一种缺陷切割装置及木材缺陷扫描切割一体机的制作方法

1.本技术涉及缺陷切割装置的技术领域，具体为一种缺陷切割装置及木材缺陷扫描切割一体机。


背景技术：

2.木材都是成长于大自然的环境中，在生成的过程中避免不了会产生缺陷，例如腐朽、变色和虫蛀等，为了使木材可以得到利用，一般都会将木材的缺陷位置切除掉。目前这种工序都是人工在切割机上完成，生成效率低。
3.申请内容
4.本技术的目的在于提供一种缺陷切割装置及木材缺陷扫描切割一体机，以实现同步切割木材的目的。
5.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种缺陷切割装置，该缺陷切割装置包括上层输送线、下层输送线、切割系统和连杆机构，上层输送线和下层输送线间隔排列，上层输送线用于运输木材，切割系统的一端朝向上层输送线，另一端朝向下层输送线，切割系统用于切割木材的缺陷位置，连杆机构的一端与切割系统连接，另一端与下层输送线连接，其中，在切割系统切割木材时，切割系统带动连杆机构压紧下层输送线，以使切割系统和木材同步运动。
6.可选地，上层输送线包括上框架、第一导电线、第二导电线、多个上滚轮组件，第一导电线和第二导电线沿上框架的长度方向间隔铺设，多个上滚轮组件排列于上框架，且分别与第一导电线和第二导电线电性导通，其中每两个上滚轮组件相互对接；
7.上滚轮组件包括辊轮、永磁铁、皮带轮、第一导电片、第二导电片、电磁铁，辊轮用于运输木材，永磁铁设置在辊轮上，皮带轮与上框架转动连接且环设辊轮，电磁铁设置在皮带轮上，且与永磁铁连接，第一导电片分别与电磁铁和第一导电线电性连接，第二导电片分别与电磁铁和第二导电线电性连接。
8.可选地，上滚轮组件还包括导向架，导向架与辊轮连接，导向架沿辊轮的周向伸出第一导向柱，导向架沿辊轮的周向伸出第二导向柱，第一导向柱用于插入切割系统中以使相对的两个辊轮分开，第二导向柱插入上框架用于在辊轮拔出时进行导向。
9.可选地，切割系统包括龙门架、两个切割机构、两个拔出机构和多个滑轮，两个切割机构设置在龙门架的两侧且与龙门架滑动连接，两个拔出机构设置在龙门架的两侧，切割机构与连杆机构连接，第一导向柱用于插入拔出机构中，多个滑轮设置在龙门架的底部，多个滑轮与下层输送线滚动连接。
10.可选地，切割机构包括浮动架、摆动臂、摆动电机、锯片、切割电机、左弹片和右弹片，龙门架开设有长条孔，浮动架的相对两侧分别与左弹片和右弹片连接，左弹片和右弹片分别与长条孔的相对两侧壁连接，浮动架与连杆机构连接，摆动电机设置在浮动架上，摆动臂与摆动电机的输出端连接，切割电机设置在摆动臂上，锯片与切割电机的输出端连接。
11.可选地，切割机构还包括夹紧电动推杆和夹紧板，夹紧电动推杆设置在浮动架上，
夹紧板与夹紧电动推杆的输出端连接，夹紧电动推杆用于推动夹紧板夹设木材，以使龙门架和木材同步运动。
12.可选地，拔出机构包括拔出件、绝缘板、收纳盒和复位弹簧，拔出件与龙门架连接，第一导向柱用于插入拔出件中，绝缘板设置在第一导电线和第一导电片之间，和/或者绝缘板设置在第二导电线和第二导电片之间，收纳盒与龙门架连接，且放置于上滚轮组件的正下方，复位弹簧的一端连接收纳盒，另一端连接连杆机构。
13.可选地，拔出件包括主体部、第一弧形部和第二弧形部，主体部与龙门架连接，第一弧形部和第二弧形部设置在主体部上，第一弧形部和第二弧形部相对设置形成拔出通道，第一导向柱用于插入拔出通道中。
14.可选地，上滚轮组件还包括上电机、驱动轮、第一皮带件、第二皮带件和上转接件，上电机与上框架连接，驱动轮与上电机的输出端连接，第一皮带件分别与驱动轮和皮带轮连接，第二皮带件分别与驱动轮和上转接件连接；
15.下层输送线包括下框架设置在下框架上的正向轮、正向输送带、反向轮、反向输送带和锥形轮，正向轮与上转接件连接，正向轮带动正向输送带运转，反向轮带动反向输送带运转，锥形轮分别与正向轮和反向轮连接；
16.连杆机构的数量至少为两个，其中一个连杆机构抵接正向输送带，另一个连杆机构抵接反向输送带。
17.为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种木材缺陷扫描切割一体机，该木材缺陷扫描切割一体机包括上述任一项的缺陷切割装置。
18.与现有技术相比，本技术的有益效果如下：
19.缺陷切割装置包括上层输送线、下层输送线、切割系统和连杆机构，上层输送线和下层输送线间隔排列，上层输送线用于运输木材，下层输送线用于运输切割系统，切割系统的一端朝向上层输送线，另一端朝向下层输送线，切割系统用于切割木材的缺陷位置，连杆机构的一端与切割系统连接，另一端与下层输送线连接，其中，在切割系统切割木材时，切割系统带动连杆机构压紧下层输送线，以使切割系统和木材同步运动，从而实现木材一边运动前进，切割系统一边切割缺陷的目的。
附图说明
20.图1是本发明提供的木材缺陷扫描切割一体机的结构示意图；
21.图2是本发明提供的缺陷检测装置在第一视角下的结构示意图；
22.图3是本发明提供的缺陷检测装置在第二视角下的结构示意图；
23.图4是本发明提供的物料缓存系统的结构示意图；
24.图5是本发明提供的图4中a区域的放大结构示意图；
25.图6是本发明提供的缺陷切割装置的装配结构示意图；
26.图7是本发明提供的缺陷切割装置的分解结构示意图；
27.图8是本发明提供的图6中i-i方向上的截面示意图；
28.图9是本发明提供的图7中b区域的放大结构示意图。
具体实施方式
29.为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。
30.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
31.需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
32.此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
33.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.请参阅图1，图1是本发明提供的木材缺陷扫描切割一体机1000的结构示意图。
35.本发明的木材缺陷扫描切割一体机1000包括：依次连接的扫描进料线400、缺陷检测装置100、扫描出料线500、物料缓存系统200、锯切进料线600、缺陷切割装置300和锯切出料线700。
36.扫描进料线400用于将木材送至缺陷检测装置100中，缺陷检测装置100 用于获取木材的缺陷位置信息并将木材的缺陷位置信息传递给缺陷切割装置 300，扫描出料线500用于将缺陷检测装置100中的木材传递至物料缓存系统 200，物料缓存系统200用于暂存木材，等缺陷切割装置300上的木材完成缺陷切割后，物料缓存系统200才将木材运送至锯切进料线600，锯切进料线 600用于将物料缓存系统200中的木材传递至缺陷切割装置300，缺陷切割装置300用于根据木材的缺陷位置信息将木材的缺陷位置切除，锯切出料线700 用于将修整完的木材运出。木材缺陷扫描切割一体机1000通过木材的缓存工序将木材的缺陷扫描工序、木材的缺陷切割工序完美地整合在一起，解决了木材缺陷不同切割时间不同的问题，实现全自动化木材缺陷加工过程。
37.以下将分别介绍缺陷检测装置100、物料缓存系统200、缺陷切割装置300 的工作原理，扫描进料线400、扫描出料线500、锯切进料线600和锯切出料线700等均可以采用链条144传送、皮带传送、滚轮传送中任一种方式进行传送。
38.请参阅图2和图3，图2是本发明提供的缺陷检测装置100在第一视角下的结构示意图，图3是本发明提供的缺陷检测装置100在第二视角下的结构示意图。
39.缺陷检测装置100包括扫描机架110和设置在扫描机架110上的扫描传动机构120，
扫描传动机构120用于传动木材。
40.扫描传动机构120包括扫描传动电机121、扫描主动轮122、扫描第一传动组件123和扫描第二传动组件124，扫描主动轮122与扫描传动电机121的输出端连接，扫描主动轮122与扫描第一传动组件123连接，扫描第二传动组件124与扫描第一传动组件123连接，扫描第一传动组件123和扫描第二传动组件124用于共同传输木材，其中，扫描第一传动组件123用于与扫描进料线400连接，扫描第一传动组件123为扫描进料线400提供动力，扫描第二传动组件124用于与扫描出料线500连接，扫描第二传动组件124为扫描出料线500提供动力。
41.扫描第一传动组件123包括第一带、第一轴以及设置在第一轴上的第一左轮、第一中轮、第一右轮，第一左轮和扫描主动轮122通过第一带连接，且第一左轮与扫描第二传动组件124连接，第一中轮用于传输木材，第一右轮用于与扫描进料线400连接。
42.扫描第二传动组件124包括第二带、第二轴以及设置在第二轴上的第二左轮、第二中轮、第二右轮，第二左轮和扫描第一传动组件123通过第二带连接，第二中轮用于传输木材，第二右轮用于与扫描出料线500连接。
43.扫描第一传动组件123和扫描第二传动组件124的转速相同。具体地，第一左轮和第二左轮的大小相同，在第二带的传动下，确保二者的转速一直。
44.当然，缺陷扫描装置还可以包括第三传动组件、第四传动组件等，第三传动组件、第四传动组件用于传送木材。
45.缺陷检测装置100还包括扫描压料机构130和扫描调整机构140，扫描压料机构130与扫描调整机构140连接，扫描调整机构140与扫描机架110连接，压料结构用于抵压木材，确保木材与第一传动组件和第二传动组件之间有足够大的压力，以提高彼此的摩擦力，保证木材可以平稳运送，扫描调整机构140用于改变扫描压料机构130和扫描传动机构120的距离。在木材太薄，扫描压料机构130的有效工作里程无法抵压木材时，扫描调整机构140 会拉动扫描压料机构130，从而达到调整的目的。
46.扫描压料机构130包括压料气缸131和压料滚轮132，压料气缸131和扫描调整机构140连接，压料滚轮132和压料气缸131连接，压料气缸131带动压料滚轮132运动，压料滚轮132用于抵压木材。
47.扫描调整机构140包括驱动电机141、主动链轮142、从动链轮143、链条144、丝杆和丝杠座，驱动电机141与扫描机架110连接，主动链轮142和驱动电机141的输出端连接，从动链轮143通过链条144与主动链轮142连接，丝杆与从动链轮143连接，丝杠座与丝杆连接，丝杠座与扫描压料机构 130连接。驱动电机141带动主动链轮142转动，主动链轮142通过链条144 带动从动链轮143转动，从动链轮143带动丝杆转动，丝杠座前进或者后退，从而带动扫描压料机构130前进或者后退。
48.扫描调整机构140还包括调整滑轨145、调整滑块146和调整板147，调整滑轨145设置在扫描机架110上，调整滑块146与调整滑轨145滑动连接，扫描压料机构130的数量为多个，多个扫描压料机构130设置在调整板147 上，调整板147与扫描调整机构140连接，且与调整滑块146连接。多个扫描压料机构130在调整板147的带动下同进同退，多个扫描压料机构130抵压木材的不同位置处。
49.缺陷检测装置100还包括设置在扫描机架110上的拍摄机构150；拍摄机构150包括
工业相机151、遮光板152和黑色涂层153，工业相机151和遮光板152设置在木材的相对两侧，黑色涂层153设置在遮光板152朝向工业相机151的一侧。黑色涂层153防止反光，工业相机151用于拍照获取木材的缺陷位置。
50.请参阅图4和图5，图4是本发明提供的物料缓存系统200的结构示意图，图5是本发明提供的图4中a区域的放大结构示意图。
51.物料缓存系统200包括并排分布的左右分拨装置210、等间距上料装置 220和横向上料装置230，左右分拨装置210与扫描出料线500对接，左右分拨装置210用于在将木材运输至末端后朝向等间距上料装置220传递，等间距上料装置220用于将缓存的木材运输至横向上料装置230，横向上料装置 230与锯切进料线600对接，横向上料装置230用于从等间距上料装置220上接收木材并将木材朝向锯切进料线600运输。
52.左右分拨装置210包括分拨支架211、多个分拨滚筒机构212、分拨传感器213、多个分拨链条机构214，多个分拨滚筒机构212和多个分拨链条机构 214依次交替间隔设置在分拨支架211上，分拨滚筒机构212的转动方向和分拨链条机构214的转动方向相互垂直，分拨滚筒机构212用于将木材运输至分拨支架211的末端，分拨传感器213设置在分拨支架211的末端。当木材运输到分拨支架211的末端后，分拨传感器213被激活，分拨链条机构214 用于在分拨传感器213被激发后朝向等间距上料装置220传递木材。
53.左右分拨装置210还包括等间距设置在分拨链条机构214上的分拨推动机构215；分拨推动机构215包括分拨弯板、分拨固定块和分拨轴承，分拨弯板设置在分拨链条机构214上，分拨固定块设置在分拨弯板上，分拨轴承设置在分拨固定块上。在木材沿分拨支架211的长度方向运动时，分拨轴承限制木材在宽度方向上的摆动，在木材沿分拨支架211的宽度方向运动时，分拨轴承对木材施加作用力，确保木材朝向等间距上料装置220运动。
54.等间距上料装置220包括间距支架以及设置在间距支架上的间距传输机构221、多个间距限位机构222，多个间距限位机构222等间距朝向间距传输机构221，间距传输机构221用于将左右分拨装置210上的木材传输至横向上料装置230上，间距限位机构222用于限制间距传输机构221上的木材运动。相邻限位机构之间的宽度正好限位一块木材。
55.限位机构包括限位气缸和插杆，限位气缸与间距支架连接。在木材不需要朝向横向上料装置230运动时，限位气缸带动插杆插至木材的两个侧边，从而限位木材；在木材需要朝向横向上料装置230运动时，限位气缸带动插杆远离木材，从而不对木材限位。
56.横向上料装置230包括上料支架231以及设置在上料支架231上的多个上料滚筒机构232、多个上料传动机构233、抬升机构234，上料滚筒机构232 的转动方向和上料传动机构233的转动方向相互垂直，上料传动机构233与等间距上料装置220对接，上料滚筒机构232与锯切进料线600对接，抬升机构234与上料传动机构233连接，抬升机构234用于抬升或者下降上料传动机构233。上料传动机构233从等间距上料装置220上承接木材，抬升机构 234将上料传动机构233抬起，上料传动机构233比上料滚筒机构232高，从而确保木材顺利进入横向上料装置230；在木材运输到横向上料装置230上时，抬升机构234降落上料传动机构233，上料传动机构233比上料滚筒机构232 低，从而木材在上料滚筒机构232的作用下沿着上料支架231的长度方向运动。
57.请参阅图6至图9，图6是本发明提供的缺陷切割装置300的装配结构示意图，图7是本发明提供的缺陷切割装置300的分解结构示意图，图8是本发明提供的图6中i-i方向上的
截面示意图，图9是本发明提供的图7中b区域的放大结构示意图。
58.缺陷切割装置300包括上层输送线310、下层输送线320、切割系统330 和连杆机构340，上层输送线310和下层输送线320间隔排列，上层输送线 310用于运输木材，下层输送线320用于运输切割系统330，切割系统330的一端朝向上层输送线310，另一端朝向下层输送线320，切割系统330用于切割木材的缺陷位置，连杆机构340的一端与切割系统330连接，另一端与下层输送线320连接，其中，在切割系统330切割木材时，切割系统330带动连杆机构340压紧下层输送线320，以使切割系统330和木材同步运动，从而实现木材一边运动前进，切割系统330一边切割缺陷的目的。
59.上层输送线310包括上框架311、第一导电线312、第二导电线313、多个上滚轮组件314，第一导电线312和第二导电线313沿上框架311的长度方向间隔铺设，多个上滚轮组件314排列于上框架311，且分别与第一导电线 312和第二导电线313电性导通，其中每两个上滚轮组件314相互对接，上滚轮组件314用于运输木材。
60.上滚轮组件314包括辊轮3141、永磁铁3142、皮带轮3143、第一导电片 3144、第二导电片3145、电磁铁3146，辊轮3141用于运输木材，永磁铁3142 设置在辊轮3141上，永磁铁3142与辊轮3141构成一个整体，皮带轮3143 与上框架311转动连接且环设辊轮3141，电磁铁3146设置在皮带轮3143上，电磁铁3146与皮带轮3143构成一个整体，电磁铁3146与永磁铁3142接触在一起，在电磁铁3146通电具有磁性时，电磁铁3146和永磁铁3142磁吸在一起。第一导电片3144分别与电磁铁3146和第一导电线312电性连接，第二导电片3145分别与电磁铁3146和第二导电线313电性连接，第一导电片 3144和第一导电线312配合、第二导电片3145和第二导电线313配合从而决定电磁铁3146是否导电。
61.上滚轮组件314还包括导向架3147，导向架3147与辊轮3141连接，导向架3147沿辊轮3141的周向伸出第一导向柱，导向架3147沿辊轮3141的周向伸出第二导向柱，第一导向柱用于插入切割系统330中，切割系统330 牵引第一导向柱运动，第一导向柱带动辊轮3141运动以使相对的两个辊轮 3141分开，第二导向柱插入上框架311用于在辊轮3141拔出时进行导向。
62.切割系统330包括龙门架331、两个切割机构332、两个拔出机构333和多个滑轮334，两个切割机构332设置在龙门架331的两侧且与龙门架331滑动连接，两个切割机构332共同将木材上缺陷的位置切除，两个拔出机构333 设置在龙门架331的两侧，切割机构332与连杆机构340连接，第一导向柱用于插入拔出机构333中，拔出机构333将相对的辊轮3141拔出，使辊轮3141 之间形成缝隙，从而缺陷位置的木材从缝隙掉落，多个滑轮334设置在龙门架331的底部，多个滑轮334与下层输送线320滚动连接。
63.切割机构332包括浮动架3321、摆动臂3322、摆动电机3323、锯片3324、切割电机3325、左弹片3326和右弹片3327，龙门架331开设有长条孔，浮动架3321的相对两侧分别与左弹片3326和右弹片3327连接，左弹片3326 和右弹片3327分别与长条孔的相对两侧壁连接，浮动架3321与连杆机构340 连接，摆动电机3323设置在浮动架3321上，摆动臂3322与摆动电机3323 的输出端连接，切割电机3325设置在摆动臂3322上，锯片3324与切割电机 3325的输出端连接。在锯片3324接触木材对木材切割时，木材会带动摆动臂 3322一起运动，摆动臂3322一起带动连杆机构340运动抵压下层输送线320，从而增大摩擦力，使下层输送线320带动龙门架331一起随木材运动，从而达到同步的目的。
64.切割机构332还包括夹紧电动推杆3328和夹紧板3329，夹紧电动推杆 3328设置在浮动架3321上，夹紧板3329与夹紧电动推杆3328的输出端连接，夹紧电动推杆3328用于推动夹紧板3329夹设木材，以使龙门架331和木材同步运动。
65.拔出机构333包括拔出件3331、绝缘板3332、收纳盒3333和复位弹簧 3334，拔出件3331与龙门架331连接，第一导向柱用于插入拔出件3331中，绝缘板3332设置在第一导电线312和第一导电片3144之间，和/或者绝缘板 3332设置在第二导电线313和第二导电片3145之间，绝缘板3332用于阻断电磁铁3146的导电通路，从而使电磁铁3146和永磁铁3142之间的磁吸力消失，便于辊轮3141拔出，收纳盒3333与龙门架331连接，且放置于上滚轮组件314的正下方，复位弹簧3334的一端连接收纳盒3333，另一端连接连杆机构340。
66.拔出件3331包括主体部3335、第一弧形部3336和第二弧形部3337，主体部3335与龙门架331连接，第一弧形部3336和第二弧形部3337设置在主体部3335上，第一弧形部3336和第二弧形部3337相对设置形成拔出通道，第一导向柱用于插入拔出通道中。
67.上滚轮组件314还包括上电机3148、驱动轮3149、第一皮带件3151、第二皮带件3152和上转接件3153，上电机3148与上框架311连接，驱动轮3149 与上电机3148的输出端连接，第一皮带件3151分别与驱动轮3149和皮带轮 3143连接，第二皮带件3152分别与驱动轮3149和上转接件3153连接。下层输送线320包括下框架326设置在下框架326上的正向轮321、正向输送带 322、反向轮323、反向输送带324和锥形轮325，正向轮321与上转接件3153 连接，正向轮321带动正向输送带322运转，反向轮323带动反向输送带324 运转，锥形轮325分别与正向轮321和反向轮323连接。连杆机构340的数量至少为两个，其中一个连杆机构340抵接正向输送带322，另一个连杆机构 340抵接反向输送带324。
68.连杆机构340包括旋转柱、第一连杆、第二连杆和毛刷，旋转柱与龙门架331转动连接，第一连杆穿设旋转柱，第一连杆的一端与浮动架3321铰接，另一端与第二连杆铰接，毛刷与第二连杆连接。
69.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
70.本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。