CN85109002B - 胶合板表面缺陷探测头 - Google Patents

Abstract

一种胶合板表面缺陷探测头。它包括有：一遮光板，此遮光板以其前端与胶合板的一表面接触，并在它上面滑动；一光源，装置在遮光板的一侧；一光学纤维，装置在遮光板的另一侧。光学纤维是这样装置的；它的一端连同遮光板一起与胶合板表面相接触，并在它上面滑动，而它的另一端则对准一光探测器。

Description

胶合板表面缺陷探测头

本发明涉及一种胶合板表面缺陷探测头，可用于探测出原板材上的各种缺陷，例如，存在于胶合板表面上的节孔、虫孔、裂缝以及类似的缺陷。

在上述领域内的实际情况，是靠工人以目检的办法来确认前述的各种缺陷。本发明的申请人在其先前的日本专利申请№59-188649中，曾提出过一种探测器，可用于探测板形件表面的凹形缺陷。此探测器有一遮光件，此遮光件以其前端与板形件接触并在它上面滑动，还有一拖动系统，可使遮光件与板形件之内产生相对移动，一光源装置于遮光件的一侧，许多个光接收元件装置于遮光件的另一侧，它们之内有一定的间隔，间隔是根据探测和分辩能力来确定的，还有一个控制电路，是为探测出板形件上的凹形缺陷设计的，此电路进行工作所依据的是，当遮光件和板形件之间产生了相对运动，并当遮光件位于凹形部位时，自光源射出的光线将经过板形件表面上的凹形部位，再射向光接受之件。

由工人进行目检存在这样一些问题，如探测精度不稳定，工作效率低，成本高等等。

还有，如上述的日本专利申请№59-188649所说明的那样，探测器具有这样的结构，即在遮光件的另一侧装置有许多个光接受元件。可根据由相应的光接收元件所接受的光线情况（这些光线经过了凹形缺陷）将凹形缺陷探测出来。但是，光线在通过凹形缺陷时，即在到达相应的光接收元件及其邻近的光接收元件之前，经常都散射了。因此，不能极精确地将凹形缺陷所在的部位探测出来。还有，由于光散射将使光量减少。由于上述原因，由相应的元件进行探测的方法具有很多困难。

在美国专利US-A-3600591和德国专利DE-2534023C2中分别公开了一种表面缺陷检测装置，在这些装置中，由于其光接收元件（或探测头）不与被测物表面接触，同样产生了光被散射掉以及探测头上会粘附细小尘粒物而影响接受光的能力等问题。

已实现的本发明的目标是克服先有技术中固有的问题。所以，本发明的总目标是提出一种用于探测胶合板表面上凹形缺陷的装置。借助这种装置，可使光线在到达光探测器，例如光接收元件之前不产生散射，因而可极好地分辩出板形件表面上的凹形缺陷，并能在很长的时间中具有稳定的探测能力。

为了实现上述目标，重要的是提出了一种胶合板表面缺陷探测头。它有一个遮光板，其前端与胶合板表面接触，并在它上面滑动。在遮光板的一侧安装有一光源，在它的另一侧安置有光学纤维。此光学纤维是这样安置的，它的一个端头与遮光板一起与胶合板表面接触并在表面上滑动，而另一端头则对准一光探测器。

根据本发明，遮光板的前端与光学纤维的端头一起，依据探测头与胶合板表面需有相对运动的原则，与胶合板表面接触并在它上面滑动。当遮光板通过胶合板上存在有凹形缺陷的部位时，由光源射出的光线将通过此缺陷并立即自光学纤维的端头处射入到光学纤维之中。与此同时，光学纤维的另一端头将光线射向光探测器。

从下述的实施方案及附图的详细说明中，可对发明本身、其优点以及发明的其他目标有更好的了解。

图1所示为根据本发明一个最佳实施方案所设计的胶合板表面缺陷探测头的透视图;

图2所示为图1的一部分的放大图，它对本发明是重要的;

图3所示为与图2相似的另一个放大图，是属于另一经过改动的实施方案的，其中的光学纤维的一个端头不与胶合板的表面接触，也不在它上面滑动;

图4所示为与图2相似的另一个放大图，是属于另一个经过改动的实施方案的，比图2多加了一个磨损控制板;

图5所示为与图2相似的另一个放大图，但所示出的是一不希望有的例子，仅为说明用;

图6所示为将本发明实施于一宽度较大的胶合板上时的示意平面图;

图7为图6的侧视图;

图8所示为一光学纤维端头的前视图;

图9至11所示为与图2相似的放大图，但是属于另一些经过改动的实施方案的。

在图1中，1表示一可沿所示箭头方向移动的胶合板，2表示一遮光板，4表示光源，3表示一光学纤维。在此实施方案中，光学纤维3有31根纤维。此实施方案的结构可在胶合板1的整个宽度上探测出凹形缺陷（未示出）。5表示一装有CCD（电荷耦合器件）图象传感器的光学探测器。其他种可作为这种传感器使用的装置有VIDEO MEASURE（商业化名称），是由Tateishi Dehki Kabushi-Ki Kaisha制造的。同样，可以作为光学纤维使用的有玻璃系统和塑料系统的两种。在此实施方案中，价格便宜的塑料系统也可达到探测的目的。例如，可以使用由Mitsubishi Rayon Kabushiki Kaisha制造的ESKA（商业名称）。在目前，也可采用光学纤维，例如，可使用ESKA OPTICAL SHEET（商业名称），而且很方便。使用一金属片弹簧作为遮光板2是可以的。遮光板的滑动部分的厚度取决于待探测的凹形缺陷的最小尺寸。从通用性的角度来看，最好是使用厚度大约为0.1至4mm的片弹簧，其制造成本较低。当然，遮光板2不限于是金属的。还可以使用这样一些材料，如塑料、橡胶和其他类似的。最好是，板2的前端部位，即与胶合板1相接触并在它上面滑动的部位，应该使用弹性材料制造。这样，这一部分可随着胶合板1表面的起伏（波形）情况变形。

图2所示为图1的部分放大图。在此图中，1a表示胶合板1的凹形缺陷。从遮光板2的左侧所安装的光源（未示出，但光线的发射方向已用箭头示出）中射出的光线，将通过缺陷1a，再从光学纤维的端头3a，射入光学纤维3中。假定缺陷1a是胶合板1原板材上的一个虫孔，而图1所示的光学纤维3的31根纤维之中，仅有一根纤维的端头位于缺陷1a的上方，此时，从该纤维的另一端头3b中将有一束强光射向光探测器5。探测器5将根据前述的另一端头3b和其余的光学纤维另一端头间的明暗差别，探测出虫孔这类凹形缺陷1a。对由于原板材部分重迭处的凸形缺陷来说，由于探测光通过了缺陷的一侧或两侧，因而可如同探测凹形缺陷那样，将凸形缺陷探测出来。

图3所示为光学纤维3的一个实例，其中一部分纤维3的端头3a不与胶合板1的表面接触，也不在它上面滑动。即便在这种情况下由于其余的纤维仍与该表面接融并在它上面滑动，因而仍属于本实施方案。在本例中，由于遮光板2和光学纤维3都与胶合板1的表面接触并在它上面滑动，因而，它们将逐步磨损，并变成如图2所示的情况。

图4所示为另一实例，是在图2所示的结构上加一磨损调节板6。此板与胶合板1的表面接触，并可在该表面上滑动。此板连同遮光板2和光学纤维3一道与沿箭头所示方向移动的胶合板1滑动接触。在装置了板6之后，就能适当地调节光学纤维3的磨损情况。

图5所示的光学纤维3不是本发明的一个实施方案，该纤维的一个端头3a与胶合板的表面离开一个距离。在这种情况下，当木材末和砂粒这样一类尘粒7粘附在光学纤维3的一个端头3a上时，将会降低光线的入射效率。再有，光线是在通过了凹形缺陷1a和产生了散射之后，才从光学纤维的端头3a射入到光学纤维3中的。其后果是，由于光线还可射入到其余邻近此纤维的光学纤维之中，因而探测和分辩能力将大大降低。

图6和图7所示为将本发明实施于一宽度较大的胶合板的实例的平面图和侧视图。从图中可以清楚地看出，在此实例中，可将胶合板1的整个宽度分成5个部分，5件遮光板2安置于一个支承点一轴8上，还可绕此轴摆动。这样，遮光板2的前端部位即可更为灵活地随同胶合板1的表面起伏情况动作。另外，由多根直纤维组成的光学纤维3，呈片形。这些纤维整体地装置于相应的遮光板2的前端部位。用于向光探测器投射光线的光学纤维的另一端3b呈弯曲状，如图所示。这样，当应用由一个透镜组成的光学系统作为光探测器时，为获得良好的聚焦效果，可根据需要调节物镜距离。

光学纤维3的面向光探测器5的端头3b的排列方式，如图8所示。每当通过一个凹形缺陷时，这许多根纤维中的一些纤维将射出强光，这样就能探测出缺陷的大小和位置。

图9至图11所示为在遮光板2、光学纤维3和光源的布置方面有所变动的实施方案。在图9所示的实施方案中，从胶合板1上所画箭头表示的前移方向来看，按次序排列在第一个位置上的是光源，其次是遮光板2，最后是光学纤维3。与此相类似，在图10所示的实施方案中，角度有了变动。如果需要的话，在图2至图4所示的实施方案中，可以将胶合板1的前移方向反过来。同样地，如图11所示，至少可在光源一侧的光学纤维表面上形成一包覆膜，或者将各种塑料树脂薄薄地粘附在光学纤维表面上，这样，这些薄膜实质上便起到了遮光板2的作用。

在光探测器方面，除了实例中提出的一种之外，有许多种已为人们所知。可根据需要，有选择地采用它们。根据所采用的探测器类型，光学纤维的另一端头3b，可很容易地与光探测器实现光学连接。

如前所述，本发明提出的结构是简单的，不但能探测出胶合板表面上存在的缺陷，而且可使光线在通过缺陷时不产生散射现象。其后果是，探测的效果是令人满意的。另外，由于光学纤维的一个端头与胶合板表面相接触，并在它上面滑动，因此，尘粒等物粘附于端头的可能性很小。这样，就可始终具有一个令人满意的磨损表面（此表面相当于一磨削表面，对象为木材），而且具有极高的传导效率。这样，可以肯定地说，本发明将在胶合板的检验过程、填料修补过程的自动化方面做出贡献，对胶合板工业也将做出贡献。

虽然本发明已通过实例并参照附图做了详细说明，但应该指出，对那些熟悉此技术的人来说，进行变动和更改是很容易的事。所以，除非这些变动和更改超过了本发明的范畴，否则这些变动和更改应认为仍包括在本发明范畴之内。

Claims (5)

1、一种用于探测在输送中的胶合板的凹形表面缺陷的探测头，所述探测头包括：

一个遮光板，该遮光板有一线性边缘，沿在预定方向输送的胶合板路线的横向方向伸展，

一个光源，和一排光学纤维，所述遮光板的线性边缘与胶合板滑动接触，所述光源设置于遮光板的某第一侧面，而所述光学纤维则布置在遮光板的某第二侧面，其特征在于，每根光学纤维都布置得使其一端沿着遮光板的线性边缘与胶合板表面滑动接触。

2、一种如权利要求1所述的用于探测胶合板的凹形表面缺陷的探测头，其特征在于，所述遮光板的某第一侧面位于遮光板的下游侧，而所述遮光板的某第二侧面位于遮光板的上游侧。

3、一种如权利要求2所述的用于探测胶合板的凹形表面缺陷的探测头，其特征在于，所述遮光板是朝着上游侧倾斜的。

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