DE3876601T2

DE3876601T2 - Kontaktloses laengenmessgeraet und verfahren.

Info

Publication number: DE3876601T2
Application number: DE8888307848T
Authority: DE
Inventors: William H Holliday
Original assignee: Reynolds Metals Co
Current assignee: Reynolds Metals Co
Priority date: 1987-09-10
Filing date: 1988-08-24
Publication date: 1993-06-24
Anticipated expiration: 2008-08-25
Also published as: EP0314276A1; DE3876601D1; JPH01113604A; US4805019A; EP0314276B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Gerät zur kontaktlosen Messung der Länge eines Materialstückes. Genauer liefert die Erfindung ein Gerät und Verfahren zur Messung der Länge eines Stückes aus Aluminium-Blech oder Grobblech.
Zahlreiche Systeme zur Messung der Länge eines Materialstückes, wie heißes Aluminiumblech oder -grobblech, sind bekannt. Alle der bekannten Systeme weisen Nachteile gegenüber dein System der vorliegenden Erfindung auf.
Eine Art System erfordert eine strenge Beleuchtungs-Steuerung. Solch ein System ist schwierig bei der Benutzung von Aluminium wegen der spektralen Empfindlichkeitskurve von Aluminiumblech und -grobblech und der Möglichkeit von falschen Ablesungen wegen Oberflächenfehlern und Schmiermittelresten. Es treten hohe anfängliche lnstallationskosten und ständige Instandhalteanforderungen auf, besonders mit Anlagen zur Messung von Abständen zwischen einigen Fuß (einige Meter) und 150 Fuß (50m).
Eine andere Art Messungsystem benutzt ein auf dem zu messenden Material rollendes Kontaktelement. Ein Problem mit dieser Art System ist das Wegrutschen wegen der Schmiermittel auf dem zu messenden Material. Zusätzlich ist es schwierig Materialien zu bekommen, die sich mit heißem Aluminiumgrobblech (um die 800ºF (425ºC) benutzen lassen.
Eine andere Art Messungssystem erfordert einen Einbau in großer Nähe zum zu messenden Material. Das Problem mit einem System dieser Art ist die Häufigkeit von Unfällen verbunden mit der Herstellung von Aluminiumgrobblech. Gelegentlich fallen Bleche von der Fördereinrichtung, beispielsweise wenn das Blech für einen Moment an der Walze hängenbleibt, die das Blech der Meßeinrichtung zuführt. Ändernde Formen der Blechenden, wie "unregelmäßig gerissen", machen solche nahen Einbauten ebenfalls ungeeignet.
Meßsysteme mit niedriger Auflösung sind bei der Benutzung von Aluminium auch schwierig, wegen der Notwendigkeit von mehrfachen Sensoren, um die Länge abzulesen, was zu hohen anfänglichen Installationskosten führt, um eine adäquate Auflösung entlang eines 150-Fuß langen Systems zu gewährleisten. Die Wartung und Instandhaltung eines solchen Systems wären auch extrem teuer.
Ebenso sind Systeme bekannt, die auf eine Geschwindigkeitsmessung zurückgreifen. Diese Systeme lesen die Produkt-Geschwindigkeit und integrieren, um die Länge zu erhalten. Solche Systeme sind ungeeignet für lange Längen und erfordern eine extrem nahe Überwachung der Geschwindigkeit. Dieses System ist auch schwierig angesichts der verbrauchten Zeit, wegen der Notwendigkeit, das Blech unter einem Geschwindigkeitssensor hin und her zu fahren, um die gewünschten Messungen zu erhalten.
Noch eine andere Art Meßsystem mißt einen relativ kurzen Bereich und addiert diesen zu einer bekannten Länge. Wegen der Notwendigkeit, reproduzierbar Blechlängen, die zwischen 6 Fuß (1,5m) und 160 Fuß (50m) variieren können, zu messen, ist ein solches System ungeeignet in der gegenwärtigen Lage. Solch ein System würde eine unterschiedliche Einstellung für jede Messung wegen des relativ kleinen Meßbereichs erfordern. Zusätzlich muß ein System dieser Art relativ nah an der Fördereinrichtung angebracht sein, was es möglicher Beschädigung durch von der Fördereinrichtung herabfallende Bleche aussetzen würde.
Noch eine andere Art Meßsystem benutzt eine bewegliche Kamera, um Messungen zu erhalten. Solch ein System wird in Schriftstück GB-A- 1448611 erläutert. Dieses System erfordert eine im wesentlichen fortlaufende Spur, die entweder benachbart zur Fördereinrichtung oder an der Wand eingebaut ist. Das System wäre elektrisch und mechanisch extrem unhandlich für einen 160 Fuß (50m) Meßbereich und würde lange Meßzeiten erfordern, wegen der Abstände, die die bewegliche Kamera durchlaufen muß. Hinzu kommt, daß Probleme mit der Gewährleistung einer passenden Eichung eines solchen Systems auftreten könnten.
Eine andere Art System gleicht eine Kombination von Temperaturen und Kamera-Sättigung an. Bei der Messung von Stahl werden eine Vielzahl von Hitze-Sensoren entlang des Meßbereichs positioniert und mit der Kamera-Sättigung kombiniert. Eine ähnliche Temperaturmessung von Aluminium ist schwierig, relativ ungenau und problematisch in Eichung zu halten.
US 4 033 697 erläutert ein System zur Messung der Breite eines Bandes heißen Stahls, in dem ein Photodetektor nach jeder Seite des Bandes ausgerichtet ist. Jeder Detektor benutzt eine sichtbare und IR-Strahlung, um ein Signal entsprechend der Position einer Kante des Bandes zu erzeugen. Diese Information in Kombination mit dem Abstand von den Detektoren kann zur Berechnung der Breite des Bandes benutzt werden.
EP 0 068 431 erläutert ein Gerät zur Festlegung der Form von gewalzten Waren, in dem Kameras indikative Signale vom Durchlauf der Waren einem Regler übermitteln, der Schneidemaschinen, die die Waren in ihre Größe schneiden, regelt.
Die vorliegende Erfidung liefert ein kontaktloses Längenmeßgerät zur Messung der Länge eines länglichen Materialstücks, wie Stücke aus Aluminiumblech und -grobblech. Das Gerät besitzt die Fähigkeit, reproduzierbar variierende Blechlängen zwischen ungefähr 6 Fuß (1,5m) und ungefähr 160 Fuß (50m) zu messen.
Das von der vorliegenden Erfindung gelieferte Gerät umfaßt eine Fördereinrichtung zur Positionierung einer Kante des zu messenden Materials innerhalb des Meßbereiches des Gerätes;
eine Mehrzahl von Kameras, die von der Fördereinrichtung mit Abstand angeordnet sind, wobei jede Kamera einen Sichtbereich hat, der einen Teil des Meßbereiches des Gerätes definiert;
Eichvorrichtungen zum Eichen des Sichtbereiches jeder Kamera, derart, daß jeder Sichtbereich einen Teil des Meßbereiches überdeckt, der ein bekanntes räumliches Verhältnis mit einem Festpunkt hat;
eine Sichtanzeige zur Anzeige irgendeiner ausgewählten Kamerasicht, die wenigstens einen Teil des Sichtbereiches darstellt;
der Sichtanzeige zugeordnete Kantananzeigemittel, die einen Indikator zur Indizierung der Stellung einer angezeigten Kante eines Materialstückes auf der Sichtanzeige aufweisen, wobei der Indikator in seiner Stellung auf der Sichtanzeige zur Ausrichtung mit der angezeigten Kante durch eine von einer Bedienungsperson steuerbare. Steuereinrichtung justierbar ist, und wobei die Bedienungsperson und Mittel zur Berechnung der exakten Stellung der Kante in bezug auf den Festpunkt die Stellung des Indikators auf der Sichtanzeige benutzen, um den Abstand zwischen der Kante und dem Festpunkt zu bestimmen.
Die Erfindung liefert ebenso ein Verfahren zur Messung der Länge eines Materialstückes unter Verwendung eines kontaktlosen Meßgerätes, wobei das Meßgerät eine Vielzahl von Kameras aufweist, deren Sichtbereiche den Meßbereich des Gerätes definieren,wobei jeder Sichtbereich zum Messen eines bekannten Längenabschnitts des Meßbereiches geeicht ist, der ein bekanntes räumliches Verhältnis mit einem Festpunkt hat, eine Sichtanzeige zur Anzeige des Sichtbereiches einer ausgewählten Kamera, jeder Kamera zugeordnete Kantenanzeigemittel, die einen Indikator zur Indizierung der angezeigten Kante eines Materialstückes haben, und Mittel zur Berechnung der Stellung der Kante in bezug auf den Festpunkt, und eine Steuereinrichtung zur Bewegung des Indikators aufweist, wobei das Verfahren umfaßt :
Positionieren von zu messendem Material innerhalb des Meßbereiches des Gerätes,
Auswählen einer der Kameras, die eine Kante des Materials in ihrem Sichtbereich hat,
Verbinden der ausgewählten Kamera mit der Sichtanzeige, und
Benutzen der Steuereinrichtung, um den Indikator auf der Sichtanzeige mit der angezeigten Kante des Materials auszurichten, wobei die Mittel zur Berechnung den Abstand der Kante vom Festpunkt basierend auf der Stellung der Indikatormittel festlegen.
Eines der Merkmale der vorliegenden Erfindung ist der Einsatz einer Bedienungsperson für eine Meßoperation. Obwohl automatische Systeme zur Abtastung der Kante des zu messenden Materials entwickelt wurden, haben sich solche Systeme als unvereinbar mit Aluminium erwiesen, wegen den Spektralempfindlichkeiten von Aluminium. der Möglichkeit falscher Ablesungen wegen Oberflächenverschmutzern auf dem Aluminium und der Möglichkeit von Oberflächenfehlern im Aluminium, die die Abtastung stören.
Ein anderes wichtiges Merkaml der vorliegenden Erfindung ist der Gebrauch einer Mehrzahl von fest angebrachten Kameras zur Durchführung der Meßoperation. Die Kameras sind horizontal und vertikal in Abstand von der Fördereinrichtung angeordnet, so daß sie nicht durch von der Fördereinrichtung herabfallendes Material beschädigt werden können. Instandhalteanforderungen werden minimiert, da es nicht nötig ist, eine Spurführung oder andere Führungsfläche in der dem Auswalzen heißen Aluminiums zugeordneten ungünstigen Umgebung zu halten. Feste Anbringung der Kameras vereinfacht sehr ihre Ausrichtung mit der Fördereinrichtung. Die Geschwindigkeit der Meßoperation wird erhöht, denn es ist nicht nötig, auf mechanische Bewegung eines Abtastgerätes zu warten. Die Benutzung einer Mehrzahl von Kameras ermöglicht einen effektiven Meßbereich von einigen Fuß (einige Meter) bis zu 160 Fuß (50m) und mehr.
Mit dem von der vorliegenden Erfindung gelieferten Verfahren wird ein zu messendes Materialstück in den Meßbereich des Gerätes bewegt. Die Bedienungsperson wählt eine Kamera aus, die eine Kante des Materials in ihrem Sichtbereich hat. Dies verbindet die ausgewählte Kamera automatisch mit der Video-Sichtanzeige. Die Bedienungsperson bewegt den Indikator dann in Ausrichtung mit der angezeigten Kante des Materials. Wenn die Bedienungsperson zufrieden feststellt, daß der Indikator in Ausrichtung ist, gibt sie ein geeignetes Signal und das Gerät berechnet basierend auf der Stellung des Indikators automatisch den Abstand der Kante von einem Festpunkt. Die Gesamtlänge des Materialstücks wird erhalten durch Durchführung einer ähnlichen Operation an der gegenüberliegenden Kante des Materials.
Abhängig von der Stellung der Kante in bezug auf den Festpunkt, werden die gemessenen Werte entweder abgezogen oder addiert, um die Gesamtlänge zu erhalten.
Die Erfindung und ihre Ziele und Vorteile werden ersichtlicher aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungen.
In der detaillierten hier anschließend gegebenen Beschreibung der bevorzugten Ausführungen der Erfindung wird auf die Zeichnungen Bezug genommen, welche da sind:
FIGUR 1 ist eine schematische Vorderansicht in vergrößertem Maßstab einer Ausführung eines Gerätes gemäß der vorliegenden Erfindung;
FIGUR 2 ist eine schematische Grundrißansicht von oben des Gerätes aus FIGUR 1;
FIGUR 3 ist eine schematische Darstellung einer Ausführung eines mit der vorliegenden Erfindung benutzten Steuersystems;
FIGUR 4 greift ein Beispiel einer während einer Meßoperation eingesetzten Sichtanzeige auf;
FIGUR 5 greift ein anderes Beispiel einer während einer Meßoperation eingesetzten Sichtanzeige auf; und
FiGUR 6 greift ein drittes Beispiel einer während einer Meßoperation eingesetzten Sichtanzeige auf.
Die vorliegende Beschreibung wird insbesondere auf Elemente gerichtet sein, die Teil bevorzugter Ausführungen der vorliegenden Erfindung sind oder direkter mit ihnen zusammenwirken. Elemente, die hier nicht besonders gezeigt oder beschrieben werden, verstehen sich als auswählbar aus denen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind.
Bezugnehmend auf die Zeichnungen, insbesondere Figur 1 und 2, wird eine Ausführung eines Meßgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung illustriert. Das Gerät, das allgemein mit 10 gekennzeichnet ist, ist dazu vorgesehen, eine Abmessung eines länglichen Materialstückes 12 zu messen. In der illustrierten Ausführung ist das Gerät 10 dazu vorgesehen, die Länge des Materials zu messen; jedoch könnte das Gerät auch dazu benutzt werden, die Breite des Materials zu messen.
Das Material kann irgendeine Form haben, wie Aluminiumblech oder -grobblech. Die Erfindung ist besonders nützlich bei der Längenmessung von Aluminiumgrobblech oder -blech, das aus einer Heißmühle kommt. Solches Blech oder Grobblech hat normalerweise eine Temperatur in der Nähe von 800ºF (425ºC).
Das Gerät beinhaltet eine Fördereinrichtung 14 zur Positionierung des Materials 12 innerhalb des Meßbereiches des Gerätes. Die Fördereinrichtung in den illustrierten Ausführungen ist eine herkömmliche Fördereinrichtung, die einzeln betriebene Walzen hat, die einzeln oder in Gruppen mit Strom versorgt werden können, um das Blech der Länge nach hin und her zu bewegen zu seiner Positionierung in der gewünschten Stellung. Die Fördereinrichtung kann irgendeine zweckmäßige Breite haben. Ein Ausrichtemechanismus (nicht illustriert) hat von den Seiten zur Mitte der Fördereinrichtung bewegliche Stoßvorrichtungen, um das Blech genau entlang der Mittellinie der Fördereinrichtung zu positionieren. Eine Mehrzahl Kameras, jeweils mit 16, 18, 20 und 22 gekennzeichnet, sind in festen Stellungen auf einer Tragefläche oder Wand 24 des Gehäuses, das das Gerät 10 enthält, angebracht. Die Kameras sind horizontal und vertikal in Abstand von der Fördereinrichtung 14 angebracht, so daß sie nicht von Materialien, die von der Fördereinrichtung fallen, beschädigt werden.
Die Sichtbereiche 26, 28, 30 und 32 der Kameras definieren den Meßbereich des Gerätes. Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich, überlappen sich die Sichtbereiche benachbarter Kameras, um zu gewährleisten, daß es keine "toten" Winkel innerhalb des Meßbereiches gibt. Ein willkürlicher Festpunkt, wie die Mittellinie 34 einer ortsfesten Schere 36, wird bestimmt. Mindestens ein, vorzugsweise zwei Ausrichte- oder Eichpunkte, wovon der mit 38 gekennzeichnete illustriert ist, sind innerhalb des Sichtbereiches jeder Kamera angeordnet. Die Stellung der Eichpunkte wird für jede Kamera aufgezeichnet, nachdem die Eichung des Systems vollendet ist. Irgendein Festpunkt, in diesem Fall die feste Schere, wird als Bezugspunkt für die Eichung aller Kameras benutzt. Der von einer Kamera abgedeckte Teil des Meßbereiches wird geeicht unter Verwendung eines länglichen Materialstückes das entlang seiner Länge an bekannten Stellungen in Abstand gesetzte Meßpunkte aufweist. Zuerst wird der Abstand zwischen einem der Punkte und dem Festpunkt gemessen und in den Computer eingegeben. Dann wird die Stellung jedes der verbleibenden Meßpunkte abgetastet und in den Computer eingegeben. Der Computer weist den Bereichen zwischen den gemessenen Punkten automatisch Werte zu. Eine Bediener-Steuerstelle 40 ist in der Nähe der Schere 36 angeordnet.
Wie am besten in den Figuren 4-6 illustriert, ist das auf Bildschirm 52 der Überwachung 50 gezeigte Bild in eine Mehrzahl von Digitalelementen oder Pixeln 54 eingeteilt. Jeder Pixel, schematisch mit 1, 2, 3 ... N-2, N-1, N gekennzeichnet, entspricht jeweils einem Digitalteil des Meßbereiches. Kennt man das Verhältnis zwischen einem gegebenen Pixel und dem Pixel, der den Eichpunkt enthält, ist es möglich, den genauen Abstand des gegebenen Pixels vom Festpunkt zu berechnen. Die mit dem System benutzte Software greift eine horizontale Linie auf dem Bildschirm 52 heraus, die die Mittellinie der Fördereinrichtung darstellt. Die Stellung der Linie auf dem Bildschirm ist vertikal beweglich, um für optische Änderungen aufgrund der Stellung des innerhalb des Sichtfelds der Kamera gesichteten Gegenstands zu korrigieren. In einer Ausführung ist der Bildschirm 52 in 512 Pixel eingeteilt. Die links von der Mittellinie 34 angeordneten Kameras sind mit Linsen derart ausgestattet, daß die Breite jedes Pixels 0,6 inches des Meßbereiches entsPricht und die Kameras rechts von der Mittellinie sind mit Linsen derart ausgestattet, daß jeder Pixel 0,9 inches des Meßbereiches darstellt. Mit solch einer Anordnung ist es möglich, einen höheren Genauigkeitsgrad links von der Schere zu erzielen, wo ein Ende des Bleches angeordnet ist, wenn die meisten Blechschnitte vorgenommen werden.
Bezugnehmend auf Figur 3 wird eine mit der vorliegenden Erfindung benutzte Ausführung des Steuersystems, das allgemein mit 60 gekennzeichnet wird, herausgegriffen.
Das System 60, das vorzugsweise in der Steuerstelle 40 enthalten ist, beinhaltet einen Zentralcomputer 62, eine Bedienungssteuerstelle 64, die ein konventionelles Keyboard- Steuer-Modul hat, Motorsteuerungen 66 (automatisch oder manuell) für die Fördereinrichtung 14, eine automatische oder manuelle Steuerung 68 für die Schere 36, einen TV-Monitor 50 und einen Schalter 70 zur Auswahl einer besonderen Kamera. Das Steuersystem 60 beinhaltet ebenfalls passende Speicheranlagen, einen Drucker, Sensoren und Datenübertragungs-Verbindungen.
Betrachtet man jetzt die Operation des Gerätes 10, so wird ein zu messendes Materialstück 12, wie Aluminiumgrobblech von einer Heißmühle, von der Fördereinrichtung 14 mittels geeigneter Ausrichtungen der Motorsteuerung 66 innerhalb des Meßbereiches des Gerätes positioniert. Die Bedienungsperson versorgt, indem sie den Kameraschalter 70 betätigt, eine ausgesuchte Kamera mit Strom, die eine Kante oder ein anderes gewünschtes Teil des Materials innerhalb ihres Sichtbereiches aufweist. Wenn die Kante mit der Sichtachse der Kamera ausgerichtet ist, erscheint sie als eine gerade Linie. Wenn die Kante links von der Kamera-Achse positioniert ist, ist sie gewinkelt, wie in Figur 5 illustriert. Wenn die Kante rechts von der Sichtachse positioniert ist, ist sie in die entgegengesetzte Richtung gewinkelt, wie in Figur 6 illustriert. Die Bedienungsperson bewegt dann unter Betätigung der Steuerung 64 den Indikator 80 in eine Position in Ausrichtung mit der Schnittfläche der Kante des Materials mit der horizontalen Linie, die die Mittellinie 82 der Fördereinrichtung darstellt, wie am besten in Figur 6 illustriert. Nachdem der "Fadenkreuz"-Pixel mit der Kante ausgerichtet wurde, signalisiert die Bedienungsperson dem Computer, so daß die genaue Stellung der Kante in bezug auf den Festpunkt 34 berechnet werden kann. Der Computer berechnet unter Verwendung des Verhältnisses zwischen dem Pixel, der die Kante enthält, und dem bekannten Pixel-Abstand von dem festen Eichpunkt, den Abstand der Kante von dem Festpunkt. Die Bedienungsperson aktiviert dann die Kamera, die die entgegengesetzte Kante des materials enthält und liefert eine ähnliche Meßoperation. Wenn beide Stellungen auf der gleichen Seite von dem Festpunkt liegen, werden die gemessenen Werte voneinander abgezogen, um die Gesamtlänge des Materials zu erhalten. Andererseits, falls die festgelegten Werte auf entgegengesetzten Seiten von dem Festpunkt liegen, wie in Figur 4, werden die Werte addiert, um die Gesamtlänge zu erhalten.
Ist die Gesamtlänge einmal vorhanden, gibt die Bedienungsperson entweder manuell oder automatisch die gewünschten Längen des vom Blech zu schneidenden Materials in den ComPuter ein. Der Computer berechnet dann die Stellungen der zu machenden Schnitte, um die gewünschten Längen zu erhalten. Eine ausgesuchte Kamera wird aktiviert und der Indikator 80 wird auf dem Bildschirm 52 an der gewünschten Stellung der Kante des Materials positioniert, wo die erste Schere angesetzt ist. Die Bedienungsperson richtet dann unter Verwendung der Fördereinrichtungs-Motor-Steuerung 66 eine Kante des Materials mit dem Pixel aus und aktiviert dann die Scherensteuerung 68, um die Schneideoperation durchzuführen. Wenn ein Ende des Materials geschnitten werden soll, führt die Bedienungsperson manchmal eine Reihe kleinerer Schneideoperationen vor der Ausrichtung der Kante des Materials mit dem Pixel durch. Dies ist erforderlich, da in einer Ausführung das mit der Schere verbundene Restesystem nur kleine Restestücke handhaben kann.
In einer Abänderung des oben beschriebenen Verfahrens richtet die Bedienungsperson eingangs visuell die Führungskante des zu messenden Materials mit dem Eichpunkt des Gerätes aus. Solch eine Ausrichtung ist möglich aufgrund der Stellung der der Schere 36 benachbarten Steuerstelle 40. Bei dieser Ausführung betätigt die Bedienungsperson, nachdem sie die Führungskante des Materialstückes mit der Mittellinie der Schere ausgerichtet hat, den Kameraschalter 70, um die Kamera, die die hängende Kante des Materials herausgreift, zu aktivieren. Indem die Stellung der hängenden Kante festgelegt wird, wird automatisch die Gesamtlänge des Materialstückes festgelegt.
Eine Ausführung der vorliegenden Erfindung wurde erfolgreich zur Messung von Aluminiumblech in einem Längenbereich zwischen 72 inches (1,5m) und 1,900 inches (50m) und einem Dickebereich zwischen 0,25 inches (0,6 cm) und 4,0 inches (10 cm) benutzt. Die Meßgenauigkeit lag innerhalb von ca. 2,0 inches (5,0 cm). Solche Genauigkeit wird von Änderungen in der Dicke des gemessenen Bleches nicht ungünstig beeinflußt. Diese Ausführung benutzt sechs Kameras, die an der Wand des Gebäudes ungefähr 30 Fuß (9m) von der Mittellinie einer 12-Fuß (3,6m) breiten Fördereinrichtung und ungefähr 28 Fuß (8,5m) über der Förderebene der Fördereinrichtung positioniert sind. Die Förderebene befindet sich ungefähr 2 Fuß über dem Boden. Die Ausrichtung der in diesem System benutzten Kameras wurde über eine ausgedehnte Zeitspanne aufrecht erhalten, da die Kamerafassungen an Bauteilen des Gebäudes festgeschweißt wurden und sie fest an der Stelle blieben, trotz der harten Umgebungsbedingungen, die mit der Bearbeitung von heißem Aluminiumgrobblech verbunden sind. Die mit dem System benutzten Kameras wurden so ausgerichtet, daß die der Schere am nächsten und unterstromig von ihr liegenden Kameras die höchste Auflösung haben. Gesamtlängen unter 72 inches (1,5m) können gemessen werden; jedoch besteht keine Motwendigkeit, kürzere Gesamtlängen zu messen, da die Schere nicht zum Schneiden kürzerer Stücke als 72 inches (1,5m) benutzt werden kann. Stücke, die länger als 1,900 inches (50m) sind, können einfach durch Hinzunehmen von mehr Kameras oder Vergrößerung des Sichtbereiches jeder Kamera (was zu weniger Genauigkeit führt) gemessen werden.
Die Erfindung schließt in einer Ausführung ein System zur schnellen Überprüfung der Kamera-Ausrichtung ein. Bei diesem System werden leicht sichtbare Ziele auf Bauteilen der Fördereinrichtung in Bereichen, wo sich die Sichtfelder benachbarter Kameras überlappen, angebracht. Ziele werden ebenso an den äußeren Enden des Meßbereiches angebracht. Jede Kamera kann zwei Ziele sehen. Der Video-Bildschirm hat zwei zusätzliche kleine Fadenkreuze, die während der Eichung einer besonderen Kamera mit den Zielen innerhalb des Sichtbereiches der Kamera ausgerichtet werden. Folglich werden, wenn die besondere Kamera mit dem Video- Bildschirm verbunden wird, automatisch die Fadenkreuze in der Position angezeigt, wo die Ziele sein sollten. Wenn die Fadenkreuze mit dem Ziel ausgerichtet sind, befindet sich die Kamera noch immer in Ausrichtung mit der Meßfläche und der Eichung, was in der Praxis unverändert bleibt. Sind die Ausrichtungen offensichtlich falsch, ist die Eichung ungenau und muß durch Neu-Ausrichtung der arbeitenden Kamera und NeuÜberprüfung der Eichung korrigiert werden.
Obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf einige bestimmte ihrer Ausführungen beschrieben wurde, ist nicht beabsichtigt, sie hierauf zu begrenzen. Es ist vielmehr Absicht der vorliegenden Erfindung nur von den anhängenden Ansprüchen begrenzt zu werden.

Claims

1. Kontaktloses Längenmeßgerät (10) zur Messung der Lande eines langlichen Materialstuckes, umfassend:

eine Fördereinrichtung (14) zur Positionierung einer Kante des zu messenden Materials (12) innerhalb des Meßbereiches des Gerätes;

eine Mehrzahl von Kameras (16, 18, 20, 22),die von der Fördereinrichtung mit Abstand angeordnet sind, wobei jede Kamera einen Sichtbereich (26, 28, 30, 32) hat, der einen Teil des Medaßbereiches des Gerates definiert;

Eichvorrichtungen (34, 38) zum Eichen des Gichtbereiches jeder Kamera,derart, daß jeder Sichtbereich einen Teil des Meßbereiches überdeckt, der ein bekanntes raumliches Verhältnis mit einem Festpunkt (34) hat;

eine Sichtanzeige (50) zur Anzeige irgendeiner ausgewählten Kamerasicht, die wenigstens einen Teil des Sichtbereiches darstellt;

der Sichtanzeige zugeordnete Kantenanzeigemittel, die einen Indikator (80) zur Indizierung der Stellung einer angezeigten Kante eines Materialstückes auf der Sichtanzeige aufweisen, wobei der Indikator in seiner Stellung auf der Sichtanzeige zur Ausrichtung mit der angezeigten Kante durch eine von einer Oedienungsoerson steuerbare Steuereinrichtung (64) justierbar ist,

und Mitteln (62) zur Berechnung der exakten Stellung der Kante in bezug auf den Festpunkt, wobei die Mittel (62) zur Berechnung die Stellung des lndikators auf der Sichtanzeige benutzen, um den Abstand zwischen der Kante und dem Festpunkt zu bestimmen.

2. Kontaktloses Meßgerät (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameras (16, 18, 20, 22) Videokameras sind, die horizontal und vertikal in Abstand von der Fordereinrichtung (14) angeordnet sind.

3. Gerät (10) nach Mnspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kameras (16, 18, 20, 22) in fester Lage in bezug auf die Fordereinrichtung (14) angeordnet sind.

4. Gerät (10) nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Eichvorrichtungen (34, 38) eine Vielzahl von Eichpunkten (38) umfassen, die entlang der Fördereinrichtung (14) angeordnet sind, wobei jeder Sichtbereich (25, 28, 30, 32) wenigstens einen Eichpunkt enthält und jeder Eichpunkt vom Festpunkt (34) in einem bekannten Abstand angeordnet ist.

5. Gerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß sich wenigstens zwei der Sichtbereiche (25, 28, 30, 32) von benachbarten Kameras (15, 18, 20, 22) überlappen.

5. Gerät nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Sichtbereiche (25, 28, 30, 32) von benachbarten Kameras (15, 18, 20, 22) überlappen.

7. Gerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Festpunkt innerhalb des Meßbereiches angeordnet ist.

8. Gerät nach irgendeinem vorhergehenden Mnspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich länger gewählt ist als das längste zu messende Materialstuck.

9. Gerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Sichtanzeige einen Fernsehschirm (52) umfaßt, der wahlweise mit einer der Kameras (15, 18, 20, 22) verbindbar ist.

10. Gerät nach irgendeinem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß es speziell zur Messung eines länglichen Aluminiumstückes angepaßt ist.

11. Verfahren zur Messung der Länge eines Materialstuckes unter Verwendung eines kontaktlosen Meßgerätes, wobei das Meßgerät eine Vielzahl von Kameras (15, 18, 20, 22) aufweist, deren Sichtbereiche (25, 28, 30, 32) den Meßbereich des Gerätes definieren, wobei jeder Sichtbereich zum Messen eines bekannten Längenabschnittes des Meßbereiches geeicht ist, der ein bekanntes räumliches Verhältnis mit einem Festpunkt (34) hat, eine Sichtanzeige (50) zur zeige des Sichtbereiches einer ausgewählten Kamera der Sichtanzeige zugeordnete Kantenanzeigemittel, die einen Indikator (80) zur Indizierung der angezeigten Kante eines Materialstückes haben, und Mittel (52) zur Berechnung der Länge der Kante in bezug zu dem Festpunkt, und eine Steuereinrichtung (54) zur Bewegung des Indikators aufweist, wobei das Verfahren umfaßt:

Positionieren von zu messendem Material innerhalb des Meßbereiches des Gerätes,

Muswählen einer der Kameras (15, 18, 20, 22), die eine Kante des Materials in ihrem Sichtbereich hat,

Verbinden der ausgewählten Kamera mit der Sichtanzeige, und

Benutzen der Steuereinrichtung (54), um den Indikator (80) auf der Sichtanzeige mit der angezeigten Kante des Materials auszurichten, wobei die Mittel (52) zur Berechnung den Abstand der Kante vom Festpunkt (34) basierend auf der Stellung des Indikators (80) auf der Sichtanzeige berechnen.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Verfahren manuelle Betätigung zur Ausrichtung des Indikators (80) mit der angezeigten Kante umfaßt.

13. Verfahren nach Anspruch 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Festpunkt (34) die Lage einer Schere zum Schneiden des Materials ist.

14. Verfahren nach einem der Anspruche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikator in eine Stellung auf der Sichtanzeige gestellt wird, die einer Stellung auf der Fördereinrichtung in einem gewünschten Abstand vom Festpunkt (34) entspricht und daß eine Kante des Materials in Ausrichtung mit dem Indikator (80) bewegt wird, um dadurch die Kante in einem gewünschten Mbstand von dem Festpunkt zu positionieren.