BRPI0716173B1 - sistema de scanner de carregador - Google Patents

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BRPI0716173B1
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W Ely Gary
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Usnr/Kockums Cancar Company
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Description

(54) Título: SISTEMA DE SCANNER DE CARREGADOR (51) Int.CI.: B23Q 15/00 (30) Prioridade Unionista: 30/08/2006 US 60/841,178 (73) Titular(es): USNR/KOCKUMS CANCAR COMPANY (72) Inventor(es): GARY W. ELY
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SISTEMA DE SCANNER DE CARREGADOR
Referência Cruzada a Pedidos Relacionados
O presente Pedido reivindica prioridade para o Pedido de Patente Provisória U.S. N° de Série 60/841.178, que tem uma data de depósito de 30 de agosto de 2006, intitulado CHARGER SCANNER SYSTEM . O presente Pedido além de reivindicar prioridade incorpora o pedido provisório acima aqui como referência para todas as finalidades em sua totalidade.
Campo da Invenção
A presente invenção concerne a aparelhos e métodos para a análise da geometria e de outros atributos de um bloco de tora em três dimensões, mais especificamente, para a geração de uma pluralidade de pontos de varredura para coleta em um sistema de medição usado para computação do eixo geométrico de produção (yield) ótimo do bloco de tora.
Técnica Antecedente
A Coe Manufacturíng Company, cessionária da presente invenção, vende um equipamento relativo à indústria florestal, e, em particular, máquinas e equipamentos que geram folhas lâmina de compensado a partir de toras de árvore. As toras são finalmente posicionadas em um carregador de tupia de lâmina de compensado e é desejável calcular, tão próximo quanto possível, um eixo geométrico de produção ótima da lâmina de compensado da tora, quando submetida a um descascamento. A prática da indústria atual é adquirir medições circundando uma circunferência de tora em múltiplas localizações estacionárias espaçadas ao longo do comprimento da tora. As medições são usadas para a obtenção apenas de um centro aproximado da tora em um
2/15 carregador de tupia e uma tupia de lâmina de compensado, antes da operação de descascamento.
As toras, os blocos ou os blocos de tora, conforme eles são freqüentemente designados, podem exceder a 40 polegadas (101,6 cm) de diâmetro e mais de 106 polegadas (269,24 cm) de comprimento, quando recebidos pela tupia de lâmina de compensado. Quando na tupia, o bloco é virado a uma alta velocidade e é encaixado ao longo de seu comprimento inteiro por uma lâmina de tupia, a qual retira a lâmina de compensado, de modo ideal em folhas ininterruptas. As folhas tipicamente têm de 0,015 a 0,25 polegadas (de 0,381 mm a 6,35 mm) de espessura, e a tora tipicamente é virada até o diâmetro do bloco ser menor do que 6 polegadas (15,24 cm) . Rupturas nas folhas da lâmina de compensado ocorrem mais freqüentemente quando os fusos virando o bloco não estão localizados em torno de um eixo geométrico de produção ótima. Essas rupturas equivalem a uma perda, resultando em custo e despesa indesejáveis. Pesquisas e desenvolvimento significativos têm sido alocados para melhoria do equipamento e dos métodos para extração de lâmina de compensado de blocos de tora. A cessionária da presente invenção tem várias patentes envolvendo esses melhoramentos. Essas patentes incluem as Patentes U.S. N° 6.116.306, emitida em 12 de setembro de
2000 e a 4.888.605, emitida em 5 de dezembro de 1989, as quais descrevem uma varredura sem contato usando-se técnicas de medição de triangulação e múltiplos scanners de laser de ponto único para a determinação das seções transversais do bloco de tora. Ambas as patentes '306 e '605 são incorporadas aqui como referência para todas as
3/15 finalidades e anexadas a esta como o Apêndice A.
As quantidades de 5 a 32 scanners de ponto único independentes são prática comum atual para um carregador de tupia de 8 pés (2,44 m) típico. A instalação, o alinhamento, a limpeza e a manutenção de scanners independentes de grande quantidade são dispendiosos e ineficientes. Embora as técnicas descritas nas patentes mencionadas acima para varredura sem contato de ume gerenciador central aproximado sejam geralmente efetivas, a arte carece da capacidade de calcular um eixo geométrico de produção ótima. Assim, menos do que um produção máximo é obtido pelo emprego das técnicas atualmente praticadas na indústria, conforme descrito nas patentes acima. Qualquer coisa a menos do que um cálculo acurado do eixo geométrico de produção ótima de tora cria uma perda resultando em custos para o produto geral.
Sumário da Invenção
A presente invenção é de um método novo e melhorado e de um aparelho para varredura e análise de um perfil de bloco de tora para a determinação de um eixo geométrico de produção ótima usando-se uma série de scanners de perfil de bloco. De acordo com uma modalidade de exemplo, quatro scanners de perfil de bloco são empregados. Cada scanner de perfil de bloco é capaz de medir 512 distâncias varridas.
Breve Descrição dos Desenhos
Os recursos precedentes e outros da presente invenção tornar-se-ão evidentes para alguém versado na técnica à qual a presente invenção se refere mediante uma consideração da descrição a seguir da invenção com referência aos desenhos associados, nos quais:
4/15 a Figura IA é uma vista isométrica de um scanner usado na técnica anterior;
a Figura 1 é uma vista em elevação dianteira de um carregador e de scanners em que o bloco de tora está em uma primeira posição ou inativa para um processo de varredura preliminar;
a Figura 2 é uma vista em elevação lateral da Figura 1 e de uma tupia de lâmina de compensado;
a Figura 3A é uma vista isométrica que mostra a 10 operação de um scanner de perfil de bloco em uma modalidade de exemplo;
a Figura 3B é uma vista diagramática de uma modalidade de exemplo de um scanner de perfil de bloco;
a Figura 4 é uma vista em elevação dianteira do 15 carregador e dos scanners em que o bloco de tora está em uma segunda posição ou de varredura de produção;
a Figura 5 é uma vista em perspectiva parcial da
Figura 4;
a Figura 6 é uma representação linear de uma 20 circunferência de bloco através de 360°, conforme mostrado na Figura 5;
a Figura 7 é uma vista em elevação dianteira parcial de um carregador posicionando um bloco, de modo que os scanners sejam usados para o cálculo de um eixo geométrico de produção ótima;
a Figura 8 é uma vista aumentada de um bloco exposto a regiões de scanner de superposição encontrando uma condição de sombreamento no perfil de bloco;
a Figura 9 é um fluxograma que representa um processo 3 0 lógico de análise de uma condição de sombreamento em um
5/15 perfil de bloco de tora; e a Figura 10 é uma ilustração que representa um perfil de filtração usado quando da varredura de um perfil de bloco.
Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas
Voltando-nos para os desenhos, um aparelho carregador de tupia é mostrado em linhas tracejadas geralmente em 10 nas Figuras 1 e 2. O carregador de tupia 10 mantém um bloco de tora 12 em uma primeira posição ou inativa suportada por
um primeiro V 13 e por um segundo V 14. 0 bloco 12
compreende uma primeira extremidade 15 e uma segunda
extremidade 16, conforme suportado pelos Vs quando do
carregamento no aparelho carregador 10 a partir de um
transportador (não mostrado). São descritos na Figura 1 scanners de perfil de bloco ou câmeras 20a a 20d suspensas a partir de acima do bloco de tora 12 por um acessório 11. Embora quatro scanners 20a a 20d sejam mostrados, deve ser apreciado por aqueles versados na técnica que qualquer número de scanners pode ser usado, sem que se desvie do espírito e do escopo da invenção reivindicada. Um scanner de perfil de bloco 20 é um scanner de medição do tipo de triangulação capaz de capturar uma imagem bidimensional. O scanner de perfil de bloco pode ser, por exemplo, um tipo de scanner que emprega um dispositivo de carga acoplada (CCD) ou uma tecnologia de formação de imagem baseada em semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS). Um scanner de perfil de bloco adequado terá uma fonte de iluminação que é protegida ao longo do comprimento da superfície do bloco de tora 12, refletindo um perfil de imagem de superfície da superfície de bloco ao longo de seu
6/15 comprimento em um arranjo de pixel bidimensional de alta densidade 26.
A Figura IA é uma vista isométrica de um sistema de scanner usado na técnica anterior. O sistema de scanner inclui uma fonte de iluminação projetando luz ao longo da circunferência de um bloco. A câmera ou o scanner na Figura IA é limitado a formar uma imagem da superfície do bloco em uma única localização circunferencial ao longo do bloco.
A Figura 3A ilustra uma modalidade de exemplo de um 10 sistema de scanner que tem uma fonte de iluminação 23 separada de uma câmera 32. A fonte de iluminação 23 projeta um percurso de luz 24 sobre o bloco 12. O percurso de luz 24 é refletido a partir da superfície de topo do bloco formando uma imagem refletida 29 que é recebida por uma lente 25 na câmera 32. Uma análise da imagem refletida 29 é realizada por um processador (não mostrado) que pode ser interno ou externo à câmera 32 ou ao scanner 20. Uma modalidade de exemplo em separado é mostrada na Figura 3B. As estruturas da Figura 3B que são as mesmas ou similares às estruturas da Figura 3A são rotuladas com o mesmo número de referência, com a adição de um apóstrofo. A Figura 3B caracteriza uma fonte de iluminação 23' e uma lente de recepção 25' contida em um scanner 20'. A imagem refletida 29' é finalmente projetada através da lente 25' sobre o arranjo de pixel bidimensional de alta densidade 26. Em uma modalidade, o arranjo de pixel tem uma resolução de densidade de varredura de 512 x 512 pixels por scanner.
Um exemplo de um scanner de perfil de bloco comercial adequado inclui uma câmera feita pela IVP Integrated Vision
Products Inc. sob o número de modelo IVP Ranger M20 OEM-1.
7/15
Uma discussão adicional quanto a este tipo de tecnologia de scanner é mostrada na Patente U.S. N° 6.313.876, emitida para Eklund, a qual é incorporada aqui como referência para todas as finalidades e anexada a esta como o Apêndice B.
O scanner 20' da Figura 3B ainda inclui um alojamento 21 com uma janela 22 a partir da qual a fonte de iluminação 23' projeta um percurso de luz 24' sobre a superfície do bloco
12. A fonte de iluminação 23' pode ser um ou mais diodos emissores de luz ou diodos de laser munidos de lente para a projeção de uma linha estreita de luz. O percurso de luz 24' resulta em uma imagem refletida 29' da superfície de bloco, e é recebido através de uma lente 25' localizada no scanner 20' . A lente concentra a imagem refletida 29' sobre o arranjo de pixel bidimensional 26. A imagem de dados capturada sobre o arranjo de pixel então é analisada e convertida em um valor que corresponde a uma distância de varredura linear a partir do scanner 20 que está associado a um ponto de varredura específico ou posição rn ao longo do bloco 12.
Empregando-se um arranjo de pixel de 512 x 512 pixels, aproximadamente 512 distâncias de varredura são medidas em cada scanner ao longo do perfil do bloco 12 em incrementos
de rotação do bloco de tora de 1,5° ou menos. Cada
distância de varredura está correlacionada ao ângulo
simultâneo de rotação de bloco de tora e à distância
25 simultânea a partir da face do scanner até o eixo
geométrico da rotação do bloco de tora, desse modo se
provendo os dados tridimensionais para o cálculo de um eixo geométrico de produção ótima.
Operação de Varredura Preliminar
Um processo de varredura preliminar ocorre enquanto o
8/15 bloco 12 está em uma primeira posição de modo a se calcular um centro aproximado 30, conforme mostrado na Figura 2. Durante a operação de varredura preliminar, os quatro scanners de perfil de bloco 20a a 20d analisam e varrem o bloco 12 a partir da primeira extremidade 15 até a segunda extremidade 16, conforme mais bem visto na Figura 1.
Cada um dos scanners de perfil de bloco gera 512 pontos de varredura representados pelos valores r1; r2, r3, ... rn na Equação (1) e mostrados na Figura 3B. Os valores rn correspondem a um pixel em particular no arranjo de pixel 26 que é analisado e convertido em uma distância de varredura correspondente. Cada distância de varredura correspondente a cada ponto de varredura é coletada e armazenada em uma unidade de processamento central (CPU) ou um computador 40. Uma variável h da Equação (1) representa uma distância conhecida a partir dos scanners menos a distância a partir do ponto de varredura calculado. Conhecer os valores para h e cada distância de varredura correspondente a cada ponto de varredura rn ao longo do perfil 12 do bloco permite que uma distância bn seja calculada, a qual representa o centro aproximado 30, conforme demonstrado pelas equações e pela figura abaixo.
Figure BRPI0716173B1_D0001
Equação (1) = bn cos (45°)
Equação (2) bn = h / 1 + cos (45°)
Equação (3)
Figure BRPI0716173B1_D0002
Operação de Varredura Secundária para o Cálculo do Eixo
9/15
Geométrico de Produção ótima
Após a conclusão da varredura preliminar e do cálculo do centro aproximado 30, um par de fusos de carregador mostrados na Figura 4 como 17a e 17b é independentemente movido para encaixe com as primeira e segunda extremidades do bloco de tora 12 no centro aproximado 3 0 calculado durante a operação de varredura preliminar. Um par de cilindros hidráulicos 18a e 18b eleva o bloco 12 a partir da primeira posição inativa para uma segunda posição ou de produção, conforme mais bem visto nas Figuras 4, 5 e 7.
Enquanto o bloco se eleva da primeira posição inativa para a de produção ou enquanto na posição de produção, o bloco de tora 12 assume uma orientação para a determinação de uma configuração geométrica tridimensional precisa a partir da qual o eixo geométrico de produção ótima pode ser calculado pela rotação do bloco de tora 12 através dos fusos de carga 17a e 17b. Simultaneamente, quatro percursos de luz representados por 24a a 24d são gerados pela fonte de iluminação 23 em cada respectivo scanner e são projetados ao longo do perfil de comprimento do bloco 12. Cada percurso de luz contém 512 pontos de varredura representados por rn que provêem uma imagem refletida sobre o arranjo de pixel 26, o que é igualado a uma distância de varredura correspondente até o bloco 12. Os quatro percursos de luz 24a a 24d se combinam para a formação de um único percurso de varredura 31. Conforme o bloco roda, múltiplos percursos de varredura 31a, 31b... são gerados ao longo de uma direção longitudinal representada por X nas Figuras 5 e 6 através da rotação a 3 60 graus. O bloco de tora 12 tipicamente é acelerado em um giro ωχ a uma taxa
10/15 aproximada de 2 revoluções por segundo e usando-se os scanners de perfil de bloco descritos se permite que os percursos de varredura ocorram a cada 1,5 graus pela rotação de 360 graus do bloco 12, desse modo se gerando pelo menos 240 percursos de varredura. O número e a freqüência dos percursos de varredura poderiam ser ainda maiores durante a aceleração e a desaceleração da rotação do bloco, mais tipicamente conforme a velocidade de rotação diminuir. Pelo uso de quatro scanners de perfil de bloco, cada um tendo um arranjo de pixel bidimensional de 512 x 512 e gerando um percurso de varredura ao longo do bloco aproximadamente a cada 1,5 graus, resultam aproximadamente 419.520 pontos de varredura rn que são medidos pelo scanner e, assim, provê-se uma distância de varredura correspondente SD para cada ponto de varredura, conforme mostrado na Figura 7. Um número significativo como esse de pontos de varredura ao longo de múltiplos percursos de varredura provê uma densidade de varredura elevada, permitindo uma descrição analítica tridimensional clara de um bloco de tora, incluindo uma detecção de quaisquer excrescências ou descontinuidades 28 no bloco que freqüentemente resultam de nós na madeira. Tipicamente, quanto maior a massa do bloco 12, mais lenta a velocidade de rotação, resultando em um número ainda maior de pontos de varredura rn do que os 419.520 pontos discutidos acima.
Conhecer as distâncias de varredura SDn com base em dados de pixel a partir dos pontos de varredura rn provê raios de ponto de varredura correspondentes Rn que coletivamente formam o eixo geométrico de produção ótima do bloco 12 representado pela linha 50 na Figura 7. Por
11/15 exemplo, conhecer SD e a altura H a partir do centro do fuso 17 até o scanner 2 0 correspondente e o ângulo em que um dado percurso de luz 24 é projetado a partir do centro do scanner representado por β permite que o raio de ponto de varredura Rn seja calculado, o qual corresponde a um raio do bloco naquele ponto de varredura em particular. Embora H seja uma distância variável, ela é um valor conhecido, uma vez que a distância percorrida por cada fuso 17 pode ser acompanhada pela CPU 40, por exemplo, por codificadores (não mostrados). O raio de ponto de varredura Rn é a distância a partir da superfície do bloco 12 até o eixo geométrico de produção ótima 50 para cada ponto de varredura rn. Isto é mostrado e calculado para o raio de ponto de varredura R512 que corresponde ao ponto de varredura r512 na Figura 7 e na Equação (4) .
R512 = Η - X X = cos (β) * SD
R512 = H - cos (β) * SD Equação (4)
O locus dos raios de ponto de varredura Rn a partir do fluxo de dados gerado por 512 pontos de varredura ao longo de cada 1,5 graus de rotação do bloco 12 provê um formato tridimensional preciso do bloco de tora 12. O formato tridimensional provê aproximadamente 419.520 raios de ponto de varredura a partir dos quais o eixo geométrico de produção ótima 50 é calculado. Uma vez que o eixo geométrico de produção ótima 50 seja computado, essa localização é usada para posicionamento do bloco 12 para o mais alto valor de produção na remoção de lâmina de compensado pelo recebimento de um par de grampos de pêndulo
0 para a transferência do bloco de tora 12 para uma tupia de
12/15 lâmina de compensado 60 mostrada geralmente em linhas tracejadas na Figura 2. 0 processo executado pela tupia de lâmina de compensado 60 é descrito em maiores detalhes na patente '306.
Superposição de Percurso de Varredura
O espaçamento dos pontos de varredura rn a partir de cada scanner ao longo do comprimento do bloco varia com a distância a partir do scanner até a superfície de tora, tipicamente variando de 0,050 a 0,100 (de 1,27 a 2,54 mm) pela faixa de operação de cada scanner. Quando os scanners se sobrepõem, o resultado é de dados mais densos ou mais proximamente espaçados e, às vezes (com referência às Figuras 7 e 8) , duas leituras X podem se aplicar coincidentemente à mesma posição Y. Um algoritmo de otimização 100 usará o menor raio indicado para o cálculo do eixo geométrico de produção ótima 50. Uma vantagem adicionada de superposição é uma definição de superfície mais acurada pela eliminação do sombreamento que pode resultar de protuberâncias e recessos de superfície.
Cada distância de varredura SD é convertida em uma distância X (distância perpendicular a partir da face de scanner até a superfície de tora, conforme mostrado nas Figuras 7 e 8) e uma distância Y ao longo do comprimento de tora 12 para uma localização central horizontal. Para cada scanner, Y é primeiramente expressa como a distância a partir da linha de centro vertical do scanner, negativa para a direita do centro e positiva para a esquerda. O computador de interface de scanner 40 combina os dados a partir de todos os quatro scanners e passa todas as leituras de faixa para o computador de otimização na forma
13/15 de X (distância perpendicular a partir da face de scanners até a superfície de tora) e Y (distância ao longo do comprimento da tora) com Y = 0 no centro de fluxo de material, Y negativo para a direita e Y positivo para a esquerda. Por exemplo, (assumindo que X seja constante de 63 (160 cm)), a última SD em cada extremidade de um bloco de 100 (254 cm) seria reportada para o computador de otimização como X = 63 (160 cm) , Y = -50 (127 cm) da extremidade direita e X = 63 (160 cm) , Y = +50 (127 cm) da extremidade esquerda.
São mostradas na Figura 1 três regiões de superposição representadas por 27a, 27b e 27c. Cada região de superposição 27 resulta de cada respectivo percurso de luz de scanner 24 se estendendo além do percurso de luz de scanner adjacente. A quantidade de área superficial do bloco 12 sujeita às regiões de superposição 27 varia dependendo do tamanho diametral e da localização do bloco. As regiões de superposição são menores conforme o diâmetro do bloco 12 aumenta ou mais perto da proximidade do bloco com o scanner, conforme descrito quando se compara a Figura 1 (o bloco localizado em uma posição de varredura preliminar) com a Figura 4 (o bloco localizado em uma posição de varredura secundária).
As regiões de superposição 27 provêem uma vantagem na análise de áreas suscetíveis a uma condição de sombreamento ao longo do bloco resultante de projeções ou protuberâncias ao longo do perfil de bloco, conforme mais bem visto na Figura 8, a qual é uma porção aumentada de um bloco de tora
12. As regiões de superposição, por exemplo, na Figura 8, usando-se os scanners 20b e 20c provêem dois valores de
14/15 distância de varredura diferentes para um ponto de varredura rx representados por SD1 e SD2, respectivamente. O algoritmo de otimização 100 construído em programas ou códigos fonte resolve qual distância de varredura usar para pontos de varredura de superposição, o que é representado geralmente pelo fluxograma na Figura 9.
Com referência, agora, à Figura 9, o código fonte de algoritmo de otimização 100 é iniciado em 110. À distância de varredura refletida sobre o arranjo de pixel 26 para cada scanner é atribuído um valor em 12 0 e atribuída uma posição de coordenada em 130 em relação ao valor 120. Um ponto de decisão 14 0 avalia se os pontos de coordenada estão em uma região de superposição e atribuídos à mesma posição. Se os pontos não se sobrepuserem, o raio de ponto de varredura Rn do bloco 12 será calculado para aquele ponto de varredura em particular rn em 145. Se os pontos de varredura realmente se sobrepuserem e forem atribuídos à mesma posição, uma comparação será feita em 150. As distâncias de varredura são comparadas para cada ponto de varredura comum em 150. 0 ponto de varredura tendo a maior distância de varredura é selecionado para o cálculo do raio de ponto de varredura de bloco Rn em 160. Com referência de novo à Figura 8, SD1 é maio do que SD2, portanto, o valor para SD1 será usado para o cálculo do raio de ponto de varredura Rn para o ponto de varredura rx de acordo com o programa 100. Como resultado, a programação e as regiões de superposição 27 provêem um diâmetro menor e uma imagem mais acurada do bloco de tora 12, quando encontrando condições de sombreamento.
Filtração de Penetração de Vapor
15/15
O ambiente de varredura freqüentemente inclui vapor no ar, ou qualquer outro material no ar, de intensidade aleatória entre a câmera ou o scanner 20 e o bloco 12 sendo varrido. O vapor tipicamente é emitido a partir do bloco 12 sendo varrido e/ou a partir do descascamento de lâmina de compensado do bloco previamente varrido. Embora uma iluminação a laser e uma reflexão a partir da superfície do bloco penetrem no vapor, reflexões aleatórias do vapor podem causar múltiplas leituras de faixa estranhas.
A Figura 10 é uma ilustração que representa um processo de filtração usado quando da varredura de um perfil de bloco. As câmeras 20 são varridas a partir da faixa mais distante até a mais próxima. Apenas a leitura de faixa mais distante representa a superfície de bloco, assim apenas a leitura mais distante sendo usada para o cálculo do eixo geométrico de produção ótima. Um limite 70 é provido para remoção de luz ambiente de fundo e permitir uma medição de faixa acurada. Dito de uma outra forma, se a distância de varredura medir um objeto, tais como reflexões aleatórias, material no ar ou nuvens de vapor 72, a distância de varredura medida será menor do que o limite 70 e, como tal, a medição de distância de varredura será perdida ou filtrada a partir da unidade de processamento central ou do computador 40, quando do cálculo do eixo geométrico de produção ótima 50.
É a intenção que, embora a invenção tenha sido descrita com um grau de particularidade, a invenção inclua todas as modificações e alterações a partir da modalidade de exemplo mostrada caindo no espírito ou no escopo das reivindicações em apenso.
1/6

Claims (18)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Sistema de medição para a computação de um centro geométrico de um bloco de tora em três dimensões compreendendo:
    um aparelho carregador (10);
    uma pluralidade de mecanismos de scanner de bloco (20) que tem:
    i) uma fonte de iluminação (23), para a projeção de luz (24) ao longo do comprimento da superfície do bloco de tora em uma pluralidade de pontos de varredura na referida superfície; e ii) um dispositivo de formação de imagem (32) para o recebimento de uma imagem (29) da pluralidade de pontos de varredura que é refletida a partir da superfície do bloco de tora;
    uma unidade de processamento (40) que compila uma informação a partir dos dispositivos de formação de imagem (32), representativa de uma imagem tridimensional do bloco de tora, a unidade de processamento calculando um eixo geométrico de produção ótima a partir da referida imagem tridimensional, caracterizado pelo fato de que:
    os mecanismos de scanner de bloco (20) estão em um alinhamento espacial, de modo que alguns da pluralidade de pontos de varredura de mecanismos de scanner de bloco adjacente (20) se sobreponham, e a referida unidade de processamento (40) compreende ainda um algoritmo de superposição de varredura (100) para selecionar somente um ponto de varredura a partir de cada par de pontos de varredura de superposição para usar para calcular o eixo
    Petição 870180019881, de 12/03/2018, pág. 8/19
  2. 2/6 geométrico de produção ótima (50).
    2. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos mecanismos de scanner de bloco incluem ainda um alojamento com uma janela, e a fonte de iluminação e o arranjo de pixel são incluídos no alojamento em um alinhamento espacial, de modo que alguns da pluralidade de pontos de varredura a partir dos scanners adjacentes se sobreponham.
  3. 3. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido dispositivo de formação de imagem (32) ser um arranjo de pixel bidimensional.
  4. 4. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido dispositivo de formação de imagem (32) ser um arranjo de pixel bidimensional, que tem uma densidade de varredura de 512 x 512 pixels.
  5. 5. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido dispositivo de formação de imagem (32) ser um dispositivo de acoplamento de carga.
  6. 6. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido dispositivo de formação de imagem (32) ser um dispositivo de semicondutor de óxido de metal complementar.
  7. 7. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os referidos mecanismos de scanner de bloco (20) são scanners de medição do tipo de triangulação.
  8. 8. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação
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    3/6
    2, caracterizado pelo fato da referida unidade de processamento (40) compreender ainda um valor de limite de faixa (70) de modo que qualquer ponto de varredura tendo um valor menor que o referido valor de limite de faixa (70) seja anulado quando da compilação da informação representativa da imagem tridimensional do bloco de tora para o cálculo do referido eixo geométrico de produção ótima (50).
  9. 9. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato do referido algoritmo de superposição de varredura (100) usar o ponto de varredura tendo a distância mais longa de quaisquer dois ou mais pontos de varredura de superposição, quando da compilação da informação representativa da imagem tridimensional do bloco de tora para o cálculo do referido eixo geométrico de produção ótima (50).
  10. 10. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato da referida unidade de processamento (40) compreender ainda um valor de limite de faixa (70) de modo que qualquer ponto de varredura tendo um valor menor do que o referido valor de limite de faixa (70) seja anulado quando da compilação da informação representativa da imagem tridimensional do bloco de tora para o cálculo do referido eixo geométrico de produção ótima (50).
  11. 11. Sistema de medição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da unidade de processamento (40) ser um computador.
  12. 12. Método para a varredura de um perfil de um bloco de tora, compreendendo:
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    a) a transmissão de iluminação, a partir de fontes de iluminação (23) localizadas em uma pluralidade de scanners de bloco (20), ao longo do comprimento da superfície do referido bloco de tora;
    b) o recebimento de uma iluminação refletida a partir de ao longo do comprimento da superfície do bloco de tora em dispositivos de formação de imagem (32) correspondentes dos scanners de bloco (20) para assim coletar uma pluralidade de pontos de varredura;
    c) a rotação do referido bloco de tora em torno de um eixo geométrico longitudinal do bloco de tora enquanto se transmite a iluminação a partir das fontes de iluminação (23) e recebimento da iluminação refletida;
    d) a geração de uma pluralidade de percursos de varredura a partir dos pontos de varredura coletados pelo dispositivo de formação de imagem (32);
    e) a triangulação dos pontos de varredura para cada um dos percursos de varredura; e
    f) a computação de um eixo geométrico de produção ótima (50) do referido bloco a partir de um modelo numérico do referido bloco, caracterizado pelo fato de que:
    g) a pluralidade de pontos de varredura inclui um par de pontos de varredura de superposição coletados por dois dos scanners de bloco (20), respectivamente, e
    h) o método compreende ainda selecionar somente um dos pontos de varredura de superposição do referido par para uso para produção do modelo numérico do referido bloco.
  13. 13. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por
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    5/6 compreender um processo de varredura preliminar e secundária.
  14. 14. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato do bloco de tora permanecer estacionário durante o processo de varredura preliminar.
  15. 15. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por compreender ainda a filtração dos pontos de varredura tendo um valor menor do que um valor de limite de faixa (70) quando da triangulação dos pontos de varredura para cada um dos percursos de varredura para a produção do modelo numérico do referido bloco.
  16. 16. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de selecionar somente um dos pontos de varredura se sobrepondo incluem comparar distâncias de varredura dos pontos de varredura de sobreposição e selecionar o ponto de varredura com a maior distância de varredura.
  17. 17. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda a filtração dos pontos de varredura tendo um valor menor do que um valor de limite de faixa (70) quando da triangulação dos pontos de varredura para cada um dos percursos de varredura para a produção do modelo numérico do referido bloco.
  18. 18. Método de varredura de um perfil de um bloco de tora, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de selecionar somente um dos pontos de varredura se sobrepondo incluem comparar distâncias de varredura dos
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    6/6 pontos de varredura de sobreposição e selecionar o ponto de varredura com a maior distância de varredura.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090259399A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-15 Caterpillar Inc. Obstacle detection method and system
JP5591466B2 (ja) 2008-11-06 2014-09-17 株式会社名南製作所 原木の3次元形状測定装置および方法
EP2261597B1 (en) * 2009-06-11 2014-10-29 MICROTEC S.r.l. Method and apparatus for detecting the three-dimensional structure of a log
AT521092B1 (de) * 2018-03-27 2019-12-15 Springer Maschf Gmbh Verfahren zum Vermessen eines Baumstammes
IT202100021143A1 (it) * 2021-08-04 2023-02-04 Microtec Srl Metodo e dispositivo per determinare un orientamento angolare di un tronco

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4173788A (en) * 1976-09-27 1979-11-06 Atmospheric Sciences, Inc. Method and apparatus for measuring dimensions
US4248532A (en) * 1978-12-26 1981-02-03 Nosler John C Electro-optical distance-measuring system
US4412297A (en) * 1980-10-06 1983-10-25 Black Clawson, Inc. Ultrasonic log scanning and orientation system
JPS5779755U (pt) * 1980-10-31 1982-05-17
JPS6344151A (ja) * 1986-08-12 1988-02-25 Koyo Seiko Co Ltd 外観検査装置
US4884605A (en) * 1989-02-03 1989-12-05 The Coe Manufacturing Company Lathe charger centering with log scanning during rotation and lateral movement of spindles
JPH0377007A (ja) * 1989-08-21 1991-04-02 Fujitsu Ltd 物体形状検査装置
JPH04127006A (ja) * 1990-06-20 1992-04-28 Matsushita Electric Ind Co Ltd 三次元画像入力装置
JP3190723B2 (ja) * 1992-02-26 2001-07-23 昭和電線電纜株式会社 ローラ偏心量測定装置
JP3569304B2 (ja) * 1992-12-22 2004-09-22 株式会社太平製作所 原木の芯出し方法、芯出し供給方法およびそれらの装置
JPH08189817A (ja) * 1993-08-12 1996-07-23 Daipoole:Kk 三次元画像計測装置
JPH07198347A (ja) * 1993-12-30 1995-08-01 Sony Corp プランジヤ測定装置
JP3398505B2 (ja) * 1995-02-09 2003-04-21 株式会社太平製作所 原木の最大径検出方法及び装置
FI952028A0 (fi) * 1995-04-28 1995-04-28 Jorma Reponen Automatisk maetnings- och kvalifeceringsstation
JP3327068B2 (ja) * 1995-10-05 2002-09-24 松下電器産業株式会社 路面計測装置
JP3007849B2 (ja) * 1996-06-21 2000-02-07 松下電工株式会社 物体表面の形状検出方法及び形状検出装置
JPH1096611A (ja) * 1996-07-31 1998-04-14 N S D Kk 形状測定装置
US6116306A (en) * 1998-09-24 2000-09-12 The Coe Manufacturing Company Method and apparatus for positioning log blocks on optimum center in lathe charger for transfer to veneer lathe
JP2001105403A (ja) * 1999-10-07 2001-04-17 Ishida Engineering Kk 曲がりを有する原木の挽出方法並びにこれを行う製材装置
JP4158300B2 (ja) * 1999-12-24 2008-10-01 コニカミノルタセンシング株式会社 3次元入力方法及び3次元入力装置
JP2001242163A (ja) * 2000-02-28 2001-09-07 Nisshin Steel Co Ltd シャドーマスク用熱延材の清浄度測定方法
JP3524837B2 (ja) * 2000-03-21 2004-05-10 株式会社キュービック 立体表面計測方法および装置
JP2002303587A (ja) * 2001-04-03 2002-10-18 Nec Kansai Ltd 外観検査方法及び装置
EP1373830B1 (en) * 2001-04-04 2006-05-17 Instro Precision Limited Surface profile measurement
JP2003240729A (ja) * 2002-02-15 2003-08-27 Canon Inc 表面検査方法及び装置
WO2004083778A1 (en) * 2003-03-18 2004-09-30 Hermary Alexander Thomas Coded-light dual-view profile scanner
JP4594643B2 (ja) * 2003-04-25 2010-12-08 株式会社名南製作所 原木の芯出し処理方法及び原木の芯出し処理装置
JP2006242828A (ja) * 2005-03-04 2006-09-14 Ricoh Co Ltd 表面欠陥検出装置

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