SE463049B

SE463049B - SET AND DEVICE FOR DETERMINING A DIMENSION OF A PURPOSE

Info

Publication number: SE463049B
Application number: SE8402170A
Authority: SE
Inventors: G Krippner; K Kletzmaier
Original assignee: Keba Gmbh & Co
Priority date: 1983-04-21
Filing date: 1984-04-18
Publication date: 1990-10-01
Also published as: DE3414819C2; SE8402170D0; DE3414819A1; ATA143483A; SE8402170L; AT400987B

Description

465 049 2 Vidare har redan mätanläggningar för trädstammar föreslagits - US-PS 3 806 253 - vilka likaledes använder en ljusridå för fastställande av trädstam- marnas diameter. Denna ljusridå består av vardera en rad av mittemot varandra anordnade ljussändare och ljusmottagare. Då denna anordning uppvisar två cirka 90 grader i förhållande till varandra förskjutna mätanordningar för - fastställande av ett rundvirkes stammedelpunkt och därmed stammedelpunktens avstånd från ljussändarna respektive ljusmottagarna fastställs, är den - erforderliga noggrannheten hos mätanordningen ej särskilt hög. Å andra sidan behöver denna kända mätanordning ett stort antal enskilda delar och dess anskaffningskostnad är därmed mycket hög. 465 049 2 Furthermore, measuring systems for tree trunks have already been proposed - US-PS 3 806 253 - which likewise use a light curtain to determine the diameter of the tree trunks. This light curtain each consists of a row of light transmitters and light receivers arranged opposite each other. Since this device has two measuring devices which are approximately 90 degrees in relation to each other for determining the trunk center of a round timber and thus the distance of the trunk center from the light transmitters and the light receivers, respectively, the required accuracy of the measuring device is not very high. On the other hand, this known measuring device needs a large number of individual parts and its acquisition cost is thus very high.

Avsikten med föreliggande uppfinning är att åstadkomma ett sätt och en anordning av inledningsvis angivet slag, som vid mätning av föremål med mycket olika dimensioner även med enkelt uppbyggd anordning möjliggör en kalibrerbar bestämning respektive övervakning av dimensioner, särskilt volymer, hos föremål.The object of the present invention is to provide a method and a device of the type indicated in the introduction, which when measuring objects with very different dimensions also enables a calibrable determination and monitoring of dimensions, in particular volumes, of objects with a simple structure.

Denna uppgift löses därigenom att sättet enligt uppfinnigen erhållit de i krav 1 angivna kännetecknen. Genom anpassning av mätstegens storlek till de olika mätuppgifterna kan mätvärdesindikeringens varaktighet anpassas universiellt till olika användningsändamål och framför allt vid bestämning av dimensionerna hos snabbt rörliga föremål kan noggrannheten enkelt anpassas till de önskade toleransgränserna. Därutöver visar det sig som särskilt fördelaktigt att man i det mätområde i vilket en stor del av de för bestämning avsedda dimensionerna ligger kan arbeta med större noggrannhet än i randområdena.This object is solved in that the method according to the invention has obtained the characteristics stated in claim 1. By adapting the size of the measuring steps to the different measuring data, the duration of the measured value indication can be adapted universally to different uses and above all when determining the dimensions of rapidly moving objects, the accuracy can be easily adapted to the desired tolerance limits. In addition, it proves to be particularly advantageous that in the measuring area in which a large part of the dimensions intended for determination is located, one can work with greater accuracy than in the peripheral areas.

Samtidigt är även en anpassning till dimensionernas olika storlekar möjlig, så att vid mindre dimensioner väsentligen samma toleransområde vid mätnogrannheten kan hållas som vid större dimensioner.At the same time, an adaptation to the different sizes of the dimensions is also possible, so that with smaller dimensions essentially the same tolerance range at the measurement accuracy can be maintained as with larger dimensions.

En fördelaktig utföringsform av sättet har erhållit de i krav 3 angivna kännetecknen. Därmed kan indikeringen av dimensionen brytas om under den fortskridande avsökningen föremålet under tiden har lämnat mätområdet. Detta möjliggör dessutom användning av mätorganets slutsignal för längdmätning av föremålet.An advantageous embodiment of the method has obtained the features stated in claim 3. Thus, the indication of the dimension can be broken if during the progressive scan the object has meanwhile left the measuring area. This also enables the use of the measuring signal's end signal for measuring the length of the object.

Vidare är det inom ramen för uppfinningen även möjligt, att mätstegen ih ett nära intill transportanordningen för föremålet beläget mätområde är mindre än i de andra mätområdena, varigenom vid små dimensioner och inom det område av transportanordning, i vilket vid varje mätförlopp åtminstone en del av föremålet befinner sig, en hög mätnoggrannhet kan uppnås. 465 049' Anordningen enligt uppfinningen har erhållit de i krav 5 angivna kännetecknen. Denna anordning möjliggör på ett överraskande enkelt sätt universell anpassning av noggrannheten och tidsvaraktigheten till de för bestämning avsedda diametrarna, d v s avståndet mellan de enskilda strålgångarna och därmed mätstegsstorlekarna vid ökande längd hos dimensionen kan bli större, och trots det kan de antalsmässiga mätfelen hållas lika i förhållande till dimensionen.Furthermore, within the scope of the invention it is also possible that the measuring steps in a measuring area located close to the transport device for the object are smaller than in the other measuring areas, whereby at small dimensions and within the area of transport device in which at least one part of the object is located, a high measurement accuracy can be achieved. The device according to the invention has obtained the features stated in claim 5. This device enables a surprisingly simple adjustment of the accuracy and duration of time to the diameters to be determined, ie the distance between the individual beam paths and thus the measuring step sizes with increasing length of the dimension can be larger, and nevertheless the numerical measurement errors can be kept equal. to the dimension.

Ett fördelaktig utföringsform har erhållit de i krav 6 angivna känne- tecknen. Därigenom uppnås att inom närområdet för transportanordningen, alltså vid bestämning av dimensionerna hos föremål vid mindre dimensioner, en finare mätområdesupplösning uppnås och dessutom den mot transportanordningen vända underkanten hos föremålet, som bildar ett grundmätvärde, i varje fall kan fastställas mycket exakt. Därmed blir även vid föremål med större diametrar mätresultatet noggrannare.An advantageous embodiment has obtained the characteristics specified in claim 6. Thereby it is achieved that within the immediate area of the transport device, i.e. when determining the dimensions of objects of smaller dimensions, a finer measuring area resolution is achieved and in addition the lower edge of the object facing the transport device, which forms a basic measured value, can in any case be determined very accurately. Thus, even with objects with larger diameters, the measurement result becomes more accurate.

En ytterligare utföringsform av anordningen enligt uppfinningen har erhållit de i krav 7 angivna kännetecknen. Styrorganet möjliggör på överraskande enkelt sätt, inom loppet för en mätcykel respektive början av ett mätförlopp fastställande av om ett föremål befinner sig i mätanordningens mätområde. Vidare kan mätsignalerna hos en cyklisk snabbavsökning, oberoende av om de bryter nor- malavsökningen respektive mätvärdesbestämningen eller överlagras därpå, användas för utvinnande av signaler för en parallellkopplad längdmätanordning.A further embodiment of the device according to the invention has obtained the features stated in claim 7. The control means enables, in a surprisingly simple manner, within the course of a measuring cycle and the beginning of a measuring process, respectively, determining whether an object is in the measuring area of the measuring device. Furthermore, the measurement signals of a cyclic rapid scan, regardless of whether they break the normal scan or the measurement value determination or are superimposed thereon, can be used for extracting signals for a parallel-connected length measuring device.

Slutligen är det inom ramen för uppfinningen även möjligt att de i de olika mätområdena av dimensionen anordnade ljussändarna och de dess tillordnade ljusmottagarna är anslutna till av varandra oberoende enskilda styrorgan respektive styrapparater, vilkas utgångar är anslutna till en utvärderingsenhet för indikering av dimensionen. Noggrannheten hos mätvårdesbestämningen kan genom den höga hastigheten hos avsökningen över dimensionens hela längd till följd av a de parallellt förlöpande mätförloppen anpassas universiellt till varje godtyckligt värde.Finally, within the scope of the invention, it is also possible for the light transmitters arranged in the various measuring ranges of the dimension and their light receivers assigned to it to be connected to individual control means and control devices, respectively, whose outputs are connected to an evaluation unit for indicating the dimension. The accuracy of the measurement maintenance determination can be universally adapted to any arbitrary value due to the high speed of the scan over the entire length of the dimension as a result of the parallel-running measurement processes.

För bättre förståelse av uppfinningen kommer denna att beskrivas närmare med hänvisning till på ritningarna visade utföringsexempel.For a better understanding of the invention, this will be described in more detail with reference to exemplary embodiments shown in the drawings.

På ritningarna visar Figur 1 en anordning enligt uppfinningen för bestämning respektive övervakning av dimensionerna hos ett föremål i förenklad schematisk och åskådliggörande framställning; 465 04-9 4 Figur 2 en utföringsform för anordningen av sändare respektive mot- tagare på en mätyta i frontvy och förstorad skala; Figur 3 ett andra utförande av en anordning enligt uppfinningen i frontvy med ett tillhörande blockschema; Figur 4 ett kopplingsschema av en styranordning för användning i för- bindelse med anordningen enligt figur 3.In the drawings, Figure 1 shows a device according to the invention for determining and monitoring the dimensions of an object in simplified schematic and illustrative representation; 465 04-9 4 Figure 2 shows an embodiment of the device of transmitter and receiver, respectively, on a measuring surface in front view and enlarged scale; Figure 3 shows a second embodiment of a device according to the invention in front view with an associated block diagram; Figure 4 is a wiring diagram of a control device for use in connection with the device according to Figure 3.

I figur 1 visas en anordning för bestämning respektive övervakning av en dimension 2, exempelvis en diameter 3, hos en ett föremål 4 bildande trädstam 5.Figure 1 shows a device for determining and monitoring a dimension 2, for example a diameter 3, of a tree trunk 5 forming an object 4.

Anordningen 1 omfattar en mätanordning 6, som i föreliggande utföringsexempel är utrustad med elektrooptiska mätelement.The device 1 comprises a measuring device 6, which in the present exemplary embodiment is equipped with electro-optical measuring elements.

Mätanordningen 6 omfattar en sändaranordning 7 och en mottagaranordning 8, på vilkas mätytor 9, 10 ljussändare 11 respektive ljusmottagare 12 är anord- nade. Mellan ljussändaren 11 och ljusmottagaren 12 bildas vid aktivering av ljussändarna över en styranordning 13 strålgångar, av vilka i utföringsexemplet för bättre översikts skull endast strålgångarna 14-21 visas.The measuring device 6 comprises a transmitter device 7 and a receiver device 8, on whose measuring surfaces 9, 10 light transmitters 11 and light receiver 12, respectively, are arranged. Between the light emitter 11 and the light receiver 12, when activating the light transmitters over a control device 13, beam paths are formed, of which in the exemplary embodiment for the sake of better overview only the beam paths 14-21 are shown.

De enskilda strålgångarna 14, 15, 16 respektive 17, 18, 19 eller 19, 20 och 21 uppvisar i dimensionens 2 riktning - pil 22 - olika avstånd 23, 24 res- pektive 25. De alltid samma avstånd 23 respektive 24 respektive 25 från varandra uppvisande ljussändarna 11 resp. ljusmottagarna 12 är sammanfattade till mät- områden 26, 27 resp. 28. Som synes ökar avståndet mellan de enskilda strål- gångarna med ökande avstånd från en transportanordning 29 i pilens 22 riktning.The individual beam passages 14, 15, 16 and 17, 18, 19 or 19, 20 and 21, respectively, in the direction of dimension 2 - arrow 22 - have different distances 23, 24 and 25, respectively. The always the same distances 23 and 24 and 25, respectively, from each other having the light emitters 11 resp. the light receivers 12 are summarized as measuring areas 26, 27 resp. 28. As can be seen, the distance between the individual beam passages increases with increasing distance from a transport device 29 in the direction of the arrow 22.

Detta medför att i ett underlagsområde 30, på vilket föremålet 4 ligger, mätvärdesbestämningen sker exaktare än i mätområdet 28, i vilket de enskilda strålgångarna 19 till 21 är anordnade på större avstånd 25 från varandra. För bättre förståelse av dessa olika avstånd mellan de enskilda strålgångarna är avståndet mellan de enskilda ljussändarna 11 resp. ljusmottagarna 12 ej skal- enligt förstorade. Vid det verkliga utförandet uppgår avståndet mellan de en- skilda strålgångarna till 0,5-1,0 mm och vid högexakta mätsystem är det t o m ändå mindre. 463 049 Genom utformningen av anordningen 1 för bestämning resp. övervakning av dimensionen 2 uppnås att i området för mindre dimensioner en högre mätnoggrann- het uppträder än i området för större dimensioner 2. Därigenom uppnås vid min- dre och större dimensioner ett nästan lika mätförhållande, givet som toleransen i förhållande till diametern. Som ytterligare fördel möjliggör denna anordning på ett överraskande sätt också att läget för den mot anläggningsytan vända be- gränsningen av föremålet 4 alltid fastställs ytterst exakt oberoende av om det rör sig om en mindre eller större dimension 2. Totalresultatet av mätningen, vilken alltid hänför sig till grundmätvärdet av den mot anläggningsområdet 30 av transportanordningen 29 vända kanten hos föremålet 4, är därför exaktare i jäm- förelse med en anordning av strålgångar med ett avstånd 25 över alla mätområdena 26-28.This means that in a substrate area 30, on which the object 4 lies, the measured value determination takes place more precisely than in the measuring area 28, in which the individual beam paths 19 to 21 are arranged at greater distances 25 from each other. For a better understanding of these different distances between the individual beams, the distance between the individual light transmitters 11 resp. the light receivers 12 are not scaled according to magnification. In the actual design, the distance between the individual beam passages amounts to 0.5-1.0 mm, and in the case of high-precision measuring systems it is even smaller. 463 049 By the design of the device 1 for determination resp. monitoring of dimension 2 achieves that in the area for smaller dimensions a higher measurement accuracy occurs than in the area for larger dimensions 2. Thereby, with smaller and larger dimensions, an almost equal measuring ratio is achieved, given the tolerance in relation to the diameter. As a further advantage, this device also surprisingly enables the position of the boundary of the object 4 facing the plant surface to be determined extremely precisely regardless of whether it is a smaller or larger dimension 2. The overall result of the measurement, which always relates to to the basic measured value of the edge of the object 4 facing the installation area 30 of the transport device 29, is therefore more accurate in comparison with a device of beam passages with a distance 25 over all the measuring areas 26-28.

Naturligtvis är det möjligt vid den visade anordningen 1 att, utan att avvika från uppfinningsföremålet, välja anordningen av sändare och mottagare en- ligt utföringsformen i den österrikiska patentansökningen A 5659/81. Därigenom kan antalet för användning avsedda komponenter ytterligare minskas under fullt utnyttjande av uppfinningen enligt den föreliggande utföringsformen och detta medför vid nästan lika stor noggrannhet en förkortning av varaktigheten av av- sökningen av föremålets 4 dimension 2, eftersom antalet enskilda mätsteg kan minskas.Of course, with the device 1 shown, it is possible, without departing from the object of the invention, to select the device of transmitter and receiver according to the embodiment of the Austrian patent application A 5659/81. Thereby, the number of components intended for use can be further reduced while fully utilizing the invention according to the present embodiment and this results in almost equal accuracy shortening the duration of the scan of the object 4 dimension 2, since the number of individual measuring steps can be reduced.

Vid figur 2 visas en frontvy av en del av en sändare- och mottagaranord- ning 31, 32, varvid för bättre översikts skull mätytorna 33, 34 hos sändar- resp. mottagaranordningen 31, 32 är svängda till samma plan. Mellan sändare- och mottagaranordningen 31, 32, vilka hör till en anordning 35 för bestämning resp. övervakning av dimension 36, kan ett föremål 4 föras i och för bestämning av denna dimension 36.Figure 2 shows a front view of a part of a transmitter and receiver device 31, 32, the measuring surfaces 33, 34 of the transmitter resp. the receiving device 31, 32 are pivoted to the same plane. Between the transmitter and receiver device 31, 32, which belong to a device 35 for determining resp. monitoring of dimension 36, an object 4 can be moved to determine this dimension 36.

Så som framgår av figuren är tre på sändaranordningens 31 mätyta 33 an- ordnade ljussändare 37, 38, 39 tillordnade till flera ljusmottagare 40 till 46.As can be seen from the figure, three light transmitters 37, 38, 39 arranged on the measuring surface 33 of the transmitter device 31 are assigned to several light receivers 40 to 46.

Ljusmottagarna 40 till 43 hör till ett mätområde 47, i vilket ljusmottagarna 40 till 43 är anordnade på ett avstånd 48 i den för fastställande avsedda dimen- sionens 36 riktning ~ pil 49. I det därtill anslutande mätområdet 50 är däremot de till detta hörande ljusmottagarna 44, 45 och 46 anordnade på ett avstånd 51 i förhållande till varandra resp. den sista ljusmottagaren 43 hos det föregående mätområdet 47. 463 049 Till ljussändaren 37 hör därvid ljusmottagarna 40, 41, varvid vid dess aktivering strålgångar 52, 53 bildas. Ljussändaren 38 samverkar med ljusmot- tagarna 41, 42, 43, varvid i detta fall strålgångar 54, 55 och 56 bildas. Ljus- sändaren 39 samverkar med ljusmottagarna 43, 44 och 45, varvid strålgångar 57, 58 och 59 bildas. Beroende på de olika avstånden 48 resp. 51 mellan de enskilda ljusmottagarna 40 till 43 resp. 43 till 46 är avståndet mellan de enskilda strålgångarna 52 till 56 och 57 till 59 likaledes olika. Vid den föreliggande utföringsformen erhålls mätstegens olika storlek i mätområdena 47 resp. 50 genom den olika vinkeln 60 mellan strålgångarna 57 resp. 58 resp. vinkeln 61 mellan strålgångarna 52 resp. 53.The light receivers 40 to 43 belong to a measuring range 47, in which the light receivers 40 to 43 are arranged at a distance 48 in the direction ~ arrow 49 of the dimension 36 to be determined. In the adjoining measuring range 50, on the other hand, the associated light receivers 44 are , 45 and 46 arranged at a distance 51 in relation to each other respectively. the last light receiver 43 of the previous measuring area 47. 463 049 The light transmitter 37 then includes the light receivers 40, 41, whereby upon activation, beam paths 52, 53 are formed. The light emitter 38 cooperates with the light receivers 41, 42, 43, in which case beams 54, 55 and 56 are formed. The light emitter 39 cooperates with the light receivers 43, 44 and 45, whereby beam paths 57, 58 and 59 are formed. Depending on the different distances 48 resp. 51 between the individual light receivers 40 to 43 resp. 43 to 46, the distance between the individual beam paths 52 to 56 and 57 to 59 is equally different. In the present embodiment, the different sizes of the measuring steps are obtained in the measuring areas 47 and 47, respectively. 50 through the different angle 60 between the beam paths 57 resp. 58 resp. the angle 61 between the beam paths 52 resp. 53.

Anordnandet av ljussändarna 37 till 39 och ljusmottagarna 40 till 46 möj- liggör inom mätområdena 47 resp. 50 en bestämning av dimensionen 36 med olika noggrannhet. Detta medför att vid föremål med mindre dimensioner 36, vid vilka alltså ett mätfels storlek relativt totaldimensionen gör sig väsentligt starkare märkbart än vid större dimensioner 36, en anpassning av den tillåtna mätavvikel- sen till dimensionens 36 storlek sker.The arrangement of the light transmitters 37 to 39 and the light receivers 40 to 46 makes it possible within the measuring areas 47 and 39, respectively. 50 a determination of the dimension 36 with different accuracy. This means that in the case of objects with smaller dimensions 36, in which the size of a measuring error relative to the total dimension thus becomes significantly more noticeable than in the case of larger dimensions 36, an adjustment of the permissible measurement deviation to the size of the dimension 36 takes place.

Styrningen av de enskilda ljussändarna 37 till 39 och ljusmottagarna 40 till 46 sker med en styranordning 62. Denna styranordning 62 omfattar en för- loppstyrenhet 63, till vilken ljussändarna 37 till 39 resp. ljusmottagarna 40 till 46 är anslutna över enskilda styrorgan 64 till 66.The control of the individual light transmitters 37 to 39 and the light receivers 40 to 46 takes place with a control device 62. This control device 62 comprises a progress control unit 63, to which the light transmitters 37 to 39 and the light receivers 40 to 46 are connected via individual control means 64 to 66.

Avsökningsförloppet kan nu förlöpa på följande sätt: Befinner sig ett föremål 4, vars dimension 36 skall bestämmas, mellan sändaranordningen 38 och mottagaranordningen 32 matas från förloppstyrenheten 63 över det enskilda styrorganet 64 ljussändaren 37 med energi och efter varandra ansluts ljusmottagarna 40 och 41 över det enskilda styrorganet 64 till en räknaranordning 67. Är, såsom i det visade utföringsexemplet, strålgången 52, 53 ej bruten, så sker ingen framräkning hos räknaranordningen 67. Därför utstyrs i anslutning därtill över det enskilda styrorganet 65 ljusmottagarna 41. Eftersom genom föremålet 4 strålgången 54 mellan ljussändaren 38 och ljusmottagaren 41 just är bruten, sker en vidarekoppling av räknaranordningen såväl vid samman- koppling av ljusmottagarna 41, 42 som även 43 med ljussändaren 38. Eftersom även strålgången 56 var bruten, aktiveras därpå av förloppstyrenheten 63 det enskilda styrorganet 66, vilket inkopplar ljussändaren 39 och efter varandra kopplar sam- man ljusmottagarna 43, 44 och 45 med det enskilda styrorganet 66. Därvid fast- ställs det att endast strålgången 57 mellan ljussändaren 39 och ljusmottagaren 43 är bruten, så att endast brytningen av den ena strålgången 57 fasthålls på en räknaranordning 69. Eftersom de båda ytterligare strålgångarna 58, 59 ej är brutna antas det att därigenom den för bestämning avsedda dimensionens slut har uppnåtts och mätförloppet avslutas. 465 Q49 Naturligtvis är det emellertid också möjligt att vid varje mätförlopp samman- koppla och avfråga de enskilda ljusmottagarna med tillhörande ljussändare. Har slutet på mätförloppet uppnåtts översänds från förloppstyrenheten 63 en signal- impuls till räknaranordningarna 67 till 69 och de lagrade räknevärdena tillförs en utvärderingsenhet 70, som summerar dessa och av antalet fastställda mätsteg och de respektive mätstegens storlek bestämmer dimensionens värde. Såväl för- loppstyrenheten, som även de enskilda styrorganen och räknaranordningarna liksom utvärderingsenheten har antytts rent schematiskt genom block och kan inom ramen för fackmannens tekniska kunnande godtyckligt drivas som elektrisk resp. elektronisk styrning i de olika kända teknikerna, såsom relästyrning, tran- sistorstyrning eller på det moderna integrerade konstruktionssättet resp. över en motsvarande programerad mikroprocessor.The scanning process can now proceed as follows: If there is an object 4, the dimension 36 of which is to be determined, between the transmitter device 38 and the receiver device 32 is fed from the process control unit 63 over the individual control means 64 the light transmitter 37 with energy and successively the light receivers 40 and 41 are connected over the individual If, as in the exemplary embodiment shown, the beam path 52, 53 is not broken, then no calculation is made of the counter device 67. Therefore, in connection therewith, the light receivers 41. are equipped over the individual control means 65. Since the beam 4 between If the light emitter 38 and the light receiver 41 have just been broken, the counter device is diverted both when the light receivers 41, 42 and 43 are also connected to the light transmitter 38. Since the beam path 56 was also broken, the individual control means 66 is activated by the progress control unit 63, which engages the light emitter 39 and connect one after the other the light receivers 43, 44 and 45 with the individual control means 66. It is thereby determined that only the beam path 57 between the light transmitter 39 and the light receiver 43 is broken, so that only the refraction of one beam path 57 is maintained on a counter device 69. Since the two further beam paths 58, 59 are not broken, it is assumed that the end of the dimension intended for determination has thereby been reached and the measurement process is completed. 465 Q49 Of course, it is also possible to connect and interrogate the individual light receivers with associated light transmitters during each measurement process. When the end of the measurement process has been reached, a signal pulse is transmitted from the process control unit 63 to the counting devices 67 to 69 and the stored count values are supplied to an evaluation unit 70, which sums these and the number of determined measuring steps and the size of the respective measuring steps determines the dimension value. Both the process control unit, as well as the individual control means and the counter devices as well as the evaluation unit have been indicated purely schematically by blocks and can, within the framework of the technical knowledge of the person skilled in the art, be operated electrically or electrically. electronic control in the various known techniques, such as relay control, transistor control or in the modern integrated design method resp. over a corresponding programmed microprocessor.

Utformningen av styranordningen 62 möjliggör emellertid dessutom att exempelvis avfrågningen om strålgångarna mellan ljussändarna och ljusmottagarna är brutna eller inte sker samtidigt i de enskilda mätområdena 47 resp. 50 så att mätförloppets varaktighet reduceras. Detta har framför allt en fördel när dimen- sionen hos mycket snabbt förflyttade föremål skall bestämmas, eftersom därvid dimensionens relativförskjutning i föremålets 4 längsriktning kan hållas mycket liten.However, the design of the control device 62 also enables, for example, the interrogation of whether the beam paths between the light transmitters and the light receivers are broken or does not take place simultaneously in the individual measuring areas 47 resp. 50 so that the duration of the measurement process is reduced. This has a particular advantage when the dimension of very fast-moving objects is to be determined, since in this case the relative displacement of the dimension in the longitudinal direction of the object 4 can be kept very small.

Skall den utgångs- resp. slutsignal, som indikerar slutet på mätförloppet p g a avsaknad av föremålet 4 i mätområdet, samtidigt användas för bestämning av ett längdvärde hos föremålet 4, är det under vissa omständigheter fördelaktigt att i ett första arbetssteg över de enskilda styrorganen 64, 65 sammankoppla ljussändarna 37, 38 med de tillordnade ljusmottagarna 40 till 43. Innan nu därpå strålgångarna mellan ljussändaren 39 och ljusmottagarna 43 till 46 aktiveras är det möjligt att genom utstyrning av det enskilda styrorganet 66 och ett kopp- lingsorgan 71 med ett efter detta anordnat brytorgan 72 över förloppstyrenheten 63 under kort tid aktivera ljussändaren 39 och samtidigt respektive efter varan- dra avfråga ljusmottagarens 45 och 43 kopplingstillstånd. Skulle det därvid visa sig att varken strålgången 57 eller strålgången 59 är bruten kan en ytterligare avsökning av ljusmottagarna i mätområdet 50 bortfalla. Samtidigt kan över styr- kopplingsorganet 71 och brytorganet 72 räknaranordningarnas 67, 68 indikering släckas och ett nytt mätförlopp inledas. Därmed uppnås att det även under loppet av ett över flera mätområden förlöpande mätförlopp för bestämning av en dimension 36 kan fastställas om det finns ännu ett föremål i mätområdet och vid frånvaro av föremålet mätningen omedelbart kan brytas för undvikande av felindikeringar samt den därvid erhållna signalen från förloppstyrenheten kan vidareledas till en längdmätanordning 73. 463 049 I figur 3 visas en frontvy av en anordning 1 för bestämning resp. över- vakning av en dimension 2 hos ett föremål 4, företrädelsvis en trädstam 5. Sän- daranordningen 7 och mottagaranordningen 8 består av ett flertal av i dimen- sionens 2 riktning - pil 49 - efter varandra anordnade ljussändare 74, 75 och a 76, till vilka mittemot på mottagaranordningen 8 hör ljusmottagare 77, 78 och 79. Ljussändarna resp. ljusmottagarna 74, 77 resp. 75, 78 resp. 76, 79 har var- = dera ett eget mätområde 80, 81 resp. 82. Bestäms nu föremålets 4 dimension 2 och har under den föregående mätcykeln strålgångarna i alla tre mätområdena 80 till 82 brutits, så avsöks vid nästa förlopp först mätområde 47. Därvid fastställs att den närmast mätområdet 81 liggande strålgången 83 hos mätområdet 80 är bruten. Avslutas avsökningen av dimensionen med de enskilda mätstegen i mät- området 80, kan över en programstyrenhet 84 den andra och fjärde ljussändaren 75 i avsökningsriktningen - pil 49 - sammankopplas efter varandra med den mittemot liggande ljusmottagaren 78. Fastställs det därvid att strålgångar 85, 86 - visade med streckpunkterade linjer - ej längre bryts av trädstammen 5 och ej heller strålgångar 87, 88 mellan de likartat anordnade ljussändarna 76 och ljusmottagarna 79 i mätområdet 82 är brutna, kan man utgå ifrån att föremålet 4 har lämnat mätområdet mellan ljussändarna 74 till 76 och ljusmottagarna 77 till 79.Should the output resp. end signal, which indicates the end of the measuring process due to the absence of the object 4 in the measuring area, is used at the same time to determine a length value of the object 4, it is in some circumstances advantageous to connect the light transmitters 37, 38 with the first control means 64, 65. the associated light receivers 40 to 43. Before now the beam paths between the light transmitter 39 and the light receivers 43 to 46 are activated, it is possible that by equipping the individual control means 66 and a coupling means 71 with a subsequently arranged switching means 72 over the process control unit 63 for a short time. activate the light transmitter 39 and at the same time, respectively, interrogate the light states of the light receiver 45 and 43 one after the other. Should it then turn out that neither the beam path 57 nor the beam path 59 is broken, a further scan of the light receivers in the measuring area 50 can be omitted. At the same time, over the control coupling means 71 and the switching means 72, the indication of the counter devices 67, 68 can be switched off and a new measuring process can be initiated. It is thus achieved that even during the course of a measuring sequence extending over several measuring ranges for determining a dimension 36, it can be determined whether there is another object in the measuring range and in the absence of the object the measurement can be broken immediately to avoid error indications and the resulting signal from the sequence controller. can be redirected to a length measuring device 73. 463 049 Figure 3 shows a front view of a device 1 for determination resp. monitoring of a dimension 2 of an object 4, preferably a tree trunk 5. The transmitter device 7 and the receiver device 8 consist of a plurality of light transmitters 74, 75 and a 76 arranged one after the other in the direction of dimension 2 - arrow 49. to which opposite the receiver device 8 belong light receivers 77, 78 and 79. The light transmitters resp. the light receivers 74, 77 resp. 75, 78 resp. 76, 79 each have their own measuring range 80, 81 resp. 82. If the dimension 2 of the object 4 is now determined and during the previous measuring cycle the beam paths in all three measuring ranges 80 to 82 have been refracted, then in the next process the measuring zone 47 is first scanned. It is determined that the beam 83 closest to the measuring zone 80 of the measuring zone 80 is broken. If the scanning of the dimension is completed with the individual measuring steps in the measuring area 80, the second and fourth light transmitters 75 in the scanning direction - arrow 49 - can be connected one after the other to the opposite light receiver 78. Via a program control unit 84. It is then determined that beam paths 85, 86 - shown with dashed lines - no longer broken by the tree trunk 5 nor beams 87, 88 between the similarly arranged light transmitters 76 and the light receivers 79 in the measuring area 82 are broken, it can be assumed that the object 4 has left the measuring area between the light transmitters 74 to 76 and the light receivers 77 to 79.

Såsom ovanstående beskrivning av mätförloppet vid användning av den i ut- föringsexemplet visade anordningen 1 visar, fastställs det snabbare genom detta slag av mellanavfrågning i mätcykeln att föremålet 4 har lämnat mätområdet än om efter mätområdet 80 även alla mottagare i mätområdet 81, 82 måste avfrågas för fastställande av om det ännu finns brutna strålgångar, d v s föremålet finns kvar.As the above description of the measuring process using the device 1 shown in the exemplary embodiment shows, it is determined more quickly by this type of intermediate interrogation in the measuring cycle that the object 4 has left the measuring area than if after the measuring area 80 all receivers in the measuring area 81, 82 must be interrogated for determining whether there are still broken beams, ie the object remains.

En med 89 betecknad styranordning omfattar förutom programstyrenheten 84 en energiförsörjningsenhet 90, en styrapparat 91 för utstyrning av de enskilda ljussändarna 74 till 76 i de olika mätområdena 80 till 82, vilken över en led- ning 92 är förbunden med sändaranordningen 7. Över en ledning 93 är mottagar- anordningen 8 förbunden med en utvärderingsenhet 94, vilken utstyr de enskilda ljusmottagarna 77 till 79 i de olika mätområdena 80 till 81 i beroende av den från programstyrenheten 84 kommande styrimpulsen och fastställer deras kopp- lingstillstånd, d v s om de är belysta eller obelysta. Antalet belysta ljusmot- tagare vid succesiv avsökning av dem i mätområdet 80 resp. 81 resp. 82 mellan- lagras i utvärderingsenheten. On det såsom ovan beskrivits, vid snabb avsökning av mätområdena 81 resp. 82 fastställs att föremålet 4 har lämnat mätområdet, raderas de i mätområdet 80 mottagna och i utvärderingsenheten 94 lagrade signa- lerna. Fastställs däremot närvaron av ett föremål 4 avsöks succesivt de enskilda 465 049 ljusmottagarna 78 resp. 79 mot mätområdena 81 resp. 82 och summan av de obelysta mottagarna lagras i utvärderingsenheten 94. Om då den för fastställande avsedda dimensionens 2 slut har uppnåtts - vilket igenkänns på att flera strålgångar ej längre är brutna - så tillförs resultatet ett summaregister 95 resp. indike- ringsorgan 96. Vid det framställda utföringsexemplet är avstånden 97 mellan de enskilda strålgångarna i alla tre mätområdena 80 till 82 visade lika stora. Det är naturligtvis möjligt att utföra dessa strålgångar i de olika mätområdena 80 till 82 olika stora enligt vad som visas i figurerna 1 och 2.A control device denoted by 89 comprises, in addition to the program control unit 84, an energy supply unit 90, a control device 91 for controlling the individual light transmitters 74 to 76 in the various measuring areas 80 to 82, which is connected to the transmitter device 7 via a line 92. the receiver device 8 is connected to an evaluation unit 94, which equips the individual light receivers 77 to 79 in the different measuring ranges 80 to 81 depending on the control pulse coming from the program control unit 84 and determines their switching state, i.e. whether they are illuminated or unlit. The number of illuminated light receivers during successive scanning of them in the measuring range 80 resp. 81 resp. 82 are temporarily stored in the evaluation unit. On it, as described above, during a quick scan of the measuring areas 81 resp. 82 it is determined that the object 4 has left the measuring area, the signals received in the measuring area 80 and stored in the evaluation unit 94 are deleted. If, on the other hand, the presence of an object 4 is determined, the individual 465,049 light receivers 78 resp. 79 against the measuring areas 81 resp. 82 and the sum of the unlit receivers is stored in the evaluation unit 94. If then the end of the dimension 2 intended for determination has been reached - which is recognized by the fact that several beam paths are no longer broken - then the result is added to a summary register 95 resp. indicating means 96. In the embodiment shown, the distances 97 between the individual beam paths in all three measuring ranges 80 to 82 are shown equal. It is of course possible to make these beam paths in the different measuring ranges 80 to 82 different sizes as shown in Figures 1 and 2.

Genom de ovan beskrivna anordningarna uppnås framför allt en exakt mät- värdesbestämning hos föremål med starkt växlande diametrar, såsom trädstammar, vilkas diameter från toppen i riktning emot stocken ständigt ändras. Dessutom uppvisar dessa trädstammar över sitt förlopp ofta olika tvärsnittsform, vilken likaledes kan bestämmas mycket exakt med anordningarna 1 enligt uppfinningen.Above all, the devices described above achieve an exact measurement value determination of objects with strongly varying diameters, such as tree trunks, the diameter of which from the top in the direction of the log is constantly changing. In addition, these tree trunks often have different cross-sectional shapes over their course, which can likewise be determined very precisely with the devices 1 according to the invention.

Vidare är det möjligt genom snabbavsökningen resp. den succesiva avsökningen vid närvaro av ett föremål i mätområdet att under snabbavsökningen bestämma om det rör sig om en kontur hos en trädstam eller exempelvis om en dåligt avlägsnad grenstubbe eller en lösgjord, från trädstammen utstående barkdel. Mätresultatens noggrannhet möjliggör framför allt användning av dem i kombination med längsmat- resultaten för omedelbar volymberäkning av trädstammar, vilka genom sin stora noggrannhet även är kalibrerbara. Därmed kan förutom en fastställning ett mot- svarande snittprogram för säkerställande av ett optimalt utnyttjande av stam- tvärsnittet vid sågning, även ske en avräkning för trädleverantörerna resp. snittvolymen över denna anläggning.Furthermore, it is possible through the quick scan resp. the successive scan in the presence of an object in the measuring area to determine during the rapid scan whether it is a contour of a tree trunk or, for example, a poorly removed branch stump or a detached bark part protruding from the tree trunk. The accuracy of the measurement results enables, above all, their use in combination with the longitudinal food results for immediate volume calculation of tree trunks, which due to their high accuracy are also calibrable. Thus, in addition to a determination of a corresponding cutting program to ensure optimal utilization of the trunk cross-section when sawing, a settlement can also be made for the tree suppliers resp. the average volume of this plant.

I figur 4, vars framställning med avseende på mätanordningen 6 resp. sändar- och mottagaranordningarna 7, 8 motsvarar utförandet enligt figur 3, var- för även för samma delar samma hänvisningsbeteckningar används, visas en styr- anordning 98 resp. 99, som möjliggör parallell resp. samtidig avsökning av strålgångarna i de enskilda mätområdena 80, 81 resp. 82, så att resultatet kan erhållas på 1/3 av avsökningstiden i jömförelse med en synkron succesiv avsök- ning av de enskilda strålgångarna.In Figure 4, the representation of which with respect to the measuring device 6 resp. the transmitter and receiver devices 7, 8 correspond to the embodiment according to figure 3, why also for the same parts the same reference numerals are used, a control device 98 and 99, which enables parallel resp. simultaneous scanning of the beam paths in the individual measuring areas 80, 81 resp. 82, so that the result can be obtained on 1/3 of the scan time in comparison with a synchronous successive scan of the individual beams.

Till styranordningarna 90 och 99 hör en taktgivare 100, vilken även kan bildas av en programförloppstyrning. Med varje taktimpuls framstegas ett skift- register 101, vars registren 102 tillordnade utgångar är utbildade med styrap- parater 103 till 105 för utstyrning och avfrågning av till mätområdena 80, 81 och 82 hörande ljusmottagare 77, 78 resp. 79. Samtidigt påverkas över skift- registret 101 styrapparater 106 till 108, vilka tjänar till utstyrning av de till de enskilda mätområdena 80 till 82 hörande ljussändarna 74, 75, 76. Mät- 463 049 10 förloppet är nu sådant att över styrapparaterna 103 till 105 i avsöknings- riktningen - pil 49 - de första ljussändarna och ljusmottagarna 74, 77 i mät- området 80, 74, 78 i mätområdet 81 och 75 resp. 79 i mätområdet 82 utstyrs.The control devices 90 and 99 include a clock sensor 100, which can also be formed by a program progress control. With each clock pulse a shift register 101 is advanced, the outputs of the registers 102 of which are formed with control devices 103 to 105 for equipment and interrogation of light receivers 77, 78 and 78, respectively, belonging to the measuring areas 80, 81 and 82. 79. At the same time, control devices 106 to 108 are affected via the shift register 101, which serve to control the light transmitters 74, 75, 76 belonging to the individual measuring areas 80 to 82. The measuring process is now such that over the control devices 103 to 105 in the scanning direction - arrow 49 - the first light emitters and light receivers 74, 77 in the measuring area 80, 74, 78 in the measuring area 81 and 75 respectively. 79 in the measuring range 82 is equipped.

Utstyrningen av den sista ljussändaren 74 resp. 75 gemensamt med den första ljusmottagaren 78 resp. 79 i mätområdet 81 resp. 82 erhålls genom dubbelavsök- ningen av varje ljusmottagare, vilket antyds genom de med hela resp. streck- punkterade linjer visade strålgångarna. Det vid detta avsökningsförlopp erhållna resultatet lagras i efter styrapparaten 106 till 108 anordnade skiftregister 109 till 111. Därefter sammankopplas efter varandra i avsökningsriktningen - pil 49 - dock i de bredvid varandra anordnade mätområdena 80 till 82 samtidigt resp. åtminstone överlappande ljusmottagarna 77 till 79 med de olika ljussändarna 74 till 76. Vidare visas i figur 4 schematiskt vid skiftregistren 109 till 111 att med några ljussändare endast en enda ljusmottagare sammankopplas, såsom exempel- vis sker vid det första avsökningsförloppet i mätområdena 80 resp. 81 med strål- gångarna 112 resp. 113, medan alla andra sändare annars sammankopplas med två bredvid varandra liggande ljusmottagare, såsom exempelvis antyds genom strål- gångarna 114, 115. Samtidigt med vidarekopplingen av skiftregistret 101 vidare- kopplas även skiftregistren 109 till 111 genom styrtakten från taktgivaren 100.The control of the last light emitter 74 resp. 75 together with the first light receiver 78 resp. 79 in the measuring range 81 resp. 82 is obtained by the double scan of each light receiver, which is indicated by those with whole resp. dotted lines showed the beam paths. The result obtained in this scanning process is stored in shift registers 109 to 111 arranged after the control apparatus 106 to 108. Thereafter, the scanning directions 80 - 82 are arranged one after the other in the scanning direction - arrow 49 - respectively. at least the overlapping light receivers 77 to 79 with the different light transmitters 74 to 76. Furthermore, Figure 4 shows schematically at the shift registers 109 to 111 that with some light transmitters only a single light receiver is connected, as for example in the first scanning process in the measuring areas 80 and 81 with the beam passages 112 resp. 113, while all other transmitters are otherwise connected to two adjacent light receivers, as indicated, for example, by the beam passages 114, 115. Simultaneously with the forwarding of the shift register 101, the shift registers 109 to 111 are also forwarded by the control rate from the clock sensor 100.

On det i de enskilda mätområdena 80 till 82 parallellt förlöpande mätförloppet är avslutat överspelas de i skiftregistren 109 till 111 lagrade signalerna till den till de enskilda ätområdena 80 till 82 hörande räknaren 116, varvid de i de enskilda räknarna 116 befintliga indikeringarna vidareges till totalräknaren 117 som av summan av de i de enskilda mätområdena 80 till 82 fastställda antalet brutna strålgångar bestämmer trädstammens 5 dimension 2. Detta mätvärde kan tillföras till ytterligare anordningar för alstring av ett volymsvärde resp. för bestämning av ett snittprogram och dylikt.When the measurement sequence running in parallel in the individual measuring ranges 80 to 82 is completed, the signals stored in the shift registers 109 to 111 are transmitted to the counter 116 belonging to the individual measuring ranges 80 to 82, whereby the indications present in the individual counters 116 are forwarded to the total counter 117 which of the sum of the number of broken beam paths determined in the individual measuring ranges 80 to 82, the dimension 2 of the tree trunk 5 determines. This measured value can be applied to further devices for generating a volume value resp. for determining an average program and the like.

Inom ramen för uppfinningen är det naturligtvis möjligt att framställa de i de schematiska figurerna visade resp. i beskrivningen nämnda kopplingsdelarna genom godtyckliga andra, inom tekniken kända kopplingskomponenter med hjälp av reläer, transistorer eller integrerade eller hybridkretsar. Även utformningen av de enskilda ljussändarna och ljusmottagarna är fritt valbar inom ramen för upp- finningen. Man kan använda sig av ljusdioder och fotodioder liksom ljusridåer, ultraljuds- resp. laseranordningar och dylikt för alstring av strålgångarna. Ej heller är mätförloppets styrning begränsat till de visade utföringsformerna utan förloppet kan likaså styras med en mikroprocessor eller någon annan godtycklig programstyrning.Within the scope of the invention, it is of course possible to produce the resp. in the description mentioned the coupling parts by any other coupling components known in the art by means of relays, transistors or integrated or hybrid circuits. The design of the individual light transmitters and light receivers is also freely selectable within the scope of the invention. You can use LEDs and photodiodes as well as light curtains, ultrasonic resp. laser devices and the like for generating the beam paths. Nor is the control of the measurement process limited to the embodiments shown, but the process can also be controlled with a microprocessor or some other arbitrary program control.

Claims

11 465 'D49 PATENT CLAIMS

A method of determining a dimension of a possible moving object, wherein the measuring device and the object move relative to each other and the dimension is determined by sensing by means of individual measuring steps, characterized in that the dimension (2,36) is sensed with different large measuring steps in measuring ranges (26-28; 50; 80-82), which are located next to each other in the direction of movement of the object, and that, where applicable, the measuring steps run at least partly simultaneously in these measuring ranges (25-28; 50; 80-82).

Method of determining a dimension of a possibly moving object, wherein the measuring device and the object move relative to each other and the dimension is determined by sensing by means of individual measuring steps, in particular according to claim 1, characterized in that the measuring steps are different in measuring ranges. (26-28; 50; 80-82), which are arranged next to each other in the direction (22,49) for the dimension (2.36) intended for determination, and / or the measuring steps run at least partially simultaneously in these measuring ranges (26-28; 50; 80-82).

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that in different successive directions of movement of the object (4), the measuring steps proceed successively one after the other and that before the measuring steps have been completed in a further measuring range (27; 50; 81,82) at least one measuring range is sensed by measuring steps, the size of which amounts to a multiple of the measuring steps used to determine the dimension (2,36).

Method according to claim 2, characterized in that the size of the measuring steps in a measuring area, which is directly adjacent to the transport device (29) for the object (4) S, corresponds to the required tolerance values between the dimension and the measured value resolution, and with increasing dimension preferably continuously increases adapted to the tolerance values.

5. Device for determination resp. monitoring of the dimension resp. the position of any moving object, in particular the diameter of a tree trunk with an optoelectric measuring device, which has two mutually parallel measuring surfaces, one of which cooperates with a transmitting device and the other with a receiving device, with light emitters and light receivers, which are arranged on transmitter resp. measuring surfaces of the receiver device, and with a determining unit for determining interruptions in the beam path between a light transmitter and a light receiver, which are clocked over an assigned control device, for carrying out the method according to any one of claims 1 - 4, characterized in that a distance (23 -25; 48.5l) between directly adjacent beam passages (14-166,17,18; 20.2l; 52.53; 57.58) in the direction of the dimension (2.36) to be determined (2.36) ) has changed at least in one measuring range (26 - 28: 50: 80-82) in relation to the distance in another measuring range for transmitter resp. the receiving device (7,8; 3l, 32). 465 049 12

Device according to claim 5, characterized in that transmitter resp. the receiving device (7,8; 31, 32) has a measuring area (26,80), in which the distance (23,48) between the beam passages (14, 15; 52,53) is smaller and which is located next to a storage area (30) for the objects (4) on a transport device (29).

Device according to Claim 5 or 6, characterized in that the light transmitters (11; 37-39; 74-76) arranged in the individual measuring ranges (26-28; 47,50; 80-82) and the corresponding ones the light receivers (12; 40-46; 77-79) are connected to their own control means or apparatus (64-66; 103-108) in a control device (13,62,89,98,99) for the light emitters resp. the influence of the light receivers, and these are thus controllable at the same time.

Device according to claim 6, characterized in that the distance (23-25; 48.51) between the directly adjacent beam passages is greater with increasing distance from the transport device (29), in particular in accordance with a logatime or exponential function.

Device according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the light transmitters (11; 37-39) are arranged in the different measuring ranges (26-28; 47,50; 80-82) arranged in the dimension (26-28; 47,50; 80-82); 74-76) and the corresponding light receivers (12; 40-46; 77-79) are connected to mutually independent individual control means or apparatus (64-66; l02-108), the outputs of which are connected to a determining unit ( 70.94) to obtain the dimension (2.36). (in