FI61099C - Anordning och foerfarande foer maetning av saogvirke speciellt upptaeckande av vankant - Google Patents

Description

Πΰ5^71 Γβί /11Χ KUULUTUSJULKAISU £-|Γ|0Ο

Wa w utlAggν ι νgsskrift b,uy* C Patentti oyönnelty 10 05 1032 ' Patent raeddelat ^ T ^ (51) Kv.lk.3/lnt.CI.3 G 01 B 11/24 SUOMI-FINLAND (21) PattnttlhakMMis — NwtwBlaring 772387 (22) H»k*rotaptlvi — Anteknlnpdtg 08.08.77 (73) Alkupilvi — Glklgh«tsdag 08.08.77 (41) Tullut |ulk)Mksl — Bllvlt off«ntli( 09.02.79

Patentti· ia r«ki«terihallitus .... .......... , , .

_ ' (44) Nthtivikslpanon |i kuuLjuliuliun pvm. —

Patent- och ragitterttyralsan ' Aiwoktn utlagd och utl.tkriften pubUcmd 29.01.82 (32)(33)(31) Pyydetty «tuollMiit—Begird priorttvt (71) Insinööritoimisto Innotec Oy, Luoteisrinne !+ E, 02270 Espoo 27,

Suomi-Finland(FI) (72) Jim Duncker, Nummela, Suomi-Finland(FI) (7M Ins.tsto Olli Heikinheimo Ky (5*0 Menetelmä ja laitteisto mahdollisesti vajaasärmäisen puutavaran poikkileikkausprofiilin mittaamiseksi - Anordning och förfarande för mätning av sägvirke, speciellt upptäckande av vankant

Menetelmä mahdollisesti vajaasärmäisen puutavaran poikkileikkaus-profiilin mittaamiseksi, jossa menetelmässä käytetään valaisin-järjestelmää ja valaistua aluetta tarkastelevaa kameraa esim. valodiodiriviä ja optiikkaa (line-scan camera), jonka ohi lauta siirretään pituussuunnassaan ja valaistaan sopivimmin laudan poikittaissuuntaisella suorakaiteen muotoisella valoalueella ja tarkastellaan tätä aluetta detektorilla suunnasta, joka muodostaa kulman valaisun suunnan kanssa laudan pituussuuntaisessa projektiossa, jolloin detektorin suunnasta nähtynä valon ja varjon reuna tulee olemaan suorasta rajasta poikkeava eli taittunut vajaasärmäisen laudan kyseessä olevan kohdan poikkileikkauksen määräämällä tavalla.

Jo aikaisemmin on tunnettu menetelmiä ja laitteita sahatavaran optimaalisen ottopinnan määrittelemiseksi, mitkä menetelmät perustuvat siihen, että sahatavaraa on valaistu kulloinkin sopivaksi katsottavalta suunnalta, joko suoraan laudan sivulta, minkä muunnokseksi voidaan katsoa myös vain hiukan sivutason yläpuolelta tapahtuva valaisu, taikka laudan yläpuolelta sekä usein antamalla 2 61099 esim. valotäplän pyyhkäistä sahatavaran yli poikittaissuunnassa. Valolähde on tällöin valaissut vajaasärmän ja ehjän laudan näiden luonteesta johtuen eri tavoin ja vajaasärmän, mikäli sellaista on esiintynyt, erilainen heijastuskyky tai sen jääminen varjoon sivultapäin suoritetussa valaisussa on mahdollistanut vajaasärmän suuruuden arvioimisen mittauslaitteella. Täten on saatu tietoa vajaasärmän suuruudesta, mikä useimmisssa tapauksissa on rajoittunut tietoon sen leveydestä sen kaltevuutta lähemmin määrittelemättä.

Aikaisemmin tunnetuilla menetelmillä ei yleensä ole voitu saada oleellista tietoa vajaasärmän kaltevuuden määrästä. Tämä tieto olisi hyvin käyttökelpoinen, sillä optimisärmäyksessä laudan lappeeseen voidaan jättää halutusta laatuluokasta riippuen tietty määrä vajaasärmää. Koska lajitteluohjeet määrittelevät eri laatuluokille suurimman sallitun vajaasärmän määrän myös syrjistä mitattuna, on siis taloudellisesti hyödyllistä tietää syrjälle jäävän vajaasärmän määrä, kun lauta on särmätty sellaiseen leveyteen, että kyseinen määrä vajaasärmää laudalla edelleen on.

Tämän keksinnön mukaisella menetelmällä ja laitteistolla saadaan sahatavarasta enemmän tietoa siinä mahdollisesti esiintyvän vajaa-särmän suuruudesta ja kaltevuudesta. Keksinnölle tunnusomaiset piirteet, mitkä samalla tunnistavat keksinnölle uuden ja omalaatuisen mittaustavan, on tarkasti määritelty oheisissa patenttivaatimuksissa.

Tämä keksintö perustuu siihen toteamukseen, että mikäli valaisu ja mittaus suoritetaan laudan pituussuunnan suhteen riittävän suuressa kulmassa keskenään ja valaisussa esiintyy laudan pituussuuntaan liikkuva valaistun alueen ja valaisemattoman alueen selvä raja, pystyy mittaava laite, jota yleisesti kutsutaan kameraksi, näkemään vajaasärmän muodon, koska valaisun reuna tälle muodoltaan muuttuneelle osuudelle tulee toiselta suunnalta kuin mistä tarkastelu tapahtuu. Koska lisäksi lauta tai vastaava on liikkeessä mittauksen aikana, tapahtuu mittaus nopeasti.

Valaistun ja valaisemattoman alueen jyrkän rajan välttämättömyys on näissä olosuhteissa itsestään selvyys, mutta tämä raja voidaan toteuttaa esim. antamalla valoviivan tai vastaavan liikkua muutoin valaisemattomalla sahatavaralla.

3 61099

Keksinnön mukainen laite sisältää tarpeelliset osat sahatavaran valaisemiseksi ja muodostuneen valaistun ja valaisemattoman alueen rajan tarkastelemiseksi valaisuun nähden riittävässä kulmassa laudan pituussuunnan suhteen.

Eräs edullisena pidettävä muunnos voidaan keksinnöstä toteuttaa lisäämällä pelkästään määrätyltä suunnalta, esim. yläpuolelta tapahtuvan tarkastelun täydentämiseksi turvalliselle etäisyydelle laudan syrjistä sopivat viistot peilit niin, että mittaavan kameran mittausalue ulottuu vielä niistäkin heijastuvaan osuuteen. Peilien kaltevuus on aseteltu siten, että kamera niiden välityksellä näkee mitattavan rajan liikkumisen uudelta suunnalta suoraan tarkasteluun verrattuna.

Mittaavan kameran rakenne ei varsinaisesti sisälly tähän keksintöön. Kameran näkökentän laudan pituussuunnassa tulee kuitenkin edullisimmin olla huomattavan kapean ja mittausnopeuden täytyy riittää käytettäviin sahatavaran liikuttelunopeuksiin ja haluttuun tarkkuuteen. Eräs sopiva nykyaikainen laite tämän toteuttamiseksi on valodiodeista rivinä muodostuva kamera, mikä tunnetaan nimellä line-scan camera eli rivikamera. Tällä voidaan sinänsä tunnettuun tapaan valojakautumaa lukea niin taajassa tahdissa, että ulostulosignaaleista saadaan lukuisia tietoja valoreunan projektioiden leveyksistä tämän valaistun ja valaisemattoman alueen reunan liikkuessa tarvittavan matkan sahatavaran lappeen yli. Käsittelemällä näitä perättäisiä leveystietoja esim. mikrotietokoneella saadaan selville kaikki tarvittavat tiedot laudan kyseessä olevan kohdan poikkileikkausprofiilin määräämiseksi. Sitä mukaa kun lautaa kuljetetaan pituussuunnassaan detektorin editse, saadaan laudasta tarpeellinen määrä poikkileikkaustietoja särmäyksen optimoimiseksi.

Seuraavassa keksintöä selitetään yksityiskohtaisesti oheisiin piirustuksiin viittaamalla.

Kuvio 1 esittää keksinnön mukaista mittausjärjestelyä sivulta katsottuna

Kuvio 2 esittää kuvion 1 järjestelyä ylhäältä päin katsottuna, jossa A-A kuvaa laudan poikkileikkausta Kuvio 3 esittää havainnollisesti laudan suunnassa erästä keksinnön lisäsovellutusta, jossa laudan sivuille on järjestetty peilit 4 61099

Kuvio 4 esittää keksinnön mukaisella laitteella saatuja valo-jakautumia laudan poikkileikkaussuunnassa.

Kuvioissa 1 ja 2 lautaa valaistaan lappeen 7 puolelta laudan pituussuuntaan nähden sopivassa kulmassa, kuvioiden tapauksessa vinosti. Valaisulaite 2 on sijoitettu siten, että se muodostaa laudan kyseiselle lappeelle osuvan ja laudan pituussuuntaan liikkuvan suoran valaistun alueen ja varjossa olevan alueen rajan 3 ja 4. Kun tätä valon ja varjossa olevan alueen rajaa tarkastellaan valaisusuunnasta poikkeavasta suunnasta kuten kuvioista nähdään, tulee raja näkymään erilaisina suorina ja kaarevina osina laudan kyseisellä kohdalla olevan poikkileikkauksen määräämänä. Tarkemmin sanottuna poikkeaa vajaasärmän kohdalla laudan 1 lappeeseen 7 nähden sijaitseva vajaasärmälle lankeava rajaviiva 4 laudan lappeen rajaviivasta 3 kuvion tapauksessa varjossa olevalle alueelle työntyen. Valon ja varjon reunan 3 ja 4 liikkuminen tietyn kiinteän kohdan yli halutussa paikassa ilmaistaan tunnetulla tavalla optisesti käyttäen valodiodiriviä 6. Tähän kameraan 8 sisältyy tunnetut apulaitteet kuten linssioptiikka 5 ym. Valon ja varjon reunan 3 ja 4 liikkuminen laudan pituussuunnan suhteen voidaan teoriassa myös korvata ilmaisukohdan vastaavalla liikkeellä ts. kameran 8 näkösädettä liikuttelemalla. Detektointilaite suunnataan joko kohtisuoraan laudan lapetta vasten tai tietyssä kulmassa laudan pituussuuntaan nähden, kuten kuviösta nähdään. Joka tapauksessa tulee valolähteen ja kameran välillä olla riittävä kulma, mutta sovellu-tustapauksesta riippuen voi kumpi tahansa sijaita kohtisuorassa itse lautaan nähden mutta ei molemmat.

Turvalliselle etäisyydelle laudan syrjistä voidaan keksinnön erään kuviossa 3 havainnollistettavan lisäsovellutuksen mukaisesti asettaa peilit 9 ja 10 siten, että kamera 8 näiden peilien välityksellä pystyy näkemään sen peileihin tulevan valon, mikä alunperin on lautaan valolähteestä osunut. Laudan syrjillä liikkuvat valo-reunat kuvautuvat täten peilien kautta mainittuun detektoriin eli kameraan. Tämän detektorin diodirivi tai vastaava elin jakaantuu siis kolmeen alueeseen eli vyöhykkeeseen, joissa samanaikaisesti esiintyy valoreunan liike nähtynä eri suunnilta eli kahdella alueella lappeelta päin katsottuna.

5 61099

Valodiodeihin osuva valon jakautuma luetaan tunnetulla tavalla niin taajassa tahdissa, että ulostulosignaaleista saadaan monta tietoa valoreunan projektioiden leveyksistä valoreunan liikkuessa tarvittavan matkan lappeen yli. Käsittelemällä näitä perättäisiä tietoja laudan profiilista ja leveydestä esim. mikrotietokoneella saadaan selville kaikki tarvittavat tiedot laudan kyseessä olevan kohdan poikkileikkausprofiilin määräämiseksi. Tämä mittaustulosten muoto graafisesti esitettynä nähdään kuviossa 4.

Kuviossa 4 merkinnät E, F ja G tarkoittavat vastaavasti näkökenttää peilistä 9 (kuvio 3), suoraa näkökenttää ja näkökenttää peilistä 10 (kuvio 3). Sahatun lappeen leveyttä on merkitty A:11a. Vajaa-särmien korkeutta osoittavat B ja D. Laudan kokonaisleveyden ilmaisee C. Perättäisiä hetkiä valoreunan liikkuessa laudan yli on esitetty merkinnöillä tg-t^. Hetkellä tg valoraja 4 on tulossa kameran 6 näkökenttään. Hetkellä t^ sahatulle lappeelle osuva valoraja 3 on tulossa kameran näkökenttään. Hetkellä t^ on lape kokonaisuudessaan valaistu.

Periaatteessa samanlaiset tiedot saadaan, jos valoreuna korvataan varjoreunalla tai kapealla valo- tai varjoviivalla. Samaten voidaan valaistus järjestää siten, että se osuu molempiin syrjiin sen sijaan, että se osuisi lappeelle. Edellytyksenä tällöinkin on valaistussuunnan ja tarkastelusuunnan eroaminen toisistaan laudan pituussuuntaisessa projektiossa.

Kuljettamalla lautaa pituussuunnassa tämän laitteiston ohi saadaan laudasta tarpeellinen määrä poikkileikkaustietoja särmäyksen optimoimiseksi.

Kyseiset erityismenettelyt tämän ilmaisumenetelmän yhteydessä ovat tunnettuja myös jo muista aikaisemmista samantapaisista laitteista, joten ne eivät sisälly keksintöön, joka kohdistuu erityisesti oheisten patenttivaatimusten esittämään kohteeseen. Eri toteutustavat tämän keksinnön periaatteen puitteissa sisältyvät kuitenkin kaikki haluttuun suojapiiriin.

Claims (3)

6 61099

1. Menetelmä mahdollisesti vajaasärmäisen puutavaran poik-kileikkausprofiilin mittaamiseksi, jossa menetelmässä käytetään valaisinjärjestelmää ja valaistua aluetta tarkastelevaa kameraa esim. valodiodiriviä ja optiikkaa (line-scan camera), jonka ohi lauta siirretään pituussuunnassaan ja valaistaan sopivimmin laudan poikittaissuuntaisella suorakaiteen muotoisella valoalueella ja tarkastellaan tätä aluetta detektorilla suunnasta, joka muodostaa kulman valaisun suunnan kanssa laudan pituussuuntaisessa projektiossa, jolloin detektorin suunnasta nähtynä valon ja varjon reuna tulee olemaan suorasta rajasta poikkeava eli taittunut vajaasärmäisen laudan kyseessä olevan kohdan poikkileikkauksen määräämällä tavalla tunnettu siitä, että laudan valaisuun käytettävän valoalueen annetaan pyyhkäistä detektorin näköalueen ohi liikkuvan laudan pituussuunnassa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tunnet-t u siitä, että valoalueen pyyhkäisynopeus detektorin näkö-alueen ohi on samansuuntainen laudan pituussuuntaisen liikkeen kanssa ja likimain yhtä suuri kuin laudan liikenopeus.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että samalla kameralla lisäksi tarkastellaan lautaa sopivasti laudan sivuille päin asetetuilla peileillä saaden samanaikaisesti tiedot valon ja varjon reunan muodosta laudan syrjiltä päin nähtynä. 1 Laitteisto patenttivaatimuksen 1 mukaisen menetelmän soveltamiseksi, johon kuuluu valolähde (2) ja tämän laudalle synnyttämää valaisualuetta tarkasteleva kamera (8), jotka on sijoitettu siten, että laudan pituussuuntaisessa projektiossa valaisun suunta ja tarkastelun suunta muodostavat keskenään nollakulmasta poikkeavan kulman tunnettu siitä, että valolähteen synnyttämää valaisualuetta ja kameran katselualuetta voidaan siirtää toisiinsa nähden laudan pituussuunnassa valolähteen muodostaessa kameran tarkastel- 7 61099 tavaksi valaistun ja varjossa olevan rajan (4), valolähteen valaisualueen ja kameran katselualueen suhteellisen liikkeen tapahtuessa laudan muuhun liikutteluun nähden riittävällä . taajuudella haluttujen mittausarvojen saamiseksi riittävällä tiheydellä.