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Stand der Technik
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Die
Erfindung geht aus von einer Vorrichtung und einem Verfahren zur
Erfassung der Waren an einem Selbstbedienungskassensystem.
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Derartige
Vorrichtungen dienen zur Erfassung der von einem Kunden ausgewählten Waren
in einem Selbstbedienungswarenhaus. Die Erfassung der Waren soll
automatisch erfolgen, um bei der Bezahlung der Waren auf die Anwesenheit
eines Kassierers verzichten zu können.
Der Vorgang, bei dem die durch einen Kunden ausgewählten Waren
eigenständig
erfasst und bezahlt werden, ohne dabei auf die Anwesenheit einer
Kassierkraft angewiesen zu sein, wird als Self-Checkout bezeichnet.
Hierbei werden die Waren mit oder ohne Unterstützung des Kunden erfasst und
der Kaufpreis der erfassten Waren berechnet. Der Kunde zahlt anschließend seinen Einkauf
bar oder per Karte direkt an dem Selbstbedienungskassensystem. Die
Waren sind mit einer maschinenlesbaren Markierung, einer maschinenlesbaren
Kennung oder Kodierung oder einem maschinenlesbaren Code ausgestattet.
Bei der Markierung oder dem Code handelt es sich beispielsweise
um einen eindimensionalen, zweidimensionalen oder sonstigen mehrdimensionalen
Strichcode. Dieser wird auch als Balkencode oder Barcode bezeichnet. Die
maschinenlesbare Markierung enthält
unter anderem den Preis der Ware. Der Kunde legt seine von ihm ausgewählten Waren
auf eine Transporteinrichtung, beispielsweise ein Transportband.
Zur Erfassung der Markierung an der Ware sind an der Transporteinrichtung
eine oder mehrere Abtasteinrichtungen stationär angeordnet. Beim Transport
der Waren relativ zu der Abtasteinrichtung wird die maschinenlesbare
Markierung erfasst.
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Die
Abtasteinrichtung besteht aus mehreren Abtasteinheiten. Jede Abtasteinheit
ist mit einer Quelle zum Emittieren optischer Strahlung und mit einem
Detektor zum Empfangen der von den auf der Transporteinrichtung
liegenden Waren reflektierten Strahlung ausgestattet. Typischerweise
handelt es sich bei der optischem Strahlung um Licht des sichtbaren
Wellenlängenbereichs
oder des infraroten Wellenlängenbereichs.
Die Abtasteinheit erzeugt mittels Musterformspiegeln ein Abtastmuster,
das auf den abgetasteten Waren abgebildet wird und von den Waren
reflektiert wird. Die Abtasteinheit erzeugt ferner ein Signal entsprechend
der reflektierten Strahlung. Derartige Abtasteinheiten werden auch
als Barcodelesegerät
oder als Scanner bezeichnet. Häufig handelt
es sich um so genannte Laserscannermodule. Sie übertragen die optisch abgetastete
maschinenlesbare Markierung in elektrische Signale, die in digitaler
Form als Eingangsgröße in eine
Datenverarbeitungseinheit eines Selbstbedienungskassensystems eingegeben
werden.
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Da
ein Kunde in der Regel nicht darauf achtet, die Waren derart auf
die Transporteinrichtung zu legen, dass die Markierung auf der Ware
in Richtung einer einzelnen Abtasteinrichtung weist, sind Selbstbedienungskassensysteme
häufig
mit mehreren Abtasteinrichtungen ausgestattet, die sich an verschiedenen
Positionen bezüglich
der Transporteinrichtung befinden. Die Abtasteinrichtungen können beispielsweise
oberhalb und seitlich der Förderebene
der Transporteinrichtung angeordnet sein. Derartige Anordnungen
von Abtasteinrichtungen werden auch als Tunnelscanner bezeichnet.
Die einzelnen Abtasteinheiten sind in diesem Fall entlang eines
sich über
die Transporteinrichtung spannenden Torbogens ortsfest angeordnet.
Einige dieser Anordnungen weisen zusätzlich eine Abtasteinrichtung
unterhalb der Förderebene
der Transporteinrichtung auf.
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Als
nachteilig erweist sich, dass Waren, die keinen maschinenlesbaren
Code aufweisen, oder deren Code aufgrund einer Beschädigung oder
Verunreinigung der Markierung oder einer ungünstigen Form der Verpackung
der Ware nicht lesbar ist, durch die bekannten Vorrichtungen nicht
erfasst werden. Dies führt
dazu, dass die betreffende Ware bei der Abrechnung aller durch den
Kunden ausgewählten Waren
nicht berücksichtigt
wird. Sofern keine weitere Kontrollen, wie beispielsweise des Gewichts
der Waren stattfindet, erhält
der Kunde die betreffende Waren ohne dafür zu bezahlen. Dies führt zu so
genannten Inventurdifferenzen für
den Betreiber des SB-Warenhauses.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung
und ein Verfahren zur Erfassung der Waren an einem Selbstbedienungskassensystem
zur Verfügung
zu stellen, mit denen jede durch einen Kunden in das Selbstbedienungskassensystem
eingegebene Ware zuverlässig
erfasst wird, und mit der Inventurdifferenzen vermieden werden,
ohne dass hierzu zusätzliche
Vorrichtungen notwendig sind.
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Die Erfindung und ihre Vorteile
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 zeichnet sich dadurch aus, dass
zusätzlich
zu der Abtasteinrichtung zur Erfassung eines maschinenlesbaren Codes
eine optische Bildaufnahmeeinrichtung an der Transporteinrichtung
angeordnet ist. Mit dieser Bildaufnahmeeinrichtung wird mindestens
ein Bild jeder auf der Transporteinrichtung transportierten Ware
aufgenommen. Zeitgleich oder innerhalb eines zeitlichen Abstands vor
oder nach der Aufnahme des Bildes wird der maschinenlesbare Code
durch eine Abtasteinrichtung erfasst. Die zeitliche Korrelation
der beiden Ereignisse hängt
davon ab, wie die beiden Einrichtungen bezüglich der Transporteinrichtung
angeordnet sind. Befinden sich die optische Bildaufnahmeeinrichtung und
die Abtasteinrichtung auf gleicher Höhe bezüglich der Transportrichtung
der Transporteinrichtung, so können
das Bild und die maschinenlesbare Codierung einer Ware gleichzeitig
erfasst werden. Befindet sich die Bildaufnahmeeinrichtung in Transportrichtung
vor der Abtasteinrichtung, wird das Bild zuerst aufgenommen. Im
umgekehrten Fall wird die maschinenlesbare Codierung zuerst aufgenommen.
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Der
Kunde wird beim Ablegen seiner Waren auf der Transporteinrichtung
dazu aufgefordert, zwischen je zwei Waren einen vorgegebenen Mindestabstand einzuhalten.
Zur Unterstützung
kann die Transporteinrichtung mit Markierungen in einer von der
Transporteinrichtung abweichenden Farbe gegebenenfalls mit einer
zusätzlichen
Struktur versehen sein. Zur Warentrennung kann die Transporteinrichtung
auch mit einem zusätzlichen
Transportband mit Warentrennstäben
ausgestattet sein. Aufgrund des vorgegebenen räumlichen Abstandes zwischen
je zwei Waren auf der Transporteinrichtung wird gewährleistet,
dass jeder Gegenstand beziehungsweise Artikel oder Ware separat
von anderen Gegenständen
oder Waren sowohl durch die Bildaufnahmeeinrichtung als auch durch
die Abtasteinrichtung erfasst wird.
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Bei
der Bildaufnahmeeinrichtung kann es sich beispielsweise um eine
optische Kamera oder einen Bildsensor handeln. Die Bildaufnahmeeinrichtung
kann entweder von jeder Ware auf dem Transportband eines oder mehrere
diskrete Bilder erzeugen oder einen kontinuierlichen Film von den
auf der Transporteinrichtung transportierten Waren aufnehmen. Im
ersten Fall ist es von Vorteil, wenn die Bildaufnahmeeinrichtung
durch einen Sensor ausgelöst wird,
der erkennt, wann sich eine Ware unmittelbar an der Bildaufnahmeeinrichtung
befindet. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Lichtschranke
handeln. Findet keine spezielle Auslösung der Bildaufnahmeeinrichtung
statt und werden stattdessen mehrere Bilder oder ein Film der Waren
aufgenommen, so sind die einzelnen Waren in den Bildern oder der Bilderfolge
mittels Bildverarbeitungsverfahren zu ermitteln.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und das erfindungsgemäße Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 11 sorgen dafür, dass bei einer fehlerfreien
Erfassung zu jeder Ware zwei voneinander unabhängige Informationen vorliegen:
zum einen eines oder mehrere Bilder und zum anderen der maschinenlesbare
Code. Um zu überprüfen, ob
die Erfassung einer Ware erfolgreich und fehlerfrei erfolgt ist,
müssen
beide Informationen vorliegen und es müssen bestimmte Kriterien betreffend
diese beiden Informationen gegeben sein. Eines dieser möglichen
Kriterien ist die zeitliche Relation zwischen dem Bild und dem Code.
Unter Berücksichtigung
der Tatsache, dass die Waren durch einen Kunden in einem vorgegebenen
Mindestabstand auf die Transporteinrichtung aufgelegt werden, und
unter Berücksichtigung
des in Transportrichtung der Transporteinrichtung gemessenen Abstandes
zwischen der Bildaufnahmeeinrichtung und der Abtasteinrichtung müssen die
Aufnahme des Bildes und die Erfassung des maschinenlesbaren Codes
einer Ware innerhalb eines bestimmten Zeitintervalls erfolgen. Da
davon ausgegangen werden kann, dass die Bildaufnahmeeinrichtung
stets ein Bild der Ware aufnimmt, wird überprüft, ob innerhalb einer bestimmten
Zeit vor oder nach der Aufnahme des Bildes, je nachdem wo sich die
Bildaufnahmeeinrichtung bezüglich
der Abtasteinrichtung befindet, ein maschinenlesbarer Code erfasst
wird. Findet innerhalb des vorgegebenen Zeitfensters keine Erfassung statt,
so wird davon ausgegangen, dass der maschinenlesbare Code der in
dem Bild erfassten Ware nicht gelesen wurde. Um diesen Mangel auszugleichen,
können
verschiedene Schritte unternommen werden. So kann beispielsweise
die Transporteinrichtung gestoppt und die betreffende Ware entweder ausgesondert
oder ein erneuter Versuch betreffend die Erfassung der Ware unternommen
werden. Ferner kann eine mit der Überwachung der betreffenden Vorrichtung
beauftragte Person die manuelle Erfassung der betreffenden Ware
veranlassen. Hierzu kann die Erfassung der nachfolgenden Waren entweder
unterbrochen oder fortgesetzt werden.
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Da
die Waren mit einem fest vorgegebenen Mindestabstand auf die Transporteinrichtung
aufgelegt werden, und der zeitliche Abstand zwischen der Aufnahme
eines Bildes und der Erfassung eines maschinenlesbaren Codes überprüft wird,
können
Fehler ausgeschlossen werden, bei denen anstelle einer Ware die
in Transportrichtung nachfolgende Ware erfasst wird. Dies gilt insbesondere
für die
Erfassung des maschinenlesbaren Codes. Es wird sichergestellt, dass
die Waren in der Reihenfolge erfasst werden, wie sie durch den Kunden
auf die Transporteinrichtung aufgelegt werden. Hierzu kann der vorgegebene
Mindestabstand zwischen je zwei auf die Transporteinrichtung aufgelegten
Waren kleiner sein als bei bekannten Vorrichtungen. Dank dieser
Eigenschaft kann die Transporteinrichtung eine geringere Gesamtlänge aufweisen
und die Anforderungen können
kostengünstiger
und platzsparender erfüllt
werden.
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Alternativ
oder kumulativ zur Überwachung der
Zeit zwischen der Aufnahme eines Bildes und dem Abtasten eines maschinenlesbaren
Codes können
die Inhalte der beiden Informationen miteinander verglichen werden.
Insbesondere kann überprüft werden,
ob die in dem maschinenlesbaren Code enthaltenen Daten mit der in
dem Bild abgebildeten Ware übereinstimmen.
Dieser Vergleich ist aufwändiger
und mit einer größeren Datenmenge
verbunden, als die Überprüfung der
zeitlichen Korrelation. Wird die Zeit überprüft, so kann eine ausführliche
Auswertung der Bilder, zu denen im vorgegebenen Zeitintervall ein
maschinenlesbarer Code erfasst wurde, unterbleiben. Die Auswertung
eines Bildes findet nur dann statt, wenn innerhalb des vorgegebenen
Zeitfensters kein Code gelesen wurde. In diesem Fall kann die Auswertung
entweder durch eine Person oder mittels Bildverarbeitung durch einen
Rechner stattfinden. In beiden Fällen
dient das Bild dazu, die betreffende Ware eindeutig zu identifizieren
und von den übrigen
Waren zu separieren. Eine exakte Ortung eines Artikels ist möglich. In
dynamischer Folge der auf der Transporteinrichtung geförderten
Waren ist auch ein Artikel-Tracking beziehungsweise Objekt-Tracking
möglich.
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Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist an der Transporteinrichtung ein Sensor zur Erkennung der Anwesenheit
einer Ware auf der Transporteinrichtung angeordnet. Hierbei kann
es sich beispielsweise um eine Lichtschranke handeln. Bei einem
derartigen photoelektrischen Sensor wird die Unterbrechung eines Lichtstrahls
durch eine auf der Transporteinrichtung transportierte Ware detektiert.
Vorteilhafterweise ist der Sensor in oder nahe der Förderebene
der Transporteinrichtung angeordnet, damit auch flache Gegenstände erfasst
werden können.
Der Sensor ist an die Bildaufnahmeeinrichtung gekoppelt, um die
Bildaufnahmeeinrichtung auszulösen,
wenn eine Ware die Bildaufnahmeeinrichtung auf der Transporteinrichtung
passiert.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Vorrichtung mit einer Zeiterfassungseinrichtung ausgestattet. Dabei
kann es sich beispielsweise um eine Uhr oder eine Stoppuhr handeln.
Als Zeitmaß dient
die Periodendauer eines zeitlich periodischen Vorgangs beispielsweise
einer Schwingung.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der
Sensor zur Erkennung der Anwesenheit einer Ware auf der Transporteinrichtung
mit der Zeitmesseinrichtung verknüpft. Auf diese Weise kann die
Zeiterfassung gestartet werden, wenn eine Ware den Sensor auf der
Transporteinrichtung passiert. Auf diese Weise ist das Prinzip einer
Stoppuhr umsetzbar. Die Zeitmessung wird gestartet, wenn ein Gegenstand
den Sensor passiert und mit der Bildaufnahmeeinrichtung ein Bild
des Gegenstandes erzeugt wird. Kann der maschinenlesbare Code der
Ware erfasst werden, so muss die Erfassung des Codes innerhalb einer
bestimmten Zeit nach dem Starten der Uhr erfolgen. Es genügt daher, wenn
die Zeiterfassungseinrichtung die Zeit dieses vorgegebenen Zeitintervalls
misst. Nach Ablauf dieser Zeit kann die Zeiterfassungseinrichtung
automatisch gestoppt werden. Ist bis zu diesem Zeitpunkt kein maschinenlesbarer
Code erfasst worden, so kann davon ausgegangen werden, dass bei
der betreffenden Ware eine Erfassung des Codes nicht möglich ist.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine
Abtasteinrichtung unterhalb der Förderebene der Transporteinrichtung
angeordnet. Die Transporteinrichtung ist mit mehreren quer zur Transportrichtung
verlaufenden Mitnehmern ausgestattet, welche die Waren über die
Abtasteinrichtung führen,
ohne dabei die Abtasteinrichtung abzudecken und die Erfassung eines
maschinenlesbaren Codes zu beeinträchtigen. Vorteilhafterweise kann
die Transporteinrichtung zusätzlich
dazu mindestens ein Transportband aufweisen, welches in der Förderebene
unterhalb der Mitnehmer verläuft.
Das Förderband
endet entweder an der Abtasteinrichtung oder enthält eine
Aussparung oder eine Umleitung für die
Abtasteinrichtung. Auf diese Weise wird vermieden, dass das Transportband
die unterhalb der Förderebene angeordnete
Abtasteinrichtung abdeckt. Das zusätzliche Transportband und die
Mitnehmer sind über
eine Steuereinrichtung miteinander synchronisiert.
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Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die
Transporteinrichtung mit mehreren Markierungen ausgestattet, die
die nach oben weisende Oberfläche
der Transporteinrichtung in Transportrichtung in mehrere Bereiche
gleicher Größe unterteilen.
Bei den Markierungen kann es sich beispielsweise um Striche oder
Balken handeln, die sich farblich von der Oberfläche der Transporteinrichtung
abheben, und die senkrecht zur Transportrichtung der Transporteinrichtung
verlaufen. Darüber hinaus
können
die Markierungen eine Struktur aufweisen und nach oben über die
Oberfläche
der Transporteinrichtung überstehen.
Ist die Transporteinrichtung mit Mitnehmern ausgestattet, so dienen diese
als Markierungen zur Begrenzung verschiedener Bereiche. Der Kunde
wird aufgefordert, in einen durch zwei Markierungen begrenzten Bereich
nur eine Ware zu legen. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass
die betreffende Ware in eindeutiger Weise erfasst werden kann. Dies
gilt sowohl für
die Aufnahme eines Bildes mittels einer Bildaufnahmeeinrichtung,
als auch für
die Erfassung des maschinenlesbaren Codes.
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Weitere
Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nach
der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen zu
entnehmen.
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Zeichnung
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In
der Zeichnung ist eine Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. Es zeigt:
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1 Vorrichtung
zur Erfassung der Waren an einem Selbstbedienungskassensystem in
perspektivischer Ansicht.
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Beschreibung des Ausführungsbeispiels
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1 zeigt
eine Vorrichtung zur Erfassung der Waren an einem Selbstbedienungskassensystem
mit einer Transporteinrichtung 1, einer optischen Bildaufnahmeeinrichtung 2 und
einer Abtasteinrichtung 3. Waren sind in der Zeichnung
nicht dargestellt. Die Transporteinrichtung 1 besteht aus
einem Transportband 4 und mehreren über Gurte 5 miteinander verbundene
Mitnehmer 6. Das System aus Gurten 5 und Mitnehmern 6 wird
mit dem Transportband 4 über eine Steuereinrichtung 7 synchronisiert.
Die Steuereinrichtung 7 sorgt dafür, dass sich das Transportband 4 und
die Mitnehmer 6 mit den Gurten 5 mit der gleichen
Geschwindigkeit bewegen, so dass die Waren auf dem Transportband 4 nicht
durch die Mitnehmer 6 geschoben oder gebremst werden. Um
zu gewährleisten,
dass das Transportband 4 nicht die unterhalb der Förderebene
des Transportbandes angeordnete Abtasteinrichtung 3 abdeckt,
ist das Transportband 4 im Bereich der Abtasteinrichtung 3 unterhalb
der Abtasteinrichtung entlang geführt. Die Mitnehmer 6 werden
dagegen entlang der nach oben weisenden Oberfläche der Abtasteinrichtung 3 geführt und
sorgen dafür,
dass die Waren über
die Abtasteinrichtung 3 geschoben werden. Auf diese Weise
können
die nach unten weisenden maschinenlesbaren Codes auf den Waren mittels
der Abtasteinrichtung erkannt werden.
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Bei
der optischen Bildaufnahmeeinrichtung 2 handelt es sich
um eine Kamera, die in Transportrichtung 8 vor der Abtasteinrichtung 3 angeordnet
ist. Darüber
hinaus befindet sich die Bildaufnahmeeinrichtung oberhalb der Transporteinrichtung 1.
Das Sichtfenster der optischen Bildaufnahmeeinrichtung 2 ist
dabei so groß,
dass der gesamte durch zwei Mitnehmer 6 begrenzte Bereich
abgebildet werden kann. Dies ist in der Zeichnung durch Striche
angedeutet, die von der optischen Bildaufnahmeeinrichtung 2 ausgehen.
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An
der mit 9 markierten Position ist eine Lichtschranke angeordnet,
welche die optische Bildaufnahmeeinrichtung 2 auslöst, sobald
sich ein in der Zeichnung nicht erkennbarer Gegenstand im Strahlengang
der Lichtschranke befindet. Sender und Empfänger der Lichtschranke können dabei
entweder auf einer oder zwei verschiedenen Seiten der Transporteinrichtung 1 angeordnet
sein. Befinden sich beide auf einer Seite, so ist dafür Sorge
zu tragen, dass der durch den Sender ausgesandte Lichtstrahl an
der gegenüberliegenden
Seite der Transporteinrichtung reflektiert wird. Hierzu ist die
Oberfläche
des Rahmens 10 so ausgelegt, dass sie das Licht reflektiert
oder der Rahmen 10 ist in diesem Bereich mit einem reflektierenden
Element ausgestattet. Dies ist in der Zeichnung nicht dargestellt.
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Sämtliche
Merkmale der Erfindung können sowohl
einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich
sein.
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- 1
- Transporteinrichtung
- 2
- optische
Bildaufnahmeeinrichtung
- 3
- Abtasteinrichtung
- 4
- Transportband
- 5
- Gurt
- 6
- Mitnehmer
- 7
- Steuereinrichtung
- 8
- Transportrichtung
- 9
- Position
der Lichtschranke
- 10
- Rahmen
der Transporteinrichtung