DE2615143A1

DE2615143A1 - Einrichtung zur dickenmessung

Info

Publication number: DE2615143A1
Application number: DE19762615143
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Albrecht
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-04-07
Filing date: 1976-04-07
Publication date: 1977-10-20
Also published as: JPS52123648A

Description

Einrichtung zur Dickenmessung
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Dickenmessung von längs einer Förderbahn bewegten Gegenständen, insbesondere von Baumstämmen oder Balken, mit einer Reihe von aus Sendern und jeweils zugeordnetem Empfänger bestehenden Lichtschranken zur Bildung eines die Förderbahn kreuzenden Lichtvorhanges, bei der die Zahl der unterbrochenen Lichtschranken als Naß für die Dicke dient.
Lichtschranken zur Messung von z.R. des Durchmessers von Baumstämmen sind seit langem in manigfacher Ausführung bekannt, sei es, daß der Lichtvorhang durch eine bewegte Optik (vgl. z.B.
DAS 1 297 005, 1 209 314) oder durch eine Vielzahl von nebeneinander angeordneten Lichtschranken (vgl. z.B. Einleitung der DAS 1 297 004) erzeugt wird. In allen Fällen dient die Zahl der unterbrochenen Lichtschranken als Maß für die Dicke. Von einer derartigen bekannten Anordnung wird beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung ausgegangen.
Bei den heute immer mehr gesteigerten GenauigKeitsanforderungen ist man gezwungen, mit immer enger aneinanderliegenden Lichtschranken zu arbeiten. Infolge des auch mit teuersten Optiken kaum auszuschließenden Streubereichs jedes Senders ist aber auch dieses Verfahren begrenzt, vor allem bei größeren Abständen zwischen Sender und Empfänger.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Anordnung der eingangs genannten Art so auszubj.lden, daß trotz Verwendung von relativ einfachen Sendern mit verhältnismäßigem Streubereich eine sichere und definierte Messung mit relativ dicht beieinanderliegenden Empfängern möglich ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Synchronisierschaltung zur zyklischen Ansteuerung der einzelnen Lichtschranken nacheinander mit einer im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit des Gegenstandes hohen Zyklusgeschwindigkeit gelöst.
Auf diese Weise bleibt die Streuung des Lichtsenders wirkungslos, da die nicht angesteuerten Empfänger trotz des Lichteinfalles kein Ausgangssignal abgeben; die Meßgenauigkeit wird aber dabei praktisch nicht verringert, wenn die Ansteuerfrequenz hoch im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit gewählt wird.
Schaltungstechnisch relativ einfach läßt sich die Synchronisierung durch ein getaktetes Schieberegister lösen, an dessen Ausgänge jeweils parallel Sender und zugeordnete Empfänger angeschlossen sind. Die Dickenmessunz selbst kann dann einfach durch einen parallel an die Ausgänge der Empfänger angeschlossenen Zähler vorgenommen werden, der ebenfalls durch das Schieberegister synchronisiert ist.
Um die Genauigkeit der Messung zu erhöhen, kann es auch vorteilhaft sein, mehrere gegeneinander versetzte Reihen von Lichtschranken vorzusehen oder Sender und Empfänger auf der gleichen Seite der Förderbahn vorzusehen und auf der Gegenseite einen Spiegel anzuordnen. Diese Variante hat den Vorteil der leichteren Justierung von Sender zu Empfänger, obwohl bei der erfindungsgemäßen Lösung dieses Problem nicht besonders kritisch ist, da ja nur jeweils ein Empfänger angesteuert wird.
Besonders einfach läßt sich vom Aufwand her die Anordnung realisieren, wenn in den Sendern Lumineszenzdioden verwendet werden.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels sei die Erfindung näher erläutert; es zeigen: Figur 1 ein Prinzipbild der Meßanordaung und Figur 2 ein Prinzipschaltbild der Meßvorrichtung, Auf der einen Seite einer nicht gezeigten Förderbahn ist eine Sendersäule 1 gezeigt, die aus einer Reihe von übereinander angeordneten Sendern x1 bis xn besteht. Auf der gegenüberliegenden Seite der Förderbahn ist eine Empfängersäule 2 angeordnet, die aus übereinanderliegenden Empfängern y1 bis y, besteht.
Jeweils eine Lichtschranke wird durch einen Sender, z.B.
und durch den zugeordneten Empfänger, z.B. y, gebildet. Wie aus der Zeichnung ersichtlich, besitzt jeder Sender einen beträchtlichen Streubereich (WinkeloC ), der dazu führt, daß durch einen Sender mehrere Empfänger mit Licht beaufschlagt werden. Ohne die nachstehend beschriebenen Schaltungsmaßnahmen wäre also die Messung der Höhe H des Meßob3ektes 3 immer mit diesem durch den Streubereich bedingten Fehler behaftet.
Diese Fehlmessung wird verhindert, wenn Jeweils Sender und zugeordneter Empfänger synchron angesteuert werden, d.h., wenn jeweils nur ein Sender und ein Empfänger wirksam sind.
Wie aus Figur 2 ersichtlich, sind die einzelnen Sender x1 bis xn über UND-Gatter 4 an ihre Versorgungsquelle 6 angeschlossen. Ferner ist der andere Eingang jedes UND-Gatters 4 mit einem der Ausgänge eines Schieberegisters mit n-Stellen verbunden. Wird durch einen Taktgeber 7 mit einem Takt von z.B. 50 kHz ein Bit durch die n-Stellen des Schieberegisters geschoben, so werden in diesen Takt nacheinander die einzelnen Sender x1 bis xn freigegeben.
Den einzelnen Empfängern y1 bis Yn sind UND-Gatter 5 nachgeschaltet, die ebenfalls in gleicher Weise an das Schieberegister 8 angeschlossen sind, so daß jeweils mit dem zugeordneten Sender auch das Ausgangssignal des zugeordneten Empfängers freigegeben wird.
Die Ausgänge aller UND-Gatter 5 sind zusammengefaBt und liegen am Eingang eines Zählers 9, der ebenfalls vom Schieberegister 8 synchronisiert wird. Sei z.B. angenommen, daß 100 Sender und Empfänger vorgesehen sind und der Zähler 9 als Rückwärtszähler ausgebildet und auf 100 voreingestellt ist, so wird nach einem Durchlauf des Schieberegisters der Zählerstand auf Null zurück gestellt sein. Nimmt man nun an, daß sich im Bereich zwischen Zähler und Empfänger ein Gegenstand befindet, der eine Reihe von Lichtschranken unterbricht, so wird der Zahler 9 nicht auf Null zurUckgestellt sein, sondern auf ein. Zahl, die der Zahl der unterbrochenen Lichtschranken entspricht. Diese Zahl kann dann als Maß für die Dicke in eine Anzeige 10 übernommen werden oder einem nicht gezeigten Drucker zugeführt werden. Da die Messung laufend wiederholt wird, lassen sich relativ sichere Aussagen gewinnen bzw. können schon geringe Veränderungen in der Breite des Gegenstandes während des Durchlaufes sicher und rasch erfaßt werden.
6 Patentansprüche 2 Figuren L e e r s e i t e

Claims

Patentansrüche 1. Einrichtung zur Dickenmessung von längs einer Förderbahn bewegten Gegenständen, insbesondere von Baumstämmen, mit einer Reihe von aus Sendern und jeweils zugeordretem Empfänger bestehenden Lichtschranken zur Bildung eines die Förderbahn kreuzenden Lichtvorhanges, bei der die Zahl der unterbrochenen Lichtschranken als Maß für die Dicke dient, gekennzeichnet durch eine Synchronisierschaltung (7, 8) zur zyklischen Ansteuerung der einzelnen Lichtschranken (xm, Ym) nacheinander mit einer im Verhältnis zur Fördergeschwindigkeit des Gegenstandes (3) hohen Zyklusgeschwindigkeit.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein getaktetes Schieberegister (8) mit jeweils parallel an Sender (xm) und Empfänger (ym) ) ange.qchlossenen Ausgängen.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen parallel an die Ausgänge der Empfänger (Ym) angeschlossenen Zähler (9) der ebenfalls durch das Schieberegister (8) synchronisiert ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere gegeneinander versetzte Reihen von Lichtschranken vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch auf der gleichen Seite der Förderbahn angeordnete Sender und Empfänger und durch einen auf der Gegenseite angeordneten Spiegel.
6. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Verwendung von Lumineszenzdioden in den Lichtschranken.