DE4019882C2 - Vorrichtung zur Erfassung und Messung von Bohlen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung und Messung von Bohlen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Derartige Vorrichtungen sind bekannt, beispielsweise aus der US 3 890 509, der SE 87 07 659-3 und der EP 0 007 079 A1, wobei die letztere Vorrichtung eine Weiterentwicklung der früheren ist.

Ferner ist aus der DE 26 39 802 B2 bekannt, Bohlen mit einer Strahlungsquelle unterhalb ihrer Transportebene abzutasten, wobei diese Strahlungsquelle jedoch entlang einer Ebene parallel zur Förderrichtung strahlt.

Mit Hilfe der Vorrichtung gemäß der EP 0 007 079 A1 kann eine genaue Erfassung und Messung von gesägten Bohlen mit Rinde ausgeführt werden, vorausgesetzt, daß zusätzlich zu der gesägten Oberfläche auch die Rinden eine verhältnismäßig starke Strahlenreflexion zeigen, und daß die Rinden nicht zu stark rela­ tiv zu der gesägten (horizontalen) Oberfläche geneigt sind, da in derartigen ungünstigen Fällen keine Messung der äußeren Konturen ausgeführt werden kann.

Es ist deshalb Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die eine zu­ verlässige Erfassung und Messung von Bohlen ermöglicht wenn diese ungünstige Reflexionscharakteristiken oder ungünstige geometri­ sche Formen aufweisen.

Gemäß der Erfindung wird eine derartige Einrichtung durch eine dritte Strahlungsquelle gekennzeichnet, die unterhalb der Transportebene angeordnet ist und die entlang der Symmetrie­ ebene durch die Meßzone abstrahlt, wobei ihre Strahlung auf die Detektorelemente durch eine durch die Meßzone geförderte Bohle zu deren äußerer Konturerfassung abgeschirmt wird. Die dritte Strah­ lungsquelle wird gewöhnlicherweise über eine Kameralinse aufge­ nommen und ist bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung in der Symmetrieebene selbst angeordnet.

Die dritte Strahlungsquelle kann derart ausgestaltet sein, daß sie die Strahlung kontinuierlich emittiert, wohingegen die erste und die zweite Strahlungsquelle die Strahlung abwech­ selnd emittieren. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Vor­ richtung gemäß der Erfindung senden die erste, die zweite und die dritte Strahlungsquelle in sich wiederholender Weise, jeweils eine zu einer Zeit, der Reihe nach Strahlen aus.

Die Erfindung wird nun eingehender unter Bezugnahme auf die nachfolgenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 schematisch in perspektivischer Darstellung eine Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer einfa­ chen Signalberechnung für die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3A-3F die Funktion einer bekannten Vorrichtung zur Erfassung und Messung von Bohlen, und

Fig. 4A-4H die Funktion einer Ausführungsform der Er­ findung.

In Fig. 1 bezeichnet 1 eine Fördereinrichtung für die Querförderung einer einzelnen Bohle 2, in der Richtung die mit Pfeil 13 bezeichnet ist, durch die Meßzone 3, die in Fig. 1 zwi­ schen zwei gestrichelten Linien 4, 5 angeordnet ist. Der Querför­ derer 1 umfaßt eine Mehrzahl parallel zueinander angeordneter und angetriebener Ketten 6 auf denen die Bohlen 2 während der Förde­ rung liegen. Um ein Gleiten zwischen den Bohlen 2 und den Ketten 6 zu verhindern, was während der Förderung durch die Meßzone nicht geschehen darf, sind die Ketten mit im wesentlichen gleich voneinander beabstandeten Trägern 7 versehen.

In der Meßzone 3 werden die Bohlen durch zwei Strah­ lungsquellen 8 bestrahlt, die oberhalb der Transportebene der Bohlen und symmetrisch auf beiden Seiten einer rechtwinklig zur Transportebene und zur Förderrichtung verlaufenden Symmetrieebe­ ne, angeordnet sind. Bei der dargestellten Vorrichtung wird die Strahlung von den Strahlungsquellen 8 unter einem Winkel von un­ gefähr 45° auf die Bohle gerichtet, wenn sie im Zentrum der Meßzo­ ne liegt. Die Strahlung ist vorzugsweise Licht, und zwar inner­ halb des sichtbaren Bereiches. Es ist aber auch andere Strahlung denkbar.

Die Strahlung, die von der Bohle reflektiert wird, wird durch die Detektorelemente erfaßt, die in diesem Falle als Dio­ denmatrix in zwei Kameras 9 ausgebildet sind, die mit einer Weit­ winkeloptik versehen sind. Die Diodenmatrizen, beispielsweise eine Reihe von Fotodioden, werden in der Fokussierebene der Kame­ ra angeordnet und arbeiten elektronisch so, daß Signale entspre­ chend der Strahlungsintensität, die durch jedes der Detektorele­ mente erfaßt wird, abgegeben werden. Mittels der Kameraoptik wird die Meßzone 3 somit in der Fokussierebene der jeweiligen Kamera abgebildet. Die Diodenmatrizen sind derart angeordnet, daß ledig­ lich ein langgestreckter enger Oberflächenbereich 10 in der Meß­ zone durch die Diodenmatrizen momentan erfaßt wird.

Unterhalb der Transportebene der Bohlen ist eine dritte Strahlungsquelle 14 angeordnet, die entlang der Symmetrieebene emittiert in der auch die Kamera 9 angeordnet ist, so daß die Strahlung von der dritten Strahlungsquelle durch die Detektorele­ mente der Kamera 9 erfaßt wird, wenn die Bohle 2 die Strahlung nicht abschirmt. Hierdurch kann die äußere Kontur der Bohle zu­ verlässig gemessen werden, was im folgenden genauer beschrieben wird.

Um die Bohle vermessen zu können, muß ihre Position in Förderrichtung 13 mit den Strahlungsintensitäten, die entlang der Längsrichtung der Oberfläche 10 gemessen werden, und mit der Strahlung, die erfaßt wird, wenn die Strahlung der dritten Strah­ lungsquelle nicht durch die Bohle 2 abgeschirmt wird, in Bezie­ hung gesetzt werden. Ein Signal, das die Position der Bohle zu jedem Zeitpunkt in Förderrichtung wiedergibt, ist deshalb erfor­ derlich.

Ein derartiges Signal kann auf unterschiedliche Weise, beispielsweise mittels einer zusätzlichen Kamera 11, die bau­ gleich mit der Kamera 9 sein kann, erzeugt werden. Diese ist je­ doch so auszurichten, daß ihr Sichtfeld 12 die Meßzone 3 quer überstreicht, d. h. parallel mit der Förderrichtung. Mit Hilfe ei­ nes von der Kamera 11 erzeugten Ausgangssignals kann die Förde­ rung der Bohle 2 durch die Meßzone 3 verfolgt werden.

Die Funktion der Vorrichtung ist aus den Fig. 3 und 4 ersichtlich. Der Funktionsablauf ist in einer vereinfachten Weise der Fig. 2 entnehmbar. Eine eingehendere Beschreibung der Signal­ verarbeitung ist im einzelnen aus der EP 0 007 079 A1 ersicht­ lich. Diese Signalverarbeitung ist ebenfalls auf die vorliegende Vorrichtung anwendbar, jedoch mit dem Unterschied, daß im vorlie­ genden Fall drei Strahlungsquellen anstatt zweier verwendet wer­ den.

In den Fig. 3A-3F ist die Funktion der Vorrich­ tung, wie sie in der EP 0 007 079 A1 dargestellt ist, ersicht­ lich. Die Bezugszeichen entsprechen denen der Fig. 1. In Fig. 3A bezeichnet 2 eine Bohle, die durch eine Meßzone 3 in Richtung 13 gefördert wird, wobei in diesem Fall diese lediglich von zwei Strahlungsquellen 8 bestrahlt wird, teilweise von der rechten, und teilweise von der linken Seite. Die Kameras 9 mit den Dioden­ matrizen sind symmetrisch über der Meßzone 3 angeordnet.

In Fig. 3B wird die Bohle von oben dargestellt, wobei 17 ein Oberflächenelement auf der oberen Seite der Bohle bezeich­ net, wie es momentan durch die Diodenmatrizen erfaßt wird. 18 be­ zeichnet Oberflächenelemente auf der oberen Seite der Bohle, die nacheinander durch ein Detektorelement während der Beförderung der Bohle erfaßt werden. In den Fig. 3C und 3D ist dargestellt, wie Signalimpulse in Abhängigkeit von der reflektierten Strahlung erzeugt werden, die abwechselnd von der Strahlungsquelle links bzw. rechts herrührt. Ihre Amplitude ist schematisch dargestellt gemäß der Verschiebung der Bohle durch die Meßzone.

Die in den Fig. 3E und 3F dargestellten Signale sind die, die aus denen gemäß Fig. 3C und 3D nach der Signalaufberei­ tung hervorgehen, wobei lediglich auf Signale nach Fig. 3C und 3D mit einer Amplitude, die über einen bestimmten Schwellenwert hi­ nausgeht, zugegriffen wird. Die Signale nach Fig. 3E und 3F neh­ men so lediglich einen niedrigen (low) oder einen hohen (high) Wert ein.

Mit Hilfe der Signale gemäß den Fig. 3E und 3F kann die vollständige Breite b_t, die saubere Schnittbreite b_p und die Rin­ denbreite rechts b_vh und links b_vv der Bohle bestimmt werden, und zwar entlang der gesamten Länge der erfaßten Bohle.

In der Ausgestaltung der Vorrichtung gemäß Fig. 2 nimmt die Steuereinheit 15 die abwechselnde Übertragung der Strahlungs­ impulse der Strahlungsquellen vor und steuert den Erfassungsvor­ gang der Detektorelemente in den Kameras 9 und 11. Signale davon und von der Steuereinheit werden zusammengeführt, so daß ein Sig­ nalrechner 16 die gewünschten Daten in einer Form liefert, wie sie im einzelnen in der EP 0 007 079 A1 beschrieben worden ist.

In Fig. 4 ist demgegenüber die Funktion eines Ausfüh­ rungsbeispiels der Erfindung dargestellt. Dort ist eine dritte Strahlungsquelle 14 vorhanden, die unterhalb der Transportebene in der Symmetrieebene angeordnet ist, in einer gemeinsamen Ebene mit den Kameras 9. Die Strahlungsquellen emittieren der Reihe nach in sich wiederholender Weise Strahlenimpulse.

In diesem Falle kann die Rinde der gemessenen Bohle derart schwarz sein (bedingt durch Wasserlagerung), daß sie die einfallende Strahlung nur unvollständig reflektiert, auch wenn die Strahlung nahezu im rechten Winkel einfällt. Das bedeutet, daß die reflektierte Strahlung nicht die Intensität erreicht, die über den vorgegebenen Schwellenwert hinausgeht, wobei es deshalb unmöglich sein wird, die äußeren Konturen der Bohle lediglich mit den zwei Strahlungsquellen oberhalb der Transportebene zu bestim­ men.

In den Fig. 4C, 4D und 4F sind Signalamplituden er­ sichtlich, die den empfangenen Strahlen von den drei Strahlungs­ quellen entsprechen, d. h. von der oberen linken, der oberen rech­ ten und der unterhalb der Transportebene. Nach der Signalaufbe­ reitung entsprechend der Berücksichtigung eines Schwellenwertes werden entsprechende Signale 4F, 4G und 4H erhalten, mit denen sowohl die inneren als auch die äußeren Grenzen der Rinde mit Sicherheit bestimmt werden können.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erfassung und Messung von Bohlen, insbeson­ dere von Schwarten aufweisenden Bohlen, mittels einer Strahlung, umfassend einen Querförderer (1) zum Transport der Bohlen durch eine in der Transportebene angeordnete Meßzone, die um eine senkrecht zur Transportebene und zur Förderrichtung liegende Symmetrieebene herum verläuft, eine erste und eine zweite oberhalb der Transportebene beiderseits der Symmetrieebene gelegene Strahlungsquelle (8), die wechselweise auf eine in der Meßzone befindliche Bohle abstrahlen, mehrere oberhalb der Meßzone vorgesehene Detektorelemente (9, 11), die von der empfangenen Strahlung abhängige Ausgangssignale erzeugen, und eine Signalaufbereitungseinrichtung, die auf der Grundlage der Ausgangssignale der Detektorelemente (9, 11) Daten der Bohle errechnet, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Transportebene eine dritte Strahlungsquelle (14) angeordnet ist, die entlang der Symmetrieebene durch die Meßzone abstrahlt, wobei ihre Strahlung auf die Detektorelemente (9, 11) durch eine durch die Meßzone geförderte Bohle zu deren äußerer Konturerfassung abgeschirmt wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorelemente (9, 11) Kameras sind, die eine lineare Diodenmatrix aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die lineare Diodenmatrix in einer Kamera (9) quer zur Förderrichtung der Bohlen und in einer weiteren Kamera (11) in Förderrichtung der Bohlen ausgerichtet ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß alle drei Strahlungsquellen (8, 18, 14) sequentiell betreibbar sind.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlung Licht im sichtbaren Bereich ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalaufbereitungseinrichtung (15, 16) Ausgangssignale der Detektorelemente (9, 11) unterdrückt, wenn sie eine vorbestimmte Amplitudenhöhe nicht erreichen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalaufbereitungseinrichtung (15, 16) den Schwarten der Bohle entsprechende Breiten (b_vv, b_vh) bestimmt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Strahlungsquelle (14) in der Symmetrieebene angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Strahlungsquelle (8) symmetrisch zur Symmetrieebene angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Strahlungsquelle (8) in einem 45°-Winkel auf die Ebene der Meßzone (3) gerichtet sind.