一种基于超声波成像的木材防腐预处理机及其使用方法与流程

本发明涉及木材防腐剂技术领域，具体为一种基于超声波成像的木材防腐预处理机及其使用方法。

背景技术：

木材防腐剂是一种化学药剂，在采用某种办法将它注入木材后，可以增强木材抵抗菌腐、虫害、海生钻孔动物侵蚀等的作用。经过防腐处理的木材，能够增强抵抗菌腐、虫害以及风化、化学损害等破坏因素的能力，使用寿命一般能延长3-5倍。尤其是在木材资源匮乏的情况下，掌握木材防腐剂的使用方法，能帮助我们节约木材，提高木材的使用率。

处理方法一般有三种：加压浸注法、浸泡法和扩散法。加压浸注法的原理是借助木材内外部的巨大压力差，将防腐剂均匀浸注到木材内部较深的地方，但是表面完好的木材，其内部可能存在多种例如孔洞、裂缝之类的缺陷，这些缺陷的存在会影响到木材防腐处理，比如若是木材内部存在孔洞、空腔，在进行加压浸注时可能会导致木材表面凹陷破坏其形状结构。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于超声波成像的木材防腐预处理机及其使用方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的一种基于超声波成像的木材防腐预处理机，包括机床，所述机床内设有左右贯穿的加工槽，所述加工槽底壁上固设有移动机，所述移动机内设有上下贯穿的掉落槽，所述掉落槽左右壁之间固设有受力板，所述受力板顶面与所述移动机顶面高度相同，所述机床底面内设有开口向前且贯穿所述机床底面的垃圾槽，所述垃圾槽内设有上下贯穿且与所述掉落槽位置对应的开合槽，所述开合槽内设有能够将所述开合槽闭合的闸门装置，所述加工槽左侧进口处前后壁上固设有位置对称的光电传感器，所述光电传感器右侧的所述加工槽前后壁内连通设有第一移动槽，所述第一移动槽底壁上转动连接有向上延伸的第一螺纹轴，所述第一螺纹轴上螺纹连接有第一移动块，所述第一移动块靠近所述加工槽的侧面内设有带开口的缓冲槽，所述缓冲槽内滑动连接有驱动器，所述驱动器内安装有动力轮，所述缓冲槽上下壁内连通设有第一滑道，所述第一滑道内滑动连接有与所述驱动器固定连接的第一滑块，所述第一滑块与所述第一滑道远离所述加工槽的侧壁之间通过第一弹簧固定连接，前侧的所述第一移动槽底壁内安装有能够驱动前侧的所述第一螺纹轴转动的驱动电机，所述加工槽上方设有第一转动腔，所述第一螺纹轴延伸至所述第一转动腔内且与所述第一转动腔顶壁转动连接，所述第一转动腔内的所述第一螺纹轴上固设有带轮，所述带轮之间通过皮带传动，所述第一移动槽右侧的所述加工槽后壁上安装有超声波探测仪，所述加工槽顶壁内与所述掉落槽位置对应处设有第二转动腔，所述第二转动腔底壁内设有与所述加工槽连通的下放槽，所述第二转动腔内设有能够对木材进行修补处理的处理装置。

可选地，所述闸门装置包括通过第一转动轴与所述开合槽左壁转动连接的底板，所述第一转动轴与所述开合槽左壁之间连接有卷簧，所述底板顶面内安装有重力传感器，所述底板右壁内安装有电磁铁，所述开合槽右壁上安装有铁块。

可选地，所述处理装置包括固设于所述第二转动腔顶壁内的步进电机，所述步进电机底面安装有第二转动轴，所述第二转动轴底面固设有套管，所述套管内设有开口向下的第一转动槽，所述第二转动腔底壁上固设有延伸至所述第一转动槽内且侧面设有齿的固定轴，所述套管外固设有转动盘，所述转动盘内设有关于所述套管位置对称的第二移动槽，所述第二移动槽前壁内安装有移动电机，所述移动电机后侧面安装有与所述第二移动槽后壁转动连接的第二螺纹轴，所述第二螺纹轴上螺纹连接有第二移动块，所述第二移动槽顶壁内连通设有第二滑道，所述第二滑道内滑动连接有与所述第二移动块固定连接的第二滑块，所述第二移动块内设有前后贯穿且开口向下的第二转动槽，所述第二转动槽内转动连接有第一连接块，其中一个所述第一连接块上固设有将木材进行钻孔的钻孔装置，另一个所述第一连接块上固设有能够修补木材空腔的修补装置，所述第一连接块靠近所述套管的侧面固设有贯穿所述第二移动块外侧面的阻尼转轴，所述阻尼转轴末端固设有第一齿轮，所述第二移动槽和所述套管之间设有关于所述套管位置对称的第三转动腔，所述第三转动腔底壁上固设有转速器，所述转速器外侧面安装有延伸至所述第二移动槽内的第三转动轴，所述第三转动轴末端固设有能够与所述第一齿轮啮合的第二齿轮，所述转速器内侧面安装有第四转动轴，所述第四转动轴末端固设有第三齿轮，所述第三转动腔上方设有第四转动腔，所述第四转动腔顶壁上转动连接有延伸至所述第三转动腔内的第五转动轴，所述第五转动轴上固设有与所述第三齿轮啮合的第四齿轮，左右两个所述第四齿轮安装方向相反，所述第四转动腔内的所述第五转动轴上固设有延伸至所述第一转动槽内且与所述固定轴啮合的第五齿轮。

可选地，所述掉落槽上方的所述加工槽后壁上安装有吹风嘴，所述机床顶壁内安装有风扇，所述风扇通过通风管与所述吹风嘴连接。

可选地，所述钻孔装置包括固设于所述第一连接块上的转动电机，所述转动电机底面安装有转动管，所述转动管内设有开口向下的推出槽，所述推出槽左右侧壁内连通设有位置对称的第三滑道，所述第三滑道内滑动连接有移动板移动板，所述移动板顶面与所述第三滑道顶壁之间通过第二弹簧固定连接，所述移动板之间固设有钻头，所述推出槽顶壁固设有电磁铁。

可选地，所述修补装置包括固设于所述第一连接块上的液压伸缩机，所述液压伸缩机末端固设有下料机，所述下料机外侧固设有中空管，所述转动盘内安装有储料罐，所述储料罐通过输料管与所述下料机连接。

可选地，所述机床前侧面安装有操作面板。

可选地，所述第二移动槽侧壁上固设有视觉传感器。

一种基于超声波成像的木材防腐预处理机的使用方法，具体步骤如下：

第一步，给机床上电，将木材从左侧放入加工槽内，移动机会带着木材向右移动，使得木材移动至前后两个动力轮之间，在第一弹簧作用下第一滑块带动驱动器使得动力轮紧压木材前后侧面，并且在木材移动至前后两个动力轮之前光电传感器能够检测的木材的高度，然后控制驱动电机启动，驱动电机启动后带动前方的第一螺纹轴转动，然后带动前侧的带轮转动，前侧的带轮通过皮带带动后侧的带轮转动，后侧的带轮带动后侧的第一螺纹轴转动，第一移动块会随着第一螺纹轴的转动而上下移动确保光电传感器能够紧压木材的前后侧面；

第二步，移动机带动木材继续向右移动经过超声波探测仪时，超声波探测仪能够探测木材内部检测是否存在空腔并将成像在操作面板上显示，若是存在空腔则移动机继续带动木材移动使得存在空腔的部位位于下放槽下方，同时发出信号控制步进电机启动，步进电机通过第二转动轴带动套管转动，套管带动转动盘转动，将带有钻孔装置的第二移动槽转动至下放槽上方，转动过程中当第二移动块快接近下放槽上方位置时移动电机启动带动第二螺纹轴转动，第二移动块随着第二螺纹轴的转动而移动使得第一齿轮与第二齿轮啮合，此时由于第五齿轮与固定轴啮合并且固定轴固定设置，因此第五齿轮会带动第五转动轴转动，第五转动轴通过第四齿轮带动第三齿轮转动，第三齿轮带动第四转动轴转动，第四转动轴在转速器内调速后带动第三转动轴转动，第三转动轴通过第二齿轮带动第一齿轮转动，第一齿轮通过阻尼转轴带动第一连接块转动，第一连接块带动钻孔装置转动通过下放槽延伸至加工槽内，并由于与木材接触的原因使得钻头移动至推出槽内，此时钻头紧压在木材表面并位于最适合打洞的位置，然后转动电机启动带动转动管转动，转动管通过移动板带动钻头转动在木材表面打洞，由于第二弹簧的作用钻头会始终紧贴木材面能够持续进行打洞工作；

第三步，打洞完成后电磁铁启动吸引钻头向上移动进入推出槽内，同时步进电机反向转动带动第一连接块反向转动将钻孔装置转入第二移动槽内，然后移动电机启动带动第二移动块移动使得第一齿轮与第二齿轮脱离啮合，并且将安装有修补装置的第一连接块转动至下放槽上方，并使得中空管向下通过下放槽延伸至加工槽内，然后液压伸缩机启动开始工作带动下料机向下移动，下料机带动中空管向下移动进入木材的空腔内，然后下料机启动将储料罐内的填充剂通过输料管和中空管通入空腔内，对木材空腔进行填充，工作过程中移动电机启动能够带动第二移动块移动，第二移动块带动第一连接块移动，第一连接块能够带动修补装置和钻孔装置移动至工作地点进行工作；

第四步，在钻洞过程中，风扇启动后通过通风管和吹风嘴将风吹在受力板上的木材表面将木屑吹走并且落入掉落槽内，而重力传感器能够实时检测掉落槽内所积攒的木屑重量，当掉落槽内的木屑重量达到设置值后断开电磁铁的电路使得电磁铁失去磁性与铁块断开连接，在木屑的重力作用下顺时针转动打开，将掉落槽内的木屑倒进垃圾槽内，然后在卷簧作用下逆时针转动复位，此时电磁铁通电与铁块相互吸引。

本发明的有益效果是：

第一，本发明通过超声波探测仪探测木材内部结构是否存在空腔和孔洞，并将成像显示在操作面板上，然后通过钻孔装置以及修补装置将木材内部的空腔以及孔洞进行修补，避免由于存在空腔导致后续采用加压浸注法时导致空腔塌陷；

第二，同时设有第一移动块，并在第一移动块内设有可滑动的驱动器，驱动器能够带动动力轮移动并通过第一弹簧确保动力轮紧贴在木材表面，使得不同尺寸的木材都能够放入加工槽内进行加工；

第三，还设有掉落槽以及设置在掉落槽内的受力板，木材在受力板上进行钻孔修补工作，而钻孔产生的木屑则会进入掉落槽内，并且通过闸门装置将木屑进行收集，并且在达到一定重量后自动排出。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明的一种基于超声波成像的木材防腐预处理机的结构示意图；

图2是图1中机床处结构示意图；

图3是图2中a-a处结构示意图；

图4是图2中b-b处结构示意图；

图5是图2中闸门装置处结构示意图；

图6是图2中第二转动腔处结构示意图；

图7是图6中闸门装置处结构示意图；

图8是图6中c-c处结构示意图；

图9是图6中修补装置右视结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-9，根据本发明的实施例的一种基于超声波成像的木材防腐预处理机，包括机床11，所述机床11内设有左右贯穿的加工槽12，所述加工槽12底壁上固设有移动机17，所述移动机17内设有上下贯穿的掉落槽24，所述掉落槽24左右壁之间固设有受力板25，所述受力板25顶面与所述移动机17顶面高度相同，所述机床11底面内设有开口向前且贯穿所述机床11底面的垃圾槽21，所述垃圾槽21内设有上下贯穿且与所述掉落槽24位置对应的开合槽40，所述开合槽40内设有能够将所述开合槽40闭合的闸门装置101，所述加工槽12左侧进口处前后壁上固设有位置对称的光电传感器13，所述光电传感器13右侧的所述加工槽12前后壁内连通设有第一移动槽38，所述第一移动槽38底壁上转动连接有向上延伸的第一螺纹轴27，所述第一螺纹轴27上螺纹连接有第一移动块37，所述第一移动块37靠近所述加工槽12的侧面内设有带开口的缓冲槽36，所述缓冲槽36内滑动连接有驱动器32，所述驱动器32内安装有动力轮31，所述缓冲槽36上下壁内连通设有第一滑道34，所述第一滑道34内滑动连接有与所述驱动器32固定连接的第一滑块33，所述第一滑块33与所述第一滑道34远离所述加工槽12的侧壁之间通过第一弹簧35固定连接，前侧的所述第一移动槽38底壁内安装有能够驱动前侧的所述第一螺纹轴27转动的驱动电机39，所述加工槽12上方设有第一转动腔28，所述第一螺纹轴27延伸至所述第一转动腔28内且与所述第一转动腔28顶壁转动连接，所述第一转动腔28内的所述第一螺纹轴27上固设有带轮26，所述带轮26之间通过皮带29传动，所述第一移动槽38右侧的所述加工槽12后壁上安装有超声波探测仪16，所述加工槽12顶壁内与所述掉落槽24位置对应处设有第二转动腔18，所述第二转动腔18底壁内设有与所述加工槽12连通的下放槽84，所述第二转动腔18内设有能够对木材进行修补处理的处理装置102。

优选地，所述闸门装置101包括通过第一转动轴41与所述开合槽40左壁转动连接的底板22，所述第一转动轴41与所述开合槽40左壁之间连接有卷簧，所述底板22顶面内安装有重力传感器23，所述底板22右壁内安装有电磁铁42，所述开合槽40右壁上安装有铁块43，能够将木屑进行收集，并且在达到一定重量后自动排出。

优选地，所述处理装置102包括固设于所述第二转动腔18顶壁内的步进电机48，所述步进电机48底面安装有第二转动轴49，所述第二转动轴49底面固设有套管50，所述套管50内设有开口向下的第一转动槽51，所述第二转动腔18底壁上固设有延伸至所述第一转动槽51内且侧面设有齿的固定轴52，所述套管50外固设有转动盘19，所述转动盘19内设有关于所述套管50位置对称的第二移动槽44，所述第二移动槽44前壁内安装有移动电机79，所述移动电机79后侧面安装有与所述第二移动槽44后壁转动连接的第二螺纹轴57，所述第二螺纹轴57上螺纹连接有第二移动块47，所述第二移动槽44顶壁内连通设有第二滑道45，所述第二滑道45内滑动连接有与所述第二移动块47固定连接的第二滑块46，所述第二移动块47内设有前后贯穿且开口向下的第二转动槽58，所述第二转动槽58内转动连接有第一连接块59，其中一个所述第一连接块59上固设有将木材进行钻孔的钻孔装置103，另一个所述第一连接块59上固设有能够修补木材空腔的修补装置104，所述第一连接块59靠近所述套管50的侧面固设有贯穿所述第二移动块47外侧面的阻尼转轴60，所述阻尼转轴60末端固设有第一齿轮78，所述第二移动槽44和所述套管50之间设有关于所述套管50位置对称的第三转动腔85，所述第三转动腔85底壁上固设有转速器66，所述转速器66外侧面安装有延伸至所述第二移动槽44内的第三转动轴65，所述第三转动轴65末端固设有能够与所述第一齿轮78啮合的第二齿轮61，所述转速器66内侧面安装有第四转动轴86，所述第四转动轴86末端固设有第三齿轮67，所述第三转动腔85上方设有第四转动腔64，所述第四转动腔64顶壁上转动连接有延伸至所述第三转动腔85内的第五转动轴68，所述第五转动轴68上固设有与所述第三齿轮67啮合的第四齿轮69，左右两个所述第四齿轮69安装方向相反，所述第四转动腔64内的所述第五转动轴68上固设有延伸至所述第一转动槽51内且与所述固定轴52啮合的第五齿轮63。

优选地，所述掉落槽24上方的所述加工槽12后壁上安装有吹风嘴20，所述机床11顶壁内安装有风扇14，所述风扇14通过通风管15与所述吹风嘴20连接，风扇14启动后通过通风管15和吹风嘴20将风吹在受力板25上的木材表面将木屑吹走。

优选地，所述钻孔装置103包括固设于所述第一连接块59上的转动电机70，所述转动电机70底面安装有转动管71，所述转动管71内设有开口向下的推出槽76，所述推出槽76左右侧壁内连通设有位置对称的第三滑道74，所述第三滑道74内滑动连接有移动板移动板73，所述移动板73顶面与所述第三滑道74顶壁之间通过第二弹簧77固定连接，所述移动板73之间固设有钻头75，所述推出槽76顶壁固设有电磁铁89。

优选地，所述修补装置104包括固设于所述第一连接块59上的液压伸缩机83，所述液压伸缩机83末端固设有下料机82，所述下料机82外侧固设有中空管80，所述转动盘19内安装有储料罐53，所述储料罐53通过输料管54与所述下料机82连接。

优选地，所述机床11前侧面安装有操作面板87，操作面板87能够显示超声波在木材内的成像。

优选地，所述第二移动槽44侧壁上固设有视觉传感器55，视觉传感器55能够判断修补装置104和钻孔装置103是否转动至水平状态。

一种基于超声波成像的木材防腐预处理机的使用方法，具体步骤如下：

第一步，给机床11上电，将木材从左侧放入加工槽12内，移动机17会带着木材向右移动，使得木材移动至前后两个动力轮31之间，在第一弹簧35作用下第一滑块33带动驱动器32使得动力轮31紧压木材前后侧面，并且在木材移动至前后两个动力轮31之前光电传感器13能够检测的木材的高度，然后控制驱动电机39启动，驱动电机39启动后带动前方的第一螺纹轴27转动，然后带动前侧的带轮26转动，前侧的带轮26通过皮带29带动后侧的带轮26转动，后侧的带轮26带动后侧的第一螺纹轴27转动，第一移动块37会随着第一螺纹轴27的转动而上下移动确保光电传感器13能够紧压木材的前后侧面；

第二步，移动机17带动木材继续向右移动经过超声波探测仪16时，超声波探测仪16能够探测木材内部检测是否存在空腔并将成像在操作面板87上显示，若是存在空腔则移动机17继续带动木材移动使得存在空腔的部位位于下放槽84下方，同时发出信号控制步进电机48启动，步进电机48通过第二转动轴49带动套管50转动，套管50带动转动盘19转动，将带有钻孔装置103的第二移动槽44转动至下放槽84上方，转动过程中当第二移动块47快接近下放槽84上方位置时移动电机79启动带动第二螺纹轴57转动，第二移动块47随着第二螺纹轴57的转动而移动使得第一齿轮78与第二齿轮61啮合，此时由于第五齿轮63与固定轴52啮合并且固定轴52固定设置，因此第五齿轮63会带动第五转动轴68转动，第五转动轴68通过第四齿轮69带动第三齿轮67转动，第三齿轮67带动第四转动轴86转动，第四转动轴86在转速器66内调速后带动第三转动轴65转动，第三转动轴65通过第二齿轮61带动第一齿轮78转动，第一齿轮78通过阻尼转轴60带动第一连接块59转动，第一连接块59带动钻孔装置103转动通过下放槽84延伸至加工槽12内，并由于与木材接触的原因使得钻头75移动至推出槽76内，此时钻头75紧压在木材表面并位于最适合打洞的位置，然后转动电机70启动带动转动管71转动，转动管71通过移动板73带动钻头75转动在木材表面打洞，由于第二弹簧77的作用钻头75会始终紧贴木材面能够持续进行打洞工作；

第三步，打洞完成后电磁铁89启动吸引钻头75向上移动进入推出槽76内，同时步进电机48反向转动带动第一连接块59反向转动将钻孔装置103转入第二移动槽44内，然后移动电机79启动带动第二移动块47移动使得第一齿轮78与第二齿轮61脱离啮合，并且将安装有修补装置104的第一连接块59转动至下放槽84上方，并使得中空管80向下通过下放槽84延伸至加工槽12内，然后液压伸缩机83启动开始工作带动下料机82向下移动，下料机82带动中空管80向下移动进入木材的空腔内，然后下料机82启动将储料罐53内的填充剂通过输料管54和中空管80通入空腔内，对木材空腔进行填充，工作过程中移动电机79启动能够带动第二移动块47移动，第二移动块47带动第一连接块59移动，第一连接块59能够带动修补装置104和钻孔装置103移动至工作地点进行工作；

第四步，在钻洞过程中，风扇14启动后通过通风管15和吹风嘴20将风吹在受力板25上的木材表面将木屑吹走并且落入掉落槽24内，而重力传感器23能够实时检测掉落槽24内所积攒的木屑重量，当掉落槽24内的木屑重量达到设置值后断开电磁铁42的电路使得电磁铁42失去磁性与铁块43断开连接，在木屑的重力作用下顺时针转动打开，将掉落槽24内的木屑倒进垃圾槽21内，然后在卷簧作用下逆时针转动复位，此时电磁铁42通电与铁块43相互吸引。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。