устройство для определения точности толщины пиломатериалов в гибких автоматизированных лесопильных линиях

Формула изобретения

Устройство для определения точности толщины пиломатериалов в гибких автоматизированных лесопильных линиях, включающее подвижные измерительные элементы с боковым прижимом каждого из них к боковым поверхностям пиломатериала, датчик линейного перемещения и регистрирующий прибор, отличающееся тем, что подвижные измерительные элементы выполнены в виде круглых дисков с возможностью постоянного прижима к контролируемому материалу посредством устройства, включающего нить, которая огибает блок, прикрепленный к рамке подшипникового узла первого диска, причем один конец нити закреплен на рамке подшипникового узла второго диска, а другой связан с грузом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к лесопилению и может быть использовано для определения толщины пиломатериалов в гибких автоматизированных лесопильных линиях.

Точность размеров сечения пиломатериалов (досок или брусьев) является одним из главных показателей их качества. Низкая точность вынуждает снижать скорость подачи (что уменьшает производительность), применять более толстые пилы и увеличивать поле допуска со смещением его центра (что приводит к уменьшению объемного выхода), использовать высокое натяжение пил (что снижает долговечность пил и деталей узлов резания).

Требуемая точность толщины пиломатериалов обеспечена, если поле рассеяния их толщин расположено внутри поля допуска, то есть любая фактическая толщина находится между наибольшим и наименьшим допускаемыми значениями толщины.

В настоящее время все большее применение в лесопилении находят гибкие автоматизированные лесопильные линии. Гибкая автоматизированная лесопильная линия (ГАЛЛ) - это управляемая средствами вычислительной техники совокупность технологического и вспомогательного оборудования, осуществляющая комплекс технологических, контрольных и транспортных операций для получения пилопродукции в условиях поступления пиловочного сырья с разными размерно-качественными характеристиками, при этом производится получение пиломатериалов требуемой номенклатуры и количества с минимальными затратами сырья, энергии, материалов и трудовых ресурсов. Особенность ГАЛЛ заключается в том, что планы и режимы раскроя пиловочного сырья могут изменяться и осуществляться в автоматизированном режиме (с ограниченным участием человека).

Повышение эффективности использования ГАЛЛ сдерживается отсутствием простых и надежных средств автоматического определения качества пиломатериалов, в частности - точности толщины пиломатериалов. Наиболее простой и распространенный метод оценки точности толщины пиломатериалов обеспечивается с помощью индикаторного толщиномера, выпускаемого по ГОСТ 11358-89, выполненного в виде скобы с индикатором часового типа.

На каждой доске делается определенное количество замеров толщины, необходимое и достаточное для получения достоверных результатов. В результате статистической обработки значений замеренных толщин определяется средняя толщина пиломатериала m _ср и среднее квадратическое отклонение толщины S.

Точность толщины пиломатериалов обеспечена, если средняя толщина пиломатериала m_ср равна номинальной толщине (для сухих пиломатериалов) или номинальной толщине, равной номинальной плюс припуск на усушку (для сырых пиломатериалов) и рассеяние толщины пиломатериала (6 S) меньше величины допуска, заданного стандартом.

Измерение толщины пиломатериалов с помощью индикаторного толщиномера обладает простотой и надежностью результатов. Вместе с тем оно трудоемко и возможно только у неподвижных пиломатериалов. В гибких автоматизированных лесопильных линиях при движении пиломатериалов использовать индикаторный толщиномер невозможно.

Известна мерительная вилка, служащая для непрерывного измерения толщины перемещающихся пиломатериалов. Описание мерительной вилки дано на стр.12 в книге Соболева И.В. Статистический контроль качества рамной распиловки. Изд-во «Лесная промышленность», М. 1971 г. Она состоит из двух пластин, выполненных из пружинной стали, между которыми установлена сменная вставка. На концах пластин закреплены подвижные измерительные элементы сферической формы, прижатые к поверхности пиломатериала. Измерение толщины пиломатериала осуществляется в процессе его продольного перемещения. По отклонению пластинок с помощью датчика линейного перемещения оценивается толщина пиломатериала. Поступающие с датчика линейного перемещения сигналы записываются в виде осциллограмм, расшифровка которых с помощью градуировочного графика позволяет судить, как изменяется толщина пиломатериала по его длине. Данное устройство для измерения толщины пиломатериалов принято за прототип.

Достоинство мерительной вилки - возможность определения толщины пиломатериалов при их движении.

Недостатком мерительной вилки является невозможность ее использования в гибких автоматизированных лесопильных линиях, так как требуется остановка линии для замены сменного вкладыша при изменении диапазона толщин пиломатериалов и для расшифровки показаний прибора по градуировочным графикам из-за прижима подвижных элементов с переменной силой, зависящей от величины раздвижения пластин. Мерительная вилка нашла применение в основном в исследовательских работах.

Задача изобретения - обеспечение измерения толщин пиломатериалов в широком диапазоне в автоматическом режиме без остановки лесопильной линии.

Это достигается тем, что подвижные измерительные элементы выполнены в виде круглых дисков, прижимаемых к контролируемому пиломатериалу с постоянной силой.

Сопоставимый анализ с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается конструкцией подвижных измерительных элементов, следовательно, заявляемое устройство соответствует критерию «новизна».

На чертеже показано предлагаемое устройство.

Устройство для определения точности толщины пиломатериалов в гибких автоматизированных лесопильных линиях включает два подвижных измерительных элемента, выполненных в виде круглых дисков 1, датчик линейного перемещения 2 и регистрирующий прибор 3. Одинаковый и постоянный прижим каждого из дисков 1 к перемещаемому пиломатериалу осуществляется с помощью устройства, включающего нить 4, которая огибает блок 5, прикрепленный к рамке 6 подшипникового узла первого диска, причем один конец нити закреплен на рамке 7 подшипникового узла второго диска, а другой связан с грузом 8.

Работает предложенное устройство следующим образом. В лесопильной линии с помощью механизма перемещения перемещается пиломатериал, полученный с помощью пильных модулей из бревна или бруса. В зависимости от толщины пиломатериала происходит перемещение в горизонтальном направлении измерительных элементов, выполненных в виде круглых дисков 1 и прижатых к пиломатериалу. Такая конструкция измерительных элементов и прижим каждого из них к контролируемому пиломатериалу с одинаковой и постоянной силой позволяет измерять толщину пиломатериалов большого диапазона толщин без их остановки в автоматическом режиме. Величина горизонтального перемещения дисков 1 преобразуется с помощью датчика линейного перемещения 2 в электрический сигнал, который расшифровывается в регистрирующем приборе 3 как толщина пиломатериала. После анализа замеренных толщин на ЭВМ определяется соответствие точности толщины пиломатериалов требованиям стандартов и, если требуется, выполняется корректировка позиционирования лесопильных модулей и режимов их работы.

Предложенное устройство позволяет обеспечить измерения толщин пиломатериалов в широком диапазоне в автоматическом режиме без остановки лесопильной линии.