DE2555975B2

DE2555975B2 - Einrichtung zum Feststellen bzw. Oberwachen der Abmessung eines ggf. bewegten Gegenstandes

Info

Publication number: DE2555975B2
Application number: DE19752555975
Authority: DE
Inventors: Karl Kletzmaier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-10-30
Filing date: 1975-12-12
Publication date: 1979-07-19
Also published as: AT351282B; DE2555975A1; YU262776A; YU37235B; ATA828675A; DE2555975C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Wenn bei einer solchen aus der DE-OS 22 32 252 bekannten Einrichtung der Abstand des Gegenstandes, dessen Abmessung festgestellt bzw. überwacht werden soll, zu der Meßvorrichtung ändert, und zwar beispielsweise aufgrund von Änderungen seiner Abmessung selber, dann entsteht ein systematischer Fehler.

Eine gleichartige mit dem gleichen systematischsn Fehler behaftete Einrichtung ist auch jeweils aus der DE-OS 22 44 433 und der US-PS 38 06 253 bekannt

Durch die AT-PS 2 98 092 wurde bereits eine Einrichtung zum Feststellen bzw. Oberwachen der Länge oder Breite von Walzgut bekannt, die einen fotoelektrisch arbeitenden, als Meßvorrichtung dienenden und über einen Rollgang angeordneten Tastkopf aufweist, der die zu messende Abmessung zyklisch abtastet und die je Abtastung erhaltenen, dieser Abmessung proportionalen Signale einer als Multiplikator ausgebildeten Auswerteinheit zuführt, In der das Produkt aus diesem Signal und einem von der Eingabevorrichtung abgegebenen, der fixen Distanz zwischen dem Tastkopf und dem Rollgang proportionalen Signal gebildet wird.

Aufgrund der im Tastkopf angeordneten rotierenden Fotozelle zum Abtasten der Abmessung des Gegenstandes bedarf diese Einrichtung eines großen konstruktiven Aufwandes an Antrieb- und Führungsteilen, wodurch die gewünschte Genauigkeit der Abmessung, die nicht zuletzt auch durch die Differenz aus dem Bogenmaß zum Sehnenmaß einer entsprechenden Korrektur bedarf, in der Praxis in den meisten Fällen nicht den gewünschten Anforderungen entspricht

Es wurden weiterhin bereits durch die AT-PS 3 07 069 und die DE-AS 11 49 915 Einrichtungen zur berührungslosen Breiten- bzw. Längenmessung bekannt, die zum Abtasten eines auf einer Meßfläche unter Zusammenwirken mit einer Lichtquelle erzeugten Schattenbildes des Gegenstandes eine Fernsehkamera aufweisen. Dabei wird durch eine Abtastung einer einzelnen Bildzelle ein der Abmessung des Schattenbildes proportionales Zeitintervall ermittelt. Diese Einrichtungen bedürfen jedoch aufgrund der Umrechnung über die Abtastgeschwindigkeit zum Feststellen der jeweiligen Abmessung eines hohen schaltungstechnischen Aufwandes, wodurch in vielen Fällen die erforderliche Betriebssicherheit und Genauigkeit nicht erreicht werden kann.

Aus der DE-AS 20 19 290 ist es bekannt, die Abmessung eines bewegten Gegenstandes, beispielsweise den Durchmessern eines Baumstammes dadurch zu messen, daß dieser durch mehrere strahlenförmig angeordnete Lichtschranken läuft. Auch hier tritt ein systematischer Fehler auf, wenn sich der Absiind des Baumstammes relativ zu den Elementen der Lichtschranke, also zur Lichtquelle bzw. zur Fotodiode ändert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 zu schaffen, bei der Veränderungen der Abmessungen der Abbildung des Gegenstandes aufgrund von Abstandsveränderungen des Gegenstandes von den strahlungsempfindlichen Elementen, wie sie z. B. bei der Messung von Durchmessern von Holzstämmen od. dgl. mit stark unterschiedlichen Durchmessern auftreten, einwandfrei im Meßergebnis berücksichtigt sind.

Diese Aufgabe wird erfiridungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruches 1 gelöst

Der erfindungsgemäßen Einrichtung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß erst durch die Kombination einer optisch-elektrischen Meßvornchtung, die mehrere auf einer Meßfläche angeordnete strahlungsempfindliche Elemente aufweist, auf die unter Verwendung einer Strahlungsquelle ein Schattenbild des Gegenstandes projeziert wird, mit einer Distanzmeßvorrichtung und der Auswerteinheit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung gelöst werden kann. Die Vorteile, die mittels der gemäß der Erfindung ausgebildeten Einrichtung erreicht werden können, liegen nun darin, daß die Veränderungen der Abmessungen der Schattenbilder aufgrund der Abstandsveränderungen des Gegenstandes von der Meßfläche, wie sie z. B. bei der Messung von Durchmessern von Holzstämmen oddgL mit stark unterschiedlichen Durchmessern auftreten, einwandfrei berücksichtigt werden können. Dadurch wird die Genauigkeit der erhaltenen Meßwerte wesentlich gesteigert und es werden überdies Fehler, die durch eine Annäherung des gesamten zu messenden Gegenstandes an die jeweilige Meßvorrichtung, wie z. B. beim Überwachen von Walzgutteilen bzw. Stoffbahnen od. dgl, entstehen können, ebenfalls vermieden, wodurch die Gesamtgenauigkeit der erhaltenen Meßwerte noch zusätzlich gesteigert werden kann. Vor allem ist es dadurch auch möglich, die von den Eichbehörden vorgeschriebenen engen Toleranzgrenzen zur BeStimmung der Abmessungen der Durchmesser bzw. Breiten und Höhen sowie Längen einzuhalten, so daß die Einrichtung zur Volumenmessung eichfähig ist und als Grundlage für die Preisberechnungen u.dgl. herangezogen werden kann.

Wenn weiterhin die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 2 vorgesehen sind, dann kann die Schärfe des Schattenbildes jeweils auf unterschiedliche Durchschnittsentfernungen eingestellt werden, um eine genaue Lichtschattengrenze für die exakte Ermittlung der Abmessungen des Gegenstandes zu erhalten. Darüber hinaus kann durch die Wahl der jeweiligen Brennweite der Linsenanordnung der Abbildungsmaßstab beeinflußt werden, so daß aufgrund des Verhältnisses von Länge des Meßbereiches im Bereich des zu messenden Gegenstandes zu Anzahl der vorhandenen Fotozellen bereits eine grundsätzliche Wahl der erreichbaren Meßgenauigkeit vorgenommen werden kann.

Dadurch, daß die Distanzmeßvorrichtung in einer senkrecht zur Meßfläche verlaufenden Ebene und in einem voreinstellbaren Abstand von den strahlungsempfindlichen Elementen angeordnet ist, können die erhaltenen Meßwerte, die somit den tatsächlichen Abstandswerten direkt proportional sind, unmittelbar zur Ermittlung der tatsächlichen Abmessung des Gegenstandes durch Multiplikation mit dem der Größe des Schattenbildes entsprechenden Meßwert, herangezogen werden.

Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 3 wird erreicht, daß je nach dem Anwendungsgebiet der Einrichtung die jeweiligen Meßvorrichtungen auf die Umgebungsbedingungen im Einsatzgebiet und auf die geforderte Genauigkeit mit Vorteil angepaßt werden können.

Die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 4 führen zu einer besonders robusten und zuverlässigen Lösung.

Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 5 wird erreicht, daß mittels der Verstellune der Brennwei-

te der Abbildungsmaßstab des Schattenbildes auch bei wechselnder Entfernung des Gegenstandes von den lichtempfindlichen Elementen und somit der Multiplikationsfaktor zur Ermittlung der tatsächlichen Abmessung aus dem Schattenbild beibehalten werden.

Durch die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 6 ist es möglich, die Höhe und Breite eines Gegenstandes gleichzeitig festzustellen. Gleichzeitig ist eine um 90° versetzte Messung des Durchmessers von runden Gegenständen durchführbar, so daß — was insbesondere bei der Messung von Durchmessern von Baumstämmen zweckmäßig ist — die Grundlage für eine einfache Mittelwertbildung geschaffen ist. Weiterhin werden die strahlungsempfindlichen Elemente hierbei zur Ausübung einer Dcppelfur.ktion herangezogen, was durch die Einsparung von Bauteilen nicht nur eine Vereinfachung der Schaltung, sondern auch eine Erhöhung der Betriebssicherheit und somit der Einsatzbereitschaft und Genauigkeit herbeiführt.

Die Maßnahmen nach dem Patentanspruch 7 führen dazu, daß ein der Anzahl der unbeeinflußten strahlungsempfindlichen Elemente und somit dem Abstand zwischen Meßfläche und Gegenstand direkt proportionales Signal gebildet wird. Durch die Maßnahmen nach dem Anspruch 8 wird erreicht, daß bei Vorhandensein je eines Förderers für den zu messenden Gegenstand beiderseits der Meßvorrichtung auf einen synchronen Antrieb der beiden Förderer verzichtet werden kann. Sollte nämlich die Bewegungsgeschwindigkeit des Gegenstandes durch den zweiten Förderer verändert werden, so hat dies auf das Meßergebnis keinen Einfluß mehr, da die für die Messung maßgebenden Impulse bereits gesetzt sind.

Durch die Maßnahmen nach den Ansprüchen 10, 11, 12 wird eine Ausgestaltung erhalten, die sich insbesondere bei der Messung von annähernd runden Gegenständen bewährt, deren Querschnittsfläche jedoch nicht kreisförmig ist, da aus zwei z. B. um 90° versetzt ermittelten Meßergebnissen ein Mittelwert zur Ermittlung eines durchschnittlichen Durchmessers errechnet werden kann.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt

F i g. 1 eine schematische Seitenansicht einer Einrichtung zum Messen des Durchmessers und der Länge eines mittels eines Förderers bewegten Gegenstandes samt einem Blockschaltbild der zugehörigen Meßeinrichtung und Auswerteinheit,

F i g. 2 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform einer Einrichtung zum Ermitteln des Durchmessers eines Gegenstandes unter Verwendung von Zeilenkameras und

Fig.3 eine Stirnansicht nach den Linien IH-III in Fig. 2.

Die in F i g. 1 dargestellte Einrichtung zum Messen des Durchmessers umfaßt eine optisch-elektrische Meßvorrichtung, an der ein Holzstamm 1 mittels Förderern 2 und 3 vorbeibewegt wird und eine Auswerteinheit 4. Die optisch-elektrische Meßvorrichtung besteht ihrerseits aus einer Abtasteinrichtung 5 und einer durch eine Leuchtstoffröhre 6 gebildeten Strahlungsquelle. Auf einer Meßfläche 7 der Abtasteinrichtung 5 sind mehrere strahlungsempfindliche Elemente 8 in einer Reihe bzw. Zeile angeordnet Des weiteren ist zur Ermittlung der Distanz zwischen der Meßfläche 7 bzw. den strahlungsempfindlichen Elementen 8 und dem Holzstamm 1 eine Distanzmeßvorrichtung 9 in einer

senkrecht zur Meßfläche verlaufenden Ebene und ir einem fixen Abstand Y von den strahlungsempfindli chen Elementen 8 angeordnet. Der Abstand Y kanr jedoch je nach der erforderlichen Größe des Meßbereiches und der gewünschten Auflösung oder Meßgenauig keit vor jeder Meßserie eingestellt bzw. auf die jeweils zu messenden Objekte angepaßt werden. Die Distanz meßvorrichtung 9 besteht im dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem die Lage des Holzstammes 1 ir bezug zu den strahlungsempfindlichen Elementen f abtastenden elektromechanischen Wandler 10. Zui Längenmessung des Holzstammes 1 ist eine dei Umlenkrollen der Fördereinrichtung 2 mit einerr Wegmeßgeber 11 verbunden, der synchron zu dem vorr Holzstamm 1 zurückgelegten Weg entsprechend« Impulse oder Signale analoger oder binärer Art abgibt Des weiteren ist entgegen der Förderrichtung dei Förderer 2, 3 - Pfeil F - im Abstand X vor der strahlungsempfindlichen Elementen 8 eine durch eine Lichtschrankenanordnung gebildete Fühleinrichtung Ii angeordnet

Zur Ermittlung des Durchmessers umfaßt nun die Auswerteeinheit 4 ein Multiplizierglied 13, das einerseits mit den strahlungsempfindlichen Elementen 8 unc andererseits mit dem Ausgang des elektromechanischer Wandlers 10 zusammengeschaltet ist Dem Ausgang dieses Multipliziergliedes 13 ist eine ziffernmäßige Anzeigevorrichtung 14 nachgeordnet, auf der dei Betrag des jeweiligen Durchmessermeßwertes in cm oder dm od. dgl. abgelesen werden kann. Die Auswerteeinheit 4 umfaßt weiter eine Zählvorrichtung 15, die synchron zur Vorwärtsbewegung des durch einen Kettenzug, ein Förderband oder einen Rollengang gebildeten Förderers 2 angetrieben und zur Abgabe vor Impulsen bei Zurücklegen einer gewissen Förderstrecke des Holzstammes 1 bzw. des Förderers oder der Fördereinrichtung 2 ausgebildet ist Ein Auslöseeingang der Zählvorrichtung 15 ist überdies mit den strahlungsempfindlichen Elementen 8 und ein Unterbrechungseingang derselben mit einer Speichervorrichtung 16 zusammengeschaltet. Der Antrieb der Speichervorrichtung 16, die beispielsweise aus einer Magnetbandanordnung 17 besteht erfolgt ebenfalls über die Signale vom Wegmeßgeber 11 synchron zur Fortbewegung des Förderers Z

Der Meßvorgang läuft nun folgendermaßen ab: Tritt der Stammanfang A in die zwischen der Leuchtstoffröhre 6 und der Reihe von strahlungsempfindlichen Elementen 8 aufgebaute Lichtebene ein, se wird auf der Meßfläche 7 der Abtasteinrichtung 5 ein dem Holzstamm 1 proportionales Schattenbild erzeugt wodurch ein Teil der strahlungsempfindlichen Elemente 8 abgedeckt wird. Die Beeinflussung der strahlungsempfindlichen Elemente 8 bewirkt ein Auslösen de: Zählvorganges der Zählvorrichtung 15 und überdies ir zeitlich festgelegten Intervallen oder bestimmter Bereichen des Holzstammes und bzw. oder auch kontinuierlich eine Anzeige des jeweils festgestellter Durchmessers des Holzstammes 1 auf der Anzeigevorrichtung 14. In Abhängigkeit von den vom Wegmeßgeber 11 kommenden Impulse wird die Zählvorrichtung IS jeweils nach Zurücklegen einer vorbestimmten Weggröße des Holzstammes 1, z. B. 1 cm oder dm od. dgl. weitergeschaltet Die jeweilige Entfernung des Holzstammes 1 von den strahlungsempfindlichen Elementer 8 wird dabei während des Meßvorganges durch den Wandler 10 festgestellt bzw. überwacht Hat sich der Holzstamm 1 nun so weit vorwärtsbewegt daß die

Lichtstrahlen einer der besseren Übersichtlichkeit wegen nicht dargestellten, gegenüber von der oder den Fotozellen 12' angeordneten Strahlungsquelle auf diesen Fotozellen 12' der Fühleinrichtung 12 auftreffen, wird mittels eines Eingabegliedes 18 auf das Magnetband der Speichervorrichtung 16 ein Impuls gesetzt. Durch den synchronen Antrieb der Speichervorrichtung 16 proportional zu der Vorwärtsbewegung des Förderers 2 wird nach dem Zurücklegen der fixen Distanz X zwischen der Fühleinrichtung 12 und der Lichtebene zwischen Leuchtstoffröhre 6 und strahlungsempfindlichen Elementen 8 und dem Eingabeglied 18 sowie einer Ablesevorrichtung 19 der Speichervorrichtung 16 von dieser Ablesevorrichtung 19 ein Impuls abgegeben, der den Zählvorgang der Zählvorrichtung 15 beendet. Ist, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel, die Anordnung der Fühleinrichtung 12 so getroffen, daß bei deren Ansprechen der Holzstamm 1 noch nicht auf der zweiten Fördereinrichtung 3 aufliegt, so kann auf einen synchronen Antrieb der beiden Fördereinrichtungen verzichtet werden, da das »Stammende« des Holzstammes I unabhängig von dessen tatsächlicher Fortbewegung mit gleichmäßiger Geschwindigkeit durch die Speichervorrichtung 16 »vorwärtsbewegt« wird und die Zählvorrichtung 15 zur Feststellung der Länge zum vorgespeicherten richtigen Zeitpunkt unabhängig von der Lage des Stammendes abgestellt wird. Der Ausgang der Zähleinrichtung 15 kann selbstverständlich ebenso wie der Anzeigeausgang des Multipliziergliedes 13 mit jeweils einer weiteren Speichervorrichtung, z. B. einem Lochstreifen oder Magnetband oder Plattenspeicher zur Registrierung der jeweils festgestellten Werte verbunden sein. Überdies kann, wie durch eine strichlierte Leitungsverbindung angedeutet, auch das Multiplizierglied mit dem Wegmeßgeber 11 verbunden sein, so daß die jeweiligen Durchmesserwerte, die sich aus der Anzahl der abgedeckten strahlungsempfindlichen Elemente 8 und dem Abstand des Holzstammes ! von denselben ergeben, für bestimmte Bereiche des Holzstammes, wie Zopf-, Mittel- oder Stockdurchmesser, ermittelt werden können.

Weiters ist in diesem Ausführungsbeispiel auch noch angedeutet, daß der Ausgang des elektromechanischen Wandlers 10, wenn die Abtasteinrichtung 5 mit einer Linsenanordnung 20 versehen ist, auch mit einem motorischen Antrieb 21 zur Brennweitenverstellung verbunden sein kann. In diesem Fall wird dann das, den durch das Schattenbild abgedeckten strahlungsempfindlichen Elementen 8 proportionale, Signal direkt auf der Anzeigevorrichtung 14 unter Umgehung des Multipliziergliedes 13, angezeigt

Bei der in den F i g. 2 und 3 dargestellten weiteren Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Meßvorrichtung zwei Abtasteinrichtungen 5, 5', die durch Zeilenkameras 22, 22' gebildet sind. Jede dieser Zeilenkameras umfaßt eine Meßfläche 23, 23', auf der die durch Fotodioden 24 gebildeten strahlungsempfindlichen Elemente 8 in einer quer zur Längsrichtung des zu messenden Holzstammes 1 verlaufenden Reihe bzw. Zeile angeordnet sind. Die beiden Meßflächen 23, 23' sind dabei in zwei Ebenen E, E' angeordnet, die zueinander einen Winkel von 90° einschließen. Überdies sind die Fotodioden 24 in einer voreinstellbaren Distanz von dem Schnittpunkt S der beiden Ebenen auf der Meßfläche befestigt Zur schärferen Abgrenzung des durch den Holzstamm 1 hervorgerufenen Schattenbildes sind die Zeilenkameras 22, 22' überdies mit schematisch angedeuteten Linsenanordnungen 25, 25' versehen. Um nun die strahlungsempfindlichen Elemente 8 gleichzeitig zur Ermittlung des Durchmessers des Holzstammes 1 und dessen Abstand von den beiden Zeilenkameras 22, 22' zu verwenden, sind die Fotodiöden 24 in einem Abstand H, durch dessen Veränderung der Meßbereich und das Auflösungsvermögen der Einrichtung, d.h. das Verhältnis der Anzahl der Fotodioden zur Größe des Meßbereiches auf unterschiedliche Genauigkeitsstufen eingestellt werden kann,

ίο von den durch Leuchtstoffröhren 26, 26' gebildeten Strahlungsquellen angeordnet, wobei sich der zu messende Gegenstand zwischen den Fotodioden 24 und diesen Leuchtstoffröhren 26, 26' befindet Die jeder Zeilenkamera 22, 22' zugeordnete Distanzmeßvorrich tung 9, 9' umfaßt im dargestellten Ausführungsbeispiel je einen Zähler 27, 27', der am Ausgang eines der jeweiligen Auswerteeinheit 4, 4' angeordneten Logikzählers 28, 28' anliegt und eine Anzahl der von dem Schattenbild unbeeinflußten Fotodioden 24 proportio nales Signal registriert. Ein der ebenfalls durch die Logikzähler 28,28' festgestellten Anzahl der durch das Schattenbild beeinflußten Fotodioden 24 entsprechendes elektrisches Ausgangssignal wird weiteren Zählern 29, 29' und diesen nachgeschalteten Rechenwerken 30, 30' zugeführt die auch mit den Zählern 27, 27' in Verbindung stehen. Die Ausgänge dieser zum Multiplizieren zweier Werte ausgebildeten Rechenwerke 30,30' sind weitere über Zwischenspeicher und weitere Rechenwerke 31, 31' mit Multipliziergliedern 32, 32' verbunden, deren zweiter Eingang an einen durch die Fördereinrichtung 33 oder dessen Antrieb angetriebenen Wegimpulsgeber 34 anliegt.

Weiters ist es, wie an Hand der weiters dargestellten Auswerteinheit 9a zu ersehen ist, fakultativ möglich, die Ausgänge der Rechenwerke 30,30' an ein Mittelwertbildungsglied 35 anzulegen, das unter Zwischenschaltung eines Minimal- bzw. Maximalwertgliedes 36 an ein weiteres Rechenwerk 37 angeschlossen ist, wobei zwischen den Rechenwerken 30, 30' und dem Mittel wertbildungsglied 35 je eine Anzeige- und gegebenen falls Speichervorrichtung 38 und dem Minimal- bzw. Maximalwertglied 36 sowie dem weiteren Rechenwerk 37 je eine Anzeige- und gegebenenfalls Speichervorrichtung 39 angeordnet ist

Die Funktion dieser Vorrichtung nach der oben geschilderten Ausführungsform ist nun derart, daß durch die Logikzähler 28, 28' die Anzahl der durch das Schattenbild beeinflußten und von diesem unbeeinflußten Fotodioden 24 jeder Zeilenkamera 22, 22'

so festgestellt und den Zählern 27, 27' bzw. 29, 29' zugeführt wird, deren Ausgangssignal auf Grund des Abstandes a zwischen den einzelnen Fotodioden 24 der tatsächlichen Abmessung D des Holzstammes 1 sowie den Abständen H—h—^D/2 direkt proportional ist Aus

ss der Summe der beiden so gewonnenen Signale wird daher in den Rechenwerken 30,30' unter Berücksichtigung der wechselnden Abstandsverhältnisse zwischen dem Holzstamm 1 und den Fotodioden 24 der Durchmesser desselben exakt ermittelt Ober die

eo Zwischenspeicher gelangen diese Meßwerte dann in die Rechenwerke 31,3Γ, in weichen unter Bezugnahme auf die jeweilige Länge des Holzstammes 1 der mittlere Durchmesser ermittelt und in den Multipliziergliedern 32, 32' mit der tatsächlichen Länge des Stammes multipliziert wird. Das daraus erhaltene Volumen wird den Anzeige- und Speichervorrichtungen zugeführt

Wie weiters angedeutet, ist es beim Vermessen von Holzstämmen vorteilhaft, aus zwei um 90° versetzten

Messungen einen Durchmessermittelwert zu bilden. Hierzu werden die Werte aus den Rechenwerken 30,30' dem Mittelwertbildungsglied 35 zugeführt und erst dann im Rechenwerk 37 das Volumen des Holzstammes ermittelt. Das Minimal- bzw. Maximalwertglied 36 vor dem Rechenwerk 37 dient dazu, um bei Stämmen mit für die Verarbeitung zu geringen bzw. für die Meßanlage zu großen Durchmessern ein Warnsignal für die Bedienungsperson abzugeben.

In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, daß die ι ο Feststellung bzw. Ermittlung der jeweiligen Durchmesser- bzw. Breiten- oder Höhenabmessungen unter Bezugnahme auf die Vorwärtsbewegung des zu messenden Gegenstandes gesteuert wird. Um beispielsweise den Zopf-, Mittel- oder Stockdurchmesser exakt ermitteln zu können, kann es auch vorteilhaft sein, die einzelnen Abmessungen über die gesamte Länge des zu messenden Gegenstandes zu speichern, um am Ende des Meßvorganges aus den gespeicherten Werten im Zusammenhang mit den festgestellten Längenabmessungen die gewünschten Meßwerte zu ermitteln.

Des weiteren ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Anordnung derart zu treffen, daß eine Meßvorrichtung auf jeder Seite des zu messenden Gegenstandes angeordnet wird, deren einander gegenüberliegende Meßflächen sich in zwei zueinander parallelen Ebenen befinden. Die Meßvorrichtungen sind in Förderrichtung des Gegenstandes geringfügig voneinander distanziert und jeder derselben ist eine Strahlungsquelle zugeordnet, die sich jeweils auf der anderen Seite des zu messenden Gegenstandes befindet Da die jeweilige Meßvorrichtung und Strahlungsquelle sich in einer jeweils eigenen quer zur Förderrichtung verlaufenden Ebene befinden, sind daher auch die beiden Meßebenen in Förderrichtung voneinander distanziert. Die Meßflächen der beiden Meßvorrichtungen werden dabei in einem fixen vorwählbaren Abstand von einer gedachten Mittellinie — die meist dem Mittel des Förderers entspricht bzw. dessen Mittellängsachse — angeordnet. Weicht der zu messende Gegenstand nun während des Transportes von der gedachten Mittellinie ab, so wird das Schattenbild auf der Meßfläche, der sich der Gegenstand nähert, größer bzw. von der er sich entfernt kleiner. Aus dem Verhältnis der beiden Schattenbildgrößen kann auf Grund des fixen Abstandes der beiden Meßflächen von der gedachten Mittelachse die Entfernung des Stammes von jeder der Meßflächen ermittelt und dadurch auch die exakte Abmessung desselben festgestellt werden. Vorteilhaft ist hierbei, daß bei dieser Anordnung der Meßvorrichtungen die erfindungsgemäße Einrichtung an jeder beliebigen Stelle einer Fördervorrichtung angeordnet werden kann, da keine Bandunterbrechung (Meßspalt) erforderlich ist.

Weiters wird noch darauf verwiesen, daß obwohl in den beiden Ausführungsbeispielen nur das Feststellen der Abmessungen von Holzstämmen beschrieben wurde, die Erfindung keineswegs darauf beschränkt ist, sondern selbstverständlich auch die Abmessungen von Rohren, stangenförmigen Materialien sowie Barren, Blöcken aber auch Stoff- od. Papierbahnen damit festgestellt werden können. Bei Teilen mit Eigenstrahlung wie Walzteilen oder stark erhitzten Bauteilen kann gegebenenfalls auch auf die Strahlungsquelle verzichtet werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Feststellen bzw. Überwachen der Abmessung eines ggf. bewegten Gegenstandes, insbesondere des Durchmessers eines Holzstammes, mit einer optisch-elektrischen Meßvorrichtung aus zumindest einer Abtasteinrichtung mit mehreren auf einer Meßfläche angeordneten strahlungsempfindlichen Elementen sowie einer der Abtasteinrichtung zur Erzeugung eines Schattenbildes des Gegenstandes auf der Meßfläche zugeordneten Strahlungsquelle, dadurch gekennzeichnet, daß in einer senkrecht zur Meßfläche (7; 23,23') verlaufenden Ebene und in einem voreinstellbaren Abstand (y) von der Meßfläche eine Distanzmeßvorrichtung (9) zur Feststellung der Distanz zwischen der Meßfläche (7; 23,23') und dem Gegenstand (1) angeordnet ist, und daß sowohl der Ausgang dieser Distanzmeßvoriichtung (9) als auch der Ausgang der Abtasteinrichtung (5; 5, 5') der Meßfläche dem Multiplizierglied (13; 32, 32') einer Auswerteinheit (4; 4, 4') zur Bestimmung des Durchmessers des Gegenstandes (1) zugeführt wird.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den strahlungsempfindlichen Elementen (8) und dem Gegenstand (1) eine — ggf. mit einem motorischen Antrieb (21) zur Brennweitenverstellung ausgestattete — Linsenanordnung (20) vorgesehen ist

3. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) aus zumindest zwei in unterschiedlichem Abstand von der Meßfläche (7) angeordneten Lichtschrankenanordnungen, Ultraschall- oder Radaranordnungen od. dgl. besteht

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) aus einem die Abstandsveränderungen zwischen den strahlungsempfindlichen Elementen (8) und dem Gegenstand (1) abtastenden elektro-mechanischen Wandler (10) besteht.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) ausschließlich und bzw. oder zusätzlich mit dem Antrieb (21) zur motorischen Brennweitenverstellung der Linsenanordnung (20) zusammengeschaltet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Meßvorrichtung zwei Strahlungsquellen sowie zwei Abtasteinrichtungen umfaßt, deren Meßflächen in zwei Ebenen angeordnet sind, die einen fixen Winkel, inbesondere 90°, einschließen, wobei die strahlungsempfindlichen Elemente in einer voreinstellbaren Distanz von dem Schnittpunkt der beiden Ebenen auf der Meßfläche befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) zwischen der Meßfläche (23 bzw. 23') der einen Abtasteinrichtung (5 bzw. 5') und dem Gegenstand (1) zum Erfassen der von dem Schattenbild des Gegenstandes (1) unbeeinflußten strahlungsempfindlichen Elemente (8) der weiteren Abtasteinrichtung (5' bzw. 5) ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) zum Erfassen der Anzahl der zwischen dem Schattenbild und der Strahlungsquelle (26) befindlichen unbeeinflußten strahlungsempfindlichen Elemente (8) ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermittlung der Abmessung eines mittels eines Förderers (2) bewegten Gegenstandes (1) in Förderrichtung die

■ Distanzmeßvorrichtung (9) aus einem mit dem Antrieb des Förderers (2) verbundenen Wegmeßgeber (11, 34) der mit einem Zähler (14) und zum synchronen Antrieb einer Speichervorrichtung (16) mit deren Antrieb zusammengeschaltet ist, sowie ^{; :|} einer entgegen der Förderrichtung im Abstand vor den strahlungsempfindlichen Elementen (8) der Abtasteinrichtung (5) angeordneten Fühleinrichtung (12) besteht

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, ¹' dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzmeßvorrichtung (9) durch einen von dem Wegmeßgeber (11) betätigten Zähler (14) gebildet wird, dessen Zählbeginn und Zählende durch das Auftreten bzw. Erlöschen des Schattenbildes auf den strahlungs-

-» empfindlichen Elementen (8) ausgelöst wird.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang der Abtasteinrichtung (5, 5') am Eingang eines die Anzahl der vom Schattenbild beeinflußten bzw.

■■> unbeeinflußten strahlungsempfindlichen Elemente (8) ermittelbaren Logikzählers (28) der Auswerteinheit (4) anliegt die zusätzlich vorzugsweise zwei Zähler (27,27', 29,29') die an getrennten Ausgängen des Logikzählers (28, 28') anliegen, und ein diesen

⁽" nachgeschaltetes Rechenwerk (30, 30') aufweist, wobei ggf. zwischen den Zählern (27,27', 29,29') und dem Rechenwerk (30, 30') eine jedem Zähler zugeordnete Anzeigevorrichtung für die Anzahl der beeinflußten bzw. unbeeinflußten strahlungsemp-

''"- findlichen Elemente (8) vorgesehen ist.

11. Einrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet daß der Logikzähler (28, 28') mit einem durch den Antrieb des Förderers (2) für den zu messenden Gegenstand (1) synchron antreibbaren

i'i Wegmeßgeber (34) gekuppelt ist und der Ausgang des Rechenwerkes (30, 30') über Zwischenspeicher und ein weiteres Rechenwerk (31, 3Γ) mit einem Multiplizierglied (32, 32') verbunden ist, dessen zweiter Eingang am Wegmeßgeber (34) anliegt.

'■ 12. Einrichtung nach Ansprüche, 10 und 11,

dadurch gekennzeichnet daß die Ausgänge der Rechenwerke (30,30') der den beiden als Zeilenkameras (22, 22') ausgebildeten Abtasteinrichtungen (5, 5') nachgeschalteten Auswerteinheiten (4,4') mit

>" einem Mittelwertbildungsglied (35) zusammengeschaltet sind, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Minimal- bzw. Maximalwertgliedes (36) am zweiten Rechenwerk (37) anliegt, wobei ggf. zwischen dem ersten Rechenwerk (30, 30') und

'·'· Mittelwertbildungsglied (35) und dem Minimal- bzw. Maximalwertglied (36) sowie dem weiteren Rechenwerk (37) je eine Anzeige- und Speichervorrichtung (38) angeordnet ist.

13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis

''" 12, dadurch gekennzeichnet, daß die den Zählern bzw. Rechenwerken oder dem Multiplizierglied nachgeschalteten Speichervorrichtungen (16,38,39) durch Lochstreifen, Magnetband- oder Plattenspeicher, Schieberegister od. dgl. gebildet sind und der

ⁿ- Antrieb dieser Speicherelemente bei Messung von bewegten Gegenständen synchron zu der Bewegung des zu messenden Gegenstandes angetrieben wird.