FI64760C - Foerfarande foer inriktning av en stock - Google Patents

Description

1 64760

Menetelmä tukin suuntaamiseksi Förfarande för inriktning av en stock

Esillä oleva keksintö kohdistuu menetelmään tukin suuntaamiseksi sahauslinjalle pyörityslaitteiden varassa käyttämällä kahta syöttötason molemmin puolin symmetrisesti yläviistoon sijoitettua kameraa.

5 Pyöreän tukin ensimmäisessä sahausvaiheessa on tärkeää, että syntyvä pelkkä on molemmilta koneistetuilta pinnoiltaan mahdollisimman tarkasti samanlainen. Tämän saavuttamiseksi tukki on pyöritettävä sellaiseen asentoon, että sen keskiviiva on koko pituudeltaan mahdollisimman tarkasti sahaavien 10 terien suuntaisessa sahauslinjan keskitasossa. Koska sa- haavat terät ovat vertikaalisia, tukin lenkouden tulee suuntautua ylös- tai alaspäin ja tukin tulee sijaita keskeisesti sahauslinjalla.

Tukin muoto ja sijainti sahauslinjan suhteen voidaan mitata 15 usealla eri menetelmällä. Näiden perusteella voidaan laskea sen optimaalinen asento ja sen saavuttamiseksi tarvittavat siirrot. Toteuttaminen on kuitenkin erittäin vaikeaa kahdesta syystä. Tukin muoto poikkeaa usein paljonkin yhteen suuntaan käyrästä katkaistusta kartiosta. Optimiasennon laskenta tulee 20 vaikeaksi ja vaatii laajan tietokonekäsittelyn. Toiseksi optimiasennon saavuttaminen edellyttää laskettujen siirtokoordi-naattien tarkkaa toteutusta, mikä on mahdollista vain siten, että tukki on täysin kiinnitettynä suuntausmekanismiin sekä mittauksen että siirron aikana. Tukkia ei voi esim. pyörittää 25 tavanomaisten suuntausrullien varassa, sillä tukin poikkileikkauksen poikkeaminen ympyrästä aiheuttaa huomattavia sivuttaissiirtymiä.

Suomalaisesta patenttihakemuksesta 783677 on ennestään tunnettu menetelmä sahaan syötettävän tukin suuntaamiseksi siten, 30 että lenko tulee ylöspäin, jossa tukin yläpinta valaistaan ja mitataan kahdella kameralla valaistun pinnan uloimman kohdan ja kameran kautta kulkevan suoran sekä kameran keskilinjan välinen kulma. Tukki pyöritetään ja pyörittäminen lo- 2 64760 petetään, kun kameroiden mittaamat kulma-arvot ovat yhtä suuret ja niiden summa maksimiarvossaan. Epäkohtana tässä järjestelyssä on se, että menetelmä on herkkä tukin epämuodostumille.

5 Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on välttää aikaisempien tunnettujen menetelmien epäkohdat. Sen suurimpana etuna voidaan todeta suuri mittaustarkkuus riippumatta tukin muotopoikkeamista. Keksinnön tunnusmerkit käyvät ilmi oheisesta patenttivaatimuksesta.

1 o Keksinnön mukaisessa suuntausmenetelmässä ei tukin kokoa tai muotoa missään vaiheessa määritellä. Optimiasentoa ja suun-tausliikkeiden suuruutta ei lasketa. Sen sijaan koko suuntauksen ajan mittaus ja laskenta antavat yksiselitteisen ohjeen suuntausliikkeiden suunnasta. Suuntaus voidaan suorittaa ta-15 vanomaisten suuntausrullien varassa. Kukin suuntausliike suoritetaan siihen saakka, kunnes ohje liikkeen suunnasta vaihtaa merkkiä.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa 20 kuvio 1 esittää kaaviollisesti keksinnön mukaisen menetelmän periaatetta perspektiivikuvana, kuvio 2 esittää samaa kuin kuvio 1 sahauslinjan suunnassa nähtynä, ja kuviot 3 ja 4 esittävät kameroiden näkemät kuvat.

25 Kuviossa 1 tukki 1 on esitetty suuntausrullien 2, 3 varassa sijoitettuna syöttötasoon 4. Syöttötaso on sahauslinjan kautta kulkeva sahaavien terien suuntainen taso. Tukki olisi sijoitettava ennen syötön alkua siten, että sen painopisteakseli yhtyisi mahdollisimman tarkasti syöttötasoon. Koska syöttö-30 taso on yleensä vertikaalinen, tämä tarkoittaa, että tukin pääasiallisen käyryyden eli lengon tulisi suuntautua ylös tai alas, sekä tukin muuten tulisi sijaita keskellä syöttö-tasoa. Tämän saavuttamiseksi tukkia voidaan pyörittää suuntausrullien varassa. Suuntausrullien syöttötasoon nähden 35 poikittaisten liikkeiden avulla tukkia voidaan lisäksi 3 64760 kääntää ja siirtää. Näiden suuntausliikkeiden merkitys ja positiiviset suunnat on osoitettu kuviossa 1, jolloin nuoli C tarkoittaa pyörimisliikkeen, nuoli D kääntöliikkeen ja nuoli G siirtoliikkeen positiivista suuntaa.

5 Kaksi mittauskameraa 5 ja 6, matriisi- tai videokameraa, sijoitetaan symmetrisesti syöttötason suhteen yläviistoon, <>'»55°. Tukin yläpinta on voimakkaasti valkaistu esim. tukin kummallekin puolelle sovitetuilla valaisimilla 7,8. Kamera asetetaan sellaiseen asentoon, että kuva-alaan mahtuu lähel-10 tä latvaa alkaen esim. 5 m tukkia. Kameran sädepyyhkäisy alkaa kuvan reunasta ja kohtaa kuva-alueella kirkkaasti valaistun tukin reunan. Pyyhkäisyjuovan pituus tukin reunaan rekisteröidään tietokoneeseen. Näin kamerat kuvaavat kumpikin kohdaltaan ainoastaan näkemänsä tukin ylempää reunaviivaa.

15 Vasen kamera 5 näkee kuvioon 2 merkityn reunaviivan A-A ja oikea kamera 6 reunaviivan B-B. Kuviossa 3 on esitetty vasemman kameran näkemän reunaviivan kuva ja kuviossa 4 oikean kameran.

Kummallakin puolella tukin pituudelle osuu yhtä monta, n. 300, 20 juovaa. Nämä juovat jaetaan neljään yhtä suureen osaan ja kullekin juovaryhmälle varataan oma tietokoneen muistipaikka F1, F2, F3 ja F4 vasemmalla ja E1, E2, E3 ja E4 vastaavasti oikealla. Nämä muistipaikat täytetään uudelleen esim. 25 kertaa sekunnissa. Tarpeellisten suuntausliikkeiden suunnat 25 määritellään yksinomaan näiden kahdeksan muistipaikan sisällön perusteella.

Tavallisesti puun lenko halutaan ylöspäin. On helppo päätellä, että tämä tilanne on saavutettu, kun kummallakin kuvaruudulla reunakäyrän kuperuus ylöspäin on yhtä suuri. Tulos ei ole 30 riippuvainen tukin sivuttaisesta asemasta. Kun lisäksi tukin pyöritys muuttaa sivuttaista asemaa, tämä suuntaus on tehtävä ensin.

Käyrän kuperuus saadaan sen kaltevuudesta ja sijainnista riippumatta seuraavista pyöritysfunktioista: Vasen kuvaruutu 35 F1+F4-F2-F3 ja oikea E1+E4-E2-E3. Jos esim. vasemman kameran 4 64760 antama kuperuus on pienempi kuin oikean, tarpeellinen suuntaus-liike on pyöritys kuviossa 1 merkittyyn positiiviseen suuntaan. Samanaikaisesti kummankin kameran muistipaikat tyhjennetään, täytetään uudelleen ja määrätään tarpeellinen pyörimissuunta 5 esim. 25 kertaa sekunnissa. Pyöritys jatkuu siihen saakka, kunnes funktioiden suuruusjärjestys muuttuu ja pyöritys lopetetaan.

Seuraavaksi tarkistetaan tukin kääntötarve kääntöfunktioilla F2+F3+F4-3‘F1 vasemmalla ja E2+E3+E4-3·E1 oikealla. Kääntö-10 funktiot kuvaavat reunaviivan kaltevuutta kuvapinnalla. Jos vasemman kameran antama funktio on suurempi kuin oikean kameran, kääntö on suoritettava positiiviseen suuntaan. Kääntö ei vaikuta enää pyöritysfunktioiden keskinäiseen suuruuteen.

Viimeiseksi jää sivuttainen siirto. Vasemman kameran siirto-15 funktio on F1+F2+F3+F4 ja oikean vastaavasti E1+E2+E3+E4.

Siirtofunktiot kuvaavat reunaviivan sijaintia kuvapinnalla.

Jos vasen on suurempi, siirto suoritetaan positiiviseen suuntaan.Siirto ei vaikuta kääntö- eikä pyöritysfunktioiden keskinäisiin suhteisiin. Tarvittavia sivuttaisliikkeitä voi-20 daan minimoida siten, että kääntö toteutetaan latvan tai tyven siirrolla sen mukaan, tuleeko tämä parantamaan siirto-funktioiden balanssia.

Tämän suuntausmenettelyn edut ovat ilmeiset. Kun tarvittavien suuntausliikkeiden suunta on aina tiedossa, suuntausliikkeiden 25 suuruus ja niiden toteutukseen tarvittava aika jäävät lyhyeksi. Esim. pyöritykseen tarvitaan korkeintaan puoli kierrosta.

Pienillä tukeilla suuntausrullat tulevat pakosti näkyviin ja rekisteröidyiksi puun muotona. Samoin edellistä tukkia syöttävän tukkivaunun pihdit saattavat tulla liikkuvana kuvaan 30 mukaan. Nämä häiriötekijät vaikuttavat kyllä suuntausfunktioiden suuruuteen, mutta koska ne ovat symmetrisessä asennossa syöttötason suhteen, ne eivät vaikuta suuntausfunktioiden balanssiin eivätkä siten suuntaustarkkuuteen.

Kuva-ala voidaan käyttää paremmin hyväksi ja siten parantaa 5 64760 suuntaustarkkuutta ja tuoda kameroita lähemmäksi tukkia, kun kameroiden objektiivin eteen asetetaan kavennuslinssi (Cinemascope) . Yksinkertaisemmin ja tehokkaammin voidaan samaan tarkoitukseen käyttää sylinteripeiliä. Tällöin tukki kuvautuu 5 pituuden suhteen vääristyneenä, mutta tämäkään ei huononna suuntaustarkkuutta.

Suuntauksen päätyttyä tukki on mahdollisimman tarkasti syöttö-tasossa lenko ylöspäin. Jos kameroiden sijoitus on sellainen, että tukin profiilin yläreuna näkyy kuvapinnalla koko pituu-10 deltaan, tukin pituus voidaan rekisteröidä laskentaan tulleen juovaluvun perusteella. Koska suuntausrullien paikka on silloin tiedossa, suuntausfunktioiden perusteella voidaan lisäksi määritellä kohtalaisella tarkkuudella tukin halkaisija, kar-tiokkuus ja käyryys. Näin saadaan sahaustoiminnan rekiste-15 röintiin tukkitiedot ilman erillistä vain tätä tarkoitusta varten toteutettua mittaus- ja rekisteröintiasemaa.

Reunaviivojen rajoittamat kuva-alat voidaan jakaa myös muulla tavoin kuin kuvioissa 3 ja 4 sovellutusesimerkkinä esitetyllä tavalla yhtä suuriin osiin, jolloin funktiot, joiden perus-20 teella suuntausliike tai -liikkeet suoritetaan, muuttuvat.

Osien vähimmäismäärä on kuitenkin kolme.

Seuraavissa patenttivaatimuksissa tukin reunaviivan kuperuuden positiivista suuntaa tarkoittaa se, että reunaviivan keskiosa on käyristynyt päitä ylemmäksi kuvapinnalla.

Claims (6)

64760

1. Menetelmä tukin suuntaamiseksi sahauslinjalle pyörityslait-teiden varassa käyttämällä kahta syöttötason molemmin puolin symmetrisesti yläviistoon sijoitettua kameraa, tunnettu siitä, että kumpikin kamera (5, 6) kuvaa näkemänsä tukin (1) ylemmän reunaviivan (A-A, B-B) sijaintia kuva-alan reunan suhteen ja että tukki saatetaan suuntausliikkein vaiheittain, ensin tukkia pyörittäen ja sitten sivuliikkein, sellaiseen asentoon, jolloin kameroiden näkemät kuvat reunaviivoista ovat olennaisesti toistensa peilikuvia.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tukin suuntaamiseksi lenko ylöspäin, tunnettu siitä, että tukkia (1) pyöritetään siihen suuntaan, joka pienentää reunaviivojen (A-A, B-B) kuperuuden välistä eroa ja tekee kummankin kuperuuden positiiviseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä tukin suuntaamiseksi lenko alaspäin, tunnettu siitä, että tukkia (1) pyöritetään siihen suuntaan, joka pienentää reunaviivojen (A-A, B-B) kuperuuden välistä eroa ja tekee kummankin kuperuuden negatiiviseksi .

4. Patenttivaatimuksen 1, 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukki (1) käännetään syöttötason suuntaiseksi siirtämällä tukin tyvi- tai latvapäätä syttötasoon nähden poikittain siihen suuntaan, joka pienentää reunaviivojen (A-A, B-B) kaltevuuksien välistä eroa.

5. Patenttivaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tukki (1) siirretään syöttötasoon siirtämällä tukin kumpaakin päätä samalla nopeudella samaan suuntaan syöttötasoon nähden poikittain siihen suuntaan, joka pienentää reunaviivojen (A-A, B-B) korkeussijainnin välistä eroa. 64760

6. Jonkin edellä mainitun patenttivaatimuksen mukainen menetelmä tunnettu siitä, että saatujen reunaviivan (A-A, B-B) kuvien tulkitsemiseksi kuva-alat reunasta tukkiprofiilin reuna-viivaan jaetaan kummallakin kameralla (5, 6) samalla tavalla vähintään kolmeen osaan (El, E2, E3, E4; Fl, F2, F3, F4) ja reunaviivojen kuperuus, kaltevuus ja/tai sijainti määritellään näiden osa-alueiden keskinäisen suuruuden perusteella.