DE202004015264U1 - Determination of the position coordinates and or dimensions of support surfaces for goods, using an arrangement with upper light source and lower imaging arrangement and an intermediate, at least partially transparent, support film - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung von Lagekoordinaten und/oder Abmessungen von Auflageflächen von Stückgütern, wobei die Lagekoordinaten bzw. Abmessungen mit einer vorgegebenen Mindestauflösung erfaßt werden sollen.The The invention relates to a device for detecting position coordinates and / or dimensions of the contact surfaces of piece goods, the position coordinates or dimensions are recorded with a predetermined minimum resolution should.
Derartige
Einrichtungen werden beispielsweise bei automatisierten Stückgutlagern
und dort insbesondere beim Einlagern von Stückgütern verwendet. Beispielsweise
ist in der Patentschrift
Bei der bekannten Erfassungseinrichtung wird jedoch der Weg des Lichtes beim Durchtritt durch die Auflage derart durch die optischen Eigenschaften des Materials der Auflage beeinflußt, daß es zu optischem Strahlversatz kommt. Dieser Strahlversatz ist in der Erfassung und Auswertung der Bildinformationen zu berücksichtigen und erfordert eine komplexe Auswertung und definierte und unveränderliche Positionen der Lichtquelle und der Kamera. Aber selbst unter diesen Voraussetzun gen kann das Erfassungsverfahren oft nicht mit der gewünschten Genauigkeit ausgeführt werden. Eine ungenauere Erfassung der Lagekoordinaten der Stückgüter bedingt wiederum eine größere Toleranz der gesteuerten Greifeinrichtung und führt unter anderem zu einer Beeinträchtigung der Geschwindigkeit der Einlagerung.at the known detection device, however, is the path of light when passing through the support such by the optical properties the material of the pad influences that it leads to optical beam displacement comes. This beam offset is in the acquisition and evaluation the image information to take into account and requires a complex evaluation and defined and unchangeable Positions of the light source and the camera. But even among these The acquisition process can often not meet the required accuracy accomplished become. An inaccurate recording of the position coordinates of the piece goods is necessary again a greater tolerance the controlled gripping device and leads among other things to an impairment the speed of storage.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zu schaffen, die eine genauere Erfassung von Lagekoordinaten und/oder Abmessungen von Auflageflächen von Stückgütern ermöglicht und gleichzeitig einen robusten und einfachen Aufbau bietet.task The invention is to provide a device that is more accurate Detection of position coordinates and / or dimensions of contact surfaces of General cargo enables and offers a robust and simple structure at the same time.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This The object is achieved by a Device with the features of claim 1 solved.
Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ist die Lichtquelle so ausgebildet und angeordnet, daß Licht von der Lichtquelle auf die gesamte Oberseite des durch die Bildaufnahmeeinrichtung erfaßten Bildbereichs der Auflage mit Ausnahme der Auflageflächen der Stückgüter direkt oder indirekt auftrifft. Die Auflage der erfindungsgemäßen Einrichtung ist für das Licht aus der Lichtquelle wenigstens teilweise durchlässig, wobei durch die Auflage durchtretendes Licht an der Auflage wenigstens teilweise diffus gestreut wird. Die Auflage ist so ausgebildet, daß ihre Dicke geringer als die vorgegebene Mindestauflösung ist.at the device according to the invention the light source is designed and arranged so that light from the light source to the entire top of the through the image pickup device detected Image area of the edition with the exception of the contact surfaces of the General cargo directly or hits indirectly. The edition of the device according to the invention is for that Light from the light source is at least partially transparent, whereby light passing through the support at least on the support is partially diffused. The edition is designed that their thickness is less than the specified minimum resolution.
Erfindungsgemäß kann als Lichtquelle eine Punktlichtquelle vorgesehen sein, deren Licht durch Reflektor- oder Diffusorflächen oder Reflektor- oder Diffusorkörper auf den Bildbereich der Auflage reflektiert bzw. gestreut wird. Es kann auch eine "flächige" Lichtquelle verwendet werden, wie sie zum Beispiel durch eine Anordnung von Leuchtstoffröhren mit einem vorgesetzten Diffusor gebildet wird. Eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bildbereichs der Auflage ist zwar erstrebenswert, aufgrund der besonders vorteilhaften Abbildungseigenschaften der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht zwingend erforderlich. Es ist lediglich sicherzustellen, daß bei nahezu allen auftretenden Anordnungen der Stückgüter auf der Auflage in jedem Bereich des Bildbereichs der Auflage (mit Ausnahme der durch die Stückgüter-Auflageflächen bedeckten Flächen) ei ne Mindest-Beleuchtungsstärke vorhanden ist, also z.B. keine Kernschatten auftreten.According to the invention can as A point light source can be provided, the light of which is reflected by reflector or diffuser surfaces or reflector or diffuser body is reflected or scattered on the image area of the edition. A "flat" light source can also be used be, for example, by using an arrangement of fluorescent tubes a superior diffuser is formed. Even illumination the image area of the edition is desirable because of the particularly advantageous imaging properties of the device according to the invention not mandatory. You just have to make sure that at almost all occurring arrangements of the piece goods on the edition in each Area of the image area of the edition (with the exception of General cargo contact areas covered surfaces) a minimum illuminance is present, e.g. no umbra appear.
Unter einer diffusen Streuung soll hier eine Lichtstreuung ohne Vorzugsrichtung verstanden werden. Die diffuse Streuung des Lichtes an oder in der Auflage verhindert, daß es zu einem systematischen Abbildungs- bzw. Erfassungsfehler der Lagekoordinaten kommt. Die Auflage ist von geringerer Dicke als die vorgegebene Mindestauflösung der Einrichtung; vorzugsweise ist die Dicke geringer als ¼ der Mindestauflösung. Ein Teil des in die Auflage eintretenden Lichtes wird somit gestreut und legt aufgrund der Dicke der Auflage nur einen geringen Weg in der Auflage zurück. Die Streuwirkung der Auflage in Wirkungskombination mit der optischen Teildurchlässigkeit gewährleistet, daß auf der der Kamera zugewandten Seite der Auflage durch die gestreute Lichtstrahlung ein kontrastreiches Bild der aufliegenden Stückgüter gebildet wird. Durch die diffuse Streuung wird hierbei quasi in der Auflage ein selbststrahlendes Bild erzeugt, statt – wie z.B. bei einer klaren Glasscheibe – das Licht einer Abbildung durch die Auflage hindurchzuleiten. Je nach Intensität des auftreffenden Lichtes geht von jedem Streuzentrum der Auflage eine entsprechende Lichtintensität aus.Under Diffuse scattering here is intended to be light scattering without a preferred direction be understood. The diffuse scattering of light on or in the support prevents it to a systematic mapping or detection error of the position coordinates comes. The edition is less thick than the given one minimum resolution the facility; preferably the thickness is less than 1/4 of the minimum resolution. On Part of the light entering the edition is thus scattered and due to the thickness of the edition only a small way in the edition back. The scattering effect of the overlay in combination with the optical Part permeability guaranteed that on the side of the edition facing the camera by the scattered Light radiation forms a high-contrast image of the piece goods lying on top becomes. Due to the diffuse scattering, it is quasi in the edition creates a self-radiating image instead of - as e.g. with a clear glass pane - the light to pass an image through the edition. Depending on the intensity of the incident There is a corresponding light from each scatter center of the edition Light intensity out.
Vorzugsweise besteht die Auflage zumindest im Bildbereich aus einer gespannten Folie oder aus einem gespannten Tuch. Das Folienmaterial oder das Tuchmaterial sind so zu wählen, daß das Gewicht der Stückgüter problemlos von dem Material der Auflage getragen werden kann, ohne daß es zu einer plastischen Verformung oder Beschädigung kommt. Die meisten in Frage kommenden Folien- oder Tuchmaterialien streuen das durchtretende Licht ohne weitere Maßnahmen oder Bearbeitungsschritte diffus. Insbesondere sind bei gewählter Materialdicke durchscheinende Materialien für die Auflage geeignet. Die Auflage ist durch Befestigungsmittel im Randbereich der Auflage derart gespannt, daß die aufliegenden Stückgüter unabhängig von dem Ort ihrer Auflage (mittig oder im Randbereich der Auflage) eine vernachlässigbare elastische Verformung der Auflage bewirken. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß die Ebene der Auflage unverändert bleibt, wie es für die Steuerung der Greifeinrichtung angestrebt ist.The support preferably consists of a stretched film or of at least in the image area a stretched cloth. The film material or the cloth material are to be chosen so that the weight of the piece goods can easily be borne by the material of the support, without causing plastic deformation or damage. Most of the foil or cloth materials in question diffuse the light passing through without further measures or processing steps. Translucent materials are particularly suitable for the support when the material thickness is selected. The support is stretched by fastening means in the edge area of the support such that the piece goods lying on it cause a negligible elastic deformation of the support regardless of the location of their support (in the center or in the edge area of the support). In this way it is ensured that the level of the support remains unchanged, as is intended for the control of the gripping device.
Als Folie soll in diesem Zusammenhang jedes faserlose und flexible Material angesehen werden. Als Tuch ist jedes gewebte, geflochtene oder andersartig gewirkte Material mit Einzelfasern zu verstehen.As In this context, film is intended to be any fiberless and flexible material be considered. As a cloth, each is woven, braided or different to understand knitted material with single fibers.
Es ist besonders vorteilhaft, wenn das Tuch auf einem Rahmen befestigt ist, nach der Befestigung durch eine Wärmebehandlung geschrumpft und so auf dem Rahmen gespannt ist.It is particularly advantageous if the cloth is attached to a frame is shrunk after attachment by heat treatment and so stretched on the frame.
Aufgrund der spannungsarmen Befestigung des Tuches auf einem Rahmen ist einfache Montage und gleichmäßige Spannung der Auflage möglich. Außerdem kann die Spannkraft des Tuches in dem Rahmen durch die Wärmebehandlung derart beeinflußt werden, daß gegebenenfalls nachträglich die Spannung der Auflage erhöht werden kann, sofern sich die Spannung der Auflage als unzureichend erweist. Ferner ist ein Austausch oder ein Ersatz der Auflage in einer bereits montierten Einrichtung, die beispielsweise in einem Stückgutlager eingesetzt ist, besonders einfach. Es ist ebenfalls möglich eine Folie auf einem Rahmen zu befestigen und durch eine Wärmebehandlung in der beschriebenen Weise zu spannen.by virtue of the tension-free attachment of the fabric to a frame is easy Assembly and even tension of the edition possible. Besides, can the elasticity of the fabric in the frame due to the heat treatment so influenced be that if necessary later the tension of the edition increases can be provided the tension of the edition is insufficient proves. Furthermore, an exchange or replacement of the edition is in an already assembled device, for example in a goods storage is used, particularly simple. It is also possible Film to attach to a frame and by heat treatment to tension in the manner described.
Es ist vorteilhaft, wenn die Lichtquelle aus einer oder mehreren in einer Ebene oberhalb der Auflage angeordneten Leuchtstoffröhren gebildet ist, wobei der Abstand der Ebene von der Auflage größer als die maximale Höhe der aufliegenden Stückgüter, vorzugsweise größer als das 1,5-fache der Maximalhöhe ist.It is advantageous if the light source consists of one or more in Fluorescent tubes arranged at a level above the support is, the distance of the plane from the support is greater than the maximum height of the general cargo, preferably larger than 1.5 times the maximum height is.
Die Leuchtmittel der Lichtquelle sind besonders preiswert und sparsam im Betrieb. Durch eine entsprechende Anordnung der Leuchtstoffröhren in einer Ebene ist eine gleichmäßige Ausleuchtung des Bildbereiches gewährleistet, allerdings kann die Ebene der Leuchtstoffröhren auch gegen die Ebene der Auflage geneigt sein. Der Abstand der Ebene der Leuchtmittel von der Auflage läßt genügend Raum für die Förderung der Stückgüter auf die Auflage und für die Anordnung einer Greifereinrichtung. Die Einrichtung ist ferner wegen der Verwendung mehrerer Leuchtmittel auch bei Ausfall eines Leuchtmittels noch betriebsfähig.The Illuminants of the light source are particularly inexpensive and economical operational. By an appropriate arrangement of the fluorescent tubes in one Level is an even illumination of the image area guaranteed however, the level of the fluorescent tubes can also be against the level of the support be inclined. The distance between the level of the illuminants and the support leaves enough space for the advancement of general cargo the edition and for the Arrangement of a gripper device. The establishment is also due the use of multiple lamps even if one lamp fails operational.
Vorzugsweise ist der Abstand der Bildaufnahmeeinrichtung von der Unterseite der Auflage größer als die größte Abmessung des Bildbereiches.Preferably is the distance of the image recording device from the underside of the Edition larger than the largest dimension of the image area.
Durch eine derartige Ausbildung der Einrichtung wird gewährleistet, daß diffus gestreutes Licht von der Auflage die Bildaufnahmeeinrichtung von allen Bereichen des Bildbereichs der Auflage mit etwa gleicher Intensität erreicht, da die Winkelabhängigkeit der vom Licht bis zu Aufnahmeeinrichtung zurückgelegten Strecke unter der Auflage verringert wird und alle Lichtstrecken in der gleichen Größenordnung liegen. Es kommt daher nicht zu einer "scheinbaren Aufhellung" einzelner besonders naheliegender Bereiche der Auflage, von denen Streustrahlung auf besonders kurzen Lichtwegen zu der Aufnahmeeinrichtung gelangt. Ferner stellt der Abstand der Aufnahmeeinrichtung sicher, daß es nicht zu starken Verzerrungen der optischen Aufnahmen kommt, die z.B. durch Weitwinkelobjektive oder spitze Aufnahmewinkel (Aufnahme sehr schräg zur Auflage schauend) hervorgerufen werden.By Such training of the facility is guaranteed that diffuse Scattered light from the support of the imaging device all areas of the image area of the edition are reached with approximately the same intensity, because the angle dependency the distance traveled by the light to the recording device under the Edition is reduced and all light stretches in the same order of magnitude lie. There is therefore no particular "apparent brightening" of individuals obvious areas of the edition, of which scattered radiation particularly short light paths to the receiving device. Furthermore, the distance of the receiving device ensures that it is not too strong distortions of the optical recordings, which e.g. by Wide-angle lenses or acute shooting angles (shooting very oblique to the support looking).
Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Wie
in
Oberhalb
der Anordnung von Leuchtstoffröhren
Eine
Förderrutsche
Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. Beispielsweise ist die erfindungsgemäße Einrichtung mit beliebigen Fördervorrichtungen kombinierbar, welche die Stückgüter auf die Auflagefläche befördern. Die Greifeinrichtung kann ein beliebiger in der Technik bekannter Greifer sein, wie zum Beispiel ein Klemmbackengreifer oder ein Sauggreifer. Ferner kann als Lichtquelle jede übliche Lichtquelle verwendet werden, jedoch kann es sich auch anbieten, eine in ihrer Lichtabstrahlung an das Material der Auflage angepaßte Licht quelle zu verwenden. Zum Beispiel kann ein Auflagematerial verwendet werden, das im Bereich des Umgebungslichts stark absorbiert, die Abstrahlung der Lichtquelle jedoch durchläßt.in the Numerous modifications are possible within the scope of the invention. For example is the device according to the invention with any conveyor devices combinable, which the general cargo on the bearing surface transport. The gripping device can be any one known in the art Be a gripper, such as a jaw gripper or a suction gripper. Furthermore, any conventional light source can be used as the light source be, but it can also offer, one in their light emission to use light adapted to the material of the edition. For example, a pad material can be used that is in the range of the ambient light is strongly absorbed, the radiation from the light source however lets through.
Claims (9)
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DE200420015264 DE202004015264U1 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Determination of the position coordinates and or dimensions of support surfaces for goods, using an arrangement with upper light source and lower imaging arrangement and an intermediate, at least partially transparent, support film |
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DE200420015264 DE202004015264U1 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Determination of the position coordinates and or dimensions of support surfaces for goods, using an arrangement with upper light source and lower imaging arrangement and an intermediate, at least partially transparent, support film |
Publications (1)
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DE202004015264U1 true DE202004015264U1 (en) | 2004-11-25 |
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ID=33483718
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DE200420015264 Expired - Lifetime DE202004015264U1 (en) | 2004-09-29 | 2004-09-29 | Determination of the position coordinates and or dimensions of support surfaces for goods, using an arrangement with upper light source and lower imaging arrangement and an intermediate, at least partially transparent, support film |
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2004
- 2004-09-29 DE DE200420015264 patent/DE202004015264U1/en not_active Expired - Lifetime
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20041230 |
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R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20071011 |
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R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: ROWA AUTOMATISIERUNGSSYSTEME GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: ROWA AUTOMATISIERUNGSSYSTEME GMBH & CO. KG, 53539 KELBERG, DE Effective date: 20090305 |
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R151 | Term of protection extended to 8 years |
Effective date: 20101021 |
|
R152 | Term of protection extended to 10 years | ||
R152 | Term of protection extended to 10 years |
Effective date: 20121005 |
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R071 | Expiry of right | ||
R071 | Expiry of right |