Die Erfindung betrifft einen Apparat zum Identifizieren und Registrieren von mindestens einer Sorte von Gegenständen, insbesondere von leeren Flaschen, die von einer Fördervorrichtung an einer Lichtquelle und einem photoelektrischen Abtastgerät vorbeitransportiert werden, wobei die Lichtquelle von jedem Gegenstand ein Schattenbild auf das Abtastgerät projiziert.
Derartige Apparate werden beispielsweise in Lebensmittelgeschäften verwendet, wo das manuelle Zählen von leeren Flaschen mit unterschiedlichem Pfandwert und die Rückvergütung des Pfands mit grossem Aufwand verbunden sind.
Dabei begangene Fehler können zu finanziellen Verlusten führen, und die damit beschäftigten Arbeitskräfte fallen für die Kundenbedienung aus. In grösseren Geschäften, wie Selbstbedienungsmärkten, stellt die Flaschenpfandrückvergütung ein wirkliches Problem dar.
Die meisten der bekannten Apparate sind schon deswegen nicht genügend vielseitig und narrensicher, da sie für jeden Flaschentyp eine besondere Abteilung haben. Der Kunde muss zuerst die richtige Öffnung finden, die Flaschen in die Öffnung hineinschieben und einen Hebel drücken, der die Flaschen in den Apparat hineinschiebt. Wenn alle Flaschen ein und desselben Typs in den Apparat eingeführt sind, muss er einen zweiten Hebel drücken, worauf ein Gutschein mit einer der Flaschenanzahl entsprechenden Anzahl ausgestanzter Löcher gespendet wird. Für die verschiedenen Pfandwerte werden verschiedene Farben verwendet. An der Kasse werden die Löcher gezählt und mit dem Pfandwert multipliziert. Bei einem anderen bekannten Apparat wird der Gutschein durch Kugeln ersetzt, deren Anzahl und Farbe der Flaschenanzahl bzw. dem jeweiligen Pfandwert entsprechen.
Der grosse Nachteil dieser Apparate ist, dass weiterhin die Anzahl der Löcher oder Kugeln von Hand nachgezählt und dass die Rückvergütung für jeden Flaschentyp von Hand ausgerechnet werden muss.
Es sind auch Apparate bekannt, die die Anzahl der eine Lichtschranke durchlaufenden Flaschen registrieren, wobei die Information über deren Anzahl auf einer Liste ausgedruckt werden kann. Derartige Apparate können jedoch nicht verschiedene Flaschentypen unterscheiden. Aufgabe der Erfindung ist es, einen Apparat der eingangs genannten Art zu schaffen, der die erwähnten Nachteile nicht aufweist.
Der erfindungsgemässe Apparat ist gekennzeichnet durch eine Registriervorrichtung, die mittels der von der Lichtquelle hervorgebrachten Schattenbilder der Gegenstände deren Anzahl misst und auf mindestens eine charakteristische Abmessung des Gegenstandes anspricht, und durch einen programmierbaren Zähler und eine Registriereinrichtung, die ein Druckwerk und/oder ein Spendewerk betätigt.
Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 das Schaltschema eines Apparats,
Fig. 2 eine elektronische Zentraleinheit mit Steuereinheit und angeschlossenen Einrichtungen für den Apparat der Fig.
1 in ähnlicher Darstellungsweise,
Fig. 3 einen Signalwandler des Apparates der Fig. 1 in ähnlicher Darstellungsweise,
Fig. 4 eine Fotozelle des Apparates der Fig. 1 in ähnlicher Darstellungsweise,
Fig. 5 den Detektor des Apparates der Fig. 1 in schematischer Darstellung,
Fig. 6 ein Signal-Diagramm und
Fig. 7 eine schaubildliche Darstellung zur Erläuterung des Prinzips.
In den Fig. 1 und 7 bewegt ein Transportmittel 6 in Form eines Bandföl-derers die Flaschen 27 vor, die an einer Stelle die optische Einrichtung durchlaufen und am Ende des Transports von einem Ausstossmechanismus 7 erfasst werden. Eine Lichtquelle 5 wirft quer zur Förderrichtung ein Lichtbündel auf eine fotoelektrische Abtasteinheit 4, wobei ein Schattenbild der Flasche entsteht und an mehreren Stellen angebrachte Fotodetektoren 26 auf die dadurch veränderte Helligkeit ansprechen.
Die von der Abtasteinheit 4 ausgelösten Signale werden einer elektronischen Zentraleinheit 1 zugeführt, wo die Signale verarbeitet und sortiert werden. Die Zentraleinheit 1 steuert ein Druckwerk 2 mit angeschlossenem Spendewerk, das auf Befehl einer Steuervorrichtung 3 sowohl die Anzahl der registrierten Flaschen jeden Typs als auch die Summe aller Pfandwerte ausdruckt und einen Gutschein bzw. einen Münzbetrag spendet. Der Befehl des Apparates wird durch Startorgane 14 und Stopporgane 15 ausgelöst, die mit der Steuervorrichtung elektrisch verbunden sind.
In Fig. 2 gehen die Signale von der Abtasteinheit 4 zu einem Signalwandler 9, der an einer Steuereinheit 8 der Zentraleinheit 1 angeschlossen ist. Der Signalwandler 9 enthält zwei Verstärker 18, 19, einen logischen Torkreis 20 und eine Verzögerungsschaltung 21 mit einstellbarer Verzögerung T (Fig. 3). Das umgewandelte Signal wird in einem Detektor 10 weiterverarbeitet und der durch die Steuervorrichtung 3 programmierten Rechen- und Registriereinheit 11 zugeführt, damit den verschiedenen Flaschentypen und deren Anzahl Rechnung getragen wird. Diese Einheit 11 steht einerseits mit der Steuereinheit 8 und anderseits über die Druckwerksteuerung 12 mit dem Druckwerk 2 in Verbindung. Die Zählwerke 16, 17 für die Gesamtregistrierung der Flaschen von verschiedenem Typ sind der Steuereinheit 8 zugeordnet. Die Lichtquelle 5 wird über den durch die Steuereinheit 8 betätigten Schalter L gespeist.
Die Antriebsmotoren M6, M7 für das Transportmittel 6 und den Ausstossmechanismus 7 werden über den ebenfalls durch die Steuereinheit 8 betätigten Schalter M gespeist.
Die optische Abtasteinheit 4 enthält mehrere Fotodetektoren 26 vom Differentialtyp. Jeder derselben hat zwei Fototransistoren T1, T2, z. B. TEXAS LS 602 . Jeder Fotodetektor 26 ist, wie bereits erwähnt, mit einem Signalwandler 9 verbunden. Nur wenn T1 Licht und T2 Schatten erhalten, erhält Hn (Fig. 5) den Wert 1 nach der Verzögerung t. Die einstellbare Verzögerung der Schaltung 21 ermöglicht es, sehr kurzzeitige Helligkeitsänderungen auszufiltern. Für eine Registrierung muss das Licht zumindest im Zeitintervall t ununterbrochen auf den untersten Fototransistor T2 einwirken.
Der Verzögerungskreis 21 wird derart eingestellt, dass T etwas kürzer ist als die Zeitspanne, während der der Schatten 28 des oberen Flaschenteiles an den Fotodetektoren vorbeiläuft. In Fig. 7 läuft dieser Schatten gerade am Fotodetektor 26-3 vorbei. In dieser Weise wird jedes Hintergrundgeräusch wirksam ausgeschaltet, so dass nur Licht-Schatten Übergänge von längerer Dauer als t, d. h. nur Flaschen mit den richtigen Höhen, registriert werden. Die Abtasteinheit 4 der Fig. 7 hat sieben Fotodetektoren, aber je nach den gestellten Anforderungen können natürlich mehr oder weniger Fotodetektoren verwendet werden. Der Fotodetektor 26a dient nur zur Messung der Lichtstärke der Lichtquelle 5.
Reicht diese nicht aus, bewirkt die Steuereinheit 8 über den Signalwandler 9, dass der Schalter M geöffnet und die Stromversorgung der Motoren M6, M7 unterbrochen wird, so dass kein Transport von Flaschen möglich ist.
Das Mustererkennen besteht im allgemeinen darin, dass z. B. die unterschiedlichen Höhen der Objekte voneinander unterschieden werden, und es bedarf in diesem Falle oft nur einer Fotozelle je Flaschentyp. In den Fällen, wo speziellere Flaschen voneinander zu unterscheiden sind, kann man aber eine Kombination von mehreren Fotozellen anwenden.
Der Apparat ist indessen im Hinblick auf die Registrierung komplizierterer Abmessungen, z. B. der Flaschenhöhe, mit zwei oder mehr Fotodetektoren je Parameter ausgerüstet.
Dies ist in Fig. 5 gezeigt, wo Hx das Ausgangssignal vom logischen Torkreis 22 ist, das die endgültige Registrierung auf Basis der Signale Hn des Verzögerungskreises 21 von zwei oder mehr Fotodetektoren angibt. Auf diese Weise werden zwei oder mehr Signale Hn zusammengehalten, damit eine grössere Registriergenauigkeit erzielt wird.
In Fig. 4 ist ein zwei Fototransistoren 24 mit Zuleitungen 23 enthaltender Fotodetektor dargestellt. Der Fotodetektor ist vorzugsweise von einem ringförmigen Magneten 25 umgeben, der, z. B. mittels Epoxyharz, am Fotodetektor befestigt ist; der Fotodetektor kann in einfacher Weise an einem Metallblech befestigt werden, was eine einfache Abstimmung der Abtasteinheit 4 ermöglicht.
Fig. 6 zeigt ein die Signale Dn, Hn für einzelne Flaschentypen enthaltendes Signaldiagramm. Im Anfangsstadium a erfolgt die Registrierung eines Flaschentyps mittels des obersten Fotodetektors 26-1. Im mittleren Stadium b erfolgt die Registrierung eines zweiten Flaschentyps mittels des Fotodetektors 26-5. Im Endstadium c wird der dritte Flaschentyp nicht registriert, weil er für die Flaschenpfandrückvergütung nicht zugelassen ist und eine Höhe aufweist, die zwischen denen der Fotodetektoren 26-2 und 26-3 liegt. Im Beispiel der Fig. 6 und 7 ist 26-1 der oberste und 26-6 der unterste Fotodetektor. Von den niedrigeren Fotodetektoren werden nicht nur durch niedrige Flaschenhälse, sondern auch durch unerwünschte Lichtbrechung bei höheren Flaschen aus klarem Glas Signale ausgelöst. In Fig. 7 sind auch das Schattenbild 28 und die Flascheneinführöffnung 29 gezeigt.
Als Druckwerk eignet sich beispielsweise SODECO-decaprint type PN 213 .
Die Wirkungsweise ist folgende:
Zuerst wird der Apparat in Betrieb gesetzt, indem man das Startorgan 14 betätigt. Wenn das Licht der Lichtquelle 5 eine ausreichende Stärke hat, werden Transportmittel 6 und Ausstossmechanismus 7 in Betrieb gesetzt, und der Benutzer kann die leeren Flaschen auf das Transportmittel 6 stellen. Wenn alle Flaschen des Benützers durch die Öffnung in der Frontplatte gelaufen sind, betätigt der Benutzer das Auszahlorgan 15, wonach eine Signallampe in diesem Organ ein Licht zündet. Nach kurzer Zeit, z. B. nach zwei Sekunden, wird mittels des Druckwerkes 2 ein Gutschein gedruckt und/oder ein Spendewerk für einen Gutschein oder einen Münzbetrag betätigt. Der Apparat wird dadurch gleichzeitig abgeschaltet. Der abreissbare Gutschein gibt über die Gesamtzahl der registrierten Flaschen jedes Typs und über die Summe aller Pfandbeträge Auskunft.
Auf diese Weise wird eine vollautomatische, alle subjektiven Fehler ausschaltende, narrensichere Pfand-Rückvergütung ermöglicht, und zwar auch dann, wenn Gegenstände verschiedenen Typs in beliebiger Reihenfolge dem Apparat zugeführt werden. Von den Gegenständen werden Schattenbilder erzeugt, und die Lichtquelle wirft ein paralleles Lichtbündel auf die mehrere Fotodetektoren enthaltende fotoelektrische Abtasteinheit. Die elektronische Zentraleinheit hat einen Signalwandler, einen Detektor, eine Rechen- und Registriereinheit, eine Programmiereinheit, eine Druckwerksteuerung und eine Steuereinheit, wobei der Signalwandler und der Detektor die Daten von der optischen Abtasteinheit verarbeiten und sortieren, so dass die programmierbare Rechen- und Registriereinheit Daten über bestimmte charakteristische Abmessungen summiert und speichert, während andere Daten ausgeschieden werden.
Die Druckwerksteuerung steuert das Druckwerk, das das Ergebnis der Registrierung ausdruckt, und die Steuereinheit steuert den gesamten Arbeitsablauf des Apparates.
Die Fotozellen-Detektoren sind mittels geeigneter Mittel, z. B. mittels eines Magneten, verstellbar, damit das Erfassen von ungewöhnlichen Flaschentypen oder eine Feinregelung der Abtasteinheit möglich wird. Das Transportmittel und der Ausstossmechanismus haben besondere Antriebsmotoren, deren Geschwindigkeiten den jeweiligen Funktionen angepasst sind. Die Steuereinheit enthält an sich bekannte Start- und Auszahlorgane und mindestens zwei Zählwerke zur Gesamtregistrierung der Anzahl unterschiedlicher Flaschentypen. Der Ausstossmechanismus enthält zwei Rollen aus an sich bekanntem elastischem Werkstoff, die sich in einem gewissen Mindestabstand voneinander um ihre vertikalen Achsen drehen.
The invention relates to an apparatus for identifying and registering at least one type of object, in particular empty bottles, which are transported past a light source and a photoelectric scanning device by a conveyor device, the light source projecting a shadow image of each object onto the scanning device.
Such devices are used, for example, in grocery stores, where the manual counting of empty bottles with different deposit values and the refund of the deposit are associated with great effort.
Mistakes made in the process can lead to financial losses and the workforce involved is absent from serving customers. In larger stores, such as self-service markets, bottle deposit refunds are a real problem.
Most of the known devices are not sufficiently versatile and foolproof because they have a special department for each type of bottle. The customer must first find the correct opening, slide the bottles into the opening and press a lever that pushes the bottles into the apparatus. When all bottles of the same type have been inserted into the device, he must press a second lever, whereupon a voucher with a number of punched holes corresponding to the number of bottles is dispensed. Different colors are used for the different deposit values. At the checkout, the holes are counted and multiplied by the deposit value. In another known device, the voucher is replaced by balls, the number and color of which correspond to the number of bottles or the respective deposit value.
The major disadvantage of these devices is that the number of holes or balls is still counted by hand and that the reimbursement has to be calculated by hand for each type of bottle.
Apparatuses are also known which register the number of bottles passing through a light barrier, and the information about their number can be printed out on a list. However, such devices cannot distinguish between different types of bottles. The object of the invention is to create an apparatus of the type mentioned at the beginning which does not have the disadvantages mentioned.
The apparatus according to the invention is characterized by a registration device that measures the number of objects by means of the shadow images of the objects and responds to at least one characteristic dimension of the object, and by a programmable counter and a registration device that actuates a printing unit and / or a dispensing unit .
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
1 shows the circuit diagram of an apparatus,
2 shows an electronic central unit with a control unit and connected devices for the apparatus of FIG.
1 in a similar representation,
3 shows a signal converter of the apparatus of FIG. 1 in a similar manner of representation,
4 shows a photocell of the apparatus of FIG. 1 in a similar manner of representation,
5 shows the detector of the apparatus of FIG. 1 in a schematic representation,
6 shows a signal diagram and
7 shows a diagrammatic representation to explain the principle.
In FIGS. 1 and 7, a transport means 6 in the form of a belt conveyor moves the bottles 27 forward, which pass through the optical device at one point and are detected by an ejector mechanism 7 at the end of the transport. A light source 5 throws a light bundle transversely to the conveying direction onto a photoelectric scanning unit 4, a shadow image of the bottle being created and photodetectors 26 attached to several points responding to the brightness changed as a result.
The signals triggered by the scanning unit 4 are fed to an electronic central unit 1, where the signals are processed and sorted. The central unit 1 controls a printing unit 2 with an attached dispensing unit which, on command of a control device 3, prints out both the number of registered bottles of each type and the total of all deposit values and donates a voucher or a coin amount. The command of the apparatus is triggered by starting elements 14 and stopping elements 15, which are electrically connected to the control device.
In FIG. 2, the signals go from the scanning unit 4 to a signal converter 9 which is connected to a control unit 8 of the central unit 1. The signal converter 9 contains two amplifiers 18, 19, a logic gate circuit 20 and a delay circuit 21 with an adjustable delay T (FIG. 3). The converted signal is further processed in a detector 10 and fed to the arithmetic and recording unit 11 programmed by the control device 3 so that the different types of bottles and their number are taken into account. This unit 11 is connected on the one hand to the control unit 8 and on the other hand to the printing unit 2 via the printing unit control 12. The counters 16, 17 for the overall registration of bottles of different types are assigned to the control unit 8. The light source 5 is fed via the switch L actuated by the control unit 8.
The drive motors M6, M7 for the transport means 6 and the ejection mechanism 7 are fed via the switch M, which is also actuated by the control unit 8.
The optical pickup unit 4 includes a plurality of differential type photodetectors 26. Each of these has two phototransistors T1, T2, e.g. B. TEXAS LS 602. As already mentioned, each photodetector 26 is connected to a signal converter 9. Only when T1 receives light and T2 receives shadow does Hn (FIG. 5) receive the value 1 after the delay t. The adjustable delay of the circuit 21 makes it possible to filter out very brief changes in brightness. For registration, the light must act uninterruptedly on the lowermost phototransistor T2 at least in the time interval t.
The delay circuit 21 is set such that T is slightly shorter than the time span during which the shadow 28 of the upper part of the bottle passes the photodetectors. In Fig. 7, this shadow is just walking past the photodetector 26-3. In this way any background noise is effectively eliminated so that only light-shadow transitions of longer duration than t, i.e. H. only bottles with the correct heights can be registered. The scanning unit 4 of Fig. 7 has seven photodetectors, but of course more or fewer photodetectors can be used depending on the requirements. The photodetector 26a is only used to measure the light intensity of the light source 5.
If this is not sufficient, the control unit 8 causes the switch M via the signal converter 9 to open and the power supply to the motors M6, M7 to be interrupted so that bottles cannot be transported.
Pattern recognition generally consists in that e.g. B. the different heights of the objects can be distinguished from each other, and in this case often only one photocell per bottle type is required. In cases where more specific bottles have to be differentiated from one another, a combination of several photocells can be used.
The apparatus is, however, with a view to registering more complicated dimensions, e.g. B. the bottle height, equipped with two or more photo detectors per parameter.
This is shown in Fig. 5, where Hx is the output signal from the gate logic circuit 22 indicating the final registration based on the signals Hn of the delay circuit 21 from two or more photodetectors. In this way, two or more signals Hn are held together in order to achieve greater registration accuracy.
4 shows a photodetector containing two phototransistors 24 with leads 23. The photodetector is preferably surrounded by an annular magnet 25 which, for. B. by means of epoxy resin, is attached to the photodetector; the photodetector can be attached in a simple manner to a metal sheet, which enables the scanning unit 4 to be easily coordinated.
6 shows a signal diagram containing the signals Dn, Hn for individual bottle types. In the initial stage a, a bottle type is registered by means of the uppermost photodetector 26-1. In the middle stage b, a second type of bottle is registered by means of the photodetector 26-5. In the final stage c, the third type of bottle is not registered because it is not approved for the bottle deposit refund and has a height which lies between those of the photo detectors 26-2 and 26-3. In the example of FIGS. 6 and 7, 26-1 is the top and 26-6 is the bottom photodetector. Signals from the lower photodetectors are triggered not only by low bottle necks, but also by undesired refraction of light in higher bottles made of clear glass. In FIG. 7, the silhouette 28 and the bottle insertion opening 29 are also shown.
SODECO-decaprint type PN 213, for example, is suitable as a printing unit.
The mode of action is as follows:
First the apparatus is put into operation by actuating the starter element 14. When the light from the light source 5 has a sufficient intensity, the transport means 6 and the ejection mechanism 7 are put into operation, and the user can place the empty bottles on the transport means 6. When all of the user's bottles have run through the opening in the front panel, the user actuates the payout element 15, after which a signal lamp ignites a light in this element. After a short time, e.g. B. after two seconds, a voucher is printed by means of the printing unit 2 and / or a donation unit is actuated for a voucher or a coin amount. The device is switched off at the same time. The tear-off voucher provides information on the total number of registered bottles of each type and the total of all deposit amounts.
In this way, a fully automatic, foolproof deposit refund that eliminates all subjective errors is made possible, even if objects of different types are fed to the apparatus in any order. Shadow images are generated from the objects, and the light source throws a parallel light beam onto the photoelectric scanning unit, which contains a plurality of photodetectors. The electronic central unit has a signal converter, a detector, a computing and recording unit, a programming unit, a printing unit control and a control unit, the signal converter and the detector processing and sorting the data from the optical scanning unit, so that the programmable computing and recording unit data summed up and stored over certain characteristic dimensions, while other data is excreted.
The printing unit control controls the printing unit which prints out the result of the registration, and the control unit controls the entire work flow of the apparatus.
The photocell detectors are by suitable means, e.g. B. by means of a magnet, adjustable so that the detection of unusual bottle types or fine control of the scanning unit is possible. The means of transport and the ejection mechanism have special drive motors whose speeds are adapted to the respective functions. The control unit contains start and payout organs known per se and at least two counters for the total registration of the number of different bottle types. The ejection mechanism contains two rollers made of elastic material known per se, which rotate about their vertical axes at a certain minimum distance from one another.