DE3317342C2

DE3317342C2 -

Info

Publication number: DE3317342C2
Application number: DE19833317342
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: MASCHINENFABRIK ESTERER AG 8262 ALTOETTING DE
Current assignee: MASCHINENFABRIK ESTERER AG 8262 ALTOETTING DE
Priority date: 1983-05-11
Filing date: 1983-05-11
Publication date: 1988-11-10
Also published as: AT391027B; FR2545924A1; FR2545924B1; ATA303583A; DE3317342A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bekannten Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 werden die Abbildungen für die beiden Waldkantenpaare jeweils unter der gleichen Betrachtungs richtung von einer gemeinsamen Aufnahmeeinrichtung im Wechselbetrieb der Beleuchtung von der einen und von der anderen Holzseite her hergestellt (US 38 86 372). Die auf diese Weise erzielbare Genauigkeit der Abstandsmessung ist ungenü gend, und es ergeben sich insbesondere Fehlmessungen, wenn die die beleuchtete Flachseite begrenzenden Wald kanten von der Bezugsebene einen größeren Abstand haben als die die andere Flachseite begrenzenden Waldkanten. Solche von der Aufnahmeeinrichtung her gesehen als "Hinterschneidungen" zu bezeichnenden Verläufe der Kan tenflächen des Holzes sind nicht richtig erfaßbar. Dies ist besonders im Zusammenhang mit der Bearbeitung von Kernbrettern oder -bohlen schwerwiegend, von denen feststeht, daß sie nicht gekappt zu werden brauchen, um ein über die volle Länge nutzbares Brett zu erhalten, die aber bei Anwendung des bekannten Verfahrens trotz dem gewendet werden müssen, um die Waldkanten mit dem oft nur geringfügig größeren Abstand von der Bezugsebene bzw. der Holzoberfläche mit der etwas schmaleren nutzbaren Holzbreite in den Strahlengang der Beleuchtungseinrich tung zu bringen und so die Vermessung zu ermöglichen.

Den gleichen Nachteil hat auch ein weiteres Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, das durch die DE-OS 28 43 257 bekanntgeworden ist. Bei diesem bekannten Ver fahren werden durch Beleuchtung der einen Holz-Flachseite von der einen und der anderen Holzseite her jeweils mit Licht von unterschiedlicher Frequenz und Herstellen der Ab bildungen unter Einschaltung von Farbfiltern nur die an die be leuchtete Flachseite angrenzenden Holzkanten erfaßt und hinsichtlich ihres Abstandes von der Bezugsebene vermessen.

Es ist auch bereits ein Verfahren bekannt, bei dem die Waldkanten eines Holzes mit gegenüberliegenden Flach seiten im Stillstand des Holzes vermessen werden (US 41 23 169). Hierfür wird in zur Längsachse des Holzes senkrechten Meßebenen, die über die Holzlängen im Abstand hintereinander angeord net sind, jeweils ein zu den Flachseiten senkrechter Licht strahl quer über das Holz bewegt und das von dem finger artigen Lichtstrahl reflektierte Licht jeweils von Auf nahmeeinrichtungen empfangen, die auf der einen und auf der anderen Holzseite angeordnet sind und die obere Holz seite des auf einer Auflage ruhenden Holzes schräg von oben her betrachten. Die Aufnahmeeinrichtungen sind so einge richtet, daß jede von ihnen die obere Holz-Flachseite und die ihr zugewendete Waldkante "sieht". Durch Kombination der Lichtimpulse, die von den Aufnahmeeinrichtungen auf der Holzfläche beim Darüberstreichen des senkrechten Licht fingers ermittelt werden, wird die Information hinsichtlich der Lage der Waldkanten erhalten. Das bekannte Verfahren erfordert zu seiner Durchführung einen hohen baulichen Auf wand und ist ebenfalls mit dem Nachteil behaftet, daß Hin terschneidungen nicht erkannt werden können, so daß das Holz zur Vermessung stets mit der schmaleren Flachseite nach oben gewendet aufgelegt werden muß. Auch dann kann es bei kritischen Hölzern vorkommen, daß bei oben liegen der schmalerer Flachseite streckenweise entlang einer Wald kante Hinterschneidungen auftreten, die nicht erfaßt werden und deswegen bei der anschließenden Seitenbearbeitung des Holzes ein fehlerhaftes Produkt ergeben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Ver fahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 dahin gehend zu verbessern, daß mit ihm auch Holzkanten hinsicht lich ihres Abstandes von der Bezugsebene vermeßbar sind, die die unbeleuchtete Flachseite des Holzes begrenzen und, sei es stellenweise oder über die ganze Länge, näher bei der Bezugsebene liegen als die die beleuchtete Flachseite auf derselben Seite der Bezugsebene begrenzende benachbarte Holzkante, also Hinterschneidungen bilden, und daß außerdem die Genauigkeit der Vermessung auch allgemein verbessert wird, speziell wenn die Abstände der auf der gleichen Seite der Bezugsebene befindlichen Holzkanten nur wenig vonein ander verschieden sind.

Die vorstehende Aufgabe wird durch die im Kennzeichnungs teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkmale gelöst.

Dadurch, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Holz nicht nur von beiden Seiten her beleuchtet sondern auch von der gleichen Seite her, von der es beleuchtet wird, schräg zur beleuchteten Flachseite betrachtet wird, der Betrach tungswinkel bezüglich der beleuchteten Holzflachseite größer ist als der Beleuchtungswinkel und die Beleuchtung und Betrachtung der beiden Waldkantenpaare in verschie denen, in der Transportrichtung des Holzes im Abstand ange ordnete Meßebenen stattfindet, gehen die beiderseitigen Be trachtungen jeweils an der von der betreffenden Beleuch tungseinrichtung abgewendeten Begrenzungskante der be leuchteten Flachseite vorbei ohne die Möglichkeit eines Empfangs von reflektiertem Licht ins Dunkle, so daß also die von dieser Lichtquelle abgewendete Holz-Seitenfläche nicht mit "erblickt" wird und sich die lichtquellenferne Waldkante an der beleuchteten Flachseite unabhängig von dem Hell-Dunkel-Kontrast zwischen dieser hellen Flachseite und der lichtquellenfernen Waldkantenfläche jederzeit ganz scharf abzeichnet. Dies gilt auch für die lichtquellennahe Waldkante an der unbeleuchteten Flachseite, so daß das jeweilige Waldkantenpaar aus der letzteren und der - hierzu diagonalen - ersteren jederzeit sicher erfaßt wird. Es ist dadurch nicht mehr nötig, die zu vermessenden Hölzer vor dem Durchlaufen der Meßebenen in eine Stellung zu bringen, in der die schmalere Flachseite der Beleuchtung zugewendet ist, also ggf. zu wenden, und es ist auch dafür gesorgt, daß Aufhellungen des Beleuchtungshintergrundes z. B. durch Verschmutzungen keinen wesentlichen Einfluß auf die Herstellung der Aufnahmen haben, weil der Betrachtungs winkel größer ist als der Beleuchtungswinkel.

Der Patentanspruch 2 hat eine Vorrichtung zum Durchfüh ren des Verfahrens nach Anspruch 1 zum Gegenstand.

Die Patentansprüche 3 bis 5 betreffen bevorzugte Aus führungsformen der Vorrichtung nach Anspruch 2.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ar beitende Vorrichtung in sehr schematischer Darstellung bei Betrachtung in der Transport richtung des Holzes, das hier ein Seitenwaren brett mit der Beleuchtung zugewendeter schma lerer Flachseite ist,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 bei Betrachtung mit Blickrichtung auf die beleuchtete Flach seite des Holzes, und

Fig. 3 die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 bei der Ver messung eines Holzes in Form eines Kernbret tes, dessen breitere Flachseite der Beleuchtung zugewendet ist.

Die Vorrichtung nach Fig. 1 und 2 ist seitlich neben und über einem Seitenwarenbrett angeordnet, das mit der schmaleren Flachseite 1 a nach oben gewendet auf einem Kettenzug 2 aufliegt, der es senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 1 im Längstransport vorwärtsbewegt. Die Vorrichtung be steht aus je einer Lichtquelle 3 bzw. 4 auf jeder Seite einer Bezugsebene B, die sich in der Transportrichtung erstreckt und auf den Flachseiten 1 a und 1 b des Holzes 1 senkrecht steht. Die Lichtquellen 3 und 4 sind symme trisch zur Bezugsebene B auf einer Höhe über dem Brett 1 angeordnet, die es ermöglicht, daß der von ihnen aus gehende, zum Holz hin divergierende Lichtstrahl die Flachseite 1 a des Holzes von der einen bzw. anderen Sei te der Bezugsebene B her über die Holzbreite voll ausleuchtet, die Mittel achse 3 a bzw. 4 a des sich gemäß den gestrichelten Linien 3 b bzw. 4 b öffnenden Lichtstrahles die Ebene der Flach seite 1 a aber unter einem verhältnismäßig spitzen Winkel schneidet. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß auch bei sehr flachem Verlauf der Kantenflächen 1 c des Holzes 1 die jeweils von der Lichtquelle abgewendete Kanten fläche von der betreffenden Lichtquelle nicht mitbe leuchtet wird und so, weil die Lichtquellen 3 und 4 ge mäß Fig. 2 überdies in der Transportrichtung des Holzes gesehen in genügendem Abstand hintereinander angeordnet sind, diese dunkel bleibenden Kantenfläche mit der be leuchteten Flachseite 1 a die dazwischen befindliche Holzkante K 1 (bezüglich der Lichtquelle 3) bzw. K 2 (bezüglich der Lichtquelle 4) als scharfe Kontrastlinie zwischen Hell und Dunkel darstellt.

Das von den Lichtquellen 3 und 4 ausgehende Licht fällt auch voll auf die ihnen jeweils zugewendete Kanten fläche 1 c und zeichnet so mangels eines reflektierenden Hintergrundes jenseits der jeweiligen Kante, die Kante K 3 (bei der Lichtquelle 3) bzw. die Kante K 4 (bei der Licht quelle 4) als scharfe Kontrastlinie zwischen Hell und Dunkel ab.

Die Lichtquelle 3 schafft also für das Kantenpaar aus den diagonalen Holzkanten K ₃ und K ₁ scharfe Kontrastli nien, und die Lichtquelle 4 erzeugt solche Kontrast linien für das Kantenpaar aus den diagonalen Kanten K ₄ und K ₂. Aus dem von der Lichtquelle 3 beleuchteten Be reich 5 und aus dem von der Lichtquelle 4 beleuchteten Bereich 6, der von der in Fig. 2 jeweils mit dieser Be zugszahl belegten gestrichelten Linie begrenzt ist, wird ein in der Transportrichtung des Holzes gesehen schmaler, praktisch linienförmiger Bereich, der als in einer zur Transportrichtung senkrechten Meßebene 7 (bei der Lichtquelle 3) und 8 (bei der Lichtquelle 4) lie gend angesehen werden kann, jeweils mittels einer Auf nahmeeinrichtung 9 bzw. 10 abgebildet, die die beleuchtete Flachseite 1 a von derselben Seite der Bezugsebene B her, von der aus die zu gehörige Lichtquelle 3 bzw. 4 die Flachseite 1 a des Holzes 1 bestrahlt, unter einer mittleren Betrachtungsrichtung 11 bzw. 12 betrachtet, die zur Flachseite 1 a ebenso wie die Projektions-Mittelachse 3 a bzw. 4 a der Lichtquelle 3 bzw. 4 schräg steht, mit dieser aber einen Winkel ein schließt, der weniger spitz ist als der Projektions winkel. Der Öffnungswinkel α der Abbildungseinrichtun gen 9 und 10 ist so groß, daß diese auch die breitesten Bretter noch mit einem senkrecht zur Transportrichtung daran anschließenden Bereich, in dem keine Lichtstrahlen reflektion stattfindet, voll erfassen, und auf den in den Abbildungseinrichtungen 11 und 12 geschaffenen, praktisch linienförmigen Abbildungen der Schnitte der Meßebenen 7 bzw. 8 mit der Brettoberseite, stellen sich die Kantenpaare K ₁, K ₄ (in der Abbildungseinrichtung 12) bzw. K ₁, K ₃ (in der Abbildungseinrichtung 11) als nahe zu punktförmige Hell-Dunkel-Grenzen dar, deren Lage be züglich eines der Bezugsebene B entsprechenden Null- Punkts abgetastet und in einem entsprechenden Ausgangs signal zur Weiterverwendung beispielsweise bei einer Steuerung zum Einstellen von Besäumwerkzeugen zur Ver fügung gestellt werden kann.

Es ist offensichtlich, daß durch die Schrägstellung der Betrachtungsrichtung bezüglich der Flachseite 1 a die Kanten K ₁ und K ₄ sowie die Kanten K ₂ und K ₃ bei der an den beiden im Abstand in Transportrichtung stattfinden den Gesamtvermessung erheblich weiter auseinandergerückt werden, als dies bei einer Betrachtung genau von oben her der Fall wäre, wodurch die Genauigkeit der Vermessung insbesondere auch bei relativ steilen Kantenflächen 1 c erheblich gesteigert wird.

Darüber hinaus wird auch die Erkennung und Abstandsmes sung von die nicht beleuchtete Flachseite 1 b begrenzen den Holzkanten K ₃ und K ₄ ermöglicht, die von der Bezugs ebene B einen kleineren Abstand haben als die die be leuchtete Flachseite 1 a begrenzenden Holzkanten K ₁ und K ₂. Dies ist schematisch in der Fig. 3 dargestellt.

In Fig. 3 ist das zu vermessende, auf dem Kettenzug 2 auf liegende Holz ein Kernbrett mit relativ steilen Kanten flächen 1 c, das mit der breiteren Flachseite 1 a nach oben gewendet ist und dort beleuchtet wird. Die Licht quellen 3 und 4 beleuchten in der gleichen Weise wie im Falle der Fig. 1 und 2 die Flachseite 1 a und die ihnen jeweils zugewendete Kantenfläche 1 c über die Holzbreite und -dicke voll, und trotz des kleinen Abstandes der unteren Kanten K ₃ und K ₄ von der Bezugsebene B gegenüber den oberen Kanten K ₁ und K ₂ haben die Abbildungseinrichtungen 9 und 10 wegen der Schrägstellung der Betrachtungsrichtung 11 bzw. 12 die Möglichkeit, auch die unteren Kanten K ₃ und K ₄ zu "sehen", und zwar bis zu einem "negativen" Steilheitsgrad der Kanten flächen 1 c, der die jeweils untere Kante K ₃ bzw. K ₄ für die jeweilige Abbildungseinrichtung 9 bzw. 10 noch neben der darüber befindlichen Kante K ₂ bzw. K ₁ hervortreten läßt. Der noch vermeßbare Steilheitsgrad der Kanten flächen 1 c hängt von der Schrägstellung der Betrachtungsrich tung 12 ab, welche entsprechend den Bedürfnissen in der Praxis in weiten Grenzen wählbar ist.

Wegen der Erkennbarkeit von unteren Kanten K ₃ und K ₄, die näher bei der Bezugsebene 5 liegen als die oberen Kanten K ₁ und K ₂ an benachbarter Stelle, braucht das Kernbrett 1 vor der Kantenvermessung nicht gewendet zu werden, und die Abbildungseinrichtungen 9 und 10 stel len für die Weiterverarbeitung, zum Beispiel in einer Besäumanlage, Signale zur Verfügung, die die Werkzeugein stellung an den Kleinstabständen, die diesmal an dem Brett unten zu finden sind, orientieren.

Claims

1. Verfahren zum laufenden Vermessen eines sich im Längs transport befindenden Holzes mit gegenüberliegenden Flachseiten hinsichtlich des senkrechten Abstandes, den seine vier Waldkanten in der zur Transportrichtung senkrechten Ebene ihrer Vermessung (Meßebene) von einer sich in Transportrichtung erstreckenden, zu den Flachseiten senkrechten Bezugsebene aufweisen, wobei die Durchstoßpunkte der Waldkanten durch ihre Meßebene für jedes aus diagonalliegenden Waldkanten bestehende Waldkantenpaar getrennt durch hierfür gesonderte Be leuchtung der einen Flachseite unter schrägem Licht einfall für das eine Waldkantenpaar von der einen und für das andere Waldkantenpaar von der anderen Holzseite her jeweils als scharfe Hell-Dunkel-Grenze markiert werden und ihr Abstand von der Bezugsebene an für die Waldkantenpaare gesonderten Abbildungen des beleuch teten Teils der Flachseite und der senkrecht zur Trans portrichtung daran angrenzenden Bereiche festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zur Herstel lung der Abbildungen die Waldkantenpaare (K ₁, K ₃ bzw. K ₂, K ₄) jeweils aus verschiedenen Richtungen (11, 12) schräg zur beleuchteten Flachseite (1 a) und von derselben Holzseite her, von der aus diese Flachseite (1 a) für das jeweilige Waldkantenpaar beleuchtet wird, derart betrachtet werden, daß mindestens hinsichtlich der zur Meßebene parallelen Komponente der Winkel zwischen der beleuchteten Flachseite (1 a) und der Mittelachse (3 a, 4 a) des Lichteinfalls spitzer ist als der Winkel zwischen der beleuchteten Flachseite (1 a) und der Be trachtungsmittelachse (11, 12), und daß die beiden Waldkantenpaare (K ₁, K ₃ bzw. K ₂, K ₄) jeweils in einer eigenen Meßebene (7 bzw. 8) vermessen werden, von denen die eine (7) gegenüber der anderen (8) parallel zur Transportrichtung räumlich versetzt ist.

2. Vorrichtung zum laufenden Vermessen eines sich im Längstransport befindenden Holzes mit gegenüberliegen den Flachseiten hinsichtlich des senkrechten Abstandes, den seine vier Holzkanten in der zur Transportrichtung senkrechten Ebene ihrer Vermessung (Meßebene) von einer sich in Transportrichtung erstreckenden, zu den Flachseiten senkrechten Bezugsebene aufweisen, wobei zur gesonderten Markierung der Meßebenen-Durchstoß punkte der Waldkanten eines jeden aus diagonalliegen den Waldkanten bestehenden Waldkantenpaares als scharfe Hell-Dunkel-Grenze eine der beiden Holz-Flachseiten unter schrägem Lichteinfall für das eine Waldkanten paar mittels einer ersten Beleuchtungseinrichtung von der einen Holzseite her und für das andere Waldkanten paar mittels einer zweiten Beleuchtungseinrichtung von der anderen Holzseite her beleuchtet wird und der Ab stand der Waldkanten von der Bezugsebene an für die Waldkantenpaare mittels einer Aufnahmeeinrichtung ge sondert hergestellten Abbildungen des beleuchteten Teils der Flachseite und der senkrecht zur Transport richtung daran angrenzenden Bereiche festgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in für die Waldkan tenpaare (K ₁, K ₃ und K ₂, K ₄) gesonderten, im Abstand in Transportrichtung gelegenen Meßebenen (7, 8) jeweils eine eigene Aufnahmeeinrichtung (9 bzw. 10) auf der gleichen Seite wie die zugehörige Beleuchtungseinrich tung (3 bzw. 4) vorgesehen ist, wobei die Beleuchtungs einrichtungen (3, 4) und die Aufnahmeeinrichtungen (9, 10) in bezug aufeinander jeweils so angeordnet sind, daß mindestens hinsichtlich der zur Meßebene parallelen Komponente, der Winkel zwischen der beleuchteten Holz- Flachseite (1 a) und der optischen Mittelachse (3 a, 4 a) der Beleuchtungseinrichtung (3, 4) spitzer ist als der Winkel zwischen der beleuchteten Holz-Flachseite (1 a) und der optischen Mittelachse (11, 12) der betreffenden Aufnahmeeinrichtung (9, 10).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Aufnahmeeinrichtungen (9, 10) jeweils Kameras sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Beleuchtungseinrichtungen (3, 4) jeweils einen zur beleuchteten Holz-Flachseite (1 a) divergierenden Strahlengang aufweisen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die optischen Mittelachsen (3 a, 4 a) der Beleuchtungseinrichtungen (3, 4) jeweils auf einen Punkt gerichtet sind, der auf der von der Beleuchtungseinrich tung (3, 4) entfernten Waldkante (K ₁ bzw. K ₂) der beleuchteten Flachseite (1 a) des planmäßig breitesten und dicksten zu bearbeitenden Holzes (1) oder etwas darüber liegt.