CN106546179A - 一种圆木直径检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种圆木直径检测装置及方法，其中，圆木直径检测装置包括放置圆木的支架、位于圆木一侧、排列有多个红外传感器的传感器固定带、固定在圆木另一侧与传感器固定带位置相对应的红外线发射器、数据库模块、命令输入模块、数据采集模块和中央处理模块。通过采集红外传感器的信号数据，即可判定圆木的直径大小。将本发明装置中的中央处理模块与旋切机的控制系统连接，应用圆木旋切机中，可以实现自动控制其移动刀台的移动距离，克服了现有技术中通过人工观察控制行走台的行走位移，费时费力且误差较大的缺陷，提高工作效率。

Description

一种圆木直径检测装置及方法

技术领域

本发明涉及一种圆木直径检测装置及方法，具体涉及一种用于旋切机的圆木直径检测装置及方法。

背景技术

旋切机是生产胶合板的主要设备之一，主要作用是将圆木旋转切割成一定厚度的薄板，对圆木进行旋转切割的过程一般为：由固定在行走刀台上的传动辊和固定在底座上主动辊带动圆木不停地旋转，同时固定在行走刀台的旋切刀沿直线向圆木的圆心进给，从圆木的截面方向观察，其旋转切割的路径就像是一条螺旋线。现有的旋切机在完成一个圆木的旋切后，放上一根新的圆木，然后将行走刀台后移，通过人工观察，使行走刀台上的传动辊与底座上的主动辊之间的距离略小于圆木的直径时即停止。这种方法需要人工观察圆木直径以及行走刀台的移动距离，误差较大，且工作效率低。

发明内容

针对上述现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种圆木直径检测装置，用于旋切机中，根据检测得到的圆木直径，自动控制其行走刀台的移动位移，效率高，准确性好。

本发明的技术方案如下：一种圆木直径检测装置，包括放置圆木的支架、位于圆木一侧、排列有多个红外传感器的传感器固定带、固定在圆木另一侧与传感器固定带位置相对应的红外线发射器、数据库模块、命令输入模块、数据采集模块和中央处理模块，其中，

所述数据库模块与中央处理模块连接，用于建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系；

所述命令输入模块与中央处理模块连接，用于向中央处理模块输入命令；

所述数据采集模块一端连接红外传感器，另一端连接中央处理模块，用于采集红外传感器接收的红外线信号数据，并传输给中央处理模块；

所述中央处理模块与数据库模块、数据采集模块、红外线发射器器开关装置及旋切机的控制系统连接，根据数据采集模块获取的传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并利用红外线发射器与传感器固定带之间的位置关系，分析计算圆木的直径。

优选的，上述圆木直径检测装置中，还包括与中央处理模块连接的数据库模块，用于建立圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，所述中央处理模块接收数据采集模块获取的红外传感器的信号数据，判定传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并通过查询数据库模块中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的关系，得到待测圆木直径。

上述圆木直径检测装置中，还包括与中央处理模块连接的数据显示模块，用于显示红外传感器接收到的红外信号。

上述圆木直径检测装置中，还包括与中央处理模块连接的数据校准模块，用于去除杂光的干扰，对检测结果自动校准。

优选的，上述圆木直径检测装置中，所述数据校准模块包括杂光采集单元和杂光去除单元，其中，

所述杂光采集单元一端与杂光去除单元连接，另一端与红外传感器连接，通过命令输入模块发出杂光采集命令后，红外线发射器关闭，杂光采集单元采集红外传感器接收到的杂光信号数据；

所述杂光去除单元与中央处理模块、杂光采集单元和数据采集模块连接，根据杂光采集单元中的杂光信号数据，自动从数据采集模块中的信号数据中去除杂光干扰。

进一步的，上述圆木直径检测装置中，还包括异物检测模块，所述异物检测模块与数据采集模块、数据显示模块连接，用于检测放置圆木前数据采集模块中的红外传感器的信号数据，若检测到有红外传感器未接收到红外线，则判定传感器固定带上有异物遮挡，并通过数据显示模块提示工作人员清理杂物，若检测到所有红外传感器均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作。

进一步的，上述圆木直径检测装置中，还包括与异物检测模块连接的喷气清洁装置，所述喷气清洁装置的喷气头对着传感器固定带，当异物检测模块判定传感器固定带上有异物遮挡时，则启动喷气清洁装置，通过喷气头向传感器固定带喷气，将杂物清除。

上述圆木直径检测装置，其中，所述支架上设有传送皮带，支架一端连接旋切机的进料口，可将检测后的圆木直接传送到旋切机的旋切机构中。

上述圆木直径检测装置，其中，所述支架下方两侧设有支撑脚，所述传感器固定带位于两侧支撑脚之间。

本发明的另一目的是提供一种利用上述装置检测圆木直径的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：利用数据库模块建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系；

步骤2：将圆木放置在传感器固定带上方的支架上；

步骤3：利用命令输入模块向中央处理模块发出检测命令，红外线发射器启动，向传感器固定带发射红外线，数据采集模块采集红外传感器的信号数据；

步骤4：中央处理模块接收数据采集模块获取的红外传感器的信号数据，判定传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并通过查询数据库模块中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，得到待测圆木的直径。

上述圆木直径检测方法，其中，还包括步骤3和步骤4之间的步骤A：

数据校准：通过命令输入模块发出杂光采集命令，关闭红外线发射器，利用杂光采集单元采集红外传感器接收到的杂光信号数据；杂光去除单元根据杂光采集单元中的杂光信号数据，自动从数据采集模块中的信号数据中去除杂光干扰。

进一步的，上述圆木直径检测方法，其中，还包括步骤2之前的步骤B：

检测异物：在放置圆木前，通过命令输入模块向中央处理模块发出异物检测命令，开启红外发射器，此时数据采集模块采集红外传感器的信号数据并传送到异物检测模块，异物检测模块对信号数据进行分析，若检测到有红外传感器未接收到红外线，则判定传感器固定带上有异物遮挡，通过数据显示模块提示工作人员检查异物，若检测到所有红外传感器均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作。

进一步优选的，上述圆木直径检测方法，所述步骤B中，若异物检测模块判定传感器固定带上有异物遮挡，则执行步骤B之后的步骤C：

异物清除：向喷气清洁装置的控制电路发送命令，启动喷气清洁装置，通过喷气头向传感器固定带喷气，将杂物清除。

本发明的有益效果为：本发明在圆木的上方吊装红外线发射器，在圆木下方设置一排紧密排列的红外传感器，使用时，红外线发射器，圆木下方的红外传感器发射红外线，通过检测红外传感器接收到的红外信号数据，根据被圆木遮挡的红外传感器的数量，并利用红外线发射器与传感器固定带之间的位置关系，分析获得圆木的直径大小。将本发明装置中的中央处理模块与旋切机的控制系统连接，应用圆木旋切机中，可以实现自动控制其移动刀台的移动距离，克服了现有技术中通过人工观察控制行走台的行走位移，费时费力且误差较大的缺陷，提高工作效率。

附图说明

图1为本发明所述圆木直径检测装置的主视图。

图2为本发明所述圆木直径检测装置的俯视图。

图3为本发明中所述圆木直径检测装置的原理框图。

其中，1-支架，2-红外传感器，3-传感器固定带，4-红外线发射器，5-数据库模块，6-命令输入模块，7-数据采集模块，8-中央处理模块，9-数据显示模块，10-数据校准模块，11-杂光采集模块，12-杂光去除模块，13-异物检测模块，14-圆木，15-红外线，16-喷气清洁装置。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本实施例提供一种用于旋切机的圆木直径检测装置，包括放置圆木14的支架1、位于圆木一侧、排列有多个红外传感器2的传感器固定带3、固定在圆木另一侧与传感器固定带位置相对应的红外线发射器4、数据库模块5、命令输入模块6、数据采集模块7和中央处理模块8，其中，

所述数据库模块5与中央处理模块8连接，用于建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系；建立这种对应关系的方法有多种，本实施例在确定好红外线发射器4和传感器固定带3的位置后，通过电脑模拟逐渐增加圆木直径，然后根据红外线传感器2在不同直径圆木下方时，被遮挡的数量，建立圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系表。

所述命令输入模块6与中央处理模块8连接，用于向中央处理模块8输入命令；

所述数据采集模块7一端连接红外传感器2，另一端连接中央处理模块8，用于采集红外传感器2接收的红外线信号数据，并传输给中央处理模块8；

所述中央处理模块8与数据库模块5、数据采集模块7、红外线发射器开关装置及旋切机的控制系统连接，根据数据采集模块7获取的红外传感器2的信号数据，判定传感器固定带3上被圆木遮挡的红外传感器2的数量，并通根据数据库模块5中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，得到待测圆木直径。

使用时，先将圆木放置在支架上，通过在圆木的上方吊装红外线发射器4，在圆木下方设置一排紧密排列的红外传感器2，并建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系，从而可以根据采集红外传感器的信号数据判定圆木的直径大小。将本发明装置中的中央处理模块8与旋切机的控制系统连接，应用圆木旋切机中，可以实现自动控制其移动刀台的移动距离，克服了现有技术中通过人工观察控制行走台的行走位移，费时费力且误差较大的缺陷，提高工作效率。

作为优选的实施方式，所述圆木直径检测装置还包括与中央处理模块8连接的数据显示模块9，用于显示检测结果及各红外传感器2上的红外线信号强度。

实际工作时，红外传感器2除了能接收到红外线发射器4发出的红外线以外，也会接收到小部分工作环境中的其它光源（如日光灯）发出的光线，为了去除这些杂光对检测结果的影响，本实施例所述的圆木直径检测装置还包括与中央处理模块8连接的数据校准模块10，用于去除杂光的干扰，对检测结果自动校准。具体的，所述数据校准模块10包括杂光采集单元11和杂光去除单元12，其中，所述杂光采集单元11一端与杂光去除单元12连接，另一端与红外传感器2连接，通过命令输入模块6发出杂光采集命令后，红外线发射器4关闭，杂光采集单元11采集红外传感器2接收到的杂光信号数据；所述杂光去除单元12与中央处理模块8、杂光采集单元11和数据采集模块7连接，根据杂光采集单元11中的杂光信号数据，自动从数据采集模块7中的信号数据中去除杂光干扰，然后数据采集模块7再将数据传送给中央处理模块8。可以有效排除杂光对检测结果的干扰，提高木材直径检测结果的准确性。

另外，在实际作业中，可能会有木材碎片、树皮等杂物落在传感器固定带3上，遮挡红外线传感器2，会影响检测结果，本实施例所述的圆木直径检测装置还设有异物检测模块13，所述异物检测模块13与数据采集模块7及数据显示模块9连接，用于检测放置圆木14前数据采集模块7中的红外传感器的信号数据，若检测到有红外传感器2未接收到红外线，则判定传感器固定带3上有异物遮挡，通过数据显示模块9提示工作人员清理杂物，若检测到所有红外传感器2均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作，从而提高检测结果的准确率和本发明装置的智能化程度。

为了提高本装置的自动化水平，本实施例中，所述圆木直径检测装置还包括与异物检测模块13连接的喷气清洁装置16，所述喷气清洁装置16的喷气头对着传感器固定带3，当异物检测模块13判定传感器固定带上有异物遮挡时，则启动喷气清洁装置16，通过喷气头向传感器固定带3喷气，将杂物吹走清除。

实际应用中，本圆木直径检测装置中的支架一端连接旋切机的进料口，可通过传送机构（比如传送皮带）将检测后的圆木直接输送到旋切机的旋切机构中。

利用本实施例所述的圆木直径检测装置检测圆木直径的方法，具体包括以下步骤：

步骤1：利用数据库模块5建立圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系；

步骤2：将圆木14放置在传感器固定带3上方的支架1上；

步骤3：利用命令输入模块6向中央处理模块8发出检测命令，红外线发射器4启动，向传感器固定带3发射红外线15，数据采集模块7采集红外传感器2的信号数据；

步骤4：中央处理模块8接收数据采集模块7获取的红外传感器的信号数据，判定传感器固定带3上被圆木遮挡的红外传感器2的数量，并通过查询数据库模块5中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，得到待测圆木14的直径。

由于红外传感器2除了能接收到红外线发射器4发出的红外线以外，也会接收到小部分工作环境中的其它光源（如日光灯）发出的光线，为了去除这些杂光对检测结果的影响，上述圆木直径检测方法中步骤3和步骤4之间还设有步骤A：

数据校准：通过命令输入模块6发出杂光采集命令，关闭红外线发射器4，利用杂光采集单元11采集红外传感器接收到的杂光信号数据；杂光去除单元12根据杂光采集单元11中的杂光信号数据，自动从数据采集模块7中的信号数据中去除杂光干扰。

为了排除落在红外传感器2表面上的异物对检测结果的影响，本实施例在步骤2之前加设了步骤B：

检测异物：在放置圆木14前，通过命令输入模块6向中央处理模块8发出异物检测命令，开启红外发射器4，此时数据采集模块7采集红外传感器2的信号数据并传送到异物检测模块13，异物检测模块13对信号数据进行分析，若发现有红外传感器2未接收到红外线15，则通过数据显示模块9提示工作人员检查异物，若检测到所有红外传感器均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作。

为了进一步提高本发明检测方法的自动化水平，上述步骤B中，若异物检测模块13判定传感器固定带3上有异物遮挡，则执行步骤B之后的步骤C：

异物清除：向喷气清洁装置16的控制电路发送命令，启动喷气清洁装置16，通过喷气头向传感器固定带3喷气，将杂物清除。无需人工清除传感器固定带上的杂物，进一步提高工作效率，降低劳动强度。

本实施例在圆木的上方吊装红外线发射器，在圆木下方设置一排紧密排列的红外传感器，并建立圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，从而通过采集红外传感器的信号数据即可判定圆木的直径大小。将本发明装置中的中央处理模块与旋切机的控制系统连接，应用圆木旋切机中，可以实现自动控制其移动刀台的移动距离，克服了现有技术中通过人工观察控制行走台的行走位移，费时费力且误差较大的缺陷，提高工作效率。

以上对本发明进行了详细的介绍，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，比如，本发明中，所述传感器固定带和红外线发射器的位置可以根据需要进行调整，只要建立该位置条件下，圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系即可；另外，所述的圆木直径检测装置的数量可以是一个，也可以沿着圆木轴向平行设置多个，计算各直径检测结果的平均值作为最终检测结果，以提高检测的准确性等，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种圆木直径检测装置，其特征在于，包括放置圆木的支架、位于圆木一侧、排列有多个红外传感器的传感器固定带、固定在圆木另一侧与传感器固定带位置相对应的红外线发射器、数据库模块、命令输入模块、数据采集模块和中央处理模块，其中，

所述数据库模块与中央处理模块连接，用于建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系；

所述命令输入模块与中央处理模块连接，用于向中央处理模块输入命令；

所述数据采集模块一端连接红外传感器，另一端连接中央处理模块，用于采集红外传感器接收的红外线信号数据，并传输给中央处理模块；

所述中央处理模块与数据库模块、数据采集模块、红外线发射器器开关装置及旋切机的控制系统连接，根据数据采集模块获取的传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并利用红外线发射器与传感器固定带之间的位置关系，分析计算圆木的直径。

2.根据权利要求1所述的圆木直径检测装置，其特征在于，还包括与中央处理模块连接的数据库模块，用于建立圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，所述中央处理模块接收数据采集模块获取的红外传感器的信号数据，判定传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并通过查询数据库模块中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的关系，得到待测圆木直径。

3.根据权利要求2所述的圆木直径检测装置，其特征在于，还包括与中央处理模块连接的数据显示模块，用于显示红外传感器接收到的红外信号。

4.根据权利要求3所述的圆木直径检测装置，其特征在于，还包括与中央处理模块连接的数据校准模块，用于去除杂光的干扰，对检测结果自动校准。

5.根据权利要求4所述的圆木直径检测装置，其特征在于，所述数据校准模块包括杂光采集单元和杂光去除单元，其中，

所述杂光采集单元一端与杂光去除单元连接，另一端与红外传感器连接，通过命令输入模块发出杂光采集命令后，红外线发射器关闭，杂光采集单元采集红外传感器接收到的杂光信号数据；

所述杂光去除单元与中央处理模块、杂光采集单元和数据采集模块连接，根据杂光采集单元中的杂光信号数据，自动从数据采集模块中的信号数据中去除杂光干扰。

6.根据权利要求5所述的圆木直径检测装置，其特征在于，还包括异物检测模块，所述异物检测模块与数据采集模块、数据显示模块连接，用于检测放置圆木前数据采集模块中的红外传感器的信号数据，若检测到有红外传感器未接收到红外线，则判定传感器固定带上有异物遮挡，并通过数据显示模块提示工作人员清理杂物，若检测到所有红外传感器均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作。

7.一种圆木直径检测的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

步骤1：利用数据库模块建立圆木直径与被遮挡红外传感器的数量之间的对应关系；

步骤2：将圆木放置在传感器固定带上方的支架上；

步骤3：利用命令输入模块向中央处理模块发出检测命令，红外线发射器启动，向传感器固定带发射红外线，数据采集模块采集红外传感器的信号数据；

步骤4：中央处理模块接收数据采集模块获取的红外传感器的信号数据，判定传感器固定带上被圆木遮挡的红外传感器的数量，并通过查询数据库模块中的圆木直径与被遮挡红外传感器数量之间的对应关系，得到待测圆木的直径。

8.根据权利要求7所述的圆木直径检测方法，其特征在于，还包括步骤3和步骤4之间的步骤A：

数据校准：通过命令输入模块发出杂光采集命令，关闭红外线发射器，利用杂光采集单元采集红外传感器接收到的杂光信号数据；杂光去除单元根据杂光采集单元中的杂光信号数据，自动从数据采集模块中的信号数据中去除杂光干扰。

9.根据权利要求8所述的圆木直径检测方法，其特征在于，还包括步骤2之前的步骤B：

检测异物：在放置圆木前，通过命令输入模块向中央处理模块发出异物检测命令，开启红外发射器，此时数据采集模块采集红外传感器的信号数据并传送到异物检测模块，异物检测模块对信号数据进行分析，若发现有红外传感器未接收到红外线，则通过数据显示模块提示工作人员检查异物，若检测到所有红外传感器均正常接收红外线，则提示工作人员进行下一步操作。

10.一种旋切机，其特征在于，所述旋切机包括如权利要求1-6中任意一项所述的圆木直径检测装置。