[发明专利]一种木板材油囊自动检测修复装置及方法

权利要求书

1.一种木板材油囊自动检测修复装置，其特征在于，包括：装置底座以及在所述装置底座上由前至后依次设置的油囊图像采集装置、油囊铣削装置、修补块压入装置、缝隙填充装置和打磨装置，所述油囊铣削装置、修补块压入装置、缝隙填充装置和打磨装置均设置有三维移动平台、连接板和安装板，所述连接板固定在所述三维移动平台上，所述连接板的末端固定有安装板，所述安装板用来安装操作工具，所述三维移动平台用于带动所述安装板上的操作工具实现X、Y、Z三个方向上的移动；

所述装置底座上表面设置有传送装置，所述传送装置包括传送带、传送带电机、传送带电机驱动器以及设置在所述传送带两侧的边板；所述传送带与所述传送带电机驱动连接，所述装置底座上设置有主机以及与所述主机电性连接的PLC和运动控制器，所述传送带电机通过所述传送带电机驱动器与所述运动控制器电性连接；

所述油囊图像采集装置包括龙门架、图像采集组件和光电传感器，所述龙门架跨设在所述边板上，所述图像采集组件设置在所述龙门架顶部，朝向所述传送带，所述光电传感器位于所述龙门架前部，设置在所述边板上，所述图像采集组件分别与所述主机和所述PLC电性连接，所述光电传感器与所述PLC电性连接；所述光电传感器用于检测木板材在所述传送带上的位置信号，并将信号通过所述PLC传送至所述主机，所述主机向所述图像采集组件发送采集木板材图像指令；所述主机采集到木板材表面的图像后，通过自编的一套应用软件程序控制图像处理、机器学习或固化的深度学习模型对图像进行识别，将木板材油囊的大小、形状、位置进行分析，生成加工程序，再由生成的加工程序控制装置进行自动修复；

所述油囊铣削装置的所述安装板上设置有铣削机构，所述铣削机构用于对所述木板材上的油囊进行铣削作业；

所述修补块压入装置的所述安装板上螺接有套筒，所述套筒底部设置有橡胶端盖，所述橡胶端盖设置有开孔，所述套筒顶部设置有气缸，所述气缸的控制端与第一电磁阀连接，所述第一电磁阀与所述PLC电性连接，所述套筒内部装有修补块，所述修补块用于对所述木板材上的油囊铣削位置进行修补；

所述缝隙填充装置的所述安装板上固定连接有胶水瓶和木粉瓶，所述胶水瓶和木粉瓶的瓶口均设置有输送管，两条所述输送管上均设置有第二电磁阀，两个所述第二电磁阀与所述PLC电性连接，所述缝隙填充装置用于对所述修补块和油囊之间的缝隙填充木粉和胶水；

所述打磨装置的所述安装板上设置有打磨机构，所述打磨机构用于对修补后的所述木板材进行打磨；

所述三维移动平台包括第一龙门架、第二龙门架和第一线轨，所述第一线轨设置在所述边板上，所述第一龙门架和第二龙门架跨过所述传送带，所述第一龙门架与所述边板固定连接，所述第二龙门架与所述第一线轨滑动连接；所述第一龙门架和所述第二龙门架之间设置有同步带，所述第一龙门架顶部设置有第一电机，所述第一电机设置有第一电机驱动器，所述第一电机通过所述第一电机驱动器与所述运动控制器电性连接，所述第一电机用于驱动所述第二龙门架沿所述第一线轨实现X方向上的移动；

所述第二龙门架顶部横梁的右侧面水平安装有第二线轨，所述第二线轨上设置有第一丝杠和第二电机，所述第一丝杠的一端与所述第二电机驱动连接，所述第一丝杠的螺母与所述第二线轨滑动连接；所述第二电机设置有第二电机驱动器，所述第二电机通过所述第二电机驱动器与所述运动控制器电性连接，所述第二电机用于驱动所述第一丝杠的螺母沿所述第二线轨实现Y方向上的移动；

所述第一丝杠的螺母上竖直安装有第三线轨，所述第三线轨上设置有第二丝杠和第三电机，所述第二丝杠的一端与所述第三电机驱动连接，所述第二丝杠的螺母与所述第三线轨滑动连接；所述第三电机设置有第三电机驱动器，所述第三电机通过所述第三电机驱动器与所述运动控制器电性连接，所述第三电机用于驱动所述第二丝杠的螺母沿所述第三线轨实现Z方向上的移动，所述第二丝杠的螺母上固定有所述连接板；

所述木板材油囊自动检测修复装置基于一种自动检测修复方法来实现，所述自动检测修复方法包括以下步骤：

S1，木板材通过传送带运动到油囊图像采集工位，由油囊图像采集装置中的光电传感器将木板材到达信号传送给PLC，主机与PLC通讯接收到该信号后，向相机下达抓拍图像指令，并将图像信息传回主机；

S2，主机接收到图像后，由图像处理程序对图像进行分析，通过均值滤波处理淡化消除板材木纹、光线噪声的影响，再通过灰度值进行特征分析，检测是否含有油囊，或者用运行训练好的神经网络、机器学习模型或固化的深度学习模型进行识别；

S3，判断木板材是否有油囊，如果是，转至步骤S4，如果否，返回步骤S1；

S4，进一步识别油囊的形状、大小和位置，用区域的圆度、椭圆度和矩形度来表征油囊是趋于圆形还是趋于方形，用区域的面积表征油囊的大小，用区域的中心位置表征油囊的实际位置，生成加工方案及加工程序，顺次发送至油囊铣削工位、修补块压入工位、缝隙填充工位和打磨工位；

S5,判断油囊的形状是趋于圆形还是方形，如果趋于圆形，转至步骤S6，如果趋于方形，转至步骤S7；

S6，主机控制传送带将木板材传送到铣削工位，按照接收到的加工程序进行油囊铣削加工，铣削成圆腔，传送至修补块压入工位压入圆形修补块，并转至步骤S8；

S7，主机控制传送带将木板材传送到铣削工位，按照接收到的加工程序进行油囊铣削加工，铣削成矩形腔，传送至修补块压入工位压入条形修补块，并转至步骤S8；

S8，主机控制传送带将木板材传送到缝隙填充工位，首先在修补块周围喷洒木粉，然后涂上胶水；

S9，主机控制传送带将木板材传送到打磨工位，控制打磨砂轮进行打磨，使木板材表面平整；

S10,结束。