木質薄板缺陷智能挖補裝置的設計?

房友盼 劉 英 趙 乾 徐兆軍 於亞斌

在人造板特別是膠合板生產過程中，需要對單板的自然缺陷進行修補。長期以來，我國的膠合板生產企業多采用手工修補法，也有采用如圖1所示的單板挖補機對單板進行修補。圖1的單板挖補機采用高速液壓，通過紅色十字線精確定位，在木質薄板缺陷洞周圍快速形成一個規格洞和規格補塊，缺陷規格如圖2所示，其最快速度可達到2 s/次，效率是人工的六倍以上。但是，即使采用上述木質薄板挖補機也只能做到沖出挖補形狀和補塊，仍需由人工進行填補，并用紙帶或熱熔絲粘連。其過程費料、費工、費時，修補后視感明顯，影響美觀。隨著木材缺陷識別技術的成熟[1-8]，可將圖像處理技術與挖補技術相結合，改善單板挖補工藝。

圖1 挖補機Fig.1 Patching machine

圖2 缺陷規格Fig.2 Defect size

1 木材表面缺陷智能挖補裝置的設計

1.1 設計需求

木材加工企業對設備適用木板的尺寸要求：長度為800～1 000 mm，寬度為（300±10）mm，厚度為4 mm以下。

1.2 結構設計

缺陷挖補裝置屬于多工序加工類裝置，其主要工序為木板傳輸、缺陷識別、缺陷定位、缺陷挖除、缺陷填補、烘干、打磨。木質薄板表面缺陷智能挖補裝置的方案設計如圖3所示，其組成包括可移動平臺、挖補機構支架、圓柱導軌、絲杠、滑塊螺母、菱形導軌、旋轉刀盤組件、檢測裝置支架、攝像頭、輸送鏈、機架、操作控制臺等。

圖3 木質薄板表面缺陷智能挖補裝置整體結構示意圖Fig.3 Schematic diagram of the overall structure of thin wood surface defect intelligent patching device

經查閱相關文獻并結合木材加工企業的實地考察，筆者提出以下設計思路：