DE102021213847A1 - Device for measuring weight - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (10, 23) zur Erfassung eines Füllstands (24) eines Füllguts in einem federgelagerten Behälter (25, 51) und zur Erfassung eines Gewichts des federgelagerten Behälters (25, 51), umfassend: zumindest eine Distanzmesseinrichtung (11, 21, 53), die eingerichtet ist, um eine erste Distanz zwischen einer Oberfläche (26) des Füllguts in dem federgelagerten Behälter (25, 51) und der Distanzmesseinrichtung (11, 21, 53) zu erfassen; wobei die Distanzmesseinrichtung (11, 21, 53) weiterhin eingerichtet ist, um eine zweite Distanz (28) zwischen dem federgelagerten Behälter (25, 51) und der Distanzmesseinrichtung (11, 21, 53) zu erfassen; zumindest eine Auswerteeinheit (12, 22, 54), die eingerichtet ist, um aus der ersten Distanz (27), der zweiten Distanz (28) und Behältergeometriedaten des federgelagerten Behälters (25, 51) den Füllstand (24) des Füllguts in dem federgelagerten Behälter (25, 51) zu ermitteln, und wobei die Auswerteeinheit (12, 22, 54) weiterhin eingerichtet ist, um aus der zweiten Distanz (28), einer Referenzmessung einer Distanz zwischen federgelagerten Behälter (25, 51) bei bekannten Referenzgewicht und Distanzmesseinrichtung (11, 21, 53), und Federelementdaten des federgelagerten Behälters (25, 51), das Gewicht des federgelagerten Behälters (25, 51) zu ermitteln. Device (10, 23) for detecting a fill level (24) of a filling in a spring-loaded container (25, 51) and for detecting a weight of the spring-loaded container (25, 51), comprising: at least one distance measuring device (11, 21, 53) which is set up to detect a first distance between a surface (26) of the filling material in the spring-loaded container (25, 51) and the distance measuring device (11, 21, 53); wherein the distance measuring device (11, 21, 53) is further set up to detect a second distance (28) between the spring-loaded container (25, 51) and the distance measuring device (11, 21, 53); at least one evaluation unit (12, 22, 54), which is set up to calculate the filling level (24) of the filling material in the spring-mounted container from the first distance (27), the second distance (28) and container geometry data of the spring-mounted container (25, 51). to determine containers (25, 51), and wherein the evaluation unit (12, 22, 54) is also set up, from the second distance (28), a reference measurement of a distance between spring-loaded containers (25, 51) with a known reference weight and distance measuring device (11, 21, 53), and spring element data of the spring-loaded container (25, 51) to determine the weight of the spring-loaded container (25, 51).
Description
Gebiet der Erfindungfield of invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem federgelagertem Behälter und zur Erfassung eines Gewichts des federgelagerten Behälters, ein System zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem federgelagerten Behälter und zur Erfassung eines Gewichts des federgelagerten Behälters, eine Verwendung eines ToF Sensors in einer solchen Vorrichtung oder in einem solchen System sowie eine Verwendung eines bildgebenden Sensors in einer solchen Vorrichtung oder in einem solchen System.The present invention relates to a device for detecting a fill level of a filling in a spring-loaded container and for detecting a weight of the spring-loaded container, a system for detecting a fill level of a filling in a spring-loaded container and for detecting a weight of the spring-loaded container, a use of a ToF Sensor in such a device or in such a system and use of an imaging sensor in such a device or in such a system.
Hintergrundbackground
In Industrieanlagen werden Behälter zum temporären Speichern von Füllgut (z.B. Metallspäne) verwendet. Für den Transport, Logistik und/oder weiterverarbeitende Prozesse ist die Kenntnis über einen Füllstand des Füllguts in einem Behälter und eines Gewichts des Behälters mit Füllgut notwendig. Sensoren für die Gewichtsmessung sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Sensoren für die Füllstandsmessung sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt.In industrial plants, containers are used for the temporary storage of filling material (e.g. metal chips). For transport, logistics and/or further processing, knowledge of the fill level of the filling material in a container and of the weight of the container with filling material is necessary. Sensors for weight measurement are known in principle from the prior art. Sensors for level measurement are known in principle from the prior art.
In diesem Zusammenhang hat sich nun herausgestellt, dass ein Bedarf besteht eine Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem Behälter und eines Gewichts eines Behälters bereitzustellen, insbesondere besteht ein Bedarf eine effiziente, kostengünstige und präzise Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem Behälter und eines Gewichts eines Behälters bereitzustellen. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem Behälter und eines Gewichts eines Behälters bereitzustellen, insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine effiziente, kostengünstige und präzise Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem Behälter und eines Gewichts eines Behälters bereitzustellen.In this context, it has now emerged that there is a need to provide a device for detecting the fill level of a filling in a container and a weight of a container; in particular, there is a need for an efficient, cost-effective and precise device for detecting a filling level of a filling in a container and a weight of a container. It is therefore an object of the present invention to provide a device for detecting a filling level of a filling material in a container and a weight of a container Provide weight of a container.
Diese und andere Aufgaben, die beim Lesen der folgenden Beschreibung noch genannt werden oder vom Fachmann erkannt werden können, werden durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden den zentralen Gedanken der vorliegenden Erfindung in besonders vorteilhafterweise weiter.These and other objects that may be mentioned or recognized by a person skilled in the art upon reading the following description are solved by the subject matter of the independent claims. The dependent claims develop the central idea of the present invention in a particularly advantageous manner.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the Invention
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem federgelagerten Behälter und zur Erfassung eines Gewichts des federgelagerten Behälters, umfasst: zumindest eine Distanzmesseinrichtung, die eingerichtet ist, um eine erste Distanz zwischen einer Oberfläche des Füllguts in dem federgelagerten Behälter und der Distanzmesseinrichtung zu erfassen; wobei die Distanzmesseinrichtung weiterhin eingerichtet ist, um eine zweite Distanz zwischen dem federgelagerten Behälter und der Distanzmesseinrichtung zu erfassen; zumindest eine Auswerteeinheit, die eingerichtet ist, um aus der ersten Distanz, der zweiten Distanz und Behältergeometriedaten des federgelagerten Behälters den Füllstand des Füllguts in dem federgelagerten Behälter zu ermitteln, und wobei die Auswerteeinheit weiterhin eingerichtet ist, um aus der zweiten Distanz, einer Referenzmessung einer Distanz zwischen federgelagerten Behälter bei bekannten Referenzgewicht und Distanzmesseinrichtung, und Federelementdaten des federgelagerten Behälters, das Gewicht des federgelagerten Behälters zu ermitteln.A device according to the invention for detecting a fill level of a filling in a spring-loaded container and for detecting a weight of the spring-loaded container comprises: at least one distance measuring device that is set up to detect a first distance between a surface of the filling in the spring-loaded container and the distance measuring device ; wherein the distance measuring device is further set up to detect a second distance between the spring-loaded container and the distance measuring device; at least one evaluation unit which is set up to determine the filling level of the filling material in the spring-mounted container from the first distance, the second distance and container geometry data of the spring-loaded container, and wherein the evaluation unit is also set up to calculate from the second distance, a reference measurement, a Distance between spring-loaded container with known reference weight and distance measuring device, and spring element data of the spring-loaded container to determine the weight of the spring-loaded container.
Der Begriff Füllstand ist vorliegend breit zu verstehen und meint vorliegend eine Höhe eines Füllguts in einem Behälter. Der Begriff Füllgut ist vorliegend breit zu verstehen und umfasst ein beliebig geformtes Material, das in einem Behälter gelagert bzw. gespeichert werden kann. Das Füllgut besitzt vorzugsweise einen festen Aggregatszustand, kann aber auch einen flüssigen Aggregatszustand aufweisen. Das Füllgut kann beispielsweise ein Kunststoffgranulat, ein keramisches Pulver, ein Metallspan, ein landwirtschaftliches Produkt (bspw. Rübenschnitzel), eine Industrieflüssigkeit (z.B. Altöl) sein. Der Begriff federgelagerter Behälter ist vorliegend breit zu verstehen und meint einen Behälter zur Speicherung von Füllgut, der über zumindest ein Federelement gelagert ist. Die Lagerung kann dabei hängend ausgeführt sein, d.h. der Behälter hängt an einem Federelement. Die Lagerung kann dabei liegend bzw. stützend ausgeführt sein, d.h. der Behälter liegt auf einem Federelement bzw. stützt sich auf einem Federelement ab. Das Federelement kann dabei eine metallische Feder (z.B. Biegefeder, Tellerfeder, Torsionsfeder) oder eine nichtmetallische Feder (z.B. eine Gummifeder, Luftfeder oder Gasdruckfeder) sein. Der Begriff Distanzmesseinrichtung ist vorliegend breit zu verstehen und meint eine Messeinrichtung, die eingerichtet ist, um eine Distanz zu erfassen. Die Distanzmesseinrichtung kann einen optischen Messsensor umfassen. Die Distanzmesseinrichtung kann einen ToF Sensor (i.e. Time of Flight Sensor) umfassen. Der ToF Sensor kann beispielsweise ein 1D Radarsensor sein. Der Erfassung der Distanzen erfolgt dabei über die Auswertung der Echokurven des 1D Radarsensors. Dabei weisen beispielsweise der obere Behälterrand, die Oberfläche des Füllguts und der Boden über dem der Behälter gelagert sind, charakteristische Echo Peaks auf, die in Kombination mit der Laufzeit des Signals zur Bestimmung der jeweiligen Distanz verwendet werden. Die Distanzmesseinrichtung wird dabei beispielsweise oberhalb des Behälters derart platziert, dass diese die zuvor genannten charakteristischen Echo Peaks erfassen kann. Die Distanzmesseinrichtung kann einen LIDAR Sensor umfassen. Die Distanzmesseinrichtung kann ein Triangulationsverfahren zur Erfassung der Distanz verwenden. Die Distanzmesseinrichtung kann eine Laufzeitmessung zur Erfassung der Distanz verwenden. Die Distanzmesseinrichtung kann ein Laser Interferometer umfassen. Die Distanzmesseinrichtung ist vorzugsweise oberhalb des Behälter angeordnet. Die Distanzmesseinrichtung kann einzelne Einheit sein oder auf mehrere Einheiten aufgeteilt sein. Die Distanzmesseinrichtung kann mehrere Messprinzipien umfassen. Die Distanzmesseinrichtung kann eine Recheneinheit, eine Datenschnittstelle und ein Speichermittel umfassen. Die Distanzmesseinrichtung ist eingerichtet, um mit der Auswerteeinheit der Vorrichtung über die Datenschnittstelle Daten auszutauschen. Der Begriff Auswerteeinheit ist vorliegend breit zu verstehen und meint eine Auswerteeinheit, die eingerichtet ist, um aus den erfassten Distanzen, der Referenzmessung und Behältergeometriedaten (z.B. Behälterhöhe) das Gewicht und den Füllstand zu ermitteln. Die Auswerteeinheit kann eines der folgenden sein: eine CPU, ein Controller, eine arithmetische Logikeinheit, ein Microcomputer, ein Field Programmable Gate Array (FPGA), ein System-on-Chip (SoC), ein Mikroprozessor, eine SPS. Der Begriff Behältergeometriedaten ist vorliegend breit zu verstehen und meint im speziellen eine Höhe des Behälters. Die Behältergeometriedaten können weiterhin Volumen, Außen- und/oder Innenabmessungen umfassen. Der Begriff Referenzmessung ist vorliegend breit zu verstehen und meint vorliegend eine Messung der Distanz zwischen dem federgelagerten Behälter (z.B. obere Randfläche des federgelagerten Behälters) und der Distanzmesseinrichtung bei bekannten Gewicht. Das Gewicht kann dabei beispielsweise das Gewicht bei leerem Behälter sein. Die Referenzmessung dient dabei der Erfassung der Distanz zwischen Distanzmesseinrichtung und federgelagertem Behälter ohne Füllgut, um eine Kenntnis über eine Federlängung oder Federstauchung im unbelasteten Zustand (i.e. Referenz) zu bestimmen. Der Begriff Federelementdaten ist vorliegend breit zu verstehen und meint hier Federkennwerte, die geeignet sind, um mit Hilfe eines Federwegs auf die Kraft bzw. das korrespondierende Gewicht zu schließen. Die Federkennwerte können dem System dabei per Parametrierung übergeben werden oder das System kann diese selbst erlernen, bzw. durch eine Kalibrierung ermittelt werden. Die Federelementdaten umfassen beispielsweise eine Federkonstante und/oder eine Federkennlinie. Die zweite Distanz meint vorliegend vorzugsweise die Distanz zwischen einem oberen Behälterrand des federgelagerten Behälters und der Distanzmesseinrichtung.The term fill level is to be understood broadly in the present case and means the height of a filling in a container. In the present case, the term filling material is to be understood broadly and includes a material of any shape that can be stored or stored in a container. The filling material preferably has a solid state of aggregation, but can also have a liquid state of aggregation. The filling material can be, for example, a plastic granulate, a ceramic powder, a metal chip, an agricultural product (e.g. beet pulp), an industrial liquid (e.g. waste oil). The term spring-mounted container is to be understood broadly in the present case and means a container for storing filling material, which is mounted via at least one spring element. The storage can be designed to be suspended, ie the container is suspended from a spring element. The storage can be designed to be lying or supporting, ie the container lies on a spring element or is supported on a spring element. The spring element can be a metal spring (for example a bending spring, disc spring, torsion spring) or a non-metal spring (for example a rubber spring, air spring or gas pressure spring). The term distance measuring device is to be understood broadly in the present case and means a measuring device that is set up to detect a distance. The distance measuring device can include an optical measuring sensor. The distance measuring device can include a ToF sensor (ie Time of Flight sensor). The ToF sensor can be a 1D radar sensor, for example. The distances are recorded by evaluating the echo curves of the 1D radar sensor. For example, the upper edge of the container, the surface of the filling material and the floor above which the container is stored show characteristic echo peaks, which are used in combination with the propagation time of the signal to determine the respective distance. The distance measuring device is placed above the container, for example, in such a way that it can detect the aforementioned characteristic echo peaks. The distance measuring device can include a LIDAR sensor. The distance measuring device can use a triangulation method to detect the distance. The distance measuring device can use a transit time measurement to record the distance. The distance measuring device can include a laser interferometer. The distance measuring device is preferably arranged above the container. The distance measuring device can be a single unit or can be divided into several units. The distance measuring device can include several measuring principles. The distance measuring device can include a computing unit, a data interface and a storage medium. The distance measuring device is set up to exchange data with the evaluation unit of the device via the data interface. The term evaluation unit is to be understood broadly in the present case and means an evaluation unit that is set up to determine the weight and fill level from the recorded distances, the reference measurement and container geometry data (eg container height). The evaluation unit can be one of the following: a CPU, a controller, an arithmetic logic unit, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), a system-on-chip (SoC), a microprocessor, a PLC. The term container geometry data is to be understood broadly in the present case and specifically means a height of the container. The container geometry data can also include volume, external and/or internal dimensions. The term reference measurement is to be understood broadly here and means a measurement of the distance between the spring-loaded container (eg upper edge surface of the spring-loaded container) and the distance measuring device with a known weight. The weight can be, for example, the weight when the container is empty. The reference measurement is used to record the distance between the distance measuring device and the spring-loaded container without filling material, in order to determine whether the spring is elongating or compressing in the unloaded state (ie reference). The term spring element data is to be understood broadly in the present case and means here spring characteristic values that are suitable for inferring the force or the corresponding weight with the help of a spring deflection. The spring characteristic values can be transferred to the system via parameterization or the system can learn them itself or be determined by calibration. The spring element data include, for example, a spring constant and/or a spring characteristic. In the present case, the second distance preferably means the distance between an upper container edge of the spring-loaded container and the distance measuring device.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass für die reibungslose Handhabung von Behältern in der Logistik eine Kenntnis über den Füllstand und das Gewicht notwendig sind. Diese zwei Messgrößen erfordern im Normalfall zwei Messeinrichtungen, eine Gewichtsmesseinrichtung und eine Füllstandsmesseinrichtung. Durch die vorliegende Erfindung können beide Messwerte über eine einzelne Messeinrichtung, die Distanzmesseinrichtung der Vorrichtung, und durch eine intelligente Auswertung, die Auswerteeinheit der Vorrichtung, ermittelt werden. Dabei wird lediglich als physikalisches Messprinzip eine Wegmessung verwendet. Grundlage dafür ist, dass der Behälter auf einem Federelement steht oder an einem Federelement aufgehängt ist. Das Gewicht des Behälters ändert den Federweg des Federelements. Die Vorrichtung ermittelt aus den Distanzen direkt der Füllstand und über Kenntnis der Federelementdaten das Gewicht. Der Füllstand lässt sich dabei aus der Differenz der ersten Distanz und der zweiten Distanz bei Kenntnis der Behälterhöhe ermitteln. Das Gewicht lässt sich durch Kenntnis der zweiten Distanz, einer optional durchgeführten Referenzmessung und/oder Federelementdaten berechnen. Letztlich wird über die Federstauchung oder Federlängung und die Federkennlinie das Gewicht ermittelt. Die Federstauchung oder Federlängung wird aus der zweiten Distanz und der Referenzmessung ermittelt. Insgesamt kann dadurch auf effiziente Weise eine verlässliche und genaue Messung des Füllstands und des Gewichts ermöglicht werden. Durch den Wegfall einer zweiten Messeinrichtung ergeben sich reduzierte Anschaffungs-, Betriebs- und Wartungskosten. Das ermittelte Gewicht und der ermittelte Füllstand können vorteilhaft in der Logistik von Behältern in der Abfallwirtschaft und/oder in der Recyclingwirtschaft als Trigger für die Abholung eingesetzt werden. Wird der Behälter beispielsweise mit Spänen als Füllgut überfüllt, würden die Späne herausfallen. Ist der Behälter beispielsweise zu schwer, könnte er evtl. nicht mehr transportiert werden. Durch den Trigger könnte diese Problematik vorteilhaft gelöst werden.The present invention is based on the finding that knowledge of the filling level and the weight is necessary for the smooth handling of containers in logistics. These two measured variables normally require two measuring devices, a weight measuring device and a level measuring device. With the present invention, both measured values can be determined via a single measuring device, the distance measuring device of the device, and by means of an intelligent evaluation, the evaluation unit of the device. A path measurement is used as the only physical measuring principle. The basis for this is that the container stands on a spring element or is suspended from a spring element. The weight of the container changes the deflection of the spring element. The device determines the fill level directly from the distances and, based on knowledge of the spring element data, the weight. The fill level can be determined from the difference between the first distance and the second distance if the height of the container is known. The weight can be calculated by knowing the second distance, an optionally performed reference measurement and/or spring element data. Ultimately, the weight is determined via the spring compression or spring elongation and the spring characteristic. The spring compression or spring elongation is determined from the second distance and the reference measurement. Overall, a reliable and precise measurement of the filling level and the weight can thereby be made possible in an efficient manner. The omission of a second measuring device results in reduced acquisition, operating and maintenance costs. The determined weight and the determined filling level can advantageously be used as a trigger for collection in the logistics of containers in waste management and/or in recycling management. For example, if the container is overfilled with shavings as filling material, the shavings would fall out. If the container is too heavy, for example, it might no longer be possible to transport it. This problem could be advantageously solved by the trigger.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Distanzmesseinrichtung weiterhin eingerichtet ist, um eine dritte Distanz zwischen einem Boden über dem der Behälter gelagert ist und der Distanzmesseinrichtung zu ermitteln, und wobei die Auswerteeinheit eingerichtet ist, um die dritte Distanz zur Ermittlung des Füllstands und/oder des Gewichts zu verwenden. Durch die Erfassung der dritten Distanz kann die Genauigkeit bei der Ermittlung des Füllstands und des Gewichts erhöht werden, da bei Kenntnis der dritten Distanz etwaige Fehler bei der Ermittlung der ersten Distanz und zweiten Distanz minimiert werden können.The device is preferably designed in such a way that the distance measuring device is also set up to determine a third distance between a floor above which the container is stored and the distance measuring device, and the evaluation unit is set up to determine the third distance to determine the fill level and/or or weight to use. By detecting the third distance, the accuracy in determining the filling level and the weight can be increased since any errors in determining the first distance and second distance can be minimized if the third distance is known.
Vorzugsweise ist Vorrichtung derart ausgeführt, dass die dritte Distanz mittelbar über eine Messung einer Distanz zwischen Distanzmesseinrichtung und einer Referenzstelle erfolgt, wobei die Referenzstelle erhöht über dem Boden angeordnet ist. Durch die Anordnung der Referenzstelle über dem Boden können Störeinflüsse (z.B. ungewollte Reflexionen) reduziert werden. Dies kann sich vorteilhaft auf die Messgenauigkeit auswirken. Die Referenzmessstelle kann dabei über einen Reflektor, beispielsweise einem Corner Reflektor, ausgeführt sein. Dies kann die Auswertung der Messsignale vereinfachen und die Genauigkeit erhöhen.The device is preferably designed in such a way that the third distance is measured indirectly by measuring a distance between the distance measuring device and a reference point, with the reference point being arranged elevated above the ground. By arranging the reference point above the ground, interference (eg unwanted reflections) can be reduced. This can have an advantageous effect on the measurement accuracy. In this case, the reference measuring point can be implemented via a reflector, for example a corner reflector. This can simplify the evaluation of the measurement signals and increase the accuracy.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die zweite Distanz eine Messung einer Distanz zwischen einem Reflektor, der am Behälter angeordnet ist, und der Distanzmesseinrichtung umfasst.The device is preferably designed in such a way that the second distance includes a measurement of a distance between a reflector, which is arranged on the container, and the distance measuring device.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Distanzmesseinrichtung einen ToF Sensor umfasst. Der ToF Sensor ist beispielsweise ein Infrarot Sensor oder ein PMD Sensor.The device is preferably designed in such a way that the distance measuring device comprises a ToF sensor. The ToF sensor is, for example, an infrared sensor or a PMD sensor.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Distanzmesseinrichtung mehrere ToF Sensoren zur Erfassung der ersten Distanz, der zweiten Distanz und der dritten Distanz umfasst, und/oder wobei die ToF Sensoren auf unterschiedlichen Messprinzipien basieren. Die Vielzahl der ToF Sensoren in Kombination mit unterschiedlichen Messprinzipien kann sich positiv auf die Genauigkeit auswirken. Die Vielzahl der ToF Sensoren sind jeweils unterschiedlich auf die jeweilige zu messende Distanz ausgerichtet. Dies kann sich positiv auf die Genauigkeit auswirken.The device is preferably designed in such a way that the distance measuring device comprises a plurality of ToF sensors for detecting the first distance, the second distance and the third distance, and/or the ToF sensors are based on different measuring principles. The large number of ToF sensors in combination with different measuring principles can have a positive effect on the accuracy. The large number of ToF sensors are each geared differently to the respective distance to be measured. This can have a positive effect on accuracy.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Distanzmesseinrichtung einen bildgebenden Sensor umfasst. Der bildgebende Sensor ist beispielsweise ein 3D Radar Sensor oder ein Lidar Sensor. Dies kann sich vorteilhaft auf die Genauigkeit bei der Ermittlung des Füllstands und des Gewichts auswirken.The device is preferably designed in such a way that the distance measuring device comprises an imaging sensor. The imaging sensor is, for example, a 3D radar sensor or a lidar sensor. This can have an advantageous effect on the accuracy when determining the filling level and the weight.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Auswerteeinheit weiterhin eingerichtet ist, um Gewichtsdaten des Behälters zu empfangen und aus den empfangenen Gewichtsdaten und der zweiten Distanz die Federelementdaten des federgelagerten Behälters zu korrigieren. Die Gewichtsdaten werden beispielsweise, nachdem der Behälter in einem anderen nachgeschalteten Prozessschritt gewogen wird, an die Vorrichtung direkt oder über eine Cloud an diese übertragen. In Kombination mit der zweiten Distanz kann die Vorrichtung so lernen, ob die Messung zum einen richtig ist und ggfs. Veränderungen der Federelementdaten (z.B. aufgrund von Verschleiß) korrigieren. Dies ermöglicht eine kontinuierliche Kalibrierung. Somit kann die Vorrichtung als selbstlernende Vorrichtung ausgestaltet sein. Dies kann sich positiv auf die Verlässlichkeit und Genauigkeit der Vorrichtung auswirken. Dies ermöglicht zudem eine einfache Inbetriebnahme, da eine spezielle Kenntnis des Federelementes nicht zwingend nötig ist.The device is preferably designed in such a way that the evaluation unit is also set up to receive weight data of the container and to correct the spring element data of the spring-loaded container from the received weight data and the second distance. For example, after the container has been weighed in another downstream process step, the weight data is transmitted to the device directly or to the device via a cloud. In combination with the second distance, the device can learn whether the measurement is correct and, if necessary, correct changes in the spring element data (e.g. due to wear). This enables continuous calibration. The device can thus be designed as a self-learning device. This can have a positive effect on the reliability and accuracy of the device. This also enables easy commissioning, since special knowledge of the spring element is not absolutely necessary.
Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart ausgeführt, dass die Distanzmesseinrichtung eingerichtet, um eine vierte Distanz zwischen einem Innenboden des federgelagerten Behälters im leeren Zustand und der Distanzmesseinrichtung zu erfassen und aus der vierten Distanz und der zweiten Distanz eine Behälterhöhe des federgelagerten Behälters abzuleiten. Die zweite Distanz ist dabei vorzugsweise eine Distanz zwischen einem oberen Behälterrand des federgelagerten Behälters und der Distanzmesseinrichtung. Durch die Erfassung der vierten Distanz kann die Vorrichtung unterschiedliche unbekannte Behältertypen lernen, da sie in der Lage ist die Behältergeometriedaten, hier die Behälterhöhe, selbst zu ermitteln bzw. zu lernen. Dadurch wird vorteilhafter die Flexibilität der Vorrichtung beim Einsatz neuer unbekannter Behältertypen, über die keine Kenntnis über ein Volumen, eine Form oder eine Höhe vorliegt, erhöht.The device is preferably designed such that the distance measuring device is set up to detect a fourth distance between an inner base of the spring-loaded container when empty and the distance measuring device and to derive a container height of the spring-loaded container from the fourth distance and the second distance. The second distance is preferably a distance between an upper container edge of the spring-loaded container and the distance measuring device. By detecting the fourth distance, the device can learn different, unknown container types, since it is able to determine or learn the container geometry data, here the container height, itself. This advantageously increases the flexibility of the device when using new, unknown container types for which there is no knowledge of a volume, a shape or a height.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein System zur Erfassung eines Füllstands eines Füllguts in einem federgelagerten Behälter und zur Erfassung eines Gewichts des federgelagerten Behälters, umfassend: eine oben näher beschriebene Vorrichtung; ein federgelagerter Behälter.Furthermore, the present invention relates to a system for detecting a filling level of a filling material in a spring-loaded container and for detecting a weight of the spring-loaded container, comprising: a device described in more detail above; a spring-loaded container.
Vorzugsweise ist das System derart ausgeführt, dass der federgelagerte Behälter einen Behälter umfasst, der stehend auf einem Federelement angeordnet ist.The system is preferably designed in such a way that the spring-loaded container comprises a container which is arranged standing on a spring element.
Vorzugsweise ist das System derart ausgeführt, dass der federgelagerte Behälter einen Behälter umfasst, der hängend an einem Federelement angeordnet ist. The system is preferably designed in such a way that the spring-loaded container comprises a container which is arranged hanging on a spring element.
Vorzugsweise umfasst das System weiter einen ersten Reflektor der an dem Behälter angeordnet ist und/oder einen zweiten Reflektor, der an einem Boden über dem der Behälter angeordnet ist, angeordnet ist.Preferably, the system further comprises a first reflector arranged on the container and/or a second reflector arranged on a floor above which the container is arranged.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines ToF Sensors in einer oben näher beschriebenen Vorrichtung oder in einem oben näher beschriebenen System.Furthermore, the present invention relates to the use of a ToF sensor in a device described in more detail above or in a system described in more detail above.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines bildgebenden Sensors in einer oben näher beschriebenen Vorrichtung oder in einem oben näher beschriebenen System.Furthermore, the present invention relates to the use of an imaging sensor in a device described in more detail above or in a system described in more detail above.
Beschreibung der bevorzugten AusführungsformenDescription of the Preferred Embodiments
Nachfolgend wird eine detaillierte Beschreibung der Figuren gegeben, darin zeigt
-
1 eine schematische Teilansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; -
2 eine schematische Teilansicht einer ersten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems; und -
3 eine schematische Teilansicht einer zweiten bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems.
-
1 a schematic partial view of a first preferred embodiment of a device according to the invention; -
2 a schematic partial view of a first preferred embodiment of a system according to the invention; and -
3 a schematic partial view of a second preferred embodiment of a system according to the invention.
Die vorliegende Erfindung ist dabei allerdings nicht auf die vorhergehenden bevorzugten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange sie vom Gegenstand der folgenden Ansprüche umfasst ist. Ergänzend wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „umfassend“ und „aufweisend“ keine anderen Elemente oder Schritte ausschließen und die unbestimmten Artikel „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Darüber hinaus ist der Begriff der Einheit breit zu verstehen, insbesondere ist dieser Begriff nicht dahingehend zu verstehen, dass die jeweiligen Einheiten als integrale Bauteile ausgebildet sein müssen. Auch können die jeweiligen Einheiten auch unterschiedlich positioniert werden. Schließlich können auch unterschiedliche Einheiten in einer Baugruppe zusammengeführt sein. Ferner wird darauf hingewiesen, dass Merkmale oder Schritte, die mit Verweis auf eines der obigen Ausführungsbeispiele beschrieben worden sind, auch in Kombination mit anderen Merkmalen oder Schritten anderer oben beschriebener Ausführungsbeispiele verwendet werden können.However, the present invention is not limited to the preceding preferred exemplary embodiments, as long as it is covered by the subject matter of the following claims. In addition, it is pointed out that the terms "comprising" and "having" do not exclude other elements or steps and the indefinite articles "a" or "a" do not exclude a plurality. In addition, the concept of unity to be understood broadly, in particular this term should not be understood to mean that the respective units must be designed as integral components. The respective units can also be positioned differently. Finally, different units can also be combined in one assembly. Furthermore, it is pointed out that features or steps that have been described with reference to one of the above exemplary embodiments can also be used in combination with other features or steps of other exemplary embodiments described above.
BezugszeichenlisteReference List
- 10, 2310, 23
- Vorrichtungcontraption
- 11, 21, 5311, 21, 53
- Distanzmesseinrichtungdistance measuring device
- 12, 22, 5412, 22, 54
- Auswerteeinheitevaluation unit
- 20, 5020, 50
- Systemsystem
- 2424
- Füllstandlevel
- 25, 5125, 51
- federgelagerter Behälterspring-loaded container
- 2626
- Oberfläche Füllgutsurface of filling material
- 2727
- erste Distanzfirst distance
- 2828
- zweite Distanzsecond distance
- 2929
- vierte Distanz bzw. Behälterhöhefourth distance or container height
- 3030
- dritte Distanzthird distance
- 31, 5231, 52
- Federelementspring element
- 3232
- erster Reflektorfirst reflector
- 3333
- zweiter Reflektorsecond reflector
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021213847.0A DE102021213847A1 (en) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | Device for measuring weight |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102021213847.0A DE102021213847A1 (en) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | Device for measuring weight |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102021213847A1 true DE102021213847A1 (en) | 2023-06-07 |
Family
ID=86381940
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102021213847.0A Pending DE102021213847A1 (en) | 2021-12-06 | 2021-12-06 | Device for measuring weight |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102021213847A1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102730166A (en) | 2012-06-13 | 2012-10-17 | 深圳丰泽合创光电科技有限公司 | Automatic draught monitoring system and method for river vessels |
-
2021
- 2021-12-06 DE DE102021213847.0A patent/DE102021213847A1/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102730166A (en) | 2012-06-13 | 2012-10-17 | 深圳丰泽合创光电科技有限公司 | Automatic draught monitoring system and method for river vessels |
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