DE2928085C2

DE2928085C2 - Vorrichtung zur Breitenvermessung von baumrandigen Brettern unterschiedlicher Dicke

Info

Publication number: DE2928085C2
Application number: DE19792928085
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Gebrueder Linck Maschinenfabrik und Eisengiesserei Gatterlinck
Current assignee: Gebrueder Linck Maschinenfabrik Gatterlinck GmbH and Co KG
Priority date: 1979-07-12
Filing date: 1979-07-12
Publication date: 1982-08-26
Also published as: DE2928085A1

Description

2928^f085

erfaßt hier bei einer Querbewegung der Bretter mittels fotoelektrischer Sensoren, beispielsweise in der Ausführungsform von Lichtschranken, deren Lichtstrahlen schräg zur Bewegungsrichtung der Bretter verlaufen, gleichzeitig die Begrenzungskanten der breiten Schnittfläche und der schmalen Schnittfläche, indem diese Kanten die schrägen Lichtstrahlen be: der Bewegung dieses Brettes unterbrechen. Da diese Sensoren zum Bestimmen der Lage der oberen Kanten der Bretter dafür notwendigerweise schräg gerichtet sein müssen, und nicht aus senkrechter Richtung beobachtet werden kann, geht die Dicke eines Brettes mit in die Meßimpulse ein, so daß sie in einem verhältnismäßig komplizierten Rechengang kompensiert werden muß. Schon die Bestimmung der Brettdicke erfordert einen aufwendigen Meßvorgang; hierzu muß das Brett zwei in unterschiedlichem Winkel geneigte Lichtstrahlen nacheinander schneiden; aus dem zeitlichen Abstand dieser beiden Schnitte bei der Bewegung des Brettes kann dann die Brettdicke ermittelt werden (Prospekt der Firma Kockums mit der Bezeichnung: »Datorkantsystem som gerbrädproduktionen nya dimensioner«).

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es ermöglicht, in einem wesentlich einfacheren Meßvorgang und einem sehr einfachen Auswertevorgang die Lagen der Kanten der beiden Schnittflächen unterschiedlich dicker Bretter zu bestimmen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die schräg gerichteten Sensoren derart angeordnet sind, daß sie sich in stets gleichbleibendem Abstand von der schmalen Schnittfläche eines Brettes befinden, und daß ein weiterer, senkrecht gerichteter Sensor zum Erfassen der Außenkanten der breiten Schnittfläche vorgesehen ist.

Durch die unabhängig von der Brettdicke gleichbleibende Zuordnung der schrägen Sensoren in ihrer Höhenlage zu der Ebene der schmalen Schnittflächen der Bretter kann jedoch die Lage der beiden die schmale Schnittfläche begrenzenden Kanten erfaßt werden, und zwar entweder an einem gemeinsamen Schnittpunkt der Lichtstrahlen der beiden schrägen Sensoren, der in der Ebene der schmalen Schnittflächen liegt, oder für beide Kanten an zwei Punkten, deren Abstand in der Auswerteschaltung unter Hinzunahme der Bewegungsgeschwindigkeit der Bretter berücksichtigt wird; der :weitere, senkrecht angeordnete Sensor erfaßt dabei die iäußeren Kanten derbreiten Schnittfläche.

Bei einer vorteilhaften Ausbildung der Vorrichtung ist vorgesehen, daß zwei Sensoren mit ihren Lichtstrahlen in zueinander entgegengesetzter Richtung schräg auf einen gemeinsamen, in der Ebene der schmalen Schnittfläche der vorbeibewegten Bretter liegenden Punkt ausgerichtet sind. Zweckmäßigerweise geht auch der Lichtstrahl des weiteren Sensors, der vorzugsweise senkrecht angeordnet ist, durch diesen gemeinsamen Punkt.

Bei einer kontinuierlichen Bewegung des Brettes sind die zeitlichen Abstände der von diesen Sensoren gelieferten Signale direkt proportional zu den Breitenabmessungen des Brettes an dieser Stelle. Während der senkrechte Sensor die äußeren Kanten des Brettes erfaßt, d. h. die die breite Schnittfläche begrenzenden Kanten, erfassen die beiden schrägen Sensoren die Kanten der schmalen Schnittfläche. Da der Schnittpunkt der beiden Lichtstrahlen der schrägen Sensoren in der Ebene der schmalen Schnittfläche liegt und da auch der Lichtstrahl des senkrechten Sensors durch diesen Punkt geht, erfolgen alle Messungen auf diesen Punkt bezogen, so daß es genügt, in der Auswerteschaltung die zeitlichen Abstände der von den Sensoren gelieferten Signale in Abhängigkeit von der Bewegungsgeschwindigkeit des Brettes unmittelbar in Maßangaben zu setzen.

Die Dicke des Brettes beeinflußt den Meßvorgang nicht, da der Meßpunkt immer in der Ebene der schmalen Schnittfläche liegt und die nicht in dieser Ebene liegenden Kanten, d. h. die Begrenzungskanten der breiten Schnittfläche, durch einen senkrecht zur Bewegungsrichtung verlaufenden Lichtstrahl erfolgt, dessen Messung nicht durch unterschiedliche Brettdikken beeinflußt wird.

Die Unteransprüche betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens.

Wenn die schmale Schnittfläche des Brettes an dessen Oberseite liegt, können die drei Sensoren in einem gemeinsamen Träger angeordnet werden, der an einer Parallelführung angebracht und beim Querdurchlauf der Bretter soweit anhebbar ist, daß der Schnittpunkt der Lichtstrahlen der Sensoren in der Ebene der oberen Schnittfläche der Bretter liegt. Diese Anordnung hat den Vorteil dab Weniger Gefahr besteht, daß die Sensoren verschmutzt oder beschädigt werden.

Es ist aber auch möglich, die Bretter mii untenliegenden schmaler Schnittfläche zu vermessen. Dann sind die Sensoren unterhalb der Brettunterseite angeordnet Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Sensoren bei unterschiedlich dicken Brettern nicht angehoben oder abgesenkt werden müssen, sondern in konstantem Abstand zur Förderebene, d.h. der Ebene der Unterseite der Bretter, bleiben.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt

F i g. 1 in vereinfachter Darstellungsweise in einer Seitenansicht eine Vorrichtung gemäß der Erfindung,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1,

Fig.3 —5 in Teildarstellungen aus Fig. 1 aufeinanderfolgende Stellungen des zu vermessenden Brettes,

F i g. 6 in einer Darstellung ähnlich den F i g. 3—5 eine abgewandelte Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die beiden schrägen Sensoren durch einen Lichtsender und einen entgegengesetzt geneigten Lichtempfänger ersetzt sind, und

Fig. 7 in einer Darstellung ähnlich der Fig. 6 eine weitere abgewandelte Ausführungsform, bei der die Sensoren unterhalb des zu vermessenden Brettes angeordnet sind.

Ein Brett 1 mit Baumkanten 2, das an mehreren Stellen vermessen werden soll, wird auf einer aus zwei Förderbändern oder Förderketten 3, 4 bestehenden Fördereinrichtung in der in den einzelnen Figuren jeweils durch einen Pfeil gekennzeichneten Richtung quer zu seiner Längsrichtung bewegt. Dabei läuft das Brett unter vier Meßschlitten 5 hindurch, die jeweils an Parallellenkern 6 an einem gemeinsamen Träger 7 höhenbeweglich angebracht sind.

Der Meßschlitten 5 weist einen Träger 8 auf, in dem drei fotoelektrische Sensoren 9, 10 und 11 angeordnet sind. Die Sensoren 9, 10 und 11 bestehen jeweils aus einet! Lichtsender und einem Lichtempfänger, der den vom Lichtsender ausgesandten Lichtstrahl 9', 10' bzw. 11' nach einer Reflexion an einer Oberfläche empfängt. Die von den Lichtempfängern der Sensoren 9,10 und 11 abgegebenen Signale werden einer Auswerteschal-

tung.12 zugeführt, die die den Maßen a, Z? und c(Fig. 1) entsprechenden Werte an einer Anzeige- und/oder Speichereinrichtung 13 liefert.

Der Sensor 9 ist am Träger 8 so angeordnet, daß sein Lichtstrahl 9' senkrecht verläuft. Die Sensoren 10 und 11 sind im Träger 8 so angeordnet, daß ihre Lichtstrahlen 10' und II' schräg zur oberen Schnittfläche 1' des Brettes 1 verlaufen. Diese obere Schnittfläche Γ ist die schmale Schnittfläche des Brettes 1, während die untenliegende Schnittfläche 1" die breite Schnittfläche ist Die Lichtstrahlen 9', 10' und ti' schneiden sich in einem Punkt 14, der an der Unterseite 15 des Trägers 8 liegt, die auf der oberen Schnittfläche Γ gleitet. Der Träger 8 ist an seinem vorderen und seinem hinteren Ende jeweils nach Art einer Gleitkufe 16 gestaltet, so daß er von dem darunter hindurch'.aufenden Brett 1 angehoben wird.

F i g. 1 zeigt die Stellung des Brettes 1, in der die vordere Außenkante der breiten Schnittfläche 1" den Lichtstrahl 9' schneidet und dadurch im Sensor 9 ein Signal auslöst. Wenn sich das Brett 1 um das Maß a weiterbewegt hat (F i g. 3), gelangt die vordere Kante der schmalen Schnittfläche Γ in den Schnittpunkt 14 und schneidet den Lichtstrahl 10' des Sensors 10, der daraufhin ein Signal an die Auswerteschaltung 12 liefert. Das Brett 1 wird um das Maß b weiterbewegt, bis in der in F i g. 4 gezeigten Stellung die hintere Kante der schmalen Schnittfläche Γ in den Schnittpunkt 14 gelangt und den Lichtstrahl W schneidet, so daß der Sensor 11 ein Signal an die Auswerteschaltung 12 liefert. Bei weiterer Bewegung um das Maß c schneidet die hintere Kante der breiten Schnittfläche 1" den Lichtstrahl 9' des Sensors 9 (Fig.5) und dieser gibt ein Signal an die Auswerteschaltung 12. Bei konstanter Bewegungsgeschwindigkeit des Brettes 1 entsprechen die zeitlichen Abstände dieser Signale den Wegstrecken a, b und c, aus deren Summe in einfacher Weise die Gesamtbreite des Brettes an der Meßstelle bestimmt werden kann.

F i g. 6 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform, bei der die beiden schrägen Sensoren 10 und 11 durch einen Lichtsender 10a und einen Lichtempfänger 10£> ersetzt sind, wobei sich der Lichtstrahl töa'des Lichtsenders 10a mit dem Lichtstrahl 9' des senkrechten Sensors 9 in dem Schnittpunkt 14 schneidet. Die Empfängerachse Ua', d. h. die Richtung, aus der der Lichtempfänger 11a einen Lichtimpuls aufnehmen könnte, ist ebenfalls auf den Schnittpunkt 14 gerichtet.

Auch bei dieser Ausführungsform liefert der Sensor 9 Signale beim Passieren der äußeren Kanten der breiten Schnittfläche. Der Lichtempfänger 11a liefert Signale beim Passieren der Kanten der schmalen Schnittfläche 1'.

ίο Bei dem in Fig.7 dargestellten Beispiel liegt die schmale Schnittfläche Γ des Brettes 1 unten, d. h. in der durch die Förderbänder 3, 4 bestimmten Ebene. Die Sensoren 9,10 und 11 sind mit ihrem Träger 8 unterhalb des Brettes 1 derart feststehend angeordnet, daß der Schnittpunkt 14 ihrer Lichtstrahlen in der Ebene der schrnaien Schnittfläche !', d. h. in der Förderebene liegt.

Der Winkel, den die schrägen Sensoren 10,11 mit der

Horizontalen bilden, wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß ein eindeutiger Schnitt mit den Kanten der oberen Schnittfläche Γ erfolgt. Zweckmäßigerweise wird dieser Winkel so flach gewählt, daß die Kanten der oberen Schnittfläche Γ jeweils die erste bzw. letzte Stelle der Baumkanten 2 sind, die die Lichtstrahlen 10' bzw. 11'schneiden.

Abweichend von den in der Zeichnung dargestellten Beispielen ist es auch möglich, die schrägen Sensoren 10,11 so anzuordnen, daß sich ihre Lichtstrahlen 10', 11' nicht in der Ebene der schmalen Schnittfläche Γ schneiden. Wichtig ist nur, daß die beiden schrägen Sensoren 10,11 immer in einer fest vorgegebenen Lage zu der Ebene der schmalen Schnittfläche bleiben. Wenn die Schnittpunkte der Lichtstrahlen 10' und 1Γ mit dieser Ebene nicht zusammenfallen, sondern in einem gleichbleibenden Abstand zueinander liegen, kann

dieser Abstand unter Eingabe der Bewegungsgeschwindigkeit der Bretter in der Auswerteschaltung 12 berücksichtigt werden.

Das gleiche gilt für den Fall, daß die Lage des Sensors 9 anders als bei den dargestellten Beispielen gewählt wird. Beispielsweise können zwei im Abstand zueinander angeordnete senkrechte Sensoren für die getrennte Antastung der Vorderkante und der Hinterkante .eingesetzt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Breitenvermessung von quer zu ihrer Längserstreckung kontinuierlich fortbewegten, baumrandigen Brettern unterschiedlicher Dicke mit einer breiten Schnittfläche und einer schmalen Schnittfläche, die mit an eine die Vorschubgeschwindigkeit der Bretter berücksichtigende Auswerteinheit angeschlossenen fotoelektrischen Sensoren versehen ist, deren Lichtstrahlen zum Erfassen der Übergangskanten zwischen der schmalen Schnittfläche und den Baumrändern in einer in Förderrichtung der Bretter verlaufenden, senkrechten Ebene schräg auf die schmale Schnittfläche der Bretter gerichtet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg gerichteten Sensoren (10,11) derart angeordnet sind, daß sie sich in stets gleichbleibendem Abstand von der schmalen Schnittfläche (1") eines Brettes (1) befinden, und daß ein weiterer, senkrecht gerichteter Sensor (9) zum Erfassen der Außenkanten der breiten Schnittfläche (1") vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei schräg gerichtete Sensoren (10, 11) derart angeordnet sind, daß sich ihre Lichtstrahlen (10', Il') in einem gemeinsamen Punkt (14) auf der schmalen Schnittfläche (Γ) eines Brettes (1) treffen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sensor (9) so angeordnet ist, daß sein Lichtstrahl (9') in den Schnittpunkt (14) der Strahlen (10', 11') der schräg gerichteten Sensoren (10,11) fällt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die drei Sensoren (9,10,11) in einem gemeinsamen Träger (8) angeordnet sind, der an einer Parallelführung (6) angebracht und beim Querdurchlauf der Bretter (1) soweit anhebbar ist, daß der Schnittpunkt (14) der Lichstrahlen (9', 10', 11') der Sensoren (9,10,11) in der Ebene der oberen Schnittfläche (V) der Bretter (1) liegt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterfläche (15) des Trägers (8) als Gleitfläche für die Schnittfläche (1') der Bretter ausgebildet ist, und daß sich die Lichtstrahlen (9', 10', 11') der Sensoren (9, 10,11) in der Unterfläche (15) des Trägers (8) schneiden.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9,10,11) jeweils als Lichtsender-Empfänger-Einheiten ausgebildet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (8) mindestens an seiner Vorderkante, die von den Brettern (1) angelaufen wird, nach Art einer Gleitkufe (16) ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden schrägen Sensoren von einem Lichtsender (1Oa^ und einem Lichtempfänger (Wa) gebildet werden, und daß sich der Lichtstrahl (lOa'Jdes Lichtsenders (10a,)mit dem Lichtstrahl (9') des senkrechten Sensors (9) in dem auf der Schnittfläche (1') der Bretter (1) liegenden Punkt (14) schneidet, und daß die Empfängerachse (lla'j des Lichtempfängers (llaj ebenfalls auf diesen Punkt (14) gerichtet ist.

;^ _ä -Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Breiten-

' ^H Vermessung von ' quer zu ihrer Längserstreckung kontinuierlich fortbewegten, baumrandigen Brettern unterschiedlicher Dicke mit einer breiten Schnittfläche und einer schmalen Schnittfläcne, die mit an eine die Vorschubgeschwindigkeit der Bretter berücksichtigende Auswerteinheit angeschlossenen fotoelektrischen Sensoren versehen ist, deren Lichtstrahlen zum Erfassen der Übergangskanten zwischen der schmalen ίο Schnittfläche und den Baumrändern in einer in Förderrichtung der Bretter verlaufenden, senkrechten Ebene schräg auf die schmale Schnittfläche der Bretter gerichtet sind.

Die aus einem Rundholzstamm gesägten Bretter weisen mehr oder minder unregelmäßig verlaufende Baumkanten-auf. Deshalb werden die Bretter anschließend besäumt, d. h. die Baumkanten werden durch geradlinige Sägeschnittc abgetrennt, so daß man ein von parallelen gesägten Kanten begrenztes Brett erhält. Die Besäumbreite muß sich dabei nach der Breite und dem Verlauf der beiden Baumkanten jedes Brettes richten. Eine Automatisierung der Einstellung der Besäumbreite macht es erforderlich, jedes Brett vor dem Besäumvorgang zu vermessen. Hierzu werden Breitenmessungen an mehreren Stellen des Brettes vorgenommen.

Da die Baumkanten einen Ausschnitt aus der Wölbung des Baumstammes darstellen, weist jedes von Baumkanten begrenzte Brett eine schmale Schnittfläche und eine breite Schnittfläche auf. Die Außenkanten der breiten Schnittfläche bilden zugleich die äußersten Kanten des Brettes und sind deshalb sowohl mechanisch als auch fotoelektrisch verhältnismäßig leicht zu erfassen. Für die Bestimmung der Besäumbreite sind aber nicht diese Außenkanten des Brettes, sondern die^

weiter innen liegenden, die schmale Schnittfläche* begrenzenden Kanten maßgebend, weil die Besäumschnitte so gelegt werden sollen, daß beim besäumten Brett möglichst an keiner Stelle mehr eine Baumkante vorhanden ist.

Da das. Ausrichten der Bretter vor dem Besäumvorgang aber mittels mechanischer Mitnehmer erfolgt, die an den Außenkanten des Brettes angreifen, müssen zugleich auch diese Außenkanten, d. h. die die breite Schnittfläche begrenzenden Kanten erfaßt werden.

Aus der DE-OS 23 21 309 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, bei denen das Brett zum Erzeugen von Beleuchtungskontrasten von zwei Seiten schräg beleuchtet wird. Die so beleuchtete Oberfläche wird dann aus einer senkrechten Richtung mit einer Vielzahl von Fotozellen, deren Anordnung in etwa schon einer Rasterkamera ähnlich ist, beobachtet, wobei insbesondere die Übergangskanten zwischen der Schmalschnittfläche und den Baumrändern nur durch Helligkeitsunterschiede in der Beleuchtung erkannt werden können. Da hierbei durch dunkle Stellen auf der Schnittfläche einerseits und durch eventuelle helle Stellen auf den Baumrändern andererseits, beispielsweise hervorgerufen durch abgeplatzte Rinde, leicht Beobachtungsfehler entstehen können, die kein genaues Erfassen der betreffenden Kanten ermöglichen, muß eine Vielzahl von Fotodetektoren vorgesehen sein, um solche Fehler auszuschließen.

Es sind aber auoh schon Meßverfahren bekannt, bei denen die Übergangskanten nicht aufgrund von durch Beleuchtung erzeugten Helligkeitsunterschieden auf dem Brett erfaßt werden, sondern bei denen man durch Schrägstellung der Sensoren das vollständige Ausblenden der Meßstrahlen durch die Brettkanten mißt. Man