DE3211344C2 - - Google Patents
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- DE3211344C2 DE3211344C2 DE19823211344 DE3211344A DE3211344C2 DE 3211344 C2 DE3211344 C2 DE 3211344C2 DE 19823211344 DE19823211344 DE 19823211344 DE 3211344 A DE3211344 A DE 3211344A DE 3211344 C2 DE3211344 C2 DE 3211344C2
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- wooden
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B07—SEPARATING SOLIDS FROM SOLIDS; SORTING
- B07C—POSTAL SORTING; SORTING INDIVIDUAL ARTICLES, OR BULK MATERIAL FIT TO BE SORTED PIECE-MEAL, e.g. BY PICKING
- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
- B07C5/04—Sorting according to size
- B07C5/12—Sorting according to size characterised by the application to particular articles, not otherwise provided for
- B07C5/14—Sorting timber or logs, e.g. tree trunks, beams, planks or the like
-
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- B07C5/00—Sorting according to a characteristic or feature of the articles or material being sorted, e.g. by control effected by devices which detect or measure such characteristic or feature; Sorting by manually actuated devices, e.g. switches
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- B07C5/10—Sorting according to size measured by light-responsive means
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- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biodiversity & Conservation Biology (AREA)
- Forests & Forestry (AREA)
- Sorting Of Articles (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Längensortierung von
Holzabschnitten, insbesondere Baumstammabschnitten, bei wel
chem Holzabschnitte mit Fehllängen, insbesondere Überlängen,
aussortiert werden, unter Einsatz wenigstens einer Lichtquelle
und eines Lichtempfängers, wobei die Holzabschnitte quer zu
ihrer Längsrichtung durch einen Lichtvorhang zwischen Licht
quelle und Lichtempfänger geführt werden, sowie eine Vorrich
tung zur Ausführung dieses Verfahrens.
Verschieden lange Holzabschnitte der Länge nach zu sortieren,
stellt ein Problem dar. Insbesondere übermäßig lange Abschnit
te können den fließenden Lauf des Holzstroms beispielsweise
vom Zuführförderer zur Schleifanlage hemmen. Bei der Weiterver
arbeitung ist es vielfach erwünscht, daß die Hölzer gleichlang
sind.
Üblicherweise sind Stämme mit Überlänge bisher manuell aussor
tiert worden. Herangezogen wurde auch eine Fördererapparatur,
bei welcher die Hölzer quer zur Förderrichtung transportiert
werden, und welche mehrere Öffnungen mit vorgegebenen unter
schiedlichen Abmessungen aufweist, durch welche hindurch die
Hölzer auf einen zweiten Förderer oder dgl. zur Weiterverarbei
tung herabfallen. Hierbei fallen die kürzesten Hölzer zuerst
und die längsten zuletzt vom Zuführförderer. Ein Nachteil ei
ner in dieser Weise erfolgenden Sortierung ist die schlechte
Kapazität. Problematisch sind auch die Ungenauigkeit und die
Gefahr von Verstopfungen der Förderapparatur. Damit wird die
Sortierung zum Engpaß im gesamten Prozeß. Versucht man die Ka
pazität der Sortierung zu erhöhen, nehmen entsprechend die Größe
und Kosten der erforderlichen Apparatur zu.
In der US-PS 33 18 521 wird ein Verfahren zur Längensortierung
von Brettern vorgeschlagen, bei welchem Brettstücke von zufäl
ligen Abmessungen mit Hilfe eines Lichtvorhangs und mit fotosensitiven Elementen in ihrer
Länge bestimmt werden. Dabei werden die Holzabschnitte zunächst
auf der einen Seite gegen eine Führung in Anschlag gebracht,
die entweder leicht gleitend ist oder aus einem Fördergurt be
steht, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit bewegt wie
der Förderer selbst. Die fotosensitiven Elemente können dann
den Abstand des anderen Endes des Brettes von dieser Führungs
oder Referenzkante an ungefähr bestimmen.
In der US-PS 36 80 692 wird vorgeschlagen, die Bretter der Länge
nach auf den Förderbändern zu untersuchen. Sie werden also in
ihrer Längsrichtung transportiert. Mittels von fotoelektrischen
Sensoren und Lichtquellen wird geprüft, wie lange der Lichtweg
zwischen der Lichtquelle und dem Fotosensor unterbrochen ist.
Daraus wird auf die Bretterlänge geschlossen. Bretter von ge
wünschter Länge werden anschließend nach einem komplizierten
Verfahren vom Förderweg seitlich entfernt und auf einem Sta
pel aufgestapelt. Ein derartiges Verfahren hat den Nachteil,
daß die Kapazität durch den Längstransport der Bretter stark
eingeschränkt ist. Darüber hinaus muß dafür gesorgt werden,
daß zu jedem Zeitpunkt immer nur genau ein Brett sich auf dem
Förderband befindet und darüber hinaus einen gewissen Abstand
zum nächsten Brett aufweist. Schließlich muß auch vorgesehen
werden, daß mehrere aneinander anschließende Förderbänder ein
gesetzt werden, da die Fotosensoren und Lichtquellen nur zwi
schen jeweils zwei Bändern eingesetzt werden können.
Aufgabe der Erfindung ist es demgegenüber, ein gattungsgemäßes
Verfahren und eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
vorzuschlagen, mit der die Sortierkapazität verbessert wird.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren dadurch gelöst, daß als
Lichtempfänger eine Kamera eingesetzt wird, welcher aus dem
Lichtvorhang Informationen über die relative Lage der Längs
enden der Holzabschnitte in bezug auf den Lichtvorhang zugeführt werden, anhand welcher In
formationen die Aussortierung der nicht gewünschten Holzabschnit
te erfolgt.
Eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens zeichnet
sich dadurch aus, daß als Lichtempfänger eine Kamera vorgesehen
ist, die Teil einer optisch-elektronischen Meßeinrichtung ist,
welche die Länge der Holzabschnitte aus den von der Kamera über
mittelten relativen Lagen der Längsenden der Holzabschnitte in bezug auf den Lichtvorhang
ermittelt, und daß eine Leiteinrichtung die Holzabschnitte ab
hängig von der Messung auf mindestens zwei Abführförderer über
führt, von denen einer den Holzabschnitten mit vorgegebenen
Längsabmessungen und der andere den übrigen Holzabschnitten
zugeordnet ist.
Mit der Erfindung läßt sich die Sortierkapazität derartiger
Holzbearbeitungsanlagen deutlich verbessern. Durch den Einsatz
von Kameras anstelle von Fotosensoren kann nämlich darauf ver
zichtet werden, die Hölzer bzw. Holzabschnitte zunächst ein
seitig an eine Führung in Anschlag zu bringen. Dieses ausge
sprochen zeitraubende und darüber hinaus kostspielige Vorge
hen war im Stand der Technik erforderlich, da Fotoelemente nur
eine schrittweise Abtastung gestatten. Mit Kameras ist dagegen
ein analoges Meßverfahren möglich. Das von der Kamera aufge
nommene Bild kann elektronisch verarbeitet werden; die beiden
aufgenommenen Enden der Holzabschnitte können in ihrer relati
ven Lage unabhängig voneinander erfaßt und die Länge des Holz
abschnitts damit exakt bestimmt werden. Im Stand der Technik
war es lediglich möglich, eine ungefähre Längenangabe anzuge
ben, nämlich mindestens der Abstand von der Führung bis zu einem
Lichtsensor, der gerade noch bedeckt wurde und maximal der Ab
stand bis zum nächsten, nicht mehr bedeckten Lichtsensor. Würde
man versuchen, im Stand der Technik zu einer höheren Genauig
keit zu kommen, würden die Kosten enorm ansteigen, da sämtli
che Fotosensoren natürlich auch steuerungstechnisch geregelt
werden müßten.
Die Kapazitätsverbesserung gegenüber einer Längsförderung der
Holzabschnitte ist unmittelbar einsichtig.
Gemäß der Erfindung wird das System auch bedeutend weniger emp
findlich gegenüber Störungen. Dabei ist zu berücksichtigen,
daß gerade in holzverarbeitenden Betrieben, möglicherweise un
mittelbar bei der Rohholzverarbeitung, harte Beanspruchungen
auch für alle Leitungen und Steuereinheiten bestehen. Zu berück
sichtigen ist dabei auch, daß herumfliegende Kleinholzteile,
Rindenstücke und Holzspäne durchaus zu Fehlmessungen bei den
Fotosensoren führen können; insbesondere dann, wenn sich ein
solches Stück permanent in den Lichtweg zwischen Sender und
Empfänger schiebt. Ein solcher Fehler wäre im Stand der Technik
kaum aufzuspüren; gemäß der Erfindung jedoch kann das Kamera
bild derartige Störelemente entweder elektronisch unterdrücken
oder zumindest eine eindeutige Fehlermeldung abgeben.
Mit dem Verfahren wird eine hohe Sortierkapazität erzielt, so
daß die Sortierung zu keinem Engpaß im Prozeß mehr wird. Mit
tels des Meßverfahrens wird etwa ein Abbild von den Enden der
Hölzer in jeweils einer vorbestimmten Förderzone und damit von
den Enden des gesamten Holzstroms hergestellt. Hierbei gewinnt
man den zusätzlichen Vorteil, daß man mehrere Hölzer in einer
Förderzone z.B. zwischen zwei Mitnehmern oder Schaufeln zulas
sen kann und von jedem Holz gesondert die Dimensionen erhält.
Auch die durch den Schrägschnitt der Holzenden bewirkten Meß
fehler können auf diese Weise verhindert werden. Ferner läßt
sich auch die Sortierung der Hölzer nach Durchmesser und die
Wurzelholzausscheidungen mittels des vorgenannten Verfahrens
durchführen.
Der Holzstrom läuft dabei so durch den Lichtvorhang, daß die
Kamera und die den Lichtvorhang erzeugende Lichtquelle auf ent
gegengesetzten Seiten des Holzstroms liegen.
Eine besonders günstige Ausführungsform des Verfahrens ergibt
sich dann, wenn die Meßinformation von der Kamera zu einem Mi
krorechner geleitet werden, der ein Steuersignal an eine Leit
einrichtung abgibt, die aus dem Prozeß alle Holzabschnitte in
einem Förderbereich ausscheidet, in dem auch nur ein Holzab
schnitt mit Fehllängen enthalten ist.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich zweckmäßig da
durch aus, daß in der Transportebene des Transversalförderers
Lichtöffnungen angeordnet sind, die das Licht der Lichtquelle
auf die Kamera fallen lassen.
Eine weitere günstige Ausführungsform der Erfindung besteht
darin, daß die Meßeinrichtung zwei schräg aufwärtsgerichtete
Kameras umfaßt, die unterhalb der Transportebene des Transver
salförderers an den Rändern von länglichen Lichtöffnungen an
geordnet sind, die quer zur Förderrichtung verlaufen, und daß
die Lichtquellen oberhalb der Lichtöffnung angeordnet sind.
Außerdem kann noch vorgesehen werden, daß der von den Licht
quellen und den Kameras aufgespannte Lichtvorhang die Breite
des Transversalförderers aufweist.
Zu den Vorzügen der erfindungsgemäßen Vorrichtung gehört außer
dem, daß sie leicht an verschiedene Nennmaße des Holzes ange
paßt werden kann. Die Hölzer können außerdem frei auf der ge
samten Breite des Transversalförderers aufliegen. Die Vorrich
tung ist selbstkalibrierend und kann auch als Informationsein
richtung dienen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrie
ben:
Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in der Draufsicht,
Fig. 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Seitenansicht,
Fig. 3 den Transversalförderer von oben mit Lichtöffnungen einer
Meßeinrichtung,
Fig. 4 die Stelle gemäß Fig. 3, von der Seite betrachtet, und
Fig. 5 den Transversalförderer im Schnitt längs der Linie II-II
in Fig. 4.
Das auf dem Zuführförderer 1 zufallsmäßig laufende Holzgut wird
an den Transversalförderer 2 herangeführt, welcher die Hölzer
quer zum Zuführförderer 1 weitertransportiert. Der Transversal
förderer 2 ist verhältnismäßig breit, damit auch übermäßig
lange Hölzer befördert werden können und keinen Abbruch im Pro
zeß bewirken. Im Transversalförderer laufen die Hölzer so, daß
ein oder mehrere Hölzer in jeweils einem von den Schaufeln 6 ge
bildeten Schaufelzwischenraum quer zu ihrer Förderrichtung
liegen. In beiden Randgebieten des Transversalförderers
unter der Transportebene ungefähr in einem Abstand voneinander,
welcher der Länge der Holzabschnitte entspricht, sind zwei
Lichtöffnungen 3 plaziert, deren längere Seiten quer zur Lauf
richtung der Hölzer verlaufen. Auf diese Weise erzielt man ei
nen ausgedehnten Funktionsbereich der Meßvorrichtung. Über den
Lichtöffnungen, schräg vorn, befinden sich die Gegenlichtquel
len 4 und entsprechendermaßen unter den Lichtöffnungen 3, schräg
hinten, liegen die Lichtempfänger 5, die so gerichtet sind, daß
das Licht von den Gegenlichtquellen durch die Lichtöffnungen
hindurch in die Lichtempfänger hineintrifft. Wenn ein Holz über
die Lichtöffnungen hinweggeht, versperrt es den Lichteinfall
in die Lichtempfänger. Hierbei beobachten die Lichtempfänger 5
die Profile der Holzenden, und die betreffende Information wird
an einen Mikrorechner weitergegeben, der die Länge des über die
Lichtöffnungen hinweggegangenen Holzes ausrechnet und das er
forderliche Steuersignal an eine Leiteinrichtung 7 abgibt, die
dem Transversalförderer nachgeordnet ist. Falls das gemessene
Holz in irgendeinem Schaufelzwischenraum übermäßig lang ist,
befördert die Leiteinrichtung 7 das Holz aus dem betreffenden
Schaufelzwischenraum auf den Ausschußförderer 8. War wiederum
das Holz richtig in der Länge, dann geht das Holz auf den Ab
führförderer 9 und zur weiteren Verarbeitung. Die Leiteinrich
tung 7 kann z.B. aus einem hydraulisch betriebenen Leitglied
bestehen. Oft tritt der Fall ein, daß in einem Schaufelzwi
schenraum mehr als ein Holzstück läuft, und daher ist es vor
teilhaft, die Meß- und Sortiervorrichtung so auszuführen, daß
alle Hölzer in demjenigen Schaufelzwischenraum abgewiesen werden,
in dem ein übermäßig langes Holz enthalten ist, selbst wenn
dies das einzige ist. Man kann jedoch in solchem Fall die abge
wiesenen Hölzer erneut in Umlauf bringen und ggf. die übermäßig
langen Hölzer kürzen.
Es ist auch eine Ausführungsform der Erfindung möglich mit
einem einzigen Lichtempfänger und einer Gegenlichtquelle,
vorausgesetzt, daß man als Hilfsmittel Paraboloidspiegel
derart einsetzt, daß man bei der Messung die Holzenden durch
beide obengenannten Lichtöffnungen erfassen kann. Hierbei
können der Lichtempfänger und die Gegenlichtquelle auf der glei
chen Seite des Holzstroms liegen, vorzugsweise darüber.
Claims (6)
1. Verfahren zur Längensortierung von Holzabschnitten, insbe
sondere Baumstammabschnitten, bei welchem Holzabschnitte
mit Fehllängen, insbesondere Überlängen, aussortiert werden,
unter Einsatz wenigstens einer Lichtquelle und eines Licht
empfängers, wobei die Holzabschnitte quer zu ihrer Längs
richtung durch einen Lichtvorhang zwischen Lichtquelle und
Lichtempfänger geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
als Lichtempfänger (5) eine Kamera eingesetzt wird, welcher
aus dem Lichtvorhang Informationen über die relative Lage
der Längsenden der Holzabschnitte in bezug auf den Lichtvorhang zugeführt werden, anhand
welcher Informationen die Aussortierung der nicht gewünsch
ten Holzabschnitte erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Meßinformationen von der Kamera zu einem Mikrorechner ge
leitet werden, der ein Steuersignal an eine Leiteinrichtung
abgibt, die aus dem Prozeß alle Holzabschnitte in einem För
derbereich ausscheidet, in dem auch nur ein Holzabschnitt
mit Fehllängen enthalten ist.
3. Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens nach Anspruch 1
oder 2 mit mindestens einem Zuführförderer und einem Trans
versalförderer, dessen Förderorgan mit Schaufeln zur Auf
nahme der Holzabschnitte in den Schaufelzwischenräumen quer
zur Förderrichtung ausgerüstet ist, mit wenigstens einer
Lichtquelle und einem Lichtempfänger, die zwischen sich einen
Lichtvorhang erzeugen, durch welchen die Holzabschnitte lau
fen, dadurch gekennzeichnet, daß als Lichtempfänger (5) eine
Kamera vorgesehen ist, die Teil einer optisch-elektronischen
Meßeinrichtung ist, welche die Länge der Holzabschnitte aus
den von der Kamera übermittelten relativen Lagen der Längs
enden der Holzabschnitte in bezug auf den Lichtvorhang ermittelt, und daß eine Leitein
richtung (7) die Holzabschnitte abhängig von der Messung
auf mindestens zwei Abführförderer (8, 9) überführt, von de
nen einer den Holzabschnitten mit vorgegebenen Längsabmes
sungen und der andere den übrigen Holzabschnitten zugeord
net ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Transportebene (10) des Transversalförderers (2)
Lichtöffnungen (3) angeordnet sind, die das Licht der Licht
quelle (4) auf die Kamera (Lichtempfänger 5) fallen lassen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Meßeinrichtung zwei schräg aufwärtsgerichtete Kame
ras (Lichtempfänger 5) umfaßt, die unterhalb der Transport
ebene (10) des Transversalförderers (2) an den Rändern von
länglichen Lichtöffnungen (3) angeordnet sind die quer zur
Förderrichtung verlaufen, und daß die Lichtquellen (4) ober
halb der Lichtöffnung (3) angeordnet sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der von den Lichtquellen und den Kameras
aufgespannte Lichtvorhang die Breite des Transversalförde
rers (2) aufweist.
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