FI86387B - Foerfarande och anordning foer projicering av ett indikeringsmaerke pao ett avsynat foeremaol. - Google Patents

Description

f 1 86387

Menetelmä ja laite asetusmerkin projisoimiseksi tarkastettavalle kohteelle

Keksintö koskee menetelmää asetusmerkin projisoi-5 miseksi tarkastettavalle kohteelle, erityisesti katkaistavalle puukappaleelle, sekä laitetta menetelmän toteuttamiseksi.

Sahateollisuudessa tarkastetaan usein pitkänomaisia puukappaleita, kuten runkoja, pölkkyjä, lautoja jne. Sen 10 ratkaisemiseksi, mistä puukappale tulee katkaista ottaen muunmuassa huomioon, että vioittuneet alueet katkaistaan pois mahdollisimman pienellä hävikillä. Tarkastaja siirtää asetusmerkkiä puukappaletta pitkin käyttämällä käyttövipua (ohjausvipu, rullapallo, .läppäimet tai vastaavat) ja kun 15 asetusmerkki sivuaa laaturajaa tai ajateltua katkaisukoh- taa, käyttää tarkastaja käyttöelementtiä, kuten painonappia tai vastaavaa sillä seurauksella, että kyseinen paikka rekisteröityy oheiseen tietokoneyksikköön siten, että kun puukappale tulee tarkastusasemalta katkaisuasemalle tapah-20 tuu katkaisu ajatellusta paikasta mahdollisesti sen jälkeen kun on suoritettu optimoivia tietokonelaskelmia sinänsä .i tunnetulla tavalla. Menetelmät ja laitteet osoitetun kat- ... kaisupaikan tai laaturajan rekisteröimiseksi ja puukappa- '·**] leen siirtämiseksi oikeaan katkaisupaikkaan ovat tunnettu- - 25 ja ja ovat esillä olevan keksinnön puitteiden ulkopuolella.

--* Tunnettu tapa esitetyn kaltaisen asetusmerkin ai- kaansaamiseksi, jota voidaan siirtää tarkastettavaa kohdetta pitkin, on projisoida valoviiru kohteelle ja antaa sen kulkea kohdetta pitkin riippuvaisesti ohjausvivun liik-30 keestä esim. siten, että valorako, joka aikaansaa valo- viirun, heijastetaan ohjausvivun liikkeiden tahdissa kier-‘*.Γ. tyvälle peilille. Tämän tyyppinen menetelmä ja laite kuva- •y* taan lähemmin esimerkiksi SE-kuulutusjulkaisussa 402 231.

| Jotta tällainen viiru voitaisiin selvästi nähdä, : 35 tulee sen olla riittävän valovoimainen samalla kun mah dollistaakseen merkinnän riittävällä tarkkuudella ei vii- 2 86387 ru saa olla liian leveä. Nämä ovat kaksi osittain vastakkaista vaatimusta ja ne voidaan osittain täyttää siten, että käytetään hyvin voimakasta valolähdettä, mikä kuitenkin puolestaan voi aiheuttaa suuren iämmönkehityksen, 5 mikä vaatii erityisiä jäähdytysjärjestelyjä jne.

Valaistusolosuhteet, joiden alaisena puukappaleiden tarkastus tapahtuu, voivat vaihdella suuresti esimerkiksi hyvin vaaleaa puulajia olevan laudan tarkastuksesta ulkona täydessä auringonpaisteessa tummakuorisen puunrun-1C gon tarkastukseen sisällä. On ilmeistä, että se valokont-rasti, joka voidaan aikaansaada viirumerkillä ja joka on täysin riittävä viimemainitussa tapauksessa, voi olla täysin riittämätön ensimmäisessä tapauksessa.

Keksinnön tehtävänä on aikaansaada menetelmä ja 15 laite, joka useimmissa käytännössä esiintyvissä tarkastus-tilanteissa sallii optimaalisen valokontrastin itse merkin ja tarkastettavan kohteen ympäröivän osan välillä. Keksinnölle ovat tunnusomaisia oheisissa patenttivaatimuksissa esitetyt tunnusmerkit ja sitä kuvataan nyt lähemmin oheis-20 ten kaaviollisten piirustusten avulla, jotka koskevat suo-. - ritusmuotoesimerkkejä ja joissa .1 ' kuviot 1-3 esittävät 3 keksinnön mukaisen laitteen "... erisuoritusmuotoa, jolloin tarkastettava kohde selvyyden vuoksi on käännetty 90° pituusakselilinjansa ympäri, 25 kuvio 4 esittää suuremmassa mittakaavassa kuvioiden 1-3 mukaisten laitteiden maskit ja kuvio 5 esittää kuvion 3 mukaisen laitteen vaihtoehtoisen toteutuksen.

·.: Kuvion 1 mukaisesti tulee tarkastaa lauta 21, jolla 30 on pituusakselilinja A, jonka oletetaan sijaitsevan laudan tarkastettavassa pinnassa. Merkintälaite 10A on sovitettu ·”* laudan 21 yläpuolelle. Tunnetulla ja ei-esitetyllä tavalla, -··* esimerkiksi servomoottorin ja vetoköyden avulla, voidaan merkitsemislaitetta 10A siirtää nuolen B molemmissa suun-.***. 35 nissa pitkänomaisella ohjauskiskolla 17 tahdissa samoin ei- esitetyn ohjaus- tai käyttövivun kanssa, jota tarkastaja käyttää ja joka ohjaa mainittua servomoottoria.

Il 3 86387

Merkitsemislaite 10A käsittää valolähteen 11, ensimmäisen optisen vaikutukseltaan kokoavan elementin, esillä olevassa tapauksessa valoheijastimena toimivan koveran peilin 12, toisen optisen vaikutukseltaan kokoavan elemen-5 tin, joka on projisointiobjektiivina toimiva koontalinssi 13, sekä maskin 14A, joka näytetään yksityiskohtaisemmin kuvion 4 osassa (a) ja joka on sovitettu linssin 13 siihen kohdetasoon R, jolle on konjukoitu kuvataso R', joka yhtyy laudan 20A yläpintaan. Maski 14A käsittää pyöreän ik~ 10 kunan F, joka on värittömän läpikuultavan kalvon peittämä, jonka keskelle on sovitettu (esimerkiksi liimattu) kapea nauha M soveliaasti värjättyä (esimerkiksi punaista) kalvoa tai vastaavaa. Laudalle projisoitu asetusmerkki 14A' koostuu tällöin vaaleasta ympyrästä F_^ vastaten ikkunaa 15 F maskissa 14A ja sen keskellä olevasta värjätystä viirusta M_^_ vastaten värjättyä kalvoa M, joka on "värjännyt" toisinsanoen suodattanut, valon. Asetusmerkin 14A suuruus määräytyy tunnetulla tavalla maskin 14A mitoista ja linssin 13 optisista parametreista. Liimattu kalvo voi olla 2 0 myös läpinäkymätöntä.

. . Valolähteen 11 muutoin esittämättömään sähköiseen *' syöttöjohtimeen on kytketty katkaisiaväline 15, joka jak sottaisesti katkaisee virran, esimerkiksi taajuudella 0,1 - 5Hz. Tämän johdosta tulee asetusmerkki 14A' laudalla ·: 25 21 vielä selvemmäksi, koska se vilkkuu.

Kuvion 2 mukaisesti tarkastetaan runkoa 22 merkin-: : : tälaitteen 10B avulla, jotka käsittää samat komponentit 11 ja 12 kuin laite 10A. Kuitenkin maskilla 14B on toinen ulkonäkö, nimittäin kuvion 4 kohdan (b) mukainen ulkonäkö, « * .·;·. 30 jossa on nelikulmainen ikkuna F^, joka voi olla ilman ·_ mitään "lasitusta" ja varustettuna suoralla langalla , ···* joka ylittää ikkunan F^ keskeltä. Maski 14B on myös sovi- :...· tettu toiseen paikkaan linssin 13 suhteen, nimittäin sen )*·.. vastakkaiselle sivulle kuin valonlähde 11. Täten on valon- 35 lähde 11 linssin 13 polttopisteessä B kohteen puolella siten, että linssi 13 toimii kollimaattorina, josta lähtee yhdensuuntainen sädekimppu K, jolla on akselilinja K' 4 86387 ja jota kehältään varjostaa maski 14B samalla kun sitä keskeltä varjostaa lanka . Esillä olevassa selityksessä ja patenttivaatimuksissa sisällytetään myös tämä tapa siirtää merkki tarkastettavalle kohteelle käsitteeseen "proji-5 soida", vaikka se poikkeaa kuvion 1 mukaisesta tavanomaisesta projisointitavasta.

Laite 10B on sovitettu kiinteäksi, mutta kierrettäväksi nuolen P_|_ molemmissa suunnissa akselilinjan C ympäri, joka kulkee esimerkiksi polttopisteen B kautta kohtisuoras-10 ti piirustuksen tasoa vastaan. Rungolla 22 havaitaan ase-tusmerkki 14B', joka käsittää valoläikän F^' ja tumman viirun M^1, joka muodostaa itse merkin asetusta varten.

Kuvion 3 mukaisesti tarkastetaan pölkky 23 merkin-tälaitteen 10C avulla, jossa on samat rakenneosat 11 ja 12 15 kuin laitteissa 10A ja 10B sekä maski 14C. Maski 14C ja linssi 13 on sovitettu samalla tavoin kuin kuviossa 2, kuitenkin maskilla 14C on kuvion 4 kohdan (c) mukainen muoto, toisinsanoen siinä on nelikulmainen ikkuna F2, joka on lasiruudun peittämä, johon on kaiverrettu hiusristikko M2.

20 Laite 10C käsittää optisen katkaisuvälineen 15' läpinäkymättömän levyn 15'b muodossa, joka on varustettu yhdellä tai useammalla ikkunalla, jotka mahdollisesti puolestaan voivat olla värillisten kalvojen tai vastaavien peittämät ja jotka on asennettu sähkömoottorin 15’a ulostuloakselilie, 25 jotta ne voivat pyöriä sellaisella nopeudella, että saavutetaan esimerkiksi yllä mainittu taajuus valokumpun K kat-i - kaisussa.

Laite 10C on asennettu kiinteästi ja kiertymättö-mästi. Valokimpun K pielle on sovitettu sinänsä tunnetulla 30 tavalla kiertyvä tasopeili 16, joka tahdissa käyttövivun liikkeiden kanssa voi kääntyä nuolen B^ suunnissa. Peilin •j- sijasta voidaan tunnetulla tavalla käyttää pyörivää pris- maa. Pölkyllä 23 nähdään asetusmerkki 14C , joka käsittää valoläiskän F2' jossa on keskellä tumma risti M2*, joka muodostaa itse merkin asetusta varten.

5 86387

Kuvioiden 2 ja 3 mukaisten suoritusmuotojen yhteydessä, toisinsanoen kun valokimppu pyyhkäisee tarkastettavaa kohdetta pitkin samalla kun itse merkintälaite on kiinteä, käytetään edullisesti useita tällaisia merkintä-5 laitteita rivissä toistensa vieressä, jotta vältetään liian pienet kulmat a valokimpun äärimmäisissä kallistusasennois-sa, jotka voisivat aiheuttaa epäterävyyttä. Esimerkiksi laitteiston yhteydessä aina 24 m pitkien runkojen mittauksessa ja pölkytyksessä voidaan seitsemän keksinnön mukais-10 ta merkintälaitetta sijoittaa noin 3 m tarkastettavan kohteen yläpuolelle, jolloin kukin merkintälaite kattaa + 1,5 m pituisen osan, toisinsanoen yhteensä 3 m. Kaikki merkintälaitteet on liitetty elektroniikkayksikköön (tietokoneeseen) . Käyttäjä siirtää käyttövivullaan viirun en-15 simmäisessä merkintälaitteessa haluttuun paikkaan ja painaa sinänsä tunnetulla tavalla nappia merkitäkseen laadun elektroniikkayksikköön. Tämän jälkeen kytkeytyy seuraava merkintälaite rivissä automaattisesti päälle ja seuraavan laaturajan merkintä suoritetaan samalla tavoin ja samalla 20 käyttövivulla kunnes koko runko on arvioitu. Jokaisen merkinnän yhteydessä, jonka operaattori suorittaa, syötetään siten laatu ja sijainti elektroniikkalaitteeseen, jossa siihen tallennettu pölkytysohjelma käyttää näitä arvoja tarkastettavan rungon optimaalisen pölkytystavan saamisek-25 si esiin. Merkinnällä suoraan rungolla saavutetaan merkittävästi tarkempi merkintä kuin silmämääräisessä tarkastelussa rungon takana olevia merkkejä vasten. Pyyhkäisevän valokimpun yhteydessä kohdistetaan merkki edullisesti vä-liasentoon kulmien a ja 90° välillä, esimerkiksi asentoon 30 1,5 a, minkä johdosta mahdollisesti jäljellä oleva epätark- kuus minimoituu.

Kuviossa 5 esitetään esimerkki kuvion 3 mukaisesti modifioidun merkintälaiteen käytännön toteutuksesta. Laite on sisällytetty suorakulmaiseen laatikkomaiseen koteloon 1, 35 jota edullisesti nivelöidysti liitetty tukivarsi Ib kannattaa esimerkiksi 3 m tarkastettavan kohteen yläpuolella 6 86387 pituussuuntaisen sivun ollessa oleellisesti vaakatasossa ja sen tason, joka vastaa piirustuksen tasoa ollessa kääntyneenä tarkastettavaa kohdetta vasten.

Kotelossa 1 on piirustuksessa suurelta osin poislei-5 kattu etuseinä IA, joka on läpinäkymätön ikkunaa LA' lukuunottamatta. Koteloon 1 on sovitettu erityisesti seuraa-vat komponentit: Piirikortti 2, käyttöyksikkö, kuten esimerkiksi servomoottori 3 tai askelmoottori tai vastaava, putki 4, maski 14, kaksi kondensorilinssiä 12A, 12B ja va-10 lolähde 11. Syöttövirta johdetaan piirikortille 2, mistä se mahdollisesti sopivan muuntamisen jälkeen johdetaan yksittäisiin käyttökohteisiin ensisijaisesti moottorille 3 ja (johdin 2B) valolähteelle 11, joka voi esimerkiksi olla halogeenilamppu 24V/100W tai laservalolähde tai vastaava.

15 Moottorin 3 ulostuloakselille 3A ja siten ikkunan IA' taakse kotelon seinälle IA on sovitettu peili 16.

Moottoria 3 ohjataan (esim. johtimen 2A kautta) pulssinleveysmoduloidulla signaalilla, jonka pulssinle-veys on noin 1,2 + 0,2 ms, ja moottori 3 voi antaa peilil-20 le 16 kokonaiskiertymän noin 28°, mikä merkitsee putkesta 4 peilille 16 osuvan valokimpun, jolla on akselilinja K', poikkeutusta noin 56°, toisinsanoen noin 28° molempiin suuntiin kuvion 5 piirustuksen tasosta esimerkiksi peilin -· 16 keskeltä kohtisuorasta ulkonevalta linjalta.

25 Esimerkistä ilmenee, että keksinnön mukaisesti valo- läiskä tarkastettavalla kohteella voidaan muodostaa merkittävästi suuremmaksi ja siten selvemmin havaittavaksi - - kuin tähän asti tunnettujen menetelmien mukainen kapea va loviiru ilman, että mittaustarkkuus vastaavasti asetuksen *: 30 tarkkuus tämän johdosta heikkenisi, koska luenta vastaavas- : ti asetusaikaansaadaan keksinnön mukaisesti valoläikän kes- kellä olevan tummemman merkin suhteen riippumatta siitä ,··*. kuinka kaukana läikän reunat siitä sijaitsevat (toisin sa noen kuinka suuri valaistu alue on) ja kuinka terävästi ne 35 kuvautuvat mitattavalle kohteelle. Se valomäärä, joka valo- 7 863S7 läikästä osuu katsojan silmään on saman valolähteen yhteydessä merkittävästi suurempi kuin tähän asti käytetyn tyyppisen kapean valoviirun yhteydessä.

On ilmeistä/ että toisaalta valoläikkä voidaan 5 helposti tehdä niin suureksi kuin halutaan ja toisaalta voi valo, josta valoläikkä aikaansaadaan olla niin valkoista kuin värjättyäkin jälkimmäisessä tapauksessa joko siten, että maski on "lasitettu" värillisellä kalvolla tai ruudulla tai vastaavalla tai siten, että on käytetty valonlähdettä, 10 joka kehittää värillistä valoa. Aina valitaan luonnollisesti väri, joka eroaa mahdollisesti värjätyn merkin väristä.

Keksintö ei luonnollisestikaan rajoitu niihin tapauksiin, joissa asetusmerkkiä tulee siirtää ja/tai tarkastettava kohde muodostuu puukappaleesta.

Claims (10)

1. Menetelmä asetusmerkin (14A') projisoimiseksi tarkastettavalle kohteelle erityisesti pitkänomaiselle 5 puukappaleelle (21), tunnettu siitä, että kohteelle (21) projisoidaan valoläikkä (F'), joka ympäröi merkkiä (M'), jolla on alhaisempi valoindensiteetti ja/tai kehitetään muun värisellä valolla kuin valoläikkä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että merkki (M') muodostuu ainakin yhdestä valoläikän (F') valon täysin valaisemattomasta viirusta.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valoläikkää (F') sinänsä tun- 15 netulla tavalla siirretään tarkastettavaa kohdetta (21) pitkin sen pituussuunnassa.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valoläikän (F') ja/tai merkin (M') kehittää värillinen valo.

5. Laite jonkin tai joidenkin edeltävien patentti vaatimusten mukaisen menetelmän toteuttamiseksi käsittäen valolähteen (11), valolähteen läpivalaiseman maskin (14, 14A, 14B, 14C) ja ainakin yhden vaikutukseltaan kokoavan optisen elementin, esimerkiksi koontalinssin (13), t u n -25 n e t t u siitä, että maskissa on suurempi kuin viirumai-nen aukko tai ikkuna (F, F1# F2) valon läpikulkua varten, jota vastaa valoläikkä (F', Fj^, F2') tarkastettavalla kohteella (21 - 23) ja ikkunan sisään sovitettu, merkittävästi sitä pienempi ja valoa ainakin osittain varjostava tai 30 suodattava kohde (M, Μχ, M2) , jota vastaa merkki (M', M^, : M2') tarkastettavalla kohteella (21, 22, 23).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, t u n -.···. n e t t u siitä, että maski (14A) on sovitettu toisen, objektiivina toimivan vaikutukseltaan kokoavan optisen 35 elementin (13) kohdetasoon (R), jonka kuvatasossa (R') on tarkastettavan kohteen (21) pinta. 9 86387

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että maski (14B, 14C) on sovitettu va-lonsuunnassa toisen, kollimaattorina toimivan vaikutukseltaan kokoavan optisen elementin (13) perään.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen lai te, tunnettu siitä, että se on sinänsä tunnetulla tavalla sovitettu siirtämään asetusmerkkiä (14A', 14B', 14C'), joka muodostuu mainitusta valoläikästä (F', Fj', F2') ja mainitusta merkistä (M', Mj', M2') tarkastettavaa 10 kohdetta (21, 22, 23) pitkin siten, että kiertyvä optinen poikkeutuselementti, kuten peili (16) tai prisma, on sovitettu valolähteen (11) säteilemän valokimpun (K) säteily-käytävään, tai siten, että koko laite on sovitettu kierrettäväksi tai siirrettäväksi yhdensuuntaisesti tarkastet-15 tavan kohteen pituussuunnan kanssa.

8 β 6 3 S 7

9. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimusten 5-8 mukainen laite, tunnettu siitä, että se käsittää välineen (15, 15') valokimpun jaksoittaiseksi katkaisemiseksi tai sen jaksoittaiseksi suodattamiseksi tai värin 20 muuttamiseksi.

10. Jonkin tai joidenkin patenttivaatimusten 5-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että se pitkien kohteiden tarkastamiseksi on sovitettu riviin ainakin yhden toisen identtisen laitteen kanssa ja että kaikki lait- 25 teet on liitetty yhteiseen käyttövälineeseen ja/tai yhtei seen elektroniseen yksikköön (tietokoneeseen). ίο 8 6 387