DE202008018457U1 - Sensoranordnung - Google Patents

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DE202008018457U1 DE200820018457 DE202008018457U DE202008018457U1 DE 202008018457 U1 DE202008018457 U1 DE 202008018457U1 DE 200820018457 DE200820018457 DE 200820018457 DE 202008018457 U DE202008018457 U DE 202008018457U DE 202008018457 U1 DE202008018457 U1 DE 202008018457U1
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers

Abstract

Sensoranordnung umfassend eine Anzahl von Sensorachsen, entlang derer von Sendern emittierte Sendelichtstrahlen geführt sind, wobei mit den Sensorachsen in einer Objektbewegungsrichtung bewegte Objekte erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensorachsen vorgesehen sind, welche in Objektbewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind und quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufen, dass wenigstens eine weitere Sensorachse vorgesehen ist, die in einem Neigungswinkel zu den ersten Sensorachsen verläuft, und dass in einer Auswerteeinheit (8) aus mit den Sensorachsen genierten Signalen ein Objektfeststellungssignal generiert wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Sensoranordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Derartige, mehrere Sensorachsen umfassende Sensoranordnungen werden beispielsweise zur Detektion von Objekten, die auf Transportbändern gefördert werden, eingesetzt. Zur Ausbildung der Sensorachsen können Lichtschranken und dergleichen eingesetzt werden, wobei die Strahlachsen der von den Sendern der Lichtschranken emittierten Sendelichtstrahlen parallel zueinander und quer zur Objektbewegungsrichtung der Objekte auf dem Transportband verlaufen.
  • Mit derartigen Sensoranordnungen kann zeit- und ortsaufgelöst eine Anwesenheitskontrolle von Objekten durchgeführt werden, indem abgeprüft wird, zu welchen Zeiten die einzelnen Lichtschranken unterbrochen werden. Aus der Länge der Unterbrechung einer Lichtschranke kann bei bekannter Objektgeschwindigkeit die Länge des Objekts in Objektbewegungsrichtung bestimmt werden.
  • Jedoch ist es nicht möglich, mit derartigen Sensoranordnungen weitere Objektgeometriedaten oder Objektkonturen zu bestimmen.
  • Hierzu werden bisher Kamerasysteme eingesetzt. In dem genannten Beispiel des Transports von Objekten auf Transportbändern wird hierzu üblicherweise eine Kamera oberhalb des Transportbands platziert, so dass auf dem Transportband geförderte Objekte von oben mit der Kamera erfasst werden.
  • Nachteilig hierbei ist jedoch, dass derartige Kamerasysteme teuer sind. Zudem müssen zur Bildauswertung aufwändige Bildverarbeitungsverfahren eingesetzt werden, bei welchen große Datenmengen verarbeitet werden müssen. Infolge der hierbei anfallenden großen Rechenzeiten im Bildverarbeitungssystem können nur langsam bewegte Objekte mit derartigen Kamerasystemen detektiert werden.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sensoranordnung bereitzustellen, mittels derer schnell und mit geringem Aufwand Geometriedaten von Objekten ermittelt werden können.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen. Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die erfindungsgemäße Sensoranordnung umfasst eine Anzahl von Sensorachsen, entlang derer von Sendern emittierte Sendelichtstrahlen geführt sind. Mit den Sensorachsen werden in einer Objektbewegungsrichtung bewegte Objekte erfasst. Zwei Sensorachsen sind vorgesehen, welche in Objektbewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind und quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufen. Wenigstens eine weitere Sensorachse ist vorgesehen, die in einem Neigungswinkel zu den ersten Sensorachsen verläuft. In einer Auswerteeinheit wird aus mit den Sensorachsen genierten Signalen ein Objektfeststellungssignal generiert.
  • Die erfindungsgemäße Sensoranordnung weist im einfachsten Fall nur drei Sensorachsen auf, welche jeweils von Einzelsensoren wie Lichtschranken, Reflexionslichtschranken, Lichttastern und/oder Distanzsensoren gebildet sein können.
  • Die erfindungsgemäße Sensoranordnung weist damit einen sehr einfachen Aufbau auf und ist entsprechend kostengünstig herstellbar.
  • Das Funktionsprinzip der erfindungsgemäßen Sensoranordnung besteht darin, dass mit zwei quer zur Objektbewegungsrichtung orientierten Sensorachsen das Objekt mit diesen nacheinander von der Seite erfasst wird. Die dabei erhaltenen Signale geben eine Information über die Objektgeschwindigkeit sowie die Länge des Objekts in Bewegungsrichtung. Erfindungsgemäß werden Signale dieser Sensorachse mit den Signalen einer weiteren Sensorachse verknüpft, wobei diese Sensorachse in einem Neigungswinkel zu den anderen Sensorachsen verläuft. Durch diese Neigung der Sensorachse ist gewährleistet, dass mehrere Seitenflächen des Objekts bei Passieren der Sensoranordnung detektiert werden. Durch eine zeitaufgelöste Auswertung der Signale der Sensorachse können somit Informationen über die Objektgeometrie gewonnen werden. Insbesondere werden dadurch Objektkonturdaten ermittelt, die als Objektfeststellungssignale ausgegeben werden.
  • Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass zur Bildung der Sensorachsen einfache Einzelsensoren verwendet werden können. Dadurch wird nicht nur eine kostengünstige Ausbildung der Sensoranordnung möglich. Vielmehr ist auch vorteilhaft, dass diese Sensoren nur geringe Datenmengen generieren, die in der Auswerteeinheit schnell, das heißt ohne großen Rechenzeitaufwand ausgewertet werden können. Demzufolge können mit der erfindungsgemäßen Sensoranordnung auch schnell bewegte Objekte sicher erfasst werden.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist zur Ausbildung der Sensorachsen eine Lichtschrankenanordnung mit zwei Sendelichtstrahlen emittierenden Sendern und zwei Empfängern vorgesehen, wobei bei freiem Strahlengang der Lichtschrankenanordnung die Sendelichtstrahlen des ersten Senders auf beide Empfänger geführt sind und so zwei erste Sensorachsen bilden. Die Sendelichtstrahlen des zweiten Senders sind auf beide Empfänger geführt und bilden so zwei weitere Sensorachsen.
  • Bei dieser Ausführungsform sind die Sendelichtstrahlen der Sender so aufgeweitet, dass diese auf beide Empfänger treffen, so dass dadurch die Sendelichtstrahlen jedes Senders zwei Sensorachsen bilden. Damit kann mit besonders geringem Aufwand die zur Objekterfassung benötigte Anzahl von Sensorachsen generiert werden.
  • Eine Erweiterung dieser Ausführungsform sieht vor, dass zur Ausbildung der Sensorachsen eine Lichtschrankenanordnung mit einer Reihenanordnung von mehr als zwei Sendern und einer Reihenanordnung von mehr als zwei Empfängern angeordnet ist. Jeweils ein Sender und ein zugeordneter Empfänger sind beidseits des zu erfassenden Objekts gegenüberliegend angeordnet und bei freiem Strahlengang zur Bildung mehrerer Sensorachsen sind die Sendelichtstrahlen eines Senders auf den zugeordneten sowie auf den oder die benachbarten Empfänger geführt. Auch hier ist vorteilhaft, dass mit den Sendelichtstrahlen eines Senders mehrere Strahlachsen gebildet werden können.
  • Um gegenseitige Beeinflussungen zu vermeiden, werden die Sender der Sensoranordnung einzeln nacheinander aktiviert.
  • Generell können zur Ausbildung der Sensorachsen ein Sender und diesem nachgeordnete Umlenkmittel vorgesehen sein. Die vom Sender emittierten Sendelichtstrahlen sind mittels der Umlenkmittel entlang der unterschiedlichen Sensorachse geführt.
  • Als erstes Umlenkmittel ist eine Ablenkeinheit vorgesehen, mittels derer die Sendelichtstrahlen periodisch in einem vorgegebenen Winkelbereich abgelenkt werden. Als zweites Umlenkmittel ist wenigstens ein der Ablenkeinheit nachgeordneter Umlenkspiegel vorgesehen.
  • Besonders vorteilhaft sind der Ablenkeinheit zwei Umlenkspiegel nachgeordnet, wobei die über die Umlenkspiegel geführten Sendelichtstrahlen die quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufen, mit welchen parallel laufende Sensorachsen generiert werden.
  • Diese Variante hat den Vorteil, dass zur Ausbildung der Sensoranordnung nur ein aktives optisches Element, das heißt ein Sender, benötigt wird um die entlang der Sensorachse geführten Sendelichtstrahlen zu erzeugen.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung zur Bildung der quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufenden Sensorachse sind zwei beidseits eines zu detektierenden Objekts angeordnete Distanzsensoren vorgesehen. Oberhalb eines zu detektierenden Objekts ist ein dritter Distanzsensor zur Ausbildung einer in vertikaler Richtung verlaufenden Sensorachse vorgesehen. Diese Sensoranordnung ermöglicht mit äußerst geringem konstruktivem Aufwand eine Volumenbestimmung von Objekten.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
  • 1: Blockschaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung zur Erfassung von bewegten Objekten auf einem Transportband.
  • 2: Perspektivische Darstellung der Anordnung gemäß 1.
  • 3a–c: Schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Sensoranordnung bei unterschiedlichen Objektpositionen.
  • 4: Zeitdiagramme von Signalen der Sensorkomponenten der Sensoranordnung gemäß 3a–c.
  • 5a: Schematische Darstellung einer weiteren Sensoranordnung.
  • 5b: Ort-Zeit-Diagramm für die Signalauswertung der Signale der Sensoranordnung gemäß 5a.
  • 6: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
  • 7: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
  • 8a: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
  • 8b: Erweiterung der Ausführungsform gemäß 8a.
  • 9: Weitere Ausführungsform einer Sensoranordnung.
  • 10: Draufsicht auf die Sensoranordnung gemäß 9.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Sensoranordnung 1 zur Objektdetektion. Die Sensoranordnung 1 umfasst drei separate Sender 2a, 2b, 2c, welche jeweils Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c in Form von Sendelichtimpulsen emittieren. Allen drei Sendern 2a, 2b, 2c ist ein gemeinsamer Empfangslichtstrahlen 4 empfangender Empfänger 5 zugeordnet. Alternativ kann jedem Sender 2a, 2b, 2c ein Empfänger 5 zugeordnet sein. Mit diesen Sensorkomponenten wird ein mit einer Objektgeschwindigkeit bewegtes Objekt 6 erkannt. Die Bewegungsrichtung des Objekts 6 ist mit einem Pfeil bezeichnet. Im vorliegenden Fall wird das Objekt 6 auf einem Transportband 7 gefördert.
  • Die Strahlachsen der Sender 2a–c definieren drei räumlich getrennte, senkrecht zur Bewegungsrichtung des Objekts 6 orientierte Sensorachsen. Mit diesen Sensorachsen wird das mit der Objektgeschwindigkeit bewegte Objekt 6 zeitlich nacheinander detektiert. 2 zeigt die Anordnung gemäß 1 in einer perspektivischen Darstellung.
  • Die Anordnung der Sender 2a2c und die Auswertung der Empfangssignale erfolgt in einer Auswerteeinheit 8. In Abhängigkeit der Empfangssignale der Empfänger 5 wird ein Objektfeststellungssignal generiert, welches über einen Ausgang 9 ausgegeben wird. Eine Schnittstelle 10 dient zur Eingabe von Parameterwerten.
  • Die Sendelichtstrahlen 3a–c sind in einer horizontalen Ebene geführt und treffen von der Seite auf das vorbei bewegte Objekt 6. Wie aus 1 ersichtlich, verlaufen die ersten beiden Sensorachsen, das heißt die Strahlachsen der Sendelichtstrahlen 3a, 3b parallel in Abstand zueinander und quer zur Objektbewegungsrichtung. Dagegen verläuft die Strahlachse der Sendelichtstrahlen 3c schräg, das heißt in einem Neigungswinkel zu den Strahlachsen der Sendelichtstrahlen 3a, 3b. Um eine gegenseitige Beeinflussung der Sensorachsen zu vermeiden, werden die Sender 2a2c einzeln nacheinander aktiviert. Die Objekterkennung erfolgt generell dadurch, dass bei Aktivierung eines der Sender 3a3c das Empfangssignal am Empfänger 5 registriert und in der Auswerteeinheit 8 mit einem Schwellwert bewertet wird.
  • Durch die Auswertung der zeitlichen Verläufe der mit den drei Sensorachsen generierten Signale werden Geometriedaten des zu detektierenden Objekts 6, insbesondere Objektkonturdaten gewonnen, die als Objektfeststellungssignal über den Ausgang ausgegeben werden.
  • Die Auswertung der Signale der Sensorachse der Sensoranordnung 1 gemäß 1 und 2 erfolgt derart, dass aus der zeitlichen Folge, mit welcher mit den Sendelichtstrahlen 3a, 3b das Objekt 6 detektiert wird, die Objektgeschwindigkeit berechnet wird. Zusammen mit der Verweildauer des Objekts 6 im Strahlengang der Sendelichtstrahlen 3a3c ergibt sich die Objektlänge in x-Richtung. Die Sendelichtstrahlen 3c sind schräg auf das Objekt 6 geführt, so dass mit diesen nicht nur die der Sensoranordnung 1 zugewandte Seitenfläche sondern auch die Frontseite des Objekts 6 erfasst wird. Dabei treffen die Sendelichtstrahlen 3c bei Bewegung des Objekts 6 in der Objektbewegungsrichtung zunächst auf die in Objektbewegungsrichtung gesehen rechte Seitenkante der Frontseite, werden dann über die Frontseite und Seitenfläche geführt und bis die Sendelichtstrahlen 3a3c auf die in Objektbewegungsrichtung gesehen hintere linke Seitenkante des Objekts 6 treffen. Dann trifft das Objekt 6 aus dem Strahlengang der Sendelichtstrahlen 3c aus.
  • Aus den Zeiten, innerhalb derer das Objekt 6 mit den Sendelichtstrahlen 3a3c erfasst wird, kann somit nicht nur die Länge des Objekts 6 in x-Richtung sondern auch dessen Breite in z-Richtung bestimmt werden.
  • Die 3a3c zeigen ein weiteres Beispiel einer Sensoranordnung 1, mit welcher ein Objekt 6, das in einer mit dem Pfeil gekennzeichneten Objektbewegungsrichtung bewegt wird, erfasst wird.
  • Diese Sensoranordnung 1 umfasst zwei Einweglichtschranken, wobei jede dieser Einweglichtschranken einen Sender 2a, 2b und einen Empfänger 5a, 5b aufweist. Jedem Sender 2a, 2b ist ein Empfänger 5a, 5b gegenüberliegend angeordnet, wobei der Sender 2a, 2b und der Empfänger 5a, 5b beidseits des zu erfassenden Objekts 6 liegen.
  • Die beiden Sender 2a, 2b emittieren Sendelichtstrahlen 3a, 3b in Form von stark divergierenden Sendelichtbündeln, so dass diese bei freiem Strahlengang jeweils auf beide Empfänger 5a, 5b treffen. Dadurch werden, wie aus 3a ersichtlich, insgesamt vier Sensorachsen gebildet. Dabei definieren die Sendelichtstrahlen 3a', 3a'' als Teilstrahlen des Sendelichts des ersten Senders 2a die ersten beiden Sensorachsen, wobei die Sendelichtstrahlen 3a' den Anteil des auf den ersten Empfänger 5a und die Sendelichtstrahlen 3a'' den Anteil des auf den zweiten Empfänger 5b geführten Sendelichts bilden. Entsprechend bilden die Sendelichtstrahlen 3b'', die als Anteil des Sendelichts des zweiten Senders 2b auf den ersten Empfänger 5a und die Sendelichtstrahlen 3b', die als Anteil des Sendelichts des zweiten Senders 2b auf den zweiten Empfänger 5b geführt sind, zwei weitere Sensorachsen.
  • Die von den Sendelichtstrahlen 3a', 3b' gebildeten Sensorachsen verlaufen quer zur Objektbewegungsrichtung, während die weiteren Sensorachsen schräg hierzu verlaufen. Durch Auswertung der zeitlichen Signalverläufe für alle Sensorachsen werden wieder Informationen über die Objektkontur gewonnen.
  • Die 3a–c zeigen dabei verschiedene Momentaufnahmen, in welchen das Objekt 6 in unterschiedlichen Positionen angeordnet ist.
  • 3b zeigt den Moment, bei dem das Objekt 6 gerade das Sendelichtbündel des ersten Senders 2a vollständig unterbricht. Daraus kann der seitliche Abstand der rechten Kante dzr des Objektes 6 berechnet werden.
  • 3c zeigt den Moment, bei dem das Objekt 6 gerade den Sendelichtstrahl 3b'' unterbricht, woraus sich der seitliche Abstand der linken Kante dzl des Objektes 6 ergibt.
  • 4 zeigt die Zeitdiagramme der von den Sendern 2a, 2b emittierten Sendelichtimpulse und die von den Empfängern 5a, 5b empfangenen Empfangslichtimpulse für die Sensoranordnung 1 gemäß den 3a–c. Wie aus 4 ersichtlich, emittieren die Sender 2a, 2b alternierend Sendelichtimpulse. Die Empfangslichtimpulse werden mit einem Schwellwert S1 bewertet. Eine Objektdetektion liegt vor, wenn die Amplitude des Empfangslichtimpulses oberhalb des Schwellwerts S1 liegt.
  • In 4 ist t1 der Zeitpunkt, bei dem der Sendelichtstrahl 3a' unterbrochen wird. Zum Zeitpunkt t4 hat die Objektvorderkante den Sendelichtstrahl 3b' erreicht.
  • 5 zeigt den Zusammenhang zwischen den Zeiten der einzelnen Strahlunterbrechungen durch die Objektvorderkante und dem seitlichen Abstand der beiden Vorderkanten.
  • 5a zeigt die symbolische Anordnung im direkten Vergleich mit dem Diagramm in 5b, aus dem direkt der seitliche Abstand dzr der rechten Objektkante und dzl (Abstand der linken Objektkante) ablesbar ist. dzr = dzg·tkr/(t4 – t1) dabei bedeutet:
  • dzg:
    Abstand Sender-Empfänger
    tkr:
    Zeitdifferenz zwischen dem Unterbrechen des Lichtstrahles 3a' und 3a'', tkr = t2 – t1
    t4:
    Zeitpunkt der Unterbrechung des Lichtstrahles 3b'
  • 6 zeigt eine Erweiterung der Ausführungsform der Sensoranordnung 1 gemäß den 3a–c. Die Sensoranordnung 1 gemäß 6 weist eine Reihenanordnung von Sendern 2 und eine Reihenanordnung von Empfängern 5 auf. Jeweils einem Sender 2 ist ein Empfänger 5 gegenüberliegend angeordnet. Die Sender 2 emittieren stark divergente Sendelichtstrahlen 3, so dass diese nicht nur auf den zugeordneten gegenüberliegenden Empfänger 5 treffen, sondern auf dessen unmittelbare Nachbarn, das heißt die neben ihm liegenden Empfänger 5a, 5b. Auch bei dieser Anordnung emittieren die Sender 2a–c einzeln nacheinander Sendelichtimpulse. Die Objekterkennung erfolgt analog zur Ausführungsform gemäß 3.
  • 7 zeigt eine Sensorachse mit drei Reflexionslichtschranken A1, A2, A3, welche jeweils ein Sendelicht emittierendes Sendeelement und ein Empfangslicht empfangendes Empfangselement aufweisen. Die von den Reflexionslichtschranken A1, A2, A3 emittierten, die Sensorachse definierenden Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c sind auf einen Reflektor 11 geführt. Die Geometrie der Sensorachsen entspricht der Ausführungsform gemäß 1.
  • 8a zeigt eine Ausführungsform einer Sensoranordnung 1 mit einem Scanner 12, der einen Sendelicht emittierenden Sender 2 und eine schematisch als Pfeil gekennzeichnete Ablenkeinheit 13 aufweist. Durch die Ablenkeinheit 13 wird das Sendelicht abgelenkt, so dass es periodisch in dem schraffiert gekennzeichneten Winkelbereich von 90° in einer horizontalen Ebene in der Zeichenebene von 8a) geführt ist. Dem Scanner 12 ist ein Umlenkspiegel 14 nachgeordnet.
  • Der Sender 2a2c wird innerhalb jeder Ablenkperiode der Ablenkeinheit 13 nur zu drei diskreten Zeitintervallen aktiviert, so dass die in 8a dargestellten, drei Sensorachsen definierten Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3c erhalten werden. Die Sensorachsen dieser Sensoranordnung 1 entsprechen damit der Anordnung gemäß 1. Die Sendelichtstrahlen 3a, 3b, von welchen die Sendelichtstrahlen 3b über den Umlenkspiegel 14 geführt sind, bilden damit wieder zwei parallel verlaufende, quer zur Objektbewegungsrichtung orientierte Sensorachsen, während die Sendelichtstrahlen 3c der dritten Sensorachse geneigt hierzu verlaufen.
  • 8b zeigt eine Erweiterung der Ausführungsform gemäß 8a. Der Scanner 12 führt in diesem Fall das Sendelicht in einem 180°-Winkelbereich. Weiterhin sind im vorliegenden Fall zwei Umlenkspiegel 14 vorgesehen. Auch in diesem Fall wird der Sender 2 pro Ablenkperiode der Ablenkeinheit nur in diskreten Zeitintervallen aktiviert. Dadurch werden räumlich abgegrenzte Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3b', 3c, 3c' erhalten, die fünf Sensorachsen definieren. Die Sensorachsen mit den Sendelichtstrahlen 3a, 3b, 3b' verlaufen parallel zueinander und sind quer zur Objektbewegungsrichtung orientiert, während die restlichen Sensorachsen schräg verlaufen. Dabei werden zur Erzeugung der parallel verlaufenden Sensorachsen die Sendelichtstrahlen 3b, 3b' jeweils über einen der Umlenkspiegel 14 geführt.
  • 9 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sensoranordnung 1. Diese Sensoranordnung 1 weist zur Ausbildung der Sensoranordnung 1 drei vorzugsweise identisch ausgebildete Distanzsensoren B1, B2, B3 auf. Die die beiden ersten Sensorachsen definierenden Sendelichtstrahlen 3a, 3b der ersten beiden Distanzsensoren B1, B2 verlaufen in Abstand parallel zueinander quer zur Objektbewegungsrichtung des Objekts 6, die in 9 mit einem Pfeil gekennzeichnet ist. Die Distanzsensoren B1, B2 sind dabei an gegenüberliegenden Seiten des Transportbands 7, auf welchen die zu detektierenden Objekte 6 gefördert werden, angeordnet. Die Sendelichtstrahlen 3a, 3b der Distanzsensoren B1, B2 verlaufen in einer horizontalen Ebene. Der dritte Distanzsensor B3 ist oberhalb des Transportbands 7 angeordnet. Die Strahlachse der Sendelichtstrahlen 3c des dritten Distanzsensors B3 verläuft in vertikaler Richtung, so dass die Sendelichtstrahlen 3c von oben auf das Transportband 7 beziehungsweise das zu detektierende Objekt 6 treffen.
  • Mit der Sensoranordnung 1 gemäß 9 erfolgt eine Volumenbestimmung der Objekte 6. Die Volumenbestimmung ist in 10 veranschaulicht, die eine Draufsicht auf die Anordnung von 9 zeigt. Wie aus 10 ersichtlich, ist der Distanzsensor B2 bezüglich des Distanzsensors B1 in Objektbewegungsrichtung um dx1 versetzt. Der Distanzsensor B3 wiederum ist bezüglich des Distanzsensors B2 um dx2 versetzt. Generell kann auch dx1 = dx2 = 0 gewählt werden.
  • Bei Passieren des Objekts 6 wird dieses fortlaufend mit den Distanzsensoren B1, B2, B3 erfasst. Mit den Distanzsensoren B1, B2 werden Abstandswerte der Seitenflächen des Objekts 6, mit dem Distanzsensor B3 wird das Höhenprofil des Objekts 6 ermittelt. Unter Berücksichtigung der Versätze dx1, dx2 werden mit den Distanzsensoren B1, B2, B3 Volumenscheiben des Objekts 6 in der y-z-Ebene ermittelt, wobei die Breite einer Volumenscheibe dx = v·dt beträgt, wobei v die Objektgeschwindigkeit und dt die Abtastintervalle der Distanzsensoren B1, B2, B3 sind. Aus den Distanzwerten der Distanzsensoren B1, B2 wird die Objektbreite dzg–dzv–dzl bestimmt. Die Distanzwerte des Distanzsensors B3 liefern die Objekthöhen. Mit diesem Verfahren kann das Objektvolumen auch dann bestimmt werden, wenn das Objekt 6 wie in 10 dargestellt schräg auf dem Transportband 7 angeordnet ist, und wenn die Objektoberfläche unregelmäßig ist, das heißt Erhöhungen und/oder Vertiefungen aufweist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Sensoranordnung
    2
    Sender
    2a
    Sender
    2b
    Sender
    2c
    Sender
    3
    Sendelichtstrahlen
    3a
    Sendelichtstrahlen
    3a'
    Sendelichtstrahlen
    3b
    Sendelichtstrahlen
    3b'
    Sendelichtstrahlen
    3b''
    Sendelichtstrahlen
    3c
    Sendelichtstrahlen
    3c'
    Sendelichtstrahlen
    4
    Empfangslichtstrahlen
    5
    Empfänger
    5a
    Empfänger
    5b
    Empfänger
    6
    Objekt
    7
    Transportband
    8
    Auswerteeinheit
    9
    Ausgang
    10
    Schnittstelle
    11
    Reflektor
    12
    Scanner
    13
    Ablenkeinheit
    14
    Umlenkspiegel

Claims (18)

  1. Sensoranordnung umfassend eine Anzahl von Sensorachsen, entlang derer von Sendern emittierte Sendelichtstrahlen geführt sind, wobei mit den Sensorachsen in einer Objektbewegungsrichtung bewegte Objekte erfasst werden, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Sensorachsen vorgesehen sind, welche in Objektbewegungsrichtung hintereinander angeordnet sind und quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufen, dass wenigstens eine weitere Sensorachse vorgesehen ist, die in einem Neigungswinkel zu den ersten Sensorachsen verläuft, und dass in einer Auswerteeinheit (8) aus mit den Sensorachsen genierten Signalen ein Objektfeststellungssignal generiert wird.
  2. Sensoranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (8) Objektgeometriedaten oder Objektkonturdaten aus den Signalen der Sensorachse bestimmt werden und als Objektfeststellungssignal ausgegeben werden.
  3. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (8) die Objektgeschwindigkeit des zu detektierenden Objekts (6) bestimmt wird und als Objektfeststellungssignal ausgegeben wird.
  4. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von Sensorachsen Lichttaster vorgesehen sind.
  5. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von Sensorachsen Reflexionslichtschranken (A1, A2, A3) vorgesehen sind.
  6. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von Sensorachsen Lichtschranken vorgesehen sind.
  7. Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Sensorachsen eine Lichtschrankenanordnung mit zwei Sendelichtstrahlen (3a, 3b, 3c) emittierenden Sendern (2a, 2b) und zwei Empfängern (5a, 5b) vorgesehen ist, wobei bei freiem Strahlengang der Lichtschrankenanordnung die Sendelichtstrahlen (3a–c) des ersten Senders (2a) auf beide Empfänger (5a, 5b) geführt sind und so zwei erste Sensorachsen bilden, und wobei die Sendelichtstrahlen (3a–c) des zweiten Senders (2b) auf beide Empfänger (5a, b) geführt sind und so zwei weitere Sensorachsen bilden.
  8. Sensoranordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Sender (2a, 2b) der Lichtschrankenanordnung alternierend aktiviert werden.
  9. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils ein Sender (2a, 2b) und ein Empfänger (5a, 5b) beidseits des zu erfassenden Objekts (6) gegenüberliegend angeordnet sind.
  10. Sensoranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Sensorachsen eine Lichtschrankenanordnung mit einer Reihenanordnung von mehr als zwei Sendern (2) und einer Reihenanordnung von mehr als zwei Empfängern (5) vorgesehen ist, wobei jeweils ein Sender (2) und ein zugeordneter Empfänger (5) beidseits des zu erfassenden Objekts (6) gegenüberliegend angeordnet sind, und wobei bei freiem Strahlengang zur Bildung mehrerer Sensorachsen die Sendelichtstrahlen (3) eines Senders (2) auf den zugeordneten sowie auf den oder die benachbarten Empfänger (5) geführt sind.
  11. Sensoranordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sender (2a–c) einzeln nacheinander zyklisch aktiviert werden.
  12. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung der Sensorachsen ein Sender (2) und diesem nachgeordnete Umlenkmittel vorgesehen sind, wobei die vom Sender (2a–c) emittierten Sendelichtstrahlen (3a–c) mittels der Umlenkmittel entlang der unterschiedlichen Sensorachsen geführt sind.
  13. Sensoranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Umlenkmittel eine Ablenkeinheit (13) vorgesehen ist, mittels derer die Sendelichtstrahlen (3a–c) periodisch in einem vorgegebenen Winkelbereich abgelenkt werden, und dass als zweites Umlenkmittel wenigstens ein der Ablenkeinheit (13) nachgeordneter Umlenkspiegel (14) vorgesehen ist.
  14. Sensoranordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablenkeinheit (13) zwei Umlenkspiegel (14) nachgeordnet sind, wobei die über die Umlenkspiegel (14) geführten Sendelichtstrahlen (3a–c) quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufen.
  15. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass während einer Ablenkperiode der Ablenkeinheit (13) der Sender (2) nur in kurzen Zeitintervallen aktiviert ist, so dass dessen Sendelichtstrahlen (3a–c) selektiv nur entlang der Sensorachsen geführt sind.
  16. Sensoranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausbildung von Sensorachsen Distanzsensoren (B1–B3) vorgesehen sind.
  17. Sensoranordnung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bildung der quer zur Objektbewegungsrichtung verlaufenden Sensorachse zwei beidseits eines zu detektierenden Objekts (6) angeordnete Distanzsensoren (B1, B2) vorgesehen sind, und dass oberhalb eines zu detektierenden Objekts (6) ein dritter Distanzsensor (B3) zur Ausbildung einer in vertikaler Richtung verlaufenden Sensorachse vorgesehen ist.
  18. Sensoranordnung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinheit (8) aus den Signalen der Distanzsensoren (B1–B3) das Volumen eines zu detektierenden Objekts (6) bestimmt und als Objektfeststellungssignal ausgegeben wird.
DE200820018457 2008-04-24 2008-04-24 Sensoranordnung Expired - Lifetime DE202008018457U1 (de)

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EP4187195A3 (de) * 2021-11-25 2023-08-30 Sick Ag Verfahren und vorrichtung zur vermessung von objekten
EP4253903A3 (de) * 2021-11-25 2023-11-29 Sick Ag Verfahren und vorrichtung zur vermessung von objekten

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