CN110015538A - 一种原木输送线及原木直径检测方法 - Google Patents

一种原木输送线及原木直径检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种原木输送线及原木直径检测方法，包括型材支撑座，型材支撑座上设置有输送线部件，还包括阻挡机构、顶升机构和原木直径检测机构；阻挡机构包括阻挡气缸、阻挡气缸安装板、阻挡支撑杆、橡胶棒一、橡胶棒二和锁紧螺母，阻挡机构的作用是阻挡原木向前运动；顶升机构包括顶升安装板、顶升气缸座一、顶升气缸座二、顶升气缸、顶升过渡板和顶升块，顶升机构作用是使原木脱离双排链轮滚筒面；原木直径检测机构包括红外安装支撑件、红外发射源、环形支撑架和红外感光器件，原木直径检测机构作用是检测并计算出原木直径；利用红外红线和红外光敏电阻以及固定阻值的特性，控制箱总体测量并通过公式计算得出原木直径。

Description

一种原木输送线及原木直径检测方法
技术领域
本发明涉及一种原木加工技术，具体涉及一种原木输送线及原木直径检测方法。
背景技术
在原木加工过程中，对原木进行切段后，再对原木进行后续剖面、加工处理以及分类放置等工序，但是不同直径的原木在进行上述工序加工时，则需要更换不同的刀具甚至要到不同工位去加工，现有技术则需要工人停止当前工作，然后更换不同需求的刀具组合才能进行加工。
现有技术不足之处就在于如此频繁更换刀具，不仅浪费大量时间，对刀具和机床的损耗也是巨大的，并且加工效率很低。
发明内容
本发明的目的在于对现有技术的不足之处，提供一种原木输送线及原木直径检测方法。
为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案实现：
一种原木输送线及原木直径检测方法，包括型材支撑座(1)、输送线部件、阻挡机构、顶升机构和原木直径检测机构；所述阻挡机构、顶升机构和原木直径检测机构安装在输送线部件上；各机构相对独立，所有机构的运动配合由控制箱总体(33)进行控制。
所述输送线部件包括输送线型材一(2)、输送线型材二(3)、型材挡边一(4)、型材挡边二(5)、双排链轮滚筒(6)、滚筒链条(7)、型材封板(8)、型材连接件(9)、电机链条(10)、电机安装板(11)、电机(12)、电机滚子链轮(13)、电机垫片(14)和电机封板(15)；所述输送线型材一(2)和输送线型材二(3)安装在型材支撑座(1)上；所述输送线型材一(2)、输送线型材二(3)和型材支撑座(1)之间均用型材连接件(9)连接；所述双排链轮滚筒(6)按一定间距安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间；所述双排链轮滚筒(6)之间用滚筒链条(7)相连；所述型材封板(8)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)的两端；所述型材挡边一(4)安装在输送线型材一(2)上；所述型材挡边二(5)安装在输送线型材二(3)上；所述电机(12)安装在电机安装板(11)上；所述电机安装板(11)安装在型材支撑座(1)上；所述电机滚子链轮(13)安装在电机(12)输出轴上；所述电机垫片(14)安装在电机(12)输出轴，并且与电机滚子链轮(13)相连；所述电机封板(15)安装在电机(12)输出轴端，并且与电机垫片(14)相连；所述电机滚子链轮(13)和双排链轮滚筒(6)的链轮用电机链条(10)相连；所述双排链轮滚筒(6)上放置着原木(16)；所述电机(12)与控制箱总体(33)通过电线相连。
所述阻挡机构包括阻挡气缸(17)、阻挡气缸安装板(18)、阻挡支撑杆(19)、橡胶棒一(20)、橡胶棒二(21)和锁紧螺母(22)；所述阻挡气缸安装板(18)安装于输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述阻挡气缸(17)安装在阻挡气缸安装板(18)上；所述阻挡支撑杆(19)安装在阻挡气缸(17)上；所述橡胶棒一(20)和橡胶棒二(21)安装在阻挡支撑杆(19)上；所述锁紧螺母(22)安装在阻挡支撑杆(19)的两端；所述阻挡气缸(17)与控制箱总体(33)通过电线相连。
所述原木输送线包括两个相同的顶升机构，两个顶升机构按一定距离以相同的方式安装；所述顶升机构包括顶升安装板(23)、顶升气缸座一(24)、顶升气缸座二(25)、顶升气缸(26)、顶升过渡板(27)和顶升块(28)；所述顶升安装板(23)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述顶升过渡板(27)安装在顶升气缸(26)的推板上；所述顶升块(28)安装在顶升过渡板(27)上；所述顶升气缸(26)安装在顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)之间；所述顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)安装在顶升安装板(23)上；所述顶升气缸(26)与控制箱总体(33)通过电线相连。
所述原木直径检测机构包括红外安装支撑件(29)、红外发射源(30)、环形支撑架(31)和红外感光器件(32)；所述红外安装支撑件(29)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述红外发射源(30)安装在红外安装支撑件(29)上；所述环形支撑架(31)安装在型材挡边一(4)和型材挡边二(5)上；所述红外感光器件(32)安装在环形支撑架(31)上，所述原木(16)在红外感光器件(32)和红外发射源(30)之间；所述红外发射源(30)和红外感光器件(32)均与控制箱总体(33)通过电线相连。
所述原木直径检测方法由红外发射源(30)向上发射红外线照射到原木(16)和红外感光器件(32)上；一部分光被原木(16)所遮挡，另一部分照射到红外感光器件(32)上；其中切线光线1和切线光线2是与原木(16)左右相切的极限两束红外光线；所述红外感光器件(32)由固定阻值条和红外光敏电阻条通过电路板上的电路并联而成；被照射的红外感光器件(32)的红外光敏电阻部分电阻值迅速下降到基本为零，从而短路一部分固定阻值条的电阻，使得红外感光器件(32)两端测量电压发生改变；所述红外感光器件(32)两端测量的电压与固定阻值条的电阻长度成线性关系；由控制箱总体(33)的计算模块得到被原木(16)遮挡部分的环形支撑架(31)的弧长和被原木(16)所遮挡弧长对应的环形支撑架(31)圆心角的角度；环形支撑架(31)的圆心角是由切线光线1和切线光线2在环形支撑架(31)圆周上所形成的圆周角的两倍；所述红外发射源(30)在环形支撑架(31)的圆周上，而顶升机构顶升原木(16)的高度是一个固定值，通过三角函数和数学公式在控制箱总体(33)的计算模块中计算出被测原木(16)的直径。
在上述技术方案中，本发明提供了一种原木输送线及原木直径检测方法，在测量并计算出被测原木直径，方便于不同直径的原木分类加工和分类放置，如此使得相同直径的原木在同一机床不需要更换刀具进行加工和不同直径的原木放置在一起，如此节省时间来提高加工效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的原木输送线俯视图；
图2为本发明实施例提供的原木输送线P-P剖视图；
图3为本发明实施例提供的原木输送线R-R剖视图；
图4为本发明实施例提供的原木直径检测方法示意图；
图5为本发明实施例提供的红外感光器件展开图。
附图标记说明：
1-型材支撑座 2-输送线型材一 3-输送线型材二 4-型材挡边一 5-型材挡边二6-双排链轮滚筒 7-滚筒链条 8-型材封板 9-型材连接件 10-电机链条 11-电机安装板12-电机 13-电机滚子链轮 14-电机垫片 15-电机封板 16-原木 17-阻挡气缸 18-阻挡气缸安装板 19-阻挡支撑杆 20-橡胶棒一 21-橡胶棒二 22-锁紧螺母 23-顶升安装板 24-顶升气缸座一 25-顶升气缸座二 26-顶升气缸 27-顶升过渡板 28-顶升块 29-红外安装支撑件 30-红外发射源 31-环形支撑件 32-红外感光器件 33-控制箱总体。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的具体描述，但它们不是对本发明的限制：
如图1、图2和图3所示，本发明实施例提供一种原木输送线，包括型材支撑座(1)、输送线部件、阻挡机构、顶升机构和原木直径检测机构；输送线部件包括输送线型材一(2)、输送线型材二(3)、型材挡边一(4)、型材挡边二(5)、双排链轮滚筒(6)、滚筒链条(7)、型材封板(8)、型材连接件(9)、电机链条(10)、电机安装板(11)、电机(12)、电机滚子链轮(13)、电机垫片(14)和电机封板(15)；所述输送线型材一(2)和输送线型材二(3)安装在型材支撑座(1)上；所述输送线型材一(2)、输送线型材二(3)和型材支撑座(1)之间均用型材连接件(9)连接；所述双排链轮滚筒(6)按一定间距安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间；所述双排链轮滚筒(6)之间用滚筒链条(7)相连；所述型材封板(8)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)的两端；所述型材挡边一(4)安装输送线型材一(2)上；所述型材挡边二(5)安装在输送线型材二(3)上；所述电机(12)安装在电机安装板(11)上；所述电机安装板(11)安装在型材支撑座(1)上；所述电机滚子链轮(13)安装在电机(12)输出轴上；所述电机垫片(14)安装在电机(12)输出轴，并且与电机滚子链轮(13)相连；所述电机封板(15)安装在电机(12)输出轴端，并且与电机垫片(14)相连；所述电机滚子链轮(13)和双排链轮滚筒(6)的链轮用电机链条(10)相连；所述双排链轮滚筒(6)上放置着原木(16)；所述电机(12)与控制箱总体(33)通过电线相连；当控制箱总体(33)给电机(12)工作电流时，电机(12)带动电机滚子链轮(13)运动；电机滚子链轮(13)通过电机链条(10)与双排链轮滚筒(6)的链轮相连带动双排链轮滚筒(6)运动；原木(16)在双排链轮滚筒(6)的运动中向前运动。
如图1和图2所示，阻挡机构包括阻挡气缸(17)、阻挡气缸安装板(18)、阻挡支撑杆(19)、橡胶棒一(20)、橡胶棒二(21)和锁紧螺母(22)；所述阻挡气缸安装板(18)与输送线型材一(2)和输送线型材二(3)相连接，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述阻挡气缸(17)安装在阻挡气缸安装板(18)上；所述阻挡支撑杆(19)安装在阻挡气缸(17)上；所述橡胶棒一(20)和橡胶棒二(21)安装在阻挡支撑杆(19)上；所述锁紧螺母(22)安装在阻挡支撑杆(19)的两端；所述阻挡气缸(17)与控制箱总体(33)通过电线相连；当阻挡气缸(17)接收控制箱总体(33)传来的电信号时，阻挡气缸(17)向上运动到达最大行程处；原木(16)接触到橡胶棒一(20)和橡胶棒二(21)时，由阻挡支撑杆(19)绕着阻挡气缸(17)在原木(16)的推力下摆动角度，以此方式完成对原木(16)缓冲和阻挡的作用；阻挡动作完成后阻挡气缸(17)给控制箱总体(33)电信号，控制箱总体(33)再把该信号传递给两个顶升机构的顶升气缸(26)准备对原木(16)进行顶升运动；当原木直径检测机构完成直径测量后，阻挡气缸(17)在得到控制箱总体(33)的电信号后，阻挡气缸(17)向下运动并且返回初始位置。
如图1、图2和图3所示，原木输送线包括两个相同的顶升机构，两个顶升机构按一定距离以相同的方式安装并且同步做顶升运动；所述顶升机构包括顶升安装板(23)、顶升气缸座一(24)、顶升气缸座二(25)、顶升气缸(26)、顶升过渡板(27)和顶升块(28)；所述顶升安装板(23)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述顶升过渡板(27)安装在顶升气缸(26)的推板上；所述顶升块(28)安装在顶升过渡板(27)上；所述顶升气缸(26)安装在顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)之间；所述顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)安装在顶升安装板(23)上；所述顶升气缸(26)与控制箱总体(33)通过电线相连；当阻挡机构完成阻挡之后，控制箱总体(33)给两个顶升机构的顶升气缸(26)工作电信号；顶升气缸(26)推动顶升过渡板(27)和顶升块(28)向上运动到最大行程处，使得原木(16)脱离双排链轮滚筒(6)的工作面，等待原木直径测量机构对原木(16)进行直径测量；当直径测量结束后，两个顶升机构的顶升气缸(26)接收到控制箱总体(33)的电信号时，顶升气缸(26)向下运动并且返回初始位置。
如图1、图2、图3和图5所示，原木直径检测机构包括红外安装支撑件(29)、红外发射源(30)、环形支撑架(31)和红外感光器件(32)；所述红外安装支撑件(29)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间，且位于双排链轮滚筒(6)的下方；所述红外发射源(30)安装在红外安装支撑件(29)上；所述环形支撑架(31)安装在型材挡边一(4)和型材挡边二(5)上；所述红外感光器件(32)安装在环形支撑架(31)上，所述原木(16)在红外感光器件(32)和红外发射源(30)之间；所述红外发射源(30)和红外感光器件(32)的两端均与控制箱总体(33)通过电线相连；当两个顶升机构的顶升气缸(26)把原木(16)顶升到最大行程处时，红外发射源(30)发射的红外线照射到原木(16)上，同时一部分红外线照射到红外感光器件(32)上；由于红外感光器件(32)由固定阻值条和红外光敏电阻条通过电路板并联；当红外光线照射到红外感光器件(32)的红外光敏电阻时使得红外感光器件(32)两端测量电压发生改变；红外感光器件(32)两端的电压由控制箱总体(33)中电器元件测得，经控制箱总体(33)的计算模块计算出没有被红外线照射的弧长长度L；由控制箱总体(33)的计算模块根据给出的原木直径检测公式计算得出被测原木(16)的直径；当得到原木(16)的直径数据后控制箱总体(33)发送电信号给两个顶升机构的顶升气缸(26)；顶升气缸(26)向下运动并且返回初始位置。
如图1、图2、图3、图4和图5所示，红外感光器件(32)中红外光敏电阻条和固定阻值条通过电路板并联起来；当有红外光线照射红外光敏电阻条弧长L1和L2部分时，红外光敏电阻迅速下降到基本为零；通过与固定阻值条的并联从而使被照射L1和L2的这部分固定阻值条短路，进而使得测量红外感光器件(32)两端的电压即为弧长L这部分的固定阻值条电压，由控制箱总体(33)电器元件测量得到变化的电压；图5中电路板刻录有电路通路，红外感光器件(32)两端电压与没有被照射弧长L的长度成一次线性关系；原木直径检测机构中红外发射源(30)的发射窗口在环形支撑架(31)形成的圆的圆周上，并且和红外感光器件(32)的圆心以及原木(16)的圆心在R-R剖视图中位于同一竖直线上；其中两个顶升机构中的顶升块(28)的圆弧中心在R-R剖面图中的投影也在这个条直线上；在测量时红外发射源(30)发射广角红外线，其中两束光线切线光源1和切线光源2是与被测原木(16)相切的两条光束，弧长L1与弧长L2被红外线所照射造使得弧长L1和弧长L2两部分固定阻值条被短路；测量得到红外感光器件(32)两端的电压，经控制箱总体(33)计算得到所需弧长L的长度；再由图4中原木直径检测示意图的几何关系，根据三角函数的计算得到被测原木(16)的直径长度。
如图4所示，原木直径的测量公式如下：
由红外感光器件(32)两端电压变化，经过控制箱总体(33)计算模块得出的弧长L，经由原始公式计算推导得出圆心角
其中，r表示环形支撑架的半径，r为固定值，φ2为弧长L所对应的圆心角角度；
由同圆上，圆心角是其所对应圆周角的两倍可知
其中，φ为∠BAO2的角度，φ1为弧长L所对应的圆周角的角度；
由直角三角形△ABO2的三角函数公式可得，
其中，d为原木(16)半径，H为原木(16)被顶升机构顶升到位的位置与红外发射源窗口的距离，H为固定值；
结合公式①、②和③可得
变换公式④得出，原木(16)半径
由原木(16)的直径D＝2d,则原木直径
由此可以得出原木(16)直径只与弧长L有关，其中H与r都是固定值。
如图1、图2和图3所示，最后用文字流程来对本发明进行最后说明：
原木(16)被允许通过；红外感光器件(32)两端电压有较大且不稳定的变化，控制箱总体(33)给阻挡机构工作指令信号；阻挡机构接收电信号阻挡到位，阻挡气缸(17)的阻挡支撑杆(19)摆动角度完成阻挡；两个顶升机构开始工作，顶升气缸(26)向上运动达到最大行程；原木直径测量机构进行直径测量，获取红外感光器件(32)两端稳定电压值并通过控制箱总体(33)的计算模块得出所需弧长L；由控制箱总体(33)计算模块根据提供公式计算得出原木(16)直径；两个顶升机构的顶升气缸(26)接收电信号，顶升气缸(26)开始下降返回初始位置；阻挡气缸(17)接收控制箱总体(33)电信号，阻挡气缸(17)开始下降允许原木(16)通过；红外感光器件(32)两端电压回到初始状态，表明原木(16)的直径检测完成并且全部通过；下一原木(16)被允许过来检测直径。
本发明实施例所提供的一种原木输送线及原木直径检测方法适用于所述原木(16)，同时也适用与类似结构的圆柱状物体；关于原木(16)直径在本实施例中只是一种形式，本发明所能够测量的直径可以根据工厂所拥有不同直径的圆柱状物体来进行阶段的分类，但原理与检测方法都是本发明实施例所能提供的依据。
总之，本实施例只是本发明中的一种表现形式，凡依照本发明申请专利的范围所做的均等变化与修饰，皆应属于本发明的范围。

Claims (4)

1.一种原木输送线及原木直径检测方法，其特征在于，包括型材支撑座(1)、输送线部件、阻挡机构、顶升机构和原木直径检测机构；所述阻挡机构包括阻挡气缸(17)、阻挡气缸安装板(18)、阻挡支撑杆(19)、橡胶棒一(20)、橡胶棒二(21)和锁紧螺母(22)；阻挡气缸安装板(18)安装于输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间；阻挡气缸(17)安装于阻挡气缸安装板(18)；阻挡支撑杆(19)安装于阻挡气缸(17)；橡胶棒一(20)和橡胶棒二(21)包裹在阻挡支撑杆(19)上；锁紧螺母(22)安装于阻挡支撑杆(19)。
2.根据权利要求1所述的一种原木输送线及原木直径检测方法，其特征在于，顶升机构包括顶升安装板(23)、顶升气缸座一(24)、顶升气缸座二(25)、顶升气缸(26)、顶升过渡板(27)和顶升块(28)；顶升安装板(23)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间；顶升过渡板(27)安装于顶升气缸(26)；顶升块(28)安装于顶升过渡板(27)；顶升气缸(26)安装在顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)之间；顶升气缸座一(24)和顶升气缸座二(25)安装在顶升安装板(23)上。
3.根据权利要求1所述的一种原木输送线及原木直径检测方法，其特征在于，原木直径检测机构包括红外安装支撑件(29)、红外发射源(30)、环形支撑架(31)和红外感光器件(32)；红外安装支撑件(29)安装在输送线型材一(2)和输送线型材二(3)之间；红外发射源(30)安装于红外安装支撑件(29)；环形支撑架(31)安装在型材挡边一(4)和型材挡边二(5)上；红外感光器件(32)安装于环形支撑架(31)。
4.根据权利要求1所述的一种原木输送线及原木直径检测方法，其特征在于，原木直径检测方法由红外发射源(30)向上发射红外线照射到原木(16)和红外感光器件(32)上；红外感光器件(32)由固定阻值条和红外光敏电阻条通过电路板上的电路并联而成；经控制箱总体(33)测量得到红外感光器件(32)两端测量的电压并且计算得到被原木(16)遮挡部分的环形支撑架(31)的弧长；通过控制箱总体(33)计算得到被原木(16)所遮挡弧长的圆心角以及圆周角；通过三角函数和数学公式在控制箱总体(33)的计算得出被测原木(16)的直径。
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