FI96636C - Laitteisto epäsäännöllisten työkappaleiden kartoittamiseksi ja mittaamiseksi säteilyn avulla - Google Patents

Description

96636

Laitteisto epäsäännöllisten työkappaleiden kartoittamiseksi ja mittaamiseksi säteilyn avulla - Anordning för avsök-ning och avmätning medelst strälning av oregelbudna arbets-stycken 5

Esillä olevan keksinnön kohteena on laitteisto, jolla säteilyn avulla kartoitetaan ja mitataan epäsäännöllisiä työkappaleita, kuten lautoja, johon kuuluu mittausvyöhyke, kuljetuslaite mainittujen työkappaleiden siirtämiseksi 10 mittausvyöhykkeen läpi oleellisesti ensimmäisessä tasossa, käsittäen edelleen ensimmäisen ja toisen säteilylähteen, asennettu lähettämään säteilyä vuoron perään, sijaiten ensimmäisen tason ensimmäisellä sivulla, toisen tason kummallakin puolella, kohtisuorassa ensimmäisen tason 15 suhteen, lisäksi joukko ilmaisinelementtejä, jotka on järjestetty ottamaan vastaan säteilyä mainitulla ensimmäisen tason ensimmäisellä sivulla, varustettu antamaan vastaanotetusta säteilystä riippuen vastaavia signaaleja, sekä signaalikäsittelylaite, joka näiden signaaleiden avulla 20 laskee työkappaleen halutut mittatiedot.

Tällaiset laitteistot tunnetaan esimerkiksi US-patentti-julkaisusta 3 890 509, ruotsalaisesta patenttijulkaisusta 7808659-3 sekä eurooppalaisesta patenttijulkaisusta 25 EP 79102311.2 (julkaisunumero 7079), jossa jälkimmäisen kirjoituksen laitteistot ovat edellisen edelleenkehittelys-tä, EP 79102311.2:n mukaan voidaan esim. sahattujen, va-jaasärmäisten lautojen huolellinen kartoitus ja mittaus suorittaa tietyin edellytyksin. Niinpä selitetään lähempiä 30 vaatimuksia, mitä tulee sahattuihin, vajaasärmäisiin lautoihin, että paitsi sahatulla pinnalla myös vajaasärmillä . on jokseenkin voimakas säteilyheijastus, samoin kuin, että viimeksi mainittu ei perustu liian paljoa sahatun (horisontaalin) pinnan suhteen, sillä sellaisessa epäsuotuisassa 35 tapauksessa ei voida suorittaa mitään laudan ääriviivojen mittausta.

2 96636

Keksinnön tarkoitus on aikaansaada alussa mainitun tapainen laitteisto, joka antaa työkappaleen varman kartoituksen ja mittauksen, vaikka sillä olisi huonot heijastusominaisuudet tai huonot geometriset muodot.

5

Keksinnön mukaisesti tällainen laitteisto on ensisijaisesti tunnettukolmannestasäteilylähteestä, joka sijaitsee ensimmäisen tason toisella puolella, laitettuna lähettämään säteilyä siten, että mainittu ilmaisinelementti voi ottaa 10 sitä vastaan, kun työkappale ei peitä säteilyä, jotta työkappaleen ääriviivat voidaan mitata.

Kolmas säteilylähde voidaan itse asiassa asettaa eri tavoin suhteessa ilmaisinelementtien säteilyvastaanottoon, taval-15 lisesti kameran objektiivin kautta, mutta keksinnön mukaisen laitteiston esitetyssä suoritusmuodossa on kolmas säteilylähde yhdessä ilmaisinelementtien säteilyvastaan-oton, tavallisesti kameraobjektiivin yhteisessä tasossa, kohtisuorassa ensimmäistä tasoa kohden.

20

Kolmas säteilylähde voi olla varustettu lähettämään säteilyä jatkuvasti, kun taas ensimmäinen ja toinen säteilylähde lähettävät säteilyä vuorottain, mutta keksinnön mukaisen laitteiston esitetyssä suoritusmuodossa lähettää ensimmäi-25 nen, toinen ja kolmas säteilylähde säteilyä yksi kerrallaan * toistuvassa järjestyksessä.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa: 30

Kuvio 1 esittää kaavamaisesti, perspektiivisesti, keksin- . nön mukaista laitteistoa.

Kuvio 2 on osakaavio, joka havainnollistaa kuvion 1 mu-35 kaisen laitteiston yksinkertaista signaalinkäsit telylaitetta .

;l : ie i liiti Iita· i 3 96636

Kuviot 3a-3f esittävät aiemmin tunnetun laitteiston työ- kappaleen kartoituksen ja mittauksen toimintatapaa .

5 Kuviot 4a-4h esittävät keksinnön mukaisen laitteiston toimintatapaa.

Kuviossa 1 tarkoittaa viitenumero 1 lautojen 2 jaksoittaista poikittaissiirtoa, nuolella 13 merkittyyn suuntaan 10 mittausvyöhykkeen 3 läpi, joka on kuvioon merkittyjen kahden linjan 4, 5 välissä.

Kuljetusjärjestelmään 1 kuuluu joukko yhdensuuntaisia ja vetäviä ketjuja 6, joiden päällä laudat 2 ovat kuljetusten 15 aikana, ja jotta estetään lautojen 2 ja ketjujen 6 välinen liukuminen, mitä ei saa tapahtua mittausvyöhykkeen 3 läpi tapahtuvan kuljetuksen aikana, on ketjuissa tasaisin välein työntöosat 7.

20 Mittausvyöhykkeellä 3 säteilevät säteilylähteet 9 lautoihin, ne sijaitsevat mittausvyöhykkeen 3 tason yläpuolella symmetrisesti sijoitettuna yhden tason kummallekin puolelle, kohtisuorassa mittausvyöhykkeen tasoa vasten. Esitetyssä laitteistossa kohdistetaan säteily säteilylähteissä 8 25 suunnilleen 45° kulmassa työkappaleeseen nähden sen ollessa ] mittausvyöhykkeen keskellä, säteily on mieluiten optista, näkyvällä alueella, mutta myös muu säteily on mahdollista keksinnön puitteissa.

30 Työkappaleissa heijastuvat säteet tunnistetaan ilmaisinele-menteillä, jotka ovat tässä tapauksessa asetetut, kuten . diodisarjat kahteen kameraan 9, jotka ovat laajakulmaoptii kalla varustetut, Diodisarjat, so. rivi valodiodeja, ovat asetetut kameroiden kuvatasoon ja tunnistus tapahtuu elekt-35 ronisesti niin, että laite antaa signaaleja, jotka vastaavat jokaisen ilmaisinelementin vastaanottamaa säteilyinten-siteettiä. Kameraoptiikalla muodostuu siten mittausvyöhyke 4 96636 3 kunkin kameran kuvatasolle. Diodisarjat ovat tietysti asennetut siten, että ainoastaan yksi pitkänomainen pinta 10 on kulloinkin mittausvyöhykkeellä kartoitettavana. Mittausvyöhykkeen tason alapuolelle on sijoitettu kolmas 5 säteilylähde, joka lähettää säteitä olennaisesti siinä tasossa, kohtisuorassa mittausvyöhykkeen 3 tasoa vasten, jossa kamerat 9 ovat, jolloin kameroiden 9 ilmaisinelemen-tit tunnistavat kolmannen säteilylähteen säteet, kun lauta 2 ei peitä säteitä. Täten voidaan laudan ulkoviivat mitata 10 varmasti, jota selitetään lähemmin seuraavassa.

Jotta lauta voidaan mitata, on sen asema kuljetussuunnassa 13 asetettava suhteessa osittain pitkin pinnan 10 pituussuunnassa mitattuihin säteilytehokkuuksiin ja osittain 15 siihen tunnistettuna säteilyyn, kun lauta 2 ei peitä kolmatta säteilylähdettä 19. Siten tarvitaan signaali, joka ilmaisee laudan aseman joka hetki kuljetussuunnassa.

Sellainen signaali voidaan aikaansaada eri tavoin, esimer-20 kiksi lisäkameralla 11, joka on samanlainen kuin kamera 9, mutta suunnattu siten, että sen näkökenttä 12 leikkaa rist-ikkäin mittausvyöhykkeen 3, kuljetussuunnan kanssa samansuuntaisesti. Kamerasta 11 lähtevien signaalien avulla kyetään seuraamaan laudan 2 kuljetusta mittausvyöhykkeen 3 25 läpi.

Laitteiston toimintatapa käy ilmi kuvioista 3 ja 4. Toiminnallinen muoto on esitetty kuviossa 2 yksinkertaistetussa suoritusmuodossa. Signaalikäsittelylaitteen tarkka selitys 30 on erityisesti mainitusta eurooppalaisesta patenttijulkaisusta EP 79102311.2. Tätä signaalikäsittelylaitetta voidaan . soveltaa myös keksinnön mukaiseen laitteistoon, mutta sillä edellytyksellä, että kahden säteilylähteen sijasta on kolme säteilylähdettä.

35

Kuvioissa 3a-3f esitetään juuri julkaisun EP 79102311.2 mukaisen laitteiston toimintatapaa. Käytettäessä vastaavia * U i »Iti l i iti : ; < 5 96636 viitenumerolta kuin kuviossa 1, kuviossa 3a tarkoittaa siten viitenumero 2 lautaa, jota siirrettään mittaus-vyöhykkeen 3 läpi suuntaan 13, ja tässä tapauksessa valaistuna vain kahdella säteilylähteellä 8, osittain oikealta, 5 osittain vasemmalta. Diodisarjoilla varustetut kamerat 9 ovat sijoitetut symmetrisesti mittausvyöhykkeen 3 yli.

Kuviossa 3b on lauta esitetty ylhäältä katsottuna, jossa viitenumero 17 tarkoittaa hetkellistä diodisarjaa tunnista-10 maan pintaelementtiä laudan yläpinnalla. Viitenumero 18 tarkoittaa laudan kulu aikana ilmaisuelementin peräkkäin tunnistamia pintaelementtejä laudan yläpuolella. Kuvioissa 3c ja 3b näytetään, kuinka säteilyimpulssit vaihdellen oikealta vasemmalle aiheuttavat heijastuvaa säteilyä vas-15 taavat sähköiset signaalit, kaavamaisesti esitettyjen amplitudien mukaisesti, kaikki laudan siirtymisen mukaan mittausvyöhykkeen läpi.

Kuvioissa 3e ja 3f kuvaillaan 3c:n ja 3d:n signaaleita 20 signaalikäsittelylaitteen jälkeen niin, että ainoastaan ne signaalit, jotka ylittävät tietyn kynnystason, antavat impulssin, ts. signaalit voivat antaa vain joko korkean tai matalan arvon. 3e:n ja 3f:n mukaisten signaalien avulla voidaan siten määritellä laudan kokonaisleveys bt, puhtaak-25 sisahattu leveys bp, sekä vajaasärmät oikealla bvh ja va-’ semmalla bw jokaisesta pintaelementistä 18 koko laudan kartoitetulta pituudelta.

Toiminnallinen muoto on kuviossa 2 vain hahmoteltu, josta 30 ilmenee, että ohjausyksikkö 15 ohjaa säteilylähteiden vuoronperäistä säteilyimpulssien lähetystä ja ohjaa samalla . kameroiden 9 ja 11 ilmaisuelementtien tunnistamista. Vii meksi mainitusta samoin kuin ohjausyksiköstä lähtevät signaalit viedään sitten signaalikäsittelylaitteeseen 16, 35 joka antaa halutut mittaustiedot selitetyllä tavalla, erityisesti eurooppalaisessa patenttijulkaisussa 79102311.2.

6 96636

Kuviossa 4 esitetään siten toiminnot eräässä keksinnön mukaisessa laitteistossa. Tässä on siis kolmas säteilylähde 14, joka on asetettu mittausvyöhykkeen alle, tasoon, joka on kohtisuorassa äskenmainittua tasoa vastaan, ja joka on 5 samassa tasossa kuin kameroiden 9 taso. Säteilylähteet lähettävät vuorotellen toistuvia säteilyimpulsseja.

Tässä tapauksessa ovat mitatut laudan vajaasärmät niin mustuneita (vettyneitä), että ne heijastavat tulevat säteet 10 epätäydellisesti, vaikka säteet tulevat melkein kohtisuoraan. Se merkitsee sitä, että heijastuva säteily ei saavuta tietyn kynnysarvon ylittävää intensiteettiä, jonka vuoksi on mahdotonta määritellä laudan ääriviivat vain kahdella mittausvyöhykkeen yläpuolella olevalla säteilylähteellä.

15 Kuvioissa 4c, 4f ja 4e esitetään signaaliamplitudeja, jotka vastaavat kolmesta säteilylähteestä vastaanotettua säteilyä, ts. ylemmästä vasemmanpuoleisesti, ylemmästä oikeanpuoleisesta ja mittausvyöhykkeen alapuolisesta säteilylähteestä. Signaalikäsittelyn jälkeen, vastaten kuviossa 3e ja 20 3f esitettyjä, saadaan vastaavat signaalit 4f, 4g ja 4h, jolloin voidaan varmuudella määritellä vajaasärmien sisä-ja ulkorajat.

Il : MM I:IH I iiSI ! !

Claims (3)

7 96636

1. Laitteisto epäsäännöllisten työkappaleiden, kuten lautojen tutkimiseksi ja mittaamiseksi, johon sisältyy 5 - mittausvyöhyke (3), - kuljetuslaite mainittujen työkappaleiden (2) kuljettamiseksi mittausvyöhykkeen läpi, oleellisesti ensimmäisessä tasossa, - ensimmäinen ja toinen säteilylähde (8), joka on laitettu 10 lähettämään säteilyä vuorotellen, sijoitettuina ensimmäisen tason ensimmäiselle puolelle, kummallekin puolelle toista tasoa, joka on kohtisuorassa ensimmäisen tason suhteen, - joukko ilmaisinelementtejä (9) sijoitettuna vastaanottamaan säteilyä ensimmäisen tason ensimmäisellä puolella, 15 laitettuna lähettämään signaaleja riippuen vastaanotetusta säteilystä, sekä - signaalinkäsittelylaite (16), joka näiden signaalien perusteella laskee työkappaleen halutut mittatiedot, tunnettu kolmannesta säteilylähteestä (14), joka 20 sijaitsee ensimmäisen tason toisella puolella, laitettuna lähettämään säteilyä siten, että mainittu ilmaisinelementti (9) voi ottaa sitä vastaan, kun työkappale (2) ei peitä säteilyä, jotta työkappaleen (2) ääriviivat voidaan mitata.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laitteisto, tun nettu kolmannesta säteilylähteestä (14), joka sijaitsee ilmaisinelementin säteilyvastaanottimen kanssa yhteisessä tasossa, kohtisuorassa ensimmäistä tasoa kohden.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäinen (8), toinen (8) ja kolmas (14) säteilylähde lähettävät säteilyä yksi kerrallaan, toistuvassa järjestyksessä. 8 96636