13.2 Средства измерения и регистрации
Средства измерения и контроля, применяемые при производстве пиломатериалов и заготовок, по назначению можно разделить на средства для измерения и регистрации параметров сырья, пилопродукции, технологического процесса, режущего инструмента и оборудования.
При инструментальном способе измерений применяются средства измерения общего назначения и специальные. Из средств общего назначения используются микрометры, индикаторы часового типа, штангенциркули, измерительные линейки, метры и рулетки, уровни, термометры и другие. Специальные средства включают калибры, индикаторные глубиномеры, приборы для измерения шероховатости, измерители влажности и приборы для контроля качества подготовки режущего инструмента и настройки оборудования.
Выбор измерительных средств определяется допустимой погрешностью измерений. При контроле линейных размеров допустимая погрешность зависит в основном от допуска на изготовление. Так, при измерении линейных размеров пиломатериалов и заготовок величина допустимых погрешностей измерений для свободных размеров устанавливается 20 % от допуска на изготовление.
В лесопильных производствах, использующих информационные технологии, применяются автоматизированные средства измерения и регистрации размеров и пороков лесоматериала.
13.2.1 Автоматизированные средства регистрации размеров лесоматериалов
Для автоматической регистрации размеров хлыстов и бревен в лесопилении применяют измерительные системы, которые обеспечивают необходимую технологическую совместимость измерительных средств, как с ЭВМ, так и с основными производственными процессами. Полученная в результате обмера информация используется при последующем оптимальном раскрое бревна.
На рис. 13.1. показана схема автоматизированного измерительного комплекса, предназначенного для обмера и учета круглых лесоматериалов диаметром 12…50 см. Он состоит из несущих конструкций 1, четырех блоков измерителя 2, и ПЭВМ 4. Перемещает бревно (хлыст) подающий конвейер 3. Блок измерителя (рис. 13.2) состоит из гелий-неонового лазера 1, оптических элементов в виде двух призм 2 и светоделительного кубика 3, многоэлементного приемника 4 с объектовом 5. Лазер ЛГН-280, являющийся осветителем, формирует пучок лучей, который благодаря оптическим элементам падает на бревно 6. Рассеянный от объекта свет поступает через объектив на фотоприемник. Каждый из четырех лазеров формирует по два луча, поэтому можно измерить восемь точек поверхности бревна с точностью 1 мм. При движении бревна по конвейеру измерение осуществляется через равные промежутки времени по всей его длине.
Рис.13.1 Схема автоматического Рис.13.2 Схема блока измерителя
измерительного комплекса
Наличие координат точек нескольких поперечных сечений бревна вдоль его образующей является существенной информацией для построения математической модели бревна. Наиболее удобной для данной цели дискретно-точечное задание каркасных элементов поверхности – поперечного сечения и образующей. Получив информацию от блоков фотоприемников, ПЭВМ рассчитывает координаты точек встречи лучей осветителя с бревном. Затем с помощью соответствующих программ моделируется поперечное сечение и определяется объем.
Для автоматического контроля размеров пилопродукции разработаны датчики (измерители): контактные и бесконтактные, емкостные, индуктивные, радиационные, фотоэлектрические, акустические и СВЧ [13].