[實用新型]一種木材外形輪廓檢測裝置

有效

• 申請號: 201320827914.6
• 申請日: 2013-12-13
• 公開（公告）號: CN203869671U
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 李偉;孫朝云;趙海偉;包靜;郝雪麗;呼延菊;劉玉娥
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01B11/245
• 分類號: G01B11/245
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 林兵

技術領域

本實用新型屬于檢測木材的技術領域，是一種木材外形輪廓檢測裝置。該裝置利用激光三角法來測量木材的外形輪廓。

背景技術

在我國的制材行業中，多數大型制材廠在對木材進行加工前，都要對木材的外形輪廓進行檢測，以達到優化下鋸的目的，從而大大提高木材的利用率。隨著森林資源的減少和木制品市場需求的增加，合理的利用木材資源就顯得尤為重要。應用木材外形輪廓檢測技術，提高木材的出材率，是目前我國制材企業發展的必由之路。目前，木材外形輪廓的檢測技術主要有人工、機械、光電和攝像等方法。人工檢測方法工作量大、效率低，而且測量精度受檢測員主觀因素影響較大，已不符合當前社會發展進程中對高效率、高精度的要求。機械、光電和攝像等方法在實際的應用中，要求由技術水平較高、操作熟練的技術人員來完成，不僅如此，采用這些方法也較難放映出木材的實際形狀。因此，綜合考慮到生產成本，生產條件和生產環境的要求，有必要提出一種新的木材外形輪廓檢測方法。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷或不足，本實用新型的目的在于，提供一種木材外形輪廓圖像采集裝置，該裝置設計合理、檢測精度高、操作簡單靈活。

本實用新型采用如下的技術方案：

一種木材外形輪廓圖像采集裝置，包括長方體桁架、計算機、UPS供電系統，其中，所述長方體桁架上安裝有步進電機、旋轉編碼器、控制線路板、絲桿、四個滑軌和兩個支撐桿，其中，兩個支撐桿對稱安裝在長方體桁架底部，支撐桿用于將木材水平固定在長方體桁架的中部；四個滑軌分別安裝在長方體桁架上且四個滑軌均平行于木材的長度方向；四個滑軌到木材的中心線的垂直連線的夾角為45°；

四個滑軌上的相同位置均安裝有一個圖像采集支架，且該四個圖像采集支架連接為一個整體后與絲桿連接；每個支架上安裝有一個線形激光器、一個發射透鏡、一個CCD相機和一個接收透鏡，支架底部通過套環與滑軌相連。

步進電機連接控制線路板和絲桿；計算機、旋轉編碼器、線性激光器、CCD相機、步進電機和控制線路板都與UPS供電系統相連接。旋轉編碼器6、CCD相機和控制線路板都與計算機相連接。旋轉編碼器安裝在絲桿的旋轉軸上。

本實用新型還包括如下其他技術特征：

所述線形激光器的光線正對木材的側面，發射透鏡位于線形激光器的光線上且其法線方向與光線行進方向垂直； CCD相機正對接收透鏡且線性激光器發出的光線達到木材表面反射后，經接收透鏡到達CCD相機的鏡頭，四個線形激光器發射的光線均勻覆蓋木材一周的表面。

每個所述支架上的接收透鏡和發射透鏡的法線的夾角θ取35°～50°；

所述線形激光器距離木材表面的距離為40～50厘米。

CCD相機均為面陣相機。

線形激光器為紅外線陣一字激光器。

旋轉編碼器為E6B2-CWZ6C系列編碼器。

本實用新型的裝置通過四個采集支架的滑動設計，能夠實現木材外形的全方位圖像的不間斷采集，采集出來的圖像能夠方便應用于得到木材外形的三維圖像，測量精度可達到亞像素級別。本實用新型具有測量效率高、測量準確度高、精度高的優點。

附圖說明

圖1是本實用新型的裝置的結構示意圖。

圖2是圖1的側視圖。

圖3是激光三角法測量原理圖。

圖中的標記表示：1、計算機，2、UPS供電系統，3、系統組架，4、滑動支架，5、步進機，6、旋轉編碼器，7、控制線路板，8、絲桿，9、滑軌，10、套環，11、支撐桿，12、木材，13、側視圖。

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，本實施例的木材外形輪廓圖像采集裝置，包括長方體桁架3、計算機1、UPS供電系統2，其中，所述長方體桁架3上安裝有步進電機5、旋轉編碼器6、控制線路板7、絲桿8、四個滑軌9和兩個支撐桿11，其中，兩個支撐桿11對稱安裝在長方體桁架3底部，支撐桿11用于將木材12水平固定在長方體桁架3的中部；四個滑軌9分別安裝在長方體桁架3上，且四個滑軌9均平行于木材12的長度方向；四個滑軌9到木材12的中心線的垂直連線的夾角為45°；