SE449136B - Forfarande for breddmetning hos en breda - Google Patents

Description

449 136 \ tur, i och för överföring av styrsignaler, ansluten till ett kant- verk 16 i vilket icke visade, i och för sig kända riktorgan_är mon- terade som i beroende av mottagna styrsignaler inställer det re- lativa läget av en via en andra transportör 12 inmatad bräda i förhållande till kantverkets bearbetningsorgan. Ur kantverket 16 utmatas sedan på en tredje transportör 13 en kantad bräda 10'.

För framtagning av lämliga styrsignaler i elektronikskåpet 15 måste konturerna av den okantade brädan 10 uppmätas och i form av mätsignaler via elektriska ledningen 20a inmatas i elektronik- skåpet.

Enligt fig. 2 innefattar sändarenheten 21 sgm en parallellrik- tare en stationär konkav spegel 213 i form av en till parabelform böjd plan remsa, en roterande motordriven planspegel 212 i para- belspegelns 213 brännpunkt, och en strålningskälla, exempelvis en laserdiod 211 som riktar sin stråle resp. sitt strålknippe §_på den plana spegeln 212. Genonxplanspegelns rotation enligt P3 fås att det från parabelspegeln reflekterade strålknippet S{T_S2 ... förskjuts parallellt med sig själv, dvs att en "parallell svep- stråle" erhålles. Varje svep har en längd Ä.

Brädan 10, som bildar mätföremâlet, har en smalare plan övre yta 10a, tvâ sneda sidoytor (vankanter) 10b, 10c och en bredare plan undersida 10d. Dessa ytor möts utmed längsgående kanter vilka i tvärsnittet framträder som hörnpunkter Cl: t2: t3f t4 0Ch i Sí9na1“ diagrammen (fig. 3a, Jb; som hörnen tl', tz", t3', t4“.

Svepstrålen S1, S2 ... utstakar på mätföremålets 10 övre yta 10a och på de båda sidoytorna 10b, 10c en svep- eller avsökningszon Q; Utmed hela denna zon Q reflekteras den mottagna strålningen prak- tiskttagetåt alla håll, dvs också mot sidorna där detektorerna 22' och 22” är anordnade. Dessa detektorer har var sitt synfält 22'A och 22"A och är härvid så riktade, att de med sina respekti- ve synfält från var sin sida omfattar mätföremâlet 10,dock så, att vid sidan av den övre ytan endast mätföremålets främre, men in* te den bortvända bortre sidoytan ligger i en detektors synfält.

Anordningen arbetar på följande sätt. I den mån som svepstrålen S1, S2 ... sveper utmed zonen Q, mottar båda detektorerna ref- lekterad strålning med varierande intensitet och alstrar en följd 449 15 av elektriska mätsignaler med varierande intensitet.I fig 3 visas för- loppet av signalföljden hos detektorn 22' och i fig. 3b hos detek- torn 22" (fig. 1). På abskissaxeln anges tiden, och på ordinat- axeln signalintensiteten,alternativt sträckan (vid given svep- hastighet). Linjen Q_anger ett förbestämt tröskelvärde överen noll-linje Q. Med t1', t2" etc. betecknas i båda diagrammen de Ställen Vilka mßtsvarar svepstrâlknippets passage förbi mätföremâlets hörn t1, tz, etc. i fig. 2. Fastän vankanterna 10b och 10c på grund av sitt lutande läge, och i allmänhetmörkare färg, har mindre reflektionsförmåga än den övre plana ytan 10a, Så kan ändå en till detektorn tillvänd vankant på grund av sitt läge avge en kraftigare signal än den plana ytan. ' ü Vid känd och i utvärderingsenheten 15A ingiven svephastighet kan de verkliga avstânden mellan punkterna t1, t2 etc. på mätföre- målet lätt fastställas. I fig. 3a och šbmligger över linjen Q zonen motsvarande mottagningen av reflekterad strålning.

Ur betraktande av fig. 2 och 3a, 3b framgår att genom samverkan av de båda detektorerna 22' och 22" lägen för alla fyra relevan- ta "hörn" t1 - t4 kan fastställas med ledning av ställena tl', t2", W” t3' och tgïi signaldiagrammen.

I fig. 2 visas vidare att brädan 10 har en defekt i form av ett kvisthal 101 med dimensionen y. Där reflekteras givetvis prak- tiskt taget ingen strålning alls, vilket i signaldiagrammen fram- träder som gap mellan punkterna ts' och t6' resp. ts" och tö".

För att inte t.ex. endast sträckan tz' - t5' ellerntš" - tšï_ skall kunna uppfattas som bredden av hela brädan 10, är utvärde- ringsenheten 15A programmerad att som mätsträckans pegynnelsepunkt registrera signalföljdens första övergång från zonen motsvarande icke-mottagning av på mätföremålet reflekterad strålning (zonen under linjen D i fig. 3a och 3b) till zonen för mottagning av reflekterad strålning (över linjen Q), och som mätsträckans slutpunkt den sista övergången av signalföljden från zonen för mottagning av reflekteras strålning (över linjen Q) till zonen för icke-mottagning (under linjen Q). Därigenom uppnås "undertryckning" av kvisthâl och andra defekter som orsakar utsläckning av reflexen från den sågade plana ytan. Märke bör läggas till att utvärderingseneheten mottager signalföljderna från båda detektorerna och att nämnda första och sista övergångar i regel inte förekommer i en och samma detektor. 449 1_36 Registrering avhörnpunkterna§¿L, §¿1, t¿l, t¿: sker i ut- värderingsenheten på följande sätt.

Breddkoordinater genereras genom att med början ñfim en tid motsvarande svepets början, vid varje utsänd laserpuls görs en uppräkning av innehållet i ett av utvärderingsenhetens register. Koordinaten kopieras därefter omedelbart till något av fyra andra register där man efter svepets slut kan erhålla hörn- punkterna. Detta sker genom att regisuæmnas adresser bestäms del- vis av datorprogrammet, delvis av de logiska nivåerna hos tvâ bi- stabila vippor vilka av respektive detektorsignal kan ställas i läge “1" och av en nollställningsimpuls i läge "O".

Vid svepets start uppvisar båda vipporna läget "00".”ïnnan anordningens detektorer har uppfångat någon reflex, kommer därför koordinatvärdet varje gång att inl sas i motsvarande register. Lä- get av t¿l erhålls därför genom att ett inkrement läggs till talet i detta register. Pâ samma sätt erhålls t¿: från registret med ad- ressen innehållande "O1".

När t¿ï har passerats, ändras registreringen så att den av datorprogrammet bestämda adressdelen ändras och vipporna áterställs till "OO" efter varje registrering. Härigenom uppnås att vid den nya adressen “11" lagras t¿l, medan t¿: erhålls vid "10".

I fig. 4 visas ett alternativt utförande av mätanordningen enligt uppfinningen, utan konkavspegeln 213 och där svepstrålen inte för- flyttas utmed inbördes parallella, utan divergenta banor såsom S"1, S"2. Nackdelen med denna - konstruktionsmässigt enklare - -fïföringsform är, att avståndet mellan den roterande planspegeln 212 och mätföremålet 10 är kritiskt, vilket annars inte alls är fallet med den "parallella svepstrålen" enligt fig. 2. Konstruk- tionen enligt fig. 2 är således bl.a. okänslig för mätföremâlets Olika tjOCklekSVärden E . I övrigt bör anmärkas att även dessa dessa tjockleksvärden kan avkännas på konventionellt sätt, exem- pelvis via tryckrullar 18 vilka uppifrån sänks ned på mätföremålet, och motsvarande mätsiqnaler inmatas i utvärderings- enheten 15A. Där kan således det optimala utbytet ur en given bräda beräknas inte endast yt-, utan även volymmässigt.

Känsligheten för mätobjektets tjocklek kan hos anordningen enligt fig.4 undanröjas genom att använda ett på något annatkäflt Sätt än via 449 13 detektorerna uppmätt tjockleksvärde. Dock kan i anordningen enligt fig. 4 alltför branta vankanter inte upptäckas, om inte mätavståndet (10 - 212) görs rätt långt (i storleksordningen l0m).

Fastän det för enkelhets skull ibland talas om en svepstråle, gäl- ler det givetvis alltid ett strâlknippe, eftersom en enda strâle inte har någon breddimension. Spâret §l (fig. 5) av svepstrâlknip- pet på mätföremålet har en given breddimension k, vars värde be- stäms av praktiska överväganden, och en vald längddimension l i mätföremålets frammatningsriktning P1. Längddimensionen k väljs med fördel sådan, att vid given svephastighet i pilens P3' rikt- ning, och vid given frammatningshastighet i pilens Pl riktning, de enstaka svepzonerna C1, C2, C3 ... åtminstone berör, och helst något överlappar varandra i nämnda riktning Pl. Därigenom avsöks mätföremàl utan avbrott, dvs kontinuerlig täckning av hela mät- föremålet uppnås.

Ett prövat utföringsexempel uppvisar följande parametrar: Frammatningshastighet i riktningen Pl: 2,2 m/sec Sveplängd (A) __ 512 mm Svepfrekvens 200 svep/minut Svepstrålknippets tvärsnittsdimensioner l = llmm, k = 2mm LjuSkälïa= diodlaser LBl från bolaget ITT Detektorernas synfält: 21° Första transportören: längd 6,5 m Andra transportören: längd 8 m Upplösning i längdled: 11 mm Mätupplösning: 1 mm En avkortning av anordningens hela bygglängd uppnås när i stället för en enda mätanordning enligt uppfinningen flera sådana, exem- pelvis 3 st i inbördes avstånd på omkring 2_m används. Då är mätningen klar innan mätföremålet pâ exempelvis 6 m har framma- tats utmed en sträcka svarande mot hela dess längd, och t.ex. den andra transportören 12 kan avkortas till omkring 3 m.

Toppkapaciteten av en anordning enligt uppfinningen inom sågverks- industrin ligger vid omkring 20 brädor per minut vid en medel-

Claims (10)

449 136 längd av 4,5 m och en frammatningshastighet av 132 m/min. ökas frammatningshastigheten till 200 m/min_, stiger toppkapaciteten till 25 brädor/min., och den andra transportörens längd måste ökas till 10 m, om en mätanordning begagnas, resp. till 4 m, när tre mätanordningar används. Som ljuskälla kan en pulserad diodlaser, men också någon annan ljus- källa, exemplevis en gaslaser användas. Fördelen med en pulserad diod- laser är större uteffekt, längre livslängd i drift, och obegränsad livs- längd i lagring, samt lägre pris och undertryckning av störningar (tack vare optimal anpassning ljuskälla-detektor och pulsning som koncentrerar ljusflödet, dock måste gaslasern på i och för sig känt sätt moduleras med någon yttre anordning för att undvika störningar från omgivningsbe- lysningen). Som detektor 22', 22" (fig. l) används med fördel en fotodiod 22c (fig. 2) vilken av en samlingslins 22a avbildas mot den del av mätobjektet 10 som avsöks. Fotodiodsignalen förstärks och filtreras av en förstärkare 22b så att maximal känslighet erhålles endast för ljuspulser med en längd som utsänds av ljuskällan i mätanordning (i storleksordningen tiondels mikrosekunder). I motsats till andra mätmetoder (t.ex. med diod-ET” arraykameror) uppnås därigenom en praktiskt taget fullständig under- tryckning av statiska eller långsamt varierande ljuskällor i omgivningen (såsom dagsljus eller elektrisk belysning). Märke bör läggas till att detektorernas inriktning inte påverkar mätvärdena och att någon bländar- och/eller avståndsintällning inte behövs. Patentkrav

1. Förfarande för breddmätning hos en bräda (10) med två sidoytor (10b, 10c) av vilka åtminstone en är en sned vankant, och med två plansågade ytor (10a, 10d) av vilka den ena är sma- lare än den andra och tillsammans med de båda sidoytorna bely- ses av en strålningskälla (211) samt bringas i synfält (22'A, 22“A) av tvâ strålningsdetektorer (22', 22") som alstrar mät- signaler varierande i intensitet i funktion av intensitetsvaria- tionen hos mottagen, på brädan reflekterad strålning när brädan avsöks genom i en avsökningszon (C) i mätriktningen förlöpande _ 449 156 svep, varvid nämnda mätsignaler från båda detektorerna inmataš i en med register försedd programmerbar elektronisk enhet (1SA) typ dator eller minidator, där de hopförs för utvärdering och framräkning av den sökta breddimensionen, k ä n n e t e c k - n a t a v att elektronikenheten programmeras att som mät- sträckans begynnelsepunkt registrera det första tillfälle under ett givet svep då signalintensiteten ökar över ett valt tröskel- värde (D), att som mätsträckans slutpunkt registrera det'sista tillfälle under samma svep då signalintensiteten sjunker under nämnda tröskelvärde, och att för fastställande av mätsträckans dimension uraktlåta signalintensitetens alla mellanliggande övergångar (t'5 - t'5, t"5 - t"5) av tröskelvärdet i endera__ riktningen,sâ att mätfel förorsakade av förekomsten av defekta ställen (101) på den smalare plana ytan vilka har nedsatt ref- lektionsförmåga,undanröjes.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att nämnda svep åstadkommes genom att ett strål- knippe (S1) förskjuts parallellt med sig självt i mätriktningen, varvid detektorerna är stationärt anordnade.

3. Förfarande enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a t a v att nämnda svep åstadkommas genom att ett strål- knippe (Sl“) svängs i mätriktningen utmed divergenta banor kring en mittpunkt, varvid detektorerna är statiønärt anordnade.

4. Förfarande enligt något eller några av föregående pa- .tentkrav vid användning hos en under mätningen i sin längdrikt- ning frammatad bräda, k ä n n e t e c k n a t a v att brä- "dan avsöks utan avbrott genom att dess frammatningshastighet -_samt svepets hastighet och avsökningszonens utsträckning (l) i enskilda svepzonerna (Cl-Cs) På brädan följer efter varandra utan mellanrum.

5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k - n a t a v att frammatningshastigheten är i storleksordning- en 2,2 m/sec, sveplängden (A) 512 mm, svepfrekvensen 200/min och avsökningszonens nämnda utsträckning är ll mm.

6. Förfarande enligt något eller nâgra av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda defek- ta ställen registreras.

7. Förfarande enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda trös- kelvärde väljes under den signalintensitet (t'1, t"r) som sva- u» 449 136 rar mot vankantens (10b, 10c) anslutningsställe (tl, tt) till den bredare plansågade ytan (10dL så att lägen för alla fyra hörn (tl - tt) i en brädas tvärsnitt kan fastställas.

8. Förfarande enligt något eller några av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att nämnda belys- ning åstadkommes med pulserande laserstrålning.

9. Förfarande enligt patentkrav 8, k ä n n e t e c k - n a t a v att i den elektroniska enheten för framtagning av mätresultatet fastställs lägen för fyra hörnpunkter (t1, tg, ta, tr) hos en brädas tvärsnitt, genom att breddkoordinater ge- nereras genom att från ett sveps begynnelse vid varje lasertuls uppräknas innehållet i ett register i den elektroniska enheten och koordinaten omedelbart kopieras till något av fyra andra i nämnda enhet förefintliga register vilkas adresser bestäms dels av programmet, dels av logiska nivåer hos två bistabila vippor som av mätsignaler från respektive detektor kan ställas i läge "1" och av en nollställningspuls i läge "O". och vilka vid sve- pets början ärfläget "0", varvid innan detektorerna har upp- fångat någon reflekterad strålning, koordinatvärdet inläses varje gång i motsvarande register, medan läget (t'1) för den första hörnpunkten (t1)erhâllesgenom att ett inkrement läggs till talet i detta register, läget (t"2)fördenandrahörnpunkten (t2)er- hålles på samma sätt från registret med adressen innehållande "01 " , var- efter registreringen ändras sâ att den av programmet bestämda adress- delen ändras och vipporna återställs till "OO" efter varje regist- rering, så att vid den nya adressen "11" lagras läget (t'g) för den tredje hörnpunkten (tg) medan läget (t"~) för den fjär- de (tu) erhålles vid adressen "10".

10. Förfarande enligt något eller nâgra av föregående pa- tentkrav, k ä n n e t e c k n a t a v att även brädans tjocklek (m) avkännes och motsvarande värde inmatas i den elekt- roniska enheten för volymmässig utbytesoptimering. m-v - -.~.qwr-4.....~._..~ -..---