CN112747788A - 木板检测设备及木板生产线 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及一种木板检测设备及木板生产线，木板检测设备包括载台、除尘装置、平整度检测装置、表面缺陷检测装置、含水率检测装置、剔除分拣装置和控制器，载台上设置有用于带动木板移动的输送链，输送链包括多个用于夹持木板的夹持工位；除尘装置、平整度检测装置、表面缺陷检测装置、含水率检测装置、剔除分拣装置安装在载台上分别与控制器通信连接，表面缺陷检测装置用于检测木板的正反两侧表面；剔除分拣装置靠近输送链的末端。本发明提出的木板检测设备通过联合决策的方法对木板快速检测，提高了检测效率和检测精度，解决了现有技术中木板检测存在的检测精度低、检测效率低的问题。

Description

木板检测设备及木板生产线

技术领域

本发明属于木板生产技术领域，具体涉及一种木板检测设备及木板生产线。

背景技术

由于树木在生长过程中以及加工过程中会产生多种表面缺陷，因此在木地板加工行业，质量检测涉及到多个生产环节，例如平整度检测、表面缺陷检测、水分检测、分色等，目前质量检测都是依靠人工检验，存在着“品控难”和“管控难”的问题。

一方面，质检环节生产工序复杂，包括来料片检、窑后片检、板面修补、成品分色等，各个工序都非常依赖人工，人力成本较高，工人视觉心理疲劳还会造成检测精度的下降，导致了品控难的问题；另一方面，许多生产环节和成品的品质把控缺少标准，或虽有标准但工人层面难以执行，因此木材加工厂、木地板加工厂和客户之间难以对齐标准。因此，现有技术中木板检测存在检测精度低、检测效率低的问题。

发明内容

本发明的目的是至少解决现有技术中木板检测存在检测精度低、检测效率低的问题。该目的是通过以下技术方案实现的：

本发明第一方面提出了一种木板检测设备，包括：

载台，所述载台上设置有用于带动木板移动的输送链，所述输送链包括多个用于夹持所述木板的夹持工位；

除尘装置，所述除尘装置安装在所述载台上；

平整度检测装置，所述平整度检测装置安装在所述载台上；

表面缺陷检测装置，所述表面缺陷检测装置安装在所述载台上并用于检测所述木板的正反两侧表面；

含水率检测装置，所述含水率检测装置安装在所述载台上；

剔除分拣装置，所述剔除分拣装置安装在所述载台上并靠近所述输送链的末端；

控制器，所述控制器与所述输送链、所述除尘装置、输送平整度检测装置、所述表面缺陷检测装置、所述含水率检测装置以及所述剔除分拣装置通信连接。

根据本发明实施例的木板检测设备，通过在载台上设置输送链，带动木板沿设定方向移动，依次经过设置在载台上的除尘装置、平整度检测装置、表面缺陷检测装置、含水率检测装置，从而实现对木板各方面待测参数进行检测，并通过与上述各个检测装置通信连接的控制器判断木板是否符合设定标准，最后可以利用剔除分拣装置对不合标准的木板剔除；本发明实施例提出的木板检测设备通过联合决策的方法对木板快速检测，提高了检测效率和检测精度，从而解决了现有技术中木板检测存在的检测精度低、检测效率低的问题。

另外，根据本发明实施例的木板检测设备，还可以具有如下的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述载台上还设置有上料框，所述上料框安装在所述输送链的起始端。

在本发明的一些实施例中，所述除尘装置包括除尘罩、吸尘泵和储尘盒，所述除尘罩位于所述输送链的上方，所述除尘罩落在所述输送链上的投影至少覆盖一个所述木板，所述吸尘泵和所述储尘盒位于所述输送链的下方并与所述除尘罩连通。

在本发明的一些实施例中，所述平整度检测装置包括3D结构光扫描仪，所述3D结构光扫描仪位于所述输送链的上方。

在本发明的一些实施例中，所述表面缺陷检测装置的数量设置有两个，每个所述表面缺陷检测装置包括相机阵列和光源，所述相机阵列和所述光源位于所述输送链的上方。

在本发明的一些实施例中，所述木板检测设备还包括翻转装置，所述翻转装置安装在所述载台上并位于两个所述表面缺陷检测装置之间，所述翻转装置用于对所述木板进行翻面。

在本发明的一些实施例中，所述翻转装置包括滚轮，所述滚轮的轴线垂直于所述木板的移动方向，所述滚轮与所述木板相配合并能够带动所述木板翻转180°。

在本发明的一些实施例中，所述含水率检测装置包括微波水分仪，所述微波水分仪位于所述输送链的上方。

在本发明的一些实施例中，所述剔除分拣装置包括丝杆传动组件，所述丝杆传动组件用于沿垂直于所述木板的移动方向将所述木板推离所述输送链。

本发明第二方面提出了一种木板生产线，所述木板生产线包括根据上述任一实施例所述的木板检测设备。

本发明实施例的木板生产线具有与上述任一实施例中木板检测设备相同的优点，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例的木板检测设备的结构示意图；

图2为图1所示木板检测设备的另一侧的主视图；

图3为图1所示木板检测设备的俯视图。

附图中各标记表示如下：

100、木板检测设备；1000、木板；

10、上料框；

20、除尘装置；21、除尘罩；22、储尘盒；23、吸尘泵；

30、平整度检测装置；

40、上表面缺陷检测装置；41、第一相机阵列；42、第一光源；

50、输送链；

60、翻转装置；

70、下表面缺陷检测装置；71、第二相机阵列；72、第二光源；

80、含水率检测装置；

90、剔除分检装置。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解的是，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反的，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。

尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段，但是，这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出，否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此，以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。

为了便于描述，可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系，这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“下方”、“上面”、“上方”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。例如，如果在图中的装置翻转，那么描述为“在其它元件或者特征下面”或者“在其它元件或者特征下方”的元件将随后定向为“在其它元件或者特征上面”或者“在其它元件或者特征上方”。因此，示例术语“在……下方”可以包括在上和在下的方位。装置可以另外定向(旋转90度或者在其它方向)并且文中使用的空间相对关系描述符相应地进行解释。

如图1至图3所示，本发明第一方面的实施例提出了一种木板检测设备100，该木板检测设备100包括载台、除尘装置20、平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80、剔除分拣装置90和控制器，载台上设置有用于带动木板移动的输送链50，输送链50包括多个用于夹持木板1000的夹持工位；除尘装置20、平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80、剔除分拣装置90安装在载台上，表面缺陷检测装置用于检测木板1000的正反两侧表面；剔除分拣装置90靠近输送链50的末端；控制器与输送链50、除尘装置20、输送平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80以及剔除分拣装置90通信连接。

本发明实施例提出的木板检测设备100，通过在载台上设置输送链50，带动木板1000沿设定方向移动，依次经过设置在载台上的除尘装置20、平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80，从而实现对木板1000各方面待测参数进行检测，并通过与上述各个检测装置通信连接的控制器判断木板1000是否符合设定标准，最后可以利用剔除分拣装置90对不合标准的木板1000剔除；本发明实施例提出的木板检测设备100通过联合决策的方法对木板1000快速检测，提高了检测效率和检测精度，从而解决了现有技术中木板1000检测存在的检测精度低、检测效率低的问题。

具体地，如图1所示，载台上设置的输送链50用于输送木板1000，输送链50能够带动多个木板1000沿设定的方向移动，使各个木板1000依次经过检测装置被检测，木板1000可以通过人工放置在输送链50上，也可以通过机械装置放置在输送链50上，从而进一步提高木板检测设备100的自动化和检测效率。需要说明的是，本实施例中设定的方向指的是输送链50的运行方向，具体可以是输送链50整体的长度方向。

在本发明的一些实施例中，载台上还设置有上料框10，上料框10安装在输送链50的起始端，上料框10用于储存待检测的木板1000，并用于将木板1000传递到输送链50上。示例性地，多个木板1000在上料框10内层叠设置，上料框10的底部可以设置有开口，开口面向输送链50，随着输送链50的运动，上料框10中位于最下方的木板1000可以被传递到输送链50上。

进一步地，上料框10的底部还可以设置有托举件，托举件用于在第一工况下抵靠在上料框10的开口处，防止位于最下方的木板1000掉落，托举件与控制器通信连接，当需要将木板1000传递到输送链50时，托举件在控制器的控制下进入第二工况，具体可以朝远离开口的方向移动，从而使木板1000可以落在输送链50上。

在另一种可选的实施方式中，输送链50上可以设置有能够从上料框10中取出木板1000的取料机构，取料机构与控制器通信连接，从而在控制器的控制下启动，并按设定的时间间隔取出木板1000。

本实施了中输送链50上设置有多个夹持工位，如图1和图3所示，夹持工位沿输送链50的运行方向间隔排布，具体可以设置为均匀排布，由此保证对每个夹持工位上的木板1000进行精确检测；每个夹持工位包括分别位于输送链50两侧的两组卡爪，每组卡爪设置有两个，也就是说，每个木板1000被四个卡爪卡紧后沿设定的方向移动，从而避免木板1000脱落以及便于后续各个检测装置对每块木板1000进行检测。

进一步地，在本发明的一些实施例中，除尘装置20包括除尘罩21、吸尘泵23和储尘盒22，如图1和图2所示，除尘罩21位于输送链50的上方，除尘罩21落在输送链50上的投影至少覆盖一个木板1000，吸尘泵23和储尘盒22位于输送链50的下方并与除尘罩21连通。

具体地，除尘装置20设置在靠近输送链50的起始端的位置，在上述实施方式的基础上，除尘装置20靠近上料框10设置，本实施例中除尘装置20用于去除进入输送链50的木板1000上附着的灰尘木屑等杂质，由此，避免了杂质影响后续的检测工序的精确度，本实施例中，吸尘泵23与除尘罩21相连通，木板1000表面上的杂质会被吸尘泵23抽出并暂时存放在储尘盒22中，工作人员可以定时对储尘盒22进行清理。

木板1000在经过除尘装置20的清理后可以依次经过平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80，平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80的安装顺序可以根据实际情况进行排列，示例性地，如图1所示，木板1000可以先通过平整度检测装置30，然后经过表面缺陷检测装置，最后经过含水率检测装置80。

由于平整度检测装置30、表面缺陷检测装置、含水率检测装置80均与控制器通信连接，因此当平整度检测装置30检测到某个木板1000的平整度不符合标准并将信号传递给控制器后，控制器可以向后续的表面缺陷检测装置和含水率检测装置80传递不进行检测的信号，当该木板1000被输送到剔除分拣装置90后，可以直接被剔除分拣装置90剔除，从而节省检测时间，进一步提高检测效率。

或者，当被检测的木板1000的平整度符合标准，但在表面缺陷检测装置进行检测时，检测到该木板1000的表面具有不符合设定范围的缺陷，则控制器可以向后续的含水率检测装置80传递不进行检测的信号，当该木板1000被输送到剔除分拣装置90后，可以直接被剔除分拣装置90剔除，从而节省检测时间，进一步提高检测效率。

具体地，在控制器的控制下，经过除尘的木板1000会由输送链50运送到平整度检测装置30所在的位置，在本发明的一些实施例中，平整度检测装置30包括型材支架以及3D结构光扫描仪，3D结构光扫描仪安装在型材支架上，并位于输送链50的上方，3D结构光扫描仪能够对木板1000进行扫描检测，3D结构光扫描仪扫描木板1000后，通过3D结构光成像，在将图像传递给控制器后，通过图像后处理算法可以拟合出基准平面，并根据木板1000的3D点云数据计算表面平整度RMSE值，从而判断木板1000的平整度是否符合标准，检测完毕后控制器控制运输链运动，从而将木板1000运送到表面缺陷检测装置所在的位置。

在本发明的一些实施例中，表面缺陷检测装置的数量设置有两个，两个表面缺陷检测装置分别为上表面缺陷检测装置40和下表面缺陷检测装置70，上表面缺陷检测装置40用于检测木板1000的上表面的缺陷，下表面缺陷检测装置70用于检测木板1000的下表面的缺陷。

本实施例中上表面缺陷检测装置40和下表面缺陷检测装置70可以分别安装在输送链50的上方和下方，从而分别对木板1000的上表面和下表面进行检测，或者，如图1和图2所示，上表面缺陷检测装置40和下表面缺陷检测装置70可以沿输送链50的运行方向排列，并在两者之间设置能够将木板1000进行翻面的装置。

进一步地，上表面缺陷检测装置40和下表面缺陷检测装置70的结构相同，上表面缺陷检测装置40包括第一相机阵列41和第一光源42，第一相机阵列41和第一光源42位于输送链50的上方，此外还可以包括滑竿装置，滑竿装置与第一相机阵列41相连接，第一相机阵列41可以通过滑竿装置调整位置，从而保证对木板1000的上表面进行全面拍摄。

具体地，如图2所示，第一相机阵列41中相机的数量可以设置有五个，第一光源42可以设置为开孔背光光源，第一光源42与多个相机紧密贴合，以保证拍摄时的亮度。第一相机阵列41在控制器的控制下对木板1000的上表面进行精准成像，拍摄得到的图像经由万兆网口传输到控制器中进行处理，并通过基于神经网络的图像分割技术实现木地板表面细粒度缺陷的精确识别，从而判断该木板1000的上表面是否符合标准，木板1000的下表面的检测方法与上表面相同。

下表面缺陷检测装置70包括第二相机阵列71和第二光源72，第二相机阵列71和第二光源72位于输送链50的上方，下表面缺陷检测装置70的工作原理与上表面缺陷检测装置40相同。

需要说明的是，上表面缺陷检测装置40和下表面缺陷检测装置70分别与控制器通信连接，控制器可以预先设定允许的缺陷范围，并以此作为标准，在对拍摄得到的图像进行识别分析后，可以根据预先设定的标准进行判断，本实施例对此不作具体限定。

在本发明的一些实施例中，木板检测设备100还包括翻转装置60，翻转装置60安装在载台上并位于两个表面缺陷检测装置之间，也就是说，翻转装置60安装在上表面缺陷检测装置40与下表面缺陷检测装置70之间，当上表面缺陷检测装置40对木板1000的上表面检测完成后，翻转装置60过对木板1000进行翻面，使木板1000的下表面朝上，从而便于下表面缺陷检测装置70对木板1000的下表面进行检测。

翻转装置60可以设置为机械手臂，也可以设置为其他能够对木板1000进行翻面的装置，示例性地，如图1所示，翻转装置60包括滚轮，本实施例中滚轮的轴线垂直于木板1000的移动方向，滚轮与夹持工位相配合并能够带动夹持工位翻转180°。

具体地，本实施例中翻转装置60还包括支架，滚轮设置在支架上，且输送链50设置成两段，两段输送链50分隔设置在支架的两侧，滚轮与两条输送链50相衔接，使木板1000能够由输送链50的第一段运送至滚轮上，再由滚轮运送至输送链50的第二段，滚轮的外表面沿周向设置有多个支撑件，木板1000由第一段输送链50运行至其中一个支撑件上，当支撑件随滚轮的转动旋转180°后，位于支撑件上的木板1000也随之旋转180°，从而快速实现翻转，进一步提高了检测效率。

当木板1000经过表面缺陷检测装置后，由输送链50运送到含水率检测装置80所在的位置，在本发明的一些实施例中，含水率检测装置80包括型材支架和微波水分仪，微波水分仪位于输送链50的上方，微波水分仪通过非接触式的传感器对木板1000中的水分进行检测以及对检测数据进行实时采集，并传递给控制器，从而判断木板1000的含水率是否符合标准。

进一步地，在本发明的一些实施例中，位于输送链50的末端的剔除分拣装置90与控制器通信连接，用于在控制器的控制下剔除不符合标准的木板1000，本实施例中所说的不符合标准指的是木板1000的平整度、上表面缺陷、下表面缺陷以及含水率中的一项或几项不符合设定的标准。

具体地，剔除分拣装置90可以设置为机械手臂，也可以设置为其他能够将木板1000从输送链50上取下的装置，示例性地，剔除分拣装置90包括丝杆传动组件，丝杠传动组件用于沿垂直于木板1000的移动方向将木板1000推离输送链50，丝杆传动组件包括驱动马达和丝杠，丝杠的移动方向与木板1000的移动方向相垂直，从而在驱动马达的驱动下，丝杠能够与木板1000相接触并在移动到一定位置后将木板1000顶出，由此来剔除不符合标准的木板1000，结构简单，且提高了筛选木板1000的快捷性，提高了木板检测设备100整体的智能化。

本发明第二方面的实施例提出了一种木板生产线，木板生产线包括根据上述任一实施例的木板检测设备100，本实施例中木板1000可以为木地板，木板生产线还包括用于生产木板1000的生产设备，生产设备可以与木板检测设备100相连接，示例性的，可以与上料框10相连接，从而实现木板生产线的生产和检测一体化。本发明实施例提出的木板生产线具有与上述任一实施例中木板检测设备100相同的优点，在此不再赘述。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种木板检测设备，其特征在于，包括：

载台，所述载台上设置有用于带动木板移动的输送链，所述输送链包括多个用于夹持所述木板的夹持工位；

除尘装置，所述除尘装置安装在所述载台上；

平整度检测装置，所述平整度检测装置安装在所述载台上；

表面缺陷检测装置，所述表面缺陷检测装置安装在所述载台上并用于检测所述木板的正反两侧表面；

含水率检测装置，所述含水率检测装置安装在所述载台上；

剔除分拣装置，所述剔除分拣装置安装在所述载台上并靠近所述输送链的末端；

控制器，所述控制器与所述输送链、所述除尘装置、输送平整度检测装置、所述表面缺陷检测装置、所述含水率检测装置以及所述剔除分拣装置通信连接。

2.根据权利要求1所述的木板检测设备，其特征在于，所述载台上还设置有上料框，所述上料框安装在所述输送链的起始端。

3.根据权利要求1所述的木板检测设备，其特征在于，所述除尘装置包括除尘罩、吸尘泵和储尘盒，所述除尘罩位于所述输送链的上方，所述除尘罩落在所述输送链上的投影至少覆盖一个所述木板，所述吸尘泵和所述储尘盒位于所述输送链的下方并与所述除尘罩连通。

4.根据权利要求1所述的木板检测设备，其特征在于，所述平整度检测装置包括3D结构光扫描仪，所述3D结构光扫描仪位于所述输送链的上方。

5.根据权利要求1所述的木板检测设备，其特征在于，所述表面缺陷检测装置的数量设置有两个，每个所述表面缺陷检测装置包括相机阵列和光源，所述相机阵列和所述光源位于所述输送链的上方。

6.根据权利要求5所述的木板检测设备，其特征在于，所述木板检测设备还包括翻转装置，所述翻转装置安装在所述载台上并位于两个所述表面缺陷检测装置之间，所述翻转装置用于对所述木板进行翻面。

7.根据权利要求6所述的木板检测设备，其特征在于，所述翻转装置包括滚轮，所述滚轮的轴线垂直于所述木板的移动方向，所述滚轮与所述木板相配合并能够带动所述木板翻转180°。

8.根据权利要求1所述的木板检测设备，其特征在于，所述含水率检测装置包括微波水分仪，所述微波水分仪位于所述输送链的上方。

9.根据权利要求1至8任一项所述的木板检测设备，其特征在于，所述剔除分拣装置包括丝杆传动组件，所述丝杆传动组件用于沿垂直于所述木板的移动方向将所述木板推离所述输送链。

10.一种木板生产线，其特征在于，所述木板生产线包括根据权利要求1至9中任一项所述的木板检测设备。

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