一种自动化沉香木勾丝加工设备制造技术

本发明专利技术涉及一种自动化沉香木勾丝加工设备，包括

【技术实现步骤摘要】
一种自动化沉香木勾丝加工设备


[0001]本专利技术涉及一种沉香木加工
，特别涉及一种自动化沉香木勾丝加工设备
。

技术介绍

[0002]沉香是瑞香科植物白木香干燥木质结油部分，是一种木材
、
香料和中药的原材料
。
而传统的沉香木的加工工艺，一直以来都依赖于人工进行操作
。
在传统制香工艺中，勾香是一个关键的步骤，它涉及到从沉香木中剔除杂质，以提高香料的纯度和质量
。
然而人工勾香不仅劳动密集，而且存在生产效率低
、
一致性差
、
质量不易保证等问题
。
[0003]近年来，随着自动化技术的发展，沉香木加工切割装置逐渐出现，以改善香料制作的效率和质量
。
然而现有技术的加工装置均无法实现自动化沉香木勾丝加工，例如专利
CN213732315U
公开了一种沉香
、
降香木材的加工设备，虽然可以对木材进行锯断
、
分破和精刨的操作，实现对沉香白木与油层的分离，但是无法准确自动识别沉香木的加工部位，依赖操作人员手动操作，导致不必要的浪费，无法实现自动化沉香木勾丝加工，又例如专利
CN218534921U
提出了一种沉香木加工用切割装置，可用于较大沉香木材的切割，且具有清洁切割刀片的功能，但是该装置仅适用沉香木材的初步分割加工，无法进一步切削
、
勾丝
、
分离白木和油脂层，该装置不够智能，只执行特定切割步骤，无法实现自动化加工
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是解决现有技术存在的问题，提供一种自动化沉香木勾丝加工设备，以提高生产效率和质量，减少人工成本
。
[0005]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种自动化沉香木勾丝加工设备，包括
XYZ
三轴联动滑台
、
伺服电机
a、
伺服电机
b、
伺服电机
c、
铲刀
、
顶针
、
三爪卡盘
、
伺服电机
d、
深度相机
、
检测单元和主控单元；
[0007]XYZ
三轴联动滑台包括
X
轴导轨
、Y
轴导轨
、Z
轴导轨
、X
轴滑块
、Y
轴滑块
、Z
轴滑块，
X
轴滑块与
X
轴导轨滑动连接，
X
轴滑块可在
X
轴导轨上进行
X
轴方向的滑动，
Y
轴滑块与
Y
轴导轨滑动连接，
Y
轴滑块可在
Y
轴导轨上进行
Y
轴方向的滑动，
Z
轴滑块与
Z
轴导轨滑动连接，
Z
轴滑块可在
Z
轴导轨上进行
Z
轴方向的滑动；
[0008]伺服电机
a
用于驱动
X
轴滑块运动，伺服电机
b
用于驱动
Y
轴滑块运动，伺服电机
c
用于驱动
Z
轴滑块运动；
[0009]铲刀竖直布置且位于沉香木加工件工作区域的上方；铲刀与
Z
轴滑块连接；
[0010]顶针用于顶住沉香木加工件的一端，以固定约束沉香木加工件的轴向自由度，使其不晃动，三爪卡盘用于夹持沉香木加工件的另一端，使其能够夹持沉香木加工件并带动其旋转，调整其姿态，使得铲刀能够对其进行加工，三爪卡盘与伺服电机
d
的输出轴连接；
[0011]深度相机用于拍摄沉香木加工件上表面的图像，并发送至检测单元；
[0012]检测单元用于输出白木区域的位置坐标信息，并发送至主控单元；
[0013]伺服电机
a、
伺服电机
b、
伺服电机
c、
伺服电机
d、
检测单元均与主控单元连接；
[0014]主控单元用于对其获取的信息进行处理，发送控制指令至伺服电机
a、
伺服电机
b、
伺服电机
c、
伺服电机
d。
[0015]作为优选的技术方案：
[0016]如上所述的一种自动化沉香木勾丝加工设备，检测单元为训练好的
CNN
模型，训练过程如下：
[0017](a)
数据收集和标注：采集沉香木图像，人工标注白木区域的位置坐标信息；
[0018](b)
数据预处理：对采集的沉香木图像进行预处理，以确保它们有一致的尺寸
、
颜色和亮度，以便于更好地学习特征；
[0019](c)
训练：以预处理后的沉香木图像为输入，以白木区域的位置坐标信息为理论输出，不断调整
CNN
模型的内部参数和权重，至损失函数最小化
。
[0020]如上所述的一种自动化沉香木勾丝加工设备，主控单元对其获取的信息进行处理，发送控制指令至伺服电机
a、
伺服电机
b、
伺服电机
c、
伺服电机
d
的流程如下：
[0021](1)
开始；
[0022](2)
判断检测单元是否输出白木区域的位置坐标信息，如果否，则进入步骤
(3)
；反之，则进入步骤
(6)
；
[0023](3)
判断伺服电机
d
的旋转角度总和是否超过
360
°
，如果是，则结束；反之，则进入步骤
(4)
；
[0024](4)
根据伺服电机
a、
伺服电机
b
和伺服电机
c
的状态获取铲刀的位置坐标信息，并通过伺服电机
a、
伺服电机
b
和伺服电机
c
控制铲刀抬起，使铲刀不干扰沉香木加工件的姿态调整；
[0025](5)
控制伺服电机
d
沿顺时针方向旋转
90
°
，返回步骤
(2)
；
[0026](6)
根据伺服电机
a、
伺服电机
b
和伺服电机
c
的状态获取铲刀的位置坐标信息后，根据白木区域的位置坐标信息和铲刀的位置坐标信息，规划铲刀的运动路径，以使得铲刀能够运动到白木区域并进行勾丝加工；
[0027](7)
将铲刀的运本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种自动化沉香木勾丝加工设备，其特征在于，包括
XYZ
三轴联动滑台
、
伺服电机
a、
伺服电机
b(8)、
伺服电机
c、
铲刀
(10)、
顶针
(11)、
三爪卡盘
(13)、
伺服电机
d、
深度相机
(9)、
检测单元和主控单元；
XYZ
三轴联动滑台包括
X
轴导轨
(1)、Y
轴导轨
(3)、Z
轴导轨
(4)、X
轴滑块
(5)、Y
轴滑块
、Z
轴滑块，
X
轴滑块
(5)
与
X
轴导轨
(1)
滑动连接，
Y
轴滑块与
Y
轴导轨
(3)
滑动连接，
Z
轴滑块与
Z
轴导轨
(4)
滑动连接；伺服电机
a
用于驱动
X
轴滑块
(5)
运动，伺服电机
b(8)
用于驱动
Y
轴滑块运动，伺服电机
c
用于驱动
Z
轴滑块运动；铲刀
(10)
竖直布置且位于沉香木加工件
(12)
工作区域的上方；铲刀
(10)
与
Z
轴滑块连接；顶针
(11)
用于顶住沉香木加工件
(12)
的一端，三爪卡盘
(13)
用于夹持沉香木加工件
(12)
的另一端，三爪卡盘
(13)
与伺服电机
d
的输出轴连接；深度相机
(9)
用于拍摄沉香木加工件
(12)
上表面的图像，并发送至检测单元；检测单元用于输出白木区域的位置坐标信息，并发送至主控单元；伺服电机
a、
伺服电机
b(8)、
伺服电机
c、
伺服电机
d、
检测单元均与主控单元连接；主控单元用于对其获取的信息进行处理，发送控制指令至伺服电机
a、
伺服电机
b(8)、
伺服电机
c、
伺服电机
d。2.
根据权利要求1所述的一种自动化沉香木勾丝加工设备，其特征在于，检测单元为训练好的
CNN
模型，训练过程如下：
(a)
数据收集和标注：采集沉香木图像，人工标注白木区域的位置坐标信息；
(b)
数据预处理：对采集的沉香木图像进行预处理，以确保它们有一致的尺寸
、
颜色和亮度，以便于更好地学习特征；
(c)
训练：以预处理后的沉香木图像为输入，以白木区域的位置坐标信息为理论输出，不断调整
CNN
模型的内部参数和权重，至损失函数最小化
。3.
根据权利要求1所述的一种自动化沉香木勾丝加工设备，其特征在于，主控单元对其获取的信息进行处理，发送控制指令至伺服电机
a、
伺服电机
b(8)、
伺服电机
c、
伺服电机
d
的流程如下：
(1)
开始；
(2)
判断检测单元是否输出白木区域的位置坐标信息，如果否，则进入步骤
(3)
；反之，则进入步骤
(6)
；
(3)
判断伺服电机
d
的旋转角度总和是否超过
360
°
，如果是，则结束；反之，则进入步骤
(4)
；
(4)
根据伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机
c
的状态获取铲刀
(10)
的位置坐标信息，并通过伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机
c
控制铲刀
(10)
抬起，使铲刀
(10)
不干扰沉香木加工件
(12)
的姿态调整；
(5)
控制伺服电机
d
沿顺时针方向旋转
90
°
，返回步骤
(2)
；
(6)
根据伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机
c
的状态获取铲刀
(10)
的位置坐标信息后，根据白木区域的位置坐标信息和铲刀
(10)
的位置坐标信息，规划铲刀
(10)
的运动路径，以使得铲刀
(10)
能够运动到白木区域并进行勾丝加工；
(7)
将铲刀
(10)
的运动路径转换为伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机
c
的的控制指令，并发送给伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机
c
；
(8)
监测到伺服电机
a、
伺服电机
b(8)
和伺服电机

【专利技术属性】
技术研发人员：熊根良，浦泽洋，张晓庆，尹鹏，陈建利，王晶，
申请(专利权)人：上海工程技术大学，
类型：发明
国别省市：