作為評定木材機械加工質量的重要指標，木材表面的粗糙度的好壞同時還直接影響著后面工序的加工，如砂光質量、表面涂飾質量和膠合質量等等。與此同時，涂料、膠料等材料的消耗以及工件加工余量的大小也受到了直接影響。
但是，如果能在木材加工過程中對材料表面粗糙度采用在線監(jiān)測和監(jiān)控的方式，就可以對于加工狀態(tài)進行及時的調整，就可以提高產品的加工質量，節(jié)約原材料的消耗，降低生產成本，從而提高木材產品的利用價值。
木材表面粗糙度的非接觸式在線測量方法一直是國際上木材機械加工自動化領域的研究熱點。本文介紹了一種采用計算機控制的激光位移傳感器在線檢測木材表面粗糙度的新的測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有檢測速度快、精度高及性能穩(wěn)定等特點。
1、硬件結構及原理
檢測系統(tǒng)的硬件結構如圖1所示。它由PC計算機、模數轉換板(A/D板)、激光傳感器、CNC木材機械加工裝置等組成。當進行木材試件的表面粗糙度在線檢測時，首先在卡具上把被加工工件固定好，然后通過編程控制CNC加工中心按給定切削量和進給速度進行銑削加工，同時啟動計算機控制激光傳感器對試件進行表面粗糙度的在線測量、數據轉換和計算、存儲及數據顯示。
模數轉換板型號為DAQ1202，它的信號輸入范圍為±10V，增益分別為1、2、4、8四個檔，對應的信號輸入范圍是±10V、±5V、±2.5V和±1.25V。A/D轉換器為12位，滿量程為±2048；采樣速率400kHz，即采樣周期為2.5μs。
激光傳感器測量系統(tǒng)采用的是日本KEYENCE公司生產的LC-2400系列超高精度激光位移傳感器，激光頭選用的是專用于檢測低反射率物體的LC-2450型激光頭。該裝置的分辨率為0.1μm、線性度為±0.05，輸出0~5V直流電壓信號。