DE4129142A1 - Vorrichtung zum ueberwachen und einstellen des abstandes von frachtstuecken, paketen oder analogen objekten, insbesondere von postpaketen - Google Patents
Vorrichtung zum ueberwachen und einstellen des abstandes von frachtstuecken, paketen oder analogen objekten, insbesondere von postpaketenInfo
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Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Überwachen und
Einstellen des Abstandes von Frachtstücken, Paketen oder
analogen Objekten auf einem Transportband oder einer Trans
portvorrichtung und ist insbesondere für Postpakete anwendbar,
bevor letztere bearbeitet werden. Diese Bearbeitung besteht
insbesondere in einer Indexierung, einer Frankierung und end
gültigen Sortierung in Abhängigkeit von deren Bestimmungs
orten.
Aus der französischen Patentanmeldung Nr. 89 01 981 ist bereits
eine Vorrichtung zur Trennung und Ausrichtung von Objekten,
insbesondere von Frachtstücken und Paketen in einer Post
sortieranlage bekannt, welche Mittel aufweist, um diese Pakete
in ungeordneter Weise und in Art eines Massengutes zum Eingang
der Vorrichtung zu leiten und um dieselben Pakete getrennt
voneinander sowie in ausgerichteter Weise am Ausgang abzu
führen. Diese Vorrichtung besitzt insbesondere mindestens eine
kegelstumpfförmige, an ihren Enden offene Trommel, die konti
nuierlich um ihre zur Horizontalen geneigt angeordnete Achse
in Drehung versetzt wird und die an ihrer Innenoberfläche
mehrere spiralförmige Schaufeln besitzt, die axial zueinander
versetzt sind und sich insgesamt über mindestens eine voll
ständige Drehung des Kegelstumpfes erstrecken. Die in das
obere Ende mit kleinerem Durchmesser am Eingang des Kegel
stumpfes zugeführten Pakete verlassen diesen Kegelstumpf an
seinem unteren Ende mit größerem Durchmesser.
Obwohl diese Vorrichtung zu einer im allgemeinen befriedigen
den Verteilung der Pakete führt, können nichtsdestoweniger
Situationen eintreten, in denen die Beschickung, d. h. der
Abstand dieser Pakete, unbefriedigend ist. Dies gilt insbeson
dere dann, wenn sich einige der Pakete überlappen und nicht
voneinander beabstandet sind, so daß sie keinen geeigneten
Abstand besitzen, um die Bearbeitung des einen Paketes zu
ermöglichen, bevor das folgende Paket an dem Ort angelangt
ist, an dem es indexiert werden soll.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung
bereitzustellen, welche den Abstand von Paketen auf einer
Transportbank oder einem Transportband überwachen kann, so daß
diese Pakete nachfolgend in einer geeigneten Indexierungs- und
Sortierungsanlage bearbeitet werden können.
Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, die am
Ausgang einer Aufgabevorrichtung angeordnet ist, welche
vorzugsweise eine kegelstumpfartige Drehtrommel aufweist,
deren Achse zur Horizontalen geneigt ist und die interne
spiralförmige Schaufeln besitzt, so daß die Pakete nachein
ander am Ausgang der Trommel austreten. Diese Vorrichtung ist
dadurch gekennzeichnet, daß sie ein mit einer konstanten
Geschwindigkeit bewegtes Transportband, auf das die Pakete am
Trommelausgang gekippt bzw. geschüttet werden, eine Schranke
aus Detektionszellen, deren Strahl sich in eine zur Bewegungs
richtung des Bandes senkrechte Richtung erstreckt, um den
Zeitpunkt des Eintritts jedes Pakets in diesen Strahl zu
erfassen und um zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abdeckungen
der Zellen den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, den
Strahl der Zellen wechselweise schneidenden Paketen zu messen,
mindestens eine Kamera zur Herstellung einer Momentaufnahme,
um ein Bild zu liefern, das die Verteilung der Pakete auf dem
Transportband zur Echtzeit zeigt,
eine digitale Bearbeitungsschaltung zur Bearbeitung des durch
die Kamera gelieferten Bildes, um eine eventuelle Übereinan
derlagerung oder Aneinanderlagerung von zwei nicht durch die
Zellen detektierten Paketen zu erfassen, und
eine Ablenkvorrichtung, die durch die Bearbeitungsschaltung
betätigt wird, so daß die nicht in geeigneter Weise beab
standeten Pakete vom Tranportband entfernt werden, aufweist.
Die Detektionszellen bestehen vorzugsweise aus Infrarotzellen,
die in Form eines Vorhangs unter dem Transportband angeordnet
sind. Sie erstrecken sich über eine solche Breite, daß der
emittierte Strahl die auf das Transportband geleiteten Pakete
notwendigerweise trifft, und zwar unabhängig von der Position
dieser Pakete und deren Überlappung.
Nach einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform handelt es
sich bei der Kamera zur Herstellung von Aufnahmen um eine
sogenannte CCD-Kamera mit einer ladungsgekoppelten Festkörper
matrix, die ein analoges Videosignal liefert, welches ein Bild
erzeugen kann, das die auf die Ebene des Transportbandes
projizierte Silhouette zeigt. Dieses Bild wird durch die
digitale Bearbeitungsschaltung analysiert. Die Vorrichtung
besitzt vorzugsweise zwei Kameras, deren Aufnahmewinkel
verschieden sind, um das Auflösungsvermögen der Vorrichtung zu
erhöhen. Die eingesetzten Kameras sind vorzugsweise derart
konzipiert, daß sie digitale Bilder (256×256) mit acht Bits
pro Pixel ausgehend von in geeigneter Weise kontrastierten
Videobildern liefern können.
Die digitale Bearbeitungsschaltung ist derart ausgestaltet,
daß sie ausgehend von den Konturen der Pakete und deren
Silhouetten, die aus den von der Kamera gelieferten Bildern
extrahiert wurden, die Konvexität dieser Silhouetten analy
siert, um daraus je nach den Umständen einen Betätigungsbefehl
für den Ablenkmechanismus in Abhängigkeit davon abzuleiten, ob
die Objekte ausreichend oder nicht ausreichend voneinander
beabstandet sind. Insbesondere in dem Fall, in dem die Bild
analyse zur Detektion einer nicht konvexen Form führt, die aus
der Überlagerung oder Überlappung von zwei oder mehreren
Paketen resultiert, oder im Fall von mehreren konvexen Silhou
etten, die sich dadurch ergeben, daß Pakete nebeneinander
liegen, gibt die Bearbeitungsschaltung einen Betätigungs
befehl, so daß die auf diese Weise schlecht auf dem
Transportband angeordneten Pakete durch den Ablenkmechanismus
von dem Transportband entfernt und danach zurückgeführt
werden.
Es ergibt sich im übrigen, daß Postpakete im allgemeinen ein
Volumen zylindrischer Form oder häufig auch mit Parallel
epiped-Form besitzen, wobei diese gewöhnlichen konvexen Formen
mehr als 96% des in einer gewöhnlichen Sortiervorrichtung
behandelten Volumens ausmachen.
Man stellt auch fest, daß die Projektion irgendeines Objektes
konvexer Form auf eine Ebene notwendigerweise zu einer eben
falls konvexen Silhouette führt. Folglich kann die Registrie
rung eines eine Konkavität besitzenden Profils in dem Bild des
untersuchten Objektes in der Tat als eine Situation inter
pretiert werden, die auf einem unerwünschten Übereinander
liegen der Pakete auf dem Transportband und insbesondere auf
der Überlagerung von verschiedenen Paketen beruht.
Jedoch sowie im Gegensatz dazu bedeutet die Existenz einer
konvexen Silhouette nicht notwendigerweise, daß nur ein
einziges Paket vorhanden ist. Dies gilt insbesondere dann,
wenn zwei Pakete beispielsweise übereinanderliegen, wobei die
sichtbare Kontur des einen vollständig im Inneren der Kontur
des anderen mit wesentlich größeren Abmessungen umfaßt ist.
Daraus ergibt sich, obwohl die Verwendung von mindestens zwei
Kameras das Auflösungsvermögen der Vorrichtung verbessert, daß
die Kontrolle eines von einer Kamera stammenden Bildes für
sich nicht ausreichend genug ist, um in allen Fällen zu einem
korrekten Resultat zu kommen, und daß eine gründlichere
Analyse unerläßlich ist.
Die digitale Bearbeitungsschaltung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ermöglicht es insbesondere, eine Interpretation
der Konturen des Bildes zu realisieren, das von der Kamera und
vorzugsweise von den beiden Kameras mit unterschiedlichen
Aufnahmewinkeln stammt. Es ist dadurch möglich, nicht nur die
Silhouetten zu erkennen, die eine signifikante Nicht-
Konvexizität besitzen. Es ist zudem auch möglich, in einer
konvexen Silhouette zu bestimmen, ob letztere einer korrekten
Anordnung oder im Gegensatz dazu einer Übereinanderlagerung
von Paketen in einer besonderen Konfiguration entspricht, die
sich in diesem Fall nicht in einer Konkavität der Kontur
zeigt. Die Bearbeitungsschaltung ist im übrigen derart
ausgelegt, daß schwache Nicht-Konvexitäten, die auf leichten
Deformationen der Pakete beruhen, nicht als signifikant
betrachtet werden.
Die Bearbeitungsschaltung realisiert vorteilhafterweise in dem
von der Kamera gelieferten Bild eine Detektion der Konturen
des Objektes. Es schließt sich eine Extraktion seiner Silhou
ette und dann eine polygonale Approximation an, bevor auf
letzterer ein Konvexitätstest durchgeführt wird, dessen Ergeb
nis zu einer Betätigung oder zu keiner Betätigung des Ablenk
mechanismus führt, um das untersuchte Paket zu entfernen oder
um im Gegenteil das untersuchte Paket zur nachfolgenden
Vorrichtung passieren zu lassen.
Die Detektion der Konturen des Bildes wird mit einer an sich
bekannten mathematischen Methode realisiert, die insbesondere
darin besteht, daß die Maxima der ersten Ableitung des Leucht
dichtesignals, d. h. die Steigung der Leuchtdichte dieses
Bildes, bestimmt werden oder daß die Nullstellen der zweiten
Ableitung (Verfahren nach Laplacien) lokalisiert werden. Im
zweiten Fall ist zu beachten, daß es vor Anwendung des
Laplacien-Operators im allgemeinen wünschenswert ist, das Bild
durch einen Tiefpaßfilter zu filtrieren, so daß nicht zu viele
durch den im Ursprungsbild vorhandenen Lärm erzeugte Konturen
punkte zurückgewonnen werden. Bei der Steigungsmethode setzt
man vorzugsweise eine Bearbeitungsschaltung für das Signal vom
Konvolutionstyp (type à convolution) ein, die es ermöglicht,
die Steigung des Leuchtdichtesignals in den vier Haupt
richtungen zu berechnen, so daß nur das Maximum dieser vier
Werte festgehalten und nur solche als Konturenpunkte konser
viert werden, deren so berechnete Steigung einen vorgegebenen
Schwellenwert übersteigt.
Das so erhaltene binäre Bild wird dann auf der Suche nach dem
ersten Konturenpunkt abgetastet, von dem aus dann die Silhou
ette durchlaufen und mit einem bestimmten Code, beispielsweise
mit dem von Freeman, kodiert wird. Im Verlaufe dieser Etappe
eliminiert die Schaltung zweckmäßigerwesie die Störbögen,
welche die Silhouette verändern können, wobei dies
beispielsweise auf den Schattenbereichen beruht, die auf dem
Bild erscheinen.
Die dritte Stufe besteht dann darin, daß eine polygonale
Approximation der Silhouette nach einem Verfahren in zwei
Schritten realisiert wird, das darin besteht, daß man einer
seits die essentiellen Punkte dieser Silhouette bestimmt und
dann die Spitzen des Polygons aus dieser Ansammlung von
Punkten validiert, wobei es sich bei den essentiellen Punkten
um solche handelt, die eine stärkere Krümmung besitzen. Die
Validation der Spitzen wird mit Hilfe eines iterativen
Algorithmus durchgeführt, der als erste Approximation zwei
Punkte in der vorhergehenden Ansammlung annimmt und dann nach
und nach Spitzen in der Reihenfolge ihres signifikanten
Charakters hinzufügt, wobei als Stoppkriterium der Abstand der
Spitze von der Approximationssehne dient. Die Bearbeitung des
Bildes der Silhouette besteht somit darin, in dieser die
beiden essentiellen Punkte zu wählen, die am entferntesten
voneinander sind, dann einen dritten, der von dem die beiden
ersten verbindenden Segment am entferntesten ist, einen
dritten, der gleichfalls von dem den ersten Punkt mit dem
vierten verbindenden Segment am entferntesten ist, und
folglich, auf rekursive Weise, auf den neuen Segmenten, die
entsprechend der Auswahl der essentiellen Punkte materiali
siert sind. Es bleibt festzuhalten, daß man, nachdem alle
essentiellen Punkte der Kontur zuvor bestimmt worden sind,
eine minimale Distanz, welche die Punkte in dem Polygon
trennt, ohne Schwierigkeiten wählen kann, so daß die schwachen
Nicht-Konvexitäten eliminiert und auch die Effekte letzterer
ebenso eliminiert werden.
In einer letzten Stufe wird schließlich ein Test der Konvexi
tät des in der vorhergehenden Stufe erhaltenen Polygons durch
geführt, indem die durch drei aufeinanderfolgende Spitzen
gebildeten Triplets betrachtet werden und indem bestimmt wird,
ob diese einer konvexen oder im Gegenteil einer nicht-konvexen
Situation entsprechen, wobei in letzterem Fall ein Rückschluß
auf eine schlechte Beschickung ermöglicht wird. Dies führt zu
einer Eliminierung des Paketes oder einer Gruppe von Paketen
durch den Ablenkmechanismus.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Überwachen und Einstellen
des Abstandes von Frachtstücken, Paketen oder analogen Objek
ten auf einem Transportband ist nachstehend an Hand der eine
bevorzugte Ausführungsform zeigenden Zeichnungen näher erläu
tert. Von den Figuren zeigt
Fig. 1 eine schematische perspektivische Ansicht der
erfindungsgemäßen Vorrichtung und
Fig. 2 ein Funktionsschema der Bearbeitungsschaltung,
welche die Betätigung des Ablenkmechanismus der
Vorrichtung ermöglicht.
In der Fig. 1 bezeichnet die Bezugszahl 1 ein erstes Trans
portband, welches Pakete oder analoge Objekte 2, die als
Massengut auf diesem Transportband angeordnet sind, bis zum
Eingang 3 einer Beschickungstrommel 4 transportiert, deren
detaillierte Ausgestaltung vorzugsweise den Vorrichtungen
entspricht, die in der französischen Patentanmeldung 89 01 281
vom 15. Februar 1989 beschrieben sind, welche eine Vorrichtung
zur Trennung und Ausrichtung von Objekten betrifft. Diese
Trommel 4 ist insbesondere mit einer Reihe von internen
spiralförmigen Schaufeln 5 ausgestattet und besitzt ein kegel
stumpfartiges Profil, dessen Achse leicht hinsichtlich der
Horizontalen geneigt ist. Die Trommel ist auf Trageelementen 6
derart gelagert, daß sie sich ständig um ihre Achse drehen
kann, wobei sie von einem Treibriemen oder einer Kette 7, die
von einem Motor 8 angetrieben wird, bewegt wird. Die als
Massengut bzw. in ungeordneter Weise zum Eingang 3 der Trommel
transportierten Pakete 2 verlassen diese Trommel an deren Aus
gang 9, der einen größeren Durchmesser besitzt als der Eingang
3. Die Pakete 2 sind auf ihrem Weg in der Trommel mit Hilfe
der Schaufeln 5 um sich selbst gedreht worden. Diese Bewegun
gen führen in Kombination mit dem Effekt, der durch die
Schwerkraft auf Grund der Neigung der Achse der Trommel aus
geübt wird, dazu, daß die Pakete einen im allgemeinen ausrei
chenden Abstand besitzen, bevor sie von einem Transportband 10
aufgenommen bzw. weitertransportiert werden.
Das Experiment zeigt jedoch, daß bei einer derartigen Vorrich
tung immer noch Situationen auftreten können, in denen sich
die Pakete überlappen oder nicht ausreichend voneinander
beabstandet sind, um eine nachfolgende Behandlung im weiteren
Verlauf der Anlage in geeigneter Weise durchführen zu können.
Um den Abstand zwischen den aufeinanderfolgenden Paketen 2 auf
dem Band 10 zu kontrollieren, setzt man am Ausgang der Trommel
4 eine Detektionsschranke 11 ein, die aus mehreren Zellen 12
gebildet wird, welche entlang der Breite des Bandes angeordnet
sind. Es handelt sich dabei im allgemeinen um Infrarotzellen,
die in geeigneter Weise in Form eines Vorhanges angeordnet
sind. Damit der von diesen Zellen ausgesandte Strahl passieren
kann, besteht das Band 10 bei der gezeigten Ausführungsform
aus zwei aufeinanderfolgenden Bändern 10a bzw. 10b, die durch
einen senkrechten Schlitz oberhalb der Zellen voneinander
getrennt sind. Dieser Schlitz ist so eng, daß der Transport
der Pakete von dem einen zu dem anderen Band ohne Schwierig
keiten erfolgt und insbesondere ohne daß die Pakete ihren
Abstand zueinander verändern.
Die Zellen 12 sind über eine Leitung 13 mit einer Schaltung 14
verbunden, die über eine Leitung 15 ein Signal in Richtung
einer Bearbeitungskarte 16 liefert, welche es insbesondere
ermöglicht, den Zeitraum zu kontrollieren, der zwei aufeinan
derfolgende Abdeckungen einer oder mehrerer Zellen durch zwei
aufeinanderfolgende Pakete trennt.
Da die Transportgeschwindigkeit des Bandes 10 bekannt ist,
kann man daraus automatisch den Wert für den Abstand zwischen
diesen Paketen ableiten, um ihn mit einem vorbestimmten
minimalen Schwellenwert zu vergleichen. Ist der Abstand größer
als der Schwellenwert, dann liefert die Schaltung 16 kein
Signal an die Ausgangsleistung 17. Ist der Abstand jedoch
geringer als der Schwellenwert, dann veranlaßt die Schaltung
16 beispielsweise die Betätigung eines elektrischen Stell
gliedes 18, dessen Stange 19 an einer Ablenkplatte 20 ange
lenkt ist. Diese kann sich quer zum Band 10 stellen, und zwar
mit einer Verzögerung, welche dem Zeitraum entspricht, die die
Pakete, deren Abstand ungenügend ist, benötigen, um auf dem
Band 10 bis zum Kontakt mit dieser Platte zu kommen. Letztere
schiebt die Pakete dann seitlich auf eine Rampe 21, von wo sie
mit Hilfe eines dritten Transportbandes 22 zum Beginn der
Anlage zurücktransportiert werden, damit sie zusammen mit den
Paketen 2 nochmals bearbeitet werden, die ungeordnet bzw. als
Massengut angeordnet sind und von dem Band 1 bis zur
Beschickungstrommel 4 transportiert werden. Es versteht sich
von selbst, daß jeder andere Typ von Ablenkmechanismus, sei er
nun elektrischer, elektromagnetischer oder mechanischer Natur,
zur Anwendung gebracht werden kann, sofern er in der Lage ist,
infolge eines Betätigungsbefehls die nicht in geeigneter Weise
angeordneten Pakete vom Band zu entfernen.
Wie bereits ausgeführt worden ist, ist es manchmal möglich,
daß sich zwei Pakete am Ausgang der Trommel derart überlappen
oder übereinanderlegen, daß diese Anordnung aus zwei Paketen
für die Schranke 11 aus den Zellen 12 eine Einheit bildet, die
von dem vorhergehenden Paket ausreichend beabstandet sein
kann, damit die Schaltung 16 die Ablenkplatte nicht betätigt,
so daß somit die beiden in Frage stehenden Pakete nicht
eliminiert werden, obwohl sie nicht in geeigneter Weise
angeordnet sind.
Um dies zu vermeiden, ist die Vorrichtung mit einer Video
kamera 23, vorzugsweise mit einer CCD-Kamera mit einer
ladungsgekoppelten Festkörpermatrix ausgestattet, die oberhalb
des Bandes 10 senkrecht darüber angeordnet ist, um eine
Aufnahme einer Szene zu machen, die irgendeinem Augenblick
hinsichtlich der Situation der Pakete auf dem Transportband 10
in einem vorherbestimmten Fenster gegebener Breite entspricht.
Das von der Kamera gelieferte Bild wird durch eine Verbindung
25 adressiert; diese liefert an eine Ausgangsleitung 26 ein
Signal, das zur Schaltung 16 geleitet wird, so daß mit Hilfe
dieser die Ablenkplatte erneut betätigt wird, wie es bereits
beschrieben ist, um die nicht in geeigneter Weise voneinander
getrennten Pakete zu eliminieren und sie zum Eingang der
Anlage zurückzuschicken. Vorteilhafterweise ist neben der
Kamera 23 auch noch eine zweite Kamera 27 vorhanden, die eben
falls über eine Verbindung 28 mit der Karte 24 verbunden ist,
jedoch ein unterschiedliches Bild, allerdings in demselben
Ansichtsfenster, liefert. Dieses zweite Bild dient zur
Verbesserung des Auflösungsvermögens der Einheit und zum
besseren Erkennen des Bildes von Paketen in einer nur schwach
kontrastreichen Umgebung inmitten von Umgebungsstörungen.
In der Fig. 2 ist das Funktionsschema der Schaltung 16 und der
Karte 24 schematisch dargestellt, mit deren Hilfe es möglich
ist, ausgehend von den von den Zellen 12 über die Schaltung 14
einerseits und den Videokameras 23 und 27 andererseits
erhaltenen Informationen die Ablenkplatte 20 in Kombination
mit einer Meßzelle 30 zu betätigen, deren Ausgestaltung als
solche Gegenstand der Erfindung ist und die ein Signal in
Abhängigkeit von der Eigengeschwindigkeit des Transportbandes
10 liefert, auf dem die Pakete 2 angeordnet sind.
Die von den Zellen 12 stammenden Informationen werden von
einer Analyseschaltung 31 empfangen, die über eine Verbindung
32 und eine Meßzelle (nicht gezeigt), welche Signale liefert,
die den Beginn und das Ende jedes analysierten Fensters
markieren, die Betätigungsbefehle für die Ablenkplatte 20 an
eine Interface-Schaltung 33 liefert, wobei auf die beschrie
bene Weise der adäquate Abstand, der insbesondere größer als
ein vorgegebener Schwellenwert sein soll, der nacheinander auf
dem Band in den Strahl der Zellen transportierten Pakete
kontrolliert bzw. überwacht wird.
Ist die so erfaßte Anordnung akzeptabel, dann liefert die
Schaltung 31 an eine zweite Schaltung 34 eines Bild-Interfaces
ein Erkennungssignal für das analysierte Paket sowie gleich
zeitig eine von der Meßzelle 30 stammende Information, die für
die Geschwindigkeit des Bandes repräsentativ ist. Das von den
Kameras 23 und 27 gelieferte Videobild wird dann von den
Verbindungen 25 und 28 an eine Bildanalyseschaltung 35
adressiert, die über die Verbindung 36 ein Auslösesignal und
über die Verbindung 37 eine Information über die Größe des
Fensters empfängt.
In der Analyseschaltung 35 laufen nacheinander die genannten
Stufen ab, nämlich nacheinander die Detektion der Konturen der
in dem Fenster erscheinenden Pakete, die Extraktion ihrer
Silhouette, eine polygonale Approximation und schließlich ein
Konvexitätstest auf dem erhaltenen Polygon. Die Schaltung 35
schickt dann zur Schaltung 34 ein Signal zurück, und zwar in
Abhängigkeit von den Ergebnissen der durchgeführten Analyse
und insbesondere derjenigen, die sich bei dem so mit dem
digitalen Bild des Pakets durchgeführten Konvexitätstest
ergibt. Die Schaltung 34 kann im Anschluß daran über eine
Leitung 38 die Interface-Schaltung 33 betätigen und auf die
Ablenkplatte 20 auf dieselbe Weise einwirken, wie es weiter
oben beschrieben ist, wenn die Platte durch die direkt von der
Schranke der Zellen 11 über die Verbindung 2 ankommenden
Signale betätigt wird.
Auf diese Weise wird eine Vorrichtung zum Überwachen bzw. zur
Kontrolle und zum Einstellen eines Stromes von Paketen oder
analogen Objekten in einer Sortieranlage bereitgestellt, mit
der es insbesondere möglich ist, die Beabstandung der Pakete
zu erfassen und in Abhängigkeit davon durchzulassen oder im
Gegenteil die nicht in geeigneter Weise angeordneten Pakete zu
entfernen, um sie an den Beginn der Anlage zurückzuführen. Die
Vorrichtung kann in Echtzeit arbeiten. Die Bearbeitungs
schaltung kann ungefähr fünf Bilder pro Sekunde analysieren.
Dies stellt einen Arbeitstakt dar, der wesentlich größer ist
als derjenige, der sich bei den üblichen Geschwindigkeiten
ergibt, mit denen Transportbänder betrieben werden.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebene Ausführungsform
beschränkt. Sie umfaßt auch alle möglichen Varianten. So ist
eine Ausführungsform denkbar, bei der die Funktion, die von
dem Betrieb der Schranke aus Zellen herrührt, welche die
Beabstandung aufeinanderfolgender Pakete bestimmt, mit der
Analysefunktion des Bildes dieser Pakete durch eine einfache
Modifikation der Bearbeitungsschaltung integriert wird,
wodurch es ermöglicht wird, neben der Konvexität der aufeinan
derfolgenden untersuchten Silhouetten die relative Positionie
rung dieser Silhouetten festzustellen und insbesondere die
Steuerung der die Erfassung jedes Bildes auslösenden Signale
in Abhängigkeit von den Ergebnissen der vorhergehenden Bild
analyse, insbesondere des Abstandes zwischen den Paketen,
sicherstellt. Auf Grund der verbesserten Integration des so
realisierten Systems ergibt sich dann eine bessere Behandlung
dieser Pakete. Dann kann eine Transporteinrichtung mit wesent
lich geringerer Länge zur Anwendung gebracht werden. Folglich
ist auch der Gestehungspreis wesentlich niedriger.
Claims (6)
1. Vorrichtung zum Überwachen und Einstellen des Abstandes
von Frachtstücken, Paketen oder analogen Objekten, ins
besondere von Postpaketen, die am Ausgang einer Aufgabe
vorrichtung angeordnet ist, welche vorzugsweise eine
kegelstumpfartige Drehtrommel (4) aufweist, deren Achse
zur Horizontalen geneigt ist und die interne spiral
förmige Schaufeln besitzt, so daß die Pakete (2) nachein
ander am Ausgang der Trommel austreten,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie
ein mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegtes Trans portband (10), auf das die Pakete am Trommelausgang gekippt bzw. geschüttet werden,
eine Schranke (11) aus Detektionszellen, deren Strahl sich in eine zur Bewegungsrichtung des Bandes senkrechte Richtung erstreckt, um den Zeitpunkt des Eintritts jedes Pakets in diesen Strahl zu erfassen und um zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abdeckungen der Zellen den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, den Strahl der Zellen nacheinander schneidenden Paketen zu messen, mindestens eine Kamera (23) zur Herstellung einer Momentaufnahme, um ein Bild zu liefern, das die Vertei lung der Pakete auf dem Transportband zur Echtzeit zeigt, eine digitale Bearbeitungsschaltung (16, 24) für das durch die Kamera gelieferte Bild, um
eine eventuelle Übereinanderlagerung oder Aneinander lagerung von zwei nicht durch die Zellen detektierten Paketen zu erfassen, und
eine Ablenkvorrichtung (20), die durch die Bearbeitungs schaltung betätigt wird, so daß die nicht in geeigneter Weise beabstandeten Pakete vom Transportband entfernt werden, aufweist.
ein mit einer konstanten Geschwindigkeit bewegtes Trans portband (10), auf das die Pakete am Trommelausgang gekippt bzw. geschüttet werden,
eine Schranke (11) aus Detektionszellen, deren Strahl sich in eine zur Bewegungsrichtung des Bandes senkrechte Richtung erstreckt, um den Zeitpunkt des Eintritts jedes Pakets in diesen Strahl zu erfassen und um zwischen zwei aufeinanderfolgenden Abdeckungen der Zellen den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden, den Strahl der Zellen nacheinander schneidenden Paketen zu messen, mindestens eine Kamera (23) zur Herstellung einer Momentaufnahme, um ein Bild zu liefern, das die Vertei lung der Pakete auf dem Transportband zur Echtzeit zeigt, eine digitale Bearbeitungsschaltung (16, 24) für das durch die Kamera gelieferte Bild, um
eine eventuelle Übereinanderlagerung oder Aneinander lagerung von zwei nicht durch die Zellen detektierten Paketen zu erfassen, und
eine Ablenkvorrichtung (20), die durch die Bearbeitungs schaltung betätigt wird, so daß die nicht in geeigneter Weise beabstandeten Pakete vom Transportband entfernt werden, aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektionszellen (12) aus Infrarotzellen beste
hen, die vorhangartig unter dem Transportband angeordnet
sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kamera (23) zur Herstellung einer Aufnahme eine
sogenannte CCD-Kamera mit einer ladungsgekoppelten
Festkörpermatrix ist, die ein analoges Videosignal
liefert, das ein die Silhouette der Pakete darstellendes,
auf die Ebene des Bandes (10) projiziertes Bild liefern
kann, wobei dieses Bild durch die digitale
Bearbeitungsschaltung (16, 24) analysiert wird.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie zwei Kameras (23, 27) mit unterschiedlichen Auf
nahmewinkeln besitzt, um das Auflösungsvermögen der Vor
richtung zu verbessern.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kameras (23, 27) digitalisierte Bilder (256×256)
mit acht Bits pro Pixel ausgehend von ausreichend kontrast
reichen Videobildern liefern können.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die digitale Bearbeitungsschaltung nacheinander in
dem von den Videokameras (23, 27) gelieferten Bild der
Pakete (2) eine Detektion der Kontur, eine Extraktion der
Silhouette der Pakete, eine polygonale Approximation
dieser Silhouette und einen Konvexitätstest realisiert.
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CN112478710B (zh) * | 2020-12-30 | 2024-05-24 | 浙江工业大学 | 一种新型的应用于圆锥滚子表面瑕疵检测设备的整料机构 |
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Legal Events
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8181 | Inventor (new situation) |
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