SE463638B

SE463638B - DEVICE FOR SCANING AND SLOWING MEDIUM RADIATION OF IRREGULAR WORKING PIECES

Info

Publication number: SE463638B
Application number: SE8902356A
Authority: SE
Inventors: L Aronsson
Original assignee: Saab Automation Ab
Priority date: 1989-06-29
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1990-12-17
Also published as: DE4019882C2; FI96636C; ATA134490A; DE4019882A1; FI903263A0; DE9006970U1; SE8902356D0; AT400908B; FI96636B; SE8902356L

Description

265 ess Enligt uppfinningen utmärkes en sådan anordning i första hand av en tredje strålningskälla, belägen på en andra sida av det första planet, inrättad att så utsända strålning, att denna är emottag- bar av de nämnda detektorelementen då den icke skymmes av arbets- stycket, för att möjliggöra inmätning av arbetsstyckets yttre kontur. 265 ess According to the invention, such a device is characterized primarily by a third source of radiation, located on a second side of the first plane, arranged to emit radiation so that it is received of the said detector elements as it is not obscured by the working paragraph, to enable measurement of the exterior of the workpiece contour.

Den tredje strålningskällan kan i och för sig placeras på olika sätt i förhållande till detektorelementens strålningsemottagning, vanligen via en kameras objektiv, men i en föredragen utförings- form av anordningen enligt uppfinningen befinner sig den tredje strålningskällan i ett med detektorelementens strålningsemottag- ning, vanligen ett kameraobjektiv, gemensamt plan, vinkelrätt mot det första planet.The third radiation source can in itself be placed on different in relation to the radiation reception of the detector elements, usually via a camera lens, but in a preferred embodiment in the form of the device according to the invention, the third is located the radiation source in one with the radiation reception of the detector elements usually a camera lens, common plane, perpendicular to the first plane.

Den tredje strålningskällan kan vara inrättad att utsända strål- ning kontinuerligt, medan de första och andra strålningskällorna utsänder strålning växelvis, men i en föredragen utföringsform av anordningen enligt uppfinningen utsänder de första, andra och tredje strålningskällorna strålning en i taget i upprepad följd.The third radiation source may be arranged to emit radiation. continuously, while the first and second sources of radiation emits radiation alternately, but in a preferred embodiment of the device according to the invention emits the first, second and third radiation sources radiation one at a time in succession.

Uppfinningen skall nu beskrivas närmare, med hänvisning till de bifogade figurerna, av vilka figur 1 visar schematiskt, i perspektiv, en anordning enligt upp- finningen; figur 2 är ett blockschema som åskådliggör en enkel signalbehand- ling till anordningen i figur 1; figur Ba - 3f visar funktionssättet hos en tidigare känd anordning för avsökning och avmätning av arbetsstycken, medan figur 4a - 4h visar funktionssättet hos en anordning enligt upp- finningen. 465 ass' I figur 1 betecknar 1 ett transportorgan för styckvis tvär- transport av bräder 2, i en med en pil 13 markerad riktning genom en mätzon 3, som i figuren är belägen mellan två streckade linjer 4,35. Transportorganet 1 innefattar ett antal parallellt anord- nade och drivna kedjor 6 på vilka bräderna 2 vilar under trans- porten. För att förhindra glidning mellan bräderna 2 och kedjorna 6, vilket ej får förekomma under transporten genom mätzonen 3, är kedjorna utrustade med väsentligen på lika inbördes avstånd fixerade medbringare 7.The invention will now be described in more detail, with reference to those attached figures, of which Figure 1 shows schematically, in perspective, a device according to finningen; Figure 2 is a block diagram illustrating a simple signal processing to the device of Figure 1; Figures Ba - 3f show the mode of operation of a prior art device for scanning and measuring workpieces, while Figures 4a - 4h show the mode of operation of a device according to the finding. 465 ass' In Figure 1, 1 denotes a transport means for piecewise transverse transport of boards 2, in a direction marked by an arrow 13 through a measuring zone 3, which in the figure is located between two dashed lines 4.35. The transport means 1 comprises a number of parallel devices. and driven chains 6 on which the boards 2 rest during transport the gate. To prevent slipping between the boards 2 and the chains 6, which must not occur during transport through the measuring zone 3, the chains are equipped with substantially equal spacing fixed carriers 7.

I mätzonen 3 bestrålas bräderna av två strålningskällor 8 belägna på ovansidan av mätzonens 3 plan, symmetriskt anordnade på var sin sida om ett plan, vinkelrätt mot mätzonens plan. I den visade anordningen riktas strålningen från strålningskällorna 8 i ungefär 450 vinkel mot arbetsstycket då detta befinner sig mitt i mät- zonen. Strålningen är företrädesvis optisk, inom det synliga om- rådet, men även annan strålning är tänkbar inom uppfinningens ram.In the measuring zone 3, the boards are irradiated by two radiation sources 8 located on the upper side of the 3 planes of the measuring zone, symmetrically arranged on each side of a plane, perpendicular to the plane of the measuring zone. In the shown device, the radiation from the radiation sources 8 is directed in approx 450 angle to the workpiece as it is in the middle of the zones. The radiation is preferably optical, within the visible range. council, but other radiation is also conceivable within the scope of the invention.

Strålningen, som reflekteras från arbetsstycket, avkännes medelst detektorelement, i detta fall anordnade som diodarrayer i två kameror 9, utrustade med vidvinkeloptik. Diodarrayerna, dvs en rad fotodioder, är placerade i kamerornas fokalplan och avkännes elektroniskt så att signaler, motsvarande den av varje detektor- element emottagna strålningsintensiteten avges. Medelst kamera- optiken avbildas sålunda mätzonen 3 i resp kameras fokalplan.The radiation reflected from the workpiece is sensed by detector elements, in this case arranged as diode arrays in two cameras 9, equipped with wide angle optics. The diode arrays, i.e. one series of photodiodes, are located in the focal plane of the cameras and are detected electronically so that signals corresponding to that of each detector elements received radiation intensity is emitted. By means of camera the optics thus depicts the measurement zone 3 in the focal plane of the respective camera.

Dock är diodarrayerna så inrättade, att endast en långsmal yta 10 i mätzonen momentant avsökes av diodarrayerna.However, the diode arrays are so arranged that only a long narrow surface 10 in the measurement zone is momentarily scanned by the diode arrays.

Under mätzonens plan är en tredje strålningskälla 14 anordnad, utsändande strålning väsentligen i det plan, vinkelrätt mot mät- zonens 3 plan, i vilket kamerorna 9 befinner sig, så att den tredje strålningskällans strålning kan avkännas av kamerornas 9 detektorelement då brädan 2 ej skymmer strålningen. Härigenom kan brädans ytterkontur säkert avmätas, vilket skall förklaras närmare i det följande. m 658 För att brädan skall kunna avmätas, måste dennas läge i transport- riktningen 13 ställas i relation dels till de utefter ytans 10 längdriktning uppmätta strålningsintensiteterna, och dels den strålning som avkännes, då den tredje strålningskällans 14 strål- ning ej skymmes av brädan 2. En signal som anger brädans läge i varje ögonblick i transportriktningen behövs sålunda.Below the plane of the measuring zone a third radiation source 14 is arranged, emitting radiation substantially in the plane perpendicular to the the plane of the zone 3, in which the cameras 9 are located, so that it the radiation of the third radiation source can be sensed by the cameras 9 detector elements when the board 2 does not obscure the radiation. Hereby the outer contour of the board can be safely measured, which must be explained in more detail below. m 658 In order for the board to be measurable, its position in the transport the direction 13 is set in relation partly to those along the surface 10 longitudinally measured radiation intensities, and partly the radiation sensed when the radiation of the third radiation source 14 is not obscured by the board 2. A signal indicating the position of the board at every moment in the direction of transport is thus needed.

En sådan signal kan åstadkommas på olika sätt, exempelvis medelst ytterligare en kamera 11 av samma slag som de nämnda kamerorna 9, men så riktad, att dess synfält 12 skär tvärs över mätzonen 3, parallellt med transportriktningen. Med hjälp av utsignalen från kameran 11 kan man följa brädans 3 transport genom mätzonen 3.Such a signal can be provided in various ways, for example by means of a further camera 11 of the same kind as the said cameras 9, but so directed that its field of view 12 intersects across the measurement zone 3, parallel to the direction of transport. Using the output signal from the camera 11, one can follow the transport of the board 3 through the measuring zone 3.

Anordningens funktionssätt framgår av figurerna 3 och 4. Den apparativa utformningen antyds i en förenklad utföringsform i figur 2. Utförlig beskrivning av signalbehandling framgår särskilt av den nämnda europeiska patentskriften EP 791Û2311.2. Denna signalbehandling är även tillämpbar vid anordningen enligt upp- finningen, med den skillnad som är betingad av att i stället för två strålningskällor i detta fall tre strålningskällor används.The mode of operation of the device is shown in Figures 3 and 4. It the apparatus design is indicated in a simplified embodiment in figure 2. Detailed description of signal processing is shown in particular of the said European patent specification EP 791Û2311.2. This signal processing is also applicable to the device according to the finding, with the difference being due to that instead of two radiation sources in this case three radiation sources are used.

I figur 3a - 3f visas just funktionssättet i en anordning av det slag som beskrives i EP 79102311.2. Med motsvarande hänvisnings- siffror, som används i figur 1, i figur 3a betecknar sålunda 2 en bräda, som transporteras genom en mätzon 3 i riktningen 13, i detta fall endast bestrålad av två strålningskällor 8, dels från höger och dels från vänster. Kameror 9 med diodarrayer är anordnade symmetriskt över mätzonen 3.Figures 3a - 3f show exactly the mode of operation of a device thereof types described in EP 79102311.2. With the corresponding reference numbers used in Figure 1, in Figure 3a thus denote 2 a board, which is transported through a measuring zone 3 in the direction 13, in this case only irradiated by two radiation sources 8, partly from the right and partly from the left. 9 cameras with diode arrays are arranged symmetrically over the measuring zone 3.

I figur 3b visas brädan uppifrån, varvid 17 betecknar ett momentant av diodarrayerna avkänt ytelement på brädans ovansida. Med 18 betecknas successivt under brädans transport av ett detektor- element avkända ytelement på brädans ovansida. I figurerna 3c och 3d visas på hur strålningspulser omväxlande från strålningskällan till vänster resp till höger ger upphov till mot den reflekterade strålningen svarande elektriska signaler med den schematiskt v» f-»n a to; 465 658' visade amplituden, allt efter brädans förflyttning genom mätzonen.Figure 3b shows the board from above, with 17 denoting a moment surface elements sensed by the diode arrays on the top of the board. With 18 designated successively during the transport of the board by a detector elements sensed surface elements on the top of the board. In Figures 3c and 3d is shown on how radiation pulses alternate from the radiation source to the left or to the right gives rise to towards the reflected radiation corresponding electrical signals with the schematic v » U.N a to; 465 658 ' showed the amplitude, depending on the movement of the board through the measurement zone.

I figurerna 3e och 3f återges så signalerna från resp 3c och 3d efter signalbehandling, så att endast signaler med en amplitud över ett visst tröskelvärde ger utslag, dvs så att signalerna endast kan anta antingen ett lågt eller högt värde. Med hjälp av signalerna enligt 3e och 3f kan så brädans totala bredd bt, ren- sågade bredd b samt vankanterna till höger resp vänster bvh och b V fastställas för varje ytelementrad 18 utefter hela den av- sökta brädans längd.Figures 3e and 3f show the signals from 3c and 3d, respectively after signal processing, so that only signals with an amplitude above a certain threshold value gives a result, ie so that the signals can only assume either a low or high value. Using the signals according to 3e and 3f, the total width of the board bt, sawn width b and the vane edges to the right and left left and left respectively b V is determined for each surface element row 18 along the entire sought board length.

Den apparativa utformningen har som nämnts endast antytts i figur 2, varav framgår att en styrenhet 15 styr strålningskällornas växelvisa utsändning av strålningspulser och även styr avkän- ningen av detektorelementen i kamerorna 9 och 11. Signaler från de sistnämnda samt från styrenheten sammanförs så till ett signal- behandlingsorgan 16 vilket avger önskade mätdata på så sätt som beskrivits, särskilt i den europeiska patentskríften 79102311.2.As mentioned, the apparatus design has only been indicated in the figure 2, from which it appears that a control unit 15 controls the radiation sources alternating transmission of radiation pulses and also controls sensing the detection of the detector elements in cameras 9 and 11. Signals from the latter and from the control unit are thus combined into a signal processing means 16 which delivers desired measurement data in such a way that described, in particular in European Patent Specification 79102311.2.

I figur 4 visas så funktionen hos en anordning enligt uppfin- ningen. I denna förekommer sålunda en tredje strålningskälla 14, placerad under mätzonens plan, i ett plan, vinkelrätt mot nyss- nämnda plan, gemensamt med kamerornas 9 plan. Strålningskällorna sänder i tur och ordning, repeterat ut strålningspulser.Figure 4 shows the function of a device according to the invention. ningen. In this there is thus a third radiation source 14, located below the plane of the measuring zone, in a plane perpendicular to the said plane, in common with the 9 planes of the cameras. The radiation sources transmits in turn, repeating radiation pulses.

I detta fall är den avmätta brädans vankanter så svarta (genom vattenlagring) att de reflekterar den inkommande strålningen ofullständigt t 0 m om strålningen inkommer nästan vinkelrätt.In this case, the edges of the measured board are so black (through water storage) that they reflect the incoming radiation incomplete t 0 m if the radiation is received almost perpendicularly.

Detta betyder, att den reflekterade strålningen ej uppnår en inten- sitet överstigande ett visst tröskelvärde, varför det med enbart de två strålningskällorna på ovansidan om mätzonen skulle bli omöjligt att fastställa brädans ytterkonturer. I figurerna äc, 4d och 4c visas signalamplituderna motsvarande emottagen strål- ning från de tre strålningskällorna, dvs den övre vänstra, den övre högra och den under mätzonen. Efter signalbehandling mot- svarande den som redovisas i figur 3e och 3f erhålles motsvarande les sas signaler hf, 49 och 4h varmed såväl vankanternas inre som yttre begränsningar säkert kan fastställas.This means that the reflected radiation does not achieve an intense site exceeding a certain threshold, why it with only the two radiation sources at the top if the saturation zone were to become impossible to determine the outer contours of the board. In the figures äc, 4d and 4c show the signal amplitudes corresponding to the received beams. from the three sources of radiation, ie the upper left, the upper right and the one below the measurement zone. After signal processing, corresponding to that shown in Figures 3e and 3f is obtained correspondingly les sas signals hf, 49 and 4h with which both the inner and outer edges restrictions can certainly be set.

Claims

4 :. Device for scanning and measuring by irradiation of irregular workpieces such as boards, comprising - a measuring zone (3), - a conveyor for moving the said workpieces (2) through the measuring zone, substantially in a first plane, - a first and a second radiation source (8), arranged to emit radiation alternately, located on a first side of the first plane, on each side of a second plane, perpendicular to the first plane, - a number detector elements (9), arranged to receive radiation on said first side of the first plane, arranged to emit corresponding signals in dependence on received radiation, and - a signal processing means (16), arranged to signals calculate desired measurement data for the workpiece, characterized by a third radiation source (14), located on a second side of the first plane, arranged to emit radiation so that it is receivable by the said detector elements (9) when it is not obscured by the workpiece (2), to enable measurement of the outer contour of the workpiece (2). . Device according to claim 1, characterized in that the third radiation source (14) is located in a plane common to the radiation reception of the detector elements, perpendicular to said first plane. Device according to claims 1 or 2, characterized in that the first (8), second (8) and third (14) radiation sources emit radiation one at a time, in repeated sequence.