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Diese Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Messen des Volumens eines Gegenstandes mit einem Laserscanner
und eine Vorrichtung, in der das Verfahren umgesetzt wird.
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Ein in vielen Bereichen der Industrie
und des Handels verbreitetes Problem ist die Abschätzung des
Volumens eines Gegenstandes. Insbesondere erfordern das Liefern
und der Versand von Gütern, daß das Volumen
von Frachtstücken
in automatisierter Weise gemessen wird, um Information bereitzustellen,
die für
die Verwaltung sowohl von Lagerräumen
als auch für
Transportmittel von Wert ist.
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In Lagerräumen und von Transporteuren werden
Gegenstände
entsprechend ihrem Gewicht und einer oder mehrerer ihrer linearen
Abmessungen behandelt, die als die signifikantesten angesehen werden.
Diese Behandlungsweise ist somit nur näherungsweise und sicherlich
nicht vollkommen zufriedenstellend. Die optoelektronische Messung
eines Volumens ist z. B. aus der GB-A-2189594 und der US-A-5412420
bekannt.
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Dementsprechend betrifft ein erster
Aspekt der Erfindung ein Verfahren zum Messen des Volumens eines
Gegenstandes mit wenigstens einem Laserscanner, wobei das Verfahren
die Schritte aufweist:
- a) Anordnen des Gegenstandes
auf einer Lagerfläche;
- b) Definieren einer Zuführrichtung
für den
Gegenstand auf der Lagerfläche;
- c) Definieren einer Abtastebene, Schneiden der Ebene der Lagerfläche entlang
einer Abtastgrundlinie, die quer zur Zuführrichtung verläuft, mit
einem Laserstrahl von einem Scanner, der über der Lagerfläche liegt,
welche als die Abtastebene dient;
- d) Bewegen des Gegenstandes über
die Lagerfläche
entlang der Zuführrichtung,
relativ zu der Abtastrichtung, bis die Abtastebene den Gegenstand schneidet;
- e) Erhalten der Höhe
von n Meßpunkten,
welche in einer Oberseite des Gegenstandes und der Abtastebene enthalten
sind, über
der Lagerfläche;
- f) Definieren einer geforderten Höhe als eine Funktion der gemessenen
Höhen von
zwei aufeinander folgenden Meßpunkten;
- g) Erhalten der Planposition der n Meßpunkte auf der Lagerfläche;
- h) Definieren einer geforderten Basis als eine Funktion der
Planpositionen jedes Paares benachbarter Meßpunkte auf der Lagerfläche;
- i) Berechnen eines geforderten Flächenelementes, vertikal zur
Lagerfläche,
für jedes
Paar benachbarter Meßpunkte
durch Multiplizieren der geforderten Basis mit der geforderten Höhe;
- j) Berechnen einer geforderten Fläche als die kombinierte Summe
der berechneten geforderten Flächelemente;
- k) Bewegen des Gegenstandes relativ zur Abtastebene um eine
vorgegebene Zuführstrecke
entlang der Zuführrichtung über die
Lagerfläche;
- 1) Definieren einer geforderten Dicke als eine Funktion der
Zuführstrecke;
- m) Berechnen eines Volumenelementes durch Multiplizieren der
geforderten Fläche
mit der geforderten Dicke;
- n) Wiederholen der Schritte e) bis m), bis der gesamte Gegenstand
abgetastet ist;
- o) Berechnen des Volumens des Gegenstands als die kombinierte
Summe aller Volumenelemente.
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Der Ausdruck Oberseite ist im vorliegenden Fall
ein generischer, wobei er jede Oberfläche umfaßt, die durch den Scanner,
der über
der Lagerfläche angeordnet
ist, wahrgenommen wird. Insbesondere kann selbst eine geneigte Seitenfläche als
die Oberseite betrachtet werden, deren Neigung ein aufwärts gerichteter
Abschrägungswinkel
des Gegenstandes im Bezug zu seiner Ruheposition auf der Lagerfläche ist.
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Der obengenannte Bewegungschritt
d) sollte als eine relative Bewegung verstanden werden. D. h. es
kann sich entweder um eine Bewegung des Gegenstandes relativ zu
einer festen Abtastebene, oder um eine Bewegung der Abtastebene
relativ zu einem Gegenstand, der stationär gehalten wird, handeln, oder
um beides.
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Dieses Verfahren liefert eine angemessen genaue
Abschätzung
des Volumens eines Gegenstandes. Wie üblich ist die Messung aus zwei
grundlegenden Gründen
nur eine näherungsweise.
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Der erste Grund besteht darin, daß das betrachtete
Volumen nicht das exakte Volumen des Gegenstandes ist, sondern eher
das, das zwischen der Oberseite des Gegenstandes, der auf der Lagerfläche liegt
und seiner orthogonalen Projektion auf die Lagerfläche eingeschlossen
ist. In der Praxis wird jedoch nur die Oberseite des Gegenstandes
für eine Messung
heran gezogen, wobei die Annahme gemacht wird, daß die Oberseite
eben ist, und daß die Seitenflächen rechtwinklig
zur Unterseite sind; somit werden Vertiefungen, die in Flächen, bei
welchen es sich nicht um die Oberseite handelt, vorhanden sind, als
massiv angesehen. Jedoch genügt
diese Näherung
ausreichend den praktischen Erfordernissen für eine Volumenmessung. Tatsächlich ist
das geometrische Volumen des Gegenstandes von weniger Bedeutung
als seine Gesamtgröße und es
wird bevorzugt, mögliche
Vertiefungen zu vernachlässigen,
da sie die Größe tatsächlich nicht
beeinflussen.
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Der zweite Grund besteht darin, daß die Messung
durch eine Spotberechnungsprozedur (die Meßpunkte) erhalten wird, die
für die
Oberseite des Gegenstandes ausgeführt wird und nicht für die Gesamtoberfläche dieser
Seite. Jedoch kann diese Näherung
auf das erforderliche Maß durch
Erhöhen
der Anzahl der Meßpunkte
verbessert werden.
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Die räumlichen Positionen der Meßpunkte können mit
dem Scanner auf verschiedene Weise berechnet werden. Vorzugsweise
wird die Berechnung durchgeführt,
indem eine erste Messung in Polarkoordinaten vorgenommen wird (zentriert
um den Ursprung der virtuellen Scanquelle, d. h. um den imaginären Punkt,
von dem die Abtaststrahlen scheinbar ausgehen, wobei dieser Punkt
innerhalb oder außerhalb
des Scanners liegen kann und gemäß der verwendeten
Optik fest oder beweglich sein kann), und diese dann gemäß einem
festgelegten System in kartesische Koordinaten umgewandelt werden,
das zwei Achsen in der Ebene der Lagerfläche aufweist, wobei eine erste
der Achsen parallel zur Zuführrichtung
verläuft
und eine dritte Achse senkrecht zur Ebene der Lagerfläche liegt.
Diese Anordnung wird bevorzugt, da die Messung zu Koordinaten in
Bezug steht, die für
das Meßinstrument
gut geeignet sind (die Scannerbewegung ist polarer Art), und das
berechnete Ergebnis wird in Koordinaten ausgedrückt, die für die zu messenden Größen und
die später
durchzuführenden
Berechnungen gut geeignet sind.
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Die Größen, die als geforderte bzw.
festgelegte angegeben wurden, können
auf verschiedene Weise gemäß dem gewünschten
Grad der Näherung gewählt werden.
Entsprechend wird die festgelegte Höhe als die Höhe eines
der zwei Meßpunkte
veranschlagt (einer von beiden, der erste oder der zweite, oder
der kleinste oder der größte) oder
vorzugsweise gleich dem Mittelwert (passenderweise das arithmetische
Mittel) zwischen den Höhen
der zwei Meßpunkte.
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Die festgelegte Basis wird vorzugsweise
als die Differenz zwischen den Koordinatenwerten der zwei Meßpunkte
längs der
zweiten Achse (y) veranschlagt, oder als die Entfernung zwischen
den Projektionen der zwei Meßpunkte
auf die Ebene der Lagerfläche
(x–y).
Die festgelegte Dicke ist vorzugsweise proportional zur Zuführdistanz.
Diese Auswahl ermöglicht,
daß der
Neigung α der
Abtastlinie im Verhältnis
zur Senkrechten auf die Zuführrichtung (y-Achse) auf sehr einfache
Weise Rechnung getragen werden kann.
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Vorzugsweise ist die Abtastebene
senkrecht zur Lagerebene orientiert. Diese Anordnung vereinfacht
die Berechnung. Ansonsten wäre
es notwendig, der Neigung der Abtastebene gegenüber der Vertikalen auf die
Lagerfläche
Rechnung zu tragen.
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Ein zweiter Aspekt der Erfindung
betrifft eine Vorrichtung zum Messen eines Volumens eines Gegenstandes,
mit folgenden Merkmalen:
- – eine Lagerfläche für den Gegenstand, über der eine
Zuführrichtung
für den
Gegenstand definiert ist;
- – wenigstens
ein Laserscanner, der über
der Lagerfläche
liegt und so angeordnet ist, daß er
in einer Abtastebene wirkt, welche die Ebene der Lagerfläche entlang
einer Abtastgrundlinie, die quer zur Zuführrichtung ist, schneidet;
- – eine
Verarbeitungeinheit, die mit dem Scanner verknüpft ist;
- – eine
Vorrichtung zum Bewegen des Gegenstandes über die Lagerfläche im Bezug
auf die Abtastebene entlang der Zuführrichtung;
- – eine
Vorrichtung zum Senden eines Signals an die Verarbeitungseinheit
jedesmal dann, wenn der Gegenstand eine vorgegebene Zuführstrecke
im Bezug auf die Abtastebene bewegt wird;
- – wobei
der Scanner und/oder die Verarbeitungseinheit folgende Funktionen
ausführen
kann:
- – Berechnen
der Höhe
von n Meßpunkten,
die in einer Oberseite des Gegenstands und in der Abtastebene enthalten
sind, über
der Lagerfläche;
- – Definieren
einer geforderten Höhe
als eine Funktion der berechneten Höhen von zwei aufeinanderfolgenden
Meßpunkten;
- – Berechnen
der Planposition der n Meßpunkte auf
der Lagerfläche;
- – Definieren
einer geforderten Basis als eine Funktion der Planposition jedes
Paares benachbarter Meßpunkte
auf der Lagerfläche;
- – Berechnen
eines geforderten Flächenelementes,
das vertikal zur Lagerfläche
ist, für
jedes Paar benachbarter Meßpunkte
durch Multiplizieren der geforderten Basis mit der geforderten Höhe;
- – Berechnen
einer geforderten Fläche
als die kombinierte Summe der berechneten geforderten Flächelemente;
- – Definieren
einer geforderten Dicke als eine Funktion der Zuführrichtung;
- – Berechnen
eines Volumenelements durch Multiplizieren der geforderten Fläche mit
der geforderten Dicke;
- – Wiederholen
der obengenannten Schritte, bis der gesamte Gegenstand abgetastetist;
- – Berechnen
des Volumens des Gegenstands als die kombinierte Summe aller Volumenelemente.
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Mit dieser Vorrichtung kann das zuvor
beschriebene Verfahren umgesetzt werden.
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Andere Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung einiger
bevorzugter Ausführungsformen
derselben erkennbar, die mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen
angegeben ist. In den Zeichnungen ist:
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1 eine
perspektivische Ansicht, die schematisch eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zeigt;
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2 eine
schematische Darstellung eines in die Vorrichtung von 1 integrierten Codierers.
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In 1 ist
eine Vorrichtung 10 gezeigt, die eine Lagerfläche 11 für Gegenstände A aufweist,
deren Volumina gemessen werden sollen. Die Lagerfläche 11 ist
im wesentlichen horizontal und besteht vorzugsweise aus einem Förderband,
das ebenso mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnet ist, das
längs einer
Zuführrichtung 12 angetrieben
werden kann und das durch Rollen 13 geführt wird, von welchen eine angetrieben
ist.
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Die Vorrichtung 10 umfaßt einen
Laserscanner mit moduliertem Licht 14, der für Distanz-
messungen geeignet ist, wobei es sich z. B. um einen solchen handeln
kann, wie in der US-A-5
483 051 desselben Anmelders beschrieben ist, wobei ein Laserstrahl
verwendet wird, der eine Abtastebene 15 überstreicht,
die auf die Ebene der Lagerfläche 11 einfällt. Insbesondere
ist der Scanner 14 über
der Lagerfläche 11 angeordnet,
ist die Abtastebene 15 senkrecht zur Lagerfläche 11 orientiert
und schneidet sie längs einer
Abtastbasislinie 16 und ist die Abtastbasislinie 16 um
einen Winkel α gegenüber einer
Linie 17 der Lagerfläche 11 geneigt,
die senkrecht zur Zuführrichtung 12 liegt.
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Der Abschnitt der Lageroberfläche 11,
der am nächsten
zur Abtastbasislinie 16 liegt und als die Abtastzone 18 gekennzeichnet
ist, ist durch einen Eingangsdetektor 19 und einen Ausgangsdetektor 20 begrenzt,
die beide vorzugsweise Fotozellen aufweisen.
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Die Lagerfläche 11 ist mit einem
Codierer 21 versehen und somit mit einer Vorrichtung, die
dazu geeignet ist, jedes mal dann ein Signal auszugeben, wenn die
Lagerfläche 11 exakt über eine
vorbestimmte Zuführdistanz
bewegt wurde. Der Codierer 21 kann von jeder Bauart sein,
z. B. elektrooptisch, wie schematisch in 2 gezeigt ist. Eine der Rollen 13 trägt drehend
daran befestigt eine Scheibe 22, die mit Kerben 23 an
im wesentlichen tangentialen Positionen im Verhältnis zur Ebene der Lagerfläche 11 markiert
ist, die in Abständen
längs des
Kreisumfangs ausgebildet sind, die gleich der gewünschten
Zuführdistanz
sind. Eine elektrooptische Erkennungsvorrichtung für die Kerben
ist installiert, um die Kerben 23 "wahrzunehmen", die sich an ihr vorbei bewegen, und
um bei jeder passierenden Kerbe ein Signal auszugeben.
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Desweiteren ist eine Verarbeitungseinheit 25 vorgesehen,
die in den Scanner 14 integriert sein kann oder davon getrennt
ist und die in geeigneter Weise mit diesem verbunden ist.
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Die Vorrichtung 10 hat die
im folgenden beschriebene Funktionsweise. Gegenstände A, die
bezüglich
des Volumens gemessen werden sollen, werden mit einem Abstand zueinander
auf das Förderband 11 gelegt.
Die kontinuierliche Bewegung des Förderbands 11 führt jeden
Gegenstand A zum Eingangsdetektor 19 und darauf folgend
zur Abtastzone 18. Die Bewegung des Gegenstandes am Eingangsdetektor 19 vorbei
triggert die Ausgabe eines Signals zur Verarbeitungseinheit 25,
wodurch die Einheit das Meßverfahren
bzw. die Meßprozedur
auslöst.
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Der Codierer 21 führt der
Verarbeitungseinheit 25, während der Bewegung des Förderbandes 11,
jedesmal, wenn das Förderband,
welches den Gegenstand A trägt,
sich um die Distanz bewegt hat, die der vorbestimmten Zuführdistanz
entspricht, ebenfalls ein Signal zu. Jedesmal, wenn ein Signal vom
Codierer 21 empfangen wird, wird ein Abtastschritt ausgeführt. Sobald
der Scanner 14 durch den Laser 19 freigegeben
ist, tastet er den Gegenstand A konti nuierlich ab, jedoch speichert
die Verarbeitungseinheit 25 entsprechend dem Codierersignal
nur die n Werte des Abtastdurchlaufs. Man beachte, daß die Vorschubgeschwindigkeit
des Förderbandes 11,
obwohl sie ziemlich hoch ist, deutlich langsamer als die Durchlaufrate
des Laserstrahls des Scanners 14 ist, so daß die Distanz,
um die sich der Gegenstand A relativ zur Abtastebene 15 während der
Zeitperiode bewegt hat, die der Scanner 14 für einen
vollständigen Durchlauf über die
Abtastebene 15 benötigt,
relativ unbeachtlich ist.
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Wenn der Gegenstand A die Abtastbasislinie 16 erreicht
hat, trifft der Laserstrahl des Scanners 14 auf den Gegenstand
A auf, wobei er dessen Oberseite trifft. Unter der Steuerung durch
die Verarbeitungseinheit 25 berechnet der Scanner 14 die
Höhe von
n Berechnungspunkten, die in der Oberseite des Gegenstandes A über der
Lagerfläche 11 enthalten
sind.
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Zu diesem Zweck berechnet der Scanner 14 zu
jedem Berechnungspunkt sowohl dessen Distanz vom Scanner 14 (oder
vielmehr von dem imaginären Punkt,
von dem die Strahlen auszugehen scheinen) und die Winkelposition
des Laserstrahls, wodurch die Werte der Position dieses Punktes
in der Abtastebene 15 in Polarkoordinaten erhalten werden.
Diese Werte werden dann durch die Einheit 25 verarbeitet, um
daraus Werte zu erhalten, die die Position des Punktes in einem
kartesischen Koordinatensystem darstellen, dessen x-Achse mit der
Zuführrichtung übereinstimmt,
dessen y-Achse längs
der Linie 17 gerichtet ist (d. h. derart, daß die x-y-Ebene
mit der der Lagerfläche 11 übereinstimmt)
und dessen z-Achse nach oben gerichtet ist. Für diese Umwandlung müssen der
Winkel α (d.
h. die Neigung der Abtastlinie im Verhältnis zur y-Achse) und die
Scannerposition bekannt sein. Die bei dieser Umwandlung beteiligten
Berechnungen werden hierin nicht erläutert, da sie an sich bekannt
sind und im Rahmen der Fähigkeiten
eines Durchschnittsfachmanns liegen. Es versteht sich von selbst,
daß irgendein
anderes ausgewähltes
räumliches
kartesisches Referenzsystem auf das angegebene durch eine mathematische Operation
mit einer Drehung/Translation reduziert werden könnte und dementsprechend als
zu dem angegebenen System äquivalent
angesehen werden kann.
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Bei jedem Abtastdurchlauf wird die
Berechnung für
eine vorbestimmte Anzahl n von Punkten auf der Oberseite des Gegenstandes
A durchgeführt, womit
die Kontur des Querschnitts der Oberseite des Gegenstandes in der
Abtastebene 15 durch eine punktweise Näherung erhalten wird.
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Während
des Abtastens berechnet die Verarbeitungseinheit 25 für jedes
Paar aufeinanderfolgender Berechnungspunkte einen elementaren Bereich
als das Produkt einer festgesetzten Höhe mit einer festgesetzten
Basis und speichert diesen.
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Die festgesetzte Höhe kann
die Höhe über der
Lagerfläche 11 (d.
h. die z-Koordinate) des ersten oder des zweiten Punktes in dem
Paar sein oder kann kleiner oder größer als diese oder ein Mittelwert zwischen
diesen sein, wobei die festgesetzte Höhe gemäß der Art der beabsichtigten
Näherung
und der Komplexität
der Berechnung, die von der Recheneinheit 25 gefordert
wird, ausgewählt
wird. Dieser Aspekt ist am besten am Ende der Beschreibung des gesamten
Meßverfahrens
zu erkennen.
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Die festgesetzte Basis kann in einfacher Weise
die Differenz zwischen den y-Koordianten der zwei Punkte (Fall a)
sein, oder die Entfernung zwischen den zwei auf die x-y-Ebene projizierten
Punkten (Fall b).
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Nach Beendigung eines Abtastdurchlaufs und
nachdem die Werte der entsprechenden Elementarflächen für alle Punktpaare gespeichert
worden sind, wird eine festgesetzte Fläche als die kombinierte Summe
aller Elementarflächen
dieses Abtastdurchlaufs berechnet. Die berechnete festgesetzte Fläche kann
je nachdem, welche festgesetzte Basis für jedes Paar von Berechnungspunkten
ausgewählt
wurde, unterschiedlich interpretiert werden.
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Wenn die Entfernung zwischen den
Projektionen der zwei Berechnungspunkte auf der x-y-Ebene für die festgesetzte
Basis (Fall b) ausgewählt
wird, ist die festgesetzte Fläche
eine näherungsweise
Messung der Querschnittsfläche
des Gegenstands in der Abtastebene.
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Falls die Differenz zwischen y-Koordinaten der
Berechnungspunkte für
die festgesetzte Basis ausgewählt
wird (Fall a), stellt die festgesetzte Fläche nicht mehr die Messung
der Querschnittsfläche
des Gegenstandes in der Abtastebene dar, sondern wiederum näherungsweise
seine Projektion auf die y-z-Ebene.
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In jedem Fall unterliegt die Näherung zwei Fehlern.
Ein erster Fehler stammt daher, daß die Fläche, die zwischen der Schnittlinie
der Abtastebene mit der Oberseite des Gegenstandes und der Lagerfläche (oder
x-y-Ebene) eingeschlossen ist, betrachtet wird und das mögliche Vorhandensein
von Vertiefungen in der Seite und Unterflächen des Gegenstandes vernachläs sigt wird.
Dieser Fehler ist durch diesen Meßprozess nicht kontrollierbar
und muß hingenommen
werden. Jedoch, wie zuvor erwähnt,
würde eine
Messung, die mit einem derartigen Fehler behaftet ist, immer noch
dem Zweck des erfinderischen Verfahrens genügen und wäre sogar besser als eine genaue
Messung. Der zweite Fehler hat seinen Ursprung darin, daß nur wenige
Punkte auf der Schnittlinie der Abtastebene mit der Oberseite des
Gegenstandes für
die Berechnung heraus genommen werden. Dieser Fehler kann in gewünschter
Weise minimiert werden oder in der erforderlichen Art gesteuert werden,
indem entweder die Anzahl von Berechnungspunkten erhöht wird
oder die festgesetzte Höhe
geeignet ausgewählt
wird. Tatsächlich
würde eine
Auswahl des Wertes der geringsten Höhe in der Fläche resultieren,
die für
die am nächsten
gelegene Zahl darunter gemessen wird, und ein Auswählen des
größten Wertes
würde in
der Fläche
resultieren, die für
die am nächsten
gelegene Zahl darüber
gemessen wird. Eine Auswahl des Mittelwertes zwischen den z-Höhen der
zwei benachbarten Berechnungspunkte würde den Fehler abschwächen, jedoch
würde eine
vermutungsweise Bestimmung, ob der Fehler einer zur am nächsten liegenden
Zahl darüber
oder darunter ist, fehlschlagen. Das Auswählen der Höhe entweder des ersten oder
des zweiten Punktes läßt keine
Steuerung zu.
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In dem nächsten Schritt wird die festgesetzte Fläche mit
einer festgesetzten Dicke multipliziert, um ein Elementarvolumen
zu ergeben. Im Fall a wird angenommen, daß die festgesetzte Dicke gleich
der Zuführdistanz
ist. Im Fall b muß der
Neigung der Abtastlinie gegenüber
der y-Achse Rechnung getragen werden. Dementsprechend wird angenommen,
daß die
festgesetzte Dicke gleich der Zuführdistanz multipliziert mit
cos α ist.
In jedem Fall entspricht das Elementarvolumen (mit derselben Toleranz,
wie sie zuvor für
die festgesetzte Fläche
angenommen wurde) dem Volumen des Gegenstandsabschnitts, der zwei aufeinanderfolgende
Abtastdurchläufe
umfaßt.
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Danach wird solange gewartet, bis
der Gegenstand A sich über
eine vorbestimmte Zuführdistanz
bewegt hat. Dies wird durch den Codierer 21 signalisiert,
der eine neue Abtastung steuert. Auf diese Weise werden aufeinanderfolgende
Querschnitte des Gegenstands A abgetastet, wobei jedesmal die festgesetzte
Fläche
und das Elementarvolumen berechnet werden. Alle berechneten Elementarvolumenwerte
werden in der Verarbeitungseinheit gespeichert.
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Dies wird solange fortgesetzt, solange
sich der Gegenstand A in der Abtastzone 18 befindet. An einem
bestimmten Punkt signalisiert der Ausgangsdetektor 20,
daß der
Gegenstand A die Abtastzone 18 verlassen hat. Daraufhin
beendet die Verarbeitungseinheit 25 die Meßprozedur
und addiert alle Elementarvolumina zusammen, die während der
Abtastdurchläufe
gespeichert wurden, um damit eine näherungsweise Messung des Volumens
des Gegenstands A bereitzustellen.
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Der Beginn und das Ende der Meßprozedur des
Volumens eines Gegenstands, wie dies zuvor beschrieben wurde, werden
durch das Vorbeibewegen des Gegenstands am Eingangsdetektor 19 und am
Ausgangsdetektor 20 gesteuert. Alternativ können einer
oder beide Detektoren weggelassen werden und ihre Funktion kann
durch die Verarbeitungseinheit 25 erfüllt werden, wobei eine geeignete
Software verwendet wird, um die Meßprozedur (durch Löschen des
Zählwerts
der Elementarvolumina) nach einem Abtastdurchlauf der einer festgelegten Fläche, die
ungleich 0 ist, entspricht, freizugeben, und um sie (durch Detektieren
der Summe der gespeicherten Elementarvolumina) nach der Beendigung
einer vorbestimmten Zahl von aufeinanderfolgenden Abtastdurchläufen mit
einer festgesetzten Fläche
von Null anzuhalten. Diese Zahl kann so klein wie beispielsweise
1 sein oder sie ist zumindest eine kleine Zahl.
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Wenn die Meßprozedur durch ein Softwaremittel
in Gang gesetzt wird, muß der
Scanner 14 während
der gesamten Zeit am Laufen gehalten werden, selbst wenn keine Meßprozedur
abläuft,
damit die Ankunft eines Gegenstandes erfaßt wird. Andererseits ermöglicht das
Vorsehen eines Eingangsdetektors 19, daß der Scanner 14 gesperrt
wird, wenn dort keine Gegenstände,
die gemessen werden sollen, vorhanden sind und dementsprechend wird
er trotz der zusätzlichen
damit verbundenen Verkomplizierung der Anordnung bevorzugt, wenn
ein merklich diskontinuierlicher Zustrom von Gegenständen für die Messung
erwartet wird. Im Gegensatz dazu würde die Anwesenheit oder Abwesenheit
eines Ausgangdetektors 20, die Möglichkeit den Scanner 14 am
Ende der Meßprozedur
abzuschalten nicht verringern. Somit wird tendenziell die Ausführungsform
bevorzugt, bei der das Ende der Meßprozedur durch ein Softwaremittel
erfaßt
wird.
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In bestimmten Fällen kann ein höherer Genauigkeitsgrad
bei der Berechnung des Volumens von Gegenständen, die in der Form auffällig unregelmäßig sind,
erforderlich sein, d. h. bei Gegenständen, die gewölbte Abschnitte
aufweisen, die nicht vernachlässigt
werden können.
In derartigen Fällen können zusätzliche
Scanner auf einer oder beiden Seiten des Förderbandes 11 angeordnet
sein. So kann eine genauere Abschätzung des Volumens durch Messen
der Entfernungen zwischen Punkten auf den Seitenoberflächen erhalten
werden. Des weiteren könnte
auch ein für
Laserlicht transparentes Förderband
vorgesehen werden und ein weiterer Laser könnte unter dem Band angeordnet
werden. Der untere Laser würde
dann die Entfernungen zwischen Punkten auf der Unterseite des Gegenstandes
messen, um damit eine genaue Messung des Volumens zu erhalten.
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Vorzugsweise beinhaltet die Vorrichtung 10 desweiteren
ein Mittel zum Lesen eines optischen Codes K (wie beispielsweise
eines Strichcodes, eines zweidimensionalen Codes, eines Farbcodes oder
dergleichen), der dem Gegenstand A zugeordnet ist. Ein geeigneter
Scanner könnte
vorgesehen werden oder der Scanner 14 selbst könnte für diesen Zweck
verwendet werden.
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Bei der zuvor beschriebenen Vorrichtung wird
die Information über
einen Gegenstand A, die durch Scannen erhalten wird, d. h. die Messung
seines Volumens und jede andere Information, die durch Lesen des
optischen Codes K erhalten wird, vorzugsweise in einer Datei in
der Verarbeitungseinheit gespeichert, so daß die Datei letztlich Informationen enthält, die
alle Gegenstände
abdecken, die über
die Lagerfläche
bewegt wurden. Diese Information kann später verschiedenen Zwecken dienen,
z. B. der Verwaltung von Lagerräumen
oder dem Beladen von Transportmitteln, dem Drucken von Etiketten,
die an den Gegenständen
befestigt werden sollen, oder anderem.
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Schließlich ist zu beachten, daß im Falle
eines geringen Winkels α,
d. h. von weniger als 15°,
der durch seine Vernachlässigung
entstandene Fehler minimal ist und in der Größenordnung von einigen Prozent
liegt. Andererseits würde
ein Versuch dies zu berücksichtigen
zu einer wesentlichen Verkomplizierung der Berechnungen führen. In
vielen Situationen praktischer Anwendungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
kann es geeignet sein, den Winkel α klein zu halten (vorzugsweise
im Bereich von 5° bis
10° und
an keiner Stelle größer als
15°) und
seinen Einfluß einfach
zu ignorieren, um die Herstellungs-, Installations- und Inbetriebnahmekosten
der Vorrichtung zu minimieren.