CNC圆雕工艺参数对木制部件表面粗糙度的影响

CNC圆雕技术已被广泛应用,但业界对加工参数方面的研究比较少,大部分工人多是依靠自己的经验来设定参数,产品加工质量评定方法准确度不高。为探寻适合实木CNC圆雕雕刻加工规律,优化实木的数控雕刻加工质量,通过正交试验L_(16)(4~5)试验方案,针对树种、锥度球头刀刀尖直径、进给量及加工速度的工艺参数对木制部件表面粗糙度的影响进行试验研究,采用3D激光轮廓扫描仪对加工的木制部件的表面粗糙度进行检测。结果表明:刀具路径进给量的大小对圆雕制品的表面粗糙度、加工效率的影响较大;刀尖直径对部件表面加工质量及设备的加工效率有一定的影响;试验中所选择的加工速度对部件的表面粗糙度影响较小,树种对加工速度的影响主要取决于树种的构造及密度,对于密度低、纤维韧性好的树种,可适当提高加工速度,减少进给量来提高其表面加工质量。     

实木板材无损检测中三维点云数据的预处理

在实木板材检测过程中,利用激光线扫描技术,以设定的速度扫描待测木材的表面,获取三维数据,可实现实木板材无损检测、缺陷定位和三维模型重构。然而,三维激光轮廓扫描仪采集的原始数据不仅存在噪声的干扰,而且其密度一般也非常大,影响检测结果和后续重构。通过对采集到的实木板材表面轮廓点云数据进行预处理,不仅可以去除噪声干扰,降低点云密度,而且可将对后续重构无影响的背景点云数据去除,简化重构过程,保证曲面重构过程的精度、简度和速度。使用Chroma+Scan3350型激光轮廓扫描仪,配合实木板材无损检测装置,采集了赤松板材和樟子松板材图像,围绕采集到的原始点云数据进行预处理。在分析点云数据的噪声来源的基础上,对噪声数据进行分类,并依次滤除,可通过曲线检查法和弦高差法去除少量的异常点,根据线扫描点云数据特点,在对比高斯滤波、平均滤波、中值滤波和小波滤波的平滑处理结果后,最终选取小波滤波进行数据平滑,取得了良好的滤波效果,很好地保留了原始点云数据的上升沿、下降沿等特征信息和曲线的棱角特点。对比角度-弦高联合法与曲率采样精简法的点云数据精简结果,选取曲率采样精简法对数据进行精简,精简效果好,速度较快。     

基于PLC与组态王的实木板材双面检测装置的总体设计

选用S7-200 PLC,结合组态王人机交互界面,运用激光轮廓和色泽集成扫描技术设计了一种实木板材双面检测系统。主要介绍了该检测系统的工作原理和工作流程,简述了检测装置的整体结构及其传动、升降、检测、行程控制等主要模块的设计及电气控制系统总体设计。试运行表明,该装置集合PLC和组态王的优势,利用激光扫描技术,可实现对板材双面检测过程的实时控制;板材检测运用色泽与轮廓相结合,有效地解决了现有实木板材单面检测系统不能全面地反映实木板材表面缺陷状况的难题。该设计可为实木板材表面缺陷检测中三维轮廓检测技术的进一步应用提供有益参考。     

木材机械加工表面粗糙度的激光在线检测系统

介绍了一种采用计算机控制激光位移传感器在线检测木材机械加工表面粗糙度的新方法。该系统由计算机、模数转换板(A/D板)、激光传感器测量系统(激光头及激光控制器)等组成,试验研究是在木材加工CNC(Computer Numerical Control)装置上进行的。文中给出了硬件结构、软件程序设计流程图及木材表面粗糙度在线检测的实验数据。     

基于雷达波的树木躯干内部缺陷探测识别

【目的】采用探地雷达对木质体内部缺陷进行断层扫描探测,研究基于雷达波的树木内部层面反射特征识别算法,为雷达波无损测试技术在树木内部结构和缺陷的解析、定位及分布表征提供理论依据。【方法】采用900 MHz介质耦合树木雷达对柳木试件进行断层扫描,研究实现阈值法、匹配滤波器法和希尔伯特积算法获取缺陷层面的反射位置,基于层剥反演法对树木内部不同介质进行介电常数反演,求得层位的相对深度,结合三维激光扫描仪获取的树木外形轮廓点云数据,根据轮廓追踪法将雷达波B扫描图像与断层轮廓绝对位置进行映射,实现对树木内部缺陷的准确定位和表征。对3种算法分别使用FDTD正演方法进行对比验证,并应用于颐和园古柳木试件试验测试中。【结果】正演对比测试结果表明,希尔伯特积算法相较于阈值法和匹配滤波器法,对木质体内部缺陷识别效果更好。柳木试验测试结果显示,树木内部缺陷深度误差为10%,结合三维激光和外轮廓扫描技术求得的缺陷部分面积误差在5%左右。【结论】本研究提出的算法可以实现雷达波扫描图像对树木内部缺陷的准确定位和分布成像。     

基于激光三角法测距的木段轮廓数字化研究

由于原木段形状不规则,传统的原木定心法难以获得最佳定心位置.开发一种设备造价低廉、易于实现的木段轮廓激光三角法测距扫描法,通过将激光线光源投射在定轴旋转的木段上,获得木段反射图像,再经软件处理,获得木段表面与旋转轴中心的实际位移,建立木段三维数字轮廓,可大大提高定心精度,实现木段优化定心设计.     

木材的激光去除成型技术方法研究

采用由计算机，模数转换板（A／D板），激光传感器等组成的木材表面粗糙度在线检测系统，在CNC数控加工中心上对铣削加工的针叶材花旗松和阔叶材山毛榉进行了表面粗糙度RZ的在线检测。实验结果表明，该系统的检测数据是准确的，并具有高速在线测量等特点。     

竹炭孔隙性状的探索

将竹炭横切面与纵切面的扫描电镜照片放入计算机进行处理,得到竹炭两个切面的轮廓图像和二值化图像.运用Autocad软件,观察到竹炭孔隙形状极不规则,为曲线型,孔隙表面为非平滑表面.依据分形理论,竹炭孔隙非平滑表面具有分形特征,以盒计数法测定竹炭孔隙表面分形维数D =2.2723.对竹炭两切面的二值化图像进行像素扫描,计算出竹炭横切面孔隙率为56.26％,纵切面孔隙率为62.37％.以直观图像为研究对象,得到竹炭孔隙的基本特征,对表征孔隙结构有一定参考价值.     

能显示三维图像的激光仪

英国研究人员研制出一种高分辨激光扫描仪,可获取肿瘤内部变形血管的三维图像。这种扫描仪可以向肿瘤发射短脉冲近红外激光,利用激光"拨动"细胞,使它们发出超声波,然后这种超声波被记录下来,用于     

铣削参数对毛竹表面粗糙度影响的研究

通过对毛竹(Phyllostachys pubescens)的铣削实验,研究刀具前角、铣削深度、每齿进给量对其径向铣削表面粗糙度的影响.结果表明:随刀具前角的增大,铣削表面粗糙度各项指标中,轮廓高度方向指标Ra、Rz、厨均有所增大,但增幅不明显;而轮廓峰谷间距有所下降.铣削深度对表面粗糙度各参数并无明显影响.每齿进给量Uz对铣削表面粗糙度高度方向指标影响不明显,Sm值与Uz呈良好的正相关关系.     

木材表面缺陷的激光在线检测技术

本文介绍了采用激光位移传感器对刨削加工后的木材表面的裂纹及节子缺陷进行在线检测的方法。测试原理是利用激光位移传感器扫描木材表面，提供特征信号，由傅里叶分析仪FFT记录时间信号的波形，计算机进行数据处理和分析判断，这不仅可以快速识别裂纹及节子等缺陷，并从记录波形上即可计算出裂纹的宽度和深度。     

木材锯切表面粗糙度二维分析与三维分析对比

使用传统的二维轮廓测定方法,测量木材锯切表面粗糙度准确度不高。利用三维表面轮廓成像技术测定木材锯切表面粗糙度,可获得较为准确的检测值和更真实的锯切表面微观形貌。     

基于点云数据的阔叶树叶片重建研究

三维激光扫描仪因为获取数据速度快和精度高、对植物没有破坏性等优势,受到林业工作者广泛采用,但由于树木的形态结构极其复杂,在扫描中存在遮挡和风吹扰动等情况,造成扫描获取的树叶点云数据的失真。本文提出了一种新的阔叶树叶面重建方法。首先将激光扫描仪获取的散乱点云数据集合,采用多项式拟合的方法得到精确的树叶边界线,根据分而治之三角面片算法进行曲面拟合,拟合的叶面进行三角面片重建,得到真实叶片模拟图像。     

探针法测量与分析竹材表面粗糙度

采用探针法测定了不同竹龄的毛竹竹青和竹黄在砂磨加工前后的表面粗糙度，用轮廓最大高度（Ry)、微观不平度高度（Rz)和轮廓算术平均值偏差（Ra)三个分析因子对竹材表面粗糙度进行分析，并与水青冈和水曲柳等木材进行对比。结果表明：竹材表面粗糙度随竹龄的增加而减小；竹青表面比竹黄更光滑；与水曲柳和水青冈相比，竹材外侧的表面粗糙度相对较小。     

木质材料表面粗糙度光学付立叶测量方法的研究

阐述了木质材料表面粗糙度现有的测量技术与研究现状，研究了木质材料表面的统计模型和一维高斯型木质材料表面光学付立叶变换谱强度分布的模型，并得到了计算木质材料表面粗糙度均方根误差和自相关函数的数学公式。测量两个参数的实验系统，将具有非接触、高测量速度、测量不受被测材料影响和能得到比较多的轮廓信息等优点，进一步完善后，可用于木质材料表面粗糙度的分类检测及监控。     

基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测

利用声波的传播速度构建声学断层图像,已成为一种有效的木材无损检测方法。在实践中发现,树干横截面形状对林木声学断层成像的精度有显著影响。然而,现有研究都是假设树干为圆形的,导致生成的声学断层图像与实际情况不符。为了精确检测原木、活立木的树干横截面形状,研制了一种基于激光测距传感器的树干横截面轮廓检测仪器。采用滚珠丝杆在树干周围建立等边三角形,并利用步进电机驱动激光测距传感器沿滚珠丝杆移动,检测不同位置上树干表面的样本点与滚珠丝杆间的垂直距离,然后通过坐标平移、坐标旋转等坐标转换方法将样本点的测量数据转换到同一个坐标系,最后利用3次样条插值算法对所有样本点进行曲线拟合,可以方便地绘制出待测树干的轮廓。详细介绍了检测仪器的机械系统、电路系统、软件系统的设计方法,并分别采用近似圆形和不规则形状的原木样本进行了实验。实验结果表明,该仪器绘制的树干轮廓与真实情况基本一致,生成的轮廓曲线长度与树干周长之间的相对误差为0.83%。     

仿古涂饰工艺对改性杨木漆膜表面粗糙度的影响

以试件轮廓算数平均值作为表面粗糙度的判别标准,采用格丽斯仿古涂饰工艺对改性杨木进行表面涂饰,分析涂饰工艺对改性杨木表面粗糙度的影响。结果表明:砂纸目数对改性杨木表面漆膜粗糙度影响最大,底漆喷涂道数影响最小。漆膜粗糙度优化工艺条件为底漆喷涂道数2道、砂纸目数240目、素材修色喷涂道数1道、表面修色道数1道。     

木家具表面粗糙度和砂磨质量控制分析

分析木制件表面粗糙度国家标准在实践中存在的一些问题,指出依靠人工经验判断砂磨作业质量的弊端,并对提高砂磨作业的质量和效率提出建议.     

基于单片机的木材表面粗糙度激光在线检测系统

介绍一种用单片机控制激光位移传感器进行在线检测木材机械加工表面粗糙度的新方法.该系统由单片机、模数转换器和激光传感器测量系统(激光头及激光控制器)等组成,试验在木材加工CNC装置上进行.文中给出了硬件结构及软件程序设计流程图.     

基于机器视觉的家具板件尺寸在线测量系统

提出一种家具板件几何尺寸测量机器视觉系统,采用两级成像排除板件的颜色、纹理、图案、标识和表面缺陷等对图像质量的影响,并利用线性聚焦光源、线扫描相机和编码器获取高对比度、轮廓清晰的板件图像。在此基础上,设计图像处理软件、提取出板件的几何要素,进而计算出板件的长度、宽度、对角线等15个尺寸参数。工厂应用测试结果表明,检测系统的速度和重复精度均高于人工测量,在测量误差±0.5 mm范围内,系统测量值与人工测量值的平均吻合度达到95%以上。