DE2119431A1 - Device for scanning and evaluating flat markings on packages or the like - Google Patents
Device for scanning and evaluating flat markings on packages or the likeInfo
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Description
G.A.O. Λ1Ο2G.A.O. Λ1Ο2
Gesellschaft für Automation 91Automation Society 91
und Organisation mbH Zund Organization mbH Z
β München 12 &)' β Munich 12 &) '
Fäustlestr. 5Fäustlestr. 5
Einrichtung zum ,Abtasten und Auswerten von auf Paketen oder dergl. befindlichen flächenhaften MarkierungenDevice for scanning and evaluating areal located on packages or the like Markings
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Abtasten und Auswerten von auf Paketen oder dergl. befindlichen flächenhaften Markierungen, die aus einer Taktspur und einer Informations spur bestehen, wobei eine relative Bewegung zwischen dem markierten Gut und der Abtasteinrichtung erfolgt.The invention relates to a device for scanning and evaluating of on parcels or the like. Areal markings, which consist of a clock track and an information track, wherein a relative movement takes place between the marked item and the scanning device.
Die Markierung von Paketen mit einer durch automatische Einrichtungen lesbaren Codeschrift hat insbesondere durch die moderne Lagertechnik an Bedeutung gewonnen. Es ist bekannt, den Paketen automatisch lesbare Belege mitzugeben oder entsprechend markierte Aufkleber zu verwenden. Weniger bekannt ist das Verfahren, die Pakete unmittelbar auf ihrer Oberfläche zu markieren, z.B. durch balkenförmige Markierungen, die als bit eines binären Codes gewertet werden.The marking of packages with one through automatic facilities legible code writing has gained in importance, especially due to modern storage technology. It is known the packages to include automatically readable receipts or to use appropriately marked stickers. The process is less well known, to mark the packets directly on their surface, e.g. by bar-shaped markings, which are used as bits of a binary Codes are scored.
!§#£46/1256! § # £ 46/1256
Da die Transport- und Verteileinrichtungen in derartigen Lagern ohne Personal weitgehend selbständig arbeiten sollen, ist die Sicherheit des Markierungsverfahrens und des Leseverfahrens für die Markierungen von entscheidender Bedeutung, wobei die Sicherheit des Le se verfahr ens wichtiger als die Sicherheit des Markierungsverfahrens ist, da die viel größere Zahl von Lesestellen prinzipiell unbesetzt ist, wogegen an der im allgemeinen nur einmal vorhandenen Markierungsstelle Personal zur Verfügung stehen kann.Since the transport and distribution facilities in such warehouses to work largely independently without staff, is the security of the marking process and the reading process of crucial importance for the markings, whereby the security of the reading process is more important than the security of the The marking process is because the much larger number of reading points is in principle unoccupied, whereas at the one in general only one marking point can be available to personnel.
Die bisher bekannten Verfahren zum Lesen solcher Markierungen sind zahlreichen Fehlermöglichkeiten unterworfen. Hierzu gehören insbesondere Veränderungen der Paketoberflächenfarbe oder der Farbe der Markierungen, Veränderungen des' Abstaades zwischen der zu lesenden Oberfläche und der Lesestatiönen sowie Veränderungen der Empfindlichkeit der Photosensoren und der nachgeschalteten Einrichtungen in den Lesestationen.The previously known methods for reading such markings are subject to numerous possible errors. These include in particular changes in the package surface color or the color of the markings, changes in the distance between the surface to be read and the reading status as well as changes the sensitivity of the photosensors and the downstream devices in the reading stations.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der die aufgezeigten Nachteile nicht anhaften.The invention is therefore based on the object of a device of the type described above to create the ones shown Disadvantages do not stick.
Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe im wesentlichen dadurch, daß für die Taktspur und die Informations spur je eine Lesestation vorgesehen sind, daß jede Lesestation aus zwei in Transportrichtung nebeneinander liegenden Optiken besteht, mittels derer die Markierungen abgetastet werden, und daß eine elektrische Schaltungsanordnung zur Bildung eines Differenzsignals aus den ^ jeweils von den beiden zueinander gehörenden Leseoptiken erzeugten Abtastsignalen vorgesehen ist.The invention solves the problem essentially in that a reading station each for the clock track and the information track it is provided that each reading station consists of two optics lying next to one another in the transport direction, by means of which the markings are scanned, and that an electrical circuit arrangement for forming a difference signal from the ^ scanning signals generated by the two reading optics belonging to one another are provided in each case.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung bestitzt also zwei voneinander getrennte Stationen, und zwar zum Lesen der Taktspur und zum Lesen der eigentlichen Informations spur, wodurch Unabhängigkeit von der Tränsportgeschwindigkeit der Pakete erreicht wird.The device according to the invention therefore has two of each other separate stations, namely for reading the clock track and for Reading the actual information track, which means independence is achieved by the transport speed of the packages.
Erfindungsgemäß enthält jede Leseoptik eine Aperturblende, mit der ein Ausschnitt der Markierungen auf dem Photosensor abgebildet wird. Das hierdurch definierte Lesefeld in der abzulesenden Öberf lache ist kleiner als das Markierungsfeld. Dadurch werden die Einrichtungen unabhängig von Randürischärfen der Markierüngsfelder, von LageverSetzungen der Pakete und schließlich auch vom Abstand zwischen den Paketen und der Leseeiririchtung«According to the invention, each reading optics contains an aperture diaphragm with which a section of the markings is shown on the photosensor. The reading field defined in this way in the surface to be read pool is smaller than the check box. This makes the facilities independent of the edge sharpening of the marking fields, of misalignments of the parcels and finally the distance between the packages and the reading direction «
Die Differenzbildung der Abtastsignäle bewirkt, daß nicht die Helligkeit bzw. der Schwär zungszustand einer Markierung, sondern immer nur die Differenz zwischen der Helligkeit zweier benachbarter Lesefelder ausgewertet wird.The formation of the difference between the scanning signals has the effect that not the Brightness or the state of blackening of a marking, but always only the difference between the brightness of two neighboring ones Reading fields is evaluated.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist die Differenzschaltung, die der die Taktspur abtästenden Optik zugeordnet ist, so ausgelegt, daß ein Signal immer nur dann erzeugt wird, wenn die Differenz annähernd Null ist. Dieses Signal wird dann zum Steuern der Leseeinrichtung für die Information s.spur verwendet.According to a further feature of the invention, the differential circuit, which is assigned to the optics scanning the clock track, designed so that a signal is only generated when the Difference is approximately zero. This signal is then used to control used by the reading device for the information s.spur.
Erfindungsgemäß ist schließlieh die Differenzschaltung, die der die Informations spur abtastenden Optik zugeordnet ist, so ausgelegt, daß immer dann ein Signal ausgelöst wird, wenn der Kontrast der beiden Lesefelder in jenem Augenblick, in dem das Signal von der Taktspur-Leseeinrichtung eintrifft, größer als ein definierter "Nullwert·1 ist.According to the invention, the differential circuit associated with the optics scanning the information track is designed so that a signal is triggered whenever the contrast of the two reading fields is greater than at the instant in which the signal from the clock track reading device arrives is a defined "zero value x 1" .
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Ireder Zeichnung, ist der Erfirtdüngsgegfenstand beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen , -Your drawing is the subject of the fertilization, for example shown, namely show,
Fig. i eine Einrichtung zürn Abtasten und Auswerten von auf Paketen befindliehen Markierungen iii ihrem grundsätzlichen Aufbau, "1 shows a device for scanning and evaluating The markings on parcels are fundamental Construction, "
Fig.; 2 das Scheüiä einer' Leseöptik,Fig .; 2 the shame of a 'reading optic,
Fig. 3 (Jen Aufbau einer Taktmarkierung mit zugehörig em Lesegerät,Fig. 3 (Jen structure of a clock mark with associated em Reader,
Fig* 4a und 4b Extremlagen der Markierungen der Taktspur im Verhältnis zu den zugehörigen Leseoptiken im Schema,Fig * 4a and 4b extreme positions of the markings of the clock track in relation to the associated reading optics in the scheme,
Fig* 9a und 5b zwei mögliche Lagen der Markierungen der Informations spur in bezug auf die Leseöptiken ebenfalls schem'ätisch undFig * 9a and 5b two possible positions of the markings of the Information track with regard to the reading optics as well schematic and
Fig. 6: das Schaltschema für die Auswertung.Fig. 6: the circuit diagram for the evaluation.
Auf einer Transportbahn 1 werden die Pakete 2 befördert, wobei sie sich in waagrechter Richtung an einern Lesegerät 3 vorbeibewegen, das.mit einer elektronischen Auswerteeinrichtung 4 verbunden ist* Die Pakete E sind mit eitler Taktspürmarkieriing 5 und einer Inforrnationsspurinarfcierung 6 versehen. Das Lesegerät 3 besitzt eine zweekrnäßig als Scheinwerfer ausgebildete Lampe 7, mit der die beiden Ma rkie rungs spur en 5, 6 beleuchtet werden, sowie vier Leseoptiken 8, 9* die den Markierungsspuren 5,6 entsprechend angeordnet sind.The packages 2 are conveyed on a conveyor track 1, with they move horizontally past a reader 3, das.mit an electronic evaluation device 4 connected is * The packets E are marked with 5 and an information tracking 6 provided. The reader 3 has a two-cornered lamp 7 designed as a headlight, with which the two Ma rkie approximate tracks 5, 6 are illuminated, as well as four reading optics 8, 9 * which correspond to the marking tracks 5, 6 are arranged.
Gemäß Fig* 2 wird die Ma. rkie rungs spur 5 des Paketes 2 durch die Optik 8 auf einer Aperturblende 9 abgebildet, hinter der sich ein Phötsensor 10 befindet. Die Öffnung der Aperturblende 9 istAccording to Fig * 2, the Ma. rkie rungs lane 5 of package 2 through the optics 8 shown on an aperture diaphragm 9, behind which a Phötsensor 10 is located. The opening of the aperture diaphragm 9 is
-* "^r* ■ —- * "^ r * ■ -
in ihrer Form den Markierungen in der Ma rkie rungs spur 5the shape of the markings in the marking track 5
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angepaßt. Die Öffnung ist dabei so klein gewählt, daß auch im ungünstigsten Falle, d.h. bei größtem Abstand zwischen Paket 2 und Optik 8, nur ein bestimmter innerer Bezirk einer Markierung erfaßt wird, und zwar auch dann,, wenn die Lage des Paketes oder der Markierung auf dem Paket im Rahmen der zulässigen Toleranzen von den Sollwerten abweicht. Die Begrenzung durch die Öffnung in der Aperturblende 9 verhindert auch im ungünstigsten Fall, daß Licht von den Übergangszonen zwischen der Markierung und ihrer Umgebung den Photosensor 10 erreicht.customized. The opening is chosen so small that even in In the most unfavorable case, i.e. with the greatest distance between package 2 and optics 8, only a certain inner area of a marking is detected, even then, if the location of the package or the marking on the package deviates from the target values within the permissible tolerances. The limitation by the Opening in the aperture stop 9 prevents light from the transition zones between the marking, even in the worst case and its surroundings reach the photosensor 10.
Die Fig. 3. zeigt die Art der Taktrnairkierüng 11, der Informationsmarkierung 12 und gibt in der untersten Zeile 13 die Bedeutung der Informationsmarkierung an. Die Taktmarkierung 11 besteht aus gleichlangen Balken, die mit wechselnder Fa^be aufeinander folgen. Die Taktspur enthält insgesamt zwei Balken mehr als die zu übertragende Information bit enthält. In Fig. 3 ist der Einfachheit halber angenommen, daß Takt spur 11 und Informations spur 12 aus dunkel gefärbten Balken bestehen, zwischen denen die Paketoberfläche als Kontrastfarbe dient. Die Beschreibung gilt aber auch für denFall, daß zwischen den dunklen Balken andersfarbige, z.B. weiße, Balken zum Kontrast vorgesehen sind.FIG. 3 shows the type of clock adjustment 11, the information marking 12 and gives the meaning in the bottom line 13 the information marker. The clock mark 11 consists of bars of equal length which follow one another with alternating colors. The clock track contains a total of two bars more than the bits of information to be transmitted. In Fig. 3 is simplicity half assumed that clock track 11 and information track 12 consist of dark colored bars, between which the package surface serves as a contrasting color. The description applies, however also in the event that different colored, e.g. white, bars are provided for contrast between the dark bars.
Die Informations spur 12 besteht ebenfalls aus Balken, die in ihrer Form- und Farbgebung den Balken der Taktspur 11 entsprechen. Die Informationsspur enthält einen Balken mehr als die zu übertragende Information bit aufweist. Wie aus der zur Erläuterung dargestellten Zeile 13 hervorgeht, ist vorausgesetzt, daß die Information nach dem an sich bekannten Verfahren eingetragen wird, bei dem einWechsel des Zustandes, also hier der Schwärzung, die Information "L" bedeutet, während das nicht Vorhandensein eines Wechsels der Information der Information "Ö" entspricht.The information track 12 also consists of bars in their The shape and color correspond to the bars of the clock track 11. The information track contains one bar more than the bits of information to be transmitted. As from the explanation Line 13 shown, it is assumed that the information is entered according to the method known per se in which a change of the state, i.e. here the blackening, the information "L" means, while the absence of a change of information corresponds to the information "Ö".
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Der: Zusamihenhahg ist aus dem Vergleich der Informations spur 12 und der Erläuterungszeile 13 leicht zu erkennen.The : together is easy to see from the comparison of the information track 12 and the explanatory line 13.
In Fig. 3 "ist weiterhin schernatisch angedeutet, wie die vier zu einem liesegerät 3 gehörenden Leseöptiken 14- 17 angeordnet sind. Die Leseoptiken 14 und 15 sind "der Taktspur 11 zugeordnet und befinden sich daher in deren Höhe. Ihr Abstand voneinander ist so groß wie die Länge eines Märkierungsbalkens. Dementsprechend sind die beiden Leseoptiken 16 und 17 für die Informations spur 12 in deren Höhe angeordnet und haben ebenfalls einen der Länge eines MarkierungSDaUtens'entsprechenden Abstand voneinander.In Fig. 3 ″ is also indicated schematically how the four to reading optics 14-17 belonging to a reading device 3 are arranged. The reading optics 14 and 15 are "assigned to the clock track 11 and are located therefore in their amount. Their distance from one another is as great as the length of a marking bar. Accordingly, they are two reading optics 16 and 17 for the information track 12 in their Arranged in height and also have a length corresponding to the length of a marking Distance from each other.
In den Fig. 4a und 4b sind.die Lesefelder 18 dargestellt, das sind jene Bezirke der Paketoberfläche, die durch die Aperturblende 9 für den Photosensor 10 ausgeblendet werden. Gemäß Fig. 4a sind beide '" Lesefelder 18 et.wa gleich stark beleuchtet, wogegen sie nach Fig. 4b einen extremen Helligkeitsunterschied aufweisen. Daraus ergibt sich, daß das Verfahren außerordentlich unempfindlich gegenüber Schwankungen in den Toleranzen, gegen Randunschärfen der Markierungen und dergl. ist. Durch die' später noch zu beschreibende Schaltung wird erreicht, daß bei der Stellung der Markierungen in bezug auf die Leseeinrichtung nach Fig. 4a ein Signal ausgelöst wird, das die aus den Leseoptiken 16 und 17 bestehende Leseeinrichtung für die Informations spur·12 zum Lesen aktiviert.In Figs. 4a and 4b sind.die reading fields 18 are shown that are those areas of the package surface, which through the aperture stop 9 for the photosensor 10 can be hidden. According to Fig. 4a, both '" Reading fields 18 illuminated about the same amount, whereas they according to Fig. 4b have an extreme difference in brightness. This results in, that the process is extremely insensitive to fluctuations in the tolerances, to blurring of the edges of the markings and the like. Through the circuit to be described later it is achieved that in the position of the markings with respect to the Reading device according to Fig. 4a, a signal is triggered that the off the reading optics 16 and 17 existing reading device for the information Track 12 activated for reading.
Wie aus Fig. 3 hervorgeht, befindet sich die aus den Leseoptiken 16 und 17 bestehende Leseeinrichtung für die Informations spur 12 in dem Augenblick, in dem von der Taktspur der Leseimpuls ausgelöst wird, also in dem Augenblick, der der Stellung nach Fig» 4a entspricht, wegen der Verschiebung der Informations spur 12 gegenüber der Taktspur 11 immer in einer solchen Position zur Informationsspur 12, daß die Lesefelder 18 ganz im Inneren eines Markierungs-As can be seen from FIG. 3, the reading optics 16 are located and 17 existing reading device for the information track 12 in the moment at which the read pulse is triggered by the clock track, i.e. at the moment corresponding to the position according to FIG. 4a, because of the shift of the information track 12 with respect to the clock track 11 always in such a position to the information track 12 that the reading fields 18 entirely inside a marking
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feldes der Informations-spur 12 liegen. Zwei der vier möglichen Fälle sind in den Fig. 5a und 5b dargestellt» Gemäß Fig. 5a befindet sich das Lesefeld 18 der Lesedptik 16 ganz im Inneren eines schwarzen Markiertmgsbalfcens, während das Lesefeld der Leseoptik 17 ganz im Kontrastfeld Hegt» Gemäß Fig. 5b befinden sich dagegen die Lesefelder 18 beider Leseoptiken 16, 17 im Inneren eines schwarzen Markierungsfeldes.field of information track 12. Two of the four possible Cases are shown in FIGS. 5a and 5b. According to FIG. 5a the reading field 18 of the reading optics 16 is entirely inside a black one Markiertmgsbalfcens, while the reading field of the reading optics 17 completely In contrast, in the contrast field Hegt »According to FIG. 5b, the Reading fields 18 of both reading optics 16, 17 inside a black one Checkbox.
Die Schaltung nach Fig. 6 sorgt dafür, daß die Position der Lesefelder 18 gemäß Fig. 5a sowie ihre komplementäre Position, also die beiden Positionen, bei denen zwischen den Lesefeldern 18 der Leseoptik 16 und 17 ein Kontrast besteht, als ein logisches "L" ausgewertet wird. Mittels derselben Schaltung wird erreicht, daß die Position nach Fig- 5b sowie ihre komplementäre Position, bei der beide Lesefelder im hellen Kontrastbereich liegen, als logisches riO" ausgewertet wird. Die Photosensoren 14 und 15, die zur Lesee inrichtung der Taktspur 11 gehören, sind mit den Eingängen eines Differenzverstärkers 19 verbunden, dessen Ausgangspegel in der Nähe von Null liegt, wenn die Lage der Lesefelder 18 der Fig. 4a entspricht, wogegen er bei einer Asymmetrie, wie sie in Fig. 4b dargestellt ist, _einen extremen positiven oder negativen Wert annimmt. Dieser Pegel wird einem Absolutwertbilder 20 zugeführt, der im einfachsten Falle durch eine Gleichrichterbrücke verwirklicht werden kann. Der Ausgangswert dieses Absolutwertbilders 20 ist bei einer Lage der Lesefelder 18 nach Fig. 4a nahezu Null, bei unsymmetrischer Lage nimmt er dagegen einen hohen Wert an. Der Ausgangspegel wird einem Schmitt-Trigger 21 zugeführt, der immer dann ein Kommando abgibt, wenn sein Eingangswert nahezu Null ist.The circuit according to FIG. 6 ensures that the position of the reading fields 18 according to FIG. 5a as well as their complementary position, i.e. the two positions in which there is a contrast between the reading fields 18 of the reading optics 16 and 17, as a logic "L" is evaluated. By means of the same circuit it is achieved that the position according to FIG. 5b as well as its complementary position, in which both reading fields are in the bright contrast range, are evaluated as logic ri O ". The photosensors 14 and 15, which belong to the reading in the direction of the clock track 11, are connected to the inputs of a differential amplifier 19, the output level of which is close to zero when the position of the reading fields 18 corresponds to FIG. 4a, whereas it is extremely positive or negative in the case of an asymmetry as shown in FIG. 4b This level is fed to an absolute value generator 20, which in the simplest case can be implemented by a rectifier bridge. The output value of this absolute value generator 20 is almost zero when the reading fields 18 are positioned as shown in FIG The output level is fed to a Schmitt trigger 21 which always issues a command when its input value is close to zero.
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Die i%otösettsören 16 und 1? der Leseeittriehtüttg für die Informations spür 12 sind ebenfalls mit den Eingängen eines Differenz-Verstärkers 22 verbunden. Der Ausgang dieses Differ enzver stärke rs zeigt also attj ob die Photos ens ofen 16$ 17 gleich öder verschieden beleuchtet sindt fein Schalter 23 führt diesen Wert einem Absolut*· wertbiltäer £4 immer dann züj wenn der entsprechende Befehl von der Täktspui4 Il kömmt» wenn Sich also die zügehörige Leseeinrichtüng zullinl%eid^nia1b^feseriäenriMarkieru^ in Symmetrie-The i% otösettsören 16 and 1? the reading guide for the information sense 12 are also connected to the inputs of a differential amplifier 22. So enzver The output of this differential strength rs shows attj whether the pictures ens oven 16 $ 17 the same with barren illuminated Sindt fine switch 23 carries this value an absolute * · wertbiltäer £ 4 always züj when the corresponding command from the Täktspui kömmt 4 Il " So if the associated reading device zullin l % eid ^ n i a1b ^ feseriänen ri markersu ^ in symmetry
lage befiftdeti'D&r hiiittei?; dem Sizhäiter 23 austretende Wert wird Über den Ab§ölut#eitbiidef 24 wieder einem Schmitt-Trigger 25 zugeführtj der bei kleinen Werten ah Beinern Ausgang 26 den Pegel "ÖH , bei größeren Mngäiigswerten aber deii Pegel 11L'1 zeigt.location befiftdeti'D & r hiiittei? ; the Sizhäiter 23 exiting value is the Ab§ölut eitbiidef # 24 again a Schmitt trigger 25 zugeführtj the bone at small values ah output 26 of the level "H east, with larger Mngäiigswerten but Deii level 11 L '1. Fig.
Die beschriebene Einrichtung ist nicht nur für das Lesen und Auswerten von Markierungen auf Paketen einsetzbär, sie läßt sich vielmehr auch übe-täii dort anwenden> wo mit großer Sieherheit automatisch informationen geleseh herden sollen.The device described is not only for reading and evaluating of markings on packages, it can rather be used also apply übe-taii there> where information should be read automatically with great certainty.
6 Patentansprüche6 claims
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Claims (1)
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| FR2092383A5 (en) | 1972-01-21 |
| DD99736A5 (en) | 1973-08-20 |
| GB1329337A (en) | 1973-09-05 |
| AT297590B (en) | 1972-03-27 |
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