原木檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)（全套含CAD圖紙）

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[2]成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)——單行本——機(jī)械制圖·極限與配合[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2004. [3] 王連明.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)[M].哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2010.2. [4] 陳鐵鳴,王連明,王黎.機(jī)械設(shè)計(jì)（修訂版）[M].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，2009. [5] 寇尊權(quán).機(jī)械課程設(shè)計(jì)[M].長(zhǎng)春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,2008. [6] 何七榮.機(jī)械制造方法與設(shè)備[M].北京:中國(guó)人民大學(xué)出版社,2007. [7] 鄒青.機(jī)械技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2009. [8] 吳宗澤.機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].機(jī)械工業(yè)出版社,2009. [9] 金維洙,蔡立新,韓玉杰等.世界原木定心技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].世界林業(yè)研究,2009, 12(4):28-31. [10] Charles W. M. Application of Automatic Image Analysis To Wood Sciencel [J]. Wood Science,2009,14(3):36-39. [11] Bryan-R. W. Special Topic Electronics in Mills and Wood [J]. Forest Industries, 2009,106(1):28-35. 六、備注 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 系部主任簽字： 年 月 日 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘 要 在國(guó)內(nèi)制材行業(yè)中，制材廠對(duì)原木形狀的檢測(cè)以及材積的測(cè)量計(jì)算一直采用人工檢尺的方法：由人工目測(cè)每根原木的外部形狀，進(jìn)行分類(lèi)加工；人工用卷尺或卡尺量取原木的長(zhǎng)度和檢尺直徑，然后，再通過(guò)查找《材積手冊(cè)》得到單根原木的材積，經(jīng)過(guò)逐根檢尺測(cè)量和累加計(jì)算才能得到整堆原木的材積；逐堆測(cè)量之后才能得到原木的進(jìn)貨量，檢尺的工作量是非常大的。本課題針對(duì)我國(guó)原木檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出采用8點(diǎn)檢測(cè)，4點(diǎn)組合回歸描述的方法，運(yùn)用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)及計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)，對(duì)原木輸送機(jī)上運(yùn)行的原木進(jìn)行快速在線測(cè)量，可以提高設(shè)備的檢測(cè)效率。 從原木外形輪廓與制材生產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)性出發(fā)，探討和研究了原木檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)的原理及設(shè)計(jì)的方法，為原木檢測(cè)機(jī)的設(shè)計(jì)和制造提供了理論依據(jù)，原木檢測(cè)技術(shù)越來(lái)越為世界各國(guó)制材企業(yè)所重視。本論文所設(shè)計(jì)的原木檢測(cè)機(jī)作為一種試驗(yàn)階段的設(shè)備，在整體性能上還存在許多有待解決和改進(jìn)的方面，這些將會(huì)對(duì)今后的研究工作起到促進(jìn)作用。 關(guān)鍵詞：原木形狀；識(shí)別；自動(dòng)測(cè)量；定心；回歸描述 II ABSTRACT In our country, the wood manufacture industry inspect the shape and the volume of the log by manual work. Estimate log’s outer shape with eyes, and then label them before throwing into processing. People uses tape and caliper to confirm a log’s length and diameter of the section, and look for it in the manual to obtain one log’s volume. By accumulating all the volume of the log, the number of the stock can be gotten The work of inspecting the log by manual is very heavy. In this paper, the theory of the eight point inspection and the four point compounding simulation are presented. So we can quickly measure and get the log’s external shape parameter accurately on-line with the automatic inspecting technique and computer stimulating technique. The equipment can enhance work efficiency. Based on the relativity of log shape and production, the design theory and method of log’s shape inspecting equipment are discussed. At the same time, the theoretical basis for design and manufactury is provided in this paper. Log inspection technique is recognized increasingly by lumbering. The equipment designed in this paper is a sort of experiment facility and also there are many question and juvenility. All these will accelerate researching work for the future. Keywords: Log Shape；Identify；Automatic Inspection；Shape Identify；Regression 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 概述 1 1.2 國(guó)內(nèi)和國(guó)外原木檢測(cè)機(jī)設(shè)備的發(fā)展分析 1 1.3 本課題研究的目的和意義 4 1.4 選題的研究?jī)?nèi)容和設(shè)計(jì)設(shè)想 5 第2章 原木檢測(cè)機(jī)總體設(shè)計(jì) 6 2.1 原木檢測(cè)機(jī)總體原理介紹 6 2.1.1 原木檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)原理 6 2.1.2 原木形狀識(shí)別機(jī)設(shè)計(jì)方案 6 2.2 結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)方法 8 2.3 原木檢測(cè)機(jī)機(jī)械部分設(shè)計(jì) 9 2.4 機(jī)架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和計(jì)算 10 2.5 輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 2.6 本章小結(jié) 12 第3章 動(dòng)力部件選擇和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)算 13 3.1 電動(dòng)機(jī)的選擇 13 3.2 鏈傳動(dòng)的計(jì)算 14 3.2.1 小鏈條的選擇和校驗(yàn) 14 3.2.2 大鏈條的校驗(yàn)計(jì)算 17 3.2.3 鏈輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 18 3.3 鏈輪軸的設(shè)計(jì)和校核 22 3.3.1 軸的材料的選擇 22 3.3.2 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件計(jì)算 22 3.3.3 按彎扭合成強(qiáng)度條件計(jì)算 24 3.3.4 軸的安全系數(shù)校核 27 3.4 軸承的選擇和校核 29 3.4.1 選擇軸承 29 3.4.2 軸承的選用計(jì)算 29 3.5 鏈輪軸鍵的選擇和鍵聯(lián)接的強(qiáng)度計(jì)算 30 3.5.1 鍵的類(lèi)型選擇 30 3.5.2 計(jì)算鍵工作面剪切 30 3.5.3 計(jì)算鍵工作面擠壓 30 3.6 螺栓的選擇和校核 31 3.7 本章小結(jié) 32 第4章 檢測(cè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 33 4.1 檢測(cè)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 33 4.2檢測(cè)系統(tǒng)原理的計(jì)算 34 4.3 檢測(cè)機(jī)構(gòu)的零件的選擇和校核 37 4.3.1 傳感器的選擇和原理 37 4.3.2 檢測(cè)擺桿軸的選擇和校核 38 4.3.3 彈簧絲的選擇和計(jì)算 38 4.3.4 傳感器中軸承的選擇和計(jì)算 39 4.4 本章小結(jié) 40 結(jié)論 41 參考文獻(xiàn) 42 致謝 43 第1章 緒 論 1.1 概述 隨著現(xiàn)代木材加工工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的制材技術(shù)正在逐步更新，以制材學(xué)和測(cè)樹(shù)學(xué)為基礎(chǔ)的原木描述理論已經(jīng)不能適應(yīng)現(xiàn)代木材工業(yè)的發(fā)展。因此，有必要在理論、方法、手段上建立一套全新的原木外形及其缺陷的描述體系，采用新的、高精度的計(jì)算公式，將制材學(xué)與測(cè)樹(shù)學(xué)的原木描述理論向前推進(jìn)一步；采用新發(fā)明、新技術(shù)制造新設(shè)備，實(shí)現(xiàn)原木檢測(cè)過(guò)程的高度自動(dòng)化，以適應(yīng)現(xiàn)代木材加工工業(yè)的發(fā)展。一般情況下原木模型的實(shí)測(cè)參數(shù)越多，重建模型的精度越高。但實(shí)測(cè)參數(shù)越多會(huì)使檢測(cè)設(shè)備復(fù)雜，數(shù)據(jù)處理和優(yōu)化計(jì)算量增大，導(dǎo)致對(duì)計(jì)算機(jī)的容量要求高、投資增大、不利于推廣應(yīng)用。所以，找出一種即可以保證原木描述精度，又不需要大量檢測(cè)參數(shù)的原木最佳形狀識(shí)別體系，一直是國(guó)內(nèi)外從事原木模型描述學(xué)者潛心研究的課題。另外，如何利用先進(jìn)的原木檢測(cè)技術(shù)，對(duì)原木形狀進(jìn)行真實(shí)再現(xiàn)，以利于木材的分類(lèi)、選擇、合理加工、提高其利用率，對(duì)制材企業(yè)來(lái)說(shuō)顯得尤為重要。 1.2 國(guó)內(nèi)和國(guó)外原木檢測(cè)機(jī)設(shè)備的發(fā)展分析 我國(guó)對(duì)原木檢測(cè)技術(shù)的研究始于上世紀(jì)80年代以前，從國(guó)內(nèi)的研究形勢(shì)和方向看，今后我國(guó)的研究重點(diǎn)可能會(huì)向以下幾個(gè)方面發(fā)展： (1)根據(jù)原木干形，建立原木的分段模型，提高原木的檢測(cè)精度。 (2)原木模型的設(shè)計(jì)必須與檢測(cè)設(shè)備的研究同步進(jìn)行。最佳的模型優(yōu)化設(shè)計(jì)應(yīng)節(jié)省設(shè)備投資，拋棄不實(shí)用的數(shù)學(xué)模型，推廣和完善有利于普及和應(yīng)用的數(shù)學(xué)模型。 (3)逐步提高離散模型和仿真模型矩陣的階數(shù)發(fā)，展動(dòng)態(tài)檢測(cè)技術(shù)，使離散模型盡快地應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中。 目前，國(guó)內(nèi)采用最多的原木檢測(cè)形式是人工檢測(cè)的方法。手工檢尺存在著諸多不利方面，其檢測(cè)結(jié)果受人為因素影響很大。這種方法完全由人操作、控制，依據(jù)工人的眼看心算，獲得原木的尺寸、規(guī)格等參數(shù)。檢尺員的工作經(jīng)驗(yàn)、工作態(tài)度等導(dǎo)致了工作結(jié)果差別很大。另外，這種方法的勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和社會(huì)生產(chǎn)率的快速提高，這種傳統(tǒng)方法難以適應(yīng)制材行業(yè)的發(fā)展。因此，人工檢測(cè)的方法是一種落后的生產(chǎn)方式，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展與普及，這種生產(chǎn)方式終將被淘汰。我國(guó)在原木檢測(cè)領(lǐng)域與發(fā)達(dá)國(guó)家相比差距較大。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)中只有少數(shù)大型廠家采用光環(huán)定心機(jī)對(duì)原木進(jìn)行定心檢測(cè)。光環(huán)定心機(jī)的工作原理是:采用兩組同心光環(huán)分別打在原木的兩個(gè)端面上，由人工目測(cè)確定原木兩端面的中心點(diǎn)，然后通過(guò)液壓控制的機(jī)械式升降臺(tái)架來(lái)調(diào)整原木的位置，通過(guò)操作者的目測(cè)使其在兩端面上原木與光環(huán)相內(nèi)接，從而確定出兩端面的最大內(nèi)接圓。光環(huán)定心機(jī)對(duì)彎曲度不超過(guò)3%的大徑級(jí)原木進(jìn)行定心比較有效，但對(duì)于彎曲度較大的小徑級(jí)原木來(lái)講就顯得有些力不從心。特別是隨著大徑級(jí)原木的不斷銳減以及單板旋切速度的不斷提高，對(duì)原木定心精度和定心速度的要求也隨之提高?，F(xiàn)在國(guó)外最高的定心速度已經(jīng)達(dá)到每分鐘10根以上，光環(huán)定心機(jī)已經(jīng)無(wú)法滿足這樣旋切生產(chǎn)節(jié)拍的要求。除此之外，我國(guó)還有許多膠合板生產(chǎn)廠家還使用根據(jù)3點(diǎn)定心和4點(diǎn)定心原理研制開(kāi)發(fā)的機(jī)械定心機(jī)對(duì)原木進(jìn)行定心。雖然這些機(jī)械定心機(jī)的定心精度比人工定心精度要高且出材率可提高2%～4%，但在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中這種機(jī)械式定心機(jī)對(duì)原木的徑級(jí)和截面圓形度的要求較高，所以較難滿足實(shí)際生產(chǎn)的需求。 我國(guó)對(duì)原木旋切定心機(jī)的研制基本上是經(jīng)歷了一個(gè)從人工定心到3點(diǎn)、4點(diǎn)定心再到光環(huán)定心的過(guò)程。但是我國(guó)對(duì)定心機(jī)的研制起步較晚，目前只有信陽(yáng)木工機(jī)械廠等少數(shù)幾個(gè)廠家可生產(chǎn)較為先進(jìn)的光環(huán)投影定心機(jī)(例如信陽(yáng)木工機(jī)械廠生產(chǎn)的BD1516和BD1526型光環(huán)投影定心機(jī))。多數(shù)廠家還停留在3點(diǎn)、4點(diǎn)及普通光環(huán)定心機(jī)的制造上。現(xiàn)在我國(guó)已經(jīng)在試制6點(diǎn)機(jī)械式定心機(jī)及激光掃描定心機(jī)。將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到原木形狀識(shí)別領(lǐng)域，是近十年興起的新技術(shù)，在我國(guó)尚處于研究開(kāi)發(fā)階段。計(jì)算機(jī)本身具有許多優(yōu)點(diǎn)，如運(yùn)算速度快、工作可靠、可進(jìn)行人機(jī)對(duì)話、隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與查詢、模擬技術(shù)等，完全可以承擔(dān)對(duì)原木直徑、長(zhǎng)度、外形輪廓的自動(dòng)檢測(cè)。國(guó)內(nèi)在這方面有一些新的研究，如南京林業(yè)大學(xué)在其國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“原木斷層掃描圖像識(shí)別與虛擬切削研究”中，應(yīng)用X-CT掃描技術(shù)，重構(gòu)原木內(nèi)部缺陷信息的三維圖像，通過(guò)圖像處理與識(shí)別提取原木的外形和缺陷信息，同時(shí)進(jìn)行多種方案的模擬切削，以最優(yōu)化的方案獲得最大的出材率和經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而控制鋸解或旋切木材的出材率；由北京航空航天大學(xué)和廣西南寧鳳凰紙業(yè)有限公司合作研制開(kāi)發(fā)的“原木材積自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)”，結(jié)合自動(dòng)化測(cè)試技術(shù)與計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù),采用工控機(jī)控制高分辨率的工業(yè)CCD（電荷耦合器）數(shù)字成像單元，對(duì)原木端面攝像，并把圖像數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦た貦C(jī)，利用相應(yīng)的圖像處理和識(shí)別軟件處理后，將結(jié)果存入數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)調(diào)用。 國(guó)外原木檢測(cè)理論發(fā)展較早。70年代中期，世界上研究原木數(shù)學(xué)模型有了新的進(jìn)展。1973年Airth和Calvert提出了只為特定工序的專業(yè)下鋸設(shè)備應(yīng)用的幾種附加的數(shù)學(xué)模型。同一時(shí)期，Pneumations也建立了同樣的數(shù)學(xué)模型，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)原木描述理論的不足。從那時(shí)起這種以截頂圓錐體為理論基礎(chǔ)的原木數(shù)學(xué)模型，一直是原木數(shù)學(xué)描述領(lǐng)域中的權(quán)威模型。到1982年，Petrouskii提出了以二次干曲線繞軸旋轉(zhuǎn)形成的圓截頂原木數(shù)學(xué)描述理論。同時(shí)期，美國(guó)BOF研究室在研究中開(kāi)始考慮了原木芯部缺陷和節(jié)子的分布。它假設(shè)節(jié)子在過(guò)軸心線的平面內(nèi)，形狀是個(gè)圓錐體，原木的實(shí)測(cè)參數(shù)是材長(zhǎng)、小頭直徑和錐角。這些改進(jìn)脫離了傳統(tǒng)的原木描述形式，開(kāi)始趨向?qū)嵱没枋鲈救毕輸?shù)學(xué)模型建立的研究階段。由于原木描述方法開(kāi)始用于描述原木缺陷，因此，在制材工業(yè)先進(jìn)國(guó)家中，這種原術(shù)數(shù)學(xué)模型開(kāi)始廣泛使用。后來(lái)BOF(下鋸優(yōu)化)研究的權(quán)威Lewis教授在“改進(jìn)的BOF系統(tǒng)”中提出了中間彎曲的原木模型，在數(shù)學(xué)模型的建立過(guò)程中增測(cè)了小頭的長(zhǎng)徑、短徑及水平面中間彎曲高度，使原木數(shù)學(xué)模型的建立從原木圓截面數(shù)學(xué)描述過(guò)渡到原木橢圓截面數(shù)學(xué)模型的描述，從直中心線過(guò)渡到彎曲中心線，開(kāi)始了原木形狀數(shù)學(xué)描述的新領(lǐng)域。之后，原木數(shù)學(xué)描述學(xué)者又提出了弓形彎曲、翹曲和偏心原木的數(shù)學(xué)模型，使原木數(shù)學(xué)模型的建立有了新的進(jìn)展。 目前，世界上針對(duì)原木檢測(cè)機(jī)設(shè)備主要有以下幾種： 圖1.1是3點(diǎn)定心原理圖和圖1.2是法國(guó)瓦萊特·格洛公司生產(chǎn)的機(jī)械式原木3點(diǎn)定心機(jī)。它在工作時(shí)，木段上料支架將木段放在定心機(jī)構(gòu)上，隨后在液壓缸的推動(dòng)下，兩組3點(diǎn)連動(dòng)定心機(jī)構(gòu)分別獨(dú)立用其定心觸點(diǎn)將木段頂起，隨后由上木機(jī)構(gòu)完成上木，實(shí)現(xiàn)一個(gè)定心上木工作循環(huán)。這種定心上木機(jī)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)緊湊、定心上木生產(chǎn)效率高、自動(dòng)化程度高、定心原理可靠等優(yōu)點(diǎn)，整個(gè)生產(chǎn)線包括定心、上木、旋切等工序，整個(gè)過(guò)程僅由一人操作。該機(jī)構(gòu)最大的問(wèn)題是其定心原理與原木實(shí)際截面輪廓之間的差異，當(dāng)原木截面為圓形時(shí)這種定心方法的定心精度極高，遇到截面不規(guī)則或有缺陷原 圖1.1 3點(diǎn)定心原理圖 圖1.2 機(jī)械式3點(diǎn)定心機(jī) 木時(shí)，定心精度會(huì)受到很大的影響。 圖1.3是激光掃描原木檢測(cè)系統(tǒng)原理圖，圖1.4是芬蘭生產(chǎn)的原木外形激光掃描系統(tǒng)。對(duì)于各大制材企業(yè)來(lái)說(shuō)，合理利用原木資源，不僅是獲取利潤(rùn)的要求，也是企業(yè)能否長(zhǎng)期生存，發(fā)展壯大的關(guān)鍵。另外，我國(guó)林區(qū)各大貯木場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)在原木檢尺和原木等級(jí)分選方面采用人工方法，這樣統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)人為因素較多，既無(wú)法實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，又浪費(fèi)了大量人力、財(cái)力。同時(shí)，無(wú)法與先進(jìn)的制材加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高加工效率。當(dāng)前，世界許多國(guó)家都在研究原木檢測(cè)設(shè)備，使這一領(lǐng)域的技術(shù)日趨成熟，木材檢測(cè)設(shè)備日臻完善。 卡軸 激光管 光電接收器 被測(cè)原木 圖1.3 激光掃描原理圖 圖1.4 原木外形激光掃描系統(tǒng) 圖1.5、圖1.6是在近幾年世界木工機(jī)床展覽會(huì)上展出的最新木材檢測(cè)設(shè)備的照片： 對(duì)于各大制材企業(yè)來(lái)說(shuō)，合理利用原木資源，不僅是獲取利潤(rùn)的要求，也是企業(yè)能否長(zhǎng)期生存，發(fā)展壯大的關(guān)鍵。另外，我國(guó)林區(qū)各大貯木場(chǎng)長(zhǎng)期以來(lái)在原木檢尺和原木等級(jí)分選方面采用人工方法，這樣統(tǒng)計(jì)出的數(shù)據(jù)人為因素較多，既無(wú)法實(shí)現(xiàn)科學(xué)管理，又浪費(fèi)了大量人力、財(cái)力。同時(shí)，無(wú)法與先進(jìn)的制材加工設(shè)備實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，提高加工效率。當(dāng)前，世界許多國(guó)家都在研究原木形狀識(shí)別設(shè)備，使這一領(lǐng)域的技術(shù)日趨成熟，木材檢測(cè)設(shè)備日臻完善。 圖1.5 原木檢測(cè)設(shè)備 圖1.6 原木檢測(cè)設(shè)備 1.3 本課題研究的目的和意義 目前，我國(guó)木材出材率和綜合利用率指標(biāo)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，有較大的差距，而我國(guó)的森林資源低于世界平均水平，木材加工時(shí)的極大浪費(fèi)與當(dāng)前森林資源的短缺極不 協(xié)調(diào)。因此，開(kāi)發(fā)引進(jìn)先進(jìn)加工技術(shù)，千方百計(jì)提高木材出材率和利用率以降低各種木制品和各種用途用產(chǎn)品木材的消耗量是十分必要的。其中提高原木定心精度和效率也是達(dá)到上述目的的措施之一。高精度和高效率必然會(huì)帶來(lái)提高經(jīng)濟(jì)效益的結(jié)果。此外，考慮經(jīng)濟(jì)效益還應(yīng)兼顧出材率和優(yōu)等品出材率兩方面。在這種情況下，對(duì)原木外形特征描述時(shí)，要考慮節(jié)子、開(kāi)裂、彎曲等缺陷對(duì)板材或單板等級(jí)的影響，以達(dá)到木材質(zhì)量的高效利用。目前原木定心技術(shù)最發(fā)達(dá)的國(guó)家是芬蘭。芬蘭Raute公司定心上木機(jī)，采用激光對(duì)原木7個(gè)斷面掃描。每個(gè)斷面每隔10為一個(gè)測(cè)點(diǎn)，共即252個(gè)點(diǎn)。計(jì)算機(jī)接受掃描數(shù)據(jù)，繪制木段形狀圖及確定其最大的內(nèi)接圓柱體，找出最佳回轉(zhuǎn)中心，木段最終旋切位置精度達(dá)到±0.005mm.我們?cè)谘芯?、開(kāi)發(fā)原木定心技術(shù)時(shí)可借鑒芬蘭的先進(jìn)技術(shù)。我們的研究不僅要趕上世界先進(jìn)水平，而且要超過(guò)世界先進(jìn)水平，并要積極促進(jìn)該技術(shù)向生產(chǎn)轉(zhuǎn)化。 80年代以后，我國(guó)的家具制造業(yè)和建筑材料業(yè)迅猛發(fā)展，經(jīng)濟(jì)連續(xù)高速的發(fā)展消耗了大量的林木資源。國(guó)家近幾年相繼出臺(tái)了保護(hù)林木的若干政策，以防止我國(guó)的林木由于過(guò)度開(kāi)采而枯竭。因此，對(duì)于制材行業(yè)的眾多企業(yè)來(lái)說(shuō)，如何有效地利用有限的林木資源是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。森林資源減少，限制采伐，必然形成國(guó)內(nèi)制材業(yè)原料短缺，原料價(jià)格上漲，使各個(gè)企業(yè)生產(chǎn)成本增加，競(jìng)爭(zhēng)加劇的局面。在這種情況下，如何提高原材料的利用率，細(xì)化每一根原木的可利用部位，做到優(yōu)化下鋸，最大限度擴(kuò)大木材的可利用率，是當(dāng)務(wù)之急。在面對(duì)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)方面，近幾年由于進(jìn)出口貿(mào)易的增加以及木材價(jià)格的開(kāi)放，將使我國(guó)的原料價(jià)格與國(guó)際市場(chǎng)價(jià)格拉平。隨著21世紀(jì)到來(lái)，我國(guó)的制材企業(yè)更多地參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)。在先進(jìn)的制材國(guó)家中，利用高精度原木檢測(cè)仿真系統(tǒng)對(duì)原木形狀進(jìn)行精確的描述，進(jìn)而引導(dǎo)加工設(shè)備合理加工，從而實(shí)現(xiàn)BOF制材，已經(jīng)變成企業(yè)生存的必要條件。在此基礎(chǔ)上，國(guó)外主要制材設(shè)備制造廠家均在他們生產(chǎn)的數(shù)控設(shè)備上采用了這些技術(shù)，瑞典、芬蘭、加拿大和美國(guó)的公司都在全球推銷(xiāo)基于BOF技術(shù)的制材設(shè)備。國(guó)外著名的制材專家指出：在自動(dòng)化制材中，應(yīng)進(jìn)一步提高對(duì)原木沿長(zhǎng)度方向的形狀識(shí)別，特別是對(duì)弓形彎曲、翹曲和偏心原木的更精確的識(shí)別。從以上分析可以看出，原木的形狀識(shí)別在制材行業(yè)的地位是舉足輕重的。由此可以看出，在未來(lái)幾年，木材檢測(cè)技術(shù)將在我國(guó)制材企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)中扮演重要角色。 1.4 本章小結(jié) 該原木檢測(cè)機(jī)分為機(jī)架，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，檢測(cè)機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)采集機(jī)構(gòu)，數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)模擬形狀圖象等，本設(shè)計(jì)就不介紹數(shù)據(jù)采集，計(jì)算和計(jì)算機(jī)模擬圖象信息，本設(shè)計(jì)主要介紹原木檢測(cè)機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)組成，機(jī)械工作原理，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和動(dòng)力部件選擇和校核。 本系統(tǒng)在分析各種方法的基礎(chǔ)上提出了一種全新的思路，即首先檢測(cè)原木橫截面上均勻分布的8個(gè)點(diǎn)，然后將這8個(gè)點(diǎn)的坐標(biāo)值輸入計(jì)算機(jī)，利用其中的四個(gè)點(diǎn)進(jìn)行組合后，回歸出原木的橫截面模型，實(shí)現(xiàn)原木檢測(cè)的計(jì)算機(jī)化；同時(shí)，在檢測(cè)方式上，采用了在線快速實(shí)時(shí)測(cè)量，可以提高設(shè)備的檢測(cè)效率。 第2章 原木檢測(cè)機(jī)總體設(shè)計(jì) 2.1 原木檢測(cè)機(jī)總體原理介紹 2.1.1 原木檢測(cè)機(jī)設(shè)計(jì)原理 原木檢測(cè)機(jī)床提供了一種縱向快速檢測(cè)原木外形輪廓的機(jī)械設(shè)備及工藝技術(shù)。它利用8個(gè)檢測(cè)觸頭檢測(cè)原木的截面形狀，為下一步計(jì)算機(jī)模擬識(shí)別原木整體外形提供必要的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)。其工作原理如下： 原木由運(yùn)輸輥臺(tái)送入，啟動(dòng)電機(jī)后，傳輸鏈負(fù)載原木以一定速度勻速向前運(yùn)動(dòng)。當(dāng)原木運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)框時(shí)，原木端部將檢測(cè)桿推開(kāi)，檢測(cè)桿繞芯軸