DD285640A5

DD285640A5 - METHOD FOR THE OPTOELECTRONIC DETECTION OF MARKINGS ON REFLECTIVE MATERIALS

Info

Publication number: DD285640A5
Application number: DD33346089A
Authority: DD
Inventors: Karl Goernemann; Ullrich Voigt; Karl-Heinz Fabel; Gerald Kreussler; Bernd Fichtner
Original assignee: Veb Kombinat Fliesen Und Sanitaerkeramik "Kurt Buerger",Dd; Veb Werk Fuer Fernsehelektronik,Dd
Priority date: 1989-10-10
Filing date: 1989-10-10
Publication date: 1990-12-19

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optoelektronischen Erfassung von Markierungen auf reflektierenden Materialien wie z. B. Keramikerzeugnissen, Glas, Metalle, Folien. Das Stricherkennungssystem kommt bei der Fliesensortierung zum Einsatz. Die Erkennung erfolgt unabhaengig von Umgebungseinfluessen. Zum Verfahren gehoert eine Anordnung bestehend aus einem Sensorkopf mit zwei oder mehreren festinstallierten optoelektronischen Kopplereinrichtungen, die durch Differenzsignalbildung und nachfolgender logischer elektronischer Auswertung zur Erkennung eines Strahlungsmaximums oder -minimums durch die Markierung fuehrt.{Stricherkennung; Reflektion; Markierungserfassung}The invention relates to a method for optoelectronic detection of marks on reflective materials such. As ceramic products, glass, metals, films. The line recognition system is used for tile sorting. Detection is independent of environmental influences. The method includes an arrangement comprising a sensor head with two or more permanently installed optoelectronic coupler devices, which leads by differential signal formation and subsequent logical electronic evaluation to the detection of a radiation maximum or minimum through the marking. {Stroke recognition; reflection; Mark detection}

Description

Title of the invention

Verfahren zur optoelektronischen Erfassung von Markierungen auf reflektierenden MaterialienMethod for the optoelectronic detection of markings on reflective materials

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur optoelektronischen Erfassung von reflexionsmindernden oder reflexionserhöhenden Markierungen auf Materialien wie z. B. Keramikerzeugnissen, Glaserzeugnissen, Metallflächen, Folien usw., insbesondere für automatische Sortier-, Positionier- und Abtastprozesse. Das erfindungsgemäOe Verfahren kann auch bei schwankendem Reflexionsuntergrund und Umgebungslichteinflüssen zur Anwendung kommen.The invention relates to a method for optoelectronic detection of reflection-reducing or reflection-enhancing markers on materials such. As ceramic products, glass products, metal surfaces, films, etc., in particular for automatic sorting, positioning and scanning. The method according to the invention can also be used with fluctuating reflection background and ambient light influences.

Ein erstes Anwendungsbeispiel ist die Stricherkennung auf sortierten Fliesen.A first application example is the bar recognition on sorted tiles.

Characteristic of the known state of the art

Bekannt sind erstens Verfahren zur Markierungserkennung durch fluoreszierende aufgetragene Stoffe. Hierbei erfolgt die Erkennung über die spektrale Umsetzung des reflektierten modulierten Lichtes in den Empfangsbereich installierter Empfänger. Auch hierbei ist die Unabhängigkeit von Schwankungen des Reflexionsuntergrundes und des Umgebungslichtes gegeben. Ein weiteres Verfahren besteht in einer einfachen Reflexionsauswertung von unmoduliertem oder moduliertem Licht mit Grenzwerterfassung.Firstly, methods for detecting markers by fluorescent applied substances are known. In this case, detection takes place via the spectral conversion of the reflected modulated light into the receiving region of installed receivers. Again, the independence of fluctuations of the reflection background and the ambient light is given. Another method is a simple reflection evaluation of unmodulated or modulated light with limit detection.

Dieses Verfahren ist abhängig von Reflexionsschwankungen des Untergrundes und des Umgebungslichtes und somit für eine Vielzahl von Markierungserkennungsprozesson nicht anwendbar. Die Offenlegungsschrift DE 3529828 Al₁ Anspruch 8, enthält eine Vorrichtung zur Erfasung der Gesamtreflektion eines einen Prüfrahmen durchlaufenden Produktes mit dem Ziel der Messung der Rahmenfüllung. In einer weiteren Offeniegungsschrift DE 3510309 Al sjtnd Ansprüche auf ein Verfahren und Gerät zum Nachweis einer Beschichtung auf einer Unterlage fixiert.This method is dependent on reflection variations of the background and the ambient light and thus not applicable for a variety of marking recognition process. Offenlegungsschrift DE 3529828 Al ₁ to claim 8, comprising a device for Erfasung the total reflection of a test frame by running the product with the aim of measuring the filling frame. In another Offenlegungsschrift DE 3510309 A1 sjtnd claims to a method and apparatus for detecting a coating on a pad fixed.

Der durch diese beiden Offenlegungsschriften dokumentierte Erfindungsanspruch reicht nicht aus, um damit reflexionsmindernde oder reflexionserhöhende Strichmarkierungen zu erfassen.The invention claim documented by these two publications is not sufficient to detect reflection-reducing or reflection-increasing line markings.

Gegenwärtig ist damit kein Verfahren bekannt, das durch ein- · * fache Reflexion von Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, eine vom markierten Untergrund und von Umgebungslichtverhältnissen unabhängige optoelektronische Markierungserkennung gewährleistet.At present, no method is known which ensures an optoelectronic marking recognition which is independent of the marked background and of ambient light conditions by simple reflection of radiation, in particular infrared radiation.

Object of the invention

Konkretes Ziel der Erfindung war die Vermeidung des Importes eines Stricherkennungssystems für automatisierte Fliesensortierung auf der Basis der spektralen Umsetzung von reflektiertem moduliertem Licht, welches nur durch Devisen erhältlich ist. Das in der vorliegenden Erfindungsbeschreibung dargelegte Stricherkennungssystem arbeitet in einer ersten Sortieranlage für Wandfliesen funktionstüchtig. Ein wichtiger ökonomischer Vorteil ist die Arbeitskräfteeinsparung (2 AK pro Anlage). Weitere Sortieranlagen im Kombinat Fliesen und Sanitärkeramik sind geplant. Bei Rechtsmängelfreiheit ist der Export dieser Sortieranlagen durch die DDR abgesichert. Die Anwendung der Erfindung ist nich·: auf Sortierprozesse von Wandfliesen begrenzt, sondern auch auf andere Massenerzeugnisse wie z. B. Glaswaren, Metallteile, Folien sowie auch auf andere technologische Prozesse z. B. Positionier- und Abtastprozesse anwendbar.A specific object of the invention was to avoid importing a stroke detection system for automated tile sorting based on the spectral conversion of reflected modulated light available only through foreign exchange. The bar recognition system set forth in the present invention description functions in a first sorting system for wall tiles. An important economic advantage is the labor savings (2 AK per plant). Further sorting plants in Kombinat Fliesen and Sanitärkeramik are planned. In the case of freedom from defects in title, the export of these sorting systems is guaranteed by the GDR. The application of the invention is not limited to sorting processes of wall tiles, but also to other mass products such. As glassware, metal parts, films and other technological processes z. B. positioning and scanning processes applicable.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Markierungserkennung durch Reflexion unabhängig vom wechselnden Reflexionsuntergrund (Material, Erfassungsgegenstand) und unabhängig von Umgebungslichteinflüssen zu ermöglichen. ErfindungsgemäO wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das durch das Markierungsmedium hervorgerufene Reflexionssignal über zwei oder mehrere optoelektronische Reflexionslichtschranken, d⁴? in einer geometrisch und mechanisch fixierten Anordnung zu einer Baugruppe (Sensorkopf) mit nachfolgenderThe invention is based on the object, a marker detection by reflection regardless of the changing reflection background (material, object of detection) and to allow independent of ambient light influences. ErfindungsgemäO this object is achieved in that caused by the marking medium reflection signal via two or more optoelectronic reflection light barriers, d ⁴ ? in a geometrically and mechanically fixed arrangement to an assembly (sensor head) with following

logischer elektronischer Signalauswertung zur Erkennung eines Strahlungsmaximums oder -minimums führt. Die elektronische Auswertung erfolgt über die Differenzsignalbildung der miteinander optisch und elektronisch zusammenwirkenden Koppleranordnung.logical electronic signal evaluation leads to the detection of a radiation maximum or minimum. The electronic evaluation takes place via the differential signal formation of the optically and electronically interacting coupler arrangement.

Durch die Differenzsignalauswertung ergibt sich die Eliminierung der bei dem Erkennungsprozeß vorkommenden Schwankungen der Signalamplituden durch die beschriebenen Störgrößen.The difference signal evaluation results in the elimination of the fluctuations in the signal amplitudes occurring during the recognition process as a result of the described disturbance variables.

Embodiment: Marker recognition with triple reflex light barrier

Für die Reflexionslichtschranken werden als Strahler Infrarotemitterdioden und als Empfänger Siliciumfototransistoren verwendet.Infrared emitter diodes are used as emitters for the reflection light barriers and silicon phototransistors as receivers.

Aufbau der geometrischen und mechanischen Koppleranordnung (Sensorkopf) siehe Bild 1 und 2.Structure of the geometric and mechanical coupler arrangement (sensor head) see Figures 1 and 2.

Die elektrischen Empfangssignale der drei Fototransistoren FTl - FT3 werden wie Differenzverstärkerschaltungen (siehe Bild 3) in der Art zugeführt, daß die beiden äußeren Empfänger FTl und FT3 jeweils auf einen Differenzverstärker wirken und der mittlere Empfänger FT2 auf beide Differenzverstärker gleichzeitig wirkt.The electrical received signals of the three phototransistors FT1-FT3 are fed, like differential amplifier circuits (see FIG. 3), in such a way that the two external receivers FT1 and FT3 each act on a differential amplifier and the middle receiver FT2 acts on both differential amplifiers simultaneously.

An den Ausgängen der Differenzverstärker ergeben sich bei Strahlungsdifferenzen an den jeweiligen Verstärkern DVl, DV2 unterschiedlich logische Schaltzustände.At the outputs of the differential amplifiers different radiation switching states result with radiation differences at the respective amplifiers DV1, DV2.

Die Ausgangssignale der Differenzverstärker ergeben bei der Markierungserkennung definierte logische Schaltzustände:The output signals of the differential amplifiers result in defined logical switching states during marking detection:

Strahlungsmaximum z. B. LHHL Strahlungsminimum z. B. HLLHRadiation maximum z. B. LHHL radiation minimum z. B. HLLH

über eine nachfolgende Logikschaltung erfolgt die Markierungserkennung.The tag recognition takes place via a subsequent logic circuit.

Die Unterdrückung von Störlichtgrößen erfolgt i.i der Art, daß nur Differenzsignale zwischen den Empfängern 'ur Auswertung gelangen und Störlichtgrößen auf alle drei Empfänger gleichzeitig wirken und 3omit nicht zur Differenzsignalbildung beitragen. Voraussetzung dafür sind, daß die EmpfängerkennlinienThe suppression of Störlichtgrößen takes place i.i the way that only difference signals between the receivers' ur evaluation reach and Störlichtgrößen affect all three receivers simultaneously and 3omit not contribute to the difference signal formation. Prerequisite for this is that the receiver characteristics

285040285040

einen gleichen Verlauf haben. Durch die Anhebung oder Absenkung des Arbeitspunktes des mittleren Fototransistors FT2 gegenüber den beiden äußeren Fototransistoren mit gleichem Arbeitspunkt wird gewährleistet, daß Toleranzschwankungen der Kennlinien und geringe Regelschwankungen durch Reflexionsunterschiede des markierten Untergrundes nicht zur Fehlauslösung führen und daher gewährleistet ist, daß Markierungen noch sicher erkannt werden.have the same course. By raising or lowering the operating point of the central phototransistor FT2 with respect to the two outer phototransistors with the same operating point ensures that tolerance fluctuations of the curves and low control fluctuations caused by reflection differences of the marked surface does not lead to false triggering and therefore ensures that markers are still recognized.

Claims

claims

1. A method for optoelectronic detection of marks on reflective materials, characterized in that the marking causes a reflection-reducing or reflection-increasing effect against the marked material.

2. The method according to claim L, characterized in that the detection of the optical signal via the interaction of two or more optoelectronic receivers is realized.

3. The method according to claim 1-2 characterized in that the optoelectronic receiver of the sensor head provide üiffersignale that, logically linked, allow a mark detection.

4. The method according to claim 1-3, characterized in that the Cifferenzsignale are largely insensitive to Störlichtgrößen caused by changing radiation background by the material and by ambient light. The elimination of Störlichtgrößen done by the use of reflected light barriers with the same characteristic curves, so that it comes due to the differential amplifier circuit to no signal formation due Stcrlichtgrößen.

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