Brevet FR2441148A1 — publié le 19800606

La présente invention se rapporte un procédé pour prendre ou enregistrer des résultats de mesure lorsqu'on vérifie la valeur prédéterminée du diamètre et/ou la courbure d'un objet allongé tel qu'un tronc en bois, l'objet étant déplacé dans sa direction longitudinal sur un dispositif de convoyage avec une partie fixe et une partie mobile, a travers au moins un dispositif de mesure photoélectrique sans contact ot au moins un faisceau lumineux passant sur l'objet sur ses deux cotés est produit et reçu dans un plan de mesure coïncidant avec une section transversale de l'objet, le diamètre de l'objet étant vérifid dans au moins deux directions de mesure associées et inclinées l'une par rapport à l'autre, dans un certain nombre de plan de mesures spécifiées le long de l'objet, des signaux de sortie correspondant ensemble aux signaux de sortie provenant d'un détecteur du déplacement de l'objet étant introduits dans une unité de calculateur pour leur évaluation. Par "valeur de diamètre prédéterminée" on entend ici par exemple la valeur minimale de diamètre mesurée ou la valeur du diamètre au milieu de l'objet, ou une moyenne des valeurs ae diamètre en plusieurs positions spécifiées, etc. La courbure aésigne la déviation de la ligne médiane réelle de l'objet par rapport à une ligne médiane idéalement droite et la valeur de courbure prédéterminée désigne la distance entre les deux lignes mentionnées ci-dessus, exprimée par la hauteur a une position spécifié, par exemple à l'emplacement correspondant à la demi-longueur du tronc ou à l'emplacement oG cette hauteur est la plus élevée, etc. L'invention se rapporte également à une installation pour la mise en oeuvre du procédé. On connait bien un certain nombre de dispositifs pour mesurer les diamètres, sans contact, pour des objets allongés, ces dispositifs fonctionnant sur la base de principes de mesure photoélectriques et l'un d'entre eux appartenant au type mentionné dans l'introduction de la reven dication principale, est décrit dans le brevet suédois nO 210 166. Un procédé et plusieurs dispositifs pour vérifier la courbure, en prenant pour point de départ le contrôle du diamètre dans un certain nombre de plans de mesure dans deux directions de mesure inclinées réciproquement, sont décrits dans le brevet U.S nO 3 806 253.Dans les deux cas mentionnés, les échantillons de mesure prélevés sont introduits sous forme de signaux électriques dans une installation de calculateur ou le calcul et l'affichage des résultats ont lieu d'une manière classique dans la technique des calculateurs. La présente invention vise un nouveau procédé et une installation pour prendre des échantillons des résultats de mesure qui doivent être introduits dans une installation de calculateur. Le fait que le résultat indiquera le diamètre et/ou la courbure dépendra de la programmation de l'installation du calculateur et n'entre pas en conséquence dans le cadre de la présente invention qui sera cependant décrite plus en détal en ce qui concerne la détermination de la courbure, étant donné que dans ce cas, les exigences relatives au dispositif de mesure sont plus strictes, de sorte qu'un dispositif permettant la vérification de la courbure permettra automatiquement la vérification du diamètre. La présente invention a pour but entre autres de fournir une installation qui peut être utilisée pour les deux applications et elle utilise le procédé de mesure au moyen de rayons lumineux passant sur les deux extrémités du diamètre de l'objet, ce procédé étant plus précis que celui qui fonctionne au moyen de la lumière réfléchie par l'objet (ce qui est le cas dans le dispositif suivant les figures 2 et 3 du brevet U.S mentionné). On obtient les résultats recherchés en opérant comme cela ressort des revendications annexées. L'invention est maintenant décrite plus en détail au moyen des exemples de réalisation suivants qui se réfèrent aux dessins annexés dans lesquels : - les figures 1 et 2 représentent schématiquement la vérification ou le contrôle de la courbure d'un tronc en bois ; - les figures 3 et 4 représentent schématiquement le principe de fonctionnement d'un dispositif pour mesurer le diametre suivant le brevet suédois nO 210 166 mentionné;; - la figure 5 représente schématiquement l'installation de convoyage pour un dispositif de mesure du diamètre suivant la figure 4 - la figure 6 est une vue en perspective représentant un dispositif classique de mesure de diamètre conforme aux figures 4 et 5 - la figure 7 est une vue de face représentant schématiquement un mode de réalisation initial du dispositif de mesure conforme à l'invention - la figure 8 est une vue en plan représentant une partie d'un mode de réalisation initial de l'installation de convoyage - la figure 9 représente en vue de coté un support d'entrainement conforme à l'invention ;; - la figure 10 représente schématiquement une partie d'un autre mode de réalisation de l'installation de convoyage, en vue en plan - la figure 11 représente schématiquement un autre mode de réalisation du dispositif de mesure, en vue de face; - la figure 12 représente schématiquement un troi sième mode de réalisation de l'installation de convoyage en vue de coté. Conzormément aux figures 1 et 2, un tronc 20 ayant une surface extrême avant 20A et une surface extrême arrière 20B a une courbure qui peut être définie par la hauteur ou la distance P1 et P2. Les deux hauteurs représentent la distance entre une ligne droite D qui relie les centres des deux surfaces extrêmes, c'est-à-dire la ligne médiane idéale, et une ligne courbe C qui passe par les centres de toutes les sections transversales du tronc, c'est-à-dire la ligne médiane réelle. La hauteur P1 est mesurée dans la position D1, qui se trouve au milieu de la ligne de liaison D tandis que la hauteur P2 est mesurée en position D2 où elle est la plus grande.A cet égard, il y a lieu d'observer que la courbure du tronc 20 transporté peut être orientée arbitrairement, par exemple que les hauteurs P1 et P2 cherchées peuvent aller dans des directions quelconques R ou se trouver dans un plan quelconque relativement par exemple au plan vertical. I1 est cependant évident que la hauteur en question peut toujours être calculée suivant la figure 2 au moyen d'une addition vectorielle de deux projections de hauteur P' et P" sur deux plans de projection t51 et M2 réciproquement inclinés, de préférence, mais non obligatoirement perpendiculaires. En outre, dans la figure 2, C' et C" sont des projections de la ligne médiane C et D' et D" sont des projections de la ligne de liaison D sur les deux plans de projection. Un dispositif pour mesurer le diamètre du type décrit dans le brevet suédois nO 210 166 fonctionne suivant la figure 3, de la manière suivante : une source lumineuse allongée 1 éclaire un miroir parabolique 2 au foyer duquel se trouve un petit miroir 3 qui tourne autour d'un axe de rotation A-A et est incliné par rapport à cet axe. Le large faisceau de rayons lumineux B avec les rayons de limi- tation B' et B", qui est émis par la source lumineuse 1, est en conséquence réfléchi par le miroir 2 qui le fait converger vers le miroir 3 et par ce dernier, il est dirigez vers un émetteur sensible à la lumière tel qu'une cellule photoélectrique 4 qui est disposée sur le prolongement de la ligne axiale A-A. La cellule photoélectrique 4 et un émetteur d'impulsions 5 qui est entrainé de manière synchrone au petit miroir 3, sont connectés électriquement à un calculateur 16 où a lieu le calcul du diamètre, de ma nière connue en soi, dans la technique des calculateurs, sur la base de la zone entre les distances H1 et H2 dans laquelle est formée une ombre par un objet 20 dans la position de mesure. La direction des rayons dans le faisceau lumineux B est la direction de mesure du dispositif ; pour des renseignements plus détaillés, on se référera au brevet nO 210 166 précité. On peut aussi décrire le mesurage en indiquant qu'on mesure les deux distances H1, H2 par. rapport à un repère choisi G, H1 étant la distance entre le repère G et la transition ombre/lumière, tandis que H2 est la distance entre le repère G et la transition lumière/ ombre. En soustrayant H2 de H1, on obtient le diamètre de l'objet à l'emplacement mesuré et dans une direction parallèle à la source lumineuse 1 et à la ligne axiale A-A, c'est-à-dire perpendiculairemewt à la direction de mesure. Si lton poursuit l'opération de calcul en ajoutant la moitié du résultat de la soustraction à la distance H2 (ou en le soustrayant de la distance H1) on obtient la position du centre relativement au repère G. Ces calculs et leur stockage et évaluation sont effectués d'une manière classique dans l'unité de calculateur 16. La présente invention vise le mode d'échantillonnage de ces données d'entrée pour le calculateur. Etant donné que les troncs en bois ont rarement une section transversale circulaire régulière, la mesure de diamètre décrite en se référant à la figure 4 est effectuée de manière commode dans deux directions de mesure différentes (parfois jusqu'à trois directions différentes inclu ses). Pour obtenir ce résultat, deux miroirs paraboliques 2a et 2b et deux sources lumineuses allongées la et lb sont disposées au voisinage l'un de l'autre, comme représenté dans la figure 4. Le diamètre est en conséquence mesuré suivant deux directions de mesure, représentées par exemple par les rayons de limitation B'1, B"1 et B'2, B"2 des faisceaux lumineux B1 et B2, la-valeur du diamètre étant choisie dans des directions perpendiculaires aux directions de mesure.Dans le présent cas, le tronc 20 mesuré est transporté dans sa direction longitudinale par une instal lation de convoyage sous forme d'un dispositif de transport de bois 40, le tronc reposant sur deux supports d'entraine- ment bas 41 qui sont entrains par une channe 42 entre deux rails de glissement ou de guidage 43 et 44 longitudinaux, disposés latéralement. I1 ressort de la figure 4 que l'installation de convoyage empêcherait de prendre des valeurs de mesure du diamètre, étant donné qu'elle constitue un écran pour des parties importantes des deux faisceaux lumineux.De ce fait, jusqu'à maintenant, on a interrompu pour des mesures de diamètre, l'installation de convoyage 40 dans la position de mesure, de sorte qu'on obtient suivant la figure 5, un intervalle E pour le libre passage des faisceaux lumineux B1 et B2 dans le plan de mesure N (le plan du dessin de la figure 4)* Deux convoyeurs de tronc. 40a et 40b sont représentés schématiquement sur la figure 5, ensemble avec le tronc 20 mesuré qui est juste sur le point de traverser l'intervalle E. La figure 6 représente une installation complète de mesure de diamètre fonctionnant sur la base des principes décrits pour les figures 4 et 5. Les miroirs paraboliques 2a et 2b sont montés dans leurs logements respectifs 32a et 32b avec le matériel associ et les deux logements sont fixés sur des branches adjacentes d'un cadre carré 33. qui est debout sur l'un de ses coins. Les sources lumineuses la et lb sont montées respectivement sur les deux autres branches 31a et 31b du cadre 33. Les troncs sont déplacés par le premier dispositif de convoyage de tronc 40a en direction de la flèche S, jusqu'au dispositif 30 décrit mesurant le diamètre, et par un second dispositif de transport séparé 40b emmenant le tronc à partir du dispositif 30 mesurant le diamètre. L'opérateur U lit les résultats calculés dans l'unité de calculateur 16 sur une unité d'affichage 18. Il est évident que pendant le passage de l'un des dispositifs de convoyage 40a à l'autre dispositif de convoyage 40b, le tronc 4 peut effectuer un mouvement de rota tion non contrôlé autcur de sa ligne médiane C, ce qui ne produit aucune différence en ce qui concerne le diamètre mesuré lorsque ce diamètre est déterminé suivant deux directions de mesure choisies au hasard, et inclinées l'une par rapport à l'autre. Un tel mouvement de rotation rend cependant impossible de mesurer la courbure, étant donné qu'il est essentiel que la direction R (figure 1) soit inchangée, bien qu'elle puisse naturellement se trouver dans un plan arbitraire. Conformément à la présente invention, on résout le problème de la manière décrite sur les figures 7 à 12. Les supports d'entraînement bas 41 représentés sur les figures 4 et 6 sont remplacés par des supports d'entraînement .51 plus hauts représentés sur les figures 7 et 11, ce qui signifie que la lumière provenant des faisceaux B1 et B2 peut aussi passer sous le tronc, soit (comme dans la figure 11) entre le tronc et le dispositif d'entraînement, soit (comme dans la figure 7) par l'espace libre 45 au milieu du dispositif d'entraînement entre les deux rails de guidage 43 et 44, de sorte qu'il n'est plus nécessaire de diviser le dispositif de convoyage. Le dispositif de convoyage est conçu sans division et comme conséquence on empêche une rotation du tronc pendant qu'on effectue la mesure.Sous une partie prédominante de la longueur du tronc, en fait sous toute cette longueur, abstraction faite des breves distances partielles ou le tronc 20 prend appui sur les supports entraîneurs individuels 51, on obtient un espace libre Y (figures 11 et 12) ayant la hauteur H entre la partie la plus basse du tronc 20 et la partie fixe de l'installation de transport, c'est-à-dire les bords supérieurs 43a et 44a des rails 43 et 44.Le passage de la lumière sous le tronc 20 est davantage facilité du fait que chacun des rails de guidage 43 et 44 est interrompu dans le plan de mesure N (c'est-à-dire le plan de dessin des figures 7 ou 10), les supports entraî- neurs 51 étant réalisés suivant la figure 9 sous forme d'un T inversé, avec une base 51a d'une longueur L telle qu'elle dépasse la largeur K des emplacements d'interruption F1 et F2 et la chaîne 42 passant devant les emplacements d'inter ruption sans être divisée. I1 ne peut pas se produire une rotation du tronc 20, étant donné que chaque support entraî- neur 51 est toujours au moins guidé le long d'une partie de sa base 51a par ses rails de guidage et de glissement 43 et 44 et qu'il supporte ainsi de manière inchangée et stable le tronc 20.La hauteur efficace Z de la partie de support 5lob, c'est-à-dire la hauteur jusqu'à l'emplacement le plus bas 51c de la surface de support, fait saillie de la longueur H (figure 7). au-delà des bords supérieurs 43a et 44a. Les deux paires de dispositifs de mesure la, 2a et lb, 2b, peuvent, suivant la figure 7 être aussi un peu décalées dans le sens de la flèche S (figure 6), les endroits d'interruption F'1 et F"1 devant être décalés l'un par rapport à l'autre de manière correspondante, suivante la figure 10, étant donné qu'il existe maintenant deux différents plans de mesure N1 et N2, toutefois, le passage libre du faisceau lumineux sous le tronc 20 sur l'un des côtés de la voie de transport 40 doit uniquement être assuré dans chaque plan de mesure, comme cela ressort nettement lorsqu'on regarde la figure 7. Dans la figure 10, on a représenté en outre un dispositif détecteur 17 du mouvement de l'installation de transport 40 et de ce fait du déplacement du tronc 20. Ce dispo siti= détecteur 17 est connecté à l'installation de calculateur 16 et fait partie de tous les modes de réalisation, bien qu'il n'ait été représenté que sur la figure 10, pour des raisons ae clarté. Jusqu'ici on a supposé que les paires du dispositif de mesure la, 2a et lb, 2b sont inclinées par rapport à une ligne verticale, comme cela est représenté sur les figures 4, 6 et 7, c'est-à-dire que chaque direction de mesure forme un angle aigu a (00 I1 est cependant également possible, suivant la figure 11, de disposer les paires de dispositifs de mesure la, 2a et lb, 2b avec des directions de mesure verticales ou horizontales, et cela en combinaison avec les endroits d'interruption, conformément à la figure 8 (cette figure est donc relative tant à la disposition suivant la figure 7 qu'à la disposition suivant la figure 11 et en principe également suivant la figure 12). De préférence, on fait varier une disposition suivant la figure 11 en supplément en accord avec la figure 12 mentionnée. Le mode de réalisation suivant la figure 12 a pour but d'empêcher que la source lumineuse lb soit souillée sous l'installation de transport 40 sous des déchets qui tombent. Tout le plan de mesure N' (plan du dessin de la figure 11) -est incliné dans le sens du transport (sens de la flèche S) dans angle ss, un écran de protection 19 étant disposé avantageusement au-dessus de la source lumineuse 1. I1 est évidant qi'oa peut effectuer cette inclinaison dans le sens de transport tout en obtenant les memes résultats. Les bords des endroits d'interruption F"1 sont de préférence réalisés en oblique. La compensation pour cette inclinaison en ce qui concerne la valeur du diamètre en direction verticale (aucune compensation n'est requise en direction horizontale), c'est-à-dire la multiplication par la valeur cos ss est programme dans le calculateur. Il y a lieu d'observer que dans tous les modes de réalisation, des faisceaux lumineux de deux directions de mesure associées passent par deux emplacements d'interruption de l'installation de transport, c'est-à-dire que chaque faisceau lumineux passe par un emplacement d'interruption (figures 7, 10) ou un faisceau lumineux passe par deux emplacements d'interruption (figure 11) et l'autre ne passe par aucun emplacement d'interruptison. Un grand nombre de variantes est possible par rapport aux exemples décrits. On peut utiliser des installations de transport autres que les dispositifs de transport de bois et d'autres types de dispositifs pour mesurer le diamètre, suivant le brevet-suEdois nO 210 166 mentionné, par exemple des dispositifs pour mesurer le diamètre suivant la figure 4 du brevet américain nO 3 806 253 mentionné où la lumière est produite par une multiplicité de diodes lumineuses disposées suivant une rangée et est reçue par un nombre correspondant de cellules photoélectriques également disposées suivant une rangée.Dans ce cas, des larges faisceaux lumineux 51 et B2 de la figure 4 sont remplacés par une multiplicité de faisceaux lumineux étroits provenant d'une multiplicité de petites sources lumineuses discrètes, chacun de ces faisceaux lumineux étroits pouvant être considéré comme rayonnement partiel d'un faisceau lumineux large qui comprend toutes les petites sources lumineuses. Les dispositifs de mesure peuvent former ensemble un angle autre que 900, dans la mesure où l'addition vectorielle des projections correspondantes (suivant la figure 2) donne un résultat fiable. La mesure peut être effectuée dans plus de deux directions, par exemple au moyen d'une combinaison du mode de réalisation suivant la figure 7 et la figure 8 ou la figure 10 avec le mode de réalisation suivant la figure 11 et la figure 8, dans chaque cas avec des dispositions de mesure comme entrantes qui se trouvent étroitement l'une à c6té de l'autre le long de l'installation de transport 40. Le nombre de mesures et les emplacements de mesures le long d'un tronc 20 sont détermines dans tous les modes de réalisation d'une manière classique par programmation de l'installation de calculateur 16 et au moyen des signaux du dispositif détecteur 17. En résumé l'invention se rapporte à un procédé et à un installateur pour prendre des échantillons de valeur de mesure lors de la vérification ou de la constatation d'une valeur de diamètre et/ou de courbure prédéterminée d'un objet 20 allongé, tel qu'un tronc en bois, transporté sur une installation de transport 40, un faisceau lumineux de mesure B passant par deux endroits d'interruption F1 et F2 dans la partie fixe de l'installation de transport 43, 44 et la partie mobile de l'installation de transport 42, 51 étant disposée sans division et passant par les endroits d'interruption sans que la position angulaire de l'objet soit modifiée. L'objet est ainsi transporté par la partie mobile mentionnée dans une position de transport élevé, de sorte que la lumière puisse également passer sous l'objet. REVENDICATIONS 1. Procédé pour prendre des échantillons de valeur de mesure lors de la vérification ou de la constatation d'une valeur de diamètre et/ou de courbure prédéterminéed'un objet allongé, tel qu'un tronc en bois ou un objet analogue, l'objet étant déplacé sur une installation de transport avec une partie fixe et une partie mobile, dans sa direction longitudinale à travers au moins un dispositif de mesure photoélectrique, sans contact, dans lequel au moins un faisceau lumineux est produit et reçu dans un plan de mesure coïncidant avec une section transversale de l'objet, ce faisceau passant sur l'objet sur deux côtés et le diamètre ae l'objet étant vérifié ou constaté au moins le long de deux directions de mesure associées et inclinées l'une par rapport à l'autre et dans une multiplicité des plans de mesure mentionnés le long de l'objet et les signaux correspondants étant transmis ensemble avec les signaux d'un dispositif détecteur du déplacement de l'objet, à une installation de calculateur pour l'évaluation caractérisé en ce que les faisceaux lumineux des deux directions de mesure associées passent par deux endroits d'interruption de la partie fixe de l'installation de transport, l'objet étant déplacé vers l'avant sans modification de sa position angulaire aux endroits d'interruption par la partie mobile, réalisée sans division de l'installation de transport et en ce que l'objet est dans ce cas supporté par la partie mobile dans une position de transport élevée, a'où il résulte un espace libre pour le passage de la lumière entre la partie la plus basse de l'objet et la partie fixe de l'installaticn de transport, cet espace s'étendant principalement en direction longitudinale de l'objet, une partie au moins d'un faisceau lumineux passant dans au moins l'une des deux directions de mesure associées par cet espace libre. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les deux dispositifs de mesure associés forment un angle aigu avec la verticale et une partie d'au moins un des faisceaux lumineux mentionnés passe dans chacune des deux directions de mesure associées par chaque fois un endroit d'interruption et par l'espace libre mentionné. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que pour chacune des deux directions de mesure associées, on choisit un plan de mesure séparé qui est quelque peu décalé par rapport à l'autre plan de mesure dans le sens de déplacement de l'objet et les parties mentionnées des deux faisceaux lumineux passent par des endroits d'interruption décalés de manière correspondante. 4. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des deux directions de mesure associées est choisie principalement de manière à être horizontale et au moins un faisceau lumineux passe dans cette direction de mesure nartiellement par l'espace libre mentionné, et par tiellement au-dessus de l'objet, l'autre direction de mesure étant choisie principalement de manière à être verticale et au moins un faisceau lumineux passant par les deux endroits d'interruption. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que les deux directions de mesure mentionnées se trou- vent dans un seul plan de mesure, qui est incliné relativement au sens de déplacement de l'objet. 6. Installation pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, comportant au moins un dispositif de mesure (30) photoélec- trique, sans contact, dans lequel est produit au moins un faisceau lumineux B reçu par au moins un emetteur de signaux (4) photosensible dans lequel des signaux sont produits, lesquels sont transmis comme données d'entrée à une installation de calculateur (16) caractérisée en ce que l'installation comprend une installation de transport (40) avec une partie fixe (43, 44) et une partie mobile (42, 51), deux endroits d'interruption (F1, F2 ; F'1, F'2 ;F"1, F"2 étant disposés dans la partie fixe pour le passage d'une partie d'au moins l'un des faisceaux lumineux mentionnés d'au moins un des dispositifs de mesure mentionnés et en ce que la partie mobile est disposée de telle manière qu'elle passe par les endroits d'interruption, sans division et qu'elle porte ainsi un objet (20) dans une position de transport élevé, relativement à la partie fixe, et en ce que au moins deux des dispositifs de mesure mentionnés sont disposés ré ciproquement de telle manière que leurs directions de mesure sont inclinées l'une par rapport à l'autre, et en ce que des parties de la lumière produite passent par les deux endroits d'interruption et/ou par un espace libre Y réalisé en raison de la position de transport élevée de l'objet, entre la partie la plus basse de cet objet et les parties supérieures (43a, 44a) de la partie fixe de l'installation de transport. 7. Installation suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'installatJon de transport est constituée par un dispositif de convoyage de poids avec deux rails de guidage et de glissement (43, 44) disposés parallèlement et par une multiplicité de supports entraîneurs (51) sous forme d'un T inversé, déplacés entre ces rails, leur base (51a) étant supérieure à la largeur (K) des endroits d'interruption se trouvant dans les rails et leurs parties de support verticales (51b) faisant saillie de sa hauteur efficace (Z) au-delà des bcrds supérieurs des rails (43a, 44a). 8. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les endroits d'interruption sont disposés l'un en face de l'autre et en ce que les deux dispositifs de mesure ont un plan de mesure commun (N1). 9. Installation suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisée en ce que les endroits d'interruption sont décalés l'un par rapport à l'autre dans le sens de transport S de l'installation de transport, en ce que les deux dispositifs de mesure ont dans chaque cas un plan de mesure séparé (N1, N2) et en ce que les deux plans de mesure sont décalés l'un par rapport à l'autre da la même manière. 10. Installation selon la revendication 8, caractérisé en ce que les deux dispositifs de mesure sont disposés de telle manière qu'ils ont un plan de mesure (N') incliné par rapport à la direction de transport et en ce que les endroits d'interruption (F"1) présentent avantageusement des bords inclinés de manière analogue.