]本實用新型的技術(shù)解決方案是這樣實現(xiàn)的:一種木材表面缺陷的智能挖補裝置，包括可移動平臺、挖補機構(gòu)支架、木塞、圓柱導(dǎo)軌、絲杠、滑塊螺母、菱形導(dǎo)軌、旋轉(zhuǎn)刀盤組件、壓板、內(nèi)齒輪、吸附裝置、鉆孔刀具、外齒輪、烘干裝置、打磨裝置、內(nèi)齒輪套、上蓋、步進電機、轉(zhuǎn)軸、調(diào)整墊片、檢測裝置支架、攝像頭、待處理木板、輸送鏈、支撐外鏈板、防松螺母、緊固螺母、帶兩圓柱銷的夾緊板、彈簧、機架、操作控制臺，其特征是:檢測裝置支架和挖補機構(gòu)支架依次布置在輸送鏈的垂直上方，檢測裝置支架上裝有攝像頭，挖補機構(gòu)支架上設(shè)有旋轉(zhuǎn)刀盤組件，旋轉(zhuǎn)刀盤組件用螺栓與滑塊螺母相連，可在絲杠的帶動下與滑塊螺母一起沿圓柱導(dǎo)軌和菱形導(dǎo)軌左右移動；安裝在旋轉(zhuǎn)刀盤組件中的內(nèi)齒輪齒圈上的鉆孔刀具、吸附裝置、烘干裝置和打磨裝置可在步進電機驅(qū)動下繞內(nèi)齒輪的軸線轉(zhuǎn)動;直徑相同、高度相等、涂好膠的木塞間隔地排放在可移動平臺上，將待處理木板放置在輸送鏈上，從攝像頭下方通過，攝像頭識別到待處理木板上的表面缺陷后，系統(tǒng)將此信息傳遞給操作控制臺中的控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)根據(jù)輸送鏈的運行速度，將待處理木板上的缺陷位置輸送至挖補機構(gòu)支架下方，旋轉(zhuǎn)刀盤組件中的鉆孔刀具轉(zhuǎn)動至待處理木板的表面缺陷位置將其挖除，在待處理木板上留下一個小圓孔；絲杠帶動滑塊螺母和旋轉(zhuǎn)刀盤組件移向可移動平臺上方，旋轉(zhuǎn)刀盤組件中的吸附裝置吸住木塞后，再移動到待處理木板的小圓孔上方，將木塞填入小圓孔中；內(nèi)齒輪順時針旋轉(zhuǎn)180°，將烘干裝置旋轉(zhuǎn)至待處理木板表面缺陷部位的垂直上方，對涂膠處進行烘干處理;烘干完畢后，內(nèi)齒輪順時針旋轉(zhuǎn)90°，打磨裝置對填補表面進行打磨處理，將干固的膠體及補合處毛刺磨平，此處木材表面缺陷的智能挖補工作完成;輸送鏈帶動待處理木板繼續(xù)前行，進行下一處木材表面缺陷的智能挖補。
[0007]所述輸送鏈由二條滾子鏈組成，在每條滾子鏈的外側(cè)對稱安裝有多對支撐外鏈板;將帶兩圓柱銷的夾緊板套上彈簧后安裝在支撐外鏈板上，并用防松螺母和緊固螺母固定;將待處理木板放置于多對帶兩圓柱銷的夾緊板形成的支撐平面上，多對帶兩圓柱銷的夾緊板之間的間距L可通過壓縮彈簧而改變，以適應(yīng)待處理木板的寬度變化。
[0008]所述旋轉(zhuǎn)刀盤組件中設(shè)有一對內(nèi)嚙合齒輪，外齒輪裝在轉(zhuǎn)軸上，由步進電機驅(qū)動，內(nèi)齒輪的齒圈上每相隔90°安裝有鉆孔刀具、吸附裝置、打磨裝置和烘干裝置；內(nèi)齒輪齒圈外沿嵌套在壓板和內(nèi)齒輪套之間，內(nèi)齒輪套與上蓋之間用螺釘相連，壓板和內(nèi)齒輪套之間用螺釘相連，壓板和內(nèi)齒輪套之間設(shè)有調(diào)整墊片，安裝時，通過調(diào)整墊片調(diào)整內(nèi)齒輪與內(nèi)齒輪套和壓板之間的間隙，使內(nèi)齒輪既轉(zhuǎn)動靈活，又無軸向竄動。
[0009]內(nèi)齒輪齒圈上安裝的鉆孔刀具、吸附裝置、打磨裝置和烘干裝置沿順時針方向布置，鉆孔刀具和打磨裝置布置在輸送鏈的前進方向，吸附裝置和烘干裝置布置在滑塊螺母的移動方向，并將此位置作為內(nèi)齒輪安裝的初始位置；當(dāng)待處理木板的缺陷位置停在挖補機構(gòu)支架下方后，伺服電機帶動絲杠旋轉(zhuǎn)，滑塊螺母帶動旋轉(zhuǎn)刀盤組件沿著圓柱導(dǎo)軌和菱形導(dǎo)軌左右移動;步進電機帶動轉(zhuǎn)軸上的外齒輪，驅(qū)動內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動，通過控制步進電機的步距控制內(nèi)齒輪的旋轉(zhuǎn)角度，將鉆孔刀具旋轉(zhuǎn)至待處理木板的缺陷部位的垂直上方，鉆孔刀具伸出，將缺陷挖除，在待處理木板上留下一個小圓孔;缺陷挖除完畢后，步進電機帶動轉(zhuǎn)軸上的外齒輪，驅(qū)動內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動，使得內(nèi)齒輪回到初始位置，即吸附裝置與可移動平臺上的第一個木塞處在同一直線上;絲杠旋轉(zhuǎn)，滑塊螺母帶動旋轉(zhuǎn)刀盤組件沿著圓柱導(dǎo)軌和菱形導(dǎo)軌向可移動平臺方向移動，使得吸附裝置位于木塞的垂直上方;吸附裝置向下伸出，吸盤吸住木塞;絲杠旋轉(zhuǎn)，滑塊螺母帶動旋轉(zhuǎn)刀盤組件沿著圓柱導(dǎo)軌和菱形導(dǎo)軌向待處理木板方向移動，步進電機帶動轉(zhuǎn)軸上的外齒輪，驅(qū)動內(nèi)齒輪轉(zhuǎn)動，使得吸附裝置位于待處理木板的小圓孔的垂直上方，吸附裝置將木塞壓入小圓孔，完成缺陷的填補;步進電機帶動轉(zhuǎn)軸上的外齒輪，驅(qū)動內(nèi)齒輪順時針旋轉(zhuǎn)180°，將烘干裝置旋轉(zhuǎn)至待處理木板的缺陷部位的垂直上方，對涂膠處進行烘干處理;烘干完畢后，步進電機帶動轉(zhuǎn)軸上的外齒輪，驅(qū)動內(nèi)齒輪順時針旋轉(zhuǎn)90°，將打磨裝置旋轉(zhuǎn)至缺陷部位的垂直上方，打磨裝置對填補表面進行打磨處理，將干固的膠體及補合處毛刺磨平，此處挖補工作完成。吸附裝置在可移動平臺上吸走一個木塞后，可移動平臺向前移動一個間隔，以確保吸附裝置下次的作業(yè);輸送鏈帶動待處理木板繼續(xù)前行，進行下一處木材表面缺陷的智能挖補。
[0010]所述機架的上表面設(shè)置有一個U型槽托件，輸送鏈帶著待處理木板從U型槽托件底面拖過，起著支撐輸送鏈的作用;U型槽托件的兩內(nèi)側(cè)之間的寬度剛好等于輸送鏈兩支撐外鏈板之間的寬度，使輸送鏈帶著待處理木板直線行走，并防止輸送鏈在挖補木板表面缺陷過程中產(chǎn)生移動;U型槽兩側(cè)的高度低于輸送鏈中的銷軸高度。
[0011]所述操縱控制臺的控制系統(tǒng)可檢測并控制整個工作流程，實現(xiàn)攝像頭與旋轉(zhuǎn)刀盤組件的信息同步，確保切割精度及挖補質(zhì)量;工作開始前，操作者根據(jù)所需挖補批次木板的材質(zhì)、厚度、尺寸等參數(shù)進行編程，將編輯完畢的設(shè)備運行程序?qū)氩僮骺刂葡到y(tǒng)的計算機內(nèi)，控制系統(tǒng)準(zhǔn)備工作完成;待處理木板放置到位后，操作者按動開始鍵，控制系統(tǒng)開始工作，在伺服電機帶動下，輸送鏈帶動待處理木板勻速向前運動，到達缺陷檢測系統(tǒng)下方時，攝像頭捕捉缺陷，控制系統(tǒng)記錄缺陷位置，將后續(xù)操作指令發(fā)送至挖補機構(gòu);此系統(tǒng)將木板常見缺陷的最大尺寸設(shè)置為鉆孔刀具的外徑大小，木塞的直徑與鉆孔刀具的直徑相同，木塞的高度與待處理木板的厚度相等;控制系統(tǒng)根據(jù)輸送鏈的傳輸速度，控制待處理木板的缺陷位置停在挖補機構(gòu)支架下方，控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制輸送鏈、絲杠、滑塊螺母和旋轉(zhuǎn)刀盤組件中的鉆孔刀具、吸附裝置、打磨裝置和烘干裝置的運動，實現(xiàn)完整的挖補過程;挖補完畢后，在操作系統(tǒng)控制下，輸送鏈帶動待處理木板繼續(xù)前行，進行下一處木材表面缺陷的智能挖補。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型提出的一種木材表面缺陷的智能挖補裝置主要由攝像頭與旋轉(zhuǎn)刀盤組件共同作用，實現(xiàn)各種規(guī)格木板的智能挖補。它可完成缺陷的自動化檢測，智能地挖料、補料、烘干、打磨，功能集成度高，優(yōu)化了木材挖補的工藝流程，自動化程度高，易操作，安全性能好，人工成本低。
【附圖說明】
[0013]圖1表示木材表面缺陷的智能挖補裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為圖1中A-A的剖視圖，表示裝置中帶兩圓柱銷的夾緊板夾緊待處理木板和輸送鏈在U型槽中被支承的情況。
[0015]圖3表示裝置中帶兩圓柱銷的夾緊板固定在支撐外鏈板上的示意圖。
[0016]圖4表示裝置中旋轉(zhuǎn)刀盤組件內(nèi)