DK155274B - Apparat til kontrol af traeemne - Google Patents

Description

i

DK 155274 B

Den foreliggende opfindelse angår et apparat til kontrol af et emne, fortrinsvis et træemne, hvilket apparat omfatter en transportør til fremføring af en række emner liggende i indbyrdes afstand på tværs af deres fremføringsretning, måle- og 5 kontrolorganer til kontrol af emnets dimensioner omfattende lysudsendende og lysmodtagende indretninger, der er forbundet til databehandlingsudstyr indrettet til at afgøre om et emne skal godkendes eller kasseres, og et sorteringsorgan forbundet til en udgang fra databehandlingsudstyret og indrettet til at 10 fjerne kasserede emner.

Ved fremstillingen af træemner, såsom ispinde og spisepinde, er det væsentligt at fjerne defekte pinde, hvad enten defekten skyldes, at pinden er skæv, har knaster, har forkerte dimen-15 sioner eller er misfarvet.

Fra finsk fremlæggelsesskrift nr. 64.300 kendes et apparat af den i indledningen nævnte art med en transportør, der kan fremføre afskårne tømmerstokke, der ligger på tværs af deres 20 fremføringsretning. En lyskilde er anbragt over transportøren i hver side, således at der dannes et lystæppe i begge ender af tømmerstokkene. Et kamera er anbragt i hver side under transportøren og er tilsluttet en datamat, der styrer en sorteringsstation. Med dette apparat er det muligt at kontrollere 25 længden af tømmerstokkene.

Fra finsk fremlæggel sesskrift nr. 59.540 kendes endvidere et apparat med en transportør, hvor en række emner fremføres i et sammenhængende lag, og som har fotocelleapparatur anbragt på 30 den ene side af transportøren med en række fotoceller til at breddemåle og/eller tælle emnerne. Under selve målingen forskydes emnerne på tværs af transportretningen og fremføres efter denne forskydning med en større hastighed af en hjælpetransportør, således at emnerne adskilles fra emnet foran og 35 bagved, hvorved rækken af fotoceller kan angive bredden af emnet. Apparatet måler kun emnernes bredde i fremføringsretningen og kun på et enkelt sted.

DK 155274B

2 DE offentliggørelsesskrift nr. 2.239.036 viser et apparat til at konstatere en krumning af flade plader. Pladerne skubbes via en kanal ind mellem to fjederbelastede planparallelle flader. En lyskilde sender en bred stråle af lys ind mod pladen 5 fra den ene side, og en fotodiode med en stor lysfølsom flade på den anden side registrerer, om der - på grund af en uønsket krumning - kan trænge lys ind mellem de to pianparallel 1e flader med en mellemliggende plade, hvis eventuelle krumning skal konstateres. Hvis pladen er plan, “vil den sammen med de plan-10 parallelle flader helt afskære lyskilden fra fotodioden. Dette apparat kan kun afsløre en krumning med en krumningsradius i fremføringsretningen, dvs. parallelt med lyskilden og kun under forudsætning af, at der ikke er en tilsvarende krumning i den derpå vinkelrette retning.

15

Endelig kendes fra DE fremlæggelsesskrift nr. 2.637.331 et sorteringsapparat til finerer med en transportør og på tværs af denne to rækker af lyskilder og dertil hørende fotoceller henholdsvis under og over transportøren. Med dette arrangement 20 kan længde og bredde af et finerstykke bestemmes, og apparatet kan kassere fi nerstykker, der ikke har lige kanter.

Det er formålet med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe et apparat, som med stor hastighed svarende til produk-25 ti onshast igheden af det pågældende emne kan udføre en effektiv kontrol i tre dimensioner af specielle ensartede emner, såsom ispinde eller spisepinde, således at den godkendte færdigvare er funktionsdygtig og fremtræder med et ensartet og fortrinsvis appetitligt ydre.

30

Ifølge opfindelsen tilvejebringes et apparat af den i indledningen nævnte art, der er ejendommeligt ved, at de lysudsendende og de lysmodtagende indretninger omfatter et første sæt lysledere placeret over for hinanden i en forudbestemt højde 35 på hver sin side af en transportør, og hvor den ene lysleder er indrettet til at sende en smal lysstråle langs med og parallelt med overfladen af et emne, og den anden lysleder er indrettet til at modtage den udsendte lysstråle og er tilslut- 3

DK 1S 5 2 7 4 B

tet en lysfølsom detektor, som er indrettet til at afgive et signal til en mi kroprocessor, mindst ét andet sæt lysledere, der er placeret i indbyrdes forskellige højder ved overkanten af et pladeorgan monteret således, at det forskydes i højden i 5 afhængighed af emnets tykkelse (højde), hvilke lysledere er indrettet til at udsende en lysstråle og til at modtage en eventuel reflekteret lysstråle, hvorved den indbyrdes placering i højden er indrettet således, at et emne, der er for højt, vil bevirke en refleksion i et flertal af lyslederne i 10 det andet sæt lysledere, og således at et emne, der er for lavt, vil bevirke en refleksion i mindre end halvdelen af lyslederne i det andet sæt lysledere, og hvor lyslederne i det andet sæt lysledere, hver især er forbundet til en lysfølsom detektor, som er indrettet til at modtage de reflekterede lys-15 stråler og i afhængighed af den reflekterede lysstråle afgive et signal til mikroprocessoren, et eller flere rasterskanderende kamera(er), der er monteret således, at transportøren med et antal emner kan skanderes fra oven og/eller fra neden, og er indrettet til at afgive bi 1 ledsignaler svarende til et 20 eller flere billeder af det skanderede emne til mikroprocessoren, der er indrettet til at behandle og vurdere billedsigna-lerne for at bestemme bredde, krumning og længde af hvert emne, og til at sammenligne disse størrelser ved forudbestemte værdier, og på grundlag af denne sammenligning afgøre, om em-25 net skal kasseres, og afgive dertil svarende impulser til sorteringsorganet.

Derved opnår man en usædvanlig hurtig og effektiv sortering af emnerne. Med det første sæt lysledere vil man kunne frasortere 30 emner, der krummer i et lodret plan, idet sådanne krumninger vil bevirke, at emnet spærrer for den lysstråle, der kun kan passere, hvis emnet er lige og ikke er for tykt. Ved det andet sæt lysledere opnår man at frasortere emner, der er for høje eller for lave, og fortrinsvis placeres et sådant andet sæt 35 lysledere i hver side af transportøren, således at der måles i begge ender af emnet. Ved hjælp af kameraet og den dertil hørende mikroprocessor kan man kontrollere alle dimensioner i vandret plan. Med det foreslåede apparat har man således opnå-

DK 155274B

4 et en overordentlig hurtig kontrol i tre dimensioner af et rumligt emne. Apparatet er især velegnet til flade, aflange emner, såsom ispinde og spisepinde.

5 Fortrinsvis bestemmes bredden lokalt med i det væsentlige regelmæssigt mellemrum hen langs emnet, og emnet kan med fordel opdeles i et antal tværgående sektioner, og en gennemsnitsbredde kan bestemmes for hver sektion. Fortrinsvis måles krumningen i vandret plan som en afvigelse fra en forudbestemt ret 10 linie. Med det beskrevne apparat er det muligt at kontrollere farven af emnet. Ifølge opfindelsen er mikroprocessoren indrettet til at summere lysintensiteten over hele emnet for derudfra at bestemme et totalt farveniveau for emnet.

15 Lokale farvevari at i oner kan med fordel bestemmes ved at summere lysi ntens i teten inden for et antal afgrænsede områder og bestemme eventuelle variationer.

Fortrinsvis registreres mindre lokale områder med en særlig 20 svag 1ysi ntens itet. Derved kan man konstatere, om der er knaster i emnet. Ifølge opfindelsen kan forudbestemte acceptable værdier indføres i mikroprocessoren for at kunne sammenlignes med de data, der opsamles under kontrol af emnerne.

25 Opfindelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser et eksempel på en udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen, 30 fig. 2 et blokdiagram svarende til det i fig .1 viste apparat, fig. 3 et udsnit af det i fig. 1 viste apparat i større måle stok og uden afskærmning, 35 fig, 4 et første skærmbillede, fig. 5 et andet skærmbillede,

DK 155274 B

5 fig. 6 et eksempel på måling af lokal bredde, fig. 7 et eksempel på måling af en middelbredde, 5 fig. S et eksempel på måling af krumning, fig. 9 et eksempel på måling af længde, fig. 10, 11 og 12 et eksempel på forskellige farvetone1'' 10 emnet.

En udførelsesform for et apparat ifølge opfindelsen er vist i fig. 1 og 2. På en kædetransportør 15 fremføres et antal aflange emner 17, der i det foreliggende tilfælde hver består af to spisepinde, der hænger sammen i den brede ende. I en første kontrol stat i on 16 undersøges emnernes krumning og tykkelse (højde) i lodret retning.

I kontro 1 s tat ionens forste halvdel 16a, se fig. 3, glider em-20 net, hvis det er retlinet og ikke er for højt, netop under en lysstråle, som fra en lysleder 18 sendes tværs over transportbåndet langs overfladen af emnet til en modtagende lysleder 19 oå den anden side af transpor toren, Hvis emnet krummer tor meget eller er for højt, vil denne lysstråle blive blokeret. En 25 sådan blokering detekteres via et passende lysfølsomt kredsløb, der kan være kendt teknik, og information om emnets godkendelse eller afvisning videreføres til en mikroprocessor 13.

Kontrolstationen omfatter fortrinsvis to sådanne krumningskon-30 troller 18, 18', 19, 19', hvoraf den ene er justeret til at lade første sorteringsemner godkende, medens den anden justeres til at godkende anden-sorteringsemner.

Den sidste halvdel af kontrolstationen 16 er en tykkelseskon-35 tro! 16b, der ligeledes er vist mere detaljeret i fig. 3. Af kædetransportøren føres emnet ind mellem to i hver side monterede par ruller 20, 21, hvoraf den nederste er fast, medens den øverste af emnet vil blive presset op i en højde, der af-

DK 155274 B

6 hænger af tykkelsen af emnet, for tydeligheds skyld er kun det ene sæt ruller vist. Den øverste rulle er monteret på en lodret forskydelig plade eller fane 22, som af en fjeder 35 trækkes ned mod emnet, og overkanten af denne plade kan bringes 5 til at dække et antal lysledere 26, der står i forbindelse med optoreflektorer, som dels udsender en lysstråle og dels kan registrere, om denne lysstråle reflekteres. Hvis emnet er for tykt, løftes pladen så hojt op, at den blanke plade dækker for alle lyslederne og dermed reflekterer alle lysstrålerne. Re-10 flektionen registreres af lysfølsomme detektorer, og information overføres til mikroprocessoren 13. Fortrinsvis anvendes ^ire målepunkter, dvs., der er monteret fire lysledere 26, der udmunder langs pladens overkant, men dog i lidt forskellig højde, fortrinsvis således, at et første sorteringsemne vil 15 dække to af lyslederne og lade de to andre udstråle frit, medens et andensorter i ngsemne, der er lidt for tykt, vil dække tre lysledere og lade én udstråle frit, medens et andensorteri ngsemne, der er lidt for tyndt, kun vil dække ér- lysleder og lade de tre øvrige udstråle frit. I den foretrukne udførelses-20 form kan den lodrette position af lyslederne 26 justeres oppefra ved hjælp af juster ingsskruer 31.

Når emnet har passeret kontrol stationen 16, fortsætter kædetransportøren hen under et kamera 11, som affotograferer kæde-25 transportøren med emner. To lamper 12 belyser emnerne i takt med fotograferingen. Kameraet 11 er et rasterskanderende kamera, og den registrerede billedinformation kan dels overføres til en ikke vist dataskærm og dels, og det er det væsentligste, 11 ; en datamat, som behandler bi 11 edinfo"mationen, og sammen-30 ligner med indlærte data, og på grundlag af denne sammenligning, afgiver impulser i i 1 sorter ingsudstyret 41, 42, hvoraf 41 sørger for at fjerne alle emner, som skal kasseres, medens udstyret 42 frasorterer andensorteringspinde, således at kun førstesorteringspinde fortsætter på transportøren til videre 35 bearbejdning.

Impulserne til sorteringsudstyret 41, 42 afgives fra mikroprocessoren 13 med en sådan tidsforsinkelse, at det emne, som kon-

DK 155274 B

7 trolstationen har målt på, netop er nået hen til sorteringsstationen, når impulsen ankommer. En sådan tidsforsinkelse kan f.eks. tilvejebringes ved i tilknytning til databehandlingen i mikroprocessoren at oplagre sorter ingsbi ttene, 0 eller i, i et 5 skifteregister med én plads for hver emneplads på transportøren fra kontrolstationens første målested frem til sorteringsstationen, således at pladsen for den pågældende sorteringsbit i skifteregisteret forskydes i takt med, at emnet forskydes på transportøren og således, at mikroprocessoren efter en kon-10 trolberegning placerer resultatet på den korrekte plads i skifteregisteret, og således at det pågældende emne netop er nået frem til sor ter i ngss tat. i onen samtidigt med, at den tilsvarende sorteringsbit når en udgang fra skifteregisteret.

15 Kameraet 11 optager et billede af transportøren med emner, således som vist i fig. 4. I mikroprocessoren 13 behandles billedet af ét emne af gangen, og hvis en dataskærm 14 er tilkoblet, kan man følge kontrollen på et skærmbillede som vist i fig. 4. Her er det emne, der kontrolleres, indrammet i en ram-20 me 41. På grundlag af billedet foretages de i fig. 6-9 viste geometriske målinger. For hver måling sammenlignes med forud givne, indlagte, ønskede data, og hvis det viser sig, at emnet ligger uden for de tilladte tolerancer, afgives en impuls til det efterfølgende sorteringsudstyr, der i det i fig. 1 viste 25 apparatur omfatter en blæsedyse, som puster det kasserede emne bort fra transportbåndet. Som det fremgår af fig. 4 er appara-tet indrettet til at kunne kontrollere pinde, der vender i begge retninger.

30 Mikroprocessoren er fortrinsvis indrettet til først at kontrollere , om emnerne falder uden for et sæt anden-sorter ings-toleranceværdier, der kan indstilles manuelt ved hjælp af fingerhjul 51 i fig. 1, cg hvis det er tilfældet, lagre og lidt senere afgive en impuls til en første blæsedyse monteret ved 35 den første sorteringsstation 41, som frasorterer kasserede emner. Hvis emnet ligger inden for det nævnte toleranceområde, undersøger mikroprocessoren, om emnet falder uden for de tolerancer, der er opgivet for førstesorter ingsemner, og hvis det

DK 155274 B

8 er tilfældet, lagres og afgives en impuls til en anden blæse-dyse 4 2 i en efterfølgende sorteringsstation, der således fjerner andensorteringsemner fra transportøren.

5 Som skærmbilledet, fig. 4, viser, er kameraet drejet nogle få grader, f.eks. 5°, i forhold til emnerne, således at kameraets skanderingslinier ikke er sammenfaldende med emnets langsgående afgrænsninger.

10 Som det fremgår af fig. 6-9, foretager mi kroprocessoren en række beregninger af emnets geometri, idet der med nærmere specificerede tolerancer stilles krav til en korrekt bredde, der måles med ca. 3 mm's mellemrum og en korrekt middelbredde, hvor emnet opdeles i et antal tværgående sektioner, fortrins-15 vis seks, og hvor hver sektion skal have en korrekt middel-bredde. Endvidere undersøges emnets krumning, idet det er hensigten, at emnet skal afgrænses af rette linier. Også længden kontrolleres og måles fortrinsvis på hver side af den skillelinie, der skal gøre det muligt at opdele emnet i to spisepin-20 de.

Udover geometrien ønsker man også, at emnet skal fremtræde med en ensartet farvevirkning, således at misfarvede pinde og pinde med knaster frasorteres. Dette kan opnås ved at måle og 25 summere lys intensiteten over be ^ e billedet af pinden og sammenligne med en forudbestemt værdi. Lokale farvevariationer, der kan skyldes misfarvninger, kan bestemmes ved at måle ændringer i lysintensiteten inden for afgrænsede områder. Her kan kredsløbene med fordel være indrettede til at opdele emnet 30 i mindre sektioner og summere lysi ntensiteten for de enkelte sektioner, for derefter at foretage en sammenligning.

Endelig kan knaster registreres ved at undersøge, om der er mindre områder med særlig svag 1ysi ntens itet, idet knaster 35 normalt er mørkfarvede og derfor i ringere grad reflekterer lys.

De forudbestemte værdier, som udgør sammenligningsgrundlaget, når mi kroprocessoren skal vurdere, om de registrerede målinger

DK 155274 B

9 kan godkendes, tilvejebringes fortrinsvis i form af en -indlæring, der omfatter, at apparatet og dermed mikroprocessoren indstilles i en indlær ingsti 1 stand, hvorefter et antal emner i en kvalitet, der ligger på grænsen mellem første sortering og 5 anden sortering, transporteres gennem apparatet og måles og affotograferes, som forklaret i det foregående. De valgte emner, der anvendes ved indlæringen, vil definere grænsen mellem første og andensortering, og emnerne bør således omfatte alle de varianter, som bør tillades inden for førstesorter ingsem-10 ner. Under indlæringen måler og registrerer apparatet alle de før omtalte parametre for bredde, længde, krumning i vandret plan samt totalfarve og farvevariationer.

Det sæt tolerancer for emner af andensortering, som fastlægges 15 ved hjælp af fingerhjulene 51, omfatter fortrinsvis følgende: a) de punktvise målinger og gennemsnitsbredden, b) krumningen i vandret plan c) længden, og d) farveniveau, farvevariation og knaster.

20 i en *orefcrukken udførelsesform er mi kroprocessoren indrettet til, efter at en reproduktionsserie er kontrolleret, at kunne vise, hvor mange emner, der er kasseret og hvorfor, og dette kan f.eks. gøres ved hjælp af et skærmbillede, som vist i fig.

5.

25

Mikroprocessoren er fortrinsvis indrettet til at bestemme et "tomgangs"-farven iveau og en 1ysi ntens itet imellem emnerne, dvs. indrettet til at måle tomrummene mellem emnerne. Ξη sådan måling anvendes til at korrigere for variationer i lameernes 30 lysstyrke, f.eks. på grund af lampernes ældning, og der er indrettet et kontrolkredsløb, som indikerer, når en lampe bør udskiftes, ved at tænde en advarselslampe.

Det beskrevne apparat muliggør en lynhurtig sortering af emner 35 på grundlag af et stort antal komplicerede målinger og sikrer dermed en passende kvalitet af de godkendte emner.

Selv programmeringen af mikroprocessoren vil ikke blive omtalt nærmere. Den kan udføres af en fagmand på utallige måder.

Claims (8)

1. Apparat til kontrol af et emne, fortrinsvis et træemne, 5 hvilket apparat omfatter en transportør (15) til fremføring af en række emner liggende i indbyrdes afstand på tværs af deres fremføringsretning, måle- og kontrol organer til kontrol af emnets dimensioner omfattende lysudsendende og lysmodtagende indretninger,' der er forbundet til databehandlingsudstyr ind-10 rettet til at afgøre, om et emne skal godkendes eller kasseres, og et sorteringsorgan forbundet til en udgang fra databehandlingsudstyret og indrettet til at fjerne kasserede emner, kendetegnet ved, at de lys-udsendende og de lysmodtagende indretninger omfatter 15 et første sæt lysledere (18, 19), placeret overfor hinanden og i en forudbestemt højde på hver sin side af en transportør, og hvor den ene lysleder (18) er indrettet til at sende en smal lysstråle langs med og parallelt med. overfladen af et emne, og 20 den anden lysleder (19) er indrettet til at modtage den udsendte lysstråle og er tilsluttet en lysfølsom detektor, som er indrettet til at afgive et signal til en mikroprocessor, mindst et andet sæt lysledere (26), placeret i indbyrdes forskellige højde ved overkanten af et i højden forskydeligt pla-25 deorgan monteret således, at det forskydes i højden i afhængighed af emnets tykkelse (højde), hvilke lysledere er indrettet til at udsende og modtage en eventuelt reflekteret stråle, hvorved den indbyrdes placering i højden er indrettet således, at et emne, der er for højt, vil bevi rke en refleksion i mere 30 end halvdelen af lyslederen i det andet sæt lysledere, og et emne, der er for lavt, vil bevirke en refleksion i mindre end halvdelen af lyslederne i det andet sæt lysledere, og hvor hver lysleder i det andet sæt lysledere er forbundet til en lysfølsom detektor, som er indrettet til at modtage den re-35 flekterede lysstråle og i afhængighed heraf afgive et signal til mikroprocessoren, et eller flere rasterskanderende kamera(er), der er monteret således, at transportøren med et antal emner kan skanderes fra DK 155274 B 11 oven og/eller fra neden, og er indrettet til at afgive billed-signaler svarende til et eller flere billeder af det skanderede emne til mikroprocessoren, der er indrettet til at behandle og vurdere bi 1 ledsignalerne for at bestemme bredde, krumning 5 og længde af hvert emne, og til at sammenligne disse størrelser ved forudbestemte værdier, og på grundlag af denne sammenligning afgøre, om emnet skal kasseres og afgive dertil svarende impulser til sorteringsorganet.

2. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mi kroprocessoren er indrettet til at bestemme bredden lokalt et givet antal steder med en i hovedsagen konstant indbyrdes afstand mellem målestederne, f.eks. 3 mm.

3. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mi kroprocessoren er indrettet til at opdele emnet i et antal tværgående sektioner og bestemme en gennemsnitsbredde for hver sektion.

4. Apparat ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mi kroprocessoren er indrettet til at bestemme emnets krumning i vandret plan ved at måle den ene kants afvigelse fra en forud-bestemet ret linie.

5. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at mikroprocessoren er indrettet til at måle længden på hver side af en langsgående midterlinie, svarende til skillelinien mellem to delvis sammenhængende spisepinde. 30

6. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at mikroprocessoren er indrettet til at bestemme det totale farveniveau ud fra en summation af 1ysi ntens iteter over hele emnet. 35

7. Apparat ifølge krav 5, kendetegnet ved, at mikroprocessoren er indrettet til at bestemme lokale farvevaria-tioner ved at summere lysintensiteten inden for mindre afgrænsede områder og sammenlgine de summerede 1ysi ntens iteter. 12 DK 155274 B

8. Apparat ifølge et eller flere af de foregående krav, kendetegnet ved, at mikroprocessoren er indrettet til at registrere mindre lokale områder med en særlig svag 1ys i n tens i tet. 5 10 15 20 25 30 35