一种实木板材生产线的CCD视觉定向排列系统及排列方法与流程

一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统及排列方法
技术领域
1.本发明涉及实木板材生产领域，具体是涉及一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统及排列方法。


背景技术：

2.在实木板材的生产过程中，切割工序将实木坯料切割成若干个竖直状态的实木板材，为了不耽误切割工序的产能，切割完成后，直接将若干个竖直状态的实木板材放置在传送带上，在下一工序设置人工排列实木板材的工位，将实木板材逐一放平，并且所有实木板材的长度均与传送带的输送方向平行，同时，还要将所有实木板材合拢紧贴在一起，之后，进入打磨和表面处理工序，对实木板材进行打磨和表面处理，人工排列实木板材具有一下缺陷：其一、速度慢、效率低；其二、准确率低，手工无法准确的将所有实木坯料的长度方向均与传送带的输送方向平行，会影响实木板材的成品质量和美观程度。


技术实现要素：

3.为解决上述技术问题，提供一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统及排列方法。
4.为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统，包括：工作台，所述工作台上设置有传送带；调平系统，位于工作台的旁侧，用于将竖直状态的实木板材调节成水平状态，所述调平系统由纵向抖动机构、横向抖动机构和推平机构组成，所述横向抖动机构位于纵向抖动机构的上方，所述推平机构位于横向抖动机构的旁侧，并且推平机构设置于工作台上；摆放系统，位于工作台的上方，用于将水平状态的实木板材摆放成长度方向与传送带输送方向平行的状态；合拢系统，位于工作台的上方，并且所述合拢系统位于摆放系统远离调平系统的一侧，所述合拢系统用于将摆放后的实木板材沿其宽度方向合拢并贴紧，所述合拢系统由截停机构和互推机构组成，所述截停机构位于互推机构远离摆放系统的一侧；其中，调平系统和摆放系统之间以及摆放系统和合拢系统之间均设置有ccd拍摄系统，所述ccd拍摄系统用于记录实木板材的摆放状态和位置状态。
5.进一步的，所述横向抖动机构包括：安装座，设置于纵向抖动机构的上方，所述安装座上固定设置有两个相互平行且间隔分布的第一连接板；第一连接座，活动设置于两个第一连接板之间，所述第一连接座的两侧均设置有若干个用于穿过对应的第一连接板的第一凸轴，所述第一凸轴的轴线与传送带的输送方向平行，每个所述第一凸轴上均套设有第一弹簧，所述第一弹簧的两端分别抵触第一连接座的外壁和第一连接板上与之对应的内壁；
第二连接座，活动设置于第一连接座内，所述第二连接座沿竖直方向的两侧均固定设置有第二凸轴，每个所述第二凸轴的轴线均呈竖直状态，每个所述第二凸轴上均套设有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别抵触第二连接座的外壁和第一连接座上与之对应的内壁，所述第二连接座内设置有双轴伸电机，所述双轴伸电机的两个输出轴的轴线均与传送带的输送方向垂直；旋转半圆盘，数量为两个，分别固定设置于双轴伸电机的两个输出轴上。
6.进一步的，所述纵向抖动机构与横向抖动机构的组成相同，并且纵向抖动机构的第一凸轴的轴线与横向抖动机构的第一凸轴轴线垂直，所述纵向抖动机构的第二连接座与横向抖动机构的安装座固定连接。
7.进一步的，所述横向抖动机构的第二连接座上固定设置有用于放置实木板材的支撑板，所述支撑板的两侧均设置有防止在抖动过程中实木板材脱离支撑板的竖直挡板。
8.进一步的，所述推平机构包括：v形挡板，固定设置于工作台上，并且所述v形挡板位于支撑板的上方，所述v形挡板靠近横向抖动机构的一侧开设有v形挡料槽，所述v形挡料槽的角平分线与传送带的输送方向不平行，所述v形挡板和支撑板之间存在间隙，此间隙大于一个实木板材的厚度且小于两个实木板材的厚度；倾斜挡板，数量为两个，分别固定设置于v形挡料槽中，每个所述倾斜挡板均为倾斜状态，每个所述倾斜挡板高的一侧分别与v形挡料槽的对应面贴合，低的一侧和支撑板之间存在间隙，此间隙大于一个实木板材的厚度且小于两个实木板材的厚度。
9.进一步的，所述摆放系统包括：第一气缸，呈竖直状态固定设置于工作台上；l形安装架，由两个相互垂直的竖直安装板和水平安装板组成，所述竖直安装板与第一气缸的输出端固定连接；第一连接架，设置于l形安装架的阴角侧，并且所述第一连接架与水平安装板固定连接；三个呈圆周方向分布的驱动组件，位于水平安装板的下方，每个所述驱动组件均由第一电机、第二连接板、第一轴接杆、两个连杆、第二轴接杆和第二连接架组成，所述第一电机与第一连接架固定连接，所述第二连接板的一端与第一电机的输出轴固定连接，所述第一轴接杆轴接于第二连接板的另一端，并且第一轴接杆的轴线方向与第一电机输出轴的轴线平行，所述第一轴接杆的两端分别与两个连杆的一端轴接，所述第二轴接杆与第一轴接杆的结构相同，并且第二轴接杆的两端与两个连杆的另一端轴接，所述第二轴接杆与第二连接架轴接；第二电机，呈竖直状态，并且其输出轴竖直向下，所述第二电机固定设置于第二连接架的顶部；吸盘，设置于第二连接架的底部，并且所述吸盘与第二电机的输出轴固定连接。
10.进一步的，所述截停机构包括：第一安装架，固定设置于工作台上；第二气缸，呈竖直状态，固定设置于第一安装架上，并且所述第二气缸的输出端竖直向下；
截停板，与第二气缸的输出端固定连接。
11.进一步的，所述互推机构包括：第三气缸，数量为两个，均呈水平状态并且对称设置于工作台上，两个所述第三气缸输出端的轴线均与传送带的输送方向垂直；推板，数量为两个，分别固定设置在两个第三气缸的输出端上。
12.进一步的，所述ccd拍摄系统包括：第二安装架，固定设置于工作台上；拍摄镜头，呈竖直状态，固定设置于第二安装架上；防尘套筒，为透明状，套设于拍摄镜头的外周，并且所述防尘套筒与第二安装架固定连接。
13.一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统的排列方法，该实施方法包括以下步骤：s1，将若干个切割后的实木板材放置在支撑板上，启动设备；s2，在纵向抖动机构和横向抖动机构的作用下，若干个实木板材进行纵向分离，并且一起沿横向向传送带的方向进行运动；s3，当若干个实木板材横向移动并抵触倾斜挡板时，竖直状态的实木板材会被推倒成水平状态，同时，叠加的实木板材在通过倾斜挡板和v形挡板与支撑板之间的间隙时被推下；s4，水平状态错落分布的实木板材经过支撑板移动至传送带上，由调平系统和摆放系统之间的ccd拍摄系统记录实木板材的位置和状态，并将信息反馈至摆放系统，摆放系统中的吸盘根据收到的信息逐一将各个实木板材摆放成长度方向与传送带输送方向一致的状态，此时若干个实木板材的沿传送带的输送方向错落分布；s5，摆放系统和合拢系统之间的ccd拍摄系统，记录摆放后的实木板材的位置状态，并将信息反馈至截停机构，截停机构中的第二气缸带动截停板向下运动，使若干个实木板材均抵触截停板；s6，互推机构的两个第三气缸驱动两个推板相向移动，使若干个被截停的实木板材沿传送输送的垂直方向合拢；s7，合拢完毕后，两个第三气缸驱动两个推板复位，同时，第二气缸带动截停板向上运动，将若干个排列好的实木板材放行。
14.本发明的有益效果：其一、通过调平系统、摆放系统和合拢系统，使实木板材的排列速度快、效率高；其二、通过设置两个ccd拍摄系统，使所有实木坯料的长度方向均能准确的与传送带的输送方向平行，并且稳定的合拢在一起，从而提升实木板材的成品质量和美观程度。
附图说明
15.图1为本发明的立体结构示意图；图2为本发明的局部立体结构示意图；图3为推平机构的立体结构示意图；图4为摆放系统的立体结构示意图；
图5为l形安装架的立体结构示意图；图6为第一连接架的立体结构示意图；图7为第一轴接杆的立体结构示意图；图8为第二连接板的立体结构示意图；图9为本发明的局部立体结构示意图二；图10为ccd拍摄系统的局部立体结构示意图。
16.图中标号为：1
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工作台；2
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传送带；3
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安装座；4
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第一连接板；5
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第一连接座；6
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第一凸轴；7
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第一弹簧；8
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第二连接座；9
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第二凸轴；10
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第二弹簧；11
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双轴伸电机；12
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旋转半圆盘；13
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支撑板；14
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竖直挡板；15
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v形挡板；16
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v形挡料槽；17
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倾斜挡板；18
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第一气缸；19
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l形安装架；20
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竖直安装板；21
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水平安装板；22
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第一连接架；23
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第一电机；24
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第二连接板；25
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第一轴接杆；26
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连杆；27
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第二轴接杆；28
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第二连接架；29
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第二电机；30
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吸盘；31
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第一安装架；32
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第二气缸；33
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截停板；34
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第三气缸；35
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推板；36
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第二安装架；37
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拍摄镜头；38
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防尘套筒。
具体实施方式
17.以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
18.参照图1至图10所示，一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统，包括：工作台1，所述工作台1上设置有传送带2；调平系统，位于工作台1的旁侧，用于将竖直状态的实木板材调节成水平状态，所述调平系统由纵向抖动机构、横向抖动机构和推平机构组成，所述横向抖动机构位于纵向抖动机构的上方，所述推平机构位于横向抖动机构的旁侧，并且推平机构设置于工作台1上；摆放系统，位于工作台1的上方，用于将水平状态的实木板材摆放成长度方向与传送带2输送方向平行的状态；合拢系统，位于工作台1的上方，并且所述合拢系统位于摆放系统远离调平系统的一侧，所述合拢系统用于将摆放后的实木板材沿其宽度方向合拢并贴紧，所述合拢系统由截停机构和互推机构组成，所述截停机构位于互推机构远离摆放系统的一侧；其中，调平系统和摆放系统之间以及摆放系统和合拢系统之间均设置有ccd拍摄系统，所述ccd拍摄系统用于记录实木板材的摆放状态和位置状态。
19.实木板材切割时，为了提高工作效率，会采用批量切割，切割完成后会形成若干个呈竖直状态的实木板材，本发明工作时，将若干个切割后的实木板材放置在调平系统中，启动设备，在纵向抖动机构和横向抖动机构的作用下，若干个实木板材进行纵向分离，并且一起沿横向向靠近传送带2的方向进行运动，当若干个实木板材横向移动并抵触推平机构时，竖直状态和叠加状态的实木板材均会被调整成水平单个实木板材向前运动，接着，若干个实木板材呈水平状态错落分布移动至传送带2上，由调平系统和摆放系统之间的ccd拍摄系统记录实木板材的位置和状态，并将信息反馈处理系统，处理系统控制摆放系统，摆放系统逐一将各个实木板材摆放成长度方向与传送带2输送方向一致的状态，此时若干个实木板
材的沿传送带2的输送方向错落分布，接着，若干个实木板材经过摆放系统和合拢系统之间的ccd拍摄系统，由ccd拍摄系统记录这些实木板材的错落布局，根据其错落布局反馈至处理系统，处理系统控制合拢系统，从而使截停机构截停实木板材，并根据实木板材的错落布局，结合传送带2的输送速度，计算出截停时间，再由互推机构将若干个实木板材相互合拢，比如，一组实木板材为四个，拍摄过后，结合传送带2的输送速度，使截停机构从截停最前方的实木板材开始，一直到最后一个板材也被截停，此时，互推机构沿与传送带2输送方向垂直的方向将此组实木板材合拢并贴紧，之后，截停机构和互推机构同时复位，若干个排列好的实木板材输送至下一工序。
20.所述横向抖动机构包括：安装座3，设置于纵向抖动机构的上方，所述安装座3上固定设置有两个相互平行且间隔分布的第一连接板4；第一连接座5，活动设置于两个第一连接板4之间，所述第一连接座5的两侧均设置有若干个用于穿过对应的第一连接板4的第一凸轴6，所述第一凸轴6的轴线与传送带2的输送方向平行，每个所述第一凸轴6上均套设有第一弹簧7，所述第一弹簧7的两端分别抵触第一连接座5的外壁和第一连接板4上与之对应的内壁；第二连接座8，活动设置于第一连接座5内，所述第二连接座8沿竖直方向的两侧均固定设置有第二凸轴9，每个所述第二凸轴9的轴线均呈竖直状态，每个所述第二凸轴9上均套设有第二弹簧10，所述第二弹簧10的两端分别抵触第二连接座8的外壁和第一连接座5上与之对应的内壁，所述第二连接座8内设置有双轴伸电机11，所述双轴伸电机11的两个输出轴的轴线均与传送带2的输送方向垂直；旋转半圆盘12，数量为两个，分别固定设置于双轴伸电机11的两个输出轴上。
21.旋转半圆盘12最初停留在双轴伸电机11靠近传送带2的一侧，所有第一弹簧7和第二弹簧10均处于压缩状态，当双轴伸电机11工作时，带动旋转半圆盘12逆时针发生旋转，在旋转至180度的过程中，第二连接座8向上运动，带动第二连接座8竖直方向的上侧的第二弹簧10进一步压缩，第一连接座5上远离传送带2的第一凸轴6向远离传送带2的方向移动，并使该第一凸轴6上的第一弹簧7进一步压缩；当旋转半圆盘12旋转至180度到360度的过程中，第二连接座8向下运动，带动第二连接座8竖直方向的下侧的第二弹簧10进一步压缩，第一连接座5上靠近传送带2的第一凸轴6向靠近传送带2的方向移动，并使该第一凸轴6上的第一弹簧7进一步压缩，最终达到第二连接座8上下抖动并且沿传送带2的输送方向横向抖动。
22.所述纵向抖动机构与横向抖动机构的组成相同，并且纵向抖动机构的第一凸轴6的轴线与横向抖动机构的第一凸轴6轴线垂直，所述纵向抖动机构的第二连接座8与横向抖动机构的安装座3固定连接。
23.纵向抖动机构与横向抖动机构的组成和远离均相同，并且纵向抖动机构能够用来使横向抖动机构沿与传送带2的输送方向垂直的方向抖动。
24.所述横向抖动机构的第二连接座8上固定设置有用于放置实木板材的支撑板13，所述支撑板13的两侧均设置有防止在抖动过程中实木板材脱离支撑板13的竖直挡板14。
25.将若干个实木板材放置在支撑板13上，由于横向抖动机构的旋转半圆盘12的最初状态是停留在双轴伸电机11靠近传送带2的一侧，所以在横向抖动机构的旋转半圆盘12旋
转的过程中，若干个实木板材不仅会横向抖动，还会向着传送带2的方向移动，又由于纵向抖动机构的作用，实木板材还会在支撑板13上沿着垂直于传送带2的输送方向移动，所以在支撑帮两侧设计竖直挡板14，用于防止实木板材从支撑板13的两侧掉落。
26.所述推平机构包括：v形挡板15，固定设置于工作台1上，并且所述v形挡板15位于支撑板13的上方，所述v形挡板15靠近横向抖动机构的一侧开设有v形挡料槽16，所述v形挡料槽16的角平分线与传送带2的输送方向不平行，所述v形挡板15和支撑板13之间存在间隙，此间隙大于一个实木板材的厚度且小于两个实木板材的厚度；倾斜挡板17，数量为两个，分别固定设置于v形挡料槽16中，每个所述倾斜挡板17均为倾斜状态，每个所述倾斜挡板17高的一侧分别与v形挡料槽16的对应面贴合，低的一侧和支撑板13之间存在间隙，此间隙大于一个实木板材的厚度且小于两个实木板材的厚度。
27.在经过横向抖动机构和纵向抖动机构的作用后，若干个实木板材可能会出现叠加状态以及仍为竖直状态，此时，呈竖直状态的实木板材抵触到倾斜挡板17，使实木板材受到侧向力发生倾倒，两个倾斜挡板17固定设置在v形挡料槽16的两个内壁上，即两个倾斜挡板17在水平面上的夹角与v形挡板15在水平面上的夹角相同，为了防止实木板材恰好卡在倾斜挡板17的正中间，即两个倾斜挡板17对实木板材的侧向力相互抵消不起作用，所以，将v形挡料槽16的角平分线与传送带2的输送方向不平行，即存在夹角，如此，即使实木板材卡在两个倾斜挡板17的正中间，由于两个倾斜挡板17所产生的侧向力角度不一致，无法抵消，能够使实木板材倾倒；叠加状态的实木板材会在通过倾斜挡板17低的一侧和支撑板13之间的间隙时，叠加在上面的实木板材会被倾斜挡板17挡住并推下。
28.所述摆放系统包括：第一气缸18，呈竖直状态固定设置于工作台1上；l形安装架19，由两个相互垂直的竖直安装板20和水平安装板21组成，所述竖直安装板20与第一气缸18的输出端固定连接；第一连接架22，设置于l形安装架19的阴角侧，并且所述第一连接架22与水平安装板21固定连接；三个呈圆周方向分布的驱动组件，位于水平安装板21的下方，每个所述驱动组件均由第一电机23、第二连接板24、第一轴接杆25、两个连杆26、第二轴接杆27和第二连接架28组成，所述第一电机23与第一连接架22固定连接，所述第二连接板24的一端与第一电机23的输出轴固定连接，所述第一轴接杆25轴接于第二连接板24的另一端，并且第一轴接杆25的轴线方向与第一电机23输出轴的轴线平行，所述第一轴接杆25的两端分别与两个连杆26的一端轴接，所述第二轴接杆27与第一轴接杆25的结构相同，并且第二轴接杆27的两端与两个连杆26的另一端轴接，所述第二轴接杆27与第二连接架28轴接；第二电机29，呈竖直状态，并且其输出轴竖直向下，所述第二电机29固定设置于第二连接架28的顶部；吸盘30，设置于第二连接架28的底部，并且所述吸盘30与第二电机29的输出轴固定连接。
29.在三个驱动组件的相互配合下，吸盘30可沿传送带2的输送方向以及与输送方向
垂直的方向运动，但两个方向的运动轨迹均为弧线，即越靠近三个驱动组件的正中心的实木板材与吸盘30的距离越近，为了保证远离三个驱动组件的正中心的实木板材都能够被吸盘30很好的吸附，可以通过第一气缸18带动吸盘30沿竖直方向运动，使吸盘30靠近每一处的实木板材，吸盘30根据调平系统和摆放系统之间的ccd拍摄系统所拍摄的若干个实木板材的位置和倾斜状态，吸附对应实木板材后，第二电机29带动吸盘30进行旋转，使该实木板材旋转至长度沿传送带2的输送方向，之后，吸盘30松开，并且在第一气缸18的作用下，吸盘30上移，接着，吸盘30移动准备去吸附下一个实木板材。
30.所述截停机构包括：第一安装架31，固定设置于工作台1上；第二气缸32，呈竖直状态，固定设置于第一安装架31上，并且所述第二气缸32的输出端竖直向下；截停板33，与第二气缸32的输出端固定连接。
31.截停时，第二气缸32带动截停板33向下运动，使一组实木板材全部在截停板33处停止，即同一组实木板材的前端平齐，在互推机构将此组实木板材沿传送带2输送的垂直方向合拢后，第二气缸32带动截停板33向上运动，使排列好的实木板材进入下一工序。
32.所述互推机构包括：第三气缸34，数量为两个，均呈水平状态并且对称设置于工作台1上，两个所述第三气缸34输出端的轴线均与传送带2的输送方向垂直；推板35，数量为两个，分别固定设置在两个第三气缸34的输出端上。
33.在截停机构将同一组实木板材截停并使此组实木板材的前端对齐后，两个第三气缸34带动对应推板35相向运动，使此组实木板材沿传送带2输送的垂直方向合拢并两两贴紧，贴紧后，第三气缸34带动推板35往回运动，同时截停机构也复位。
34.所述ccd拍摄系统包括：第二安装架36，固定设置于工作台1上；拍摄镜头37，呈竖直状态，固定设置于第二安装架36上；防尘套筒38，为透明状，套设于拍摄镜头37的外周，并且所述防尘套筒38与第二安装架36固定连接。
35.由于实木板材的加工车间会产生大量的木屑和灰尘，所以在拍摄镜头37的外侧设置透明的防尘套筒38，防止拍摄镜头37受到污染，拍摄镜头37拍摄后，会将图像反馈至处理系统，由处理系统控制其他部件进行下一步的工作。
36.一种实木板材生产线的ccd视觉定向排列系统的排列方法，该实施方法包括以下步骤：s1，将若干个切割后的实木板材放置在支撑板13上，启动设备；s2，在纵向抖动机构和横向抖动机构的作用下，若干个实木板材进行纵向分离，并且一起沿横向向传送带2的方向进行运动；s3，当若干个实木板材横向移动并抵触倾斜挡板17时，竖直状态的实木板材会被推倒成水平状态，同时，叠加的实木板材在通过倾斜挡板17和v形挡板15与支撑板13之间的间隙时被推下；s4，水平状态错落分布的实木板材经过支撑板13移动至传送带2上，由调平系统和
摆放系统之间的ccd拍摄系统记录实木板材的位置和状态，并将信息反馈至摆放系统，摆放系统中的吸盘30根据收到的信息逐一将各个实木板材摆放成长度方向与传送带2输送方向一致的状态，此时若干个实木板材的沿传送带2的输送方向错落分布；s5，摆放系统和合拢系统之间的ccd拍摄系统，记录摆放后的实木板材的位置状态，并将信息反馈至截停机构，截停机构中的第二气缸32带动截停板33向下运动，使若干个实木板材均抵触截停板33；s6，互推机构的两个第三气缸34驱动两个推板35相向移动，使若干个被截停的实木板材沿传送输送的垂直方向合拢；s7，合拢完毕后，两个第三气缸34驱动两个推板35复位，同时，第二气缸32带动截停板33向上运动，将若干个排列好的实木板材放行。
37.以上描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。