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。     

基于Halcon的相机标定方法研究与精度验证全文替换

机器视觉已经在现代工业测量领域中得到了广泛应用，而相机标定直接影响机器视觉的测量精度。通过搭建相机视觉实验平台，在分析了单目相机标定原理基础上，以GB050-2-7×7型圆点标定板为实验对象，利用Halcon软件对圆点标定板进行相机标定实验并验证测量精度。当采集的标定板图像数量为16时相机标定精度最优，此时相机的平均偏差为0.0707mm。在进一步测量实验中测量出标定板上7个特征圆点的直径平均值为1.9491mm,6个特征圆点之间的间距的平均值为2.0632mm，测量精度都高于0.1mm，验证了Halcon软件标定结果的测量准确性。     

一种基于加权拟合的定制家居封边板材尺寸测量方法

板材在流程化加工过程中,会因为辊道的不连续性导致其在运动过程中震动和倾斜,给其尺寸的在线测量带来困难。根据板材的形状特点,提出一种基于加权灰度矩的亚像素边界拟合定位方法,以实现宽度的准确测量。首先利用方向滤波和边缘算子进行边缘筛选,利用最小二乘法拟合边缘点集合得到像素级边缘,再基于离群度的灰度矩加权拟合方法,定位得出板材边缘的亚像素位置,克服了震动和光照造成的边缘离散问题,同时结合线阵相机的单维度标定方法,获得了板材宽度的测量结果。现场测试表明,该方法的测量精度小于0.1 mm,满足工厂测量的要求,且具有较好的鲁棒性。     

PVC直线封边工序影响因素的研究

为研究PVC直线封边工序的影响因素,采用抽检的方法,对PVC封边生产过程中常见的质量问题进行统计,并对几种常见工序进行分析,包括板件宽度、齐头余量和封边速度对倒角质量、齐头质量和封边质量的影响情况。结果表明,PVC封边质量问题最常见的是倒角问题和齐头问题;PVC封边倒角问题受到板件宽度的影响,当基材宽度小于100mm时,随板件宽度的变小,倒角质量问题明显;齐头余量影响齐头质量,齐头余量10~20 mm时最为理想;封边速度对倒角和齐头质量问题没有太大影响。     

对提高制材精度问题的探讨

我国规定的锯材允许偏差,板厚30mm以下,容许公差为±2mm(其中板厚12mm以下负偏差为1mm)。而对同样板厚的锯材,苏联容许公差为±1mm;日本容许公差为-0.5～-1.0mm,其他国家也大多在这幅度内。从对比可知,我国的锯材公差最大。锯材容许公差大,既浪费木材,又浪费刨光工时,增加机械负荷和损耗。追溯起来,我国对制材公差的规定,是远在五十年代时制定的。当前,我国森林资源日趋减少,不能不认真考虑如何提高制材精度了。这是一个十分迫切而又具有深远意义的课题。我们知道,制材精度主要包括锯材的形状偏差,尺寸误差和锯割的粗糙度等。影响制材精度的因素很多,有锯机的种类     

基于激光三角测距的锯材表面缺陷检测方法

为实现自动在线检测锯材表面钝棱和裂纹等缺陷,提出了一种全新的基于激光三角测距和计算机图像处理相结合的木材表面缺陷检测方法。激光发射器发射扇形光源至传送台上的试件表面,从另一角度由相机对试件表面的激光光斑进行成像。通过图像处理,能自动识别裂纹及钝棱缺陷轮廓线,并得到外材面材宽和裂纹宽度尺寸信息。以7块含钝棱的毛边锯材和7块含裂纹的锯材进行试验,结果表明:在入射激光线与物镜光轴的夹角为60°的情况下,锯材外材面宽度和裂纹宽度检测值与实际值的误差均值都不超过±1 mm,证实了研究提出的锯材表面缺陷检测模型及构建的检测装置的高精度和可靠性。该技术能为木材加工中的自动优选下锯提供基础数据,可用于锯材优选自动化加工生产线。     

儿童家具实木零部件成组技术的标准化设计研究

为解决儿童实木家具零部件存在的多样化问题,利用成组技术对零部件进行标准化试验。选取20件儿童家具,零部件共1 084个,其中实木零部件共705个,通过加工相似性原理,取零件的3个关键结构特征进行分析,包括:零件长边方向中心线、长边方向外表面形状、短边方向外表面形状,依据工艺相似性,对零件进行分类;据此建立儿童家具零件族,并对零件族中零部件分布情况进行分析,将尺寸相差在2 mm内的零部件合并、尺寸值以合并前零件数量较多的为主,且向原规格或其1/2靠拢的方法对零件规格尺寸进行优化设计。结果为厚度规格种类减少了20种,宽度规格种类减少了12种,从而提高儿童家具的生产效率,降低生产成本,缩短研发周期。     

多功能轮式集材拖拉机搭载板装置的设计研究

通过对我国集材拖拉机发展沿革及目前林业生产作业条件分析,研发一种新型多功能集材拖拉机对目前林业生产具有重要意义.集材装置是集材拖拉机最具有特点的主要工作装置,本文对多功能轮式集材拖拉机集材装置（搭载板装置）整体结构进行设计.首先根据集材拖拉机趟载量要求确定搭载板整体结构尺寸,宽度为1 050 mm,长度为1 219 mm,厚度为20 mm.其次对搭载板辅助结构进行设计计算,使用Solid Works三维绘图软件建立搭载板的3D模型.最后基于有限元校核搭载板的强度,得到搭载板在最大压力载荷下的位移云图和应力云图,结果表明所设计的搭载板满足强度要求.     

基于机器视觉的木板拉条系统研究

为有效提高拉条机的自动化程度,采用机器视觉技术改造多片锯拉条机,设计出一款基于机器视觉的智能化木板拉条机。通过摄像头采集待加工的木板图片;使用OpenCV对木板图片进行预处理,提取木板边缘,计算木板可裁切的宽度;通过嵌入式设备送入相应的裁切通道拉条。结果表明,人工操作和基于机器视觉的拉条机每5 h的平均裁板数分别为2 735和3 378块,平均正确拉条率分别为89.36%和99.95%。基于机器视觉的拉条机速度与出材率均高于人工操作。     

无框蜂窝板在板式柜类家具中的应用研究

从结构和特性两方面分析批量生产制造无框蜂窝板材的可行性,简述了适用于无框蜂窝板材的五金连接件应用现状,对比传统板材加工工艺,并阐述无框蜂窝板件生产流程;提出应在遵循现有32 mm家具生产系统的前提下,运用模块化设计方法,对产品体系进行顶层设计,并推导出拼组产品模块尺寸的计算方法,以期使板式柜类家具的设计、生产达到低成本、短周期、高效率的要求,提高产品一次性安装成功率。     

基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法

木窗是一种以木材或木质复合材料为主要构件的门窗产品,具有良好的生态性能和美观效果,适用于多种建筑形式和风格,其中木窗尺寸是衡量木窗加工是否合格的重要指标。对于传统木窗双端铣削加工中人工测量尺寸方式存在的精度低、效率低等问题,提出一种基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法,以期提高尺寸测量精度及加工效率。该方法针对木窗厚度引起的透视效应,提出一种物平面提升法,以消除透视投影带来的误差。首先对木窗图像采取灰度化、平滑去噪、图像增强及轮廓分割等举措,完成图像预处理,提取出木窗内外轮廓区域。对轮廓区域应用Canny算子获取木窗像素级轮廓。通过优化的Zernike矩亚像素边缘提取算法对木窗像素级边缘进行更精确的定位,得到亚像素级轮廓坐标。通过最小二乘法联合RANSAC算法对亚像素轮廓坐标进行拟合,得到拟合轮廓及角点坐标,并使用透视矫正模型计算出木窗尺寸。实验利用3种厚度规格相同但尺寸不同的松木材质矩形木窗,分别测量其内框和外框的边框尺寸及对角线尺寸,并与对应的实际物理尺寸对比,验证了所提木窗尺寸测量方法的检测精度。研究结果表明,所提方法与实际物理尺寸值相比,其绝对误差范围在±0.12 mm之...     

基于ANSYS的新中式实木椅力学分析

基于新中式家具设计理念,以传统官帽椅为原型,以花梨木为基材进行新中式实木椅设计,建立实木椅实体模型后使用有限元法进行静力学分析,探究其构件的受力特性及疲劳寿命.结果 表明:在花梨木椅子座面施加1600 N载荷时,椅子产生的最大变形为0.033 mm,主要分布在椅子座板中部;椅子受到的最大等效应力值与应变值分布在椅子腿部...     

CAPP系统中回转件径向工序尺寸的计算机解算

在计算机辅助工艺设计（CAPP）系统中,回转类零件占有重要地位,其中径向工序尺寸的计算是系统设计中必不可少的环节。讨论了CAPP系统中回转件径向工序尺寸的计算机解算方法,并利用VISUALFOXPRO编制计算机程序,实现回转零件径向工序尺寸及其公差的解算。     

木制家具的选购

消费者在币场上选购木制家具时,一般应是照顾到居室的总体尺寸、平面现状和家庭装修的颜色．以确定家具的款式和表面装饰的色泽,然后再进行家易产品外观质量的选择。建议选用信誉的名牌产品,到市场管理规范的家易市场去选购,并从以下10个方面进行定面考查。1家具的功能、尺寸要港定使用要求。如写字台的中间冷空高＞580mm,中间净空定）520mm;椅凳的座面高臣为400mm、420mm纫440mm,扶手挎内贸＞460mrn;索符（凳）配套产品的高差为250～320mm,衣柜连任在的空间高＞1400mm,挂短在的空间高＞900mm,搓衣空闯深度＞530mm,折叠衣物放置…     

MDF家具部件的封边剥离性能

应用全面试验设计、数理统计分析,以及实时分析,对MDF家具部件的封边剥离性能进行了研究。结果表明:MDF和PVC厚度对剥离强度的影响均极显著,PVC越厚,剥离强度越大,而MDF厚度增大,剥离强度减少,但剥离强度的平均值普遍是最小值的1～2倍;由0.45mm厚的PVC封边25mm厚的MDF家具部件,在12mm/min剥离速度下,剥离强度最小,其值仅为1 214N/m;封边条越厚,基材越易发生折断;封边条厚度≤1mm,剥离破坏主要发生在PVC与热熔胶之间,封边条厚度为2mm时,剥离破坏主要发生在MDF基材与热熔胶之间;0.45mm厚度的PVC封边质量稳定性较差,剥离强度差值高达1 727N/m,1mm和2mm厚度的PVC封边质量稳定性较好,剥离强度差值≤768N/m。     

竹单板激光切割及其在镶嵌工艺中的应用

为了研究竹材的激光切割性能并得到较优工艺参数,以激光管功率为60 W的激光切割机对刨切竹单板进行激光切割试验,讨论竹材纤维方向及辅助气体压力对切割效果的影响,并采用控制变量法研究喷嘴高度、激光输出功率及切割速度对切口质量的影响。试验表明:垂直于纤维方向切割竹单板难度最大;辅助气体压力越大,越有助于形成较好的切口断面形态;当喷嘴高度为20 mm、切割速度为30 m/min、激光输出功率为48 W时,激光切割厚度为0.5 mm竹单板的切缝宽度适中且碳化层薄,切口质量较好。参考多种中国传统镶嵌式家具图案和样式,结合原料色泽和纹理,设计了3种不同特点的竹单板镶嵌图案,举例说明了竹单板镶嵌图形导入、基材挖槽、竹单板切割、胶压拼合等主要加工过程。     

圆锯片激光冲击适张过程的理论建模与分析

【目的】利用激光冲击手段对圆锯片进行适张处理,以探寻圆锯片适张应力场的生成与调控机制,拓宽圆锯片的适张手段。【方法】在合理简化与假设的基础上,利用ABAQUS非线性有限元分析软件建立圆锯片激光冲击适张过程的理论分析模型;采用静态应变采集仪测量圆锯片激光冲击适张后的应力场。【结果】当激光脉宽小于20 ns时,圆锯片外缘的切向适张拉应力随激光冲击波峰值压力增加而增大;当激光脉宽大于等于20 ns时,圆锯片外缘的切向拉应力随激光冲击波峰值压力增加呈先增大后减小的趋势;当激光冲击波峰值压力为6 GPa左右时,圆锯片外缘的切向拉应力达到最大值。【结论】圆锯片激光冲击适张后,外缘生成一定量级的切向拉应力;激光脉宽与冲击波峰值压力对圆锯片外缘的切向拉应力具有不同程度影响;在最优激光冲击波峰值压力作用下,圆锯片外缘的切向拉应力达到最大值。圆锯片激光冲击适张工艺具备可行性,通过激光工艺参数的调整能够调节圆锯片的适张程度。     

温特斯泰格（Wintersteiger）的切削锯路最薄

里德／米兰，在Xylexpo Trade Fair贸易展览会上，里德的专业机床制造商温特斯泰格公司展示了目前市场上最薄的钨铬钴合金镶齿锯片，切削尺寸仅为0.7mm。这种锯片用于温特斯泰格公司的薄锯路框锯机“DSG Sonic”，用于加工生产实木地板、门、铅笔板、多层板、窗户、家具、乐器等所需的高质量层积材（锯制的单板）。     

杉木生材含水率分布及其对气干的影响

以人工林杉木为研究对象,研究生材状态下不同厚度锯材含水率的差异,比较含髓心、钝棱与其他类型等3类锯材的含水率差异,建立生长轮宽度与锯材含水率的关系,分析生材状态含水率对锯材气干周期的影响。研究结果显示,25mm和40 mm的锯材含水率差异极显著;含髓心锯材含水率最低,其次是其他类的,最大是含钝棱锯材;随着生长轮宽度减少,锯材含水率增大;生长轮宽度为4 mm时,是生材含水率分界线,即当生长轮平均宽度小于和不小于4.0 mm时,锯材含水率差异极显著;25 mm和40 mm厚不同含水率锯材各2组气干至含水率25%,低含水率锯材较高含水率的气干周期分别缩短57%和66%。     

刨花板家具部件的封边剥离性能的研究

采用全面试验设计和实时分析,对刨花板家具部件的封边剥离性能进行了研究。结果表明:PVC厚度对剥离强度的影响极显著,PVC厚度增加,剥离强度明显增大;剥离强度的平均值高于最小值的0.2～0.5倍;0.45mmPVC,16mm刨花板基材,在12mm/min剥离速度下,剥离强度最小,其值仅为2 686N/m;PVC越厚,基材越易发生折断;PVC厚度0.45mm的剥离破坏主要发生在刨花板与热熔胶之间,PVC厚度1mm的剥离破坏主要发生在PVC与热熔胶之间,2mm厚PVC封边条尚未开始剥离,刨花板基材即被折断;25mm厚刨花板基材的剥离强度波动差值低于16mm厚刨花板基材剥离强度波动差值。