申请/专利权人：中南林业科技大学

申请日：2019-05-17

公开（公告）日：2023-12-08

公开（公告）号：CN110091393B

主分类号：B27J1/00

分类号：B27J1/00

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2023.12.08#授权;2019.08.30#实质审查的生效;2019.08.06#公开

摘要：本发明公开了一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，机架、两条传送带、竹条翻转装置、竹条升降驱动和检测单元，两条传送带间隔的设于机架上，竹条翻转装置包括翻转架、支座和翻转驱动，翻转架可转动的安装在支座上，且翻转架位于两条传送带的上方，翻转驱动与翻转架连接，翻转架上设有可容纳竹条的翻转通道，翻转通道的两侧设有夹紧机构，竹条升降驱动设于两个传送带之间并位于翻转通道的正下方，检测单元用于检测竹条的位置以及用于检测竹条的竹青面或竹黄面。本发明通过设置具有两种检测功能的检测单元，将检测竹条的位置与检竹青面或竹黄面分开控制，识别精准度高，翻转采用纯机械结构，精度高，结构稳定可靠，成本低。

主权项：1.一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：机架（1）、两条传送带（2）、竹条翻转装置、竹条升降驱动（3）和检测单元，所述两条传送带（2）间隔的设于机架（1）上，所述竹条翻转装置包括翻转架（4）、支座（5）和翻转驱动（6），所述翻转架（4）可转动的安装在支座（5）上，且翻转架（4）横跨于两条传送带（2）的上方，所述翻转驱动（6）与翻转架（4）连接，所述翻转架（4）上设有可容纳竹条的翻转通道（401），所述翻转通道（401）的两侧设有夹紧机构（41），所述夹紧机构（41）设有多个并沿所述翻转通道（401）的长度方向间隔布置，所述竹条升降驱动（3）设于两个传送带（2）之间并位于翻转通道（401）的正下方，所述检测单元设置在传送带（2）与翻转架（4）之间，用于检测竹条的位置以及用于检测竹条的竹青面或竹黄面，所述翻转架（4）包括两个支撑板（42）、两个转盘（43）和两个转轴（44），所述两个支撑板（42）固定在两个转盘（43）上，且两个支撑板（42）之间形成所述翻转通道（401），所述支座（5）设置为两个，各转盘（43）通过转轴（44）安装在各支座（5）上，所述竹条升降驱动（3）包括升降气缸（31）和升降架（32），所述升降架（32）包括横杆（321）和多根立杆（322），所述横杆（321）与升降气缸（31）的伸出端连接，所述多根立杆（322）间隔固定在横杆（321）上，所述立杆（322）的顶部设有卡槽（323）。

全文数据：一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备技术领域本发明涉及木竹材加工领域，尤其涉及一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备。背景技术竹子是一种带有内节，且内部中空的天然材料，竹壁从外到内可分为竹青、竹肉和竹黄。因竹子具有优异的物理力学性能，目前已被开发成竹地板、竹家具、竹工艺品等多种竹制品。其中，大部分竹制品都以竹条为基本制造单元，通过拼长、拼宽、拼厚等工序制造而得。如图1所示，竹条7由竹筒径向剖分而来，剖竹机将竹筒径向剖分后，同时得到多根宽度基本一致的初加工竹条7主要针对的是2-2.5米的长竹条，不是短的，每根竹条7上带有竹内节71。由于竹条7的竹青部分和竹黄部分的物理力学性能与竹肉部分有很大差别，生产上需要通过去青机去除竹条上的竹青和竹黄，从而得到下一道工序的原材料。对于同一台设备来说，竹条7进入去青机时的朝向必须完全一致全部为竹青面朝上或全部为竹黄面朝上，这道工序目前完全由人工完成，工人手动翻转竹条朝向后将翻转后的竹条7送入去青机的进料口，劳动强度大，安全隐患大。开发可自动识别竹条竹青竹黄面朝向，并自动实现其翻转的机械设备，对于提高竹材加工企业技术水平，降低工人劳动强度，提高企业生产效率等方面，具有重要现实意义。发明内容本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种自动识别精准度高、结构稳定可靠，成本低的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备。为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，机架、两条传送带、竹条翻转装置、竹条升降驱动和检测单元，所述两条传送带间隔的设于机架上，所述竹条翻转装置包括翻转架、支座和翻转驱动，所述翻转架可转动的安装在支座上，且翻转架位于两条传送带的上方，所述翻转驱动与翻转架连接，所述翻转架上设有可容纳竹条的翻转通道，所述翻转通道的两侧设有夹紧机构，所述竹条升降驱动设于两个传送带之间并位于翻转通道的正下方，所述检测单元设置在传送带与翻转架之间，用于检测竹条的位置以及用于检测竹条的竹青面或竹黄面。作为上述技术方案的进一步改进，所述夹紧机构为夹紧气缸，所述夹紧气缸的伸出端设有夹板。作为上述技术方案的进一步改进，所述检测单元包括用于检测竹条位置的第一光电传感器和用于检测竹条的竹青面或竹黄面的第二光电传感器。作为上述技术方案的进一步改进，所述翻转架包括两个支撑板、两个转盘和两个转轴，所述两个支撑板固定在两个转盘上，且两个支撑板之间形成所述翻转通道，所述支座设置为两个，各转盘通过转轴安装在各支座上。作为上述技术方案的进一步改进，所述翻转驱动包括主链轮、从链轮、链条、驱动电机和减速机，所述减速机与驱动电机连接，所述主链轮设于减速机的输出轴上，所述从链轮安装于所述转轴上，所述链条绕设在主链轮和从链轮上。作为上述技术方案的进一步改进，所述传送带的出料端设有出料装置，所述出料装置包括出料平台和推动机构，所述出料平台的高度低于传送带的传送面的高度，所述出料平台与传送带之间设有用于对接的导向斜板，所述推动机构设于出料平台的一侧，用于推出出料平台上的竹条。作为上述技术方案的进一步改进，所述出料平台设有用于挡住竹条的挡板。作为上述技术方案的进一步改进，所述出料平台上设有一可检测到竹条进入出料平台上的第三光电传感器。作为上述技术方案的进一步改进，所述推动机构为推动气缸，所述推动气缸的伸出端设有推板。作为上述技术方案的进一步改进，所述竹条升降驱动包括升降气缸和升降架，所述升降架包括横杆和多根立杆，所述横杆与升降气缸的伸出端连接，所述多根立杆间隔固定在横杆上，所述立杆的顶部设有卡槽。与现有技术相比，本发明的优点在于：1本发明的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，通过设置具有两种检测功能的检测单元，将检测竹条的位置与检测竹条的竹青面或竹黄面分开控制，能够较精准的识别竹条竹青竹黄面，同时在识别前进行竹条停止的工作，使得检测竹条的竹青面或竹黄面时竹条位于停止状态，从而能判断精准，此外，该检测方式为逐个的识别竹条竹青竹黄面的，检测精度高，反应速度快；两条传送带的间隔设置，可以容纳较长的竹条；竹条升降驱动、翻转架和翻转驱动的巧妙结合实现了竹条脱离传送带、悬空翻转、重新落回传送带，这种纯机械结合结构，精度高、结构稳定可靠，成本低。2本发明的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，检测单元包括用于检测竹条位置的第一光电传感器和用于检测竹条的竹青面或竹黄面的第二光电传感器，采用光电传感器来检测，相比图像识别工业相机或者其他的检测元件，具有成本低、精度高、响应速度快、灵敏度高的优点。3本发明的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，传送带与出料平台之间设置一个向下倾斜的导向斜板，用于将竹条从传送带上引导至出料平台，再由出料平台一侧的推料机构推出，导向斜板的设置可以使竹条能滑落至出料平台，又不会导致其翻转。附图说明图1是本发明的结构示意图。图2是图1的A处放大图。图3是图1的B处放大图。图4是图1的C处放大图。图5是图1的D处放大图。图6是图1的E处放大图。图7是图1的F处放大图。图中各标号表示：1、机架；2、传送带；3、竹条升降驱动；31、升降气缸；32、升降架；321、横杆；322、立杆；323、卡槽；4、翻转架；401、翻转通道；41、夹紧机构；411、夹板；42、支撑板；43、转盘；44、转轴；5、支座；6、翻转驱动；61、主链轮；62、从链轮；63、链条；64、驱动电机；65、减速机；7、竹条；71、竹内节；81、第一光电传感器；82、第二光电传感器；9、出料装置；91、出料平台；92、推动机构；921、推板；93、导向斜板；94、挡板；95、第三光电传感器。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。如图1至图7所示，本实施例的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，机架1、两条传送带2、竹条翻转装置、竹条升降驱动3和检测单元，两条传送带2间隔的设于机架1上，竹条翻转装置包括翻转架4、支座5和翻转驱动6，翻转架4可转动的安装在支座5上，且翻转架4位于两条传送带2的上方，翻转驱动6与翻转架4连接，翻转架4上设有可容纳竹条7的翻转通道401，翻转通道401的两侧设有夹紧机构41，竹条升降驱动3设于两个传送带2之间并位于翻转通道401的正下方，检测单元设置在传送带2与翻转架4之间，有两种功能，第一种为用于检测竹条7的位置，第二种为检测竹条7的竹青面或竹黄面。翻转通道401为上下贯通的长槽，用于容纳较长的竹条7。竹条7通过传送带2输送，当运动至检测单元位置时，检测单元的第一功能感知到竹条7，传送带2停止运行，此时竹条7处在竹条翻转架4的正下方和竹条升降驱动3的正上方，若此竹条7竹黄面朝上，则检测单元第二功能感知到朝上凸出的竹内节71，传送带2立即重新启动，带动竹条7继续向前运动；若此竹条7竹青面朝上，检测单元没有感知到朝上凸出的竹内节71，此时，下方的竹条升降驱动3立即向上运动，向上托起竹条7，并带动竹条7向上运动，至最高位置时，竹条7正好位于翻转架4的翻转通道401内，此时，翻转通道401内的夹紧机构41将竹条7夹紧，于此同时竹条升降驱动3下降复位，之后翻转驱动6驱动翻转架4和竹条7转动180°，竹条7由竹青朝上翻转至竹黄朝上，随后竹条升降驱动3快速向上运动至最高位置，夹紧机构41放开竹条7，竹条7落在竹条升降驱动3上并随其快速向下运动直至落至传送带2上，此时检测单元感知到朝上凸出的竹内节71，传送带2立即启动，带动竹条7继续向前运动。需要说明的是，在翻转通道401内的夹紧机构41将竹条7夹紧待待翻转时，竹条升降驱动3不一定下降至最低点，即不一定是下降时初始位置这一过程为上述的下降复位，也可以是下降一定距离，以使竹条升降驱动3不影响翻转架4翻转。通过设置具有两种检测功能的检测单元，将检测竹条7的位置，与检测竹条7的竹青面或竹黄面分开控制，能够较精准的识别竹条竹青竹黄面，同时在识别前进行竹条7停止的工作，使得检测竹条7的竹青面或竹黄面时竹条7位于停止状态，从而能判断精准，此外，该检测方式为逐个的识别竹条7竹青竹黄面的，检测精度高，反应速度快。两条传送带2的间隔设置，可以容纳较长的竹条7；竹条升降驱动3、翻转架4和翻转驱动6的巧妙结合实现了竹条7脱离传送带2、悬空翻转、重新落回传送带2，这种纯机械结合结构，精度高、结构稳定可靠，成本低。由于竹条7竹黄面内有竹内节71，为了便于检测，本实施例中以检测竹黄面为例，所有竹条7以竹黄面朝上的状态进入去青机。需要说明的是，除本实施例外，也可以是检测竹青面，将竹黄面翻转180°，使竹条7以竹青面朝上的状态进入去青机。本实施例中，检测单元包括用于检测竹条7位置的第一光电传感器81和用于检测竹条7的竹青面或竹黄面的第二光电传感器82，第一光电传感器81和第二光电传感器82设置在翻转架4与传送带2之间，具体为设置在支座5上，并位于翻转通道401的正下方且传送带2的上方。需要说明的是，第一光电传感器81和第二光电传感器82为两个独立的元件，除此之外检测单元也可以是一种集成的传感器，具有检测竹条7和位置检测竹条7的竹青面或竹黄面两种功能。采用光电传感器来检测，相比图像识别工业相机或者其他的检测元件，具有成本低、精度高、响应速度快、灵敏度高的优点。本实施例中，夹紧机构41为夹紧气缸，夹紧气缸的伸出端设有夹板411。夹紧气缸设置多对，各对夹紧气缸沿翻转通道401长度方向间隔布置。采用夹板411与竹条7接触，接触面积大，防止竹条7脱离或者夹伤。本实施例中，翻转架4包括两个支撑板42、两个转盘43和两个转轴44，两个支撑板42固定在两个转盘43上，且两个支撑板42之间形成翻转通道401，支座5设置为两个，各转盘43通过转轴44安装在各支座5上。翻转驱动6包括主链轮61、从链轮62、链条63、驱动电机64和减速机65，减速机65与驱动电机64连接，主链轮61设于减速机65的输出轴上，从链轮62安装于转轴44上，链条63绕设在主链轮61和从链轮62上。采用链条、链轮翻转，结构稳定可靠，翻转角度精确，易调。竹条升降驱动3包括升降气缸31和升降架32，升降架32包括横杆321和多根立杆322，横杆321与升降气缸31的伸出端连接，多根立杆322间隔固定在横杆321上，立杆322的顶部设有卡槽323，竹条7位于卡槽323内，卡槽323两侧的凸部可以防止竹条7掉落。两个支座5之间设置一安装板，安装板位于翻转架4的下方，升降气缸31安装在安装板上。本实施例中，传送带2的出料端设有出料装置9，出料装置9包括出料平台91和推动机构92，所述出料平台91的高度低于传送带2的传送面的高度，出料平台91与传送带2之间设有用于对接的导向斜板93，推动机构92设于出料平台91的一侧，用于推出出料平台91上的竹条7。出料平台91设有用于挡住竹条7的挡板94。推动机构92为推动气缸，推动气缸的伸出端设有推板921。传送带2末端的竹条7经过导向斜板93滑到出料平台91，出料平台91为水平的，通过推动机构92将出料平台91上的竹条7推出进入去青机。传送带2与出料平台91之间设置一个向下倾斜的导向斜板93，用于将竹条7从传送带2上引导至出料平台91，再由出料平台91一侧的推料机构推出。小角度的导向斜板93的设置可以使竹条7能滑落至出料平台，又不会导致其翻转，影响竹条7的竹青竹黄面。出料平台91上设有第三光电传感器95，用于检测竹条7进入出料平台91，并反馈给推动机构92检测到竹条7，推动机构92启动。出料平台91设有一个凹槽，第三光电传感器95设于该凹槽内，防止干涉竹条7的移动。需要说明书的是，必须将竹条7从传送带2上引导至出料平台91上才能将竹条7推出，在传送带2上无法推出，会导致其掉落。工作原理：工作时，竹条7通过传送带2向翻转架4的方向运动，当竹条7运动至第一光电传感器81的位置时，第一光电传感器81感知到竹条7，传送带2停止运行，此时竹条7处在翻转架4的正下方和升降架32的正上方，若此竹条7竹黄面朝上，则第二光电传感器82感知到朝上凸出的竹内节71，传送带2立即重新启动，带动竹条7继续向前运动，若此竹条7竹青面朝上，第二光电传感器82未感知到朝上凸出的竹内节71，此时升降架32下方的升降气缸31的气缸杆立即向上运动从而带动升降架32向上运动，升降架32触碰竹条7后继续垂直向上运动。升降气缸31向上运动至最大量程时，竹条7正好向上运动至翻转架4的翻转通道401内，此时翻转通道401两边内侧的多组夹紧气缸相向运动，其气缸杆前端的夹板411触碰竹条7侧壁面后稳稳夹持竹条7，随后升降架32快速下降复位，翻转驱动6的驱动电机64启动，通过减速机65和链传动使得翻转架4转动180°，此时竹条7由竹青朝上翻转至竹黄朝上，随后升降架32快速向上运动至最高处，多组夹紧气缸迅速复位，竹条7落至升降架32的卡槽323上并随其快速向下运动直至落至传送带2上，此时第二光电传感器82感知到朝上凸出的竹内节71，传送带2立即启动，带动竹条7继续向前运动。当竹条7行进至传送带2末端时，缓缓向下进到导向斜板93，竹条7通过导向斜板93滑落至出料平台91后，出料平台91上的第三光电传感器95感知到竹条7，立即启动推动气缸，推动气缸前端的推板921向前运动触碰到竹条7后将其推送至去青机的进料口，从而实现去青去黄工序的自动进料。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围的情况下，都可利用上述揭示的技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均应落在本发明技术方案保护的范围内。

权利要求：1.一种竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：机架1、两条传送带2、竹条翻转装置、竹条升降驱动3和检测单元，所述两条传送带2间隔的设于机架1上，所述竹条翻转装置包括翻转架4、支座5和翻转驱动6，所述翻转架4可转动的安装在支座5上，且翻转架4位于两条传送带2的上方，所述翻转驱动6与翻转架4连接，所述翻转架4上设有可容纳竹条7的翻转通道401，所述翻转通道401的两侧设有夹紧机构41，所述竹条升降驱动3设于两个传送带2之间并位于翻转通道401的正下方，所述检测单元设置在传送带2与翻转架4之间，用于检测竹条7的位置以及用于检测竹条7的竹青面或竹黄面。2.根据权利要求1所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述夹紧机构41为夹紧气缸，所述夹紧气缸的伸出端设有夹板411。3.根据权利要求1所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述检测单元包括用于检测竹条7位置的第一光电传感器81和用于检测竹条7的竹青面或竹黄面的第二光电传感器82。4.根据权利要求1所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述翻转架4包括两个支撑板42、两个转盘43和两个转轴44，所述两个支撑板42固定在两个转盘43上，且两个支撑板42之间形成所述翻转通道401，所述支座5设置为两个，各转盘43通过转轴44安装在各支座5上。5.根据权利要求4所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述翻转驱动6包括主链轮61、从链轮62、链条63、驱动电机64和减速机65，所述减速机65与驱动电机64连接，所述主链轮61设于减速机65的输出轴上，所述从链轮62安装于所述转轴44上，所述链条63绕设在主链轮61和从链轮62上。6.根据权利要求1至5任意一项所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述传送带2的出料端设有出料装置9，所述出料装置9包括出料平台91和推动机构92，所述出料平台91的高度低于传送带2的传送面的高度，所述出料平台91与传送带2之间设有用于对接的导向斜板93，所述推动机构92设于出料平台91的一侧，用于推出出料平台91上的竹条7。7.根据权利要求6所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述出料平台91设有用于挡住竹条7的挡板94。8.根据权利要求6所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述出料平台91上设有一可检测到竹条7进入出料平台91上的第三光电传感器95。9.根据权利要求6所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述推动机构92为推动气缸，所述推动气缸的伸出端设有推板921。10.根据权利要求1至5任意一项所述的竹条竹青竹黄面自动识别及翻转设备，其特征在于：所述竹条升降驱动3包括升降气缸31和升降架32，所述升降架32包括横杆321和多根立杆322，所述横杆321与升降气缸31的伸出端连接，所述多根立杆322间隔固定在横杆321上，所述立杆322的顶部设有卡槽323。

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