DE102007022580B4

DE102007022580B4 - Method and device for measuring the thickness of a plate

Info

Publication number: DE102007022580B4
Application number: DE200710022580
Authority: DE
Inventors: Matthias Dipl.-Ing. 31061 Fuchs
Original assignee: Electronic Wood Systems 31785 GmbH; ELECTRONIC WOOD SYSTEMS GmbH
Current assignee: Electronic Wood Systems 31785 GmbH; ELECTRONIC WOOD SYSTEMS GmbH
Priority date: 2007-05-11
Filing date: 2007-05-11
Publication date: 2011-07-28
Anticipated expiration: 2027-05-12
Also published as: DE102007022580A1

Abstract

Verfahren zur Dickenmessung einer Platte (1), die während eines Herstellprozesses entlang einer Förderstrecke förderbar ist, bei dem der Dickenwert der Platte (1) aus einer Differenz eines Abstandswertes von zumindest einem ersten Sensor (7a, 8a, 9a) zu einem in Bezug auf die Förderstrecke definierten Normal und einem Abstandswert des ersten Sensors (7a, 7b, 8a) zur zugewandten Oberfläche der Platte (1) in dem Bereich der Förderstrecke ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des Abstandswertes des ersten Sensors (7a, 8a, 9a) zu dem definierten Normal zumindest ein zusätzlicher zweiter Sensor (6a) derart vorgesehen wird, dass aus dem Abstandswert des zweiten Sensors (6a) zu dem Normal der Abstandswert des ersten Sensors (7a, 8a, 9a) zu dem Normal abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Sensor außerhalb des Bereichs der Förderstrecke vorgesehen wird.Method for measuring the thickness of a plate (1) which can be conveyed along a conveying path during a production process, wherein the thickness value of the plate (1) consists of a difference of a distance value from at least one first sensor (7a, 8a, 9a) with respect to one the conveyor path defined normal and a distance value of the first sensor (7a, 7b, 8a) is determined to the facing surface of the plate (1) in the region of the conveyor line, wherein for determining the distance value of the first sensor (7a, 8a, 9a) to the defined standard is at least one additional second sensor (6a) is provided such that from the distance value of the second sensor (6a) to the normal, the distance value of the first sensor (7a, 8a, 9a) is derived to the normal, characterized in that the second sensor is provided outside the range of the conveyor line.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dickenmessung einer Platte, die während eines Herstellungsprozesses entlang einer Förderstrecke förderbar ist, bei dem der Dickenwert der Platte aus einer Differenz eines Abstandswertes von zumindest einem ersten Sensor zu einem in Bezug auf die Förderstrecke definierten Normal und einem Abstandswert des ersten Sensors zur zugewandten Oberfläche der Platte in dem Bereich der Förderstrecke ermittelt wird, wobei zur Ermittlung des Abstandswertes des ersten Sensors zu dem definierten Normal zumindest ein zusätzlicher zweiter Sensor derart vorgesehen wird, dass aus dem Abstandswert des zweiten Sensors zu dem Normal der Abstandswert des ersten Sensors zu dem Normal abgeleitet wird. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.The present invention relates to a method for measuring the thickness of a plate, which can be conveyed along a conveyor during a manufacturing process, wherein the thickness of the plate from a difference of a distance value of at least one first sensor to a defined normal with respect to the conveyor line and a distance value of at least one additional second sensor is provided in such a way that the distance value of the second sensor to the normal of the distance value of the first Sensor is derived to the normal. The invention further relates to an apparatus for carrying out such a method.

Ein vorgenanntes Verfahren ist beispielsweise aus der DE 44 07 215 A1 bekannt. Dabei wird mittels des zweiten Senors der Abstandswert dieses Sensors zum Normal, das in diesem Fall die Auflagefläche ist, auf der die Platte liegt, gemessen. Im Idealfall sind das Normal und die Aufhängung der Sensoren parallel, so dass der Abstand des zweiten Sensors zum Normal gleich dem Abstand des ersten Sensors zu dem Normal ist. Es können jedoch auch durch die Verwendung mehrerer zusätzlicher zweiter Sensoren Verkippungen ausgeglichen werden. Nachteilig ist dabei, dass die Art des mindestens einen zweiten Sensors, mit dem Abstand des Sensors zum Normal gemessen wird, nicht frei wählbar ist. Da der Abstand zum Normal durch die zu vermessende Platte hindurch gemessen wird, kommen nur Sensoren in Frage, für die die Platte durchsichtig ist. Dies können beispielsweise Kompensations- oder Wirbelstromsensoren sein. Zudem muss die Auflagefläche, auf der die zu vermessende Platte aufliegt und die das Normal bildet, metallisch sein. Die in der DE 44 07 215 verwendeten Wirbelstromsensoren weisen jedoch eine höhere Grundungenauigkeit auf, als die beispielsweise als erster Sensor verwendeten optischen Triangulationssensoren.An aforementioned method is for example from DE 44 07 215 A1 known. In this case, by means of the second sensor, the distance value of this sensor to the normal, which in this case is the bearing surface on which the plate is located, is measured. Ideally, the normal and the suspension of the sensors are parallel so that the distance of the second sensor to the normal is equal to the distance of the first sensor to the normal. However, it can also be compensated by the use of several additional second sensors tilting. The disadvantage here is that the nature of the at least one second sensor, with the distance of the sensor is measured to the normal, is not arbitrary. Since the distance to the normal is measured through the plate to be measured through, only sensors come into question, for which the plate is transparent. These may be, for example, compensation or eddy-current sensors. In addition, the bearing surface, on which the plate to be measured rests and which forms the normal, must be metallic. The in the DE 44 07 215 However, eddy current sensors used have a higher basic inaccuracy, as compared to the optical triangulation sensors used as the first sensor, for example.

Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung werden bei der Herstellung von Holzwerkstoffplatten, beispielsweise Spanplatten oder Faserplatten, eingesetzt. Üblicherweise wird die Dickenmessung durchgeführt, nachdem die Platte in einer geeigneten Pressvorrichtung gepresst wurde. Da dieser Pressvorgang bei hohen Temperaturen stattfindet, weisen die Holzwerkstoffplatten nach dem Pressen zum Zeitpunkt der Dickenmessung noch eine Temperatur von etwa 100°C auf.Such a method and apparatus are used in the manufacture of wood-based panels, such as chipboard or fiberboard. Usually, the thickness measurement is carried out after the plate has been pressed in a suitable pressing device. Since this pressing operation takes place at high temperatures, the wood-based panels after pressing at the time of thickness measurement still have a temperature of about 100 ° C.

Üblicherweise werden über und unter der Platte, die entlang einer horizontal ausgerichteten Förderstrecke in der Produktionsstraße gefördert wird, geeignete Sensoren für eine Abstandsmessung vorgesehen, die paarweise an einem entsprechenden Rahmenaufbau einer Messvorrichtung befestigt sind. Die eigentliche Dickenmessung erfolgt durch die Bildung eines Differenzwertes des Abstandes eines Sensorpaares zueinander und einer Summe der Abstände der Sensoren zu einer jeweils zugewandten Oberfläche der Platte.Usually, above and below the plate, which is conveyed along a horizontally oriented conveyor line in the production line, suitable sensors for a distance measurement are provided, which are mounted in pairs on a corresponding frame structure of a measuring device. The actual thickness measurement takes place by the formation of a difference value of the distance of a sensor pair from each other and a sum of the distances of the sensors to a respective facing surface of the plate.

Hierbei ist offensichtlich, dass die zu differenzierenden Werte nicht gleichzeitig ermittelt werden können, da der Abstand des Sensorpaares zueinander nur erfolgen kann, wenn sich keine Platte zwischen den Sensoren befindet. Dahingegen können die zu summierenden Abstände zwischen den Sensoren und der Platte nur bei einer vorhandenen Platte gemessen werden. Deshalb wird der Abstand des Sensorpaares zueinander gemessen und zwischengespeichert. Bei nachfolgenden Messungen der Abstände zwischen den Sensoren und den Plattenoberflächen wird dann der zwischengespeicherte Sensorpaarabstand herangezogen.It is obvious that the values to be differentiated can not be determined at the same time, since the distance of the sensor pair from each other can only occur if there is no plate between the sensors. On the other hand, the distances to be summed between the sensors and the plate can only be measured on an existing plate. Therefore, the distance of the sensor pair to each other is measured and buffered. In subsequent measurements of the distances between the sensors and the plate surfaces then the cached sensor pair spacing is used.

Bei der bekannten Zwischenspeicherung des Sensorpaarabstandes können aber Ungenauigkeiten aufgrund der zeitlich deutlich getrennten Messzeitpunkte auftreten. Denn die Messvorrichtung wird sowohl infolge der Wärmestrahlung, die von der Presse und von den Holzwerkstoffplatten ausgeht, als auch infolge der Konvektionswärme der Luft unter Umständen stark schwankenden Temperaturen ausgesetzt. Hierbei führen ansteigende Temperaturen zu einer Ausdehnung des Materials, aus dem die Messvorrichtung aufgebaut ist. Aus diesem Grund verändert sich auch der Abstand der beidseitig der Platte an der Messvorrichtung angeordneten oberen und unteren Messsensoren zueinander, wodurch die Messgenauigkeit negativ beeinflusst wird.In the known intermediate storage of the sensor pair spacing but inaccuracies due to the time clearly separated measurement times can occur. Because the measuring device is exposed due to both the heat radiation, which emanates from the press and from the wood-based panels, as well as due to the convection heat of the air under certain circumstances, highly fluctuating temperatures. In this case, rising temperatures lead to an expansion of the material from which the measuring device is constructed. For this reason, the distance between the arranged on both sides of the plate on the measuring device upper and lower measuring sensors to each other, whereby the measurement accuracy is adversely affected.

Um dieses Problem der Ungenauigkeit zu kompensieren, kann nach einer Vereinzelung von mehreren hergestellten Holzwerkstoffplatten in den dadurch entstandenen Plattenlücken zwischen diesen jeweils eine Messung des Abstandes der Sensoren zueinander durchgeführt werden. Aufgrund der deutlich verkürzten Zeitdauer für die Zwischenspeicherung des Sensorabstandes ist somit eine verbesserte Kalibrierung für die Dickenmessung ermöglicht. Die Abstandsmessung kann bei einer berührenden Messung mittels Messrollen dadurch erfolgen, dass die Messrollen bis zu einem gegenseitigen Kontakt zusammengefahren werden. Bei berührungslosen Messverfahren werden entsprechende Kalibrierstücke mit einer vorbekannten Dicke in die Messzone der Förderstrecke in der Produktionsstraße eingebracht bzw. eingeschwenkt.In order to compensate for this problem of inaccuracy, after a separation of several produced wood-based panels in the resulting plate gaps between them each one measurement of the distance of the sensors to each other can be performed. Due to the significantly shortened period of time for the buffering of the sensor distance, an improved calibration for the thickness measurement is thus made possible. The distance measurement can be carried out in a touching measurement by means of measuring rollers in that the measuring rollers are moved together to a mutual contact. In non-contact measuring methods, corresponding calibration pieces having a known thickness are introduced or pivoted into the measuring zone of the conveying path in the production line.

Diese üblichen Kalibrierverfahren können jedoch nur durchgeführt werden, wenn die Lücken zwischen den einzelnen Platten hinreichend groß sind. Bei höheren Produktionsgeschwindigkeiten können diese Lücken allerdings zu klein werden. Auch Messungen an einem so genannten Endlosstrang sind mit diesem Kalibrierverfahren nicht zuverlässig durchführbar.However, these usual calibration methods can only be carried out if the gaps between the individual plates are sufficiently large. At higher production speeds, however, these gaps can become too small. Even measurements on a so-called endless strand are not reliably feasible with this calibration method.

Um dennoch eine Kalibrierung durchführen zu können, kann die gesamte Messvorrichtung mit den daran angeordneten Sensoren aus dem Materialstrom der Produktion herausgeschwenkt oder herausgezogen werden. Die hierfür erforderlichen Konstruktionen müssen allerdings sehr präzise sein und ihre Herstellung ist daher aufwändig und teuer. Ferner erfordern die schwenkbaren Messvorrichtungen einen deutlich erhöhten Platzbedarf. Schließlich wird durch die Verschwenkung die Umgebung der Messsensoren verändert und es entfallen ferner dynamische Einflüsse bei berührenden Messsystemen, so dass durch diese Kalibrierung erneute Ungenauigkeiten entstehen können.In order nevertheless to be able to carry out a calibration, the entire measuring device with the sensors arranged thereon can be swung out or pulled out of the material flow of production. However, the structures required for this must be very precise and their production is therefore complicated and expensive. Furthermore, the pivotable measuring devices require a significantly increased space requirement. Finally, the environment of the measuring sensors is changed by the pivoting and it also eliminates dynamic influences in contact measuring systems, so that this calibration can cause new inaccuracies.

Aus der DE 197 33 297 C2 ist eine Messvorrichtung zum Vermessen der Dicke einer Platte bekannt, bei der oberhalb und unterhalb der Platte ein auf einer optischen Messung basierender Sensor angeordnet ist, der jeweils den Abstand des Sensors zu der ihm zugewandten Seite der zu vermessenden Platte ermittelt. Zudem ist ein induktiver Abstandssensor vorgesehen, der durch die zu vermessende Platte hindurch den Abstand der beiden optischen Sensoren zueinander ermittelt. Auch hier ist dadurch, dass der Sensor durch die zu vermessende Platte hindurch misst, die Auswahl an möglichen Sensorarten begrenzt. Mit den in Frage kommenden Induktions- oder Wirbelstromsensoren ist die Genauigkeit einer optischen Triangulationsmessung nicht zu erreichen.From the DE 197 33 297 C2 is a measuring device for measuring the thickness of a plate is known in which above and below the plate, an optical measurement based sensor is arranged, each of which determines the distance of the sensor to the side facing him to the plate to be measured. In addition, an inductive distance sensor is provided, which determines the distance between the two optical sensors through the plate to be measured. Again, the fact that the sensor measures through the plate to be measured through the selection of possible types of sensors is limited. With the applicable induction or eddy current sensors, the accuracy of an optical triangulation measurement can not be achieved.

Die DE 199 55 916 A1 offenbart eine Vorrichtung, bei der zwei Sensoren den jeweiligen Abstand des Sensors zu einer zwischen den Sensoren befindlichen Wellpappe erfassen. In die Wellpappe sind Prägungen und Schnitte eingebracht, die in einer Veränderung dieser Abstände resultieren. Damit kann die Formatgenauigkeit und die Schnittbreite der Wellpappe erfasst werden.The DE 199 55 916 A1 discloses a device in which two sensors detect the respective distance of the sensor to a corrugated board located between the sensors. In the corrugated board embossments and cuts are introduced, resulting in a change in these distances. Thus, the format accuracy and the cutting width of the corrugated board can be detected.

In der DE 81 35 891 U1 wird eine Vorrichtung zum Ermitteln von Schwankungen des Flächengewichtes von Platten offenbart. Dabei misst jeweils ein oberes und unterhalb der zu vermessenden Platte angeordneter Sensor den Abstand dieses Sensors zur Platte. Aus dem als bekannt vorausgesetzten Abstand der beiden Sensoren zueinander kann so die Dicke der Platte und darüber das Flächengewicht errechnet werden. Nachteilig ist hier, dass der Abstand der beiden Sensoren zueinander als konstant angesehen und nicht durch Messung überprüfbar ist.In the DE 81 35 891 U1 discloses an apparatus for determining variations in basis weight of panels. In each case, an upper sensor and below the plate to be measured sensor measures the distance of this sensor to the plate. From the presupposed as known distance of the two sensors to each other so the thickness of the plate and above the basis weight can be calculated. The disadvantage here is that the distance between the two sensors is considered to be constant and not by measurement verifiable.

Die US 5,569,835 A offenbart eine Vorrichtung zum Messen der Dicke einer Platte, bei der Sensoren oberhalb und unterhalb der Platte jeweils den Abstand des Sensors zur Platte und zu einem über- bzw. unterhalb der Platte gespannten Draht ermitteln. Dadurch, dass der Abstand der Drähte zueinander als bekannt und zeitlich konstant gesetzt wird, kann aus den erhaltenen Messdaten die Dicke der Platte errechnet werden. Auch hier ist der Nachteil, dass der Abstand der Drähte zueinander und damit der Abstand der Sensoren zueinander nicht durch eine Messung kontrolliert werden kann, sondern als zeitlich unverändert angesehen wird.The US 5,569,835 A discloses a device for measuring the thickness of a plate, in which sensors above and below the plate in each case determine the distance of the sensor to the plate and to a wire stretched above or below the plate. Because the distance of the wires from each other is set as known and constant over time, the thickness of the plate can be calculated from the measured data obtained. Again, the disadvantage is that the distance between the wires to each other and thus the distance between the sensors to each other can not be controlled by a measurement, but is considered unchanged in time.

Vor diesem Hintergrund ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Genauigkeit der Dickenmessung einer Platte in einfacher Weise zu erhöhen.Against this background, it is the object of the present invention to increase the accuracy of the thickness measurement of a plate in a simple manner.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst.This object is achieved by a method having the features of claim 1 and by an apparatus having the features of claim 11.

Bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der zusätzliche zweite Sensor außerhalb des Bereichs der Förderstrecke vorgesehen wird. Der Kern der Erfindung besteht daher darin, dass bei der Differenzbildung die Messwerte zweier unterschiedlicher Sensoren herangezogen werden, von denen einer außerhalb des Bereichs der Förderstrecke vorgesehen wird und die miteinander in einer besonderen Beziehung stehen, indem die Sensoren jeweils so vorgesehen werden, dass sich deren Abstände zu dem definierten Normal stets einander entsprechen. Auf diese Weise kann der Abstandswert des zusätzlichen Sensors ermittelt werden, um als Abstandswert des ersten Sensors zur Verfügung zu stehen.In a method of the type described above, the invention provides that the additional second sensor is provided outside the range of the conveying path. The essence of the invention is therefore that in the difference formation, the measured values of two different sensors are used, one of which is provided outside the range of the conveyor line and which are in a special relationship with each other by the sensors are each provided so that their Distances to the defined normal always correspond to each other. In this way, the distance value of the additional sensor can be determined to be available as a distance value of the first sensor.

In vorteilhafter Weise wird als das Normal die dem ersten Sensor abgewandte Seite der Förderstrecke definiert, die im einfachsten Fall der Ebene der Oberseite einer Fördervorrichtung entspricht, auf der die Platte aufliegt.Advantageously, the side facing away from the first sensor side of the conveying path is defined as the normal, which corresponds in the simplest case, the level of the top of a conveyor on which the plate rests.

Bevorzugt wird dem zumindest einem ersten Sensor und dem zumindest einem zweiten Sensor jeweils ein weiterer Sensor gegenüberliegend zugeordnet, so dass jeweils ein Sensorpaar gebildet wird. Die Sensoren des ersten Sensorpaares befinden sich hierbei auf gegenüberliegenden Seiten der Förderstrecke und die Sensoren des zweiten Sensorpaares werden neben der Förderstrecke entsprechend vorgesehen.Preferably, the at least one first sensor and the at least one second sensor are each assigned a further sensor opposite, so that in each case a sensor pair is formed. The sensors of the first sensor pair are in this case on opposite sides of the conveyor line and the sensors of the second sensor pair are provided in addition to the conveyor line.

Weiterhin bevorzugt wird der Dickenwert der Platte aus der Differenz des Abstandswertes des zweiten Sensorpaares zueinander und einer Summe der Abstandswerte jedes der beiden ersten Sensoren zur jeweilig zugewandten Oberfläche der Platte in dem Bereich der Förderstrecke ermittelt.Furthermore, the thickness value of the plate is preferably made from the difference of the distance value of the second sensor pair from each other and a sum of the distance values of each of the first two Sensors for each facing surface of the plate determined in the region of the conveyor line.

Um die schwankenden Einflüsse der Umgebung weiter zu reduzieren, ist bevorzugt vorgesehen, dass die Abstandswertermittlung für den ersten Sensor bzw. das erste Sensorpaar und die Abstandswertermittlung für den zweiten Sensor bzw. das zweite Sensorpaar gleichzeitig durchgeführt werden.In order to further reduce the fluctuating influences of the environment, it is preferably provided that the distance value determination for the first sensor or the first sensor pair and the distance value determination for the second sensor or the second sensor pair are carried out simultaneously.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass zumindest einer der mehreren Sensoren eine berührungsfreie Abstandswertermittlung ausführt.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, it is provided that at least one of the plurality of sensors performs a non-contact distance value determination.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform des vorliegenden Verfahrens sieht vor, dass zumindest einer der mehreren Sensoren eine berührende Abstandswertermittlung ausführt.A further advantageous embodiment of the present method provides that at least one of the plurality of sensors carries out a contacting distance value determination.

Bevorzugt werden die Sensoren senkrecht zu der Förderstrecke ausgerichtet.Preferably, the sensors are aligned perpendicular to the conveyor line.

Bei der eingangs beschriebenen Vorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest ein zusätzlicher zweiter Sensor außerhalb des Bereichs der Förderstrecke angeordnet ist.In the device described above, the invention provides that at least one additional second sensor is arranged outside the region of the conveying path.

In vorteilhafter Weise sind der zumindest eine erste Sensor und der zumindest eine zusätzliche zweite Sensor an einem Rahmen mit einem ersten Rahmenträger vorgesehen, der auf einer Seite der Förderstrecke angeordnet ist.Advantageously, the at least one first sensor and the at least one additional second sensor are provided on a frame with a first frame carrier which is arranged on one side of the conveying path.

Bevorzugt ist jedem der Sensoren zugeordnet ein weiterer Sensor an einem zweiten Rahmenträger vorgesehen, der an der gegenüberliegenden Seite der Förderstrecke angeordnet ist.Preferably, each of the sensors is associated with a further sensor provided on a second frame carrier, which is arranged on the opposite side of the conveying path.

Um mit einer einfachen Konstruktion eine Entsprechung der Abstandswerte des ersten Sensorpaares und des zweiten Sensorpaares zu ermöglichen, sind in vorteilhafter Weise die beiden Rahmenträger parallel zueinander angeordnet.In order to enable a correspondence of the distance values of the first sensor pair and the second sensor pair with a simple construction, the two frame supports are advantageously arranged parallel to one another.

Bevorzugt ist die von den Rahmenträgern aufgespannte Ebene senkrecht in Bezug auf die Förderstrecke ausgerichtet.Preferably, the plane spanned by the frame members is oriented perpendicularly with respect to the conveyor track.

In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass zumindest einer der mehreren Sensoren eine Messrolle aufweist, um hierdurch eine berührende Messung zu ermöglichen.It is advantageously provided that at least one of the plurality of sensors has a measuring roller in order thereby to allow a contacting measurement.

Weiterhin vorteilhaft weist zumindest einer der mehreren Sensoren einen Lasersensor und/oder einen Ultraschallsensor auf, die jeweils eine berührungsfreie Abstandsmessung ermöglichen.Furthermore, at least one of the plurality of sensors advantageously has a laser sensor and / or an ultrasound sensor, each of which enables a non-contact distance measurement.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft näher erläutert, in denen:In the following, the invention will be explained in more detail by way of example with reference to a detailed description of an embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:

1 eine perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Dickenmessung zeigt, und 1 shows a perspective view of a device according to the invention for thickness measurement, and

2 die Vorrichtung zur Dickenmessung aus 1 in einer Vorderansicht zeigt. 2 the device for thickness measurement 1 in a front view shows.

In der Figur ist schematisch skizziert eine Vorrichtung zur Dickenmessung als ein Teil einer Produktionsstraße zur Herstellung von Holzwerkstoffplatten, beispielsweise Span- und/oder Faserplatten, dargestellt. Obwohl die Erfindung hierin als Einrichtung für die Holzwerkstoffindustrie vorgestellt wird, ist es klar, dass auch plattenartige Produkte, die aus anderem nicht-holzartigem Material hergestellt sind, unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Bezug auf ihre Dicke bzw. Materialstärke untersucht werden können.Shown schematically in the figure is a device for measuring thickness as part of a production line for producing wood-based panels, for example chipboard and / or fiberboard. Although the invention is presented herein as a device for the wood-based panel industry, it is clear that plate-like products made of other non-woody material are also examined for their thickness and material strength, respectively, using the method and apparatus of the present invention can.

Nachdem eine Platte 1, die in der 1 mit Hilfe einer Strichlinie angedeutet ist, aus einer üblichen Presse (nicht dargestellt) einer Produktionsstraße entlang einer Förderstrecke herausgeführt wird, wird diese Platte 1 durch die erfindungsgemäße Messvorrichtung gefördert. Mit dem Begriff Förderstrecke wird der Volumenbereich der Produktionsstraße bezeichnet, den die hergestellten Platten 1 vereinzelt oder als Endlosstrang einnehmen.After a plate 1 in the 1 is indicated by a dashed line, is led out of a conventional press (not shown) of a production line along a conveyor line, this plate is 1 promoted by the measuring device according to the invention. The term conveyor is the volume range of the production line referred to the produced plates 1 singly or as a continuous strand.

Die Dickenmessvorrichtung weist einen Rahmen 2 mit zwei im Wesentlichen vertikal ausgerichteten und seitlich neben der Förderstrecke angeordneten Stützen 3a und 3b auf. Die Stützen 3a und 3b sind durch zwei im Wesentlichen horizontal ausgerichteten und parallel zueinander angeordneten Rahmenträger 4a und 4b verbunden. Hierbei ist der erste Rahmenträger 4a oberhalb und der zweite Rahmenträger 4b unterhalb der Förderstrecke mit der Platte 1 vorgesehen, so dass die Förderstrecke durch die von den beiden Seitenstützen 3a und 3b und den beiden Rahmenträgern 4a und 4b definierte Fläche im Wesentlichen orthogonal zu dieser hindurch tritt. Die Förderrichtung der Förderstrecke bzw. der Platte 1 wird in der 1 mit Hilfe des Pfeils 5 angezeigt.The thickness measuring device has a frame 2 with two substantially vertically oriented and arranged laterally next to the conveyor section supports 3a and 3b on. The pillars 3a and 3b are by two substantially horizontally oriented and arranged parallel to each other frame support 4a and 4b connected. Here is the first frame support 4a above and the second frame girder 4b below the conveyor line with the plate 1 provided so that the conveyor line through by the two side supports 3a and 3b and the two frame members 4a and 4b defined surface passes substantially orthogonal to this. The conveying direction of the conveyor line or the plate 1 will be in the 1 with the help of the arrow 5 displayed.

Die Dickenmessvorrichtung weist mehrere Sensorpaare 6, 7, 8 und 9 auf, von denen jeweils die Sensoren 6a, 7a, 8a und 9a an dem oberen Rahmenträger 4a angeordnet sind. Die Sensoren 6b, 7b, 8b und 9b sind hingegen an dem unteren Rahmenträger 4b angeordnet. Die Sensorpaare 6 bis 9 sind jeweils einander zugewandt an den entsprechenden Rahmenträgern 4a bzw. 4b nebeneinander und quer in Bezug auf die Förderrichtung (Pfeil 5) befestigt. In der Figur sind die Sensorpaare 6 bis 9 nur schematisch skizziert und sie können sowohl als berührende als auch als berührungslose Sensoren ausgeführt sein. Die Sensorpaare 7 bis 9 sind in dem Bereich der Förderstrecke angeordnet, wohingegen sich das Sensorpaar 6 außerhalb dieser Förderstrecke befindet.The thickness measuring device has a plurality of sensor pairs 6 . 7 . 8th and 9 on, from each of which the sensors 6a . 7a . 8a and 9a on the upper frame support 4a are arranged. The sensors 6b . 7b . 8b and 9b are on the other hand, on the lower frame support 4b arranged. The sensor pairs 6 to 9 are each facing each other on the corresponding frame members 4a respectively. 4b next to each other and across with respect to the conveying direction (arrow 5 ) attached. In the figure, the sensor pairs 6 to 9 only sketched schematically and they can be designed both as a touching and as contactless sensors. The sensor pairs 7 to 9 are arranged in the region of the conveyor line, whereas the sensor pair 6 located outside this conveyor line.

Die 2 zeigt die Dickenmessvorrichtung aus der 1 in einer Vorderansicht. Der 2 ist deutlich zu entnehmen, dass die Platte 1 zwischen den Sensorpaaren 7 bis 9 hindurch gefördert wird. Die Förderanlage selbst, auf der Platte 1 aufliegt, ist in den Figuren aus Gründen einer vereinfachten und übersichtlichen Darstellung nicht gezeigt. Das Sensorpaar 6 befindet sich seitlich neben der Förderstrecke mit der Platte 1.The 2 shows the thickness measuring device from the 1 in a front view. Of the 2 it is clear that the plate 1 between the sensor pairs 7 to 9 is promoted through. The conveyor itself, on the plate 1 is not shown in the figures for the sake of a simplified and clear representation. The sensor pair 6 located at the side of the conveyor line with the plate 1 ,

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass zur Dickenmessung der Platte 1 eine Differenz der Abstandswerte der Sensorpaare 6 bis 9 zueinander und der Summe der Abstandswerte der einzelnen Sensoren eines Sensorpaares zu der Platte 1 gebildet wird. Hierbei dienen die Sensoren der Sensorpaare 7 bis 9 zur Ermittlung der jeweiligen Abstandswerte zu der jeweils zugewandten Oberfläche der Platte 1. Mittels des seitlich neben der Förderstrecke vorgesehenen zusätzlichen Sensorpaares 6 wird der Abstandswert der Sensorpaare 7 bis 9 ermittelt.The inventive method provides that for thickness measurement of the plate 1 a difference of the distance values of the sensor pairs 6 to 9 to each other and the sum of the distance values of the individual sensors of a sensor pair to the plate 1 is formed. Here are the sensors of the sensor pairs 7 to 9 for determining the respective distance values to the respectively facing surface of the plate 1 , By means of the side of the conveyor line provided additional sensor pair 6 becomes the distance value of the sensor pairs 7 to 9 determined.

Im Fall der baugleichen Ausführung aller Sensorpaare 6 bis 9 und der einer symmetrischen Anbringung aller Sensorpaare 6 bis 9 an den Rahmen 2 entspricht der Abstandswert des Sensorpaares 6 direkt den Abstandswerten der Sensorpaare 7 bis 9. In allen anderen Fällen sind entsprechende Korrekturparameter zu berücksichtigen.In the case of identical design of all sensor pairs 6 to 9 and that of a symmetrical attachment of all sensor pairs 6 to 9 to the frame 2 corresponds to the distance value of the sensor pair 6 directly to the distance values of the sensor pairs 7 to 9 , In all other cases, appropriate correction parameters must be taken into account.

Bei einer berührenden Messung, beispielsweise unter Verwendung von Messrollen als Sensoren, können die Messrollen des Sensorpaares 6 direkt gegeneinander bis zu einem Kontakt verfahren werden, um den Abstandswert zu ermitteln. Bei einer berührungslosen Messung, beispielsweise mittels Ultraschall- und/oder Lasersensoren, wird zwischen dem Sensorpaar eine Musterplatte (nicht gezeigt) bekannter Dicke eingefügt und der Abstandswert ergibt sich dann als Summe aus den Abständen der Sensoren 6a und 6b zu dieser Musterplatte und der Dicke der Musterplatte.In a touching measurement, for example using measuring rollers as sensors, the measuring rollers of the sensor pair 6 Move directly against each other up to a contact to determine the distance value. In a contactless measurement, for example by means of ultrasonic and / or laser sensors, a pattern plate (not shown) of known thickness is inserted between the sensor pair and the distance value is then obtained as the sum of the distances of the sensors 6a and 6b to this pattern plate and the thickness of the pattern plate.

Bei einer einseitigen Messung kann zur Definition des Normals ebenfalls eine Musterplatte neben der Förderstrecke vorgesehen sein. Im einfachsten Fall wird zur Normaldefinition die Fördervorrichtung herangezogen, auf der die Platte während der Förderung aufliegt.In a one-sided measurement, a pattern plate can be provided next to the conveyor line to define the standard also. In the simplest case, the normal definition of the conveyor is used, on which the plate rests during the promotion.

Da das Sensorpaar 6 außerhalb des Bereichs der Förderstrecke angeordnet ist, kann der Abstandswert für den Sensorabstand gleichzeitig mit der Ermittlung der Abstandswerte der Sensorpaare 7 bis 9 zu der Platte 1 ermittelt werden. Daraus ergeben sich folgende Vorteile. Durch Temperaturschwankungen können sich der Rahmen 2 und insbesondere die Stützen 3a und 3b unterschiedlich ausdehnen bzw. zusammenziehen. Hierdurch variiert aber der Abstandswert für die Sensorpaare 6 bis 9 in Abhängigkeit der Temperatur.Because the sensor pair 6 is arranged outside the range of the conveyor line, the distance value for the sensor distance can be simultaneously with the determination of the distance values of the sensor pairs 7 to 9 to the plate 1 be determined. This results in the following advantages. Temperature fluctuations can affect the frame 2 and in particular the supports 3a and 3b expand or contract differently. However, this varies the distance value for the sensor pairs 6 to 9 depending on the temperature.

Neben der Ausdehnung des Rahmens 2 können sich in Pneumatikzylindern, die beispielsweise für eine berührende Messung mittels Messrollen Anwendung finden, aufgrund der Temperaturschwankungen die Druckverhältnisse der eingesetzten Druckluft verändern. Dies führt in der Folge dazu, dass die wirksamen Kräfte ebenfalls variieren, mit denen die Messrollen an der Platte 1 anliegen und gegen die Platte 1 gepresst werden.In addition to the expansion of the frame 2 can change in pneumatic cylinders, which are used for example for a touching measurement using measuring rollers, due to the temperature fluctuations, the pressure conditions of the compressed air used. As a result, the effective forces also vary with which the measuring rollers on the plate 1 abut and against the plate 1 be pressed.

Erfindungsgemäß sind die Umgebungseinflüsse, insbesondere die Temperatur, die eine Auswirkung auf den Rahmen 2 und die gesamte Messanlage ausüben, für den Betrieb aller Sensoren der Sensorpaare 6 bis 9 identisch, so dass eine Auswirkung der Umgebungseinflüsse auf die Messgenauigkeit hierdurch deutlich vermindert oder eliminiert wird.According to the invention, the environmental influences, in particular the temperature, have an effect on the frame 2 and exercise the entire measuring system, for the operation of all sensors of the sensor pairs 6 to 9 identical, so that an effect of the environmental influences on the measurement accuracy is thereby significantly reduced or eliminated.

Ferner entfällt eine Ermittlung des Abstandswertes der Sensorpaare 7 bis 9 mittels dieser Sensorpaare selber, wodurch eine Messung bzw. Kalibrierung auch bei Endlossträngen oder an vereinzelten Platten 1 möglich ist, deren Abstand oder Lücke zwischen den einzelnen Platten 1 zu gering ist, um eine zuverlässige Messung zu ermöglichen.Furthermore, a determination of the distance value of the sensor pairs is omitted 7 to 9 by means of these sensor pairs themselves, whereby a measurement or calibration also in endless strands or on individual plates 1 possible is their distance or gap between each plate 1 is too low to allow a reliable measurement.

Claims

Method for measuring the thickness of a plate ( 1 ), which is conveyable during a manufacturing process along a conveyor line, wherein the thickness value of the plate ( 1 ) from a difference of a distance value from at least one first sensor ( 7a . 8a . 9a ) to a defined in relation to the conveyor line normal and a distance value of the first sensor ( 7a . 7b . 8a ) to the facing surface of the plate ( 1 ) is determined in the region of the conveyor line, wherein for determining the distance value of the first sensor ( 7a . 8a . 9a ) to the defined normal at least one additional second sensor ( 6a ) is provided such that from the distance value of the second sensor ( 6a ) to the normal of the distance value of the first sensor ( 7a . 8a . 9a ) is derived to the normal, characterized in that the second sensor is provided outside the range of the conveyor line.

A method according to claim 1, characterized in that the normal to the first sensor ( 7a . 8a . 9a ) side facing away from the conveyor line is defined.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one first sensor ( 7a . 7b . 8a ) and the at least one second sensor ( 6a ) one more sensor each ( 7b . 8b . 9b . 6b ) is assigned opposite, so that in each case a sensor pair ( 7 . 8th . 9 . 6 ) is formed.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the thickness value of the plate ( 1 ) from the difference of the distance value of the second sensor pair ( 6 ) to each other and a sum of the distance values of each of the first two sensors ( 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) to the respective facing surface of the plate ( 1 ) is determined in the region of the conveyor line.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the distance value determination for the first sensor ( 7a . 8a . 9a ) or the first sensor pair ( 7 . 8th . 9 ) and the distance value determination for the second sensor ( 6a ) or the second sensor pair ( 6 ) at the same time.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plurality of sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) performs a non-contact distance value determination.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one of the plurality of sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) performs a touching distance value determination.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) are aligned perpendicular to the conveyor line.

Device for carrying out a method according to one of Claims 1 to 8 for measuring the thickness of a plate ( 1 ), which is conveyable along a conveyor line during a production process, with at least one first sensor ( 7a . 8a . 9a ), which is arranged in a region of the conveyor line, characterized in that at least one additional second sensor ( 6a ) is arranged outside the region of the conveyor line.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the at least one first sensor ( 7a . 8a . 9a ) and the at least one additional second sensor ( 6a ) on a frame ( 2 ) with a first frame girder ( 4a ) are provided, which is arranged on one side of the conveying path.

Apparatus according to claim 10, characterized in that each of the sensors ( 7a . 8a . 9a . 6a ) associated with another sensor ( 7b . 8b . 9b . 6b ) on a second frame girder ( 4b ) is provided, which is arranged on the opposite side of the conveying path.

Device according to claim 11, characterized in that the two frame supports ( 4a . 4b ) are arranged parallel to each other.

Device according to one of claims 11 or 12, characterized in that the of the frame girders ( 4a . 4b ) spanned plane is oriented vertically with respect to the conveyor line.

Device according to one of claims 9 to 13, characterized in that at least one of the plurality of sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) has a measuring roller.

Device according to one of claims 9 to 14, characterized in that at least one of the plurality of sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) is a laser sensor.

Device according to one of claims 9 to 15, characterized in that at least one of the plurality of sensors ( 6a . 6b . 7a . 7b . 8a . 8b . 9a . 9b ) is an ultrasonic sensor.