[发明专利]一种相近密度材质原木锯木方法及锯木设备

权利要求书

1.一种相近密度材质原木锯木方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对原木进行断层CT扫描，读取原木信息，获得原木的CT值，包括原木直径、长度、树皮厚度，用图像形式显示；

(2)根据预设的木材CT值与密度值的线性方程，计算得出原木的密度值；

(3)从步骤(1)的断层CT扫描中输入待锯原木的外形轮廓参数，得到原木的小头端面的最大内接圆半径，输入所需锯切的规格板的长度、宽度、厚度参数及锯路宽度到计算机，进行最小余料函数的运算，最小余料函数为

Sj=πR2-(pWH+1/2×qWH+1/4υWH)-J-WπR2]]>

R为原木小头端面最大内接圆半径，p为同一小头端面排出规格板数目，q为1/2规格板数目和v为1/4规格板的数目，锯路损失J≈p(2H+2W)w+q(H+2W)w+v(1/2×H+2W)w，w为锯路宽度，H和W分别为规格板宽度和厚度，得到余料最少的原木初步下锯排样；

(4)初步下锯排样完成后，在预设规格板的厚度值内进行密度值比对，在该厚度值的范围内，检测是否下锯排样的每一块规格板内任意两点的密度值相差不大于6％；

当其中一块规格板内有两点的密度值相差大于6％时，对该规格板及附近的规格板进行重新排样，使得重新排样后的规格板的任意两点的密度值相差不大于6％；

当排样后的全部规格板的任意两点的密度值相差不大于6％，完成排样工作；

(5)输出排样图和原材料消耗统计信息；根据作业调度指令为每块板材编制NC代码，按排样的结果将原木锯切成规格板。

2.根据权利要求1所述的相近密度材质原木锯木方法，其特征在于，步骤(5)还包括以下步骤：

(51)顺时针方向，锯切去四周边皮与树皮；

(52)顺时针方向，锯切去四周靠近边材区域内密度值相差不大于6％的规格板；

(53)顺时针方向，锯切去四周中心木材区域内密度值相差不大于6％的规格板；

(54)顺时针方向，锯切去四周致密木材区域内密度值相差不大于6％的规格板；

(55)顺时针方向，锯切去四周芯材区域内密度值相差不大于6％的规格板。

3.根据权利要求1所述的相近密度材质原木锯木方法，其特征在于，所述步骤(1)中，用CT机多次照射木材，扫描电压80KV～100KV，扫描电流30mA～80mA，扫描层厚为5mm～10mm，取得原木横截面扫描图像，并输出到显示器中。

4.根据权利要求3所述的相近密度材质原木锯木方法，其特征在于，预设CT值与密度值的线性方程D＝1.03455+0.001007﹡CT值，D为木材密度，单位g/cm³，CT值的单位为Hu；

每个扫描层选取40个点的CT值，通过CT值与密度值的线性方程运算得到相应的密度值。

5.一种实施权利要求1～4之一所述的相近密度材质原木锯木方法的锯木设备，其特征在于，锯木设备包括计算机，计算机连接着断层CT扫描机，计算机内设有木材CT值与密度值的线性方程、最小余料函数，断层CT扫描机对原木进行断层CT扫描，读取原木信息，获得原木的CT值，将该CT值输送到计算机中，并用图像形式显示，并根据预设的木材CT值与密度值的线性方程，计算得出原木的密度值；

对计算机输入需要锯切的规格板长度、宽度、厚度参数及锯路宽度，根据预设的最小余料函数得到余料最少的原木初步下锯排样，比对每一块规格板内的密度值，保证每一块规格板内任意两点的密度值不大于6％，输出排样图和原材料消耗统计信息。

6.根据权利要求5所述的锯木设备，其特征在于：所述锯木设备还包括水平及垂直设置的两个数控锯架，两个数控锯架中的两个圆锯片相互垂直成直角状态设置，水平锯片与垂直锯片沿轴向前后设置，两个锯片的切削部分的边缘在原木横断面上的投影相交于一点，两个数控锯架共同安装在一个横走伺服机械手臂上，该横走伺服机械手臂连接所述计算机。