WO1994025825A1 - Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes - Google Patents
Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes Download PDFInfo
- Publication number
- WO1994025825A1 WO1994025825A1 PCT/EP1994/001351 EP9401351W WO9425825A1 WO 1994025825 A1 WO1994025825 A1 WO 1994025825A1 EP 9401351 W EP9401351 W EP 9401351W WO 9425825 A1 WO9425825 A1 WO 9425825A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- measuring devices
- distance measuring
- distance
- center
- diameter
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B17/00—Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
Definitions
- the invention relates to a device for detecting the diameter and / or the position of the center of a round object, in particular a tree trunk, using reflective distance measuring devices, which preferably operate according to the ultrasound principle.
- Curvature course along the trunk can be determined. This results, for example, from the location coordinates of the center of the respective silhouette.
- Such devices have proven their worth in operation, but the use of silhouette cameras requires a relatively high level of technical effort.
- the object of the invention is to design a device of the type mentioned at the outset so that, on the one hand, the use of reflective distance measuring devices, which preferably work on the ultrasound principle, is possible is that very precise measurements are nevertheless possible.
- this object is achieved in a device of the type mentioned at the outset such that a plurality of distance measuring devices are arranged next to one another in a row, and that the smallest measuring result of their distance measuring results is in an electronic evaluation device for determining the diameter and / or orientation for the center is used.
- a first embodiment of the invention is characterized in that from the statement which of the distance measuring devices has delivered the smallest measurement result, according to their position within the line of the measuring devices, electronic converters detect a coordinate for the center of the object. In this way, an extremely simple determination of the center of the object to be detected is possible, with the measuring accuracy being very strongly dependent on the number of distance measuring devices per line.
- the arrangement of the respective measuring devices can advantageously be designed such that two rows of distance measuring devices are arranged on both sides next to the object such that they form a barrier arrangement. If, however, the object is guided in relation to a defined stop, it is also possible for a row of distance measuring devices to be oriented as a half barrier arrangement parallel to the plane of the stop on the object.
- the distance measuring device is advantageous for the distance measuring device to be decoupled from one another by frequency selection, frequency coding and / or time control.
- the distance measuring devices in each case of a barrier arrangement or half-barrier arrangement can be activated synchronously in time.
- the time delay can be varied individually for each distance measuring device (BERO).
- the distance measuring devices not only act on the object to be measured, but, for example, objects in the environment can also have repercussions, it is advantageous that the distance signals resulting from object-free working space form a distance mask which can be expanded by a tolerance band and which the distance measurements resulting in the object measuring operation are masked out by means of electronic means as distance values not related to the object to be measured. Interfering mutual influences of the individual distance measuring devices with respect to one another can be masked out in that the distance signals forming the distance mask are obtained in that each of the distance measuring devices can be activated individually in turn and thus gives a device environment image and / or that each of the distance measuring devices in turn receives the signals from the other distance measuring devices and thus gives an external influence image.
- Embodiments of the invention are shown in the drawing and are explained in more detail below. Show:
- FIG. 1 and 2 the known measuring principle
- FIG. 3 the principle according to the invention
- FIG. 4 a full barrier arrangement
- FIG. 5 shows an arrangement with a full and a half barrier
- FIG. 6 two full barriers
- FIG. 7 shows an oblique-angled arrangement
- a tree trunk B1 is shown, the distance of which from a distance measuring device AI, for example an ultrasound transmitter / receiver, is determined.
- the distance measuring device AI sends out a measuring signal which is emitted at a certain radiation angle and the reflected signal which occurs first in each case indicates a measure of the respective distance of the tree trunk B1 from the distance measuring device AI.
- the reflected signal would run along the dash-dotted line. A distance d1 would result from such a distance measurement.
- Tree trunk B2 which may correspond to tree trunk B1 in terms of its dimensions, would not exactly lie opposite the spacing device, in this case spacing device A2, but would be shifted in the direction indicated by an open arrow. It is from the
- Distance measuring device A2 detects a distance d2 as a distance and not the actual distance dl from the plane of the respective distance measuring device A2. However, this makes it difficult to obtain a correct information criterion about the diameter of the tree trunk to be measured, in this case tree trunk B2. This is where the invention comes into play, in that not only does a single distance measuring device act on the tree trunk to be measured from one direction, but, as indicated in FIG. 3, three distance measuring devices A3-A5 are arranged as ultrasound BEROs in one line, for example are each aligned with their beam angle in the direction of the objects to be expected.
- the distance measuring device A3 would provide a measurement result d3, the distance measuring device A5 would not provide a measurement result and the distance measuring device A4 would provide a distance signal d4.
- This distance signal d4 would be selected as the shortest distance signal in an evaluation device (not shown for the sake of clarity) from the three signals as the best signal, since it would almost correspond to the ideal signal d1 despite the shifted position of the tree trunk B2.
- a "barrier arrangement" of two rows of distance measuring devices is shown, so to speak.
- the first line of distance measuring devices A6, A7, A8 and A9 and the second line of distance measuring devices A10, All, A12 and A13 face each other and are aligned with a tree trunk B4.
- This is stored on a transport roller T1, the position of which - and thus the axial movement of the tree trunk B4 - is evaluated via a pulse generator P1.
- a distance measurement can then be triggered simultaneously by all measuring devices A6 to A13.
- the output signals then arrive at evaluation devices AE. The further evaluation of the signals will be discussed in the following.
- the smallest values of the distance measurements of a line indicate the distance of tree trunk B4 from the respective line, that from the known distance between the two lines and these
- the diameter of the tree trunk B4 to be subtracted therefrom and that the vertical position of the center of the tree trunk B4 can be deduced from the fact that the distance measuring devices within a respective line have the shortest signal.
- the horizontal position relative to a central position results from the difference between the two selected distance values.
- Full barrier measuring devices from two lines of distance measuring devices A18 to A21 and A22 to A25 can be supplemented by a further line of distance measuring devices A14 to A17, which is indicated above the transport roller T2, on which, just as with the transport roller T1 a pulse generator, in this case a pulse generator P2, can be arranged.
- the arrangement of a single row of distance measuring devices A14 to A17 is always possible if it can be assumed that the object to be measured, in this case the tree trunk B5, is guided against a stop, here e.g. rests on the transport roller T2.
- a stop here e.g. rests on the transport roller T2.
- Such an arrangement can be referred to as a "half-barrier".
- a diameter results here from the difference in the distance between the transport plane and the arrangement of the distance measuring devices A14 to A17.
- this vertically aligned arrangement should not be switched at the same time as the horizontally aligned arrangements from the distance measuring devices A18 to A25, but should be active synchronously, but with a slight time offset, in order to influence the lobes of the signals from the distance measuring devices A14 to avoid up to A25.
- a horizontal and vertical measurement can also be carried out by using two full barrier arrangements, as is shown in the illustration in FIG. 6.
- the horizontal barrier is the lines from the distance measuring devices A34 to A37 and A38 to A41.
- the vertically acting measuring device is realized by the lines from the distance measuring devices A26 to A29 and A30 to A33.
- a tree trunk B6 may have to be measured.
- FIG. 7 shows that it is also possible in principle not only to measure orthogonally a tree trunk B7 which is mounted on a transport roller T3 on which a pulse generator P3 may be arranged, but that it is also possible is to implement such measurement processes at oblique angles. This can be advantageous if the spatial conditions of the system require this, but the associated electronic evaluation device must then take into account the respective angular positions of the individual lines.
- FIG. 8 An arrangement is shown in the illustration according to FIG. 8, which corresponds in principle to that according to FIG. 4.
- two rows of distance measuring devices 1 to 4 and 5 to 8 are arranged laterally next to a tree trunk B8 which may be mounted on a transport roller T4.
- a pulse generator in this case a pulse generator P4 (a length measuring device would also be used in principle), which, as is not shown in detail for the sake of clarity, for example after a short distance, all distance measuring devices 1 to 8 triggers for synchronous triggering of a measuring process.
- the measurement results of the distance measuring devices 1 to 8 arrive via converters U1 to U8, which will be discussed in the following, to converters U9 and U10, which each switch the smallest distance measurement signal to a converter Uli, which is connected via a further input the distance between the lines of distance measuring devices 1 to 4 and 5 to 8 is informed.
- the converter Uli determines this value minus the two smallest distance signals
- Diameter signal for the tree trunk B8 can display this signal, for example, via a display device AE2 and forward further processing device, not shown for the sake of clarity.
- the mutual influence of the distance measuring devices 1 to 8 with respect to one another for example the influence of the distance measuring device A4 by the directly transmitted signal of the distance measuring device A5, can be detected by, for example, one of the distance measuring devices 1 to 8 in turn being received and send the rest.
- the "non-echoes" of the neighboring transmitter recognized and the values Fl to F8 stored as a fade-out window.
- all distance measuring devices 1 to 8 can transmit together without an object and the blanking windows can be determined for each distance measuring device 1 to 8.
- the values F1 to F8 can be stored in a memory SP2, which indicates the respective external influence.
- An environmental area can also be assigned to each value here, so that an external influence mask is created.
- the block diagram also indicates that the converter U9 is connected to a display device AE1.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices Characterised By Use Of Acoustic Means (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Testing Of Coins (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
Bei der Erfindung erfolgt eine Baumstammvermessung mit Hilfe von reflektorisch arbeitenden Abstandsmeßeinrichtungen (A1-A49, 1-8), insbesondere Ultraschall-BEROs. Die Abstandsmeßeinrichtungen (A1-A49, 1-8) sind dabei zeilenweise nebeneinander angeordnet. Jeweils die kürzeste Messung aus einer Zeile wird als bester Wert akzeptiert. Damit wird eine einfache aber dennoch präzise Messung ermöglicht.
Description
Einrichtung zum Erfassen des Durchmessers und/oder der Lage des Zentrums eines runden Gegenstandes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Erfas¬ sen des Durchmessers und/oder der Lage des Zentrums eines runden Gegenstandes, insbesondere eines Baumstammes, unter Verwendung von reflektorisch arbeitenden Abstandsmeßein- richtungen, die vorzugsweise nach dem Ultraschallprinzip arbeiten.
Verfahren zum Vermessen von Baumstämmen in einem Sägewerk sind beispielsweise aus der Druckschrift "Lignotron" der Siemens AG, Bestellnr. A19100-E872-A180 bekannt. Bei diesem Verfahren wird mit Hilfe von drei Schattenbildkameras der mittlere Stammdurchmesser erfaßt. Zum andern kann der
Krümmungsverlauf längs des Stammes ermittelt werden. Dieser ergibt sich beispielsweise aus den Ortskoordinaten des Zentrums des jeweiligen Schattenbildes. Derartige Einrich¬ tungen haben sich im Betrieb bewährt, jedoch ist durch den Einsatz von Schattenbildkameras ein relativ hoher techni¬ scher Aufwand erforderlich.
Im Handel erhältlich sind nun inzwischen jedoch auch ein¬ fachere Anlagen für die Durchmesserbestimmung eines Baum- Stamms, die nicht mit Schattenbildkameras arbeiten, sondern bei denen aus drei Richtungen mit jeweils einer Ultra- schallsende/empfangseinrichtung der Abstand vom jeweils zu vermessenden Stamm bestimmt wird. Dabei ist jedoch je nach Durchmesser und Position des zu vermessenden Baumstammes unter Umständen mit relativ großen Meßtoleranzen zu rech¬ nen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß zum einen die Verwendung von reflektorisch arbeitenden Abstandsmeßeinrichtungen, 'die vorzugsweise nach dem Ultraschallprinzip arbeiten, möglich
ist, daß dabei jedoch dennoch sehr präzise Meßwerte möglich sind.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einer Einrich- tung der eingangs genannten Art so gelöst, daß jeweils mehrere Abstandsmeßeinrichtungen in einer Zeile nebenein¬ ander angeordnet sind und daß von deren Abstandsmeßergeb- nissen jeweils das kleinste Meßergebnis in einer elektro¬ nischen Auswerteeinrichtung zur Durchmesserbestimmung und/oder Lagebestimmung für das Zentrum herangezogen wird.
Eine erste Ausbildung der Erfindung ist dadurch gekenn¬ zeichnet, daß aus der Aussage, welche der Abstandsmeßein¬ richtungen das kleinste Meßergebnis geliefert hat, ent- sprechend deren Lage innerhalb der Zeile der Meßeinrich¬ tungen elektronische Umsetzer eine Koordinate für das Zentrum des Gegenstandes detektieren. Hierdurch ist eine äußerst einfache Bestimmung des Zentrums des zu erfassenden Gegenstandes möglich, wobei hier die Meßgenauigkeit sehr stark von der Anzahl von Abstandsmeßeinrichtungen je Zeile abhängt.
Die Anordnung der jeweiligen Meßeinrichtungen kann dann, wenn in Meßrichtung kein fester Anschlag für das Objekt vorgesehen ist, vorteilhafterweise so ausgebildet sein, daß jeweils zwei Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen beidseitig so neben dem Gegenstand angeordnet sind, daß sie eine Schrankenanordnung bilden. Wenn jedoch der Gegenstand gegenüber einem definierten Anschlag geführt ist, ist es auch möglich, daß eine Zeile von Abstandsmeßeinrichtungen sozusagen als Halbschrankenanordnung parallel zur Ebene des Anschlags auf den Gegenstand ausgerichtet ist.
Falls die räumlichen Umstände es bedingen, ist es aller- dings auch möglich, daß mehrere Zeilen von Abstandsme߬ einrichtungen in von den Orthogonalachsen abweichenden Winkeln zum Gegenstand ausgerichtet sind. Die Winkel
Stellung der Zeilen zueinander müßte dann in der jeweiligen Auswertung berücksichtigt werden.
Damit sich die einzelnen Abstandsmeßeinrichtungen gegensei- tig nicht stören, ist es vorteilhaft, daß die Abstandsme߬ einrichtung durch Frequenzauswahl, Frequenzcodierung und/ oder Zeitsteuerung voneinander entkoppelt sind. Neben die¬ sen technisch relativ aufwendigen Lösungen ist es jedoch auch möglich, daß mindestens die Abstandsmeßeinrichtungen jeweils einer Schrankenanordnung bzw. Halbschrankenanord¬ nung zeitlich synchron wirksamschaltbar sind. Die zeitliche Verzögerung kann dabei individuell pro Abstandsme߬ einrichtung (BERO) variiert werden.
Da die Abstandsmeßeinrichtungen nicht nur auf den zu ver¬ messenden Gegenstand einwirken, sondern beispielsweise auch Gegenstände in der Umgebung Rückwirkungen zeitigen können, ist es vorteilhaft, daß die bei gegenstandsfreiem Arbeits¬ raum sich ergebenden AbstandsSignale eine um ein Toleranz- band erweiterbare Abstandsmaske bilden, welche die im Ge¬ genstandsmeßbetrieb sich ergebenden Abstandsmessungen als nicht auf den zu vermessenden Gegenstand bezogene Abstands¬ werte mittels elektronischer Mittel ausblendet. Störende gegenseitige Beeinflussungen der einzelnen Abstandsmeßein- richtungen zueinander können dadurch ausgeblendet werden, daß die die Abstandsmaske bildenden AbstandsSignale dadurch gewonnen werden, daß reihum jede der Abstandsmeßeinrich- tungen einzeln wirksamschaltbar ist und damit ein Geräte¬ umgebungsabbild gibt und/oder daß jeweils reihum jede der Abstandsmeßeinrichtungen die Signale der anderen Abstands¬ meßeinrichtungen empfängt und damit ein Fremdbeeinflus- sungsabbild gibt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Dabei zeigen:
FIG 1 und 2 das bekannte Meßprinzip, FIG 3 das erfindungsgemäße Prinzip, FIG 4 eine Vollschrankenanordnung,
FIG 5 eine Anordnung mit einer Voll- und einer Halbschranke FIG 6 zwei Vollschranken, FIG 7 eine schrägwinklige Anordnung,
FIG 8 eine Schrankenanordnung mit Korrektureinrichtung.
In der Anordnung gemäß FIG 1 ist ein Baumstamm Bl gezeigt, dessen Abstand zu einer Abstandsmeßeinrichtung AI, bei- spielsweise einem Ultraschallsender/empfänger, bestimmt wird. Die Abstandsmeßeinrichtung AI sendet dazu ein Me߬ signal aus, das in einem gewissen Abstrahlwinkel abgegeben wird und das jeweils zuerst eintretende reflektierte Signal gibt ein Maß für den jeweiligen Abstand des Baumstammes Bl von der Abstandsmeßeinrichtung AI an. Im Ausführungsbei- spiel würde das reflektierte Signal entlang der strich¬ punktierten Linie verlaufen. Ergeben würde sich bei derar¬ tiger Abstandsmessung ein Abstand dl.
In der Darstellung gemäß FIG 2 ist angenommen, daß ein
Baumstamm B2, der hinsichtlich seiner Abmessungen dem Baum¬ stamm Bl entsprechen möge, nicht genau der Abstandsein¬ richtung, in diesem Fall der Abstandseinrichtung A2, gegen¬ überliegen würde, sondern in der durch einen offenen Pfeil angedeuteten Richtung verschoben wäre. Dabei wird von der
Abstandsmeßeinrichtung A2 als Abstand ein Abstand d2 detek- tiert und nicht der tatsächliche Abstand dl zur Ebene der jeweiligen Abstandsmeßeinrichtung A2. Damit kann jedoch nur schwer ein korrektes Aussagekriterium über den Durchmesser des zu vermessenden Baumstammes, in diesem Fall des Baum¬ stammes B2, gewonnenen werden.
Hier setzt die Erfindung ein, indem nicht nur eine einzige Abstandsmeßeinrichtung von einer Richtung her auf den zu vermessenden Baumstamm einwirkt, sondern indem - wie in FIG 3 angedeutet - in einer Zeile beispielsweise drei Ab- Standsmeßeinrichtungen A3-A5 als Ultraschall-BEROs ange¬ ordnet sind, die jeweils mit ihrem Abstrahlwinkel in Rich¬ tung auf die zu erwartenden Gegenstände ausgerichtet sind. Beim Ausführungsbeispiel mit einem Baumstamm B3, der hin¬ sichtlich seines Durchmessers den Baumstämmen Bl und B2 entsprechen möge, würde dabei die Abstandsmeßeinrichtung A3 ein Meßergebnis d3 liefern, die Abstandsmeßeinrichtung A5 würde kein Meßergebnis liefern und die Abstandsmeßeinrich¬ tung A4 würde ein Abstandssignal d4 liefern. Dieses Ab¬ standssignal d4 wäre als kürzestes AbstandsSignal in einer der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten Auswerte¬ einrichtungen aus den drei Signalen als bestes Signal aus¬ zuwählen, da es nahezu dem idealen Signal dl trotz der verschobenen Lage des Baumstamms B2 entspräche.
In der Darstellung gemäß FIG 4 ist sozusagen eine "Schran¬ kenanordnung" von zwei Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen gezeigt. Die erste Zeile von Abstandsmeßeinrichtungen A6, A7, A8 und A9 und die zweite Zeile von Abstandsmeßeinrich¬ tungen A10, All, A12 und A13 stehen einander gegenüber und sind auf einen Baumstamm B4 ausgerichtet. Dieser wird auf einer Transportwalze Tl gelagert, deren Position - und damit die Axsialbewegung des Baumstamms B4 - über einen Pulsgeber Pl ausgewertet wird. Abhängig von Impulsen des Pulsgebers Pl kann dann jeweils gleichzeitig eine Abstands- messung von allen Meßeinrichtungen A6 bis A13 ausgelöst werden. Die Ausgangssignale gelangen dann an Auswerteein¬ richtungen AE. Auf die weitere Auswertung der Signale wird im folgenden noch eingegangen werden. Es kann aber schon jetzt gesagt werden, daß jeweils die kleinsten Werte der Abstandsmessungen einer Zeile die Entfernung des Baum¬ stammes B4 von der jeweiligen Zeile angeben, daß aus der bekannten Entfernung zwischen beiden Zeilen und diesen
davon zu subtrahierenden Meßsignalen der Durchmesser des Baumstammes B4 gewonnen wird und daß aus der Tatsache, welche Abstandsmeßeinrichtungen innerhalb einer jeweiligen Zeile das jeweils kürzeste Signal gewonnen hat, auf die vertikale Lage des Zentrums des Baumstammes B4 geschlossen werden kann. Die horizontale Lage gegenüber einer Mitten¬ lage ergibt sich durch die Differenz der beiden ausge¬ wählten Abstandswerte.
In der Darstellung gemäß FIG 5 ist angedeutet, daß eine
Vollschrankenmeßeinrichtungen aus zwei Zeilen von Abstands¬ meßeinrichtungen A18 bis A21 und A22 bis A25 durchaus noch durch eine weitere Zeile von Abstandsmeßeinrichtungen A14 bis A17 ergänzt werden kann, die oberhalb der Transport- walze T2 angedeutet ist, an der ebenso wie bei der Tran¬ sportwalze Tl ein Pulsgeber, in diesem Fall ein Pulsgeber P2, angeordnet sein kann.
Prinzipiell ist stets dann die Anordnung einer einzigen Zeile von Abstandsmeßeinrichtungen A14 bis A17 möglich, wenn davon auszugehen ist, daß der jeweils zu vermessende Gegenstand, in diesem Fall der Baumstamm B5 definiert gegenüber einem Anschlag geführt ist, hier z.B. auf der Transportwalze T2 aufliegt. Eine solche Anordnung kann als "Halbschranke" bezeichnet sein. Demgemäß ergibt sich hier ein Durchmesser durch die Differenz der Entfernung Tran¬ sportebene zur Anordnung von den Abstandsmeßeinrichtungen A14 bis A17. Diese vertikal ausgerichtete Anordnung sollte allerdings nicht zeitgleich mit den horizontal ausgerich- teten Anordnungen aus den Abstandsmeßeinrichtungen A18 bis A25 geschaltet werden, sondern sollte synchron, jedoch mit einem geringen zeitlichen Versatz aktiv sein, um Einflu߬ nahmen durch Nebenkeulen der Signale der Abstandsmeßein¬ richtungen A14 bis A25 zu vermeiden.
Bei einer solchen Anordnung, wie in der Darstellung gemäß FIG 5 gezeigt, ist es durchaus auch möglich, nicht nur Aus-
sagen über einen nahezu ideal kreisförmigen Gegenstand hinsichtlich seines Durchmessers zu treffen, sondern es wäre auch möglich, Ovalitäten zu erkennen, da sowohl eine Durchmessererfassung und Lageerfassung in Horizontalebene mit Hilfe der Abstandsmeßeinrichtungen A18 bis A25 möglich ist, da jedoch durch die Abstandsmeßeinrichtungen A14 bis A17 auch eine Durchmessererfassung und Lageerfassung in Vertikalebene erfolgt. An Stelle einer Zeile von Abstands¬ meßeinrichtungen A14 bis A17 wäre hier auch eine Reduzie- rung einer einzigen Abstandsmeßeinrichtung möglich.
Prinzipiell kann eine Horizontal- und Vertikalvermessung auch dadurch erfolgen, indem zwei Vollschrankenanordnungen verwendet werden, wie dies in der Darstellung gemäß FIG 6 gezeigt ist. Die horizontal wirksame Schranke ist dabei durch die Zeilen aus den Abstandsmeßeinrichtungen A34 bis A37 und A38 bis A41. gegeben, die vertikal wirkende Meßein¬ richtung ist dabei durch die Zeilen aus den Abstandsme߬ einrichtungen A26 bis A29 und A30 bis A33 realisiert. In diesem Fall möge ein Baumstamm B6 zu vermessen sein.
In der Darstellung gemäß FIG 7 ist gezeigt, daß es prin¬ zipiell auch möglich ist, nicht nur orthogonal einen Baumstamm B7 zu vermessen, der auf einer Transportrolle T3, an der ein Pulsgeber P3 angeordnet sein möge, gelagert ist, sondern daß es auch möglich ist, in schrägen Winkeln der¬ artige Maßvorgänge zu realisieren. Dies kann dann günstig sein, wenn die räumlichen Gegebenheiten der Anlage dies er¬ fordern, jedoch muß dann die zugehörige elektronische Aus- Werteeinrichtung die jeweiligen Winkelpositionen der ein¬ zelnen Zeilen gegeneinander berücksichtigen.
In der Darstellung gemäß FIG 8 ist eine Anordnung gezeigt, die prinzipiell derjenigen gemäß FIG 4 entspricht. Hier sind zwei Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen 1 bis 4 und 5 bis 8 seitlich neben einem Baumstamm B8 angeordnet, der auf einer Transportrolle T4 gelagert sein möge. Auch an dieser
Transportrolle T4 kann dann ein Pulsgeber, in diesem Fall ein Pulsgeber P4 (auch eine Längenmeßeinrichtung wäre prin¬ zipiell einsetzbar) , angeordnet sein, der, wie im einzelnen der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt ist, beispiels- weise nach kurzen Wegabschnitten jeweils sämtliche Ab¬ standsmeßeinrichtungen 1 bis 8 zum synchronen Auslösen eines Meßvorganges triggert. Die Meßergebnisse der Abstands Standsmeßeinrichtungen 1 bis 8 gelangen dabei über Umsetzer Ul bis U8, auf die im folgenden noch eingegangen wird, an Umsetzer U9 bzw. U10, die jeweils das kleinste Abstands- meßsignal an einen Umsetzer Uli schalten, der über einen weiteren Eingang über die Entfernung zwischen den Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen 1 bis 4 und 5 bis 8 informiert ist. Aus diesem Wert abzüglich der beiden jeweils kleinsten Abstandssignale ermittelt dann der Umsetzer Uli ein
Durchmessersignal für den Baumstamm B8 und kann dieses Signal beispielsweise über eine Anzeigeeinrichtung AE2 anzeigen und an der Übersichtlichkeit halber nicht gezeigte weitere Verarbeitungseinrichtung weiterleiten.
Vor dem eigentlichen Meßvorgang ist es jedoch möglich, bei¬ spielsweise einzeln die Abstandsmeßeinrichtungen 1 bis 8 reihum anzusteuern, so daß die zurückkommenden Echos als U gebungsreflektionssignale sozusagen einen "Devicewert" ergeben. Diese Werte Dl bis D8 können dann für jede der Abstandsmeßeinrichtungen AI bis A8 in einem Speicher SP1 abgelegt werden. Dabei kann um diese Werte Dl bis D8 je¬ weils ein Toleranzbereich gelegt werden, so daß sich ins¬ gesamt eine Maske für die Geräteumgebung ergibt.
Ferner kann die gegenseitige Beeinflussung der Abstandsme߬ einrichtungen 1 bis 8 zueinander, beispielsweise die Beein¬ flussung der Abstandsmeßeinrichtung A4 durch das direkt ausgesandte Signal der Abstandεmeßeinrichtung A5, detek- tiert werden, indem beispielsweise reihum jeweils eine der Abstandsmeßeinrichtungen 1 bis 8 auf Empfang steht und die übrigen senden. Dabei werden die "nicht Echos" der Nachbar-
sender erkannt und die Werte Fl bis F8 als Ausblendfenster hinterlegt. Weiterhin können in dieser Betriebsart alle Abstandsmeßeinrichtungen 1 bis 8 gemeinsam ohne Objekt senden und dabei pro Abstandsmeßeinrichtung 1 bis 8 die Ausblendfenster ermittelt werden. Die Werte Fl bis F8 können in einem Speicher SP2 abgelegt sein, der die je¬ weilige Fremdbeeinflussung angibt. Auch hier kann jedem Wert ein Umgebungsbereich zugeordnet werden, so daß eine Fremdbeeinflussungsmaske entsteht.
Eben diese Maskenwerte aus den Speichern SP1 und SP2 werden den einzelnen Umsetzern Ul bis U8 zugeleitet. Im Ausfüh¬ rungsbeispiel ist dies für die Werte Dl und Fl zum Umsetzer Ul und die Werte D8 und F8 zum Umsetzer U8 gezeigt. Wenn nun die Signale der Abstandsmeßeinrichtung 1 bzw. der Ab¬ standsmeßeinrichtung 8 in die Maskenbereiche fallen, so werden diese Meßwerte elektronisch ausgeblendet.
Im Blockschaltbild ist ferner noch angedeutet, daß der Um- setzer U9 an eine Anzeigeeinrichtung AE1 geschaltet ist.
Und zwar wird vom Umsetzer U9 erkannt, welche der Abstands¬ meßeinrichtungen 1 bis 4 das jeweils kleinste Meßsignal ge¬ liefert hat. Nun kann jedoch davon ausgegangen werden, daß gerade dann das Zentrum des Baumstamms B8 sich in etwa in der Position dieser Meßeinrichtung befindet. Ein diesbezüg¬ liches Signal, das die Vertikallage des Baumstamms B8 an¬ gibt, kann dann auf der Anzeigeeinrichtung AE1 dargestellt werden. Im Umsetzer Uli kann weiterhin aus der Differenz zwischen den kleinsten AbstandsSignalen der Abstandsmeß- einrichtungen 5 bis 8 und 1 bis 4 auf eine Außermittigkeit bezüglich der Horizontallage des Baumstamms B8 zwischen den Zeilen geschlossen werden und demgemäß kann auch die Horizontallage des Zentrums des Baumstamms B8 auf der Anzeigeeinrichtung AE1 relativ genau angezeigt werden. (Bei einer Halbschrankenanordnung wird aus der Differenz zwi¬ schen kleinsten Abstandsmeßwert und Abstand zum Anschlag auf den Durchmesser geschlossen. Die Zentrumslage ergibt
sich dabei selbstverständlich relativ genau um den Wert des halben Durchmessers vor dem Anschlag.) Selbstver¬ ständlich können diese Signale für die Vertikal- und die Horizontallage auch den der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellten weiteren Auswerteeinrichtungen zugeführt werden.
Eine bekannte Umgebungs- und Fremdbeeinflussung ermöglicht es durchaus, daß beim Einschalten der Anlage sozusagen ein Selbsttest vorgenommen wird. Dabei wird geprüft, ob die gemessenen Werte noch innerhalb der gespeicherten Ausblend¬ fenster liegen. So können beispielsweise Abstandsverände¬ rungen durch mechanische Beschädigungen oder Verschmutzun¬ gen der Abstandsmeßeinrichtung, beispielsweise durch harz- haltigen Holzstaub erkannt werden.
Claims
1. Einrichtung zum Erfassen des Durchmessers und/oder der Lage des Zentrums eines runden Gegenstandes, insbesondere eines Baumstammes, unter Verwendung von reflektorisch arbeitenden Abεtandsmeßeinrichtungen, die vorzugsweise nach dem Ultraschallprinzip arbeiten, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß jeweils mehrere Ab¬ standsmeßeinrichtungen (A3-A49, 1-8) in einer Zeile neben- einander angeordnet sind und daß von deren Abstandsmeß- ergebnissen jeweils das kleinste Meßergebnis in einer elektronischen Auswerteeinrichtung (U9,U10,U11) zur Durch¬ messerbestimmung und/oder Lagebestimmung für das Zentrum herangezogen wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß aus der Aussage, welche der Abstandsmeßeinrichtungen das kleinste Meßergebnis geliefert hat, entsprechend deren Lage innerhalb der Zeile der Meß- einrichtungen elektronische Umsetzer (U9) eine Koordinate für das Zentrum des Gegenstandes (B3 bis B8) detektieren.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g ek e n n z e i c h n e t , daß jeweils zwei Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen (A6-A9 zu A10-A13; A18-A21 zu A22- A25; A26-A29 zu A30-A33; A34-A37 zu A38-A41; 1-4 zu 5-8) beidseitig so neben dem Gegenstand (B4-B6, B8) angeordnet sind, daß sie eine Schrankenanordnung bilden.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei der Gegen¬ stand definiert in einer Ebene geführt ist, d a d u r c h g ek' e n n z e i c h n e t , daß eine Zeile von Abstandsmeßeinrichtungen (A14-A17) sozusagen als Halb¬ schrankenanordnung parallel zur Ebene auf den Gegenstand (B5) ausgerichtet ist.
5. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mehrere Zeilen von Abstandsmeßeinrichtungen (A42-A45, A46-A49) in von den Orthogonalachsen abweichenden Winkeln zum Gegen- stand (B7) ausgerichtet sind.
6. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Abstandsmeßeinrichtungen (A3-A49, 1-8) durch Frequenz- auswahl, Frequenzcodierung und/oder Zeitsteuerung von¬ einander entkoppelt sind.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a ¬ d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß mindestens die Abstandsmeßeinrichtungen einer Schrankenanordnung bzw. Halbschrankenanordnung (A6-A49, 1-8) zeitlich synchron wirksamschaltbar sind.
8. Einrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die bei gegenstandsfreiem Arbeitsraum sich ergebenden Abstands¬ signale eine um ein Toleranzband erweiterbare Abstandsmaske bilden, welche die im Gegenstandsmeßbetrieb sich ergebende Abstandsmessungen als nicht auf den zu vermessenden Gegen- stand bezogene Abstandswerte mittels elektronischer Mittel ausblendet.
9. Einrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß die die Abstandsmaske bil- denden Abstandssignale dadurch gewonnen werden, daß reihum jede der Abstandsmeßeinrichtungen (A6-A49, 1-8) einzeln wirksamschaltbar ist und damit ein Geräteumgebungsabbild gibt und/oder daß jeweils reihum jede der Abstandsmeßein- richtungen (A6-A49, 1-8) die Signale der anderen Abstands- meßeinrichtungen (A6-A49, 1-8) empfängt und damit ein Fre dbeeinflussungsabbild gibt.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE59405591T DE59405591D1 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes |
| EP94915142A EP0696347B2 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes |
| NO954330A NO954330L (no) | 1993-04-30 | 1995-10-27 | Innretning til bestemmelse av diametrene og/eller stedet for sentrum av en rund gjenstand |
| FI955160A FI955160A0 (fi) | 1993-04-30 | 1995-10-27 | Laite pyöreän esineen keskipisteen paikan ja/tai halkaisijan määrittämiseksi |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP93107101.3 | 1993-04-30 | ||
| EP93107101 | 1993-04-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO1994025825A1 true WO1994025825A1 (de) | 1994-11-10 |
Family
ID=8212858
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP1994/001351 WO1994025825A1 (de) | 1993-04-30 | 1994-04-28 | Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0696347B2 (de) |
| AT (1) | ATE164671T1 (de) |
| DE (2) | DE4408970A1 (de) |
| FI (1) | FI955160A0 (de) |
| NO (1) | NO954330L (de) |
| WO (1) | WO1994025825A1 (de) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2835604B1 (fr) * | 2002-02-06 | 2004-05-07 | Entpr Fabrice Fourrier | Procede et dispositif de mesure du volume d'un corps solide, tel que notamment une grume |
| CN105486254A (zh) * | 2014-09-16 | 2016-04-13 | 哈尔滨恒誉名翔科技有限公司 | 基于超声波传感器和mems三轴加速度计的树木测量仪系统 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4095475A (en) * | 1976-04-22 | 1978-06-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method whereby wave energy is correlated with geometry of a manufactured part or the like or to positional relationships in a system |
| US5097881A (en) * | 1991-04-25 | 1992-03-24 | Blount, Inc. | Ultrasonic log grading |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0519090B1 (de) † | 1991-06-13 | 1995-02-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Ultraschall-Näherungsschalter mit Synchronisiereinrichtung |
-
1994
- 1994-03-16 DE DE4408970A patent/DE4408970A1/de not_active Withdrawn
- 1994-04-28 AT AT94915142T patent/ATE164671T1/de not_active IP Right Cessation
- 1994-04-28 EP EP94915142A patent/EP0696347B2/de not_active Expired - Lifetime
- 1994-04-28 WO PCT/EP1994/001351 patent/WO1994025825A1/de active IP Right Grant
- 1994-04-28 DE DE59405591T patent/DE59405591D1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-10-27 NO NO954330A patent/NO954330L/no unknown
- 1995-10-27 FI FI955160A patent/FI955160A0/fi unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4095475A (en) * | 1976-04-22 | 1978-06-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and method whereby wave energy is correlated with geometry of a manufactured part or the like or to positional relationships in a system |
| US5097881A (en) * | 1991-04-25 | 1992-03-24 | Blount, Inc. | Ultrasonic log grading |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0696347B2 (de) | 2002-12-11 |
| ATE164671T1 (de) | 1998-04-15 |
| FI955160A (fi) | 1995-10-27 |
| NO954330D0 (no) | 1995-10-27 |
| NO954330L (no) | 1996-01-02 |
| DE59405591D1 (de) | 1998-05-07 |
| EP0696347B1 (de) | 1998-04-01 |
| EP0696347A1 (de) | 1996-02-14 |
| DE4408970A1 (de) | 1994-11-03 |
| FI955160A0 (fi) | 1995-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE19917509C1 (de) | Optoelektronische Vorrichtung | |
| EP1342051B1 (de) | Kalibrierung eines messenden sensors auf einem koordinatenmessgerät mit einer kugel, deren mittelpunkt bekannt ist | |
| DE3730105A1 (de) | Verfahren und einrichtung zum sichern eines im raum beweglichen fahrzeugs oder geraets | |
| DE4411448A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Kontrolle eines vorgegebenen Überwachungsbereichs | |
| DE4422497A1 (de) | Optoelektronische Vorrichtung zum Erfassen von Gegenständen in einem Überwachungsbereich | |
| EP0837300B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Vermessung von Werkstückkanten | |
| DE3005427C2 (de) | Rundumsuchendes Ortungssystem | |
| DE102011012611B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur berührungslosen Messung eines Winkels | |
| EP1632785A1 (de) | Positionsmessgerät auf Laserbasis | |
| DE102018125736A1 (de) | Verfahren zum Schutz von Menschen in einer Umgebung einer beweglichen Maschine | |
| DE3238883C2 (de) | Einrichtung zum Vermessen der Abmessung und/oder Lage eines durch sie bewegten Gegenstandes | |
| EP2108879B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung eines Durchgangs | |
| DE3322849C2 (de) | ||
| WO1999002300A1 (de) | Regal | |
| WO1994025825A1 (de) | Einrichtung zum erfassen des durchmessers und/oder der lage des zentrums eines runden gegenstandes | |
| EP0463008B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur ultraschallprüfung langgestreckter, prismatischer profile mit mindestens einer in profillängsrichtung verlaufenden, ebenen mantelfläche | |
| DE2429072C3 (de) | Impuls-Doppler-Radargerät | |
| DE602004000096T2 (de) | Vorrichtung zum Kontrollieren der Position einer Spindel in einer Werkzeugmaschine | |
| DE4025682C2 (de) | ||
| DE10128722C1 (de) | Vorrichtung zur Kontrolle von Objekten | |
| DE3414819C2 (de) | Verfahren und einrichtung zum feststellen und ueberwachen einer abmessung und der lage eines gegebenenfalls bewegten gegenstandes | |
| DE1773531B2 (de) | Vorrichtung zum ultraschallpruefen von rohren zur fest stellung von laengs und querfehlern durch in mehreren pruefebenen angeordneten impuls ultraschallgeraeten | |
| DE102018220839B4 (de) | Messverfahren und Messeinrichtung | |
| EP2333574A2 (de) | Messgenauigkeitsverbesserungsverfahren, Messgenauigkeitsverbesserungsvorrichtung und Sonaranlage | |
| EP1843132B1 (de) | Verfahren zum Initialisieren eines Positionsmesssystems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| AK | Designated states |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): FI NO |
|
| AL | Designated countries for regional patents |
Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE |
|
| DFPE | Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101) | ||
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 1994915142 Country of ref document: EP |
|
| WWE | Wipo information: entry into national phase |
Ref document number: 955160 Country of ref document: FI |
|
| WWP | Wipo information: published in national office |
Ref document number: 1994915142 Country of ref document: EP |
|
| WWG | Wipo information: grant in national office |
Ref document number: 1994915142 Country of ref document: EP |