SE456366B - Anordning for optisk metning av langstreckta foremal - Google Patents

Description

1 li' ..- 10 15 20 h: UI .4se 365 Närmare bestämt kännetecknas anordningen enligt uppfinningen av de särdrag, som anges i kravets 1 kännetecknande del.

Betydande fördelar erhålles med hjälp av uppfinningen. Således kan även ett långsträckt föremål inrymmas i mätkamerans bild- omrâde. Genom den reduktion som åstadkommas medelst en spegel kan vidare den relativa dimensionsnoggrannheten göras lika hög i tvärriktningen för föremålet som i dess längsriktning (exem- ' pelvis 1% av bredden och 1% av längden, även om längden är tiofaldigt större än bredden).

Uppfinningen förklaras närmare nedan med hänvisning till bifo- gade ritningar, som åskådliggör en utföringsform av anordningen enligt uppfinningen.

Fig. 1 visar en delvis schematisk perspektivvy av en utförings- form av anordningen enligt uppfinningen; Fig. 2 visar en schematisk vy av en del av anordningen enligt fig. 1, nämligen i sektion från sidan; Fig. 3 visar schematiskt en del av anordningen enligt fig.1, nämligen i sektion uppifrån; Fig. 4 visar en spaltskiva för placering framför kameran, sedd framifrån; Fig. 5 visar en bild av mätobjektet , förminskat i längsriktningen, i kamerans bildplan; Fig. § visar en i praktiken lämplig profil hos spegelytan.

Såsom visas i fig. 1 omfattar anordningen enligt uppfinningen ett mätunderlag 2, på vilket sågade bräder 1 frammatas en i taget.

Ovanför mätunderlaget 2 är en spegel 5 anordnad, vars funktion är att reflektera bilden av det på mätunderlaget 2 placerade föremålet 1 till kamerans 3 optik 6. Kameran 3, lämpligen en 10 15 20 ZS 30 456 366 videokamera, är ansluten till bildbehandlingsanordningar 4, för bearbetning av bildinformationen från kameran 3 till styr- data, exempelvis för optimering av sågningen. Föremålets 1 reducerade form kan betraktas på en bildskärm 8.

Spegelns 5 reflekterande yta har olika krökning i längs- och tvärriktningarna, varför föremâlets 1 bild, som reflekteras till kamerans 3 optik 6, reduceras i längsriktningen jämfört med tvärriktningen (jämför fig. 3 och 5). Detta beror på att profilen hos spegelns 5 reflekterande yta är konvex i mätföre- mâlets 1 längdriktning, medan profilen hos den reflekterande ytan är linjär i föremâlets 1 tvärriktning. Detta medför att mätföremålets 1 längd i kamerans 3 bildplan reduceras, så att den blir av samma storleksordning som föremâlets 1 bredd.

I syfte att bibehålla mätnoggrannheten är en smal, spaltformig öppning 7 utformad i kamerans 3 optik 6, vilken öppning i det visade exemplet är belägen horisontellt och transversellt i förhållande till mätföremâlets 1 längdriktning. öppningen 7 fungerar så, att de komponenter av ljusstrålen, som avbildar längden av mätföremálet 1, kan passera optiken 6 endast pâ ett område motsvarande öppningens 7 bredd. Däremot kan de komponenter av ljusstrálen, som avbildar bredden hos föremålet 1, passera genom optiken 6, inom ett omrâde motsvarande hela längden av öppningen 7.

Då exempelvis en bräda skall kantsågas, när brädan 1 mätsta- tionen i tvärled och utmatas därifrån efter inriktning av dess kant.Med hjälp av den krökta spegeln 5 täcker mätkamerans 3 bildarea hela brädan 1. Bildarean kan exempelvis vara 600 mm x 6000 mm, medan kameran 3 bildar en videobild med förhållandet 4/3 av densamma, vilken bild kan betraktas på skärmen 8. Video- signalen som innehåller nämnda information digitaliseras och överföres till en styrdator, som analyserar föremâletslform från bilden, optimerar sàgningsläget och ger erforderliga data för inriktning. %. 10 20 35 456 366 ' 4 Principen för bibehållande av skärpan i bilden framgår av fig. 2 och 3- I dessa figurer åskådliggöres avbildningen av vissa punkter hos mätobjektet 1 via spegeln 5 till-kamerans 3 bildplan 9. För enkelhets skull visas som exempel en spegel 5,. som endast är krökt i en huvudriktning. Således är spegeln 5 krökt i sektionsplanet YZ, medan den a andra sidan är linjär i planet XY.

Såsom visas i fig. 3 kommer samtliga ljusstrålar, som förlöper i sektionsplanet XY, att träffa den linjära spegelytan och avbildas i enlighet med optikens välkända lagar medggdskärpa i bildplanet, d v s samtliga ljussträlar, som från en och samma punkt går olika vägar, träffar i samma punkt i bildplanet 9.

Fig. 3 visar ljusstrâlarna från punkterna A1 och A2, vilka strålar går följande vägar; punkt A1: A1, P11, L11, B1-och A1, P12, L12, B1; punkt A2: A2, P21, L21, BZ och A2, P22, L22, B2.

Punkterna A3 och A4 avbildas på motsvarande sätt i bildplanet-9.

I planet YZ kommer till följd av spegelns 5 krökning de ljus- strålar, som går längs olika vägar ej längre att träffa bildytan 9 på samma ställe,utan punkterna avbildas som linjer. Fig. 2 visar vägarna för tre ljusstrålar utgående frân punkten A1 och A2: A1, P11, B1, som träffar i samma punkt som ljusstrålen i planet YX i fig. 3, samt de sidoförskjutna strålarna: A1,'P13, B13 och A1, P14, B14.

Genom att medelst spaltskivan 10 blockera framkomligheten för de båda sistnämnda strålarna till bildytan 9 kan varje punkt A avbildas endast i en punkt B, varför spegelns 5 krökning ej inverkar på skärpan. ' Under dessa förhållanden kan man i princip betrakta kameran som en kamera, vilken är försedd med en normal lins i X-riktningen och som utgör en knapphålskamera i Y-riktningen. Pâ detta sätt erhålles tillräcklig känslighet trots knapphålsegenskaperna. 10 15 20 25 456 sea 5 Verkan av spegelns 5 krökning pâ upplösningsförmågan är unge- färligen ' É_§_É2ê_ I där HY X LLA ° R = spaltens 7 höjd HY = spegelns 5 höjd (sedd från kameran 3) LPA= avståndet från spegeln 5 till föremålet LLA= avståndet från linsen6 till föremålet.

Inom ramen för uppfinningen är det även möjligt att tänka sig lösningar som skiljer sig från det ovan beskrivna utförings- exemplet. Således kan spegeln vid behov vara krökt i båda rikt- ningarna, exempelvis konkav i en riktning och konvex i en annan riktning; eller konvex i båda riktningarna. Då små föremål skall uppmätas, är det tänkbart att placera spegeln så, att den reflek- terar bilden av mätföremålet i tvärriktningen, varvid videokame- ran bör placeras vid sidan av mätunderlaget. I ett sådant fall skall spegeln vara på lämpligt sätt, exempelvis konkavt krökt i en riktning och linjär i den andra riktningen. Det bör pá- pekas, att uppfinningens huvudidêäven innefattar en ekvivalent lösning, varvid i stället för en spegel användes en lins, som exempelvis är konvex i den ena riktningen och konkav i den däremot vinkelräta riktningen.

Claims (3)

ä 456 366 ' ,~ P A T-E N T K R A V

1. Anordning för optisk mätning av långsträckta föremål (1), omfattande 6 - ett mätunderlag (2) eller liknande'för det föremål (1) som skall mätas, _ - en kamera (3) eller liknande för fotografering av nämnda föremål (1), 6 - bildbehandlingsanordningar (4), som är kopplade till kameran (3), för bearbetning av bildinformationen från kameran (3) till styrdata, och - en spegel (5) belägen på ett avstånd från mätunderlagets (2) plan och avsedd för reflektering av bilden av före- målet (1) till kamerans (3) optik (6), varvid spegelns (5) reflektionsyta uppvisar olika stor krökning i längd- och tvärriktningen så attden bild av föremålet (1), som reflekterats till kamerans (1) optik (6), är i längd- riktning förminskad i förhållande till tvärriktning, k ä n n e t e c k n a d a v att till kamerans (3) optik (6) är en spaltskiva (10) ansluten, vilken uppvisar en smal spalt- formig öppning (7), som är så utbildad, att de komponenter av ljusstrâlen, som avbildar längden för det föremål som skall mätas, kan passera optiken (6) endast på ett omrâde som mot- svarar bredden av öppningen (7), medan de komponenter av ljus- strâlen,som avbildar breddenför nämnda föremål (1L kan passera optiken (6) på ett område som motsvarar hela längden av öppningen (7).

2. Anordning enligt krav 1, varvid underlaget (2) är horisontellt beläget, k ä n n e t e c k n a d a v att den spaltformiga öppningen (7) är vågrät och transversell i förhållande till längdriktningen för det föremål (1) som skall mätas.

3. Anordning enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d a v att spaltskivan (10) är anordnad utanför kamerans (3) optik (6).