NO152987B - Fremgangsmaate og anordning for maaling av flere diameterverdier langs en langstrakt gjenstand - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår en fremgangsmåte av den art som er angitt

i innledningen i patentkrav 1. Formålet med sådan måling av flere diameterverdier er å komme frem til en forut definert verdi som angir krumningen eller en karakteristisk diameter av en langstrakt gjenstand slik som en tømmerstokk eller lignende. Den "karakteristiske diameterverdi" kan f.eks. være den minste målte diameter, diameteren ved gjenstandens halve lengde eller en gjennomsnittsverdi av diametere målt på flere spesifiserte steder. Med nevnte verdi som angir krumning forstås gjenstandens faktiske senterlinjes avvik fra en ideell rett senterlinje, og den "forut;, definert krumningsveri" kan da være avstanden mellom de nevnte to senterlinjer uttrykt som såkalt pilhøyde på et spesifisert sted, f.eks. i tømmerstokkens halve lengde eller der hvor pilhøyden er størst, o.s.v. Oppfinnelsen angår videre en anordning for utførelse av den ovenfor angitte fremgangsmåte.

På den bakgrunn av kjent teknikk som prinsippielt fremgår

av De-OS 25 55 975 og US-PS 3.724.958, er det da et formål for oppfinnelsen å angi en fremgangsmåte og frembringe en anordning av ovenfor angitte art, og som er istand til å

å frembringe diameterverdier som tillater pålitelig utledning av begge de ovenfor definerte parametre, idet vedkommende gjenstand, i motsetning til de foreliggende forhold ved ovenfor nevnte kjente teknikk, sikres dreiefast stilling ved sin transport forbi målestedene, uten at måle-anordningens lysbunter hindres.

Dette oppnås prinsippielt på den måte som fremgår av den kakrakteriserende del av de etterfølgende patentkrav 1

og 5.

Det er kjent et antall opto-elektriske målemetoder for berøringsfri diametermåling på langstrakte gjenstander,

og en sådan målemetode av den type som er angitt i hoved-

kravets innledning, er beskrevet i svensk patentskrift nr. 210.166. En fremgangsmåte og flere anordninger for å fastlegge en gjenstands krumning med utgangspunkt fra diameterbestemmelser i flere måleplan i to innbyrdes skjærende måleinnretninger er beskrevet i US-patentskrift nr. 3.806.253. I begge de nevnte tilfeller utnyttes de målte diameter verdier i form av elektriske signaler i et dataanlegg for beregning og angivelse av den ønskede parameter på vanlig måte innenfor datateknikken.

Foreliggende oppfinnelse gjelder en ny fremgangsmåte og anordning for måling av de diameter verdier som skal inn-føres i dataanlegget. Om resultatet av databehandlingen blir en diameter- og/eller krumningsangivelse beror på data-anleggets programmering og ligger således prinsippielt utenfor oppfinnelsens ramme, men en sådan programmering vil bli nærmere forklart i forbindelse med en krumningsbestem-melse, da det i dette tilfellet stilles strengere krav til måleanordningen, og da et arrangement som tillater krumnings-bestemmelse automatisk også gir diameterbestemmelse.

Oppfinnelsen vil bli nærmere beskrevet ved hjelp av ut-førelseseksempler og under henvisning til de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 og 2 viser skjematisk hvorledes krumningen av en tømmerstokk kan bestemmes, Fig. 3 og 4 viser skjematisk arbeidsprinsippet for en d i a - metermåler i henhold til nevnte svenske patentskrift nr. 210.166 Fig. 5 viser skjematisk transportøranordningen ved en d i a - metermåler som angitt i fig. 4. Fig. 6 viser i perspektiv en vanlig diametermåleanordning i samsvar med fig. 4 og 5. Fig. 7 viser skjematisk og sett forfra en første utførelses-av måleanordningen i henhold til oppfinnelsen. Fig. 8 viser en planskisse av en del av en første utførelse av transportøranordningen, Fig. 9 viser sett fra siden en medbringer i henhold til oppfinnelsen, Fig. 10 viser skjematisk en planskisse av en del av en annen utførelse av transportøranordningen, Fig. 11 viser skjematisk en frontskisse av en annen ut-førelse av måleanordningen, og Fig. 12 viser skjematisk sett fra siden en tredje utførelse av transportøranordningen.

I henhold til fig. 1 og 2 oppviser en tømmerstokk 20 med en fremre frontflate 20A og en bakre frontflate 20B en krumning som kan defineres ved hjelp av pilhøyden P^ eller P2. Begge disse pilhøyder angir den vinkelrette avstand mellom en rett linje D som forbinder midtpunktet av de to frontflater, . hvilket vil si den ideelle senterlinje, og en krum linje C gjennom midtpunktet av stokkens samtlige tverrsnitt, hvilket vil si den faktiske senterlinje. Pilhøyden P1 er målt på

et sted D.^ som tilsvarer den halve lengdeutstrekning av forbindelseslinjen D, mens pilhøyden P2 er målt på det sted D2 hvor den er størst. Det bør herunder observeres at krumningen av en transportert tømmerstokk 20 kan ha vilkårlig orientering, hvilket vil si at den søkte pilhøyde P^ P2 kan ha en hvilken som helst retning R og således ligge i et hvilket som helst plan f.eks. i forhold til vertikalplanet. Det vil imidlertid være åpenbart at vedkommende pilhøyde alltid i henhold til fig. 2 kan beregnes ved vektoraddisjon av to pilhøydeprojeksjoner P' og P" på to innbyrdes skjærende projeksjonsplan M, og M2, som fortrinnsvis men ikke nød-vendigvis står vinkelrett på hverandre.

1 fig. 2 er videre C og C" projeksjoner av senterlinjen C, mens D' og D" er projeksjoner av forbindelseslinjen D

på de to projeksjonsplan.

En diametermåler av den art som er angitt i svensk patentskrift nr.210.166 virker i henhold til fig. 3 på følgende måte: En langstrakt lyskilde 1 belyser et parabolsk speil 2 i hvis brennpunkt det er plassert et lite speil 3 som er anordnet for rotasjon om en rotasjonsakse A-A og er skråstilt i forhold til denne akse. En bred lysstrålebunt B

med grensestråler B' og B", som sendes ut fra lyskilden 1, reflekteres og fokuseres således av speilet 2 mot det lille speil 3, og det mottatte lys reflekteres av dette speil mot en lysfølsom signalgiver, slik som en fotocelle 4 som er anordnet i forlengelsen av akselinjen A-A. Fotocellen 4 og en pulsgiver 5 som drives synkront med det lille speil

3 er elektrisk tilsluttet til en dataenhet 16, som på i og for seg kjent måte i datateknikken er innrettet for å be-regne diameteren på grunnlag av det skyggeområde som dannes av en gjenstand 20 i målestilling mellom avstandene H. og H,,. Retningen av strålene i lysbunten B angir anordningens måleretning, og for nærmere informasjon i denne forbindelse henvises til ovenfor nevnte svenske patentskrift nr.210.166. Målingen kan også beskrives slik at to avstander H^, H2

måles ut ifra et valgt referansenivå G, idet H, angir avstanden mellom referansenivået G og overgangen skygge/lys, mens H2 er avstanden mellom referansenivået G og overgangen lys/skygge. Ved subtraksjon av H2 fra H, utledes gjenstandens diameter på målestedet og i retning parallelt med lyskilden 1 og akselinjen A-A, hvilket vil si vinkelrett på måle-retningen. Hvis regneoperasjonen fortsetter med å addere halve subtraksjonsresultatet til avstanden H2 (eller subtra-here dette resultat fra avstanden H^), oppnås midtpunktets stilling i forhold til referansenivået G. Disse beregninger og deres datalagring og vurdering gjennomføres på vanlig måte i dataenheten 16. Foreliggende oppfinnelse gjelder

imidlertid hvorledes inngangsdata for denne enhet utledes.

Da tømmerstokker sjelden har regelmessig sirkulært tverrsnitt, gjennomføres den beskrevede diametermåling i henhold til fig. 4 i to (iblant t.o.m. i tre) forskjellige måleretninger. For dette formål er det som vist i fig. 4 anordnet to parabolspeil 2a, 2b og to langstrakte lyskilder la, lb inntil hverandre. Diameteren måles således langs to måleretninger, som f.eks. representeres av grensestrålene B'l' B"l nennoldsv:i-s B'2' B"2' ^or ^e t0 lvsbunter Bi' B2' således at diameterverdiene i retninger vinkelrett på måleretningene kan utledes. Den målte tømmerstokk 20 transporteres herunder i sin lengderetning av en transportør-anordning i form av en kjedebane 4 0 hvor stokken hviler på

to lange medbringere 41 som av en kjede 42 trekkes mellom to langsgående glide- eller styreskinner 43, 44 som er anordnet ved siden av hverandre. Av fig. 4 vil det fremgå at en sådan transportøranordning synes å gjøre diametermålingen umulig, da den avskjermer betydelige deler av de to lysbunter. Av denne grunn har hittil transportøranordningen 40 ved diametermålinger oppdelt slik på målestedet at det som vist i fig. 5 fremkommer et gap E for fri passasje av lysbuntene og B2 i måleplanet N (tegningsplanet for fig. 4). I fig. 5 er det skjematisk vist to transportører (kerattbaner) 4 0a, 4 0b og den stokk som skal måles og som nettopp holdes på å passere gapet E.

I fig. 6 er det vist et komplett anlegg for diametermåling

og som arbeider i samsvar med det prinsipp som er forklart under henvisning til fig. 4 og 5. De parabolske speil 2a,

2b med tilhørende utrustning er montert i hvert sitt hus 32a, 32b og de to hus er festet på innbyrdes tilstøtende sider på en kvadratisk ramme 33 som er oppstilt på et av sine hjørner. I de øvrige to sider 31a, 31b av rammen 33

er lyskildene la, lb anbragt. Stokkene forflyttes av en første kerattbane 4 0a i pilens retningen S til den beskrevede

diametermåler 30, samt av en annen, helt adskilt kerattbane 40b bort fra diametermåleren 30. På en fremvisningsenhet 18 kan operatøren U avlese de regneresultater som er ut-regnet i dataenheten 16.

Det vil være åpenbart at tømmerstokken 20 kan være gjenstand for en ukontrollert rotasjonsbevegelse om senterlinjen C ved overgangen fra den ene transportøranordning 40a til den annen transportøranordning 40b, hvilket imidlertid ikke spiller noen rolle for diametermålingen idet, tilfellet diameteren bestemmes langs to vilkårlig valgte innbyrdes skjærende måleretninger.

En sådan rotasjonsbevegelse gjør imidlertid en krumnings-måling umulig, da det i dette tilfelle kreves at retningen R (fig. 1) holdes uforanderlig, skjønt den naturligvis kan ligge i et vilkårlig plan.

I henhold til oppfinnelsen løses dette problem på den måte som fremgår av fig. 7 - 12. De lave medbringere 41 i henhold til fig. 4 og 6 erstattes i henhold til fig. 7 og 11 av høyere medbringere 51 som tillater lys fra lysbuntene Bl' B2 °9S^ ^ passere under stokken 20, enten (som angitt

i fig. 11) mellom stokken og kerattbanen, eller (i samsvar med fig. 7) gjennom det frie mellomrom 45 i kerattbanens midtområde mellom de to glideskinner 43, 44, således at det ikke lenger vil være nødvendig å dele kerattbanens lengdeutstrekning. Kerattbanen utføres således i udelt tilstand og derved unngås en vridning av stokken under pågående måling. På undersiden av den overveldende del av lengden av stokken 20, nemlig på undersiden av hele. stokkens lengde med unntagelse av de korte områder hvor stokken 20 hviler på de enkelte medbringere 51, frembringes et fritt mellomrom Y (fig. 11, 12) av høyde H mellom undersiden av stokken 20 og transportøranordningens stasjonære del, hvilket vil si de øvre kanter 43a, 44a av skinnene 43, 44.

Lysets passasje under stokken 20 lettes videre ved at hver glideskinne 43, 44 avbrytes der hvor måleplanet n befinner seg (hvilket vil si tegningsplanet for fig. 7 eller 11),

idet medbringerne 51 i henhold til fig. 9 utføres i torn av en omvendt T med så lang grunnlinje 51a at dens lengde L overlapper bredden K på avbruddsstedene F^, F2 og kjeden 42 fortsetter i udelt tilstand forbi og gjennom avbruddsstedene. Noen vridning av stokken 20 kan ikke inntreffe, da hver medbringer 51 alltid langs i det minste en del av sin grunn-flate 51a styres av sine styre- og glideskinner 43, 44 og således gir stokken 20 uforandret stabil støtte. Den virksomme høyde Z av bæredelen 51b, hvilket vil si høyden helt opp til opplagringsflatens laveste sted 51c, rager opp med avstanden H (fig. 7) over de øvre kanter 43a, 44a.

De to måleorganpar la, 2a og lb, 2b som er vist i fig. 7 kan også anordnes noe forskjøvet i retning av pilen S (fig. 6),

og i såfall forskyves også bruddstedene F'^ og F'2 i tilsvarende grad (i samsvar med fig. 10) da det nå foreligger to adskilte måleplan N^, N2, som imidlertid hver bare behøver fri passasje for lysbunten under stokken 20 bare på den ene side av transportørbanen 40, slik det tydelig vil fremgå ved betraktning av fig. 7.

I fig. 10 er det vist en føler 17 for avføling av bevegelsen av transportørbanen 40 og derved også forflytningen av stokken 20. Denne føler 17 er tilsluttet dataenheten 16 og er med i alle utførelsesformer, skjønt den for oversiktens skyld bare er.vist i fig. 10.

Hittil er det forutsatt at måleorganene la, 2a og lb, 2b

er skråstilt i forhold til vertikalretningen på den måte som er vist i fig. 4, 6 og 7 hvilket vil si at hver måleretning danner en spiss vinkel <X (0° ^. CC £- 90°) med vertikalretningen V (fig. 7) . I henhold til fig. 11 er det imidlertid også

mulig å anordne måleorganene la, 2a og lb, 2b med sine måleretninger henholdsvis vertikalt og horisontalt, og da i kombinasjon med anordning'av bruddstedene i henhold til fig. 8 (denne figur kan således henføres såvel til anordningen i henhold til fig. 7 som til anordningen i samsvar med fig. 11, og prinsippielt også i samsvar med fig. 12).

Fortrinnsvis varieres en sådan.anordning som er angitt i fig. 11 ytterligere i samsvar med nevnte fig. 12. Formålet med den utførelsesform som er vist i fig. 12 er å forhindre at lyskilden lb på undersiden av transportøranordningen 4 0 forurenses av nedfallende avfall. Hele måleplanet N'

(tegningsplanet for fig. 11) skråstilles i en vinkel g i fremføringsretningen (retningen av pilen S), idet det fortrinnsvis anordnes en beskyttelsesskjerm 19 over lyskilden. Det vil være åpenbart at en skråstilling av måleplanet også kan utføres i retning mot fremføringsretningen. Kantene av bruddstedene F^" avskrånes fortrinnsvis også. Kompensasjon for denne skråstilling med hensyn på diameterverdien i vertikal retning (i loddrett retning behøves ingen kompensasjon) , hvilket vil si multiplikasjon med verdien cosg, programmeres inn i dataenheten. Det bør bemerkes at i alle utførelsesformer passerer lysbuntene i to sammen-hørende måleretninger gjennom to bruddsteder i transportør-anordningen, nemlig enten hver lysbunt gjennom et bruddsted (fig. 7, 10) eller den ene lysbunt gjennom to bruddsteder (fig. 11) og den annen ikke gjennom noe bruddsted.

Innenfor oppfinnelsens ramme er det mulig i en viss grad

å variere de beskrevede utførelseseksempler. Andre transportøranordninger enn kerattbaner og andre typer diameter-målere enn det som er angitt i svensk patentskrift nr. 210.166 kan således anvendes, f.eks. den diametermåler som er vist i fig. 4 i nevnte US patentskrift nr.3.806.253, hvor lyset frembringes av flere lysdioder anordnet i rekke og mottas av et tilsvarende antall fotoceller i en annen

rekke. De brede lysbunter B^, B^ i henhold til fig. 4 erstattes da av et antall smale lysbunter fra flere små diskrete lyskilder, idet hver sådan smal strålebunt kan oppfattes som en delstråle i en bred lysbunt som omfatter lys fra alle de små lyskilder.

Måleretningene kan danne en annen vinkel med hverandre enn 90°C, i den grad vektoraddisjon av de respektive projeksjoner (som vist i fig. 2) kan gi en pålitelig resultat. Målingen kan gjennomføres langs flere enn to retninger, f,eks, ved en kombinasjon av fremgangsmåten i henhold

til fig. 7 og 8 eller fig. 10 med fremgangsmåten i henhold til fig. 11 og 8 med hvert sitt sett på to måleanordninger, slik som 30 i fig. 7, oppstilt tett inntil hverandre langs transportøren 40.

Antall målesteder og plasseringen av disse langs lengden av en tømmerstokk 20 fastlegges i alle utførelsesformer på vanlig måte ved programmering og dataenheten 16,og ved hjelp av de avgitte signaler fra føleren 17.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved måling av flere diameterverdier langs en langstrakt gjenstand, f.eks. en tømmerstokk, som uten avbrudd transporteres av en transportanordning (40), som omfatter to parallelle styreskinner (43,44) samt flere medbringere som beveges av en trasnportør-kjede (42) langs styreskinnene og bærer stokken forbi en opto-elektrisk måleanordning (30) med minst to lyskilder (la, lb) som i innbyrdes avvikende måleretning sender ut hver sin lysbunt (B^-B^b' -B'' ) som kun 1 1 2 2 passere bruddsteder C<7>^, F^, F ' ^ , F'^> F'' ) i styreskinnene, karakterisert ved at stokken (20) transporteres forbi måleanordningen (30) i sikret dreiefast stilling ved at medbringerne (51) alltid med en del av sitt basis-stykke (51a) styres av styreskinnene forbi bruddstedene, mens stokken (20) bæres så høyt av medbringer ne at dens nederste kant befinner seg i sådan avstand (H) over hver styreskinnens øvre kant (43a, 44a) at lyset fra måleanordningen kan slippe gjennom mellom nevnte kanter og eventuelt forbi transportkjeden som i udelt tilstand/passerer bruddstedene (F^j F-,' ^ ' 1 ' FV <F>.V.

2. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, l< a r a k t e r i s e r t v e d at lysbuntene sendes ut i hver sitt separate måleplan (N^, ) som er noe innbyrdes forskjøvet i stokkens fremføringsretning (S), således at deler av de forskjellige lysbunter passerer gjennom hvert sitt bruddsted, som er innbyrdes forskjøvet i samme grad som måleplanene.

3. Fremgangsmåte som angitt i krav 1, karakterisert ved at lysbuntene sendes ut i måleretninger som ligger i ett og samme mådeplan som er skråstilt i forhold til stokkens fremføringsretning (5).

4. Fremgangsmåte som angitt i krav 1-3, karakterisert ved at en av lysbuntene sendes ut i hovedsakelig horisontal måleretning, og således at en del av vedkommende lysbunt bringes .til å passere under stokkens nederste kant.

5. Anordning for utførelse av fremgangsmåte som angitt i krav 1 - 4, idet anordningen omfatter minst en opto-elektrisk berøringsfri måleano.rdning (30) med minst to lyskilder (la, lb) anordnet for å sende ut hver sin lysbunt (B' -B1'^, B'2-B''2) i innbyrdes avvikende måleinnretninger for å mottas av lysfølsomme signalgivere (-'!-) cg innrettet for å frembringe utgangssignaler som avgis som inngangsdata til en dataenhet (16), karakterisert ved at anordningen omfatter en transportøranordning (40) med en stasjonær del (43,44) og en bevegelig del (42,51), hvor den stasjonære del er anordnet med to bruddsteder (F^> ^' 1' ^'2' ^''1^ for passasje av en del av minst en av lysbuntene fra måleanordningen, og den bevegelig del er anordnet for å kunne passere forbi bruddstedene samt herunder å bære en langstrakt gjenstand (20) i opphøyet transportstilling i forhold til den stasjono:re del, og minst to nevnte måleanordninger foreligger i sådan innbyrdes stilling at deres måleretninger skjærer hverandre^ og deler av det frembragte lys passerer gjennom de to bruddsteder og/eller gjennom et fritt mellomrom (Y) som på grunn av gjenstandens opp- høyde transportstilling har fremkommet mellom gjenstandens underside og de øverste partier (43a, 44a) av transpor tøranordningens stasjonære del.

6. Anordning som angitt i krav 5, karakterisert ved at transportøranordningen omfatter en kerattbane med to langsgående styre- og glideskinner (43,44) samt en kontinuerlig drivkjede (42) og flere medbringere (51) anordnet for bevegelse mellom skinnene som ledd i nevnte kjede og med omvendt T-form, hvis basis-stykke (51a) er lengre enn bredden (K) av de anordnede bruddsteder i skinnene, og hvis vertikale bæredel (51b) med sin virksomme høyde (Z) rager opp over skinnenes øvre kant (43a, 44a).

7. Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at bruddstedene er anordnet rett overfor hverandre og begge måleanordninger har et felles måleplan (N ) (fig. 8).

8. Anordning som angitt i krav 5 eller 6, karakterisert ved at bruddstedene er anordnet sti 11 ingsforskj0vet i forhold til hverandre i transportøranordningens fremføringsretning (S), idet de to måleanordninger har hver sitt separate måleplan (N ^ > N ^) og de to måleplan i tilsvarende grad er innbyrdes stillingsforskjøvet (fig. 10).

9 . Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at de to måleanordninger er anordnet for å ha et måleplan (N<1>) som er skråstilt i forhold til transportøranordningens fremføringsretning, mens bruddstedene (F11 ) fortrinnsvis oppviser tilsvarende avskrånede kanter (fig. 12).