纵向双端铣
三合板的工艺流程
三合板的工艺流程
三合板最常见的一种胶合板,是将三层薄木板按不同纹理方向粘在一起制成的。
结构强度好，稳定性好。
三合板含胶量大，施工时要做好封边处理。
三合板有正反面的区别。
挑选时，三合板要木纹清晰，正面光洁平滑不毛糙无滞手感。
不应有破损、碰伤、硬伤、疤节等疵点，切割面无脱胶现象。
有的三合板是将两个不同纹路的单板贴在一起制成的，所以在选择上要注意夹板拼缝处应严密。
挑选三合板时，用手敲三合板各部位时，声音发脆，则证明质量良好。
若声音发闷，则表示胶合板已出现散胶现象。
临沂市汇丰达木业成立于2000年，为广大客户提供优良的木质产品和服务。
公司主要生产三合板，三聚氰胺贴面板，三合板贴三聚氰胺，三合染色基板，三聚氰胺染色基板，木工板贴面等产品，且得到了众多贴面板生产厂家和三合板厂家的认可。
下面就由汇丰达木业给大家讲述下三合板的工艺流程。
开始的时候是分片的工序，采用多片地板条压在一张基板上，然后使用多片锯把它剖分成定宽地板条，需要保证尺寸的误差，然后是砂光工序，经过分片工序后把弯曲料选出，进入底砂砂光机之后，再经过表面砂光机进行定厚砂光和精整砂光，接着是成型工序，利用横纵向双端铣把砂光后的合板铣出合格的槽榫结构，再是修补工序，对精砂成型后地板表面出现的缺陷进行人工修补，同时对前几道生产工序中出现的加工缺陷进行修补，最后就是油漆工序，三层复合木地板的油漆多采用水性底漆的工艺。
木工开榫机的构造结构
一、双端铣榫机上料机构双端铣榫机上料机构由直线输送机构和自动落料机构组成，其结构示意图直线输送机构包括连杆机构、滑板、退料立柱、支撑板、夹料气缸、夹料板、靠料板、直线导轨和导轨滑座。
工作时，连杆机构带动滑板向前运动，板材接触靠料板后在其推动作用下脱离落料斗，此时夹料气缸的活塞杆伸出，将板材夹紧在夹料板和靠料板之间，然后滑板继续前行，将板材喂至压料杆和压料固定板之间，压料杆下行压紧板材，然后夹料气缸的活塞杆收缩，夹料板向远离板材方向移动，直至夹料板回程时不与板材发生干涉为止，完成板材的直线喂料，然后滑板返程进行下一板材的上料。
下面大家介绍一下自动落料机构：自动落料机构由料斗固定板、料斗挡板和上料挡板组成，料斗固定板上设置有多个腰型孔，通过腰型孔可调整上料挡板的位置，从而可对落料斗宽度进行调节，实现多种型号板材的层叠。
双端铣榫机上料机构还包括顶料机构，顶料气缸A工作可使顶帽顶住落料斗内底部板材的底部，防止底部板材下落，从而避免靠料板在回程过程中被下落的板材挡住。
当靠料板复位后，顶帽复位，板材下落。
顶料气缸B的活塞杆能将底部板材的后侧壁顶住，从而使底部板材的后侧壁可与上料挡板之间留有一定的缝隙，便于板材的自动下落，并且可保证板材位于靠料板和夹料板之间。
顶料气缸C的活塞杆能将底部板材的左、右两侧壁顶住，从而调整底部板材的水平位置，保证所有板材在加工时水平位置的精准度，从而保证板材铣榫的精度。
二、双端铣榫机压料定位机构压料定位机构由上料支座、压料气缸、滑块座、压料滑杆、压料滑杆座、压料固定板和压料杆组成，其结构示意图如图所示。
在纵向滑动座和固定座板上均安装有上料支座，上料支座的前侧壁上安装有压料气缸，压料气缸通过滑块座与压料滑杆连接，在滑块座上安装有铜块，铜块与上料支座的前侧壁滑动配合，并且压料滑杆滑动配合在压料滑杆座内，压料滑杆座安装在上料支座的前侧壁上，从而可保证压料滑杆移动的直线度。
压料固定板固定安装在上料支座的顶部前端，其上表面为弧形面，压料滑杆的顶端安装有圆柱形的压料杆，压料杆下压后板材的两侧面均为面线接触，由于接触面积小，从而增加了压料杆对板材的压力，提高了板材的稳固性。
三层实木地板制作工艺流程解读
三层实木地板制作工艺流程解读目前，三层实木地板在国内市场的市场快速增长，很多年轻消费者新装修都选择了三层实木地板，而国内一些大品牌比如圣象，通过引进进口设备，已经积累了雄厚的技术积累。
目前国内建成了已经建成了二十几条三层木地板生产线。
产品质量已接近国际先进木地板的要求。
三层实木地板工艺流程如下：一、分片工序为了提高产量，大部分三层复合地板生产企业均采用多片地板条压在一张基板上，然后用多片锯将其剖分成定宽地板条，此道工序需保证尺寸误差。
否则在成型工序上就会出现废品。
二、砂光工序经过分片工序后将弯曲料选出，否则弯料进行砂光和成型后很难修复。
进入底砂砂光机后，再经表砂光机进行定厚砂光和精整砂光。
三、成型工序利用横纵向双端铣将砂光后的合板铣出合格的槽榫结构。
四、修补工序对精砂成型后地板表面出现的缺陷(包括木节、夹皮等自然缺陷)进行人工修补，同时对前几道生产工序中出现的加工缺陷进行修补。
五、油漆工序三层复合木地板的油漆多采用水性底漆―UV腻子―砂光―UV底漆―砂光一UV面漆的工艺。
需要提醒大家的是，制作三层实木地板为了节约珍贵的阔叶材，人们想出了用珍贵阔叶材作表层，其余用生长较快的普通木材，组成12～15mm厚三层实木地板，所以三层实木地板具有较好的尺寸稳定性，并保留了实木地板的自然木纹和舒适的脚感。
比如圣象的三层实木地板，面板用材分为五大材系：1、欧洲材系，包括栎木、白蜡木、桦木等；2、美洲材系，包括黑胡桃、樱桃木、山核桃等；3、非洲材系，包括爱里古夷苏、筒状非洲楝等；4、东南亚材系，包括印茄木、番龙眼、黑心木莲、柚木等；5、大洋洲材系，包括红桉等。
所以，可以选择的范围很大，可以消费者的需求。
双端锯铣机安全操作规程模版
双端锯铣机安全操作规程模版一、概述双端锯铣机是一种用于加工木材和其他材料的重要机械设备，为了保障工作人员的人身安全和设备的正常运行，制定了以下安全操作规程。
二、操作前的准备工作1. 检查设备外观：确认机器表面无明显损坏或松动的部位。
2. 检查锯片与铣刀：确认锯片与铣刀的安装牢固，并且其材质、尺寸与使用要求相符。
3. 检查电源接线：确认电源接线良好，无老化或短路现象。
4. 检查安全装置：确认安全装置完好，无松动或损坏的情况。
5. 准备个人防护装备：佩戴适当的工作服、安全帽、安全眼镜、防护手套等个人防护装备。
三、操作时的安全措施1. 使用者应专心致志，不得在操作过程中分心或进行其他活动。
2. 操作人员应明确工作流程，并事先做好充足的准备。
3. 禁止在操作台附近放置易燃、易炸、易漏的物品。
4. 禁止戴手套、长袖衣物等松散物品操作机器。
5. 禁止携带耳机或其他干扰注意力的物品。
6. 操作过程中，应保持机器周围清洁整齐，不得有杂物。
7. 运行双端锯铣机前，应确保工件已稳定夹紧，避免其移动或脱离夹具。
8. 在调整锯片和铣刀位置时，应先切断电源并等待其完全停止运行。
9. 在更换锯片和铣刀时，应使用合适的工具，并确保设备电源已切断。
10. 操作人员应避免直接用手触碰旋转的锯片和铣刀，以免发生伤害。
11. 当发现异常声响、异味或其他异常情况时，应立即停机检查，并上报维修。
四、维护保养工作1. 每日结束工作后，操作人员应对机器进行清洁，确保设备表面干净整洁。
2. 定期检查设备的润滑系统，保证其正常运转，并根据情况添加或更换润滑油。
3. 定期检查电源系统，确保接线良好，防止漏电或短路现象的发生。
4. 定期检查安全装置的工作情况，如有磨损或损坏应及时更换。
5. 定期对锯片和铣刀进行磨削或更换，以保证其切削效果和安全性。
6. 定期检查夹具的固定情况，确保其牢固可靠。
7. 当发现设备存在故障或异常情况时，应立即停机报修，并等待维修人员的到来。
金田豪迈携全套解决方案亮相广州家具展
［ ３ ］ 朱长庆 ， 田卫 国． 浅谈强化木地板 二次贴面设备选 型［ Ｊ ］ ． 林业机
械 与木工设备 ， ２ ０ １ ３ （ １ １ ） ．
（ 责任编辑 韩智敏 ）
． 展 会 信息‘
金 田豪迈携全套解 决方案亮相广州家具展
２ ０ １ ４年 ３月 ２ ８日至 ４月 １日在 广州琶洲国际会展 中心隆重举行 了中国广州家具生产设备及配料展 览会（ 以下简称广 州家
机械与木工设备 ， ２ ０ ０ ５ （ ９ ） ．
［ ２ ］ 张燕 ， 宋魁彦． 木塑地板的发展现状概述 ［ Ｊ ］ ． 森林工程 ， ２ ０ １ ３ （ ６ ） ．
图１ 双端铣加设刀轴示意图
１ ． 纵 向双端铣 ； ２ ． 纵向双端铣 加设刀轴 ； ３ ． 横 向双端铣 ； ４ ． 横向
图 ２ 加设刀轴简图
１ ． 机架； ２ ． 纵向刀轴调节丝杠 ； ３ ． 刀轴； ４ ． 吸尘罩 ； ５ ． 横 向刀轴调 节丝杠 ； ６ ． 刀表 面加工质量差 。只有 当 加工 的地板通过精修 刀工位精切后 ，地板 才完 成尺寸 定位 ， 其后 的刀轴加工都属于精加工 。在此分析 的基础 上 ，技术攻 关小组决定将倒 角刀轴工位放在精 修刀之 后 的机床最 后端 ， 以保证 产品的加工质量 。同时 ， 在刀 轴加 工安装方面也做 了以下 改进 ： 一是增加 立轴位置 ， 且保 证在安装范 围内与其他部件无 干涉 ， 如 图 ２所示 ； 二是 刀轴 电机可通 过丝杠进行上下 调节 ；三是刀轴可 在＋ ９ ０ 。 范 围内旋 转 ； 四是每个 刀轴均配有吸尘罩 （ 吸尘
口径 １ ２ ０ ｍ ｍ、 装刀尺寸 １ ８ ０ — ２ ５ ０ ｍ ｍ） ， 以防止污染环境 ；
双端锯铣机安全操作规程
双端锯铣机安全操作规程1. 操作前确认：在使用双端锯铣机之前，操作人员必须先进行确认，确保机器处于正常运行状态，无任何故障或损坏。
确认机器的电源插头已连接并插入正常的电源插座，所有的保护罩、护栏和护目镜等安全装置都已正确安装并工作正常。
2. 穿戴正确的个人防护装备：在进行双端锯铣机操作时，必须穿戴适当的个人防护装备，包括安全鞋、手套、防护眼镜、耳塞或耳罩等。
这些装备能够有效地减少操作人员在操作中受到伤害的风险。
3. 学习和理解机器的操作手册：在操作双端锯铣机之前，操作人员应详细阅读并理解机器的操作手册。
操作手册中包含了机器的使用方法、操作注意事项、常见故障排除方法等重要信息，操作人员必须熟悉这些内容，并按照手册的要求进行操作。
4. 控制机器的启停按钮：在使用双端锯铣机之前，操作人员必须确保机器的启停按钮处于关闭状态。
在操作过程中，操作人员不得任意按动启停按钮，只有在必要的情况下才能进行操作。
5. 使用适当的切割工具和材料：在进行切割操作时，操作人员必须使用适当的切割工具和材料。
切割工具必须是锋利的，并且材料必须足够坚固，以确保切割操作的安全性和效果。
6. 定期检查和维护机器：双端锯铣机是一种精密的机械设备，需要定期进行检查和维护，以确保其正常运行。
操作人员必须按照操作手册的要求，定期对机器进行清洁、润滑、紧固、调整等维护工作，以确保机器的稳定性、安全性和耐久性。
7. 注意切割方向和速度：在进行切割操作时，操作人员必须注意切割方向和速度。
切割方向必须与切割工具的旋转方向一致，切割速度必须适当，过快或过慢都会增加切割时的危险性。
8. 避免使用过长的材料：在进行切割操作时，操作人员应避免使用过长的材料。
过长的材料会增加机器的负荷，降低机器的稳定性和切割的准确性，容易引发事故。
9. 切勿强行切割过硬的材料：双端锯铣机只适用于切割柔软或中等硬度的材料，不适用于切割过硬的材料。
操作人员切勿强行使用双端锯铣机进行切割过硬的材料，以免引发事故。
双端铣安全操作规程
双端铣安全操作规程
1.上机操作人员，必须先接受公司或车间组织专门的培训，了解设
备的安全性能和注意事项。
熟读本机的操作规程。
2.操作人员在操作时须穿适当的制服、不准戴手套、头发过肩者必
须戴好工作帽。
非本机操作人员不得串岗接近运转的机器。
3.送料时勿将手伸入机器中推送木料、当料件进入机器后双手立即
离开。
送料时两手要放在手推板材中间部位，禁止将手送至上下输送带中间位置。
4.遇木料卡住锯片和刀具时；必须先停机取出。
5.检查吸尘系统是否正常。
6.打开机盖检查双端锯片、刀具是否锋利、牢固，检查气压是否正
常。
7.试机检查机器是否运行正常。
8.根据板材厚度，调整好压轴与输送带之间的距离；根据板材宽度，
调整好加工距离。
9.依据加工量调整侧靠档位置，且侧靠档必须与锯片并行；调节两
边输送带上的定位档，使每个定位档左右在一条线上，且与靠档成90度；启动刀、锯和输送带。
10.将加工物品放在工作台，端面紧靠90度定位板，匀速推上输送带。
11.每加工一种规格的物件，必须做好首检和自检，看尺寸是否符合
质量要求。
12.在作业中严禁打开机盖，清理垃圾是必须是机器运行静止后才能
清理。
13.如果开出的板材边角确损，应更换刀和锯片。
基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法
林业工程学报，２０２４，９（１）：１４１－１４９ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０２３０５００７收稿日期：２０２３－０５－０９㊀㊀㊀㊀修回日期：２０２３－１０－１９基金项目：黑龙江省重点研发项目（ＧＡ２１Ａ４０５）；中央高校基本科研业务费专项资金（２５７２０２０ＤＲ１２）㊂作者简介：任长清，男，副教授，研究方向为林业与木工机械㊂通信作者：杨春梅，女，教授㊂Ｅ⁃ｍａｉｌ：ｙｃｍｎｅｆｕ＠１２６．ｃｏｍ基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法任长清，张佳林，杨春梅∗，宋文龙，吴哲（东北林业大学机电工程学院，哈尔滨１５００４０）摘㊀要：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㊂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㊁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㊂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㊂首先对木窗图像采取灰度化㊁平滑去噪㊁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㊂对轮廓区域应用Ｃａｎｎｙ算子获取木窗像素级轮廓㊂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㊂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㊂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㊂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ʃ０．１２ｍｍ之内，相对误差在ʃ０．１％之内，且效率及精度高，可以满足对木窗的在线尺寸检测㊂关键词：机器视觉；木窗；尺寸测量；边缘检测；亚像素中图分类号：Ｓ７７７㊀㊀㊀㊀㊀文献标志码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：２０９６－１３５９（２０２４）０１－０１４１－０９ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｏｆｄｏｕｂｌｅｅｎｄｍｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｓｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎＲＥＮＣｈａｎｇｑｉｎｇ，ＺＨＡＮＧＪｉａｌｉｎ，ＹＡＮＧＣｈｕｎｍｅｉ∗，ＳＯＮＧＷｅｎｌｏｎｇ，ＷＵＺｈｅ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｔｒｏｎｉｃｓＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５００４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｉｓｕｓｕａｌｌｙｍａｄｅｆｒｏｍａｗｏｏｄｏｒｗｏｏｄ⁃ｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｍａｔｅｒｉａｌａｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ．Ｔｈｅｐｒｅｃｉｓｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｏｆａｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｉｓａｃｒｉｔｉｃａｌｆａｃｔｏｒｔｈａｔｄｅｔｅｒｍｉｎｅｓｔｈｅｑｕａｌｉｔｙａｎｄｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｗｉｎｄｏｗ．Ｔｈｅｗｉｎｄｏｗｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓｓｈｏｕｌｄｂｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙｍｅａｓｕｒｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅａｐｒｏｐｅｒｆｉｔｗｉｔｈｉｎｔｈｅｗｉｎｄｏｗｏｐｅｎｉｎｇ．Ｔｈｉｓｉｓｃｒｕｃｉａｌｆｏｒｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｉｔｙ，ｐｒｅｖｅｎｔｉｎｇｉｓｓｕｅｓｓｕｃｈａｓｄｒａｆｔｓ，ｌｅａｋｓ，ｏｒｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙｉｎｏｐｅｎｉｎｇａｎｄｃｌｏｓｉｎｇ．Ｔｏａｄｄｒｅｓｓｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｗｏｏｄｗｉｎｄｏｗｄｏｕｂｌｅ⁃ｅｎｄｍｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｍａｎｕａｌｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓｔｈｅｌｏｗｐｒｅ⁃ｃｉｓｉｏｎａｎｄｌｏｗｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ⁃ｂａｓｅｄｗｏｏｄｗｉｎｄｏｗｄｏｕｂｌｅ⁃ｅｎｄｍｉｌｌｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｏｆｆｅｒｓａｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙｐｒｏｐｏｓｅｄａｎｏｂｊｅｃｔｐｌａｎｅｌｉｆｔｉｎｇｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔｃａｕｓｅｄｂｙｔｈｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｏｆｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｓ，ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｅｌｉｍｉｎａｔｅｔｈｅｅｒｒｏｒｃａｕｓｅｄｂｙｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｔｈｅｉｍａｇｅｏｆｔｈｅｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｗａｓｇｒａｙｅｄｏｕｔ，ｓｍｏｏｔｈｅｄａｎｄｄｅｎｏｉｓｅｄ，ｅｎｈａｎｃｅｄａｎｄｓｅｇｍｅｎｔｅｄｔｏｃｏｍｐｌｅｔｅｔｈｅｉｍａｇｅｐｒｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｉｎｎｅｒａｎｄｏｕｔｅｒｃｏｎｔｏｕｒｒｅｇｉｏｎｓｏｆｔｈｅｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｗｅｒｅｅｘ⁃ｔｒａｃｔｅｄ．ＴｈｅＣａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｃｏｎｔｏｕｒｒｅｇｉｏｎｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｐｉｘｅｌ⁃ｌｅｖｅｌｃｏｎｔｏｕｒｏｆｔｈｅｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗ．ＴｈｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄＺｅｒｎｉｋｅｍｏｍｅｎｔｓｕｂ⁃ｐｉｘｅｌｅｄｇｅｅｘｔｒａｃｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍｗａｓｕｓｅｄｔｏｌｏｃａｔｅｔｈｅｐｉｘｅｌ⁃ｌｅｖｅｌｅｄｇｅｓｏｆｔｈｅｗｏｏｄｗｉｎｄｏｗｍｏｒｅａｃｃｕｒａｔｅｌｙａｎｄｏｂｔａｉｎｔｈｅｓｕｂ⁃ｐｉｘｅｌ⁃ｌｅｖｅｌｃｏｎｔｏｕｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ．ＴｈｅｓｕｂｐｉｘｅｌｃｏｎｔｏｕｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓｗｅｒｅｆｉｔｔｅｄｂｙｔｈｅｌｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｍｅｔｈｏｄｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｔｈｅＲＡＮＳＡＣａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｆｉｔｔｅｄｃｏｎｔｏｕｒａｎｄｃｏｒｎｅｒｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ，ａｎｄｔｈｅｗｏｏｄｗｉｎｄｏｗｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｗｅｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｕｓｉｎｇｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｕｔｉｌｉｚｅｄｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｓｍａｄｅｏｆｐｉｎｅｗｉｔｈｔｈｅｓａｍｅｔｈｉｃｋｎｅｓｓｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｂｕｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｉｚｅｓｔｏｍｅａｓｕｒｅｔｈｅｂｏｒｄｅｒｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓａｎｄｄｉａｇｏｎａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｔｈｅｉｒｉｎｎｅｒｆｒａｍｅｓａｎｄｏｕｔｅｒｆｒａｍｅｓｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙａｎｄｃｏｍｐａｒｅｔｈｅｍｗｉｔｈｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｃｔｕａｌｐｈｙｓｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｔｏｖａｌｉｄａｔｅｔｈｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎａｃｃｕｒａｃｙｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｅａｓｕ⁃ｒｉｎｇｔｈｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓｏｆｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄｈａｄａｎａｂｓｏｌｕｔｅｅｒｒｏｒｒａｎｇｅｏｆʃ０．１２ｍｍａｎｄａｒｅｌａｔｉｖｅｅｒｒｏｒｏｆʃ０．１％ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅａｃｔｕａｌｐｈｙｓｉｃａｌｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ，ａｎｄｈａｄｈｉｇｈｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙａｎｄａｃ⁃ｃｕｒａｃｙ，ｗｈｉｃｈｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｏｎｌｉｎｅｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎｏｆｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ；ｗｏｏｄｗｉｎｄｏｗ；ｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎ；ｓｕｂ⁃ｐｉｘｅｌ林业工程学报第９卷㊀㊀欧式木窗作为节能木窗的主要类型之一，由于结构简单㊁性能出众，是目前欧洲和国内木窗的主要形态㊂铣削加工是欧式木窗生产加工中关键的一环，有单端铣削和双端铣削两种加工方式，单端铣削工艺需将木窗加工４次，而双端铣削工艺只需加工２次㊂目前木窗的加工过程可实现自动化，在组线工程纳入连续加工生产线能得到更高的产能，但最终成品验收仍需要人工进行检测㊂人工测量尺寸存在着精度低㊁效率低㊁耗费人力等问题，易受外部环境及个人心理等影响，其精确性和重复性无法保障［１］㊂为了提高检测精度及效率，实现无人化，需要在欧式木窗窗扇外形连续加工生产线加入尺寸在线检测系统㊂随着科技的进步，视觉检测技术如今可以代替许多的人工检测项目，各种自动化设备及检测技术正逐步取代原有的人工操作及检测项目，极大地改善了人工方式存在的各种问题［２］㊂机器视觉可以对尺寸实现非接触式测量，速度快且精度高［３］㊂撒莹莹等［４］公开了一种基于机器视觉的大尺寸板材在线测量系统，利用三维位移传感器获取板材点云数据，随后对数据处理得到板材尺寸，但此方法需板材静止，由传感器移动扫描板材，且部署复杂，难以满足生产线在线检测㊂潘屾等［５］针对大尺寸板材，通过采集板材左右两帧图像，利用Ｈａｒｒｉｓ角点检测对两幅图像进行拼接得到完整图像，然后通过图像处理计算出尺寸，但该方法需要工件特征点足够多，且拼接精度受特征点影响较大㊂赵志伟等［６］公开了一种基于参考点的矩形板材尺寸测量方法，通过布置一组位置关系确定的参考点，将图像中参考点及板材角点坐标提取出来，通过两者相对位置关系计算出板材尺寸，但该方法对于较大尺寸板材在线检测难以部署，且仍需板材静止捕获图像㊂笔者以双端铣削后的欧式木窗为研究对象，提出一种基于机器视觉的木窗尺寸测量方案，通过将采集的木窗图像完成图像预处理，并在Ｃａｎｎｙ算子检测出的木窗轮廓基础上，利用优化的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素检测算法获取精确轮廓［７］，最后通过拟合轮廓计算出木窗精确尺寸，达到了对木窗尺寸的精确测量，提高测量效率及准确性㊂１㊀木窗图像采集装置硬件组成１．１㊀木窗图像采集装置硬件选型及整体结构对于一个图像采集系统，其核心硬件为相机㊁镜头及光源［８］㊂针对生产线中欧式木窗图像的在线采集，提出木窗图像采集装置方案结构，如图１所示，主要包括辊筒传送线㊁固定支架及相机调节装置等㊂图１㊀木窗图像采集装置Ｆｉｇ．１㊀Ｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｐｒｏｇｒａｍｄｉａｇｒａｍ㊀㊀考虑到欧式木窗尺寸变化范围较大，采用传送线传送方式，且安装尺寸有限，故采取３台线阵相机采集图像，最后将采集的图像进行拼接以完成木窗图像采集㊂该生产线中木窗最大尺寸为２１００ｍｍ，参考ＧＢ／Ｔ２９４９８ ２０１３‘木门窗“，结合企业实际需求及机械结构条件，尺寸精度要求ɤ０．２ｍｍ㊂线阵相机选型需要确定分辨率（Ｒｆ）及行频（ｆＨ），其公式如下：Ｒｆ＝ＷＤ／ｄｐｉｘｅｌｆＨ＝Ｖ／ｄａ，ｐｉｘｅｌ{（１）式中：ＷＤ为相机所拍摄最大视场；ｄｐｉｘｅｌ为每个像素代表的物理尺寸；Ｖ为测量目标相对相机运动速度；ｄａ，ｐｉｘｅｌ为实际精度㊂由于最大尺寸为２１００ｍｍ，且由３台相机共同完成图像采集，考虑余量及视场重合，取ＷＤ为７４０ｍｍ；测量要求精度为０．２ｍｍ，根据奈奎斯特采样定理，取ｄｐｉｘｅｌ为０．１ｍｍ，代入式（１）可得Ｒｆ为７４００，故选相机分辨率为８Ｋ㊂由相机分辨率得ｄａ，ｐｉｘｅｌ约为０．０９ｍｍ，目标相对运动速度Ｖ可取１０００ｍｍ／ｓ，代入式（１）并向上取整可知，选型时ｆＨ应大于１２ｋＨｚ㊂综上，本系统相机选择ＤＡＬＳＡ公司的８Ｋ彩色线阵相机ＬＡ⁃ＣＣ⁃０８Ｋ０５Ｂ㊂参考相机参数及工作距离，本系统镜头为华睿科技的线阵镜头Ｆ６０⁃４０４０⁃Ｍ７２，其焦距为４０ｍｍ，光源采用乐视的白色２４１㊀第１期任长清，等：基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法线性光源ＬＴＳ⁃３ＬＩＮＬ２８００㊂１．２㊀图像采集装置运行流程将木窗置于辊筒传送线上，当木窗触发图像采集启动传感器上升沿后，３台线阵相机开始同时采集图像，直至木窗触发图像采集结束传感器下降沿，结束图像采集并将图像传输至计算机中完成图像拼接，进一步地将完整图像输送进测量算法中完成对木窗的尺寸测量，图像采集装置运行流程如图２所示㊂图２㊀图像采集装置运行流程Ｆｉｇ．２㊀Ｉｍａｇｅａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｌｏｗｃｈａｒｔ２㊀视觉尺寸测量原理２．１㊀尺寸测量原理基于视觉的尺寸检测是一种非接触的测量手段，属于相对测量法，其利用倍率标定㊁识别提取边缘和图像比例换算来推算出目标物体的实际尺寸大小［９］㊂依据相机成像原理，其可简化成小孔成像模型，如图３所示㊂其中，直线ＯᶄＯᵡ为光心，ａｂｃｄ为实际物体ＡＢＣＤ通过相机感光片所成的图像㊂图３㊀小孔成像模型Ｆｉｇ．３㊀Ｓｍａｌｌｈｏｌｅｉｍａｇｉｎｇｍｏｄｅｌ借助成像模型可将三维世界中的一点通过小孔Ｏ投影至相机二维成像平面，其原理如式（２）所示，其中（ｕ，ｖ）为像素坐标系，（ｘ，ｙ）为图像坐标系，（Ｘｃ，Ｙｃ，Ｚｃ）为相机坐标系，（Ｘｗ，Ｙｗ，Ｚｗ）为世界坐标系㊂ｚｃｕｖ１éëêêêùûúúú＝ｚｃ１ｄｘ０ｕ００１ｄｘｖ０００１éëêêêêêêùûúúúúúúｘｙ１éëêêêùûúúú＝１ｄｘ０ｕ００１ｄｘｖ０００１éëêêêêêêùûúúúúúúｆ００００ｆ００００１０éëêêêùûúúúＸｃＹｃＺｃéëêêêêùûúúúú＝ｆｘ０ｕ０００ｆｙｖ００００１０éëêêêêùûúúúúＲｔ０Ｔ１éëêêùûúúＸｗＹｗＺｗ１éëêêêêêùûúúúúú（２）在像素坐标系中，ａｂｃｄ任意两点之间的距离单位为像素，因此，为了求得实际物体ＡＢＣＤ任意两点间的实际物理距离，首先应获取像素坐标与实际坐标之间的比例关系，即像素当量㊂通过标定的手段能够得到每个像素所代表的物理尺寸，此方法应保证与测量实际物体时拍摄条件相同，如图４所示，为像素当量标定示意图㊂假设已知ＫＭ实际物理长度为Ｓ，通过对图像处理计算得到ＮＫᶄ之间的像素个数为Ｗ个，则像素当量Ｐ为：Ｐ＝Ｗ／Ｓ（３）式中，Ｐ的单位为ｍｍ／ｐｉｘｅｌ㊂图４㊀像素当量标定示意图Ｆｉｇ．４㊀Ｐｉｘｅｌｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎｓｃｈｅｍａｔｉｃ在得到像素当量Ｐ后，经过对获取图像的分析处理，可得ａｂｃｄ任意两点间的像素个数，通过比例换算即可得到对应的实际距离㊂假设图像中ａｂ两点之间的像素个数为Ｗａｂ，则ＡＢ间实际物理距离为：ＬＡＢ＝Ｐ㊃Ｗａｂ（４）２．２㊀木窗透视矫正由相机成像原理可知，对于具有一定厚度的木窗，其在成像时会产生透视效应，导致测量时出现误差㊂木窗透视矫正原理见图５㊂根据透视效应及透视矫正原理图，木窗在ＣＣＤ像平面所成像会呈现外框放大，内框出现木窗内壁及上㊁下边缘㊂即对于厚３４１林业工程学报第９卷度为ｈ的木窗，其外框实际在像平面所成像ａｂ为物平面１的ＡＢ点，对于内框在像平面会呈现两条边缘ｃｄ及ｃᶄｄᶄ，其在物平面１的真实木窗内框边缘ＣＤ应为像平面最内侧边缘ｃｄ㊂若依据标准理论模型计算，则其外框结果会偏大，对于内框，在计算像平面的ｃｄ边缘时，则其结果理论上不受影响㊂图５㊀透视矫正原理Ｆｉｇ．５㊀Ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎｐｒｉｎｃｉｐｌｅｄｉａｇｒａｍ㊀㊀因此，为了保证测量精度，需要对木窗成像时所产生的透视效应进行透视矫正以消除误差㊂本研究提出一种物平面提升法，以消除透视效应带来的误差㊂假设将相机实际成像的物平面１提升到物平面２上进行成像，则此时木窗厚度理论上应为０，其在ＣＣＤ像平面所成像应为真实木窗边缘，且在成像模型上不会产生误差，其中木窗外框ＡᶄＢᶄ在像平面成像为ａｂ，木窗内框ＣᶄＤᶄ在像平面成像为ｃᶄｄᶄ㊂通过相机标定及相机物理参数可得相机焦距ｆ㊁感光芯片像元尺寸μ及相机在标定板平面的像素当量Ｐ，设相机在物平面２的像素当量为Ｐᶄ，在物平面１的像素当量为Ｐᵡ，相机像距为ｖ，离物平面１的高度为Ｈ，标定板厚度为ｔ，则由几何关系及成像公式可得：１ｖ＋１Ｈ＝１ｆｖＨ－ｔ＝μＰｖＨ－ｈ＝μＰᶄｖＨ＝μＰᵡìîíïïïïïïïïïï（５）由式（５）可得ｖ㊁Ｈ㊁Ｐᶄ及Ｐᵡ为：ｖ＝ｆˑＨＨ－ｆＨ＝ｖｐ＋μｔμＰᶄ＝μ（Ｈ－ｈ）ｖＰᵡ＝μＨｖìîíïïïïïïïïïï（６）设木窗内㊁外框分别在物平面１㊁２所成像的像素长度为Ｓｃｄ和Ｓａｂ，因此矫正后的木窗真实外框长度Ｍ及内框长度ｍ为：ｍ＝ＳｃｄＰᵡＭ＝ＳａｂＰᶄ{（７）同理，对于木窗内㊁外框对角线物理尺寸，在得到内㊁外框边缘所成像的角点坐标后，通过比例换算即可得到矫正后对角线尺寸㊂３㊀尺寸测量方法３．１㊀图像预处理通过图像预处理能够有效减少采集图像中的噪声㊁背景干扰等无效信息，简化图像数据，增强图像特征信息，以此方便后续相关处理［１０］㊂其包含灰度化㊁平滑处理㊁图像增强㊁阈值分割㊁形态学处理㊁图像矫正及轮廓分割等㊂由于获取的图像为ＲＧＢ彩色图像，对其应用灰度化处理能够简化图像矩阵，提升运算效率㊂通过加权平均法按比例将图像进行灰度化，如式（８）所示：Ｇｒａｙ（ｉ，ｊ）＝０．２９９Ｂ（ｉ，ｊ）＋０．５８７Ｇ（ｉ，ｊ）＋０．１１４Ｒ（ｉ，ｊ）（８）式中：（ｉ，ｊ）为图像中像素点坐标；Ｂ（ｉ，ｊ）㊁Ｇ（ｉ，ｊ）及Ｒ（ｉ，ｊ）分别为蓝色㊁绿色及红色通道中像素点的亮度值㊂在图像采集过程中，由于光线㊁曝光等内外部因素，所成图像不可避免含有噪声干扰，影响图像分割及边缘提取［１１］，故本研究采取中值滤波进行平滑去噪处理㊂为了增强图像特征信息，采用卷积核锐化对图像边缘信息增强，突出边缘轮廓㊂进一步地，通过多阈值Ｏｔｓｕ分割法，将图像特征信息与背景分割出来，其原理如式（９）所示：ｇ（ｘ，ｙ）＝ａ，ｆ（ｘ，ｙ）＜Ｔ１ｂ，Ｔ１ɤｆ（ｘ，ｙ）ɤＴ２ｃ，ｆ（ｘ，ｙ）＞Ｔ２ìîíïïïï（９）４４１㊀第１期任长清，等：基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法式中：Ｔ１㊁Ｔ２为分割阈值；ｆ（ｘ，ｙ）为原图中任一点坐标的像素值；ｇ（ｘ，ｙ）为输出图像对应坐标的像素值㊂通过得到的多阈值分割结果，对其进行相应的位运算处理，以此完成图像分割㊂由于木材纹理等影响，二值化图像会存在空洞㊁断点等细小对象，通过形态学处理可以有效消除这种影响，得到更为清晰的轮廓特征图㊂由于木窗图像可能存在倾斜角度，不利于后续轮廓拟合处理，因此还需通过仿射变换进行中心旋转，对图像进行矫正㊂由矫正后图像可知有内外２个矩形轮廓，为了方便后续处理，对轮廓进行相关填充操作及位运算操作，将其分割为两个保留单个轮廓的二值图㊂在对木窗图像采集时，相机曝光时间为３００００μｓ，增益为１０，光源照度为８００ｌｕｘ，在进行阈值分割时Ｔ１及Ｔ２的值分别为８９及１８８㊂图像预处理过程见图６㊂图６㊀图像预处理过程Ｆｉｇ．６㊀Ｉｍａｇｅｐｒｅ⁃ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ３．２㊀基于改进Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素边缘提取关于图像的像素级边缘提取，常见的有Ｓｏｂｅｌ算子㊁Ｃａｎｎｙ算子㊁Ｒｏｂｅｒｔｓ算子及Ｌａｐｌａｃｉａｎ算子等［１２］㊂本研究采用Ｃａｎｎｙ算子完成像素级轮廓检测，其对内外轮廓检测结果如图７所示，从图７可以看出，其边缘轮廓清晰且连续性好㊂图７㊀Ｃａｎｎｙ算子边缘检测结果Ｆｉｇ．７㊀Ｃａｎｎｙｏｐｅｒａｔｏｒｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ对于亚像素边缘提取主要有３种方法，即插值法㊁拟合法及矩方法［１３］㊂矩方法中的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素边缘检测因其具备旋转不变性且不受图像尺度影响，对图像噪声不敏感，因此被广泛使用［１４］㊂本研究基于一种优化的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素边缘提取算法获得图像亚像素轮廓㊂一幅连续图像ｆ（ｘ，ｙ）的二维Ｚｅｒｎｉｋｅ矩定义如式（１０）所示：Ｚｎｍ＝ｎ＋１π∬ｘ２＋ｙ２ɤ１ｆ（ｘ，ｙ）Ｖ∗ｎｍ（ρ，θ）ｄｘｄｙ（１０）式中：ｍ㊁ｎ为整数；ｘ㊁ｙ满足ｘ２＋ｙ２ɤ１；Ｖ∗ｎｍ（ρ，θ）为积分函数Ｖｎｍ（ρ，θ）的共轭复数；ρ为边缘位置；θ为矢量ρ与ｘ轴夹角㊂图像ｆ（ｘ，ｙ）在离散条件下的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩如式（１１）所示：Ｚｎｍ＝ðｘðｙｆ（ｘ，ｙ）Ｖ∗ｎｍ（ρ，θ）（１１）图８㊀理想边缘阶跃模型Ｆｉｇ．８㊀ＩｄｅａｌｅｄｇｅｓｔｅｐｍｏｄｅｌＺｅｒｎｉｋｅ矩理想边缘阶跃模型如图８所示㊂其中，单位圆上的直线Ｌ代表图像理想边缘，Ｌ两边的灰度值为ｈ及ｈ＋ｋ，ｋ是灰度阶跃值，ｌ是原点到边界的垂直距离，θ为ｌ与ｘ轴之间夹角［１５］５４１林业工程学报第９卷依据Ｚｅｒｎｉｋｅ矩的旋转不变特性，若旋转角度为θ［１６］，则一幅图像旋转后与旋转前的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩关系如式（１２）所示㊂Ｚᶄｎｍ＝Ｚｎｍｅ－ｐｍθ（１２）由Ｚｅｒｎｉｋｅ矩的旋转前后不变性及定义可得：Ｚᶄ００＝Ｚ００＝πｈ＋ｋ２π－ｋａｒｃｓｉｎｌ－ｋｌ１－ｌ２Ｚᶄ１１＝Ｚ１１ｅ－ｐθ＝２３ｋ（１－ｌ２）３２Ｚᶄ２０＝Ｚ２０＝２３ｋｌ（１－ｌ２）３２ìîíïïïïïïïï（１３）由式（１３）可得理想边缘的各参数如下所示：ｋ＝３Ｚᶄ１１２（１－ｌ２）３２ｌ＝Ｚ２０Ｚᶄ１１ｈ＝Ｚ００－ｋ２π＋ｋａｒｃｓｉｎｌ＋ｋｌ１－ｌ２πθ＝ａｒｃｔａｎＩｍ［Ｚ１１］Ｒｅ［Ｚ１１］æèçöø÷ìîíïïïïïïïïïïïï（１４）式中，Ｉｍ［Ｚ１１］及Ｒｅ［Ｚ１１］分别表示Ｚ１１的虚部及实部㊂对于利用ＮˑＮ大小的模板进行边缘检测，由于存在模板放大效应，因此还需对亚像素坐标进一步修正，最终求得的亚像素坐标位置为：ｘｓｙｓéëêêùûúú＝ｘｙéëêêùûúú＋Ｎ２ｌｃｏｓθｓｉｎθéëêêùûúú（１５）式中：（ｘｓ，ｙｓ）为亚像素坐标；（ｘ，ｙ）为单位圆圆心坐标㊂传统Ｚｅｒｎｉｋｅ矩边界点判定方法为ｋȡｋｔ且ｌɤｌｔ，ｋｔ为阶跃阈值，ｌｔ为距离阈值［１７］㊂在传统算法中，阶跃阈值ｋｔ一般手动选取，阈值过大或过小都会对边缘信息产生一定程度的影响，距离阈值ｌｔ的取值一般为１／２㊂在实际应用中，图像由于受光源㊁背景等影响，单阈值分割可能会将某些背景错判为边缘，从而干扰后期的轮廓提取精度［１８］㊂因此，本研究采取多阈值Ｏｔｓｕ分割法，获取图像最佳分割阈值，并自动得到最佳阶跃阈值ｋｔ的值㊂由于传统的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素检测算法只考虑低阶矩，可能导致边缘定位不准确或漏检，因此引入高阶矩Ｚ３１和Ｚ４０以提高边缘检测的精度及鲁棒性㊂由于引入了高阶矩，因此令距离ｌ＝（ｌ１＋ｌ２）／２，ｌ１和ｌ２分别为原点到低阶次和高阶次边缘的垂直距离，其计算公式如下：ｌ１＝５Ｚᶄ４０＋３Ｚᶄ２０８Ｆᶄ２０ｌ２＝５Ｚᶄ３１＋Ｚᶄ１１６Ｚᶄ１１ìîíïïïïïï（１６）对于距离阈值ｌｔ，考虑模板效应，应取２／Ｎ，Ｎ为模板大小㊂传统距离阈值的判定条件为原点到边缘的垂直间距ｌɤｌｔ，引入高阶矩后，取高阶次边缘与低阶次边缘到原点的垂直距离之差绝对值作为判断值，即距离阈值判定条件为｜ｌ１－ｌ２｜ɤｌｔ㊂综上所述，采用改进的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素轮廓提取算法获得图像亚像素轮廓点坐标，其步骤如下：１）利用Ｃａｎｎｙ算子检测到的粗定位轮廓，将每个像素点与７ˑ７的模板实行卷积运算，分别得到Ｚ００㊁Ｚ１１㊁Ｚ２０㊁Ｚ３１及Ｚ４０，进一步可得Ｚᶄ００㊁Ｚᶄ１１㊁Ｚᶄ２０㊁Ｚᶄ３１及Ｚᶄ４０㊂２）将上步得到的值代入式（１４）及式（１６）可得每个像素点的ｌ１㊁ｌ２㊁ｋ及θ㊂３）应用多阈值Ｏｔｓｕ分割法获取图像最佳分割阈值，记此时阈值为最优阈值，并作为阶跃阈值ｋｔ㊂４）计算距离ｌ，并考虑模板效应，取距离阈值ｌｔ为２／Ｎ，Ｎ为模板大小㊂５）根据上面得到的分割阈值及距离阈值，判定每个像素点参数值是否符合ｋȡｋｔ且｜ｌ１－ｌ２｜ɤｌｔ㊂若符合则利用式（１５）计算出亚像素坐标并保存，若不符合则剔除该点㊂本研究对内外两个轮廓的亚像素轮廓检测结果如图９所示，图９ａ为整体亚像素边缘检测结果，图９ｂ为局部亚像素边缘，其中白块为Ｃａｎｎｙ检测的像素级边缘结果，白块中 ∗ 为亚像素级边缘㊂图９㊀亚像素边缘检测结果Ｆｉｇ．９㊀Ｓｕｂ⁃ｐｉｘｅｌｅｄｇｅｄｅｔｅｃｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ３．３㊀最小二乘法结合ＲＡＮＳＡＣ算法拟合在利用改进的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素算法获取木窗的精确边缘位置后，利用最小二乘法结合ＲＡＮＳＡＣ６４１㊀第１期任长清，等：基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法算法对木窗边缘进行拟合，其次求出拟合轮廓顶点，从而计算出木窗尺寸参数㊂通过将亚像素轮廓分割为４个部分，并对每部分拟合为一条直线，最后求出４条直线的４个交点，以此完成轮廓的拟合，主要包含数据划分处理及拟合两个部分㊂对于数据划分处理，首先求出轮廓上边缘㊁右边缘㊁下边缘及左边缘的４个边界极值Ｙｍａｘ㊁Ｘｍａｘ㊁Ｘｍｉｎ㊁Ｙｍｉｎ，并以此求出轮廓中点坐标（Ｘｍ，Ｙｍ），随后将亚像素轮廓点集Ｓ按照式（１７）粗划分为对应的四部分轮廓点集㊂ＳＲ１＝Ｓ（Ｘ，Ｙ＞Ｙｍ）ＳＲ２＝Ｓ（Ｘ＞Ｘｍ，Ｙ）ＳＲ３＝Ｓ（Ｘ，Ｙ＜Ｙｍ）ＳＲ４＝Ｓ（Ｘ＜Ｘｍ，Ｙ）ìîíïïïïï（１７）进一步求出每部分轮廓点集ｘ或ｙ方向的众数，分别为Ｍ１＿ｙ㊁Ｍ２＿ｘ㊁Ｍ３＿ｙ和Ｍ４＿ｘ，设偏差阈值为ｃ，最后利用式（１８）将粗划分点集精筛为待拟合点集，以此完成数据划分处理㊂ＳＰ１＝ＳＲ１（Ｘ，Ｍ１＿ｙ－ｃ＜Ｙ＜Ｍ１＿ｙ＋ｃ）ＳＰ２＝ＳＲ２（Ｍ２＿ｘ－ｃ＜Ｘ＜Ｍ２＿ｘ＋ｃ，Ｙ）ＳＰ３＝ＳＲ３（Ｘ，Ｍ３＿ｙ－ｃ＜Ｙ＜Ｍ３＿ｙ＋ｃ）ＳＰ４＝ＳＲ４（Ｍ４＿ｘ－ｃ＜Ｘ＜Ｍ４＿ｘ＋ｃ，Ｙ）ìîíïïïïï（１８）对于拟合处理，首先采用ＲＡＮＳＡＣ算法对每部分待拟合点集进行迭代筛选，剔除点集内的异常值，得到最优内点点集㊂在得到最优内点点集后，利用最小二乘法完成直线拟合㊂设直线方程为：ｙ＝ｋｘ＋ｂ（１９）式中：ｋ为直线斜率；ｂ为截距㊂已知亚像素轮廓坐标为（ｘｓ，ｙｓ），设最优内点点集Ａ有ｍ组数据点（ｘｉ，ｙｉ），ｉ＝１，２， ，ｍ，由式（１９）及最小二乘法原理可知，要得到最优直线方程的参数ｋ㊁ｂ，应使得函数Ｆ（ｋ，ｂ）取最小值㊂Ｆ（ｋ，ｂ）＝ðｍｉ＝１（ｙｉ－ｋｘｉ－ｂ）２（２０）式中：（ｘｉ，ｙｉ）为第ｉ个亚像素点；ｍ为轮廓点集的亚像素点个数㊂由极值原理可知，对该式求ｋ和ｂ的偏导并分别使其为零，即可得到极值点，如下式所示：∂∂ｋðｍｉ＝１（ｙｉ－ｋｘｉ－ｂ）２＝－２ｘｉðｍｉ＝１（ｙｉ－ｋｘｉ－ｂ）＝０∂∂ｂðｍｉ＝１（ｙｉ－ｋｘｉ－ｂ）２＝－２ðｍｉ＝１（ｙｉ－ｋｘｉ－ｂ）＝０ìîíïïïï（２１）求解式（２１）即可得到最优拟合直线的参数ｋ和ｂ，进一步拟合出边缘直线㊂最小二乘法结合图１０㊀最小二乘法结合ＲＡＮＳＡＣ算法拟合边缘流程Ｆｉｇ．１０㊀ＬｅａｓｔｓｑｕａｒｅｓｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈＲＡＮＳＡＣａｌｇｏｒｉｔｈｍｆｉｔｔｉｎｇｔｈｅｅｄｇｅｆｌｏｗｃｈａｒｔ对一个完整的亚像素边缘轮廓执行上述操作，即可获得４条拟合直线㊂进一步求出４条直线的４个交点，并作为４个顶点，依次连接便可得到拟合的轮廓㊂同理，可得到另一个亚像素轮廓的拟合轮廓㊂利用本研究方法拟合木窗边缘轮廓的过程见图１１，其中图１１ａ为内外框轮廓边缘筛选，图１１ｂ为拟合轮廓结果及局部放大图，且直线上的 ∗ 为亚像素边缘点㊂图１１㊀木窗边缘轮廓拟合过程Ｆｉｇ．１１㊀Ｗｏｏｄｅｎｗｉｎｄｏｗｅｄｇｅｐｒｏｆｉｌｅｆｉｔｔｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ３．４㊀尺寸计算在拟合出木窗轮廓后，即可提取拟合轮廓的角７４１林业工程学报第９卷点坐标㊂设木窗外轮廓的４个顶点分别为Ａ㊁Ｂ㊁Ｃ㊁Ｄ，内轮廓对应４个顶点为ａ㊁ｂ㊁ｃ㊁ｄ，由两点间距离公式可知，若外轮廓上两个顶点Ａ㊁Ｂ坐标分别为Ａ（ＸＡ，ＹＡ）㊁Ｂ（ＸＢ，ＹＢ），最终标定的像素当量为Ｐ，则实际物理距离ＬＡＢ为：ＬＡＢ＝Ｐˑ（ＸＡ－ＸＢ）２＋（ＹＡ－ＹＢ）２（２２）因此，在确定拟合轮廓的角点位置及坐标后，即可由式（２２）得到木窗的边框尺寸及对角线尺寸㊂４㊀结果与分析４．１㊀测量系统标定现有检测方式需要人工测量木窗边框尺寸及对角线尺寸，本研究依照检测内容搭建试验台，主要由支架㊁６００万像素的海康威视面阵相机㊁定焦镜头及白色ＬＥＤ环形光源等组成，尺寸检测实验平台见图１２㊂图１２㊀尺寸检测实验平台Ｆｉｇ．１２㊀Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｔｅｓｔｉｎｇｌａｂｏｒａｔｏｒｙｐｌａｔｆｏｒｍ㊀㊀由于测量系统实物未完成，本研究采用面阵相机进行等效实验对尺寸检测算法进行验证㊂首先根据计算得到的理论相机每像素物理尺寸精度ｄａ，ｐｉｘｅｌ，利用已有相机的分辨率，在保证与理论计算所得到的ｄａ，ｐｉｘｅｌ值相同情况下，计算得到现有相机需要的视野大小及工作高度，最后通过调节保证相机位置的固定㊂为完成木窗的尺寸测量，需先对相机完成标定，以确定像素当量Ｐ，本研究采用棋盘格实现相机标定㊂在实验条件相同情况下，采集棋盘格图像，根据角点坐标计算不同行㊁不同列相邻两格子的像素长度，并与已知的物理长度做比值，经过多次标定，取平均值作为标定的像素当量㊂由于标定板存在厚度ｔ，所以该标定结果应为实际物平面加上标定板厚度ｔ所在平面的像素当量，因此应当对其进行修正，以得到实际物平面像素当量Ｐ㊂经计算，最终确定像素当量Ｐ＝０．０９７８６６７ｍｍ／ｐｉｘｅｌ㊂４．２㊀测量结果分析实验材料为厚度规格相同的松木材质矩形木窗，其尺寸规格分别为１００，２００和２５０ｍｍ３种㊂为验证测量方法对不同尺寸木窗的检测精度，利用精度为０．０１ｍｍ的世达电子游标卡尺对不同尺寸木窗的测量内容进行多次人工测量，最后取平均值作为真实尺寸㊂对不同规格木窗的不同尺寸进行测量，与真实尺寸的对比如表１所示㊂由表１可知，绝对误差范围在ʃ０．１２ｍｍ之内，相对误差在ʃ０．１％之内，实验证明本研究测量方法满足检测精度要求㊂表１㊀测量结果Ｔａｂｌｅ１㊀Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓ测量编号测量内容人工测量／ｍｍ算法测量／ｍｍ绝对误差／ｍｍ相对误差／％１木窗１外框９９．６５９９．６２－０．０３－０．０３２木窗１内框５９．８５５９．８９０．０４０．０７３木窗１外框对角线１４０．０２１４０．１２０．１００．０７４木窗１内框对角线８４．８３８４．９１０．０８０．０９５木窗２外框１９８．７９１９８．８６０．０７０．０４６木窗２内框１１９．７３１１９．６７－０．０６－０．０５７木窗２外框对角线２８１．７３２８１．６２－０．１１－０．０４８木窗２内框对角线１６９．７２１６９．７９０．０７０．０４９木窗３外框２４８．８７２４８．７８－０．０９－０．０４１０木窗３内框１４９．５５１４９．５０－０．０５－０．０３１１木窗３外框对角线３５３．０３３５３．１２０．０９０．０３１２木窗３内框对角线２１２．０４２１２．１１０．０７０．０３５㊀结㊀论针对传统木窗双端铣削加工中人工测量尺寸存在的精度低㊁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，具体如下：８４１㊀第１期任长清，等：基于机器视觉的木窗双端铣削加工尺寸测量方法１）对于木窗厚度引起的透视投影误差，提出一种物平面提升法，利用投影几何关系求出木窗上表面所在平面像素当量，进而求出木窗真实尺寸，但此种方法只适用于厚度相同的不同规格木窗㊂２）基于ＯｐｅｎＣＶ对木窗图像完成图像预处理及Ｃａｎｎｙ边缘检测，获得木窗像素级轮廓，进一步地通过改进的Ｚｅｒｎｉｋｅ矩亚像素提取算法得到木窗亚像素轮廓，以此提高检测精度㊂３）基于ＲＡＮＳＡＣ算法及最小二乘法对亚像素点实现拟合，得到拟合边缘角点坐标，并完成测量㊂由于该拟合方法需要对每条边进行直线拟合，最后求出交点得到拟合轮廓，过程较为复杂，后续可考虑建立四边形参数方程，应用最小二乘法完成拟合，提高拟合效率㊂４）通过实验表明，与人工测量方式相比，本研究所提方法能够提高测量效率及精度，且相对误差在ʃ０．１％以内，精度可以满足测量需求，具有较强的稳定性与适应性㊂参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：［１］汪凤林，周扬，叶绿，等．基于机器视觉的飞轮齿圈缺陷和尺寸检测方法［Ｊ］．中国测试，２０２０，４６（５）：３１－３８．ＤＯＩ：１０．１１８５７／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４－５１２４．２０２００２０００５．ＷＡＮＧＦＬ，ＺＨＯＵＹ，ＹＥＬ，ｅｔａｌ．Ｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆａｕｌｔｄｅｆｅｃｔｉｏｎａｎｄｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｆｏｒｆｌｙｗｈｅｅｌｒｉｎｇｇｅａｒｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉ⁃ｓｉｏｎ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆ＴｅｓｔｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２０，４６（５）：３１－３８．［２］ＬＩＲＲ，ＺＨＡＯＳＣ，ＹＡＮＧＢＫ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｔａｔｕｓｏｆｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｉｎｆｕｒｎｉｔｕｒｅｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ［Ｊ］．ＡｐｐｌｉｅｄＳｃｉｅｎｃｅｓ，２０２３，１３（４）：２４３４．ＤＯＩ：１０．３３９０／ＡＰＰ１３０４２４３４．［３］ＢＥＳＨＡＲＡＴＩＡＮＢ，ＤＡＳＡ，ＡＷＡＷＤＥＨＡ，ｅｔａｌ．Ｂｅｎｃｈｍａｒｋｉｎｇｄｙｎａｍｉｃｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｓｉｎｇｎｏｎ⁃ｃｏｎｔａｃｔｓｅｎｓｉｎｇ［Ｊ］．ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｉｂｒａｔｉｏｎ，２０２３，２２（２）：３８７－４０５．ＤＯＩ：１０．１００７／ｓ１１８０３－０２３－２１７６－ｘ．［４］撒莹莹，刘丰，王明钊，等．一种基于机器视觉的大尺寸板材成形在线测量系统与方法：ＣＮ１１１６０９８１１Ａ［Ｐ］．２０２０－０９－０１．ＳＡＹＹ，ＬＩＵＦ，ＷＡＮＧＭＺ，ｅｔａｌ．Ｌａｒｇｅ⁃ｓｉｚｅｐｌａｔｅｆｏｒｍｉｎｇｏｎ⁃ｌｉｎｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍａｎｄｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ：ＣＮ１１１６０９８１１Ａ［Ｐ］．２０２０－０９－０１．［５］潘屾，王克奇，侯弘毅，等．应用Ｈａｒｒｉｓ角点检测进行图像拼接的超长板材尺寸测量方法［Ｊ］．东北林业大学学报，２０１８，４６（４）：５４－５７．ＤＯＩ：１０．１３７５９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｄｌｘｂ．２０１８．０４．０１１．ＰＡＮＳ，ＷＡＮＧＫＱ，ＨＯＵＨＹ，ｅｔａｌ．Ｈａｒｒｉｓｃｏｒｎｅｒｄｅｔｅｃｔｉｏｎｆｏｒｉｍａｇｅｓｐｌｉｃｉｎｇｏｆｌｏｎｇｐｌａｔｅｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔＦｏｒｅｓｔｒｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，２０１８，４６（４）：５４－５７．［６］赵志伟，吉天义，赵宁．一种采用机器视觉的基于参考点的矩形板材尺寸测量方法：ＣＮ１１５１４７３６５Ａ［Ｐ］．２０２２－１０－０４．ＺＨＡＯＺＷ，ＪＩＴＹ，ＺＨＡＯＮ．Ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒｐｌａｔｅｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｒｅｆｅｒｅｎｃｅｐｏｉｎｔａｎｄａｄｏｐｔｉｎｇｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ：ＣＮ１１５１４７３６５Ａ［Ｐ］．２０２２－１０－０４．［７］焦博，刘国宁，赵孟轩，等．基于机器视觉的亚像素精度法兰盘尺寸测量方法［Ｊ］．现代制造工程，２０２２（７）：１２１－１２６．ＤＯＩ：１０．１６７３１／ｊ．ｃｎｋｉ．１６７１－３１３３．２０２２．０７．０１９．ＪＩＡＯＢ，ＬＩＵＧＮ，ＺＨＡＯＭＸ，ｅｔａｌ．Ｆｌａｎｇｅｓｉｚｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｗｉｔｈｓｕｂ⁃ｐｉｘｅｌｐｒｅｃｉｓｉｏｎ［Ｊ］．ＭｏｄｅｒｎＭａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２２（７）：１２１－１２６．［８］李杨先，张慧春，杨旸．一种基于图像处理技术的植物形态表型参数获取方法［Ｊ］．林业工程学报，２０２０，５（６）：１２８－１３６．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９１１００３．ＬＩＹＸ，ＺＨＡＮＧＨＣ，ＹＡＮＧＹ．Ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｏｂｔａｉｎｉｎｇｐｌａｎｔｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌｐｈｅｎｏｔｙｐｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｕｓｉｎｇｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｔｅｃｈ⁃ｎｏｌｏｇｙ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２０，５（６）：１２８－１３６．［９］邰承岳，袁鹏哲，钟晨，等．基于机器视觉的圆柱直齿轮齿距偏差检测技术研究［Ｊ］．计算机测量与控制，２０２１，２９（１１）：３５－４０．ＤＯＩ：１０．１６５２６／ｊ．ｃｎｋｉ．１１－４７６２／ｔｐ．２０２１．１１．００７．ＴＡＩＣＹ，ＹＵＡＮＰＺ，ＺＨＯＮＧＣ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｔｏｏｔｈｐｉｔｃｈｄｅｖｉａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎｆｏｒｓｐｕｒｇｅａｒｓ［Ｊ］．ＣｏｍｐｕｔｅｒＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ＆Ｃｏｎｔｒｏｌ，２０２１，２９（１１）：３５－４０．［１０］周佳美，刁燕，田兴国，等．基于椭圆截面剖分模型的原竹剖分刀具自选方法研究［Ｊ］．林产工业，２０２２，５９（１０）：２８－３３．ＤＯＩ：１０．１９５３１／ｊ．ｉｓｓｎ１００１－５２９９．２０２２１０００７．ＺＨＯＵＪＭ，ＤＩＡＯＹ，ＴＩＡＮＸＧ，ｅｔａｌ．Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｌｆ⁃ｓｅｌｅｃ⁃ｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｂａｍｂｏｏｓｐｌｉｔｔｉｎｇｔｏｏｌｂａｓｅｄｏｎｓｐｌｉｔｔｉｎｇｍｏｄｅｌ［Ｊ］．ＣｈｉｎａＦｏｒｅｓｔＰｒｏｄｕｃｔｓＩｎｄｕｓｔｒｙ，２０２２，５９（１０）：２８－３３．［１１］李执，闫坤，傅琪，等．基于机器视觉的金属工件尺寸测量［Ｊ］．仪表技术与传感器，２０２２（３）：９２－９７．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００２－１８４１．２０２２．０３．０１８．ＬＩＺ，ＹＡＮＫ，ＦＵＱ，ｅｔａｌ．Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｍｅｔａｌｗｏｒｋｐｉｅｃｅｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ［Ｊ］．ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＴｅｃｈｎｉｑｕｅａｎｄＳｅｎｓｏｒ，２０２２（３）：９２－９７．［１２］林启招，王云龙，何鑫，等．基于交互模式和图像处理的针叶材生长轮测算方法［Ｊ］．林业工程学报，２０１９，４（５）：１２１－１２８．ＤＯＩ：１０．１３３６０／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－１３５９．２０１９．０５．０１７．ＬＩＮＱＺ，ＷＡＮＧＹＬ，ＨＥＸ，ｅｔａｌ．Ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｓｏｆｔｗｏｏｄ ｓｇｒｏｗｔｈｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅｍｏｄｅｌａｎｄｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＦｏｒｅｓｔｒｙＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１９，４（５）：１２１－１２８．［１３］ＤＥＲＡＮＩＭＮ，ＲＡＴＮＡＭＭＭ，ＮＡＳＩＲＲＭ．Ｉｍｐｒｏｖｅｄｍｅａｓｕｒｅｏｆｗｏｒｋｐｉｅｃｅｓｕｒｆａｃｅｄｅｔｅｒｉｏｒａｔｉｏｎｄｕｒｉｎｇｔｕｒｎｉｎｇｕｓｉｎｇｎｏｎ⁃ｃｏｎｔａｃｔｖｉｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄ［Ｊ］．ＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０２１，６８：２７３－２８４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｐｒｅｃｉｓｉｏｎｅｎｇ．２０２０．１２．０１６．［１４］巢渊，唐寒冰，刘文汇，等．基于改进Ｚｅｒｎｉｋｅ矩的轴类零件尺寸测量方法［Ｊ］．电子测量技术，２０２２，４５（３）：１６９－１７６．ＤＯＩ：１０．１９６５１／ｊ．ｃｎｋｉ．ｅｍｔ．２１０８５４５．ＣＨＡＯＹ，ＴＡＮＧＨＢ，ＬＩＵＷＨ，ｅｔａｌ．ＩｍｐｒｏｖｅｄＺｅｒｎｉｋｅｍｏ⁃ｍｅｎｔ⁃ｂａｓｅｄｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｏｒｓｈａｆｔｐａｒｔｓ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，２０２２，４５（３）：１６９－１７６．［１５］李华，麻艳娜，谷付星．基于机器视觉的高精度微纳光纤直径实时测量［Ｊ］．光学仪器，２０２２，４４（１）：１－８．ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－５６３０．２０２２．０１．００１．ＬＩＨ，ＭＡＹＮ，ＧＵＦＸ．Ｈｉｇｈ⁃ｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｒｅａｌ⁃ｔｉｍｅｍｅａｓｕｒｅ⁃ｍｅｎｔｏｆｍｉｃｒｏ⁃ｎａｎｏｆｉｂｅｒｄｉａｍｅｔｅｒｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ［Ｊ］．ＯｐｔｉｃａｌＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，２０２２，４４（１）：１－８．［１６］周俊杰，余建波．基于机器视觉的加工刀具磨损量在线测量［Ｊ］．上海交通大学学报，２０２１，５５（６）：７４１－７４９．ＤＯＩ：１０．１６１８３／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｓｊｔｕ．２０２０．０８３．ＺＨＯＵＪＪ，ＹＵＪＢ．Ｏｎｌｉｎｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｍａｃｈｉｎｉｎｇｔｏｏｌｗｅａｒｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏＴｏｎｇＵｎｉ⁃ｖｅｒｓｉｔｙ，２０２１，５５（６）：７４１－７４９．［１７］金守峰，焦航．基于机器视觉的钢领内圈圆度检测方法［Ｊ］．毛纺科技，２０２２，５０（４）：８３－８８．ＤＯＩ：１０．１９３３３／ｊ．ｍｆｋｊ．２０２１０８０１１０６．ＪＩＮＳＦ，ＪＩＡＯＨ．Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｒｏｕｎｄｎｅｓｓｏｆｓｔｅｅｌｃｏｌｌａｒｉｎｎｅｒｒｉｎｇｂａｓｅｄｏｎｍａｃｈｉｎｅｖｉｓｉｏｎ［Ｊ］．ＷｏｏｌＴｅｘｔｉｌｅＪｏｕｒｎａｌ，２０２２，５０（４）：８３－８８．［１８］ＫＵＭＡＲＳＳ，ＰＲＡＴＡＰＢＢ，ＲＡＶＡＬＳ．Ａｒｅｖｉｅｗｏｆｌａｓｅｒｓｃａｎ⁃ｎｉｎｇｆｏｒｇｅｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｇｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｕｎｄｅｒｇｒｏｕｎｄｍｉｎｉｎｇ［Ｊ］．ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆＭｉｎｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏ⁃ｇｙ，２０２３，３３（２）：１３３－１５４．ＤＯＩ：１０．１０１６／ｊ．ｉｊｍｓｔ．２０２２．０９．０２２．（责任编辑㊀田亚玲）９４１。
家具厂木工双端铣作业指导书
家具厂木工双端铣作业指导书
1.目的：通过规范作业程序,使加工工件符合质
量要求,避免因不规范操作而造成意
外。
2.适用范围：镂铣床。
3.作业准备：
3.1将机台及作业场所清理干净。
3.2检查锯齿是否锋利。
3.3通过试机，检查运转是否正常。
3.4准备好材料和辅料（垫板、纸皮等）。
4.操作程序：
4.1开机：
4.1.1打开压缩气开关，检查气压（6bar）。
4.1.2放空气油雾器中的水，检查油位。
4.1.3检查锯片。
4.1.4根据需要调整两锯片间距离。
4.1.5根据需要调整上、下传送带距离，传送带速度。
4.1.6检查各旋钮位置。
4.1.7打开电源：变频器、吸尘器、锯片旋钮。
4.2操作：
4.2.1将工件放在支撑架上，左边紧贴挡板，双手平稳地向前推送工件。
4.2.2当工件被传送带压紧后，松开双手。
4.3关机：关锯片旋钮、变频开关、电源开关、吸尘开关、压缩气开关。
5.注意事项：
5.1先加工工件较长的边。
5.2加工另两边时，应使工件前部紧贴传送带上挡柱。
5.3当工件规格变化时，应及时调整相应部位。
5.4每调整一次机器后，加工出的第一个工件应检查。
5.5当工件长度过大时，应装上辅助支撑架。
直线封边机功能及封边技术特点
直线封边机功能及封边技术特点摘要：本文介绍了封边的常用方法和材料，主要以直线封边机为例，详细介绍了封边工艺的基本操作流程及其技术参数，分析影响封边质量和强度的主要因素，最后探讨了封边技术的发展趋势。
关键词：封边材料、封边工艺、质量引言：一直以来，实木家具以天然纯实的材质和更为环保的特质深受消费者的喜爱。
但随着森林资源的逐年匮乏、木材价格等原材料价格成本压力增大，板式家具逐渐符合大众消费者的口味，板式家具以款式新颖、拆装方便、节省木材，色彩鲜艳、木纹清晰以及不易变形、防蛀、价格适中等优点，在家具市场中日趋升温，尤其是深受年轻人追求个性生活的品味，更是办公家具中的宠儿。
目前其在市场上的占有率高达70％以上，远高于实木家具，占据着绝对优势。
是否符合健康标准、是否环保、是否耐用都是购买家具时的核标准。
封边质量是消费者在购买板式家具所最关注的因素之一，因为封边质量的好坏直接影响板式家具的质量和环保性能。
在板式家具的生产中，封边是最重要也是使用最频繁的一道工序，同时也是产品质量问题最多的工序。
判断一件板式家具的质量如何，最先也最容易看到的就是封边的质量。
本文旨在通过介绍封边机功能及其技术特点，分析基材，胶黏剂、封边材料及设备等对封边质量和强度的影响，提出解决封边中较易出现问题的措施，希望对实际生产具有一定的指导意义。
1. 封边1.1 封边概述封边就是用木条、薄板条、单板条、薄木条、三聚氰胺树脂装饰板条、塑料薄膜PVC 条、ABS条、预油漆装饰纸条等条状封边材料，经涂胶、压贴在板件边部，是板件周边封闭起来。
基材可以是刨花板、中密度纤维板、细木工板、双包镶板等。
人造板封边处理是人造板两次加工的重要环节，通过封边, 可以很好地改善家具的外观质量, 避免家具在运输和使用过程中边角部损坏、贴面层被掀起或剥落, 同时可起到防水、封闭有害气体的释放和减少变形、开裂作用, 而且还能美化家具、愉悦心情。
1.2 封边材料1.2.1 基材的准备板式家具所用基材主要是刨花板和密度板，其板材中的甲醛释放量国家标准均有规定。
一种单轨双端铣[实用新型专利]
![一种单轨双端铣[实用新型专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/44a888adb307e87100f69674.png)
专利名称：一种单轨双端铣
专利类型：实用新型专利
发明人：申自力
申请号：CN200520017658.X 申请日：20050424
公开号：CN2855606Y
公开日：
20070110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种单轨双端铣，主要用于地板或其它板材的纵向两侧开榫槽加工。
它仅使用一根链轨，链轨两侧各有一个可以位移的活动基座；安置在活动基座上的滑座上的刀具可以独立调节，以满足加工地板榫槽形状的需求。
用于控制地板高低差的滑板与活动基座连接在一起，它们一次调节好后不需要再调。
当需要改变地板的规格时，只需调节活动基座的位置即可，不必再调节刀具和滑板，从而大大减少地板规格调节所需的时间，提高生产效率。
申请人：申自力
地址：215007 江苏省苏州市金塘新村32幢306室
国籍：CN
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双端铣双端铣生产线安全操作及保养规程
双端铣双端铣生产线安全操作及保养规程1. 前言为确保双端铣生产线的正常运行和操作人员的人身安全，制定本安全操作及保养规程。
本规程适用于双端铣生产线的操作和保养。
2. 安全操作规程2.1 穿戴个人防护装备在进行双端铣生产线操作之前，操作人员应穿戴以下个人防护装备：•安全帽：保护头部免受坠落物的伤害；•耳塞或耳罩：保护耳朵免受噪音的伤害；•护目镜或面罩：防止眼睛被金属屑、碎片等物体伤害；•防护手套：保护双手免受夹伤等伤害；•防护鞋：防止双脚受到外界物体的伤害；•防护服：保护身体免受可能产生的喷溅物和化学品的伤害。
2.2 操作前检查在操作双端铣生产线之前，操作人员应进行以下检查：•确保设备和工具正常运行，并没有异常声响或异味；•检查机器的开关、按钮和紧固件是否正常；•确保工作区域没有杂物和障碍物；•检查电源线和电气设备是否正常；•检查气源管道是否连接牢固。
2.3 安全操作步骤在操作双端铣生产线时，应按照以下步骤进行：1.打开总电源开关，确保设备接通电源。
2.打开气源开关，确保气源供应正常。
3.根据实际需求，调整双端铣的刀具和工作台的位置。
4.将待加工的工件放置在工作台上，并固定好。
5.启动双端铣生产线，进行加工。
6.在加工过程中，操作人员应保持专注，并留意任何异常情况的出现。
2.4 操作安全注意事项在操作双端铣生产线时，操作人员应注意以下事项：•禁止将手指或其他身体部件靠近双端铣刀具的运动轨道；•禁止用湿手操作双端铣生产线，以免触电或造成短路；•禁止随意调整双端铣的刀具和工作台，需经过专门培训的人员操作；•禁止将杂物或非加工物体放置在工作台上；•使用双端铣生产线时，应根据加工需求选择合适的刀具；•禁止将双端铣生产线用于非法目的或超出其设计能力范围的加工。
3. 保养规程3.1 清洁保养定期对双端铣生产线进行清洁保养，包括：•清理工作台和刀具，除去油污和金属屑等；•检查电源线是否有损伤，如有损伤应及时更换；•检查气源管道是否有漏气或损坏的情况。
双头端面铣安全操作及保养规程
双头端面铣安全操作及保养规程双头端面铣是用于加工工件两端的一种精密加工设备，在工业生产中被广泛应用。
为了确保生产的安全和设备的使用寿命，以下是双头端面铣的安全操作及保养规程建议。
安全操作规程1. 危险区域提示在开始操作之前，应清晰地标示出设备的危险区域，并向经过或操作者提供必要的提示，以减少事故的发生。
危险区域可能产生的危险包括：•碰撞风险：操作时，如果夹具没有固定好工件，会导致工件脱离夹具，造成撞击或砸伤人；•切削器飞出风险：在铣削中，可能会产生太多切屑，如果安全装置有缺陷或没有清理的话，小切削器可能飞出，造成伤害；•旋转动力风险：双头端面铣的旋转部分产生的旋转力量（比如主轴），可能会导致操作者发生搅拌或卷入等危险情况；•火灾以及卫生风险：如不注意设备的磨损以及切削液的使用，这很容易造成工作环境的污染，或发生火灾。
为了减少这些危险，并保障操作者的安全，应在设备周围明确标注警告标识并告知操作者何时应该在设备周围特别警惕。
还应将夹具的位置，设备的死角以及不可见区域在设备的周围进行标记，注意不要在危险区域近距离工作。
2. 设备检查在每次操作前，应对设备进行检查以确保其可靠性和安全性。
设备检查标准应如下：•夹具状态：夹具应该有被加工物正确装载的状态，正确装载的夹具应该能牢固地固定加工物；•附件状态：机器灵活部分的附件，如工具刀柄、刀片或模具等应与主体固定牢固；•磨损状态：机器的润滑部位及导轨，如X轴、Z轴或Y轴等联动轴应并时第观察其磨损状态；•切削液使用及磨损状态：应该观察润滑部位是否使用了切削液，以及切削液的清洁程度和颜色是否异常；•机器间距离设置：应该观察障碍物位置及操作者的自由空间。
3. 操作者操作规程为确保操作者的安全，操作者应该遵守以下规程：•慎重操控：在使用设备前需要能熟知机器操作步骤，并根据操作手册进行正确操作；•经常檢查部件：正确使用设备后应观察其附属部分的状态，进行是否移位、撞击、变形、松实，磨损状态的检测，如发现问题需及时报修；•附加设备扩容使用：设备的进口和出口都应该保持整洁且磨损程度低，如果使用附加设备进行部品扩容时，必须充分考虑到设备的最大扩容能力、工件固定以及附加部分固定是否可靠。
端铣的原理
端铣的原理端铣是一种进行平面、曲面和轮廓加工的机械加工方法，主要用于金属材料的切削加工。
端铣分为立铣和平铣两种类型，其原理有以下几个方面：1. 端铣刀具的选择和刀具装夹：端铣采用刀具为旋转刀具，常见的刀具有整体硬质合金刀和刀片式刀具。
刀具的选择根据工件材料和加工要求而定。
刀具通过夹具装夹在铣床的主轴上，确保刀具的切削稳定性和正确的切削路径。
2. 切削力的产生和传递：端铣切削时，刀具与工件之间产生切削力。
切削力由主轴带动刀具旋转，切削削屑，并沿径向和切向方向传递到刀具和工件上。
在切削过程中，切削力的大小和方向会影响加工质量和刀具寿命。
3. 切削运动的实现：端铣刀具进行切削运动时，有两种基本运动方式，即旋转运动和直线运动。
主轴通过电机带动刀具进行旋转运动，同时，工作台进行直线或旋转运动，使刀具与工件之间产生相对运动。
通过控制工作台的运动，可以实现不同形状和大小的加工。
4. 切削原理：在端铣切削过程中，刀具中的刃先接触到工件，切削力使刀具与工件之间的摩擦力增大，产生切削削屑。
刀具的旋转带动切削削屑与工件分离，并沿切削区边缘流动，完成切削过程。
5. 加工参数的选择：在进行端铣加工时，需要根据工件材料、加工要求和设备性能选择合适的加工参数。
主要参数包括进给量、切削速度、切削深度和切削宽度。
通过调整这些参数，可以控制切削过程的效率、切削质量和刀具寿命。
在端铣加工中，刀具与工件之间的相对运动产生切削力，切削力使切削区域产生变形和热变化，从而形成切削削屑。
同时，切削力会引起切削器械和切削区域的磨损和变形。
因此，在端铣过程中需要注意刀具的选择和装夹、切削参数的选择和控制，以保证加工质量和刀具的寿命。
总之，端铣是通过切削运动实现对工件进行平面、曲面和轮廓加工的一种机械加工方法。
其原理主要包括刀具的选择和刀具装夹、切削力的产生和传递、切削运动的实现、切削原理以及加工参数的选择。
正确的应用这些原理可以有效地提高加工质量和刀具寿命。
软体地板加工设备的研制
软体地板加工设备的研制申自力【摘要】研制开发了PVC软体地板开槽及修边加工设备,解决了软体地板加工时存在的效率及精度低等问题,提高了软体地板的加工精度及生产率.【期刊名称】《林业机械与木工设备》【年(卷),期】2016(044)006【总页数】6页(P12-17)【关键词】PVC地板;修边机;双端铣;四面刨【作者】申自力【作者单位】苏州市好事漫精工机械有限公司,江苏苏州215107【正文语种】中文【中图分类】TS642研究与设计地板边缘开槽及修边加工设备分为台面式和履带式两种，在台面式加工设备中，用于地板纵向两侧开榫槽加工的设备通常称为四面刨，用于地板横向两端开榫槽加工的设备通常称为往复式双端铣；在履带式加工设备中，用于地板纵向两侧开榫槽加工的设备通常称为纵向双端铣，用于地板横向两端开榫槽加工的设备通常称为横向双端铣[1-2]。
四面刨加工地板时，由在地板上方的主动压轮旋转驱动地板通过高速旋转的刀具进行加工，地板的运行方向及运动精度均由台面上的导尺控制；地板行进的驱动力由上方的主动压轮压紧地板旋转而产生，由于压紧力较大，地板与台面的摩擦力也较大，因而容易导致台面磨损和地板表面划伤，如导尺调整不佳或导尺、台面磨损就会影响地板的加工精度[3-5]。
另外由于结构所限，地板的运行速度也不能太快，导致生产效率低，因此目前四面刨已逐渐退出市场，只在一些实木地板的加工中还在使用。
往复式双端铣加工地板时，地板被夹紧气缸固定在台面上，靠台面往复运动带动地板通过高速旋转的刀具进行加工，地板的运行方向及运动精度由台面下的直线导轨控制。
由于台面是往复运动，多了一个空行程，同时由于地板需夹紧固定，无法连续地进行地板加工，生产效率也较低，另外由于台面回程时会带动加工好的地板再次通过高速旋转的刀具，导致地板的精度受到影响，所以目前往复式双端铣也已逐渐被淘汰。
纵向双端铣加工地板时，地板在分别沿两个送料架循环运转的履带和压料带的同步夹持下通过高速旋转的刀具，地板的加工精度由履带下面的导轨与履带的同步性来保证。
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设备操作规程
FDL/QEC-04-39 生效日期：2009-9-1 版本/修改次数：B/0 设备名称纵向双端铣设备型号MX3906B（Z）设备出厂编号/ 设备编号FDＬ/ZSDX-001 作业内容：
1.确认机床上没有工具，木片等杂物；
2.用油壶给可动部分加油，丝杆，滑动部分等每日1次-2次；
3.确认刀具有无刀片破裂等异常情况；
4.调节各轴的切削量、高度等；
5. 确认整形刀轴状态正常，螺钉等无松动；
6. 将气路供气阀门打开；
7. 开机前，检查各刀是否锋利，确保产品加工精度；
8. 开机前，加工宽度、送进速度的调整。
检查要点：
1.检查刀具是否锁紧；
2.检查操作面板上卢源批示灯是否亮，灯不亮时请检查电源进线，批示灯等；
3.皮带的检查：每2个月仔细检查一次皮带的运转情况，若有破损请马上更换；
4.定期检查机器各部件的润滑情况；
5.检查气压是否正常；气动系统放水检查，每班检查一次；
6. 确认各处安全装置是否正常；
7. 确认刀具有无刀片破裂等异常情况；
8.立铣刀平皮带松紧调节的检查：每班检查一次，避免过度绷紧；
9.所有开关的功能检查。
注意事项：
1.工作中，必须先停止进给电机后，才能按下各轴停止按钮；切不可在送料过程中停止主轴电机；
2.调整皮带时请注意：皮带过紧或过松都是造成皮带损伤的原因；
3.铣刀刀体进行更换时，请务必切断电源，按下紧停按钮，确认转动完全停止后进行。
编制审核审批。