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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Detektion eines Objekts.
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Zum Detektieren und Zählen von Objekten in einer Testumgebung, beispielsweise auf oder in einem Transportsystem, werden häufig Vorrichtungen verwendet, welche die Objekte kontaktlos mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, sichtbarem Licht oder Radarstrahlung, detektieren.
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Die Detektion der Objekte basiert dabei meist auf einer Emission der elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Transportsystems und einer Erfassung einer Reflexion der emittierten elektromagnetischen Strahlung an den Objekten. Dabei können die Objekte bei Erfassung der Reflexion, oder bei Erfassung einer Dämpfung einer Signalstärke der reflektierten elektromagnetischen Strahlung detektiert werden.
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Allerdings lassen sich Objekteigenschaften der Objekte, insbesondere eine Füllung der Objekte mit einem Füllmedium oder ein Füllstand des Füllmediums, mit dieser Methode meist nicht erfassen. Ferner ist es schwierig teiltransparente Objekte zu detektieren, welche eine geringe Reflektivität aufweisen.
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Es ist die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe eine effiziente Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungsformen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche der Beschreibung sowie der Zeichnungen.
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Die vorliegende Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch ein Aussenden einer elektromagnetischen Strahlung in Richtung eines Transportsystems, einer Reflektion der elektromagnetischen Strahlung an einem Reflektor und einem Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung gelöst werden kann, wobei eine Signalstärke der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Strahlung erfassbar ist und auf der Basis einer Laufzeit zwischen dem Aussenden der elektromagnetischen Strahlung und dem Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung ein Abstand erfassbar ist und eine Detektion des Objekts in dem Transportsystem erfolgt, falls die Signalstärke der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Strahlung einen Schwellwert unterschreitet und der erfasste Abstand einen Referenzabstand unterschreitet.
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Gemäß einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem, mit einem Sender, zum Aussenden einer elektromagnetischen Strahlung in Richtung des Transportsystems, einem Reflektor, welcher ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung zu reflektieren, wobei der Reflektor auf einer dem Sender gegenüberliegenden Seite des Transportsystems angeordnet ist, einem Empfänger, zum Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung, und einem Prozessor, welcher ausgebildet ist, eine Signalstärke der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Strahlung zu erfassen und auf der Basis einer Laufzeit zwischen dem Aussenden der elektromagnetischen Strahlung und dem Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung einen Abstand zu erfassen, wobei das Objekt detektierbar ist, falls die Signalstärke der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Strahlung einen Schwellwert unterschreitet und der erfasste Abstand einen Referenzabstand unterschreitet.
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Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass das Objekt effizient detektiert werden kann. Ferner ist es zur Detektion des Objekts nicht erforderlich, das dieses eine starke Reflektanz aufweist.
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Die elektromagnetische Strahlung und/oder die reflektierte elektromagnetische Strahlung können das in dem Transportsystem angeordnete Objekt durchstrahlen bzw. transmittieren. Bei der Durchstrahlung kann die Signalstärke der elektromagnetischen Strahlung und/oder der reflektierten elektromagnetischen Strahlung aufgrund von Absorption und/oder Streuung verringert werden.
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Der Schwellwert kann ein prozentualer Faktor der Referenzsignalstärke der reflektierten elektromagnetischen Strahlung sein. Die Referenzsignalstärke kann einer Signalstärke der vom Sender emittierten elektromagnetischen Strahlung entsprechen. Der Schwellwert bzw. die Referenzsignalstärke kann mittels einer Referenzmessung ohne das Objekt in dem Transportsystem erfasst werden.
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Die Signalstärke kann eine Intensität oder eine Amplitude der reflektierten elektromagnetischen Strahlung sein.
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Gemäß einer Ausführungsform entspricht der Referenzabstand einem Abstand zwischen dem Reflektor und dem Empfänger und/oder dem Sender. Der Referenzabstand kann mittels einer Referenzmessung ohne das Objekt in dem Transportsystem erfasst werden.
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Der Prozessor kann ein Mikroprozessor sein und kann einen Speicher umfassen. Ferner kann der Prozessor in ein an die Vorrichtung angeschlossenes Datenverarbeitungsgerät, beispielsweise einen Desktop-Computer oder einen Laptop, integriert sein.
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Das Transportsystem kann ein Förderband sein. Das Förderband kann ein durchgehendes Band oder eine Kette mit Kettengliedern umfassen auf deren Oberfläche das Objekt angeordnet sein kann. Der Sender und der Reflektor können an gegenüberliegenden Seiten des Förderbandes angeordnet sein. Der Empfänger kann auf der gleichen Seite des Förderbandes wie der Sender angeordnet sein.
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Die Vorrichtung kann ausgebildet sein, eine Vielzahl von Objekten in dem Transportsystem iterativ zu detektieren und die iterativ detektierten Objekte zu zählen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist das Objekt ein Behälter, welcher einen ersten Füllstand oder einen zweiten Füllstand aufweist. Der Behälter kann eine Flasche sein.
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Der Behälter kann mit einem Füllmedium, insbesondere einer Flüssigkeit, gefüllt sein. Der Behälter mit dem ersten Füllstand kann leer bzw. ungefüllt sein und der Behälter mit dem zweiten Füllstand kann vollständig oder annähernd vollständig gefüllt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, den ersten Füllstand des Behälters zu erfassen, falls die Signalstärke den Schwellwert unterschreitet und einen weiteren Schwellwert überschreitet, und den zweiten Füllstand des Behälters zu erfassen, falls die Signalstärke den Schwellwert und den weiteren Schwellwert unterschreitet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Füllstand des Behälters effizient erfasst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, den zweiten Füllstand des Behälters zu erfassen, falls der erfasste Abstand den Referenzabstand unterschreitet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Füllstand des Behälters effizient auf der Basis einer Abstandsmessung erfasst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Empfänger ausgebildet, eine weitere reflektierte elektromagnetische Strahlung zu empfangen, wobei der Prozessor ausgebildet ist, auf der Basis einer weiteren Laufzeit zwischen dem Aussenden der elektromagnetischen Strahlung und dem Empfangen der weiteren reflektierten elektromagnetischen Strahlung einen weiteren Abstand zu erfassen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Prozessor ausgebildet, den ersten Füllstand des Behälters zu erfassen, falls der Abstand und der weitere Abstand unterschiedlich sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein Füllstand des Behälters effizient auf der Basis einer Abstandsmessung erfasst werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die elektromagnetische Strahlung eine Hochfrequenzstrahlung, insbesondere eine Radarstrahlung.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Sensoranordnung mit einem Hochfrequenzsensor, wobei der Hochfrequenzsensor den Sender und den Empfänger umfasst. Weiterhin ist es möglich, dass der Hochfrequenzsensor den Sender, den Empfänger und einen Prozessor umfasst. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die elektromagnetische Strahlung effizient als Hochfrequenzstrahlung erzeugt und empfangen werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Reflektor ein planarer Reflektor, insbesondere ein Spiegel. Der Spiegel kann eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen und/oder aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, gefertigt sein.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der Reflektor ein Winkelreflektor, wobei der Winkelreflektor eine Vielzahl von planaren Reflektorflächen aufweist, welche in einem Winkel, insbesondere einem 90° Winkel, zueinander angeordnet sind. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass die elektromagnetische Strahlung effizient und unabhängig von der Ausrichtung des Winkelreflektors in Richtung der einstrahlenden elektromagnetischen Strahlung zurückreflektiert werden kann. Somit können höhere Toleranzen bei der Ausrichtung des Reflektors gewährleistet werden.
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Gemäß einer Ausführungsform weist der Winkelreflektor eine Beschichtung mit einem schwach reflektierenden Material, insbesondere einem Kunststoff, auf, wobei das schwach reflektierende Material ein Volumen zwischen den planaren Reflektorflächen des Winkelreflektors ausfüllt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass eine Ablagerung von Verschmutzungen in dem Volumen zwischen den planaren Reflektorflächen vermieden werden kann.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Vorrichtung einen weiteren Reflektor auf, wobei der Reflektor angeordnet ist, die elektromagnetische Strahlung in Richtung des weiteren Reflektors zu reflektieren, und wobei der weitere Reflektor angeordnet ist, die reflektierte elektromagnetische Strahlung in Richtung des Empfängers zu reflektieren.
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Gemäß einer Ausführungsform ist der weitere Reflektor derart angeordnet, dass die reflektierte elektromagnetische Strahlung nach der Reflexion an dem Reflektor das Transportsystem nicht mehr durchstrahlt. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass ein erneutes Durchstrahlen des in dem Transportsystem angeordneten Objekts durch die reflektierte elektromagnetische Strahlung vermieden werden kann. Auf diese Art und Weise kann eine zu starke Abschwächung der Signalstärke aufgrund mehrfacher Durchstrahlung des Objekts vermieden werden.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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3 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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4 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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5 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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6 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem;
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7 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Detektion eines Objekts in einem Transportsystem mit einem weiteren Reflektor; und
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8 eine schematische Darstellung eines Winkelreflektors.
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1 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 100 zur Detektion eines Objekts 101 in einem Transportsystem 103 gemäß einer Ausführungsform.
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Die Vorrichtung 100 umfasst einen Sender 105, zum Aussenden einer elektromagnetischen Strahlung 107 in Richtung des Transportsystems 103, einen Reflektor 109, welcher ausgebildet ist, die elektromagnetische Strahlung 107 zu reflektieren, wobei der Reflektor 109 auf einer dem Sender 105 gegenüberliegenden Seite des Transportsystems 103 angeordnet ist, einen Empfänger 111, zum Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113, und einen Prozessor 115, welcher ausgebildet ist, eine Signalstärke der empfangenen reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 zu erfassen und auf der Basis einer Laufzeit zwischen dem Aussenden der elektromagnetischen Strahlung (107) und dem Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung (113) einen Abstand zu erfassen, wobei der Prozessor 115 ausgebildet ist, das Objekt 101 in dem Transportsystem 103 zu detektieren, falls die Signalstärke einen Schwellwert unterschreitet und der erfasste Abstand einen Referenzabstand unterschreitet.
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Die elektromagnetische Strahlung 107 und/oder die reflektierte elektromagnetische Strahlung 113 können das in dem Transportsystem 103 angeordnete Objekt 101 durchstrahlen bzw. transmittieren. Bei der Durchstrahlung kann die Signalstärke der elektromagnetischen Strahlung 107 und/oder der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 aufgrund von Absorption und/oder Streuung verringert werden.
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Der Schwellwert kann ein prozentualer Faktor der Referenzsignalstärke der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 sein. Die Referenzsignalstärke kann einer Signalstärke der vom Sender 105 emittierten elektromagnetischen Strahlung 107 entsprechen. Der Schwellwert bzw. die Referenzsignalstärke kann mittels einer Referenzmessung ohne das Objekt 101 in dem Transportsystem 103 erfasst werden.
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Die Signalstärke kann eine Intensität oder eine Amplitude der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 sein.
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Der Prozessor 115 kann ein Mikroprozessor sein und kann einen Speicher umfassen. Ferner kann der Prozessor 115 in ein an die Vorrichtung 100 angeschlossenes Datenverarbeitungsgerät, beispielsweise einen Desktop-Computer oder einen Laptop, integriert sein.
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Das Transportsystem 103 kann ein Förderband sein. Das Förderband kann ein durchgehendes Band oder eine Kette mit Kettengliedern umfassen auf deren Oberfläche das Objekt 101 angeordnet sein kann. Der Sender 105 und der Reflektor 109 können an gegenüberliegenden Seiten des Förderbandes angeordnet sein. Der Empfänger 111 kann auf der gleichen Seite des Förderbandes wie der Sender 105 angeordnet sein.
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Die Vorrichtung 100 kann ausgebildet sein, eine Vielzahl von Objekten in dem Transportsystem 103 iterativ zu detektieren und die iterativ detektierten Objekte zu zählen.
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Die elektromagnetische Strahlung 107 und die reflektierte elektromagnetische Strahlung 113 können eine Hochfrequenzstrahlung, insbesondere eine Radarstrahlung, sein.
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In 1 weist die Vorrichtung 100 eine Sensoranordnung 117 auf, welche den Sender 105 und den Empfänger 111 umfasst. Der Sender 105 und der Empfänger 111 können in der Sensoranordnung 117 als gemeinsames Bauteil, insbesondere als Hochfrequenzsensor zum Senden und Empfangen von Hochfrequenzstrahlung, ausgebildet sein. Zudem kann auch der Prozessor 115 Teil der Sensoranordnung 117 sein. Das Transportsystem 103 kann ein Erfassungsbereich der Sensoranordnung 117 sein.
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Der Reflektor 109 kann ein planarer Reflektor, insbesondere ein Spiegel sein. Der Spiegel kann eine elektrisch leitfähige Beschichtung aufweisen oder aus einem elektrisch leitfähigen Material, insbesondere einem Metall, gefertigt sein.
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Das Objekt 101 kann ein Behälter 101, insbesondere eine Flasche oder eine PET-Flasche, sein. Der Behälter 101 kann einen ersten Füllstand oder einen zweiten Füllstand aufweisen. Der Behälter 101 kann mit einem Füllmedium, insbesondere einer Flüssigkeit, gefüllt sein.
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In 1 ist das Objekt 101 ein leerer Behälter 101. Gemäß einer Ausführungsform ist ein Behälter 101, welcher bis zu dem ersten Füllstand gefüllt ist, leer oder annähernd leer.
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2 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei das Objekt 101 ein mit einem Füllmedium 201 gefüllter Behälter 101 ist. Der Füllstand des Behälters 101 in 2 kann der zweite Füllstand sein.
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Die Signalstärke, insbesondere die Amplitude, der elektromagnetischen Strahlung 107, 113, welche den Behälter 101 durchstrahlt, kann beim Durchstrahlen des Behälters 101 aufgrund von Absorption oder Streuung reduziert werden. Bei einem leeren Behälter 101, wie beispielhaft in 1 gezeigt, kann diese Reduzierung der Signalstärke gering sein und kann zu einer Abschwächung der Signalstärke unter den Schwellwert führen. Unterschreitet die Signalstärke den Schwellwert, so kann daraus geschlossen werden, dass sich der Behälter 101 im Erfassungsbereich der Vorrichtung 100 befindet.
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Bei einem gefüllten Behälters 101, wie beispielhaft in 2 gezeigt, kann die Signalstärke, insbesondere die Amplitude, der elektromagnetischen Strahlung 107, 113, welche den gefüllten Behälter 101 durchstrahlt, aufgrund von Absorption und Streuung am Behälter 101 und am Füllmedium 201 stark reduziert sein.
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Der Prozessor 115 kann ausgebildet sein, den in 1 dargestellten ersten Füllstand des Behälters 101 zu erfassen, falls die Signalstärke den Schwellwert unterschreitet, und einen weiteren Schwellwert überschreitet. Ferner kann der Prozessor 115 ausgebildet sein den in 2 dargestellten zweiten Füllstand des Behälters 101 zu erfassen, falls die Signalstärke den Schwellwert und den weiteren Schwellwert unterschreitet, wobei der weitere Schwellwert kleiner ist als der Schwellwert.
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Gemäß einer Ausführungsform entspricht der zweite Füllstand des Behälters 101 mit dem Füllmedium 201 einer Füllhöhe, wobei die Füllhöhe höher als eine Anbringungshöhe des Senders 105 und/oder Empfängers 111 ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird der zweite Füllstand durch die Anbringungshöhe des Senders 105 und/oder Empfängers 111 festgelegt. Somit können mit der Vorrichtung 100 unterschiedliche Füllhöhen bzw. Füllstände des Füllmediums 201 mittels unterschiedlicher Anbringungshöhen des Senders 105 und/oder Empfängers 111 erfasst werden.
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3 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei das Objekt 101 mit einem stark reflektierenden Füllmedium 201 gefüllt ist.
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In der beispielhaften Darstellung in 3 erfolgt eine vollständige Reflexion der elektromagnetischen Strahlung 107 an dem Behälter 101. Die Amplitude bzw. Signalstärke dieser Reflektion kann identisch mit einer eingelernten Amplitude des Reflektors 109, insbesondere dem ersten Schwellwert, sein. Somit kann das Objekt 101 auf der Basis eines Vergleichs der Signalstärke mit den Schwellwerten nicht detektiert werden.
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Um das Objekt 101 dennoch zu detektieren ist der Prozessor 115 erfindungsgemäss ausgebildet, auf der Basis einer Laufzeit zwischen dem Aussenden der elektromagnetischen Strahlung 107 und dem Empfangen der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 einen Abstand zu erfassen und das Objekt 101 zu detektieren, falls der erfasste Abstand einen Referenzabstand unterschreitet.
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Der Referenzabstand kann ein Abstand zwischen dem Sender 105 und/oder Empfänger 111 und dem Reflektor 109 sein.
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Ist das Objekt 101 ein Behälter 101 kann bei dieser Messung gleichzeitig ein Füllstand des Behälters 101 erfasst werden, da die Reflexion in der Regel an dem stark reflektierenden Füllmedium 201 erfolgt.
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4 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei das Objekt 101 teiltransparent ist.
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In 4 wird ein Teil der elektromagnetischen Strahlung 107 an dem Objekt 101 reflektiert. Ein weiterer Teil der elektromagnetischen Strahlung 107 transmittiert durch das Objekt 101 und wird an dem Reflektor 109 reflektiert. Bei dem Objekt 101 in 4 kann es sich um einen leeren Referenzabstand 101, beispielsweise eine leere Kartonschachtel, handeln.
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In der beispielhaften Darstellung in 4 empfängt der Empfänger 111 eine überlagerte elektromagnetische Strahlung 113, 401, welche sich aus der am Reflektor 109 reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 und einer am Behälter 101 reflektierten weiteren elektromagnetischen Strahlung 401 zusammensetzt. Die Amplitude bzw. Signalstärke dieser überlagerten Reflektion kann identisch mit einer eingelernten Amplitude des Reflektors 109 sein. Somit kann das Objekt 101 auf der Basis eines Vergleichs der Signalstärke mit den Schwellwerten nicht detektiert werden.
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Der Prozessor 115 kann ausgebildet sein, auf der Basis der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 einen Abstand, insbesondere einen Abstand des Reflektors 109 zum Empfänger 111, und auf der Basis der weiteren reflektierten elektromagnetischen Strahlung 401 einen weiteren Abstand, insbesondere einen Abstand des Objekts 101 zum Empfänger 111, zu erfassen.
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Der Prozessor 115 kann ausgebildet sein, den ersten Füllstand des Behälters 101 zu erfassen, falls der Abstand und der weitere Abstand unterschiedlich sind.
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Die Vorrichtung 100 kann also ausgebildet sein, das Objekt 101 in dem Transportsystem 103 auf der Basis einer Signalstärkemessung, insbesondere eines Vergleichs der Signalstärke der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 mit dem ersten und/oder dem zweiten Schwellwert, zu erfassen. Ferner ist die Vorrichtung 100 ausgebildet, das Objekt 101 in dem Transportsystem 103 auf der Basis einer Abstandsmessung zu erfassen.
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Auf diese Art und Weise können in vorteilhafter Weise sowohl gut reflektierende Objekte als auch nicht reflektierende oder schwach reflektierende Objekte sicher detektiert werden.
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Die Vorrichtung 100 kann weiter ausgebildet sein zusätzlich zur Detektion des Objekts 101 Füllstände des Objekts 101, insbesondere den ersten Füllstand und den zweiten Füllstand mit dem Füllmedium 201, auf der Basis der Signalstärkemessung und/oder der Abstandmessung zu erfassen.
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5 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei kein Objekt 101 in dem Transportsystem 103 angeordnet ist.
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Ohne das Objekt 101 in dem Transportsystem 103 kann mittels Referenzmessung eine Referenzsignalstärke der am Reflektor 109 reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 erfasst werden, welche nicht durch Transmission durch das Objekt 101 abgeschwächt wird. Der Schwellwert und/oder der weitere Schwellwert können auf der Basis der Referenzsignalstärke ermittelt werden. Insbesondere können der Schwellwert und der weitere Schwellwert ein prozentualer Faktor der Referenzsignalstärke sein.
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Ferner kann mittels einer Referenzabstandsmessung der Referenzabstand zwischen dem Reflektor 109 und dem Empfänger 111 und/oder dem Sender 105 erfasst werden.
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6 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 gemäß einer weiteren Ausführungsform, wobei die Sensoranordnung 117 und der Reflektor 109 derart angeordnet sind, dass die weitere reflektierte elektromagnetische Strahlung 401 den Empfänger 111 nicht erreicht.
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Somit kann beispielsweise eine Sensoranordnung 117, insbesondere ein Radarsensor, verwendet werden, welcher nicht in der Lage ist, beide Abstände zum Objekt 101 und zum Reflektor 109 zu messen. Der Prozessor 115 kann somit nur die Signalstärke der reflektierten elektromagnetischen Strahlung 113 und/oder den Abstand des Reflektors 109 erfassen. Mit dieser Anordnung kann sowohl ein Behälter 101 mit dem ersten Füllstand als auch ein Behälter 101 mit dem zweiten Füllstand des Füllmediums 201 detektiert werden.
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7 zeigt eine schematische Darstellung der Vorrichtung 100 zur Detektion des Objekts 101 in dem Transportsystem 103 mit einem weiteren Reflektor 701 gemäß einer Ausführungsform.
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Der Reflektor 109 kann angeordnet sein, die elektromagnetische Strahlung 107 in Richtung des weiteren Reflektors 701 zu reflektieren und der weitere Reflektor 701 kann angeordnet sein, die reflektierte elektromagnetische Strahlung 113 in Richtung des Empfängers 111 zu reflektieren.
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Wie in 7 beispielhaft dargestellt kann der weitere Reflektor 701 derart angeordnet sein, dass die reflektierte elektromagnetische Strahlung 113 nach der Reflexion an dem Reflektor 109 das Transportsystem 103 und/oder das in dem Transportsystem 103 angeordnete Objekt 101 nicht nochmals durchstrahlt. Somit kann eine starke Abschwächung der Signalstärke aufgrund des mehrfachen Durchstrahlens des Objekts 101 vermieden werden. Dies ermöglicht eine Detektion eines ersten Füllstands und eines zweiten Füllstands in einem Behälter 101, welcher eine relativ starke Absorption der elektromagnetischen Strahlung aufweist, beispielsweise in einer Glasflasche.
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8 zeigt eine schematische Darstellung eines Winkelreflektors 800 gemäß einer Ausführungsform.
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Der Reflektor 109 kann als Winkelreflektor 800 bzw. Corner-Reflektor ausgebildet sein.
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Der Winkelreflektor 800 kann eine Vielzahl von planaren Reflektorflächen 801 aufweisen, welche in einem Winkel, insbesondere einem 90° Winkel, zueinander angeordnet sein können.
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Mit dem Winkelreflektor 800 kann die einstrahlende elektromagnetische Strahlung 107 unabhängig von der Ausrichtung der Sensoranordnung 117 oder des Winkelreflektors 800 in eine Einstrahlungsrichtung zurückreflektiert werden. Somit können höhere Toleranzen bei der Ausrichtung des Reflektors 109 oder der Sensoranordnung 117 gewährleistet werden.
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Der Winkelreflektor 800 kann mit einer Beschichtung aus einem schwach reflektierenden Material 803, insbesondere einem Kunststoff, beschichtet sein. Das schwach reflektierende Material 803 kann ein Volumen zwischen den planaren Reflektorflächen 801 des Winkelreflektors 800 ausfüllen.
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Das schwach reflektierenden Material 803 kann Schmutzansammlungen in dem Volumen zwischen den planaren Reflektorflächen 801 verhindern und dabei die Reflektionseigenschaften des Winkelreflektors 800 nicht oder nur geringfügig beeinflussen.
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Der Winkelreflektor 800 kann in eine Wand 805, insbesondere eine schlechtreflektierende Wand, eingelassen sein. Die Wand 805 kann eine Kunststoffplatte sein. Der Winkelreflektor 800 kann durch die Wand 805 geschützt und/oder stabilisiert werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung 100 wird die eingelernte Amplitude und Distanz des Reflektors 109, insbesondere die Referenzsignalstärke und der Referenzabstand des Reflektors 109, immer dann, wenn sich kein Objekt 101 zwischen der Sensoranordnung 117 und dem Reflektor 109 befindet mit aktuellen Messwerten nachgeführt. So können Langzeitdrifts, welche zum Beispiel durch eine Verschmutzung des Sensors oder Temperaturschwankungen entstehen, ausgeglichen werden.
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Gemäß einer Ausführungsform kann als Reflektor 109 auch ein bestehendes Maschinenteil verwendet werden, beispielsweise ein Förderband oder ein Gehäuse. Das Maschinenteil muss lediglich gute Reflexionseigenschaften für die elektromagnetische Strahlung aufweisen.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Vorrichtung 100 in der Lage, leere Behälter 101 zu detektieren und zu zählen, volle Behälter 101 zu detektieren und zu zählen, und zu detektieren, wenn sich kein Behälter 101 in dem Transportsystem 103 bzw. im Erfassungsbereich der Sensoranordnung 117 befindet.
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Das Objekt 101 bzw. der Behälter 101 kann jegliche Form und Farbe aufweisen. Die einzige Bedingung um einen leeren Behälter 101 zu detektieren ist, dass ein Teil der elektromagnetischen Strahlung 107 den leeren Behälter 101 durchdringen kann und so der Reflektor 109 hinter dem Behälter 101 detektiert wird.
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Das Füllmedium 201 kann jegliche Form und Farbe haben. Es spielt keine Rolle ob das Füllmedium 201 eine starke Reflektion verursacht oder ob es keine Reflektion verursacht.
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Gemäß einer Ausführungsform können mit der Vorrichtung 100 jegliche Art von Objekten detektiert und gezählt werden. Es spielt dabei keine Rolle ob die Objekte stark reflektieren oder nicht, oder ob die Objekte nur schwach reflektieren.
