ITVR20060145A1

ITVR20060145A1 - PROCEDURE FOR RECOGNIZING THE PROVISION IN THE SPACE OF AN OBJECT AND PROCEDURE FOR PLACING THIS ITEM IN A DEFAULT POSITION

Info

Publication number: ITVR20060145A1
Application number: IT000145A
Authority: IT
Inventors: Federico Giudiceandrea
Original assignee: Microtec Srl
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-03-28
Also published as: WO2008038328A3; EP2069116A2; WO2008038328A2

Description

41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Register of Prot. - N. 1070

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

PROCEDIMENTO PER RICONOSCERE LA DISPOSIZIONE NELLO SPAZIO DI UN OGGETTO E PROCEDIMENTO PER COLLOCARE TALE OGGETTO IN UNA POSIZIONE PREDEFINITA PROCEDURE FOR RECOGNIZING THE ARRANGEMENT IN THE SPACE OF AN OBJECT AND PROCEDURE FOR PLACING THIS OBJECT IN A DEFAULT POSITION

A nome MICROTEC S.r.l. On behalf of MICROTEC S.r.l.

residente/con sede a BRESSANONE (BZ) - Via Julius Durst n. 98 Inventore/i designato/i GIUDICEANDREA Federico resident / based in BRESSANONE (BZ) - Via Julius Durst n. 98 Designated inventor (s) GIUDICEANDREA Federico

Mandatario Ing. Simone Ponchiroli c/o BUGNION S.p.A. Depositata il al N. Agent Eng. Simone Ponchiroli c / o BUGNION S.p.A. Filed on at No.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

L'invenzione riguarda un procedimento per riconoscere la disposizione nello spazio di un oggetto ed un procedimento per collocare tale oggetto in una posizione predefinita sfruttando il procedimento di riconoscimento. La presente invenzione nasce in particolare per essere applicata al caso dei tronchi nelle segherie, ma può essere vantaggiosamente applicata per qualsiasi tipologia di oggetto realizzato in un qualsiasi materiale. The invention relates to a method for recognizing the spatial arrangement of an object and a method for placing said object in a predefined position by exploiting the recognition method. The present invention was born in particular to be applied to the case of logs in sawmills, but it can be advantageously applied to any type of object made of any material.

La presente invenzione permette infatti di riconoscere la disposizione spaziale di un oggetto prima di sottoporre tale oggetto ad un qualsiasi tipo di lavorazione, nonché di correggere tale posizione. The present invention in fact makes it possible to recognize the spatial arrangement of an object before subjecting said object to any type of processing, as well as to correct this position.

Data la specifica destinazione d’uso per il controllo della disposizione dei tronchi nelle linee di lavoro delle segherie, nel seguito si farà spesso riferimento ai tronchi. Tuttavia, le considerazioni svolte dovranno essere 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 Given the specific intended use for checking the arrangement of the logs in the working lines of the sawmills, in the following we will often refer to the logs. However, the considerations made must be 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

interpretate in senso ampio come applicabili ad un qualsiasi oggetto. interpreted in a broad sense as applicable to any object.

L’interesse aH’utilizzo della presente invenzione in relazione a tronchi nasce dal fatto che, per ciascun tronco, esiste, in dipendenza del tipo di legname che si intende ottenere da esso ed in dipendenza della conformazione del tronco, il cosiddetto miglior disegno di taglio possibile, cioè quello che permette di ridurre al minimo gli sprechi e di rendere massima la quantità di legname ottenuto. The interest in using the present invention in relation to logs arises from the fact that, for each log, there is, depending on the type of wood to be obtained from it and depending on the shape of the log, the so-called best cutting pattern. possible, that is the one that allows to reduce waste to a minimum and to maximize the quantity of wood obtained.

Stabilire quale sia il miglior disegno di taglio possibile di un tronco non è oggetto della presente invenzione, ma una volta che esso è stato individuato esiste il problema di posizionare adeguatamente il tronco nella macchina di taglio, in maniera cioè che sia possibile tagliarlo secondo quanto è previsto dal miglior disegno di taglio possibile. Ogni scostamento da questa posizione ottimale è causa di un aumento degli sprechi. Ad esempio se il tronco presenta una curvatura oppure una gobba ed il miglior disegno di taglio prevede che il tronco debba presentare la curvatura verso l'alto o la gobba verso una direzione inclinata di 20° rispetto l'orizzontale, occorre che il tronco venga portato esattamente in questa posizione durante il taglio, perché altrimenti non sarebbe possibile tagliare secondo il miglior disegno di taglio possibile. Per posizionare a tale scopo il tronco sono già note più tecniche, secondo le quali il tronco viene dapprima afferrato e bloccato da organi meccanici e poi spostato e portato nella posizione desiderata. Establishing which is the best possible cutting design of a log is not the subject of the present invention, but once it has been identified there is the problem of adequately positioning the log in the cutting machine, that is, in such a way that it is possible to cut it according to what is expected from the best possible cutting design. Any deviation from this optimal position causes an increase in waste. For example, if the trunk has a curvature or a hump and the best cutting design requires the trunk to have an upward curvature or the hump towards a direction inclined by 20 ° with respect to the horizontal, the trunk must be carried exactly in this position when cutting, because otherwise it would not be possible to cut according to the best possible cutting pattern. To position the trunk for this purpose, more techniques are already known, according to which the trunk is first grasped and blocked by mechanical members and then moved and brought to the desired position.

L'inconveniente comune a questi tipo di procedimenti è che non si ha un riscontro di quanto sia esatta la posizione nella quale si è spostato il tronco. The drawback common to these types of procedures is that there is no confirmation of how exact the position in which the trunk has moved is.

Questo inconveniente si fonda sul fatto che sebbene sia nota, da precedenti rilevamenti e misurazioni, in modo sufficientemente esatto la conformazione del tronco, sia cioè nota la sua struttura geometrica tridimensionale tramite conoscenza delle coordinate geometriche spaziali di ogni punto della sua superficie, non è conosciuta in modo altrettanto sufficientemente esatto la posizione con la quale esso affluisce alla macchina di taglio, che è la posizione da cui bisogna partire per raggiungere poi, con gli spostamenti causati dagli organi preposti, la posizione prevista dal miglior disegno di taglio possibile, This drawback is based on the fact that although the shape of the trunk is known in a sufficiently exact way from previous surveys and measurements, that is, its three-dimensional geometric structure is known through knowledge of the spatial geometric coordinates of each point of its surface, it is not known. the position with which it flows to the cutting machine is just as sufficiently exact, which is the position from which one must start in order to reach the position foreseen by the best possible cutting design, with the movements caused by the appropriate organs,

Inoltre vi sono anche problemi di incertezza riguardo al raggiungimento effettivo della posizione prevista dal miglior disegno di taglio possibile, in quanto non sono previste procedure di controllo sulla effettiva esatta effettuazione degli spostamenti previsti. Motivi per i quali potrebbero non essere effettuati esattamente gli spostamenti previsti sono ad esempio la presenza di un eventuale scorrimento tra organo meccanico di trattenimento e superficie del tronco, come pure difficoltà dell'organo meccanico di effettuare esattamente lo spostamento previsto. Furthermore, there are also problems of uncertainty regarding the actual achievement of the position foreseen by the best possible cutting design, since there are no control procedures on the actual exact execution of the foreseen movements. Reasons for which the foreseen displacements may not be carried out exactly are for example the presence of a possible sliding between the mechanical holding member and the surface of the trunk, as well as the difficulty of the mechanical member in carrying out exactly the intended displacement.

Questi problemi sono in parte risolti con l'invenzione mostrata nel documento svedese n. 8803024-2, secondo la quale si applica su una sezione del tronco un segno di riconoscimento e si rilevano in seguito gli spostamenti di questo segno di riconoscimento per controllare l'esattezza degli spostamenti avvenuti per portare il tronco nella posizione prevista dal miglior disegno di taglio possibile. These problems are partially solved with the invention shown in Swedish document no. 8803024-2, according to which an identification mark is applied to a section of the trunk and the displacements of this identification mark are subsequently detected to check the accuracy of the displacements that have taken place to bring the trunk into the position foreseen by the best cutting design possible.

L'inconveniente maggiore di questo procedimento è rappresentato dal fatto che permane la difficoltà di conoscere esattamente la posizione di 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 The major drawback of this procedure is represented by the fact that it is still difficult to know exactly the position of 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

partenza del tronco, per cui anche se è possibile controllare che siano stati effettuati esattamente gli spostamenti previsti, rimane un grado di errore ancora elevato a causa di detta imprecisione iniziale. departure of the trunk, so even if it is possible to check that exactly the planned movements have been carried out, there is still a high degree of error due to said initial imprecision.

Come detto, tale problema può manifestarsi con un qualsiasi oggetto di cui debba essere riconosciuta la forma per una successiva lavorazione o movimentazione (ad esempio per un corretto stoccaggio). As mentioned, this problem can occur with any object whose shape must be recognized for subsequent processing or handling (for example for correct storage).

Compito della presente invenzione è quindi quello di sviluppare un procedimento alternativo a quello noto sopraccitato, per mezzo del quale sia possibile, in qualsiasi momento, determinare con esattezza la posizione nello spazio di un oggetto. The aim of the present invention is therefore to develop an alternative method to the known one mentioned above, by means of which it is possible, at any time, to accurately determine the position in space of an object.

È inoltre compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un procedimento che permetta di disporre con esattezza un oggetto in una posizione predefinita. It is also a technical task of the present invention to provide a method which allows an object to be positioned exactly in a predefined position.

Questo compito viene risolto da un procedimento presentante le caratteristiche indicate nelle unite rivendicazioni. This task is solved by a method having the characteristics indicated in the attached claims.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi dell’invenzione appariranno maggiormente evidenti dalla descrizione che segue di esempi di forme operative del procedimento secondo l'invenzione, illustrate a puro titolo indicativo ma non limitativo. Further features and advantages of the invention will become more evident from the following description of examples of operational forms of the process according to the invention, illustrated purely by way of indication but not of limitation.

II procedimento di riconoscimento oggetto della presente invenzione comprende, innanzitutto, una fase operativa di illuminazione dell’oggetto con una pluralità di raggi di luce distribuiti in maniera nota. In questo modo, l'insieme dei raggi di luce che incidono la superficie dell’oggetto determina su di essa un insieme di punti illuminati. The recognition process object of the present invention comprises, first of all, an operative phase of illumination of the object with a plurality of light rays distributed in a known manner. In this way, the set of light rays that affect the surface of the object determines on it a set of illuminated points.

Benché la disposizione reciproca dei raggi di luce possa essere 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 Although the mutual arrangement of the rays of light can be 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

qualunque, preferibilmente, è prevista una disposizione tale da creare almeno un fascio piano di luce. whatever, preferably, an arrangement is provided such as to create at least one plane beam of light.

Nelle forme realizzative preferite, comunque, è prevista una disposizione dei raggi di luce in modo tale da creare una pluralità di fasci piani di luce disposti reciprocamente in modo noto. In particolare, tali fasci piani possono essere distanziati uno dall’altro, in modo tale da creare sull’oggetto una pluralità di linee illuminate, o affiancati gli uni agli altri in modo tale da creare sull’oggetto almeno una fascia illuminata di larghezza predeterminata. In the preferred embodiments, however, an arrangement of the light rays is provided in such a way as to create a plurality of planar light beams arranged reciprocally in a known way. In particular, these flat beams can be spaced from each other, in such a way as to create a plurality of illuminated lines on the object, or placed side by side in such a way as to create at least one illuminated band of predetermined width on the object.

Vantaggiosamente, poi, i fasci di luce piani possono essere emessi in piani disposti trasversalmente ad una direzione prestabilita, quale la direzione di movimentazione dell’oggetto o la direzione principale di sviluppo dell’oggetto stesso. Advantageously, then, the flat light beams can be emitted in planes arranged transversely to a predetermined direction, such as the direction of movement of the object or the main direction of development of the object itself.

Inoltre, a seconda delle esigenze, i raggi di luce appartenenti, o meno, ad un medesimo fascio, possono essere emessi contemporaneamente o secondo una successione predeterminata. Moreover, according to the requirements, the light rays belonging, or not, to the same beam, can be emitted simultaneously or according to a predetermined sequence.

Alla fase di illuminazione è abbinata una fase di rilevamento delle posizioni reciproche dei punti illuminati, che permette di determinare la configurazione geometrica nello spazio, dell'insieme di punti illuminati. Come detto tale configurazione può consistere in una superficie (a fascia o di altra forma), in una o più linee, o anche in più punti separati gli uni dagli altri. The lighting phase is combined with a phase for detecting the mutual positions of the illuminated points, which allows to determine the geometric configuration in space of the set of illuminated points. As said, this configuration can consist of a surface (band or other shape), in one or more lines, or even in several points separated from each other.

Vantaggiosamente, la fase di rilevamento è effettuata mediante la tecnica della triangolazione laser. Si tratta di una tecnica nota che è molto usata nei procedimenti di rilevamento della struttura di tronchi, e che può 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 Advantageously, the detection step is carried out by means of the laser triangulation technique. This is a known technique which is widely used in the detection procedures of the log structure, and which can 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

essere attuata in molti modi simili. be implemented in many similar ways.

Successivamente alla fase di rilevamento è prevista una prima fase di confronto della configurazione geometrica determinata nella fase di rilevamento, con una struttura superficiale tridimensionale memorizzata dell’oggetto. Con struttura tridimensionale memorizzata è da intendersi la forma elettronica manipolabile di essa, realizzabile con procedimenti di rilevamento noti. Following the detection phase, a first phase of comparison of the geometric configuration determined in the detection phase is envisaged, with a memorized three-dimensional surface structure of the object. With memorized three-dimensional structure is meant the manipulable electronic form thereof, which can be produced with known detection methods.

L’acquisizione della struttura geometrica tridimensionale dell’oggetto può essere effettuata sia durante una specifica fase preliminare di rilevamento e memorizzazione parte del procedimento, sia preventivamente. In questo secondo caso essa viene semplicemente richiamata al momento della suddetta prima fase di confronto. The acquisition of the three-dimensional geometric structure of the object can be carried out both during a specific preliminary phase of detection and storage of part of the procedure, and in advance. In this second case it is simply recalled at the moment of the aforementioned first comparison step.

La prima fase di confronto ha lo scopo di individuare una sostanziale corrispondenza tra la configurazione geometrica rilevata ed almeno una configurazione geometrica appartenente alla struttura superficiale tridimensionale memorizzata. Il momento in cui si ottiene tale corrispondenza può essere indicato come fase di individuazione. The first comparison step has the purpose of identifying a substantial correspondence between the detected geometric configuration and at least one geometric configuration belonging to the memorized three-dimensional surface structure. The time when such a match is achieved can be referred to as the discovery phase.

Si noti che, vantaggiosamente, l'utilizzo di fasci piani di luce permette di determinare degli insiemi di punti illuminati conformati a linea, il che, all'atto della sovrapposizione virtuale della struttura superficiale tridimensionale nota alla configurazione geometrica rilevata della linea, rende più agevole far collimare la linea reale illuminata con la corrispondente linea virtuale sulla struttura superficiale tridimensionale nota. It should be noted that, advantageously, the use of planar beams of light allows to determine sets of illuminated points shaped like a line, which, upon the virtual superimposition of the three-dimensional surface structure known to the detected geometric configuration of the line, makes it easier make the real illuminated line collimate with the corresponding virtual line on the known three-dimensional surface structure.

A seconda delle esigenze, al termine della fase di individuazione, la 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 According to the needs, at the end of the identification phase, the 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

posizione reciproca tra la configurazione geometrica rilevata e la superficie geometrica tridimensionale memorizzata, può essere a sua volta memorizzata, o meno. reciprocal position between the detected geometric configuration and the memorized three-dimensional geometric surface, can in turn be memorized, or not.

Una volta individuata la corrispondenza tra la configurazione geometrica rilevata ed una configurazione geometrica appartenente alla struttura geometrica superficiale memorizzata, è possibile determinare con semplici calcoli matematici, la disposizione spaziale dell’oggetto. Once the correspondence between the detected geometric configuration and a geometric configuration belonging to the stored surface geometric structure has been identified, it is possible to determine the spatial arrangement of the object with simple mathematical calculations.

Tale determinazione (che è oggetto di una fase di riconoscimento) è basata sul confronto tra la posizione spaziale della configurazione geometrica rilevata e la disposizione della stessa configurazione geometrica rilevata sulla superficie tridimensionale memorizzata dell’oggetto. This determination (which is the subject of a recognition phase) is based on the comparison between the spatial position of the detected geometric configuration and the arrangement of the same geometric configuration detected on the memorized three-dimensional surface of the object.

La fase di riconoscimento può, a seconda delle circostanze, essere effettuata in modo esplicito o in modo implicito. Nel primo caso l’informazione sulla disposizione spaziale verrà utilizzata in quanto tale, mentre nel secondo caso sarà utilizzata implicitamente per altre determinazioni (quali quelle descritte nel seguito). The recognition phase may, depending on the circumstances, be carried out explicitly or implicitly. In the first case, the information on the spatial arrangement will be used as such, while in the second case it will be used implicitly for other determinations (such as those described below).

Il procedimento sino a qui descritto può essere applicato sia in regime stazionario, cioè con l’oggetto fermo, sia con l’oggetto che si muove lungo una direzione prestabilita. In questo secondo caso, il tempo necessario per il rilevamento della configurazione geometrica dovrà essere sufficientemente breve da poter considerare l’oggetto pressoché fermo. Come detto forma altresì oggetto della presente invenzione un procedimento che permetta di collocare un oggetto in una posizione predefinita, partendo da una posizione qualsiasi di tale oggetto, e che 41. M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 The procedure described up to now can be applied both in steady state, ie with the object stationary, and with the object moving along a predetermined direction. In this second case, the time required for the detection of the geometric configuration must be short enough to be able to consider the object almost stationary. As said, the subject of the present invention also forms a procedure that allows to place an object in a predefined position, starting from any position of that object, and that 41. M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - No. 1070

sfrutti a tale scopo il procedimento di riconoscimento sino a qui descritto. Questo procedimento di collocazione può infatti trovare applicazione ad esempio nel caso dei tronchi per collocarli in modo tale da poter effettuare il miglior disegno di taglio possibile. exploit for this purpose the recognition procedure described up to now. This placement procedure can in fact find application for example in the case of trunks to place them in such a way as to be able to make the best possible cutting design.

II procedimento di collocazione attuato in accordo con la presente invenzione prevede innanzi tutto l’implementazione delle fasi operative sopra descritte per riconoscere la disposizione iniziale nello spazio dell’oggetto. The placement procedure implemented in accordance with the present invention first of all provides for the implementation of the operational steps described above to recognize the initial arrangement in the space of the object.

Una volta riconosciuta la posizione iniziale dell’oggetto, è prevista una seconda fase operativa di confronto tra la disposizione iniziale dell’oggetto e la posizione predefinita che esso dovrà raggiungere alla fine del processo di collocazione. Once the initial position of the object has been recognized, there is a second operational phase of comparison between the initial arrangement of the object and the default position that it will have to reach at the end of the placement process.

Infine, controllata e comandata sulla base dei risultati ottenuti nella seconda fase di confronto, viene attuata una fase operativa di movimentazione dell’oggetto dalla disposizione iniziale sino alla posizione predefinita. Finally, controlled and commanded on the basis of the results obtained in the second phase of comparison, an operational phase of movement of the object is carried out from the initial arrangement up to the predefined position.

In particolare, in una forma realizzativa preferita, la seconda fase di confronto prevede una manipolazione virtuale della struttura tridimensionale memorizzata, durante la quale la struttura tridimensionale memorizzata viene virtualmente movimentata dalla posizione predefinita fino a far coincidere la configurazione geometrica rilevata con la corrispondente configurazione geometrica individuata sulla superficie tridimensionale dell’oggetto durante la fase di individuazione (in pratica la struttura tridimensionale dell’oggetto viene virtualmente spostata dalla posizione predefinita sino ad una posizione corrispondente alla posizione 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 In particular, in a preferred embodiment, the second comparison step provides for a virtual manipulation of the memorized three-dimensional structure, during which the memorized three-dimensional structure is virtually moved from the predefined position until the geometric configuration detected coincides with the corresponding geometric configuration identified. on the three-dimensional surface of the object during the identification phase (in practice the three-dimensional structure of the object is virtually moved from the predefined position to a position corresponding to the position 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - No. 1070

iniziale rilevata dell’oggetto reale). initial detected of the real object).

Tutti i vari passi della movimentazione virtuale vengono a loro volta memorizzati. In particolare, la movimentazione virtuale consisterà in rotazioni rispetto ad uno o più assi, ed in traslazioni in una o più direzioni. La fase di movimentazione avverrà in generale mediante degli organi (meccanici, elettrici, idraulici, pneumatici, ecc...) in grado di afferrare l’oggetto e/o di spostarlo nel modo voluto. All the various steps of the virtual movement are in turn stored. In particular, the virtual movement will consist in rotations with respect to one or more axes, and in translations in one or more directions. The handling phase will generally take place by means of organs (mechanical, electrical, hydraulic, pneumatic, etc ...) capable of grasping the object and / or moving it in the desired way.

Vantaggiosamente, una volta memorizzate le fasi della movimentazione virtuale della struttura tridimensionale memorizzata, la fase di movimentazione reale dell’oggetto può avvenire facendo compiere all’oggetto spostamenti di uguale entità ma di segno opposto rispetto a quelli effettuati nella manipolazione virtuale della struttura tridimensionale. Preferibilmente, poi, per controllare lo svolgimento della fase di movimentazione, può essere previsto che le fasi operative del processo di riconoscimento vengono ripetute più volte durante la fase di movimentazione stessa. Advantageously, once the phases of the virtual movement of the memorized three-dimensional structure have been memorized, the phase of real movement of the object can take place by making the object make movements of the same magnitude but of opposite sign compared to those carried out in the virtual manipulation of the three-dimensional structure. Preferably, then, to control the carrying out of the handling phase, it can be provided that the operating phases of the recognition process are repeated several times during the handling phase itself.

Per effettuare il confronto delle varie posizioni di volta in volta rilevate con la posizione finale e quindi anche per effettuare il controllo della posizione finale si utilizzano note tecniche di tipo matematico, in quanto trattasi di calcoli di gruppi di coordinate in uno spazio tridimensionale. Alla stessa maniera sono anche trattabili parti di questa struttura tridimensionale all'atto ad esempio della sovrapposizione di parte della struttura superficiale tridimensionale nota alla configurazione geometrica determinata di volta in volta dall'insieme di punti illuminati o della configurazione geometrica delle linee illuminate. Trattasi di confronti 41. M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 In order to compare the various positions detected each time with the final position and therefore also to check the final position, known mathematical techniques are used, since they are calculations of groups of coordinates in a three-dimensional space. In the same way, parts of this three-dimensional structure can also be treated when, for example, part of the known three-dimensional surface structure is superimposed on the geometric configuration determined each time by the set of illuminated points or the geometric configuration of the illuminated lines. These are comparisons 41. M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Register of Prot. - N. 1070

numerici attuabili con metodi di calcolo noti della geometria analitica. L’applicazione del procedimento sin qui descritto al caso di un tronco da tagliare è immediata. numerical values that can be implemented with known calculation methods of analytical geometry. The application of the procedure described so far in the case of a log to be cut is immediate.

Infatti, quando il tronco viene preparato per il taglio, esso verrà portato in prossimità della macchina da taglio, e la sua posizione iniziale sul dispositivo di trasporto potrà essere qualsiasi. In fact, when the log is prepared for cutting, it will be brought close to the cutting machine, and its initial position on the transport device can be any.

La configurazione (struttura geometrica) del tronco è nota. Di ciascun punto del tronco sono quindi note le coordinate e quindi di esso è noto il volume, la forma, la curvatura e tutte le altre grandezze. L'insieme delle coordinate dei punti costituenti il tronco è noto rispetto ad un sistema di coordinate locali, cioè riferito al tronco, ma come è noto dalla geometria questo sistema locale di coordinate è intraducibile in un qualsiasi altro sistema di riferimento, ad esempio a quello della macchina da taglio. Pertanto nel sistema di riferimento della macchina da taglio è possibile introdurre virtualmente la struttura tridimensionale del tronco disposto nella sua posizione finale, cioè quella prevista dal miglior disegno di taglio possibile. The configuration (geometric structure) of the trunk is known. The coordinates of each point of the trunk are therefore known and therefore its volume, shape, curvature and all other quantities are known. The set of coordinates of the points making up the trunk is known with respect to a local coordinate system, i.e. referred to the trunk, but as is known from the geometry this local coordinate system is untranslatable into any other reference system, for example the one of the cutting machine. Therefore, in the reference system of the cutting machine it is possible to virtually introduce the three-dimensional structure of the log arranged in its final position, that is the one foreseen by the best possible cutting design.

Quando il tronco viene investito per la prima volta con una pluralità di raggi di luce (per il processo di riconoscimento), esso si trova ancora nella sua posizione iniziale, cioè quella posizione qualsiasi con la quale è stato disposto in prossimità della macchina di taglio. When the log is hit for the first time with a plurality of light rays (for the recognition process), it is still in its initial position, that is, whatever position it was placed in proximity to the cutting machine.

Con le successive fasi operative (fase di rilevamento, prima fase di confronto, fase di individuazione e fase di riconoscimento) viene determinata, nel sistema di riferimento della macchina da taglio, questa posizione iniziale e diventano quindi noti (nella seconda fase di confronto) 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 With the subsequent operating phases (detection phase, first comparison phase, identification phase and recognition phase), this initial position is determined in the reference system of the cutting machine and then they become known (in the second comparison phase) 41 .M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Register of Prot. - N. 1070

gli scostamenti di questa posizione iniziale rispetto a quella finale da raggiungere. the deviations of this initial position with respect to the final one to be reached.

Si potranno quindi programmare ed attivare gli organi preposti alla movimentazione, perché il tronco venga spostato in questa posizione finale. It is therefore possible to program and activate the organs responsible for handling, so that the trunk is moved to this final position.

I successivi rilevamenti (si prevede che possano essere decine al secondo), riguarderanno posizioni intermedie tra quella iniziale e quella finale e permetteranno di controllare che lo spostamento del tronco stia avvenendo secondo quanto è stato previsto, The subsequent surveys (it is expected that they can be tens per second), will concern intermediate positions between the initial and final one and will allow to check that the displacement of the trunk is taking place according to what has been foreseen,

Infine quando gli scostamenti saranno minimi (al di sotto cioè di una soglia di tolleranza preimpostata) si potrà ritenere che il tronco abbia raggiunto la sua posizione finale e gli organi responsabili dello spostamento potranno essere disattivati. Finally, when the deviations are minimal (ie below a preset tolerance threshold) it can be assumed that the trunk has reached its final position and the organs responsible for the movement can be deactivated.

Si noti che, per velocizzare la lavorazione dei tronchi, può essere previsto che durante il procedimento il tronco venga fatto avanzare lungo la direzione prestabilita, purché gli spostamenti siano di entità nota. Infatti in tale ipotesi il movimento del tronco lungo la direzione prestabilita è soltanto un parametro noto di variazione delle coordinate e non comporta complicazioni di alcun tipo. It should be noted that, in order to speed up the processing of the logs, it can be provided that during the process the log is made to advance along the predetermined direction, provided that the displacements are of a known magnitude. In fact in this hypothesis the movement of the trunk along the predetermined direction is only a known parameter of variation of the coordinates and does not involve complications of any kind.

La presente invenzione consegue importanti vantaggi. The present invention achieves important advantages.

Infatti, alla base dell'invenzione vi è l'intuizione di prevedere di rilevare la conformazione di parti della superficie dell’oggetto (quale un tronco) e di ricercare e ritrovare poi queste parti all'interno della struttura tridimensionale già nota a priori. In tale maniera si possono avere informazioni sulla posizione attuale in cui si trova l’oggetto, dato che si 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 In fact, the invention is based on the intuition of providing for detecting the conformation of parts of the surface of the object (such as a trunk) and then searching for and finding these parts within the three-dimensional structure already known a priori. In this way you can get information on the current position in which the object is located, given that 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

riesce a sapere quale parte della superficie del tronco sia rivolta verso il dispositivo che provvede a rilevare la conformazione della parte di superficie, e come essa sia disposta. it is able to know which part of the surface of the trunk is facing the device which detects the conformation of the surface part, and how it is arranged.

In questo modo è quindi possibile conoscere in maniera esatta l'orientamento iniziale dell’oggetto (ad esempio cioè la posizione di partenza del tronco), che è rilevabile con un primo rilevamento. Poi nel prosieguo con successivi rilevamenti si può controllare il progressivo avvicinamento dell’oggetto alla posizione finale voluta (ad esempio, nel caso di un tronco, alla posizione che esso deve assumere perché sia possibile attuare il miglior disegno di taglio possibile). Infine, con un ultimo rilevamento si può controllare il raggiungimento effettivo di questa posizione finale. In this way it is therefore possible to know exactly the initial orientation of the object (for example, the starting position of the trunk), which is detectable with a first survey. Then in the following with subsequent surveys it is possible to check the progressive approach of the object to the desired final position (for example, in the case of a trunk, to the position that it must assume in order to implement the best possible cutting design). Finally, with a last reading it is possible to check the actual reaching of this final position.

Grazie all'invenzione è quindi possibile anche controllare gli organi esterni responsabili degli spostamenti dell’oggetto in modo semplice e veloce. Inoltre, grazie alla presente invenzione, è possibile provvedere alla rilevazione della struttura tridimensionale geometrica di un tronco in una sede separata da quella ove avviene il taglio. Thanks to the invention it is therefore also possible to control the external organs responsible for the movement of the object in a simple and fast way. Moreover, thanks to the present invention, it is possible to provide for the detection of the three-dimensional geometric structure of a trunk in a seat separate from that where the cut takes place.

Infatti l'invenzione permette di riconoscere una qualsiasi posizione nella quale il tronco può essere disposto e ciò rende molto più flessibile la gestione dell'intero procedimento di lavorazione del tronco che potrà ad esempio essere effettuata da più soggetti diversi. In fact, the invention makes it possible to recognize any position in which the log can be arranged and this makes the management of the whole process of working the log much more flexible, which for example can be carried out by several different subjects.

Ad esempio il venditore del tronco prowederà a rilevarne la struttura geometrica tridimensionale ed a ricostruirla e memorizzarla in forma elettronica con procedimenti noti. Tale forma elettronica permette una molteplice manipolazione virtuale della struttura tridimensionale secondo 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 For example, the seller of the log will take steps to detect its three-dimensional geometric structure and to reconstruct and store it in electronic form with known procedures. This electronic form allows a multiple virtual manipulation of the three-dimensional structure according to 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070

la quale è possibile sia vedere sul video il tronco nella sua forma sia ruotarlo, spostarlo, ingrandirlo etc. L'acquirente del tronco, che deve tagliarlo, provvederà ad inserire detta forma elettronica della struttura tridimensionale del tronco nell'elaboratore elettronico della sua macchina da taglio, in maniera da potere effettuare le medesime manipolazioni virtuali. which you can both see the log in its shape on the video and rotate it, move it, enlarge it etc. The purchaser of the log, who has to cut it, will insert said electronic form of the three-dimensional structure of the log into the electronic computer of his cutting machine, so as to be able to carry out the same virtual manipulations.

Va inoltre rilevato che la presente invenzione risulta di relativamente facile realizzazione e che anche il costo connesso all’attuazione dell’invenzione non risulta molto elevato, It should also be noted that the present invention is relatively easy to implement and that even the cost associated with the implementation of the invention is not very high,

L'invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti neN’ambito del concetto inventivo che la caratterizza. The invention thus conceived is susceptible of numerous modifications and variations, all falling within the scope of the inventive concept that characterizes it.

Tutti i dettagli sono sostituibili da altri elementi tecnicamente equivalenti ed in pratica tutti i materiali impiegati, nonché le forme e le dimensioni dei vari componenti, potranno essere qualsiasi a seconda delle esigenze. All the details can be replaced by other technically equivalent elements and in practice all the materials used, as well as the shapes and dimensions of the various components, may be any according to requirements.

Claims

41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Register of Prot. - N. 1070 CLAIMS 1. Procedure for recognizing the spatial arrangement of an object, characterized in that it comprises the following operational phases: a phase of illumination of the object with a plurality of light rays distributed in a known manner, the set of light rays incident on the surface of the object, determining a set of illuminated points on it; a step for detecting the mutual positions of the illuminated points, which allows to determine the geometric configuration of the set of illuminated points; a first phase of comparison of the geometric configuration determined in the operational phase of detection, with a memorized three-dimensional surface structure of the object; during said first comparison step there is also a step of identifying a substantial correspondence between the detected geometric configuration and at least one geometric configuration belonging to the memorized three-dimensional surface structure; and a phase of at least implicit recognition of the spatial arrangement of the object based on the comparison between the spatial position of the detected geometric configuration and the arrangement of the same geometric configuration detected on the memorized three-dimensional surface of the object.

2. Process according to claim 1, characterized in that said stage of illumination provides for the arrangement of the light rays in such a way as to create at least one plane beam of light.

3. Process according to claim 2, characterized by the fact 41.M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 that said stage of illumination provides for the arrangement of the light rays in such a way as to create a plurality of plane beams of light arranged reciprocally in a known manner.

4. Process according to claim 3, characterized by the fact that said flat beams are spaced from each other.

5. Process according to claim 3, characterized in that at least a part of said flat beams are arranged side by side.

6. Process according to any one of claims 2 to 5, characterized in that said planar light beams are emitted in planes arranged transversely to a predetermined direction.

7. Process according to claim 6, characterized in that said predetermined direction corresponds to a movement direction of the object.

8. Process according to claim 6, characterized by the fact that said predetermined direction corresponds to a main direction of development of the object.

9. Process according to any one of the preceding claims characterized in that the light rays belonging to said beams are emitted simultaneously or according to a predetermined sequence.

10. Process according to any one of the preceding claims, characterized in that said detection step is carried out by means of the laser triangulation technique.

11. Process according to any one of the preceding claims, 41. M5020.12.IT.15 Ing. Simone Ponchiroli SP Albo Prot. - N. 1070 characterized in that at the end of said identification step, the reciprocal position between the detected geometric configuration and the memorized three-dimensional geometric surface is in turn memorized.

12. Process according to any of the preceding claims characterized by the fact that it also comprises a preliminary step of detecting and storing the three-dimensional geometric structure of the object.

13. Process according to any of the preceding claims characterized in that it is implemented during the movement of the object along a predetermined direction.

14. Process according to any one of the preceding claims characterized in that it is applied to recognize the spatial arrangement of a trunk. 15. Procedure for placing an object in a predefined position, characterized by the fact that it includes the following operational phases: of the operational steps for the recognition of the initial arrangement in the space of the object, carried out in accordance with any of the preceding claims; a second operational phase of comparison between the initial disposition of the object and the predefined position that it must reach; and an operational phase of movement of the object from the initial arrangement to the predefined position, the movement phase being controlled on the basis of the results of said second comparison phase. 16. Process according to claim 15 characterized by the fact 41.M5020.12.IT.

15 Ing.

Simone Ponchiroli SP Register of Prot. - N. 1070 that said second comparison phase involves a virtual manipulation of the memorized three-dimensional structure during which the memorized three-dimensional structure is virtually moved from the predefined position until the geometric configuration detected coincides with the corresponding geometric configuration identified on the three-dimensional surface of the object in said phase of identification, the virtual movement being memorized too.

17. Process according to claim 16 characterized in that said movement step takes place by causing said object to perform movements of the same magnitude but of opposite sign with respect to those performed in the virtual manipulation of the three-dimensional structure.

18. Process according to claim 15, 16 or 17 characterized in that said recognition operating steps are repeated several times during said handling step. On behalf of MICROTEC S.r.L THE ASSIGNED Ing. Simone Ponchiroli (Register of Prot. - N. 1070)