CN203545091U

CN203545091U - 一种木材检测计量装置

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Publication number: CN203545091U
Application number: CN201320516868.8U
Authority: CN
Inventors: 崔德才; 蒋云; 赵永峰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2013-08-23
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2023-08-23

Abstract

本实用新型公开了一种木材检测计量装置，包括沿木材的长度方向设有木材出口的木材储料箱；用于把从木材出口出来的木材如原木输送至检测区的木材输送装置，用于检测经过检测区的木材的长度和两端截面积的检测装置；木材输送装置包括沿木材输送方向相邻设置的板式输送机和链式输送机，板式输送机靠近木材储料箱设置，且链式输送机的输送速度快于板式输送机的输送速度，链式输送机输送面的高度低于板式输送机输送面的高度。本实用新型这样的设置能够保证落在链式输送机上的相邻两木材之间形成一定间隔设置，且每一根原木均会落在一节链上，而不是两节链之间，从而使得板式输送机的分拣节拍总能满足链式输送机的检测节拍，使得整条输送线不会出现阻塞现象，从而获得更准确的测量数据，提高检测效率。

Description

一种木材检测计量装置

技术领域

本实用新型涉及木材体积计量领域，特别是涉及一种用于检测原木的检测计量装置。

背景技术

随着我国对外贸易和经济的高速发展，对基建用原木和生产、生活用原木需求高热不减。2011年，我国海关港口及陆路口岸进口原木约4000万m3，同比呈上升趋势。对如此大量的原木的材积计量是个很大的难题。长期以来，国内原木材积的计量方法主要是采用人工检尺，即检测人员采用直尺、卡尺、卷尺等手工检测工具进行原木材积的检测。这种方法劳动环境恶劣、工作强度高、检测周期长、效率低、误差大、可靠性低，材积检测结果受检尺人员的经验、责任心等主观因素影响比较大，且不便于管理和查询。

中国专利文件CN85200857公开了一种原木自动测积仪，该仪器包括直径扫描测量系统，长度测量系统，和材积计算系统三大部分，直径扫描测量系统中设有红外发光直径扫描装置和直径光电转换电路，长度测量系统中设有长度测量信号装置和长度光电转换电路，材积计算系统中设有微型计算机和有关接口电路。本实用新型通过自动测量原木的大头、小头直径和长度，输入计算机计算后得出原木的长度、径级和材积，这比人工测量的效率要高的多。但是这种测积仪采用的输送机把木材纵向运至检测区域，这样每根木材经过检测区域的时间较长，检测效率较低，不能满足大批量木材检测的需要。

为了更快捷高效地测量木材的体积，中国专利文献CN201233223公开了一种木材自动监管系统，包括激光扫描仪，用于扫描行使列车车厢，得到车厢中木材的外轮廓线数据；控制单元用于将接收的外轮廓线数据发送到木材截面获取单元，并控制摄像机的开启或关闭；摄像机，用于拍摄列车车厢，并将图片发送至车厢长度获取单元；木材截面获取单元，用于将接收的外轮廓线数据获取木材截面面积，并发送到体积管理单元；木材体积管理单元，根据接受的木材截面面积与车厢长度获取列车装载的木材体积。这种监管系统可以对装载有木材的列车车厢进行整体木材体积的计算，也就是说列车从监测系统下经过后，就可以直接计算出这趟列车装载的木材体积，所以这种计算木材体积的木材自动监管系统效率特别高。但是很明显，这种计算木材体积的方式只是一个粗略的估计值，既不能把车厢内所装载木材的真实体积测出来，也不能计算出车厢内有多少根木材，更重要的是这种检测系统对堆积在海关关口和港口码头的木材无法检测。

实用新型内容

为此，本实用新型要解决的技术问题是提供一种检测效率高、检测结果准确，可适用于堆积海关、码头等场所木材检测的木材检测计量装置。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种木材检测计量装置，包括：木材储料箱，所述木材储料箱沿木材的长度方向设有木材出口；木材输送装置，所述木材输送装置用于把从所述木材出口出来的木材输送至检测区；检测装置，设置在所述木材输送装置处，用于检测经过所述检测装置的所述木材的长度和两端的截面积；所述木材输送装置包括沿木材输送方向相邻设置的板式输送机和链式输送机，所述板式运输机靠近木材储料箱设置，所述检测装置设置在链式输送机处，且所述链式输送机的输送速度快于所述板式输送机的输送速度，所述链式输送机输送面的高度低于所述板式输送机输送面的高度，且满足所述链式输送机在从所述板式输送机的末端下落至所述链式输送机初始端的前一木材与紧邻的后一木材之间运动的间隔时间内的位移接近于N个链节距的长度。

所述木材储料箱的木材出口处设有拨料机构，所述的拨料机构由电机带动旋转，顺次拨出所述木材储料箱内的木材。

所述的拨料机构为周向带有若干拨翅的转轮。

所述的转轮具有两个，并同轴对称设置。

所述板式输送机的输送速度为9m/min,所述链式输送机的输送速度为24 m/min,链节距为800mm，所述板式输送机与所述链式输送机的高度差为200～300mm。

所述板式输送机的输送面的末端与所述链式输送机输送面的起始端倾斜过渡。

所述木材储料箱的所述木材出口的上沿设有向木材运动方向延伸的折边，所述折边与所述拨料机构之间形成限制单次通过木材根数的约束口。

所述检测装置具有两对对称设置在木材输送装置两侧的CCD摄像机和激光测距仪，所述CCD摄像机和激光测距仪与计算机相连。

所述的激光测距仪位于所述CCD相机的上方。

还包括设置在所述木材输送装置末端的聚合滑板，用于引导所述木材输送装置上经过检测的木材滑落、聚集。

本实用新型的有益效果：

1. 本实用新型的木材输送装置包括沿木材输送方向相邻设置的板式输送机和链式输送机，且板式输送机靠近木材储料箱，木材检测装置设置在链式输送机的中部，且链式输送机的输送速度快于板式输送机的输送速度，链式输送机输送面的高度低于所述板式输送机输送面的高度，且满足链式输送机在从所述板式输送机的末端下落至所述链式输送机初始端的前一木材与紧邻的后一木材之间运动的间隔时间内的位移接近于N个链节距的长度。这样的设置能够保证落在链式输送机上的相邻两木材之间形成一定间隔设置，且每一根木材均会落在一节链上，而不是两节链之间，从而使得板式输送机的分拣节拍总能满足链式输送机的检测节拍，使得整条输送线不会出现阻塞现象，从而获得更准确的测量数据，提高检测效率。

2. 本实用新型的木材储料箱的木材出口处设有拨料机构，该拨料机构由两个带有若干拨翅的转轮同轴设置组成，并通过电机带动旋转，顺次拨出木材储料箱内的木材。本实用新型通过设置拨料机构，可以方便的把木材储料箱内的木材拨到板式输送机上，并使木材在板式输送机横向并列排布，使落入链式输送机上的木材排布规则、间隔均匀，这样有利于CCD摄像机拍照计量木材两端直径和激光测距仪测得木材长度，减少计算误差。

3.本实用新型的所述板式输送机的输送速度为9m/min,所述链式输送机的输送速度为24 m/min,链节距为800mm，所述板式输送机与所述链式输送机的高度差为200～300mm。采用此数值的输送速度，基本上可以保证每节链上只有一根木材落入，从而避免了相邻两木材之间由于间隔太小而影响检测数值，同时又最大限度上缩小了两木材之间的间隔，使单位时间内通过检测区域的木材数量增多，提高了检测效率。

附图说明

为了使实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的俯视图；

图3是检测设备设置示意图；

图4是工况1的两原木落到链式输送机上的结构示意图；

图5是工况2的两原木落到链式输送机上的结构示意图；

图6是工况3的三根原木落到链式输送机上的结构示意图；

图7是工况4的两原木落到链式输送机上的结构示意图；

图中附图标记表示为：

1-木材储料箱，11-木材出口，12-折边，2-板式输送机，3-链式输送机，4-检测设备， 40-计算机，41-CCD摄像机，42-激光测距仪，43-检测设备支架，5-聚合滑板，6-拨料机构，60-转轮，61-拨翅，7-一节链。

具体实施方式

参见图1-2，本实用新型的木材检测计量装置特别适合用于对原木进行计量，其包括：木材储料箱1，木材输送装置，以及检测装置4，其中所述木材储料箱1沿木材的长度方向设有木材出口11；所述木材输送装置用于把从所述木材出口11出来的木材输送至检测区；所述检测装置4设置在所述木材输送装置处，用于检测经过所述检测装置4的检测区域的木材的长度和两端的截面积；本实施例中的所述木材输送装置包括沿木材输送方向相邻设置的板式输送机2和链式输送机3，所述板式输送机2靠近木材储料箱1设置，所述检测装置4设置在链式输送机3处，且使所述链式输送机3的输送速度快于所述板式输送机的输送速度，所述链式输送机3输送面的高度低于所述板式输送机2输送面的高度，且满足所述链式输送机3在从所述板式输送机2的末端下落至所述链式输送机3初始端的前一木材与紧邻的后一木材之间运动的间隔时间内的位移接近于N个链节距的长度，在本实用新型中，所述链节距是指相邻两节链7的中心线之间的距离。这样的设置能够保证落在链式输送机上的相邻两木材之间形成一定间隔设置，且每一根木材均会落在一节链7上，而不是两节链之间，从而使得板式输送机的分拣节拍总能满足链式输送机的检测节拍，使得整条输送线不会出现阻塞现象，两两木材之间会形成一定间隔，这样木材通过检测区域的时候，相互之间不会产生影响，这样可以得到从而获得更准确的测量数据，同时提高检测效率。另外在检测区域设置链式输送机，主要是利用了链式输送机的一节链7两端具有凸起，相邻的两凸起可限制该区域的木材发生滚动，这样有利于检测装置的测量。本实施例中的所述板式输送机2和链式输送机3均采用电机驱动，当然还可以采用其它驱动方式。

本实施例中的所述木材储料箱1的木材出口11处设有拨料机构6，所述的拨料机构6由电机带动旋转，顺次拨出所述木材储料箱1内的木材。所述的拨料机构6为周向带有若干拨翅61的转轮60。优选的，所述的转轮60具有两个，并同轴对称设置，所述的拨翅61沿周向均匀设置4个。通过设置木材储料箱1，可以预先把木材装入箱内，这样从木材出口11出来的木材在所述拨翅61的作用下，较为整齐紧密的横向并排，以保证落入所述链式输送机3上的两两木材之间的间隔较为均匀，这不仅便于检测装置准确检测，同时由于两两木材之间衔接较为紧凑，可以大大提高检测效率。

在采用本实用新型的检测计量装置在测量原木时，为了提高检测的效率同时又不影响检测的准确度，最理想的方法就是使每一节链7上都只有一根原木。但是由于存储在海关码头的原木的直径从150mm至600mm不等，且先后进入检测区域的顺序随机，这样就可能会出现一节链7上出现两根甚至是多跟原木，或者是两根原木之间间隔多节链7，这样即影响检测准确度，同时也影响检测效率。通过大量实践及反复计算，本实施例中的所述板式输送机的输送速度优选9m/min,所述链式输送机的输送速度优选24 m/min，链节距优选800mm，所述板式输送机与所述链式输送机的高度差为200～300mm。这样一来，无论原木的直径是多少，基本上可以保证每节链7上只有一根原木，从而提高了检测准确度和检测效率。当然这里的具体数值只是最优方案，本实用新型还可以设定其它速度，这要结合具体原木直径范围及检测装备的分辨率来确定。

本实施例中的所述板式输送机2的输送面的末端与所述链式输送机3输送面的起始端倾斜过渡。这种设置主要是为了使所述板式输送机2上的原木顺利平稳的过渡到所述链式输送机3上。

为了使所述板式输送机2的原木排列整齐紧密，不会出现堆叠的现象，所述木材储料箱1的所述木材出口11的上沿设有向木材运动方向延伸的折边12，所述折边12与所述拨料机构6之间形成限制单次通过原木根数的约束口。

参见图3，本实施例中的所述检测装置4具有两对对称设置在木材输送装置两侧的CCD 摄像机41和激光测距仪42，所述CCD 摄像机41和激光测距仪42与计算机40相连。所述的激光测距仪42位于所述CCD 摄像机41的上方。所述CCD 摄像机41分别测得通过检测区原木的两端的直径D1和D2；所述两台激光测距仪的间距为L3，第一台激光测距仪距被测原木第一端面的距离为L1，第二台激光测距仪距被测原木第二端面的距离为L2，则被测原木的长度L=L3-（L1+L2）；通过对原木的统计分析可知，原木的几何形体接近于圆台体，因此被测原木的材积

V=π（D1*D1+D1*D2+D2*D2）L/2

当然，由于本实用新型的检测装置与计算机40相连，根据需要，还能准确计算所测木材的数量，并对所测木材进行质量分析。

本实施例还包括设置在所述木材输送装置末端的聚合滑板5，所述聚合滑板5用于引导所述木材输送装置上经过检测的原木滑落、聚集。检测后的原木在所述聚合滑板5的底部聚集，以便于抓取机械移走。

由于存储在海关码头和港口的原木直径多为150-600mm之间，为了更加充分地说明本实用新型装置的检测效果，下面取150mm、600mm两种直径的原木分四种组合工况进行详细说明：

工况1：相邻两原木的直径均为600mm，参见图4

第一根原木处于板式输送机末端至跌落出板式输送机所需的时间t1

t1=(Do/2)/ V1

式中：Do——原木大头直径，为600mm；

V1——板式输送机输送速度为9m/min，即150mm/s；

故t1=2s；

考虑原木从板式输送机滑落至链式输送机所需的时间t2=1s所述板式输送机与所述链式输送机的高度差为200～300mm。因此，第一根原木从板式输送机末端滑落至链式输送机所需的时间就为t=t1+t2=3s，从而工况1两根原木滑落的时间就为6s。

而链式输送机输送速度为24m/min，即400mm/s，两根原木运动间隔是3s，故链式输送机运行间距为1200 mm，接近2个链节距、3节链。

工况2：相邻两原木的直径分别为150mm、600mm，参见图5

原理同工况1，第一根原木滑落至链式输送机所需时间t1=3s；

第二根原木滑落至链式输送机所需时间t2=0.5s+1s=1.5s，从而工况2两根原木滑落的时间就为4.5s。

两根原木运动间隔是1.5s，故链式输送机运行间距为600 mm，接近1个链节距、2节链。

工况3：相邻三根原木的直径均为150mm，参见图6

原理同工况1，

三根原木分别滑落至链式输送机所需时间为t1=1.5s、t2=1.5s、t3=1.5s，从而工况3三根原木滑落的时间就为4.5s。

每二根原木之间运动间隔是1.5s，故每二根原木在链式输送机上的运行间距为600 mm，接近2个链节距、3节链。

工况4：相邻两根原木的直径分别为600mm、150mm，参见图7

原理同工况1，

第一根原木滑落至链式输送机所需时间t1=1.5s；

第二根原木滑落至链式输送机所需时间t2=3s；

从而工况4二根原木滑落的时间就为4.5s。

二根原木之间运动间隔是3s，故链式输送机上的运行间距为1200 mm，接近2个链节距、3节链。

从上述四个工况可以看出，只有工况1和工况4的两原木落到链式输送机上后，两者之间会间隔两个链节距。看起来会因间隔不紧凑而影响检测效率，但在实际的检测过程中，由于绝大多数的木材直径均大于150mm，且小于600mm，基本上成正态分布，且相邻两原木随机排列，所以出现工况1和工况4的可能性很小，对检测效率的影响甚微。

上述具体实施方式只是对本实用新型的技术方案进行详细解释，本实用新型并不只仅仅局限于上述实施例，本领域技术人员应该明白，凡是依据上述原理及精神在本实用新型基础上的改进、替代，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种木材检测计量装置，包括：

木材储料箱（1），所述木材储料箱（1）沿木材的长度方向设有木材出口（11）；

木材输送装置，所述木材输送装置用于把从所述木材出口（11）出来的木材输送至检测区；

检测装置（4），设置在所述木材输送装置处，用于检测经过所述检测装置（4）的所述木材的长度和两端的截面积；

其特征在于：所述木材输送装置包括沿木材输送方向相邻设置的板式输送机（2）和链式输送机（3），所述板式输送机（2）靠近木材储料箱（1）设置，所述检测装置（4）设置在链式输送机（3）处，且所述链式输送机（3）的输送速度快于所述板式输送机的输送速度，所述链式输送机（3）输送面的高度低于所述板式输送机（2）输送面的高度，且满足所述链式输送机（3）在从所述板式输送机（2）的末端下落至所述链式输送机（3）初始端的前一木材与紧邻的后一木材之间运动的间隔时间内的位移接近于N个链节距的长度。

2.根据权利要求1所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述木材储料箱（1）的木材出口（11）处设有拨料机构（6），所述的拨料机构（6）由电机带动旋转，顺次拨出所述木材储料箱（1）内的木材。

3.根据权利要求2所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述的拨料机构（6）为周向带有若干拨翅（61）的转轮（60）。

4.根据权利要求3所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述的转轮（60）具有两个，并同轴对称设置。

5.根据权利要求2-4任一权利要求所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述板式输送机的输送速度为9m/min,所述链式输送机的输送速度为24 m/min，链节距为800mm，所述板式输送机与所述链式输送机的高度差为200～300mm。

6.根据权利要求5所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述板式输送机（2）的输送面的末端与所述链式输送机（3）输送面的起始端倾斜过渡。

7.根据权利要求6所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述木材储料箱（1）的所述木材出口（11）的上沿设有向木材运动方向延伸的折边（12），所述折边（12）与所述拨料机构（6）之间形成限制单次通过木材根数的约束口。

8.根据权利要求7所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述检测装置（4）具有两对对称设置在木材输送装置两侧的CCD摄像机（41）和激光测距仪（42），所述CCD摄像机（41）和激光测距仪（42）与计算机（40）相连。

9.根据权利要求8所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：所述的激光测距仪（42）位于所述CCD摄像机（41）的上方。

10.根据权利要求1所述的一种木材检测计量装置，其特征在于：还包括设置在所述木材输送装置末端的聚合滑板（5），用于引导所述木材输送装置上经过检测的木材滑落、聚集。