PL164950B1 - Układ do odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek dla celów sterowania sortowaniem l/lub optymalizacją obrzynki oraz ewidencją - Google Patents

Abstract

1. Układ do odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek dla celów sterowania sortowaniem i/lub optymalizacją obrzynki oraz ewidencją, wyposażony w płaskie pole obserwcji, na którym sytuuje się przedmiot odwzorowywany, znamienny tym, ze zawiera zespół optyczno-elekironiczny, tworzący w >wej części optycznej wtórny obraz (WO) przedmiotu odwzorowywania (PO) w postaci obrazu o k-krotnie zmniejszonych wymiarach wzdłuZnych nkrotnie zmniejszonych wymiarach poprzecznych nieruchomego przedmiotu odwzorowywanego )PO) widzianych przez element optyczny na pła- ;kim polu obserwacji (PPO) na wzajemnie prostonadłych liniach teoretycznej prostokątnej siatki TPS) obejmującej przedmiot odwzorowywany PO) na tym polu obserwacji, gdzie k = n, korzystnie k>n, oraz zamieniający poszczególne tak odkształcone wymiary wzdłuzne i poprzeczne na sygnały analogowe w swej części elektronicznej, sprzęZony wyjściem tej części elektronicznej z przetwornikiem(3), (33)sygnałów analogowych na postać cyfrową,...

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek dla celów sterowania sortowaniem i/lub optymalizacją obrzynki oraz ewidencją przeznaczony w szczególności do stosowania w przemyśle tartacznym, w którym sortowniem tarcicy lub desek, obrzynka krawędzi oraz ewidencją surowca steruje się na podstawie analizy wymiarów i parametrów charakterystycznych wynikających z ich kształtu.

Dotychczas znane sposoby odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek dla celów sterowania ich sortowaniem, optymalizacją obrzynki lub ewidencją mają charakter czynności w części zautomatyzowanych, a w części polegają na ocenie wizualnej obserwatora, który jednocześnie spełnia rolę operatora sterującego. W rzeczywistości odwzorowywanie kształtu jako takie, nie ma miejsca w tych sposobach, natomiast polega, jak na przykład według polskiego opisu patentowego nr 133 321, na pomiarze charakterystycznych wymiarów i parametrów jak średnia średnica, miąższość, długość, a także szerokość i krzywizna desek. Na podstawie odwzorowywania operator podejmuje decyzję o zaklasyfikowaniu danej deski, czy tarcicy do najkorzystniejszego toru obróbki surowca.

999 Ocena ta, z konieczności obciążona znacznym błędem wynikającym z uśredniających parametry kształtu pomiarów kontrolnych na podejściu do sortowania, nie zapewnia najkorzystniejszego wariantu obróbki tego surowca, ani też właściwej dla jego parametrów ewidencji. Błąd ten zwiększa również fakt, że ocena ta jak i pomiary dokonywane są w czasie obserwacji przedmiotu będącego w ruchu, zaś z uwagi na ciągłość tego przemieszczania się kolejnych desek, czy tarcicy zdolność obserwatora do właściwej oceny maleje z upływem czasu.

164950 3

Celem wynalazku jest rozwiązanie układu odwzorowującego kształt tarcicy lub desek eliminujące powyższe wady i niedogodności.

Istota układu do odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek według wynalazku polega na tym, że jest wyposażony w zespół optyczno-elektroniczny, tworzący w swej części optycznej wtórny obraz przedmiotu odwzorowywanego w postaci obrazu o k-krotnie zmniejszonych wymiarach wzdłużnych i n-krotnie zmniejszonych wymiarach poprzecznych nieruchomego przedmiotu odwzorowywanego widzianych przez element optyczny na płaskim polu obserwacji na wzajemnie prostopadłych liniach teoretycznej prostokątnej siatki obejmującej przedmiot odwzorowywany na tym polu obserwacji, gdzie k = n, korzystnie k>n, oraz zamieniający poszczególne tak odkształtone wymiary wzdłużne i poprzeczne na sygnały analogowe w swej części elektronicznej, sprzężony wyjściem tej części elektronicznej z przetwornikiem sygnałów analogowych na postać cyfrową, z którego wyjścia te postacie cyfrowe są wprowadzane do pamięci elektronicznego analizatora załączonego wyjściami do sterownika procesu sortowania, optymalizacji obrzynki i/lub ewidencji.

Zespół optyczno-elektroniczny w jednym wykonaniu stanowi obiektyw odkształcający zespolony z kamerą, usytuowane nad płaskim polem obserwacji korzystnie centralnie.

W innym wykonaniu zespół optyczno-elektroniczny składa się z co najmniej dwóch jednakowych członów, usytuowanych nad płaskim polem obserwacji, z których każdy zawiera obiektyw odkształcający zespolony z kamerą, przy czym człony a te są tak usytuowane, że swymi kątami widzenia pokrywają całe pole obserwacji objęte teoretyczną prostokątną siatką.

Rozwiązanie według wynalazku, przy zastosowaniu odpowiednich programów analizujących dane uzyskiwane z takiego odwzorowania kształtu tarcicy lub desek, pozwalają na stosowanie automatycznego sterowania sortowaniem, obrzynką krawędzi oraz ewidencją i osiąganie najkorzystniejszego wariantu obróbki i klasyfikowania uwzględniającego również kryteria ekonomiczne w tych operacjach. To z kolei pozwala zmniejszyć zarówno ilość obsługi jak również ilość asortymentu odpadowego. Możliwość odwzorowywania nieruchomego przedmiotu eliminuje błędy wynikające dotychczas z jego przemieszczania się podczas obserwacji i pomiarów klasyfikacyjnych. Zabudowanie układu według wynalazku wymaga niewielkiej powierzchni.

Przedmiot wynalazku został bliżej objaśniony na przykładach realizacji pokazanych na rysunku, na którym na fig. 1 uwidoczniono schematycznie układ według wynalazku odtwarający kształt deski, w jednoczłonowym wykonaniu zespołu optyczno-eletkronicznego, zaś na fig. 2 podobnie dla układu z dwuczłonowym zespołem optyczno-elektronicznym.

Układ ma płaskie pole obserwacji PPO na którym sytuuje się przedmiot odzorowywany PO przykładowo deskę o nieregularnym obrysie w widoku z góry. Usytuowanie to mieści się w polu widzenia elementu optycznego zespołu optyczno-elektronicznego, które w płaszczyźnie pola obserwacji PPO wyznaczona teoretyczna prostokątna siatka TPS o wzajemnie prostopadłych liniach wzdłużnych i poprzecznych.

W pierwszym wykonaniu układ ma jednoczłonowy zespół optyczno-elektroniczny składający się z obiektywu odkształcającego 1 zespolonego z kamerą 2 usytuowanymi centralnie nad płaskim polem obserwacji PPO. Pole widzenia obiektywu odkształcającego 1 obejmuje powierzchnię pola obserwacji PPO objętego teoretyczną prostokątną siatką TPS. Wyjście części elektronicznej kamery 2 jest połączone z przetwornikiem 3 sygnałów analogowych na postacie cyfrowe. Z kolei wyjście przetwornika 3 załączone jest do elektronicznego analizatora 4, w którego pamięci te postacie cyfrowe zestawiane są w macierz wielowymiarową. Wyjścia elektronicznego analizatora załączone są do sterownika 5 procesu sortowania, optymalizacji obrzynki i ewidencji.

W drugim wykonaniu zespół optyczno-elektroniczny składa się z dwóch jednakowych członów usytuowanych nad płaskim polem obserwacji PPO, z których każdy zawiera obiektyw odkształcający 11 zespolony z kamerą 22, przy czy m człony te są tak usytuowane, że swymi kątami widzenia pokrywają powierzchnię pola obserwacji PPO objętą teoretyczną prostokątną siatką TPS. Wyjścia części elektronicznych obu kamer 22 załączone są do odrębnych wejść przetwornika 33 sygnałów analogowych na postacie cyfrowe. Wyjście przetwornika 33 załączone jest do wspólnego elektronicznego analizatora 44, którego wyjścia z kolei załączone są do sterownika 55 procesu sortowania, optymalizacji obrzynki i ewidencji. Działanie tych układów według wynalazku przebiega następująco.

164 950

Z rzeczywistego obrazu nieruchomego przedmiotu odwzorowywanego PO, stanowiącego widok z góry, obiektyw odkształcający 1 lub jednocześnie dwa obiektywy odkształcające 11 tworzą wtórny obraz WO tego przedmiotu. Obraz ten jest tworzony w ten sposób, że liniowe wymiary wzdłużne zostają zmniejszone k-krotnie, w przykładzie k = 4, zaś liniowe wymiary poprzeczne zostają zmniejszone n-krotnie, w przykładzie n = 2. Te wymiary liniowe podlegające krotnemu zmniejszeniu stanowią wzdłużne i poprzeczne wymiary przedmiotu odwzorowywanego z góry przez obiektyw odkształcający 1 lub dwa obiektywy odkształcające 11 równocześnie na płaskim polu obserwacji PPO na wzajemnie prostopadłych liniach teoretycznej prostokątnej siatki TPS obejmującej przedmiot odwzorowywany PO. Tak uzyskany obraz wtórny WO rzutowany jest przez obiektyw odkształcający 1 na aktywne pole odczytowe kamery 2. W przypadku obiektywów odkształcających 11, każdy z nich tworzy odrębny obraz wtórny WO' i WO i rzutuje na aktywne pole odczytowe zespolonej z nim kamery 22. Tak odczytane obrazy WO lub WO' i WÓ są w części elektronicznej tych kamer odpowiednio 2 lub 22 zamieniane na sygnały analogowe podawane do przetwornika 3 lub odpowiednio 33 zamieniającego je na postać cyfrową. Z kolei z danego przetwornika 3 lub odpowiednio 33 te postacie cyfrowe wprowadzane są do pamięci elektronicznego analizatora 4 lub odpowiednio 44, gdzie są zestawiane w macierz wielowymiarową, której poszczególne elementy reprezentują rzeczywiste punkty obrazu przedmiotu odwzorowywanego PO w płaskim polu obserwacji PPO. Następnie zgodnie z programem elektroniczny analizator 4 lub odpowiednio 44 analizuje tę macierz obliczając poszczególne wymiary i parametry charakterystyczne, konieczne dla celów sterowania sortowaniem i/lub optymalizacją obrzynki oraz ewidencją. Dane te przekazywane są z wyjść elektronicznego analizatora 4 lub odpowiednio 44 do sterownika 5 lub odpowiednio 55 sterującego tymi procesami.

Przed przeprowadzeniem tak realizowanego odwzorowywania dla celów skalowania odwzorowuje się w identyczny sposób tzw. łatę wzorcową lub kilka różnych wzorcowych łat, zaś uzyskane macierze wzorcowe przechowuje się w stałej pamięci danego elektronicznego analizatora.

Te wzorcowe macierze wykorzystuje się następnie prostym wywołaniem programowym dla skalowania każdej macierzy wielowymiarowej odwzorowującej kolejny przedmiot PO celem uwzględnienia błędów wnoszonych przez optykę obiektu odkształcającego. Skalowanie dokonuje się każdorazowo przez analizę obliczeniową.

W przypadku dwóch wielowymiarowych macierzy odwzorowujących dwa obrazy wtórne WO'- i WÓ programu analizatora elektronicznego 44 po porównaniu tych macierzy eliminuje się elementy wspólne wynikające z zachodzenia na siebie kątów i pól widzenia obydwu obiektów odkształtujących 11 i po tym dokonuje skalowania i analizy obliczeniowej.

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Układ do odwzorowywania kształtu tarcicy lub desek dla celów sterowania sortowaniem i/lub optymalizacją obrzynki oraz ewidencją, wyposażony w płaskie pole obserwcji, na którym sytuuje się przedmiot odwzorowywany, znamienny tym, że zawiera zespół optyczno-elektroniczny, tworzący w swej części optycznej wtórny obraz (WO) przedmiotu odwzorowywania (PO) w postaci obrazu o k-krotnie zmniejszonych wymiarach wzdłużnych n-krotnie zmniejszonych wymiarach poprzecznych nieruchomego przedmiotu odwzorowywanego (PO) widzianych przez element optyczny na płaskim polu obserwacji (PPO) na wzajemnie prostopadłych liniach teoretycznej prostokątnej siatki (TPS) obejmującej przedmiot odwzorowywany (PO) na tym polu obserwacji, gdzie k = n, korzystnie k>n, oraz zamieniający poszczególne tak odkształcone wymiary wzdłużne i poprzeczne na sygnały analogowe w swej części elektronicznej, sprzężony wyjściem tej części elektronicznej z przetwornikiem (3), (33) sygnałów analogowych na postać cyfrową, z którego wyjścia te postacie cyfrowe są wprowadzane do pamięci elektronicznego analizatora (4), (44) załączonego wyjściami do sterownika (5), (55) procesu sortowania, optymalizacji obrzynki i/lub ewidencji.
2. 2. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół optyczno-elektroniczny stanowi obiektyw odkształcający (1) zespolony z kamerą (2), usytuowane nad płaskim polem obserwacji (PPO), korzystnie centralnie.
3. 3. Układ według zastrz. 1, znamienny tym, że zespół optyczno-elektroniczny składa się z co najmniej dwóch jednakowych członów usytuowanych nad płaskim polem obserwacji (PPO), z których każdy zawiera obiektyw odkształcujący (11) zespolony z kamerą (22), przy czym człony te są tak usytuowane, ze swymi kątami widzenia pokrywają powierzchnię pola obserwacji (PPO) objętą teoretyczną prostokątną siatką (TPS).