DE2937753A1 - Optical reflective scanning of bar code markings - using two sets of fibre optic lines set into scanning head with code passed underneath - Google Patents
Optical reflective scanning of bar code markings - using two sets of fibre optic lines set into scanning head with code passed underneathInfo
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Abstract
Description
Vorrichtung zur Reflexionsabtastung von auf einer Device for reflection scanning from on a
Materialbahn od.dgl. parallel zueinander verlaufenden Strichmarkierungen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Reflexionsabtastung von auf einer Materialbahn od.dgl. parallel zueinander verlaufenden Strichmarkierungen verschiedener Stärken und Zwischenräume, die hinsichtlich der Breite der Striche und Zwischenräume zu überprüfen und zu messen sind, an beweglichen mechanischen Abläufen, insbesondere an grafischen Maschinen, mit mindestens einem mit Lichtstrahlen zur Abtastung der Strichmarkierungen an der Materialbahn arbeitenden Tastorgan, welches mit einer Vielzahl von lichtzuführenden Lichtleitern und lichtrückführenden Fasern aus Glas oder Kunststoff ausgestattet ist. Material web or the like. line markings running parallel to each other The invention relates to a device for reflection scanning on a material web or the like. Line markings of different thicknesses running parallel to one another and spaces, which increase in terms of the width of the bars and spaces must be checked and measured, in particular on moving mechanical processes on graphic machines, with at least one with light beams for scanning the Line markings on the material web working tactile organ, which with a A wide variety of light guides and light-returning fibers made of glass or plastic.
Solche bekannten mechanischen Vorrichtungen besitzen eine großvolumige Bauweise, sind in ihrer Konstruktion aufwendig und demzufolge relativ teuer in der Herstellung. Die Abtastorgane dieser Vorrichtungen müssen zur Abtastung als Folge der Konstruktion mechanisch quer zu den Strichmarkierungen geführt werden.Such known mechanical devices have a large volume Construction, are complex in their construction and therefore relatively expensive in the Manufacturing. The scanning elements of these devices have to be scanned as a result of the construction are mechanically guided across the line markings.
Dabei besteht der Nachteil der mechanisch bedingten Verzögerung des Meßvorganges und als Folge davon eine bhängigeit von der Geschwindigkeit, die zu eßverzerriingen führt. Derartige Meßverzerrungen müssen dann ggf. durch erheblichen elektronischen Aufwand ausgeglichen werden.The disadvantage here is the mechanical delay of the Measuring process and as a result of it a dependence on the speed that to Eßverzerriingen leads. Such measurement distortions must then possibly be due to considerable electronic expenses are compensated.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so zu verbessern, daß eine gleichbleibende Lesegenauigkeit sowohl im Ruhezustand als auch beim Durchfanren der MeBstelle mit unterschiedlichen Deschwindigkeiten gewährle stet ist. Dabei soll die Vorrichtung einfach und sicher zu handhaben sein und an beliebigen Stellen der Materialbahn in vertikaler, horizontaler oder anders geneigter Richtung einsetzbar sein.The invention is based on the object of improving the device in such a way that that a constant reading accuracy both in the idle state and when driving through the measuring point is guaranteed at different speeds. It should the device be easy and safe to use and at any point of the Material web can be used in a vertical, horizontal or otherwise inclined direction be.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die lichtrückführenden Lichtleiterfasern flexibel ausgebildet sind, jeweils einen allen gemeinsamen bestimmten Querschnitt aufweisen und zwecks Bildung eines Lesestreifens in einer Reihe nebeneinander liegend im Kopf des Tastorgans angeordnet sind, wobei das außerhalb des Bereiches der Materialbahn liegende Ende der lichtzuführenden Lichtleiterfasern in bekannter Weise mit einem Lichtgeber verbunden ist, während die außerhalb des Materialbahnbereiches liegenden Enden der das reflektierte Licht rückführenden Lichtleiterfasern mit einer Meß- und Auswerteelektronik verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the light returning Optical fibers are designed to be flexible, each with a certain common to all Have cross-section and for the purpose of forming a reading strip in a row next to each other are arranged lying in the head of the tactile organ, the outside of the range the end of the light-guiding light guide fibers lying on the material web in a known manner Way is connected to a light generator, while the outside of the material web area lying ends of the light guide fibers returning the reflected light with a Measurement and evaluation electronics are connected.
Bevorzugt hat jede Lichtleiterfaser eine Stärke ( einen Durchmesser) von 10 - 74zu. Die Stärke der Lichtleiterfasern liegt unter der zulässigen Toleranz (der erforderlichen Meßgenauigkeit). Zwecks Bildung eines Lesestreifens sind die Lichtleiterfasern im Kopfe des Abtastorgans in einer Reihe nebeneinander liegend angeordnet, wobei zur Vermeidung von Reflexionsverlusten die der Materialbahn zugewandten Stirnenden der Lichtfasern in einem bestimmten Winkel geschliffen sind. Es liegt eine geordnete mechanische Anordnung der Lichtleiterfasern vor. Die außerhalb des Materialbahnbereiches liegenden Enden der infolge der Reflexion lichtrückführenden Lichtleiterfasern sind mit einer Meß- und Auswerteelektronik verbunden, vorzugsweise über ein Dioden-Array. Die zuführenden Lichtleiterfasern haben lediglich die Aufgabe, in geeigneter Weise der Meßstelle Licht für die Reflexion zuzuführen.Each optical fiber preferably has a thickness (a diameter) from 10 - 74 to. The strength of the optical fibers is below the permissible tolerance (the required measurement accuracy). In order to form a reading strip are the Optical fibers in the head of the scanner in a row next to each other lying arranged, with those facing the material web in order to avoid reflection losses Front ends of the light fibers are ground at a certain angle. It lies an orderly mechanical arrangement of the optical fibers. The outside of the Material web area lying ends of the light returning as a result of the reflection Optical fibers are connected to measuring and evaluation electronics, preferably via a diode array. The feeding optical fibers only have the task of to supply light for reflection to the measuring point in a suitable manner.
Das mit Lichtleiterfasern ausgerüstete Tastorgan ist an beliebiger Stelle der Materialbahn in vertikaler und horizontaler Ebene einsetzbar. Der Lesestreifen des Tastorgans ist von einer Reihe oder von mehreren hintereinander angeordneten Reihen von nebeneinander liegenden lichtzuführenden Einrichtungen und lichtrückführenden Lichtleiterfasern gebildet. Jede Reihe des Lesestreifens besteht bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung z.B. aus 1.02)4 lichtleitenden Glas- oder Kunststoffasern.The touch organ equipped with optical fibers can be attached to any Place of the material web can be used in a vertical and horizontal plane. The reading strip of the feeler element is arranged in a row or in several one behind the other Rows of adjacent light-supplying devices and light-returning devices Optical fibers formed. Each row of the reading strip exists in the case of the invention Device e.g. made of 1.02) 4 light-conducting glass or plastic fibers.
Die Meß- und Auswerteelektronik ist mit einer Anzahl von Empfangsdioden ausgerüstet, die der Anzahl der lichtrückführenden Fasern entspricht. Bei Lesestreifen mit hintereinander angeordneten Lichtleiterfasern sind diese jeweils der gleichen Empfangsdiode zugeführt.The measuring and evaluation electronics are equipped with a number of receiving diodes equipped, which corresponds to the number of light returning fibers. With reading strips with optical fibers arranged one behind the other, these are each the same Receiving diode fed.
Der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die beanspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und kostensparend aufgebaut und zeigt eine kleinvolumige Ausführung an der Meßstelle. Sie ermöglicht ein einfaches und leichtes Einrichten auf Strichmarkierungen an beliebigen Stellen eines abzutastenden Gegenstandes.The scope of the invention extends not only to those claimed Individual features, but also on their combination. The device according to the invention is simple and cost-saving and shows a small-volume design at the measuring point. It enables simple and easy setup on line markings at any point on an object to be scanned.
Die flexiblen Lichtleiterfasern des Tastorganes sind mit ihren eingangsseitigen Stirnflächen als Tastfläche einfach, genau und leicht einsehbar auf die an beliebigen Stellen einer Materialbahn od.dgl. angeordneten Strichmarkierungen einzurichten. Sie ermöglichen eine sehr hohe eßgenauigkeit, die nicht von veränderlichen Geschwindigkeiten der Strichmarkierungen während des Meßvorganges beeinflußt wird.The flexible optical fibers of the tactile organ are with their input side Front surfaces as a touch surface simple, precise and easily visible on any Set a web of material or the like. arranged line markings. They allow a very high accuracy of eating that does not depend on variable speeds the line markings is influenced during the measuring process.
Gegenüber bekannten Vorrichtungen ergibt sich nunmehr die Möglichkeit der Abtastung einer in Laufrichtung einer Materialbahn gedruckten Strichmarkierung parallel zur Laufrichtung dieser Bahn, wobei eine mechanische Lesebewegung quer zur Laufrichtung der Materialbahn vermieden wird. Dadurch ergibt sich eine exakte Meßgenauigkeit ohne die Messung verfälschende Einflüsse.Compared to known devices, there is now the possibility the scanning of a line marking printed in the running direction of a material web parallel to the direction of travel of this web, with a mechanical reading movement transversely to the direction of travel of the material web is avoided. This results in an exact Measurement accuracy without influencing the measurement.
Eine solche Möglichkeit für Kontrollmessungen wird heute von der Praxis dringend gefordert. Sie ermöglicht eine kontinuierliche Produktionsüberwachung, die anders nur stichprobenweise mit erheblichem Aufwand bei Unterbrechung des ProduktionsaLlaufes möglich ist. Sie gewährleistet somit eine ungehinderte Auslastung der auf hohe Produktionsgeschwindigkeiten konstruierten Maschinen.Such a possibility for control measurements is in practice today urgently required. It enables continuous production monitoring, otherwise only randomly with considerable effort when the production run is interrupted is possible. It thus guarantees unhindered utilization of the high production speeds constructed machines.
Ferner ist die Einsparung des mechanischen Aufwandes, wie beispielsweise Spiegelräder, zu verzeichnen. Eine mechanisch bewegte Tastvorrichtung bringt bei verschiedenen Materialbahngeschwindigkeiten Differenzen, die durch elektronischen Aufwand ausgeglichen werden müßten, z.B. die elektronische Auflösung der Zeitverhältnisse zwischen Strichmarkierungen und Zwischenraum. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht eine kontinuierliche überprüfung einer Druckereimaschine während des Druckvorganges, während bisher nur eine sogenannte Stichprobenprüfung möglich war.Furthermore, the saving in mechanical effort, such as Mirror wheels, to be recorded. A mechanically moved sensing device teaches different web speed differences caused by electronic Effort would have to be compensated, e.g. the electronic resolution of the time relationships between line marks and space. The device according to the invention enables a continuous check of a printing machine during the printing process, while so far only a so-called random check was possible.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig.l schematisch eine Seitenansicht einer durchlaufenden Materialbahn mit darüber liegendem Tastorgan; Fig.2 eine Draufsicht auf die Bahn gemäß Fig.1; Fig.3 einen Längsschnitt durch ein Tastorgan; Fig.4 das Tastorgan in einer Ansicht von unten; Fig.5 eine vergrößerte Teildarstellung der lichtrückführenden Lichtleiterfasern; Fig.6 eine schematische Darstellung eines Dioden-Arrays.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below. Show it: Fig.l schematically a side view of a continuous web of material with a feeler element lying above it; FIG. 2 shows a plan view of the web according to FIG. 1; 3 shows a longitudinal section through a Organ of touch; 4 shows the touch organ in a view from below; 5 an enlarged Partial representation of the light-returning optical fibers; Fig. 6 is a schematic Representation of a diode array.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Reflexionsabtastung von Strichmarkierungen 10 zum Überprüfen und Messen an bewegten oder unbewegten Gegenständen, wie beispielsweise einer Materialbahn 11, besitzt mindestens ein Tastorgan 12 mit lichtzuführenden Lichtleitern 13 und lichtrückführenden Lichtleiterfasern 14 zur Abtastung der Strichmarkierungen 10. Die Lichtleiterfasern 14 leiten unterschiedliche Reflexionen von der Strichmarkierung 10 zu einer Meß- und Auswerteelektronik 15.The device according to the invention for reflection scanning of line markings 10 for checking and measuring moving or stationary objects, such as a material web 11, has at least one sensing element 12 with light-feeding Optical fibers 13 and light-returning optical fibers 14 for scanning the line markings 10. The optical fibers 14 conduct different reflections from the line marking 10 to a measuring and evaluation electronics 15.
Während des Arbeitsablaufes sind die parallel zueinander verlaufenden Strichmarkierungen 10 verschiedener Stärken und Zwischenräume (Kodierung) hinsichtlich ihrer Breite und der Breite der Zwischenräume zu überprüfen. Die zulässige Toleranzabweichung beträgt hierbei beispielsweise 75yu. Um nun eine optimale Lesegenauigkeit zu gewährleisten, sind die Lichtleiterfasern 14 in einer Stärke ausgebildet, die unter der genannten Toleranzabweichung von 75/u liegt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Stärke der Lichtleiterfasern 14 gleich 25/u. Gemäß Fig.4 sind die Lichtleiterfasern 14 nebeneinander liegend angeordnet, so daß ein sogenannter Lesestreifen entsteht.During the work process, those that run parallel to each other are Line markings 10 of different strengths and spaces (coding) with regard to check their width and the width of the spaces between them. The permissible tolerance deviation is here, for example, 75yu. In order to ensure optimal reading accuracy, the optical fibers 14 are formed in a strength below that mentioned Tolerance deviation of 75 / u. In the exemplary embodiment is the strength of the optical fibers 14 equals 25 / u. According to FIG. 4, the optical fibers 14 are lying next to one another arranged so that a so-called reading strip is formed.
Die von der Materialbahn 11 abgewandten Enden der lichtrückführenden Lichtleiterfasern 14 führen zu Empfangsdioden 16, die Bestandteil der Meß- und Auswerteelektronik 15 sind. Diese kann, wie im vorliegenden Fall, als sogenanntes Dioden-Array ausgebildet sein. Es verfügt über eine Byte, die der Anzahl von 1.02)4 Empfangsdioden 16 entspricht. Das Dioden-Array ist dem Lesestreifen des Tastorgans 12 angepaßt, welcher 1.02)4 Lichtleiterfasern 14 nebeneinander liegend aufzeigt. Zur Verbesserung der Abtastempfindlichkeit, also des Transportes der Lichtreflexion, ist die Möglichkeit gegeben, an jedem Meßpunkt zwei oder mehrere Lichtleiterfasern 14 hintereinander anzuordnen. Die lichtrückführenden Lichtleiterfasern 14 sind dann jeweils der gleichen Empfangsdiode 16 zuzuführen.The ends of the light returning ends facing away from the material web 11 Optical fibers 14 lead to receiving diodes 16, which are part of the measurement and evaluation electronics 15 are. As in the present case, this can be configured as a so-called diode array be. It has one byte that corresponds to the number of 1.02) 4 receiving diodes 16. The diode array is adapted to the reading strip of the feeler element 12, which 1.02) 4 Shows optical fibers 14 lying next to one another. To improve the scanning sensitivity, thus the transport of the light reflection, the possibility is given at each measuring point to arrange two or more optical fibers 14 one behind the other. The light returning Optical fibers 14 are then to be fed to the same receiving diode 16 in each case.
Gemäß Fig.5 der Zeichnung lassen sich die zu der Meß- und Auswerteelektronik 15 verlaufenden Lichtleiterfasern 14 bei der Herstellung des Tastorganes 12 mit Hilfe eines Kammes 17 geordnet auffächern, wobei die Zähne 17a des Kammes 17 zwischen jeweils zwei Lichtleiterfasern 14 eintauchen. Der Kamm 17 bleibt jedoch nicht Bestandteil des Tastorgans 12.According to Figure 5 of the drawing, the measurement and evaluation electronics 15 extending optical fibers 14 in the manufacture of the tactile element 12 with Using a comb 17, fan out in an orderly fashion, with the teeth 17a of the comb 17 between Immerse two optical fibers 14 in each case. However, the comb 17 does not remain a component of the organ 12.
Dadurch, daß die Lichtleiterfasern 14 im Durchmesser jeweils kleiner sind als die Toleranz bei den zu überprüfenden Strichmarkierungen 10 und deren Zwischenräumen, ist eine höhere Lesegeschwindigkeit gegenüber bekannten Vorrichtungen gegeben. Die Meßbreite beträgt beim Ausführungsbeispiel ca. 25 mm. Sie resultiert aus der Stärke der einzelnen Lichtleiterfasern 14 von jeweils 25zu. Durch die Wahl von stärkeren Lichtleiterfasern 14 oder durch Verdoppelung derselben kann die Meßbreite in einfacher Weise verdoppelt werden. Bei der Verdoppelung der Lichtleiterfasern 14 ist die Hinzunahme eines weiteren Dioden-Arrays erforderlich.Because the optical fibers 14 are each smaller in diameter are than the tolerance for the line markings 10 to be checked and their spaces, a higher reading speed is given compared to known devices. the Measurement width in the exemplary embodiment is approx. 25 mm. It results from strength of the individual optical fibers 14 of each 25 to. By choosing stronger ones Optical fibers 14 or by doubling the same can simplify the measurement width Way to be doubled. When doubling the optical fibers 14, the addition is another diode array is required.
Die Meßgenauigkeit ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erhöht, daß das Tastorgan 12 nicht quer zu den Strichmarkierungen 10 angeordnet ist, sondern infolge seitlichen Verdrehens in einem beliebigen Winkel über den Strichmarkierungen 10 der betreffenden Materialbahn 11 steht.The measuring accuracy in the device according to the invention is thereby increases that the tactile element 12 is not transverse to the line markings 10 is arranged, but as a result of lateral rotation at any angle is above the line markings 10 of the material web 11 concerned.
Das Licht für die Reflexionsabtastung wird der Abtaststelle unabhängig von den lichtrückführenden Lichtleiterfasern 14 über die Lichtleiter 13 zugeführt, wobei diese mit ihren ausgangsseitigen Stirnflächen einfach, genau und leicht einsehbar auf die an beliebigen Stellen der Materialbahn 11 od.dgl. angeordneten Strichmarkierungen 10 einzurichten sind. Die lichtzuführenden Lichtleiter 13 brauchen nicht, so wie die Lichtleiterfasern 14 für die Lichtrückführung, geordnet zu sein, sie können auch sehr viel dicker sein, denn sie sollen nur möglichst viel Licht in günstigster Weise an die Meßstelle heranführen.The light for reflective scanning becomes independent of the scanning location supplied by the light-returning optical fibers 14 via the optical fibers 13, these with their output-side end faces simply, precisely and easily visible on the 11 or the like at any point on the web of material. arranged line markings 10 are to be set up. The light-guiding light guides 13 do not need such as the optical fibers 14 for the return of light to be ordered as they can also be much thicker, because they should only have as much light as possible in the cheapest way Way to the measuring point.
Claims (10)
Priority Applications (1)
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| DE19792937753 DE2937753A1 (en) | 1979-09-19 | 1979-09-19 | Optical reflective scanning of bar code markings - using two sets of fibre optic lines set into scanning head with code passed underneath |
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| DE2937753A1 true DE2937753A1 (en) | 1981-04-02 |
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| DE (1) | DE2937753A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5306901A (en) * | 1991-06-02 | 1994-04-26 | Pinchas Schechner | Production control by multiple branch bar-code readers |
| AT406202B (en) * | 1997-09-17 | 2000-03-27 | Siemens Ag Oesterreich | Scanner with improved form |
-
1979
- 1979-09-19 DE DE19792937753 patent/DE2937753A1/en not_active Withdrawn
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| US5306901A (en) * | 1991-06-02 | 1994-04-26 | Pinchas Schechner | Production control by multiple branch bar-code readers |
| AT406202B (en) * | 1997-09-17 | 2000-03-27 | Siemens Ag Oesterreich | Scanner with improved form |
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