CN114311191B - 一种毛竹加工用智能输送切割系统以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种毛竹加工用智能输送切割系统以及方法，该切割系统包括主机架以及装配于主机架上的至少两个平行分布的锯片、左右微调机构、输送机构和智能识别机构；智能识别机构包括控制装置及摄像头，每一所述锯片均配置有一该摄像头，该锯片设于该摄像头的正前方；该摄像头用于识别摄像头与锯片两点连线上的毛竹上是否具有竹节；控制装置汇集所有摄像头的识别信息并控制所述左右微调机构对毛竹进行左右微调，使得所有锯片最大限度避开竹节。该切割系统结构简单，通过智能识别机构和左右微调机构的配合使用能够使得所有锯片最大限度避开竹节，实现毛竹竹节的智能识别和自动避开处理的自动化流水作业，有效提高毛竹裁切效率。

Description

一种毛竹加工用智能输送切割系统以及方法

技术领域

本发明涉及用于毛竹的裁切技术领域，特别是指一种毛竹加工用智能输送切割系统以及方法。

背景技术

毛竹的应用十分广泛，成熟后的毛竹的长度较大，通常在10米以上。实际生产中，多需要将毛竹原竹裁切成所需长度的毛竹段。由于毛竹具有较多竹节，相邻两个竹节之间的间距多为10～30cm，竹节宽度多为0.5～1.3cm，在根端（头端）的竹节间距更小。由于竹节处为实心结构且硬度较大，锯片如果在竹节处裁切，既使得锯片的锯齿容易损伤，也使得裁切中锯片容易往硬度较小的竹身偏移，致使切口倾斜、不规则且粗糙；并且，由于竹节分布不规则的缘故，现有技术多采用人工使用电锯或者台锯进行毛竹的裁切处理。

现有技术中亦存在自动化竹节锯断装置，如申请号为201510344276.6的中国发明专利申请公布了一种种自动化竹节锯断方法及其装置，该装置通过摄像的智能识别竹节的功能，并辅以机械手（纵向握竹器）抓取毛竹至锯片处进行裁切。该装置对毛竹只能单刀逐一裁切，效率仍然偏低；且由于裁切时锯片两侧的毛竹重量分布悬殊，对较重一侧的抓握需要配置更多的控制能力，否则，容易出现切口翘边和不整齐的情况。

发明内容

本发明提供一种毛竹加工用智能输送切割系统以及方法，以克服现有技术存在的毛竹裁切效率偏低，切口处容易翘边和切口不整齐等不足。

为了技术上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种毛竹加工用智能输送切割系统，包括主机架以及装配于主机架上的至少两个平行分布的锯片，锯片用于裁切毛竹；还包括装配于所述主机架上的左右微调机构、输送机构和智能识别机构；所述左右微调机构用于沿左右方向移动所述毛竹；所述输送机构用于沿前后方向将沿左右延伸的毛竹向前输送；所述智能识别机构包括控制装置及摄像头，每一所述锯片均配置有一该摄像头，该锯片设于该摄像头的正前方；该摄像头用于识别摄像头与锯片两点连线上的毛竹上是否具有竹节；所述控制装置汇集所有摄像头的识别信息并控制所述左右微调机构对毛竹进行左右微调，使得所有锯片最大限度避开竹节。

进一步改进地，上述左右微调机构包括前夹板、后夹板、压簧、夹紧电机、微调电机和沿左右延伸的丝杆；前夹板、后夹板以该丝杆为铰接轴地交叉铰接为一体，该压簧用于推动前夹板、后夹板沿背离方向移动；该夹紧电机固定装配于前夹板上，夹紧电机的动力输出轴上固定连接有夹紧绳，夹紧绳的外端与后夹板固定连接，夹紧电机驱动其动力输出轴转动实现夹紧绳的缠绕或者松开以控制前夹板、后夹板的张紧动作；前夹板、后夹板夹抓所述毛竹后，该微调电机驱动该丝杆沿正向/反向转动以驱动毛竹左右微调。

进一步改进地，上述输送机构包括若干条同步运行的输送链条，每一输送链条上均配置有向前倾斜弯曲的夹钩，所有输送链条配置的夹钩沿左右方向一一对应分布；相邻两个所述锯片之间配置有至少两条该输送链条。

进一步改进地，还包括进料装置，该进料装置包括沿前后方向延伸的进料输送带和左右对称分布的至少两个同步转动的进料轮；该进料轮的轮沿上设有呈环形均匀分布的若干凹口，该凹口的弧度与毛竹的外周面相配适，所有进料轮的凹口左右一一对应分布；进料输送带上的沿左右延伸的毛竹逐一落入该进料轮的对应的凹口内，所述控制装置控制该进料轮逐一将输送至所述主机架。

进一步改进地，上述主机架设有由前向后的由下向上倾斜延伸的切割台面，所述输送机构由下向上倾斜提升所述毛竹。

进一步改进地，上述主机架的顶端配置有导料架和接料仓，裁切完成的毛竹段由输送机构输送至接料仓。

一种毛竹加工用智能输送切割系统的切割方法，该切割方法使用上述的一种毛竹加工用智能输送切割系统对毛竹进行加工，该切割方法包括依次进行的以下步骤：

A.毛竹逐一输送至主机架上，主机架上的各个摄像头对其正前方位置的毛竹进行识别，控制装置根据所有摄像头的识别结果判断是否对毛竹进行左右微调；

B.若摄像头识别的指定位置不存在竹节，则输送机构直接向前输送毛竹，毛竹被所经过的锯片切断，并由输送机构继续输送至出料端进行接料仓的收集；

C.若摄像头识别到对应位置存在竹节，则控制装置控制左右微调机构工作，对毛竹进行左右方向的移动，直至所有摄像头的识别位置不存在竹节，然后输送机构输送裁切；

D.若通过左右微调机构进行多次调节，都不能避开所有竹节，则通过左右微调机构的调节，使得左右两侧的摄像头的识别位置避开竹节，并使得无法避开的竹节位于中间位置的摄像头识别位置上；然后，输送带向上输送毛竹，逐步对毛竹进行裁切；待毛竹输送至最前端的锯片组时，控制装置控制该处配置的左右微调机构进行微调，使得该处的锯片避开竹节；

E.若通过步骤D的微调操作仍不能实现时，则控制机构通过配置的报警装置进行报警，由人工进行处理；

F.裁切完成的毛竹输送至接料仓后，再进行步骤A至E的操作对下一毛竹进行裁切处理。

进一步改进地，上述左右微调机构每次移动毛竹的行程为0.5～1.0cm。

由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的切割系统结构简单，通过智能识别机构和左右微调机构的配合使用能够使得所有锯片最大限度避开竹节，实现毛竹竹节的智能识别和自动避开处理的自动化流水作业，从而有效提高毛竹裁切工序的工作效率，也有效保护了锯片，降低了维护成本和生产成本。另外，通过锯片的左右对称的锯片组的配置，使得左右两侧可以同步对毛竹进行裁切，毛竹左右端受力更为对称和均匀，能够有效降低裁切切口出现翘边的情况，切面更为平整，裁切效果好。此外，通过锯片组的前后分布设置，避免了多个锯片同时裁切毛竹产生巨大振动而容易出现毛竹撕裂的情况发生，并能够实现分步切割毛竹，使得毛竹的裁切能够实现二次或者多次左右微调，使得切割系统能够适用更多规格的毛竹加工。最后，倾斜切割台面的配置，使得锯片与台面的夹角更大，且毛竹为由下向上抬升的过程中，毛竹在自重作用力下能够时刻贴近输送链条的夹钩的拐角处，锯片能够更好地抓住毛竹，有效降低裁切时毛竹跳开的发生概率。

附图说明

图1为本发明的智能切割系统的右视结构示意图及其局部放大图。

图2为本发明的智能切割系统的俯视结构示意图及其局部放大图。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参照图1、图2，一种毛竹加工用智能输送切割系统，包括主机架1以及装配于主机架1上的若干锯片组2，优选上述主机架1设有由前向后的由下向上倾斜延伸的切割台面11，所述输送机构12由下向上倾斜提升所述毛竹5。倾斜切割台面11的配置，使得锯片（2a、2b）与台面的夹角更大，且毛竹5为由下向上抬升的过程中，毛竹5在自重作用力下能够时刻贴近输送链条121的夹钩122的拐角处，并且通过锯片（2a、2b）的限位作用，使得毛竹5处于一个三角区域内，使得锯片（2a、2b）能够更好地抓住毛竹5，有效降低裁切时毛竹5跳开的发生概率。

继续参照图1、图2，每一锯片组2包含有两片呈左右对称分布的所述锯片（2a、2b），所有锯片（2a、2b）沿左右方向的等间距分布，相邻两片锯片（2a、2b）的间距为2米，最终裁切得到的毛竹5段的长度为2米±6厘米。若干锯片组2沿前后错开分布，且越靠中心位置的锯片（2a、2b）越靠近前方。裁切时，毛竹5由外向内逐步裁切。优选仅最前端和最后端的锯片组2配置有所述左右微调机构3。

继续参照图1、图2，还包括装配于所述主机架1上的左右微调机构3、输送机构12和智能识别机构4；所述左右微调机构3用于沿左右方向移动所述毛竹5；所述输送机构12用于沿前后方向将沿左右延伸的毛竹5向前输送；所述智能识别机构4包括控制装置及摄像头41，每一所述锯片（2a、2b）均配置有一该摄像头41，该锯片（2a、2b）设于该摄像头41的正前方；该摄像头41用于识别摄像头41与锯片（2a、2b）两点连线上的毛竹5上是否具有竹节51；所述控制装置汇集所有摄像头41的识别信息并控制所述左右微调机构3对毛竹5进行左右微调，使得所有锯片（2a、2b）最大限度避开竹节51。

继续参照图1、图2，上述左右微调机构3包括前夹板31、后夹板32、压簧33、夹紧电机34、微调电机35和沿左右延伸的丝杆36；前夹板31、后夹板32以该丝杆36为铰接轴地交叉铰接为一体，该压簧33用于推动前夹板31、后夹板32沿背离方向移动；该夹紧电机34固定装配于前夹板31上，夹紧电机34的动力输出轴上固定连接有夹紧绳341，夹紧绳341的外端与后夹板32固定连接，夹紧电机34驱动其动力输出轴转动实现夹紧绳341的缠绕或者松开以控制前夹板31、后夹板32的张紧动作；前夹板31、后夹板32夹抓所述毛竹5后，该微调电机35驱动该丝杆36沿正向/反向转动以带动毛竹5左右微调。

继续参照图1，还包括进料装置6，该进料装置6包括沿前后方向延伸的进料输送带61和左右对称分布的至少两个同步转动的进料轮62；该进料轮62的轮沿上设有呈环形均匀分布的若干凹口620，该凹口620的弧度与毛竹5的外周面相配适，所有进料轮62的凹口620左右一一对应分布；进料输送带61上的沿左右延伸的毛竹5逐一落入该进料轮62的对应的凹口620内，所述控制装置控制该进料轮62逐一将输送至所述主机架1。

继续参照图1、图2，上述输送机构12包括若干条同步运行的输送链条121，每一输送链条121上均配置有向前倾斜弯曲的夹钩122，所有输送链条121配置的夹钩122沿左右方向一一对应分布；相邻两个所述锯片（2a、2b）之间配置有至少两条该输送链条121。

继续参照图1，上述主机架1的顶端配置有导料架13和接料仓7，裁切完成的毛竹5段由输送机构12输送至接料仓7。

继续参照图1、图2，一种毛竹加工用智能输送切割系统的切割方法，该切割方法使用上述的一种毛竹加工用智能输送切割系统对毛竹5进行加工，该切割方法包括依次进行的以下步骤：

A.毛竹5逐一输送至主机架1上，主机架1上的各个摄像头41对其正前方位置的毛竹5进行识别，控制装置根据所有摄像头41的识别结果判断是否对毛竹5进行左右微调；

B.若摄像头41识别的指定位置不存在竹节51，则输送机构12直接向前输送毛竹5，毛竹5被所经过的锯片（2a、2b）切断，并由输送机构12继续输送至出料端进行接料仓7的收集；

C.若摄像头41识别到对应位置存在竹节51，则控制装置控制左右微调机构3工作，对毛竹5进行左右方向的移动，上述左右微调机构3每次移动毛竹5的行程为0.5～1.0cm；直至所有摄像头41的识别位置不存在竹节51，然后输送机构12输送裁切；

D.若通过左右微调机构3进行多次调节，都不能避开所有竹节51，则通过左右微调机构3的调节，使得左右两侧的摄像头41的识别位置避开竹节51，并使得无法避开的竹节51位于中间位置的摄像头41识别位置上；然后，输送带向上输送毛竹5，逐步对毛竹5进行裁切；待毛竹5输送至最前端的锯片组2时，控制装置控制该处配置的左右微调机构3进行微调，使得该处的锯片（2a、2b）避开竹节51；

E.若通过步骤D的微调操作仍不能实现时，则控制机构通过配置的报警装置进行报警，由人工进行处理；

F.裁切完成的毛竹5输送至接料仓7后，再进行步骤A至E的操作对下一毛竹5进行裁切处理。

继续参照图1、图2，本发明的切割系统结构简单，通过智能识别机构4和左右微调机构3的配合使用能够使得所有锯片（2a、2b）最大限度避开竹节51，实现毛竹5竹节51的智能识别和自动避开处理的自动化流水作业，从而有效提高毛竹5裁切工序的工作效率，也有效保护了锯片（2a、2b），降低了维护成本和生产成本。另外，通过锯片（2a、2b）的左右对称的锯片组2的配置，使得左右两侧可以同步对毛竹5进行裁切，毛竹5左右端受力更为对称和均匀，能够有效降低裁切切口出现翘边的情况，切面更为平整，裁切效果好。此外，通过锯片组2的前后分布设置，避免了多个锯片（2a、2b）同时裁切毛竹5产生巨大振动而容易出现毛竹5撕裂的情况发生，并能够实现分步切割毛竹5，使得毛竹5的裁切能够实现二次或者多次左右微调，使得切割系统能够适用更多规格的毛竹5加工。最后，倾斜切割台面11的配置，使得锯片（2a、2b）与台面的夹角更大，且毛竹5为由下向上抬升的过程中，毛竹5在自重作用力下能够时刻贴近输送链条121的夹钩122的拐角处，锯片（2a、2b）能够更好地抓住毛竹5，有效降低裁切时毛竹5跳开的发生概率。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种毛竹加工用智能输送切割系统，包括主机架以及装配于主机架上的至少两个平行分布的锯片，锯片用于裁切毛竹；其特征在于：还包括装配于所述主机架上的左右微调机构、输送机构和智能识别机构；所述左右微调机构用于沿左右方向移动所述毛竹；所述输送机构用于沿前后方向将沿左右延伸的毛竹向前输送；所述智能识别机构包括控制装置及摄像头，每一所述锯片均配置有一该摄像头，该锯片设于该摄像头的正前方；该摄像头用于识别摄像头与锯片两点连线上的毛竹上是否具有竹节；所述控制装置汇集所有摄像头的识别信息并控制所述左右微调机构对毛竹进行左右微调，使得所有锯片最大限度避开竹节；所述左右微调机构包括前夹板、后夹板、压簧、夹紧电机、微调电机和沿左右延伸的丝杆；前夹板、后夹板以该丝杆为铰接轴地交叉铰接为一体，该压簧用于推动前夹板、后夹板沿背离方向移动；该夹紧电机固定装配于前夹板上，夹紧电机的动力输出轴上固定连接有夹紧绳，夹紧绳的外端与后夹板固定连接，夹紧电机驱动其动力输出轴转动实现夹紧绳的缠绕或者松开以控制前夹板、后夹板的张紧动作；前夹板、后夹板夹抓所述毛竹后，该微调电机驱动该丝杆沿正向/反向转动以驱动毛竹左右微调；装配于主机架上的若干锯片组，每一锯片组包含有两片呈左右对称分布的所述锯片（2a、2b），所有锯片（2a、2b）沿左右方向的等间距分布，相邻两片锯片（2a、2b）的间距为2米，最终裁切得到的毛竹段的长度为2米±6厘米；若干锯片组沿前后错开分布，且越靠中心位置的锯片（2a、2b）越靠近前方；裁切时，毛竹由外向内逐步裁切，最前端和最后端的锯片组配置有所述左右微调机构。

2.如权利要求1所述的一种毛竹加工用智能输送切割系统，其特征在于：所述输送机构包括若干条同步运行的输送链条，每一输送链条上均配置有向前倾斜弯曲的夹钩，所有输送链条配置的夹钩沿左右方向一一对应分布；相邻两个所述锯片之间配置有至少两条该输送链条。

3.如权利要求1所述的一种毛竹加工用智能输送切割系统，其特征在于：还包括进料装置，该进料装置包括沿前后方向延伸的进料输送带和左右对称分布的至少两个同步转动的进料轮；该进料轮的轮沿上设有呈环形均匀分布的若干凹口，该凹口的弧度与毛竹的外周面相配适，所有进料轮的凹口左右一一对应分布；进料输送带上的沿左右延伸的毛竹逐一落入该进料轮的对应的凹口内，所述控制装置控制该进料轮逐一将输送至所述主机架。

4.如权利要求1所述的一种毛竹加工用智能输送切割系统，其特征在于：所述主机架设有由前向后的由下向上倾斜延伸的切割台面，所述输送机构由下向上倾斜提升所述毛竹。

5.如权利要求1所述的一种毛竹加工用智能输送切割系统，其特征在于：所述主机架的顶端配置有导料架和接料仓，裁切完成的毛竹段由输送机构输送至接料仓。

6.一种毛竹加工用智能输送切割系统的切割方法，其特征在于，该切割方法使用权利要求1至5任一所述的一种毛竹加工用智能输送切割系统对毛竹进行加工，该切割方法包括依次进行的以下步骤：A.毛竹逐一输送至主机架上，主机架上的各个摄像头对其正前方位置的毛竹进行识别，控制装置根据所有摄像头的识别结果判断是否对毛竹进行左右微调；B.若摄像头识别的指定位置不存在竹节，则输送机构直接向前输送毛竹，毛竹被所经过的锯片切断，并由输送机构继续输送至出料端进行接料仓的收集；C.若摄像头识别到对应位置存在竹节，则控制装置控制左右微调机构工作，对毛竹进行左右方向的移动，直至所有摄像头的识别位置不存在竹节，然后输送机构输送裁切；D.若通过左右微调机构进行多次调节，都不能避开所有竹节，则通过左右微调机构的调节，使得左右两侧的摄像头的识别位置避开竹节，并使得无法避开的竹节位于中间位置的摄像头识别位置上；然后，输送带向上输送毛竹，逐步对毛竹进行裁切；待毛竹输送至最前端的锯片组时，控制装置控制该处配置的左右微调机构进行微调，使得该处的锯片避开竹节；E.若通过步骤D的微调操作仍不能实现时，则控制机构通过配置的报警装置进行报警，由人工进行处理；F.裁切完成的毛竹输送至接料仓后，再进行步骤A至E的操作对下一毛竹进行裁切处理；所述左右微调机构每次移动毛竹的行程为0.5～1.0cm。

Images