一种竹束整张化单板质量在线检测系统及在线检测方法技术方案

本发明专利技术提供了一种竹束整张化单板质量在线检测系统，包括PC机和分别与PC机连接的第一主控板和第二主控板，第一主控板与进料机构连接用于检测进料机构的空间位移，第二主控板连接刚度检测模块用于对竹束整张化单板进行机械压接刚度检测，第一主控板和PC机之间连接有多组疏密度检测模块，疏密度检测模块包括光源控制器和光信号分析仪，第二主控板上连接压力传感器。本发明专利技术采用PC机控制对竹束整张化单板的疏密均匀度和整张化刚度进行检测，与前后端自动化工艺设备匹配，实现自动化在线检测竹束整张化单板质量，降低对人力成本的要求，可获得质量优异的竹束整张化单板。

An On-line Quality Detection System and Method for Bamboo Bundle Whole Veneer

【技术实现步骤摘要】
一种竹束整张化单板质量在线检测系统及在线检测方法
本专利技术涉及一种竹材单元加工和质量评价自动化设备，具体涉及一种竹束整张化单板质量在线检测系统及在线检测方法。
技术介绍
重组竹(bambooscrimber)是以竹束或纤维化竹单板为基材，经过施胶、顺纹组坯、胶合加工而成的竹质复合材料，具有耐久性好、力学强度好、密度大(1.2g/cm3以上)等特点，被广泛应用于户外地板以及结构材承载。按照制造工艺，重组竹的生产方法可分为热压法和冷压法两种。竹束单元或纤维化竹束整张化单板的疏解程度、刚度对于重组竹的物理力学性能有重要影响。当前，无论是冷压还是热压，其用于制造重组竹的竹束单元或纤维化竹单板基本上都是按照称重法来干燥、浸渍胶黏剂、手工铺装层压的，缺少对于制造单元纤维化竹束整张化单板质量的定量评价。为了保持重组竹良好的尺寸稳定、胶合界面和表面质量，当前大多数生产企业只能通过高压力、高密度和高能耗的粗糙加工方式。不同疏解作用下，竹束维管束与薄壁细胞的分离程度不一样，对于水溶性酚醛树脂的吸胶量不一样。即使在同样的碾压作用下，由于竹材在高度(上中下)和径向部位上(内中外)纤维的密度和力学性能有差异，纤维细胞被为切断和碾压的状态不同。同时，整张化竹束整张化单板的面内密度受到编织或缝纫精密程度的影响。以上竹束整张化单板在分离程度、疏密度以及刚度等方面的差异会引起重组竹特别是结构用重组竹材的物理力学性能不稳定、变异系数较大、产品分级困难。针对以上重组竹材特别是结构用重竹材在制造单元——竹束整张化单板质量控制方面的技术难题，本专利技术采用PC上位机控制对竹束整张化单板的疏密均匀度和整张化刚度(柔度)进行在线检测。现有的重组竹生产工艺环节全部由人工操作，包括竹束单元或纤维化竹束整张化单板的干燥、浸胶、铺装等，整张化后的竹束整张化单板在经过干燥浸胶等工艺环节后，容易形成局部翘曲，空洞等不利形变，由于竹束单元或纤维化竹束整张化单板的不均匀性，无法保证产品品质稳定性，如局部密度不均匀等。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种竹束整张化单板质量在线检测系统，该检测系统采用PC机、第一主控板和第二主控板控制对竹束整张化单板的疏密均匀度和整张化刚度进行检测，与前后端自动化工艺设备匹配，实现自动化生产，大大降低对人力成本的要求。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：包括PC机，以及分别与PC机连接的第一主控板和第二主控板，所述第一主控板与进料机构连接，且第一主控板控制进料机构的水平前进位移，所述进料机构固定安装在支撑架上；所述第一主控板和PC机之间连接有多组用于检测竹束整张化单板疏密度的疏密度检测模块，多组疏密度检测模块水平布设在所述支撑架上，且所述多组疏密度检测模块水平布设方向与竹束整张化单板水平前进方向垂直，所述疏密度检测模块包括设置在竹束整张化单板上下两侧的光源控制器和光信号分析仪，所述光源控制器和光信号分析仪固定安装在支撑架上；所述第二主控板上连接有用于检测竹束整张化单板刚度的刚度检测模块，根据实际需求可同时设置多组刚度检测模块，所述刚度检测模块水平布设在所述支撑架上，且刚度检测模块的布设方向与待检测竹束整张化单板水平前进方向垂直，所述刚度检测模块上设置有用于检测加载在待检测竹束整张化单板上的压力值大小的压力传感器，所述压力传感器与第二主控板连接，压力传感器通过第二主控板向PC机传递压力信息。所述进料机构由一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构组成；所述一级传动机构包括减速电机、大链轮、小链轮、链条和一级传动轴，所述一级传动轴上固定大链轮，所述减速电机的输出轴上安装有小链轮，所述小链轮通过链条连接大链轮，将减速电机输出扭矩传递到一级传动轴；所述二级传动机构包括同步带、大同步带轮、小同步带轮和二级传动轴，多个所述大同步带轮均匀固定安装在所述一级传动轴上大链轮的两侧，所述二级传动轴上安装有小同步带轮，所述大同步带轮通过同步带连接小同步带轮，将扭矩传递到二级传动轴上；所述三级传动机构包括套接在二级传动轴上的输送皮带，所述输送皮带上设置有多个用于张紧输送皮带防止输送皮带打滑的张紧轮，所述输送皮带上沿皮带传送方向设置有支撑分离输送皮带的支撑导轨条，通过张紧轮件将输送皮带张紧，确保皮带张紧不打滑，同时在输送皮带下方设置支撑导轨条，确保整张化的竹束整张化单板能够始终在平整的平面上进行输送，降低因为局部下垂导致的输送速差。同时输送皮带组可根据竹束整张化单板情况，进行扩展，所述一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构均固定安装在支撑架上，所述第一主控板与所述减速电机连接，通过控制减速电机来控制进料机构的传动速率，控制整张化竹束单板的输送速度。优选地，所述刚度检测模块包括平行于输送皮带固定设置在支撑架上的XZ直线模组和安装在XZ直线模组上的用于对竹束整张化单板上的刚度检测点的形变量进行测量的压头结构模块，所述压头结构模块上安装压力传感器，所述XZ直线模组与第二主控板连接，检测时第二主控板控制XZ直线模组动作，控制压头结构模块作用在竹束整张化单板的刚度检测点上，通过设定作用力大小，反馈由设定作用力产生的移动距离，对整张化的竹束整张化单板进行刚度检测。优选地，刚度检测采用机械压接的方法，即刚度检测模块给竹束整张化单板固定位置加载给定压力值，而后计量竹束固定位置处垂直形变，进而推算出固定位置处刚度值。可根据指令控制刚度检测模块以及进料机构的空间位移。优选地，疏密度检测采用光学透光率检测法，即利用光发生器在竹束整张化单板一侧照射光源，另一侧则采用光分析器采样光透过率，通过计算分析光损耗来推算统计待检竹束整体疏密度。优选地，所述光源控制器为根据指令控制光源亮度及光源闪烁频率的光发生器，所述光源控制器包括MCU微控制器和与MCU微控制器输入端连接的隔离电源转换模块和CAN/485收发器，还包括与MCU微控制器输出端连接的LED发光二极管，所述隔离电源转换模块连接24V输入电源，所述CAN/485收发器连接PC机，可根据指令控制光源亮度及闪烁频率。优选地，所述光信号分析仪包括MCU微控制器和与MCU微控制器输入端连接的隔离电源转换模块和CAN/485收发器，还包括依次连接的直流隔离电路、可调节通频段电路和硬件检波电路，所述硬件检波电路差分AD采样输入MCU微控制器，所述光信号分析仪内的隔离电源转换模块连接24V输入电源，所述CAN/485收发器连接PC机。优选地，所述第一主控板和第二主控板均包括MCU微控制器和与MCU微控制器连接的RS485收发器、CAN/485收发器、隔离电源转换模块和光耦转换电路，所述第二主控板的MCU微控制器通过RS485收发器连接所述压力传感器，所述第二主控板的MCU微控制器通过CAN/485收发器连接PC机，所述第一主控板和第二主控板的隔离电源转换模块连接24V输入电源。优选地，所述疏密度检测模块均匀布设有2～6组；所述一组刚度检测模块对应有2～4个刚度检测点。另外，本专利技术还公开了一种竹束整张化单板的质量在线检测方法包括以下步骤：步骤一、将待检测的竹束整张化单板(9)均匀地铺装在进料机构(3)的进料端；步骤二、在PC机内设置分段检测竹束整张化单板疏密度和刚度的检测数量、刚度检测压力值、初始本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竹束整张化单板质量在线检测系统，其特征在于，包括PC机(1)，以及分别与PC机(1)连接的第一主控板(2)和第二主控板(4)，所述第一主控板(2)与进料机构(3)连接，且第一主控板(2)控制进料机构(3)的水平前进位移，所述进料机构(3)固定安装在支撑架上；所述第一主控板(2)和PC机(1)之间连接有多组用于检测竹束整张化单板(9)疏密度的疏密度检测模块，多组疏密度检测模块水平布设在所述支撑架上，且所述多组疏密度检测模块水平布设方向与竹束整张化单板(9)水平前进方向垂直，所述疏密度检测模块包括设置在竹束整张化单板(9)上下两侧的光源控制器(7)和光信号分析仪(8)，所述光源控制器(7)和光信号分析仪(8)固定安装在支撑架上；所述第二主控板(4)上连接有用于检测竹束整张化单板(9)刚度的刚度检测模块(5)，所述刚度检测模块(5)水平布设在所述支撑架上，且刚度检测模块(5)对刚度监测点施加的冲击压力方向与待检测竹束整张化单板(9)的水平前进方向垂直，所述刚度检测模块(5)上设置有用于检测加载在待检测竹束整张化单板(9)上的压力值大小的压力传感器(6)，所述压力传感器(6)与第二主控板(4)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种竹束整张化单板质量在线检测系统，其特征在于，包括PC机(1)，以及分别与PC机(1)连接的第一主控板(2)和第二主控板(4)，所述第一主控板(2)与进料机构(3)连接，且第一主控板(2)控制进料机构(3)的水平前进位移，所述进料机构(3)固定安装在支撑架上；所述第一主控板(2)和PC机(1)之间连接有多组用于检测竹束整张化单板(9)疏密度的疏密度检测模块，多组疏密度检测模块水平布设在所述支撑架上，且所述多组疏密度检测模块水平布设方向与竹束整张化单板(9)水平前进方向垂直，所述疏密度检测模块包括设置在竹束整张化单板(9)上下两侧的光源控制器(7)和光信号分析仪(8)，所述光源控制器(7)和光信号分析仪(8)固定安装在支撑架上；所述第二主控板(4)上连接有用于检测竹束整张化单板(9)刚度的刚度检测模块(5)，所述刚度检测模块(5)水平布设在所述支撑架上，且刚度检测模块(5)对刚度监测点施加的冲击压力方向与待检测竹束整张化单板(9)的水平前进方向垂直，所述刚度检测模块(5)上设置有用于检测加载在待检测竹束整张化单板(9)上的压力值大小的压力传感器(6)，所述压力传感器(6)与第二主控板(4)连接。2.根据权利要求1所述的一种竹束整张化单板质量在线检测系统，其特征在于，所述刚度检测模块(5)包括固定设置在所述支撑架上的XZ直线模组(23)和安装在XZ直线模组(23)上的用于检测单板形变量的压头结构模块(10)，XZ直线模组(23)控制压头结构模块(10)垂直于和平行于竹束整张化单板(9)的水平前进方向移动，所述压力传感器(6)安装在压头结构模块(10)上，所述XZ直线模组(23)与第二主控板(4)连接。3.根据权利要求1所述的一种竹束整张化单板质量在线检测系统，其特征在于，所述进料机构(3)由一级传动机构、二级传动机构和三级传动机构组成；所述一级传动机构包括减速电机(12)、大链轮(15)、小链轮(13)、链条(14)和一级传动轴(16)，所述一级传动轴(16)上固定大链轮(15)，所述减速电机(12)的输出轴上安装有小链轮(13)，所述小链轮(13)通过链条(14)连接大链轮(15)；所述二级传动机构包括同步带(18)、大同步带轮(17)、小同步带轮(22)和二级传动轴(19)，多个所述大同步带轮(17)均匀固定安装在所述一级传动轴(16)上大链轮(15)的两侧，所述二级传动轴(19)上安装有小同步带轮(22)，所述大同步带轮(17)通过同步带(18)连接小同步带轮(22)；所述三级传动机构包括套接在二级传动轴(19)上的输送皮带(20)，所述输送皮带(20)上设置有多个用于张紧输送皮带(20)防止输送皮带(20)打滑的张紧轮(21)，所述输送皮带(20)上沿皮带传送方向设置有支撑分离输送皮带的支撑导轨条(11)，所述第一主控板(2)与所述减速电机(12)连接。4.根据权利要求1所述的一种竹束整张化单板质量在线检测系统，其特征在于，所述光源控制器(7)为根据指令控制光源亮度...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈复明，孙军，戚新星，徐晓淳，周海英，王戈，孙丰波，
申请(专利权)人：国际竹藤中心，
类型：发明
国别省市：北京,11