ITVR20080103A1 - Metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno - Google Patents

Description

D E S C R I Z I O N E

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:

METODO PER IDENTIFICARE LA POSIZIONE DI DIFETTI IN ELEMENTI

5 DI LEGNO

DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno.

15 La presente invenzione, in particolare, nasce in relazione a tutti quei processi produttivi in cui vengono prodotti degli elementi di legno (destinati alle più svariate applicazioni) che non devono presentare difetti superficiali. In tali processi, infatti, dato che il legno per sua stessa natura ha pressoché sempre dei difetti superficiali, è necessario identificare tali difetti per poi

20 poterli eliminare.

Un caso tipico è quello della produzione di travi lamellari. Si tratta di elementi di legno costituiti da più strati di tavole incollati insieme, che possono essere utilizzati sia come travi portanti in edilizia, sia per la realizzazione di mobilio.

25 Dato che, come detto, evitare la presenza di difetti superficiali su un intera trave lamellare (che può raggiunge anche i venti metri di lunghezza) è pressoché impossibile, ogni trave lamellare deve essere sottoposta, a fine processo, ad un trattamento di finitura nel quale il difetto viene asportato (mediante fresatura o trapanatura) e viene sostituito con un tassello di legno privo di difetti che viene inserito ed incollato nel foro così ottenuto. Una successiva levigatura della superficie della trave rende tale intervento quasi invisibile.

Ovviamente, per poter procedere a tale fase di finitura è necessario che 5 ogni difetto significativo venga precedentemente notato e la sua posizione identificata.

Attualmente ciò viene fatto da personale specializzato che esamina visivamente la superficie della trave alla ricerca di difetti e che, quando trova un difetto lo evidenzia o con un segno praticato direttamente sulla io trave, o applicando alla trave stessa degli appositi cartellini di identificazione.

Questa metodologia nota presenta però alcuni inconvenienti.

In primo luogo, tale metodologia operativa richiede molto personale sia in quanto l’elemento di legno deve essere esaminato su tutti i lati, sia in 15 quanto, data la pesantezza del lavoro, richiede turni di lavoro molto brevi.

Conseguentemente tale metodo si rivela relativamente costoso a causa dei costi legati al personale.

In secondo luogo si tratta di un metodo che consente di ottenere produttività relativamente basse, dato che per poter esaminare correttamente ogni 20 elemento di legno, ciascun operatore deve spostarsi fisicamente lungo l’intera lunghezza dell’elemento stesso.

Ulteriormente, anche la necessità di identificare visivamente i difetti direttamente sull’elemento di legno, mediante l’applicazione di un segno identificativo, richiede un tempo relativamente elevato a discapito della 25 produttività.

Ancora va notato che tale metodo non si presta a permettere l’automazione dei processi di lavorazione che devono essere eseguiti in corrispondenza dei difetti dell’elemento di legno (come nel caso della finitura delle travi lamellari).

30 Non ultimo va rilevato che l’apposizione di un segno identificativo direttamente sulla superficie del legno ne mette sempre a rischio la qualità. In questa situazione il compito tecnico posto alla base della presente invenzione è di mettere a punto un metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno che rimedi agli inconvenienti citati.

5 È in particolare compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno che permetta di ottenere produttività relativamente elevate a fronte di costi operativi ridotti.

È ancora compito tecnico della presente invenzione mettere a punto un io metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno che favorisca l’automazione di successivi processi di lavorazione dell’elemento di legno in corrispondenza dei difetti.

Il compito tecnico specificato e gli scopi indicati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di 15 legno secondo quanto descritto nelle unite rivendicazioni.

Ulteriori caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente dalla descrizione dettagliata di alcune forme di attuazione preferite, ma non esclusive, di un metodo per identificare la posizione di difetti in elementi di legno, illustrate con riferimento agli uniti disegni, in cui: 20 -la figura 1 mostra in vista assonometrica schematica una prima fase del metodo oggetto della presente invenzione;

-le figure da 2 a 5 mostrano quattro diverse attuazioni di una seconda fase del metodo oggetto della presente invenzione;

la figura 6 mostra un particolare ingrandito della figura 2; e 25 - la figura 7 mostra un particolare ingrandito della figura 5.

Con riferimento alle figure citate è stato globalmente indicato con il numero di riferimento 1 un elemento di legno 1 cui può essere applicato il metodo per identificare la posizione di difetti 2 secondo la presente invenzione. In particolare, nelle unite figure è stato rappresentato il caso in cui l’elemento 30 di legno 1 ha forma di parallelepipedo (come nel caso di tavole, travi, travi lamellari, ecc...). Comunque la presente invenzione può essere applicata ad elementi di legno 1 di qualsiasi forma e dimensione.

Il metodo per identificare la posizione di difetti 2 in elementi di legno 1, oggetto della presente invenzione, comprende, in generale, le fasi operative 5 di:

esaminare visivamente una superficie 3 di un elemento di legno 1, vantaggiosamente la sua intera superficie 3;

rilevare la presenza di almeno un difetto 2 sulla superficie 3 esaminata; contrassegnare la posizione di tale difetto 2 rispetto alla superficie 3 io dell’elemento di legno 1.

Quantomeno prima della fase di contrassegnare la posizione del difetto 2, il metodo comprende inoltre una fase operativa di scannerizzazione della superficie 3 dell’elemento di legno 1 per ottenerne almeno un’immagine digitale 4. Tale fase è schematicamente illustrata in figura 1 dove è 15 rappresentato il caso in cui la scannerizzazione avviene facendo avanzare l’elemento in modo preciso e controllato lungo una direzione di avanzamento prefissata X. Durante l’avanzamento, l’intera superficie 3 laterale dell’elemento di legno 1 viene scannerizzata, una striscia 5 alla volta, da un pluralità di scanner 6. Ovviamente, comunque, essendo la 20 scannerizzazione di un elemento di legno 1 un procedimento di per sé noto, essa potrà essere indifferentemente eseguita con qualsiasi altra modalità. Una volta ottenuta l'immagine digitale 4 (o le immagini 4 come nel caso illustrato in cui si ha una immagine per ogni lato 7 dell’elemento di legno 1), essa viene memorizzata.

25 In accordo con la presente invenzione, inoltre, la fase di contrassegnare la posizione del difetto 2 viene eseguita direttamente sull’immagine digitale 4. Vantaggiosamente, infatti, l’immagine (o le immagini 4) viene riprodotta, integralmente o in più parti ingrandite, su uno schermo 8.

Nelle figure da 2 a 5 è rappresentato il caso in cui sullo schermo 8 vengono 30 riportate le immagini 4 intere di due facce dell’elemento di legno 1 di figura A quel punto l’operatore può vedere suN’immagine digitale 4 (che come tale potrà essere ingrandita e rimpicciolita a piacimento attraverso appositi software per la visualizzazione delle immagini 4 di tipo noto) anche i difetti 2 5 dell’elemento di legno 1, difetti 2 che nelle unite figure sono stati rappresentati con delle macchie nere.

Ulteriormente, il metodo oggetto della presente invenzione prevede che la fase di contrassegnare la posizione del difetto 2 direttamente sull’immagine digitale 4 venga effettuata dall’operatore osservando l’immagine digitale 4 io sullo schermo 8 ed individuando la posizione del difetto 2 tramite un puntatore 9 grafico visibile sullo schermo 8 stesso e movimentabile da un operatore.

Nella forma realizzativa preferita, illustrata nelle unite figure, il puntatore 9 è analogo ad un normale puntatore 9 associato al mouse di un computer.

15 Vantaggiosamente, pertanto, il puntatore 9 potrà essere movimentabile dall’operatore tramite un mouse o un joystick ad esso elettronicamente collegato tramite un software di controllo.

Quando il puntatore 9 si trova nella posizione corrispondente al difetto 2, la posizione del difetto 2 può essere identificata e memorizzata 20 semplicemente premendo un apposito pulsante (ad esempio solidale al mouse o al joystick).

Infatti, il sistema elettronico che controlla il tutto rileva il punto in cui si trova il puntatore 9 quando il pulsante viene premuto e ne identifica le coordinate rispetto alla superficie 3 dell’elemento di legno 1 nel suo complesso (le 25 dimensioni e coordinate del quale sono note dalla precedente fase di scannerizzazione).

Nelle figure da 2 a 5 sono rappresentati i tre momenti in cui il puntatore 9 identifica i tre difetti 2 visibili sulla superficie 3 dell’elemento di legno 1. Vantaggiosamente, quindi, questa forma attuativa del metodo oggetto della 30 presente invenzione può essere messa in pratica tramite l’ausilio di un normale computer, dotato di un normale mouse, opportunamente programmato.

In una forma realizzativa alternativa, invece, la fase di segnare la posizione del difetto 2 direttamente sull’immagine digitale 4 viene effettuata 5 osservando l'immagine digitale 4 su uno schermo 8 sensibile al tocco e segnando la posizione del difetto 2 toccando direttamente lo schermo 8 (ad esempio con un dito 10) in corrispondenza del difetto 2 (figura 5).

In questo caso, pertanto, il sistema elettronico che controlla il tutto rileva il punto in cui lo schermo 8 è stato toccato dall’operatore e ne identifica le io coordinate rispetto alla superficie 3 dell’elemento di legno 1 nel suo complesso (le dimensioni e coordinate del quale sono, come detto, note dalla precedente fase di scannerizzazione).

A seconda delle esigenze, poi, la posizione del difetto 2 può essere identificata come un singolo punto dell’immagine digitale 4 corrispondente 15 al punto contrassegnato, o come una pluralità di punti adiacenti dell’immagine digitale 4 centrati sul punto contrassegnato dall’operatore (delimitati dalle circonferenze tratteggiate 11 nelle figure 6 e 7). In questo secondo caso il numero di punti può essere stabilito a priori sia come numero di pixel sia come una certa dimensione fisica sulla superficie 3 20 esaminata (alcuni millimetri o alcuni centimetri).

In altre forme realizzative, poi, può anche essere prevista una ulteriore fase di specificazione della dimensione del difetto 2. A seconda delle forme attuative, la dimensione del difetto 2 (di solito misurata a partire da un centro corrispondente al punto contrassegnato dall’operatore) può essere 25 inserita o tramite il medesimo puntatore 9 grafico (ad esempio selezionando, dopo il centro, anche l’estremità di un raggio dell’area da considerare come parte del difetto 2), o inserendo direttamente un valore numerico (in pixel, centimetri, millimetri, ecc...) tramite una tastiera collegata al sistema elettronico di controllo.

30 Per quanto riguarda la fase di esame visivo della superficie 3 dell’elemento di legno 1, a seconda delle forme attuative essa può essere effettuata o osservando la sola immagine digitale 4 della superficie 3 stessa, o osservando la superficie 3 dal vivo, direttamente o tramite specchi.

In altre forme attuative, infine, può essere prevista, prima della fase di 5 esame visivo e successivamente alla fase di scannerizzazione, una fase di rilevazione automatica di possibili difetti 2 (attraverso noti sistemi di esame elettronico della superficie 3 di elementi di legno 1). In questo caso, la fase di esame visivo consiste quindi in una fase di controllo dei difetti 2 rilevati nella fase di rilevazione automatica, durante la quale l’operatore osserva i io difetti 2 identificati dal sistema automatico e decide se si tratta di difetti 2 reali, o meno, o di difetti 2 non rilevanti in quella specifica applicazione. La presente invenzione consegue importanti vantaggi.

In primo luogo, il metodo sin qui descritto può essere facilmente attuato anche da un solo operatore per volta con un notevole risparmio in termini di 15 costo del personale, in particolare se la superficie 3 dell’elemento di legno 1 viene esaminata mediante un esame della sua immagine digitale 4.

In secondo luogo, la produttività del sistema risulta incrementata sia in quanto il metodo semplifica notevolmente le procedure di identificazione del difetto 2 (basta ad esempio un semplice click del mouse) sia, se l’esame 20 avviene a video, in quanto non richiede lo spostamento dell’operatore lungo gli elementi di legno 1.

Ulteriormente, quando l’esame visivo viene fatto a video, la fase di esame può essere separata temporalmente da quella di scannerizzazione.

Ancora va notato che il metodo oggetto della presente invenzione risulta 25 ottimale per l’automazione dei processi di lavorazione che devono essere eseguiti successivamente in corrispondenza dei difetti 2 dell’elemento di legno 1 (come nel caso della finitura delle travi lamellari). Esso, infatti, mette a disposizione delle successive stazioni di lavorazione un’informazione elettronica precisa circa la posizione e, eventualmente la 30 dimensione dei difetti 2, che può essere direttamente utilizzata dai sistemi elettronici di controllo di tali stazioni successive.

Non ultimo va rilevato che il metodo oggetto della presente invenzione può essere attuato senza necessità di intaccare minimamente la superficie 3 del legno.

5 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.

L’invenzione così concepita è suscettibile di numerose modifiche e varianti, tutte rientranti nell’ambito del concetto inventivo che la caratterizza, io 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.

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Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Metodo per identificare la posizione di difetti (2) in elementi di legno (1), comprendente le fasi operative di: esaminare visivamente una superficie (3) di un elemento di legno (1); 5 rilevare la presenza di almeno un difetto (2); contrassegnare la posizione di tale difetto (2) rispetto alla superficie (3) dell’elemento di legno (1); caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase operativa di scannerizzazione della superficie (3) dell’elemento di legno (1) per io ottenerne almeno un’immagine digitale (4), e di memorizzazione dell’immagine digitale (4), e dal fatto che detta fase di contrassegnare la posizione del difetto (2) viene eseguita direttamente sulla detta immagine digitale (4).
2. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta 15 fase di contrassegnare la posizione del difetto (2) direttamente sull’immagine digitale (4) viene effettuata osservando l’immagine digitale (4) su uno schermo (8) ed individuando la posizione del difetto (2) tramite un puntatore (9) grafico visibile sullo schermo (8) stesso e movimentabile da un operatore. 20
3. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che detta fase di segnare la posizione del difetto (2) direttamente sull’immagine digitale (4) viene effettuata osservando l’immagine digitale (4) su uno schermo (8) sensibile al tocco e segnando la posizione del difetto (2) toccando direttamente lo schermo (8) in corrispondenza del difetto (2). 25
4. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che a seguito della fase di contrassegnare la posizione del difetto (2), la posizione del difetto (2) viene identificata come un singolo punto dell’immagine digitale (4) corrispondente al punto contrassegnato.
5. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3 caratterizzato dal fatto che a seguito della fase di contrassegnare la posizione del difetto (2), la posizione del difetto (2) viene identificata come una pluralità di punti adiacenti dell'immagine digitale (4). 5
6. 6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre una fase di specificazione della dimensione del difetto (2).
7. 7. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che detta fase di esame visivo della superficie (3) io dell’elemento di legno (1) viene effettuata osservando l’immagine digitale (4) della superficie (3) stessa.
8. 8. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6 caratterizzato dal fatto che detta fase di esame visivo della superficie (3) dell’elemento di legno (1) viene effettuata osservando la superficie (3) dal 15 vivo, direttamente o tramite specchi.
9. 9. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto di comprendere inoltre, prima della fase di esame visivo e successivamente alla fase di scannerizzazione, una fase di rilevazione automatica di possibili difetti (2), la fase di esame visivo 20 consistendo in una fase di controllo dei difetti (2) rilevati in detta fase di rilevazione automatica.