DE19549089A1 - Log measuring appts. for measuring timber trunks before sawing - Google Patents
Log measuring appts. for measuring timber trunks before sawingInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Vermessung von Baumstämmen von denen in einer Sägeanlage ein Mittenblock oder ein Mittenstück hergestellt werden soll. Unter "Mittenblock" bzw. "Mittenstück" wird ein Langholzstück verstanden welches vier bzw. zwei in Längsrich tung sich erstreckende, ebene Seitenflächen, und zwei Stirn flächen aufweist, die, gleich den Querschnittsflächen, vier Ecken aufweisen und beim Mittenblock die Form eines Quadrats oder Rechtecks haben. Zweck der Vermessung ist die Unterlage für eine Optimierungsberechnung in einer Datenverarbeitungsan lage zu schaffen.The invention relates to a method and a Arrangement for measuring tree trunks of which in one Sawing system produced a center block or a center piece shall be. Under "Center block" or "Center piece" is a Langholzstück understood which four or two in the longitudinal direction tion extending, flat side surfaces, and two forehead has areas that, equal to the cross-sectional areas, four Have corners and the shape of a square in the middle block or have a rectangle. The purpose of the measurement is the underlay for an optimization calculation in a data processing application able to create.
Es ist bekannt, einen Baumstamm vor dem Sägen zu vermes sen, auf Grundlage der erhaltenen Werte in einer Datenverar beitungsanlage die optimale Sägelage des Stammes zu ermitteln, und diesen durch Seitenverschiebung gegenüber des Sägeanalage (oder umgekehrt) in diese Lage zu bringen.It is known to measure a tree trunk before sawing based on the values obtained in a data processing processing system to determine the optimal sawing position of the trunk, and this by shifting to the side of the sawing system (or vice versa) in this position.
In SE-A-500 026 wird ein Verfahren und eine Anordnung be schrieben, wo ein Baumstamm vor der Bearbeitung zu einem Mit tenstück (das zwei gesägte und zwei unbearbeitete Längsflächen aufweist) derart vermessen wird, daß von einem oder von zwei Paaren berührungsfreier Abstandmeßgeräte die Lage von zwei oder von vier vereinzelnten, auf der Stammoberfläche beider seits einer Bezugslinie gelegenen Messpunkten ermittelt wird. Auf Grund der festgestellten Lagen wird in einer Datenverar beitungsanlage ein Kreis berechnet, der annähernd der Mantel fläche, bzw. dem Umfang einer Querschnittsfläche des Baumstam mes entspricht. Daraufhin wird die Seitenverschiebung ermit telt, die gegebenfalls erforderlich ist, um beim Sägen ein Mittenstück mit maximaler Ausbeute zu erhalten.SE-A-500 026 describes a method and an arrangement wrote where a tree trunk before processing to a mit tenstück (the two sawn and two unprocessed longitudinal surfaces has) is measured such that one or two Pairs of non-contact distance measuring devices the position of two or of four isolated ones, on the trunk surface of both is measured on the basis of a reference line. On the basis of the determined locations, data is processed processing system calculates a circle that approximates the jacket area, or the extent of a cross-sectional area of the tree trunk corresponds to. The side shift is then determined telt, which may be necessary to a while sawing Obtain centerpiece with maximum yield.
Soll ein Mittenblock hergestellt werden, wird das Meß- und Sägeverfahren wiederholt nachdem das Mittenstück um 90° um seine Längsachse herum gedreht worden ist.If a center block is to be produced, the measuring and sawing process repeated after the center piece by 90 ° its longitudinal axis has been turned around.
Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe ein Verfahren und eine Anordnung zu schaffen die es ermöglichen die optimale Lage eines Mittenblocks (sowie eines Mitten stücks) innerhalb eines Baumstammes in einer einzigen Opera tion, und mit erhöhter Genauigkeit, zu ermitteln, dank besse rer Annäherung der Meßwerte an die tatsächliche Form des Stam mes als wenn der ganze Querschnittsumfang des Stammes einem einzigen Vollkreis angenähert wird.The present invention sets itself the task To create methods and an arrangement that make it possible the optimal location of a center block (as well as a center pieces) within a tree trunk in a single opera tion, and with increased accuracy, thanks to better rer approximation of the measured values to the actual shape of the stem mes as if the entire cross-sectional circumference of the trunk one single full circle is approximated.
Während gemäß der oben genannten bekannten Lösung ein Zentrieren des künftigen Mittenstückes gegenüber dem Baumstamm bloß in Seitenrichtung vorgesehen ist, wird erfindungsgemäß in einer einzigen Operation Zentrierung sowohl in Seiten-, als auch in Höhenrichtung erreicht.While according to the above known solution Center the future center piece opposite the tree trunk is provided only in the lateral direction, according to the invention in a single operation centering in both side and also reached in the height direction.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß für das Zentrieren eines Mittenblocks in einem Baumstamm bloß dieje nigen Teile der Mantelfläche des Baumstamms von entscheidender Bedeutung sind, die sich in unmittelbarer Nachbarschaft der Längskanten (der vier Ecken in den Stirn- oder Querschnitts flächen) des Mittenblocks befinden. Diejenigen Abschnitte, "Zwischenabschnitte", der Mantelfläche des Stammes, die zwi schen zwei benachbarten Längskanten, gleich Nachbarecken in den Stirn- und Querschnittsflächen des Mittenblocks, liegen, werden ja jedenfalls mehr oder minder weggeschnitten, so daß ihre Form uninteressant ist.The invention is based on the knowledge that for Centering a center block in a tree trunk is just that some parts of the outer surface of the tree trunk are of crucial importance Meaning that are in the immediate vicinity of the Longitudinal edges (of the four corners in the forehead or cross-section areas) of the center block. Those sections "Intermediate sections", the outer surface of the trunk, the two between two adjacent longitudinal edges, like neighboring corners in the end and cross-sectional areas of the center block, are cut away more or less, so that their shape is uninteresting.
Da, wie bekannt, jeder abgeschnittene Baumstamm im Prin zip konisch ist mit einer breiteren Stirnfläche am Wurzelende und einer schmäleren Stirnfläche am Gipfelende, sind es in den meisten Fällen (wie bei bloß mäßiger Krümmung des Stammes, oder beim Krummsägen des Stammes) die Verhältnisse an der Gipfel stirnfläche, die für die Unterbringung des Mittenblockes in nerhalb des Baumstammes ausschlaggebend sind, da ja der Mit tenblock entlang seiner ganzen Länge den gleichen Querschnitt wie auf der Stirnfläche aufweisen muß.There, as is known, every cut tree trunk in the Prin zip is conical with a wider face at the root end and a narrower end face at the summit end, there are in the in most cases (such as when the trunk is only moderately curved, or sawing the trunk) the conditions at the summit face, which is used to accommodate the center block in are crucial within the tree trunk, since the Mit ten block the same cross-section along its entire length as must have on the end face.
Um sicherere Meßergebnisse zu erhalten, ist es angezeigt auf an und für sich bekannte Weise nicht nur die Gipfelstirn fläche, oder einen einzigen Querschnitt in ihrer Nähe, sondern mehrere Querschnitte im Bereich des Gipfelendes des Stammes zu vermessen. It is advisable to obtain more reliable measurement results in a way that is known per se, not just the top of the summit area, or a single cross section near it, but several cross sections in the area of the top of the trunk measured.
Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die in den ange schlossenen Patentansprüchen angeführten Kennzeichen. Das die Erfindung auszeichnende Merkmal ist somit der Umstand, daß man, anstatt den ganzen Umfang einer Stirn- oder Querschnitts fläche des Baumstammes an einen einzigen Vollkreis zu appro ximieren (der natürlich einen einzigen Radius und einen einzi gen Krümmungsmittelpunkt aufweist), vier gesonderte Abschnitte am Stammumfang ("Eckabschnitte" im folgenden) vermeßt, die sich in vorbestimmtem Umfang beiderseits jeder Längskante des Mittenblockes, d. h. jeder Ecke im Querschnitt, erstrecken ohne miteinander zusammenzuhängen, wobei jeder Meßabschnitt an ei nen Kreisbogen beschränkten Umfangs angenähert wird (der je weils einen eigenen Radius und/oder einen eigenen Krümmungs mittelpunkt aufweisen kann).The invention is characterized by the in the enclosed patent claims. That the Characteristic of the invention is thus the fact that one, rather than the entire circumference of a forehead or cross-section surface of the tree trunk to a single full circle ximize (of course a single radius and a single towards the center of curvature), four separate sections at the trunk circumference ("corner sections" below) which to a predetermined extent on both sides of each longitudinal edge of the Center block, d. H. each corner in cross section, extend without to be related to each other, with each measuring section on egg NEN circular arc of limited scope is approximated (which ever because of its own radius and / or its own curvature may have center).
Wie bereits erwähnt, wird die Messung hierbei mit Vorteil wiederholt durchgeführt, d. h. in mehreren Querschnittsebenen innerhalb eines bestimmten Längenabschnittes, von z. B. 50 cm, am Gipfelende des Stammes, und zwar vorzugsweise in an sich bekannter Weise während der Baustamm auf einem Förderer durch die Meßanlage hindurch gefördert wird. Hierbei kann zweckmäßi ges Filtrieren in Längsrichtung, und zweckmäßige Analyse der Entwicklung der Eckenabstände vom Gipfelende in Richtung zum Mittenabschnitt bzw. Wurzel ende des Baumstammes hin durchge führt werden. In der Datenverarbeitungsanlage wird dann ein repräsentativer Wert für den betreffenden Kreisbogen auf Grund aller durchgeführten Messungen ermittelt.As already mentioned, the measurement is advantageous here performed repeatedly, d. H. in several cross-sectional levels within a certain length, e.g. B. 50 cm, at the top of the trunk, preferably in itself known way through the construction trunk on a conveyor the measuring system is conveyed through. This can be convenient filtering in the longitudinal direction, and appropriate analysis of the Development of the corner distances from the summit end towards Middle section or root end of the tree trunk through leads. Then in the data processing system representative value for the circular arc in question of all measurements carried out.
Unter "Eckenabstand" wird der kleinste Abstand zwischen der Mantelfläche des Stammes und der Längskante des Mitten blockes (= einer Ecke in einem Querschnitt) verstanden. Das Ausmaß des Eckenabstandes kann zweckmäßiger Weise durch die Länge desjenigen Teiles einer über die betreffende Ecke hinaus verlängerten Diagonale im Querschnitt des Mittenblockes aus gedrückt werden, der sich zwischen der Ecke und der Mantelflä che erstreckt. Zufolge der bereits erwähnten, im Prinzip ko nischen Form des Stammes vergrößern sich alle diese Abstände wenn der Stamm nicht schief am Förderer liegt.The "Corner distance" is the smallest distance between the outer surface of the trunk and the longitudinal edge of the middle blockes (= a corner in a cross section) understood. The The extent of the corner distance can be conveniently determined by the Length of that part of one beyond the corner in question extended diagonal in the cross section of the center block pressed between the corner and the mantle che extends. Due to the already mentioned, in principle ko The shape of the trunk increases all of these distances if the trunk is not crooked on the conveyor.
Als berührungsfreie Abstandmeßgeräte können mit Vorteil z. B. Geräte des Typs angewandt werden, die unter der Bezeich nung "Opcon 400 DynaVision" von dem Unternehmen Eaton Corpora tion, Everett, U.S.A. vertrieben werden. Diese Abstandmeßgerä te enthalten sechzehn in gegenseitigen Abständen von 25 mm in einer Reihe angeordnete Laser die Licht in bestimmter Reihen folge aussenden. In der Mitte der Reihe befindet sich eine Lücke zwischen den Lasern, in der ein lageempfindlicher Sen sor (CCD) angeordnet ist, der mittels Triangulierung den Ab stand zu der Fläche mißt, an der der Laserstrahl reflektiert wird.As non-contact distance measuring devices can be advantageous e.g. B. devices of the type are used, which are designated under the designation "Opcon 400 DynaVision" from the company Eaton Corpora tion, Everett, U.S.A. This distance measuring device te contain sixteen spaced 25 mm apart Lasers arranged in a row light in certain rows send out. There is one in the middle of the row Gap between the lasers, in which a position sensitive sen sor (CCD) is arranged, the Ab stood to the area where the laser beam reflects becomes.
In der vorliegenden Beschreibung und in den angeschlosse nen Patentansprüchen wird die Emission eines einzelnen Lasers als "Meßstrahl" bezeichnet, und eine Vielzahl derartiger, ne beneinander verlaufender Strahlen als "Meßstrahlenbündel".In the present description and in the connected The emission of a single laser becomes a patent claim referred to as "measuring beam", and a variety of such, ne juxtaposed rays as a "measuring beam".
Die Erfindung soll nun anhand eines Ausführungsbeispiels gemäß den angeschlossenen schematischen Zeichnungen näher er läutert werden. Fig. 1 ist die Vorderansicht einer erfindungs gemäßen Anordnung in der ein zu vermessender Baumstamm einge legt ist, und Fig. 2 zeigt einen Teil der Fig. 1 in größerem Maßstab.The invention will now be explained in more detail using an exemplary embodiment according to the attached schematic drawings. Fig. 1 is a front view of an arrangement according to the Invention in which a tree trunk to be measured is inserted, and Fig. 2 shows part of Fig. 1 on a larger scale.
Auf einem Längsförderer 10 befindet sich ein Baumstamm 11 der eine Mantelfläche 11a und eine Gipfelstirnfläche 11b auf weist. In einer nicht dargestellten Sägeanlage soll aus dem Stamm 11 auf wirtschaftlichste Weise ein Mittenblock 12 her gestellt werden. Der Mittenblock weist einen unveränderlichen, mit der Stirnfläche übereinstimmenden Querschnitt in Form ei nes Rechtecks auf der vier Ecken A, B, C, D und zwei Diagonalen M,N aufweist, die sich in einem Mittelpunkt O kreuzen och de ren Verlängerungen M′, N′ sich über die Ecken A, B, C, D hinaus erstrecken.On a longitudinal conveyor 10 there is a tree trunk 11 which has a lateral surface 11 a and a top end surface 11 b. In a sawing system, not shown, a center block 12 is to be made from the trunk 11 in the most economical manner. The center block has an invariable cross-section corresponding to the end face in the form of a rectangle on the four corners A, B, C, D and two diagonals M, N, which intersect at a center O or their extensions M ′, N 'Extend beyond the corners A, B, C, D.
Im dargestellten Beispiel ist der Mittenblock in drei ne beneinander gelegene Teile aufgeteilt, bzw. soll so in der Sä geanlage aufgeteilt werden, was jedoch vom Standpunkt der vor liegenden Erfindung belanglos ist.In the example shown, the center block is in three ne parts lying next to each other, or should be in the sow plant can be divided, however, from the standpoint of before lying invention is irrelevant.
Der Stamm 11 wird vom Längsförderer 10 winkelrecht zur Zeichenebene durch eine Meßanlage hindurch gefördert, welche im dargestellten Beispiel aus zwei berührungsfreien Meßgeräten 13, 14 des oben angeführten Typs besteht, die an entgegenge setzten Seiten des Stammes 11 gegenüber einander angeordnet sind. Übersichtlichkeits halber sind in Fig. 1 bei jedem Ab standmeßgerät bloß Strahlen von 4 + 4 Lasern eingezeichnet. Die Abstandmeßgeräte 13, 14 sind so untergebracht, daß die Lücken 13′′, 14′′ zwischen den Lasern gegenüber den Zwischenab schnitten 11c, 11c′ des Stammes 11 liegen.The trunk 11 is conveyed from the longitudinal conveyor 10 at right angles to the drawing plane through a measuring system, which in the example shown consists of two non-contact measuring devices 13 , 14 of the type mentioned above, which are arranged opposite one another on sides of the trunk 11 . For the sake of clarity, only beams of 4 + 4 lasers are shown in FIG. 1 for each measuring device. The distance measuring devices 13 , 14 are housed so that the gaps 13 '', 14 '' between the lasers compared to the Zwischenab cut 11 c, 11 c 'of the trunk 11 .
Die aus den Abstandmeßgeräten 13, 14 ausgehenden Meß strahlenbündel sind im dargestellten Beispiel parallel mitein ander, und auch die Meßstrahlen innerhalb eines Meßstrahlen bündels verlaufen parallel miteinander. Die Meßstrahlen tref fen die Mantelfläche 11a in je einem Meßpunkt wie 13a. Die Meßpunkte liegen am Baumstamm in einer ununterbrochenen Reihe von begrenzter Erstreckung wie 113 (= Eckenbereich), die aus zwei Teilmeßbereichen wie 113′, 113′′ besteht, je einem beider seits einer Stelle wie A′ an der Mantelfläche 11a, in welcher die Diagonalenverlängerung M′ die Mantelfläche 11a durch dringt.The outgoing from the distance measuring devices 13 , 14 measuring beams are in the example shown parallel mitein other, and also the measuring beams within a measuring beam run parallel to each other. The measuring beams hit the lateral surface 11 a at a measuring point such as 13 a. The measuring points are on the tree trunk in an uninterrupted series of limited extent such as 113 (= corner area), which consists of two partial measuring areas such as 113 ', 113'' , one on both sides of a point like A' on the lateral surface 11 a, in which the Diagonal extension M 'penetrates the lateral surface 11 a.
Die Länge der Eckenbereiche ist von der Breite e der Meßstrahlenbündel in der Querschnittsebene abhängig, und wird vorzugsweise so gewählt, daß ihr Winkelausmaß β, β′ an jeder Seite der Diagonale, gemessen vom Diagonalenschnittpunkt O, in der Größenordnung von 15° bis 25° liegt. Es ist unwesentlich ob sich in den beiden Teilmeßbereichen 113′, 113′′, d. h. bei derseits der Stellen wie A′, genau die gleiche Anzahl von Meß punkten befindet, oder nicht. Der Abstand P zwischen der Ecke A und dem Punkt A′ auf der Diagonalenverlängerung M′ ist der oben erwähnte Eckenabstand.The length of the corner areas depends on the width e of the measuring beam in the cross-sectional plane, and is preferably chosen so that its angular extent β, β 'on each side of the diagonal, measured from the diagonal intersection O, is in the order of 15 ° to 25 ° . It is immaterial whether there are exactly the same number of measuring points in the two partial measuring areas 113 ', 113 '', ie on the other side of the points like A', or not. The distance P between the corner A and the point A 'on the diagonal extension M' is the above-mentioned corner distance.
Im dargestellten Beispiel werden je zwei in lotrech ter Richtung benachbarte Eckenbereiche von je einem Abstand meßgerät des Typs erfaßt, der in der Mitte eine Lücke 13′′, 14′′ aufweist, so daß die betreffenden zwei Eckenbereiche voneinan der getrennt sind. Es können jedoch auch solche Abstandmeßge räte in anderer Anzahl, oder berührungsfreie Abstandsmeßge räte anderer Beschaffenheit, angewandt werden. So kann z. B. die Anordnung gemäß Fig. 1 mit einem weiteren Paar gleicharti ger Abstandsmeßgeräte mit lotrechter Meßrichtung ergänzt werden, oder es können drei Abstandmeßgeräte in 120°-Winkelabständen angewandt werden, oder vier Abstandmeßgeräte ohne Lücken mit entlang der Diagonalen M, N verlaufenden Meßrichtungen.In the example shown, two corner areas adjacent in perpendicular direction are each detected by a distance measuring device of the type which has a gap 13 '', 14 '' in the middle, so that the two corner areas in question are separated from one another. However, such devices can also be used in a different number, or non-contact devices of a different nature can be used. So z. B. the arrangement of FIG. 1 can be supplemented with a further pair of identical distance measuring devices with vertical measuring direction, or three distance measuring devices can be used at 120 ° angular intervals, or four distance measuring devices without gaps with measuring directions running along the diagonals M, N.
Ausgehend von jeder Meßpunktreihe wie 113 wird in einer nicht dargestellten Datenverarbeitungsanlage ein Kreisbogen ermittelt, der eine sehr enge Annäherung an den betreffenden Eckenbereich an der Mantelfläche 11a bildet. Je nach der Form des Umfanges der Querschnittsfläche des Stammes kann dieser Kreisbogen bei jedem der vier Eckenbereiche einen anderen Ra dius und/oder eine andere Mittelpunktslage aufweisen. Das Maß der Übereinstimmung des angenäherten Kreisbogens mit der tat sächlichen Form des Baumstammes hängt von der Anzahl und Dich te der Meßpunkte ab.Starting from each row of measurement points such as 113 , a circular arc is determined in a data processing system (not shown), which forms a very close approximation to the relevant corner area on the lateral surface 11 a. Depending on the shape of the circumference of the cross-sectional area of the trunk, this circular arc can have a different radius and / or a different center position at each of the four corner regions. The degree of agreement of the approximate circular arc with the actual shape of the tree trunk depends on the number and density of the measuring points.
Ausgehend von der ermittelten Form und Lage der Eckenbe reiche wird in der Datenverarbeitungsanlage der Wert der Ver schiebung des Stammes gegenüber der Sägeanlage (oder umge kehrt) ermittelt, die gegebenenfalls erforderlich ist um den Mittenblock in die gewünschte Lage innerhalb des Baumstammes zu bringen, z. B. in die zentrierte Lage in der alle vier Ec kenabstände gleich groß (und minimal) sind. Dieser Wert kann dann z. B. zur automatischen Durchführung der Verschiebung an gewandt werden.Based on the determined shape and location of the corners the value of Ver shifting the trunk relative to the sawing system (or vice versa) returns) determined, which may be necessary around the Center block in the desired position within the tree trunk to bring z. B. in the centered position in which all four Ec The center distances are the same (and minimal). This value can then z. B. to automatically carry out the shift be turned.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
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1996
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: REMA CONTROL AB, VAESTERAAS, SE |
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |