竹筒壁厚测量装置的制作方法

本实用新型属于竹制品加工领域，具体涉及一种竹筒壁厚测量装置。

背景技术：

现今，随着人们生活水平的上升，人们对生活品质的追求也越来越高，对生活品质的要求也趋向于返璞归真、亲近自然，而对于家装及建筑结构的用材，也偏向于朴实的木质品，而且在家装及建筑中使用量巨大，因此在现今全球森林乃至木材资源日益匮乏的情况下，转变家具用料耗材，减少树木砍伐，已变得越来越迫切。此时，竹材家具便应运而生了，全竹家具已成为未来家具的重要分支，正由于竹子吸湿、吸热性能高于木材的天然特性，使竹质家具具有冬暖夏凉的效果，同时，处理后的竹材板在一定程度上又能防虫驻、防开裂，具有极佳的应用前景。

目前，竹材加工已相当普遍，即先将成段的新鲜竹筒进行处理，并根据竹筒的壁厚进行分类，再按竹筒壁厚将其切条去黄等，加工成所需要形状。现今，竹材加工虽然发展时间较长，但在某些加工细节方面仍然存在一定的问题，如对竹筒的壁厚进行测量中，许多的竹材加工企业都是通过人工直接手持量具进行测量并分类，有些甚至是直接通过作业员目测的方式来进行，这样不仅测量麻烦，耗费大量的人力，而且测量误差较大，从而导致对部分竹材分类出现错误，分类错误的竹材，要么会因为竹材壁厚不够却分到了较厚的类别里，导致生产出的产品为废品或次品，要么因为竹材壁厚偏厚却分到了较薄的类别里，导致竹材的浪费，使竹材得不到合理的利用，进而降低了产品和企业价值。此外，也有少部分竹材加工企业会采用非接触式的方法来测量竹子的壁厚，即光学感应式地测量，但基本都因为竹材加工时产生的毛刺和竹粉等受到干扰，较大地影响测量结果。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种竹筒壁厚测量装置，该测量装置在竹筒壁厚测量过程中能有效地消除毛刺和竹粉等异物的干扰，对竹筒进行精确的测量，实现竹材最大化的利用，并且还能降低作业人员的劳动强度，提高综合效益。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种竹筒壁厚测量装置，包括有机架、滑道、电机、输送组件、卡块、卡座、弹性支撑件、第一伸缩装置、支架、基准头、激光测距仪、第二伸缩装置和PLC控制器；机架一侧设置有斜向下指向机架的滑道，所述机架外表面上平行地安装有两列以上用于传输竹筒的输送组件，所述输送组件上等距地固定安装有用于竹筒限位的卡块，所述机架上固定安装有电机，所述电机的输出端与所述输送组件连接，所述机架上另一侧通过弹性支撑件均匀地安装有两个以上用于竹筒定位的卡座，所述卡座的高度低于所述输送组件的高度，所述卡座后侧的机架上安装有第一伸缩装置，所述第一伸缩装置的伸缩轴竖直向上安装有第二伸缩装置，所述第二伸缩装置的伸缩轴向前连接有支架，所述支架前侧固定安装有基准头，所述基准头正下方的所述支架上固定安装有激光测距仪，所述激光测距仪指向所述基准头，所述机架上还安装有PLC控制器和显示装置，所述PLC控制器分别与所述电机、第一伸缩装置、激光测距仪、第二伸缩装置和显示装置电信号连接。

优选地，所述滑道前后两侧固定安装有用于竹筒限位的挡板；前后两侧设置的挡板能对位于滑道上的竹筒进行限位，防止其向前侧或后侧滑动，保证其位于滑道的正向位置中，提高测量装置的实用性。

优选地，所述输送组件和所述滑道之间固定安装有用于限定单根竹筒通过的限位架；限位架能使滑道上的竹筒一根一根有序地进入输送组件上，防止竹筒发生叠层，从而保证装置的连续运行，提高测量装置的连贯性。

优选地，所述输送组件为链传动组件；链传动结构紧凑，而且平均传动比较为精确，十分适宜竹筒在一定速度下的输送。

优选地，所述弹性支撑件为压簧；压簧载荷力强、耐压时间长，能保证测量装置的使用寿命。

优选地，所述第一伸缩装置和第二伸缩装置均为气缸；气缸灵敏度高，行程稳定精确，能确保测量装置连续稳定进行。

(3)有益效果

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：该测量装置通过滑道、电机、输送组件和卡块的配合，实现了将滑道上的竹筒间歇性地进入输送组件，并通过输送组件的传输，将竹筒间歇性地送到卡座上，再利用卡座对竹筒的限位和弹性支撑件对卡座的定位，并通过第一伸缩装置和第二伸缩装置带动基准头和激光测距仪结合相应的操作对竹筒的壁厚进行直接接触式的测量，且由PLC控制器统一进行控制，这样不仅能大大降低作业人员的劳动强度，而且通过基准头接触竹筒内壁，并结合外部的激光测距仪进行测量，这样可以极大地排除毛刺和竹粉等异物的干扰，提高竹筒壁厚测量的精度，其误差能控制在0.1-0.2mm范围内，从而保证竹筒分类加工的准确度，进而对竹筒实现最大化的利用，减少材料浪费，提高综合效益。

总体而言，该测量装置在竹筒壁厚测量过程中能有效地消除毛刺和竹粉等异物的干扰，对竹筒进行精确的测量，实现竹材最大化的利用，并且还能降低作业人员的劳动强度，提高综合效益。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术中描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型竹筒壁厚测量装置一种实施方式的结构示意图。

图2为本实用新型竹筒壁厚测量装置在作业时的状态图。

图3为图1中A的局部放大图。

附图中的标记为：1-机架，2-滑道，3-挡板，4-限位架，5-电机，6-链传动组件，7-卡块，8-卡座，9-压簧，10-竹筒，11-第一气缸，12-支架，13-基准头，14-激光测距仪，15-第二气缸，16-PLC控制器。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本实用新型具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整的描述，以进一步阐述本实用新型，显然，所描述的具体实施方式仅仅是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的样式。

本实施例具体为一种竹筒壁厚测量装置，如图1-图3所示，图1为其结构示意图，图2为其作业时的状态图，图3图1中A的局部放大图。包括有机架1、滑道2、挡板3、限位架4、电机5、链传动组件6、卡块7、卡座8、压簧9、第一气缸11、支架12、基准头13、激光测距仪14、第二气缸15和PLC控制器16；机架1左侧设置有斜向下指向机架1的滑道2，滑道2前后两侧固定安装有用于竹筒10限位的挡板3，前后两侧设置的挡板3能对位于滑道2上的竹筒10进行限位，防止其向前侧或后侧滑动，保证其位于滑道2的正向位置中。

机架1外表面上平行地安装有两列用于传输竹筒10的链传动组件6，在本实施方式中，链传动组件6平行地安装有两列，如果为了进一步提高竹筒10传输的稳定性，可以安装三列及以上的链传动组件6，而且，还可以使用带传动组件等其他的输送组件，也可完成竹筒10的传输，本实施方式选用链传动组件6，是因为链传动结构紧凑，而且平均传动比较为精确，十分适宜竹筒10在一定速度下的输送。

链传动组件6和滑道2之间固定安装有用于限定单根竹筒10通过的限位架4，限位架4能使滑道2上的竹筒10一根一根有序地进入链传动组件6上，防止竹筒10发生叠层，保证装置的连续运行。

链传动组件6上等距地固定安装有用于竹筒10限位的卡块7，机架1上固定安装有电机5，本实施方式中电机5选用伺服电机，电机5的输出端与链传动组件6连接，机架1上另一侧通过压簧9均匀地安装有两个以上用于竹筒10定位的卡座8，卡座8的高度低于链传动组件6的高度，在本实施方式中，通过压簧9均匀地安装有两个卡座8，如果为了进一步提高竹筒10测量的稳定性，可以安装三个及以上的卡座8，而且，本实施方式选用压簧9作为弹性支撑件，是因为压簧载荷力强、耐压时间长，能保证测量装置的使用寿命。

卡座8后侧的机架1上安装有第一气缸11，第一气缸11的伸缩轴竖直向上安装有第二气缸15，第二气缸15的伸缩轴向前连接有支架12，支架12前侧固定安装有基准头13，基准头13正下方的支架12上固定安装有激光测距仪14，激光测距仪14指向基准头13，在本实施方式中，还可以电动推杆等其他的伸缩装置，也可完成对支架及上基准头和激光测距仪的伸缩运动，本实施方式选用气缸，是因为其灵敏度高，行程稳定精确，能确保测量装置连续稳定进行。

机架1上还安装有PLC控制器16和显示装置，PLC控制器16分别与电机5、第一气缸11、激光测距仪14、第二气缸15和显示装置电信号连接，PLC控制器16能分别对电机5、第一气缸11、激光测距仪14、第二气缸15和显示装置进行控制，控制电机5的启停，控制第一气缸11和第二气缸15的伸缩，控制激光测距仪14进行测距，同时，激光测距仪14还能将测量的信号反馈给PLC控制器16，并由PLC控制器16对该信号进行处理，PLC控制器16还能使显示装置进行相应的显示。本实施方式中选用的PLC控制器16为信捷公司的PLC，主机型号为XD3-24R-E，模块型号为XD-E4AD，另外，本测量装置使用其他常用型号的PLC控制器16皆可，而且PLC结构及电路连接简单，所属领域的技术人员都可轻松完成，不存在任何技术难度，同时，通过PLC控制器16对电机5、第一气缸11、激光测距仪14、第二气缸15和显示装置进行控制也都是常用的功能，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过常规的编程语言实现，并控制其按相应的工作过程进行相应的动作，实现本装置的测量功能，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

本技术方案的测量装置工作时，通过PLC控制器16控制电机5、第一气缸11、激光测距仪14、第二气缸15和显示装置启动，先人工将一定量待测量的竹筒10放置到滑道2上，竹筒10随着滑道2的斜度向机架1滚动，其中，挡板3能对竹筒10的前后位置进行限定，防止其发生偏位，向机架1滚动的竹筒10停在链传动组件6左侧，并位于限位架4的下方，通过电机5带动链传动组件6间歇性的顺时针转动，并利用限位架4限定单根竹筒10间歇性的通过，结合卡块7对竹筒10的定位，从而使链传动组件6和卡块7带动竹筒10一根一根间歇性的向右传输，当竹筒10向右传输从右侧落下时，竹筒10向下掉入卡座8内，通过压簧9上均匀安装的卡座8，并结合压簧9的弹性，使卡座8向下具有缓冲和回弹的效果，从而起到保护竹筒10的作用，竹筒10掉入卡座8后，其中，通过预先设定好基准头13初始的水平位置，使其位于竹筒10空心筒体正后方的大致范围内，并且预先设定激光测距仪14安装在距离基准头13正下方的位置，假定距离设为X；此后，控制第二气缸15向前拉伸，从而通过支架12带动基准头13和激光测距仪14向前移动，此时定第二气缸15带动基准头13向前移动一定足够大的距离后停止，使基准头13准头伸入竹筒10的筒内，再控制第一气缸11向下收缩，从而通过支架12带动基准头13和激光测距仪14向下移动，此时也设定第一气缸11带动基准头13向下移动一定足够大的距离后停止，使基准头13接触到竹筒10的内壁，并使其竹筒10带动卡座8向下移动一定距离，此时，结合压簧9的弹性，使卡座8移动一定距离时能保持稳定；此后，通过PLC控制器16控制激光测距仪14工作，因为基准头13位于有激光测距仪14的正上方，并且激光测距仪14指向基准头13，而现在两者中间刚好隔着竹筒10的一层壁厚，所以此时激光测距仪14便可以测得自身到竹筒10下外壁的距离，假定距离测得为Y，激光测距仪14将这个测得的信号值发送到PLC控制器16，并由PLC控制器16对该信号进行处理，即得到竹筒10的壁厚为X-Y，同时，PLC控制器16又将该处理后的信号传送到显示装置，使其显示出竹筒10的壁厚，操作人员就可以非常直观地看到该测量竹筒10的壁厚了，该竹筒10测量完毕后，控制第一气缸11拉伸，从而通过支架12带动基准头13和激光测距仪14恢复到初始高度，此时因为卡座8为通过压簧9安装在机架1上，因此具有回弹的效果，卡座8自身便可回弹，其后，又控制第二气缸15向后收缩，从而通过支架12带动基准头13和激光测距仪14向后移动恢复到初始位置，这样便完成了一支竹筒10壁厚的测量，之后通过测出的结果，人工对该竹筒10进行分类，将竹筒10按其壁厚取开分类，如此连续；即通过链传动组件6和卡块7定时对竹筒10进行间歇性的传输，使竹筒10间歇性的掉入卡座8内，并通过基准头13和激光测距仪14对竹筒10的壁厚进行测量，并将壁厚的数值显示在显示装置上，且连续进行。

以上描述了本实用新型的主要技术特征和基本原理及相关优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性具体实施方式的细节，而且在不背离本实用新型的构思或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将上述具体实施方式看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照各实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。