ES2222474T3 - Procedimiento y aparato para medir el volumen de un objeto. - Google Patents

Abstract

PARA MEDIR EL VOLUMEN, EL PROCESO UTILIZA LOS MISMOS MEDIOS QUE SE UTILIZAN PARA LEER UN CODIGO OPTICO, TALES COMO UN ESCANER LASER O UN LECTOR DE CCD. SE PROPONE UNA SELECCION DE DIFERENTES PROCEDIMIENTOS DE MEDICION, TODOS ELLOS AJUSTADOS A SITUACIONES DIFERENTES Y BASADOS EN EXPLORACIONES O LECTURAS REALIZADAS SOBRE EL OBJETO. EN CASO NECESARIO, EL PROCESO PUEDE INCLUIR LOS ANGULOS DE INCLINACION DE LOS PLANOS DE EXPLORACION. LA MEDICION DEL VOLUMEN SE ACOMPAÑA DE LA LECTURA DE UN CODIGO OPTICO DISPUESTO EN EL OBJETO.

Description

Procedimiento y aparato para medir el volumen de un objeto.

Esta invención se refiere a un procedimiento óptico para adquirir información relativa a un objeto, y a un aparato óptico que pone en práctica este procedimiento.

Un problema compartido por muchos segmentos de la industria y del comercio es el de calcular el volumen de un objeto. En particular, el suministro y el embarque de mercancías demanda el que se mida el volumen de los paquetes de una manera automatizada para proporcionar un elemento de información que sea de valor para la dirección tanto de los locales comerciales como de los medios de transporte.

Los locales comerciales y los transportistas generalmente manejan objetos de acuerdo con su peso, y con una o más de sus dimensiones lineales consideradas como las más significativas. Este estilo de manipulación es, por lo tanto, aproximativo y seguramente menos que completamente satisfactorio.

El documento WO-A-92 16818 describe un procedimiento y un aparato para medir la dimensión lineal y determinar el volumen en tres dimensiones espacial de los objetos. El aparato incluye también un lector óptico de códigos que lee un código óptico asociado con el objeto. La longitud, anchura y altura de los objetos viene determinada mediante la utilización de una combinación de una cortina de luz y un sensor de distancia ultrasónico.

El documento DE-A-3 303 109 describe un procedimiento y un aparato para la identificación automática de productos por el peso, sensores de código de barras, medida óptica del tamaño y/o exploración ultrasónica de la forma.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un procedimiento para adquirir información relativa a un objeto como el que se reivindica en la reivindicación 1.

Las realizaciones preferidas de implementación del procedimiento de la invención se establecen en las reivindicaciones 2 a la 10. A continuación, se declaran otros ejemplos de implementación.

Los códigos ópticos en este documento significan secuencias gráficas en las que están registrados los elementos de información en un formato codificado que pueda ser leído por medio de los instrumentos de lectura apropiados. Ejemplos de códigos ópticos incluyen los códigos de barras, códigos bidimensionales, códigos de colores, etc.

De hecho, en situaciones típicas en las que el volumen de un objeto tenga que ser medido (tales como el manejo de paquetes a través de un sistema de distribución o grandes almacenes y similares), sería proporcionado un aparato para leer códigos ópticos. El aparato está constituido por un conjunto de componentes (unidades láser, unidades de procesado de la señal y unidades de procesado / almacenamiento) que se pueden adaptar para medir el volumen de un objeto a expensas de unos pocos cambios y alteraciones menores.

De manera adecuada, el medio lector de código óptico comprende un escáner láser, preferiblemente un escáner de luz modulada, operativo para medir el intervalo o distancia de un punto. Un escáner de este tipo se describe, por ejemplo, en el documento de los Estados Unidos US-A-5 483 051 de este mismo solicitante.

De manera ventajosa, el medio de lectura puede comprender un lector CCD.

El volumen se puede medir por medio de cualquiera de un número de diferentes procedimientos que forman el asunto considerado de solicitudes de patente específicas solicitadas por el solicitante en esta misma fecha. Solamente las características básicas de estos procedimientos serán revisadas en este documento, y para una explicación más detallada, hágase referencia a dichas solicitudes de patente.

De acuerdo con un primer procedimiento de dichos procedimientos, una medida de volumen implica los siguientes pasos:

a) colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

b) definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

c) definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración que caiga transversalmente a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de un escáner que recaiga sobre la superficie de soporte estando dispuesto para que actúe en el plano de exploración;

d) mover el objeto a través de la superficie de soporte a lo largo de la dirección de alimentación, con relación al plano de exploración, hasta que el plano de exploración intersecte con el objeto;

e) obtener la altura sobre la superficie de soporte, de n puntos de medida contenidos en una cara superior del objeto y el plano de exploración;

f) definir una altura estipulada como una función de las alturas medidas de dos puntos sucesivos de medida;

g) obtener la posición en planta sobre la superficie de soporte de los n puntos de medida;

h) definir una base estipulada como una función de las posiciones en planta sobre la superficie de soporte de cada par de puntos de medida adyacentes;

i) calcular un elemento de área estipulada, vertical a la superficie de soporte, para cada par de puntos adyacentes de medida, multiplicando la base estipulada por la altura estipulada;

j) calcular un área estipulada como la suma combinada de los elementos de área estipulada calculados;

k) mover el objeto con relación al plano de exploración una predeterminada distancia de alimentación a lo largo de una dirección de alimentación a través de la superficie de soporte;

l) definir un grosor estipulado como una función de la distancia de alimentación;

m) calcular un elemento de volumen multiplicando el área estipulada por el grosor estipulado;

n) repetir los pasos del e) al m) anteriores hasta que se haya explorado todo el objeto.

o) calcular el volumen del objeto como la suma combinada de todos los elementos de volumen.

El término cara superior en este documento es un término genérico. Abarca cualquier superficie vista por el explorador láser situada por encima de la superficie de soporte. En particular, se puede tomar incluso una superficie lateral inclinada como la cara superior, cuya pendiente sea un ángulo de canto hacia arriba del objeto referida a su posición de reposo sobre la superficie de soporte.

El movimiento del paso d) anterior debería entenderse como un movimiento relativo. De esta forma, puede ser o un movimiento del objeto con relación a un plano de exploración fijo, o un movimiento del plano de exploración relativo a un objeto sujeto estacionariamente, o ambos.

De acuerdo con un segundo de los mencionados procedimientos, la medida del volumen implica los siguientes pasos:

colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración que caiga transversal a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de un escáner que caiga sobre la superficie de soporte estando dispuesto para actuar en el plano de exploración;

definir un sistema de referencia cartesiano fijo que tenga un eje longitudinal (y) a lo largo de la dirección de alimentación, un eje transversal (x) ortogonal al eje longitudinal (y), y un eje vertical (z) ortogonal al plano de la superficie de soporte;

mover el objeto a través de la superficie de soporte a lo largo de la dirección de alimentación, con relación al plano de exploración hasta que el plano de exploración intersecte con el objeto;

efectuar un barrido de exploración a través del objeto en el plano de exploración por medio del explorador;

considerar y almacenar un conjunto de tríadas y coordenadas (x, y, z) de n puntos de medida del objeto barrido por el haz láser en el plano de exploración;

mover el objeto con relación al plano de exploración a través de una distancia de alimentación en la dirección de alimentación igual a una resolución longitudinal predeterminada (L);

repetir los tres pasos últimos mencionados hasta que se haya explorado todo el objeto;

establecer un conjunto de valores estándar (x'') para la coordenada transversal separados en un valor igual a una resolución transversal predeterminada (T);

construir, para cada barrido de exploración, un conjunto de tríadas equivalentes (x'', y'', z'') que representen puntos equivalentes en los que los valores de la coordenada transversal (x'') sean iguales a los valores del conjunto normalizado, y los valores de la coordenada longitudinal (y'') y de la coordenada vertical (z'') sean respectivamente funciones de los valores de las coordenadas longitudinal y vertical considerados (y, z);

calcular el volumen incluido entre la superficie de soporte (x, y) y la superficie definida por aquellos puntos que tengan coordenadas equivalentes (x'', y'', z'').

Una vez más en la presente memoria, el movimiento del objeto a través de la superficie de soporte en la dirección de alimentación con respecto al plano de exploración, se debería entender como un movimiento relativo.

De acuerdo con un tercer procedimiento de los mencionados procedimientos, la medida del volumen implica los siguientes pasos:

colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración que caiga transversal a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de un escáner que caiga sobre la superficie de soporte estando dispuesto para actuar en el plano de exploración;

definir un plano de lectura que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de la línea base de lectura que caiga transversal a la dirección de alimentación, siendo activos los haces de luz en el plano de lectura que sean recogidos por el lector CCD situado sobre la superficie de soporte;

mover el objeto a través de la superficie de soporte, a lo largo de la dirección de alimentación, con relación a los planos de exploración y de lectura de forma que el objeto atravesará estos planos;

efectuar una serie de barridos de exploración a través del objeto en el plano de exploración con el haz láser, de forma que en cada barrido de exploración, se consideren las posiciones de n puntos de medida que definen el contorno del objeto como una línea de puntos por el haz láser;

efectuar una correspondiente serie de lecturas del objeto por medio del lector CCD para considerar, en cada lectura, la anchura máxima del contorno del objeto punteado por el lector CCD, estando cada lectura desplazada en el tiempo con respecto al correspondiente barrido de exploración láser un periodo de tiempo necesario para permitir que la lectura sea efectuada en la misma localización sobre el objeto donde se efectuó el barrido de exploración;

procesar la información de cada barrido de exploración junto con la información de la lectura correspondiente para definir un conjunto de contornos estipulados del objeto;

calcular el área de cada contorno estipulado;

calcular una distancia de alimentación recorrida por el objeto entre dos barridos de exploración sucesivos o entre dos lecturas sucesivas;

calcular, para contorno estipulado, un volumen elemental como el producto del área del contorno estipulado por la distancia de alimentación;

calcular el volumen del objeto como la suma combinada de los volúmenes elementales.

También, en este tercer caso, el movimiento del objeto a través de la superficie de soporte en la dirección de alimentación, con respecto al plano de exploración, debería ser entendido como un movimiento relativo.

Un segundo aspecto de esta invención está relacionado con un aparato óptico para adquirir información relativa a un objeto como se reivindica en la reivindicación 11.

Este aparato puede implementar el procedimiento esbozado en este documento anteriormente.

Las realizaciones preferidas del aparato de la invención se declaran en las reivindicaciones 12 a la 16. Otros ejemplos se declaran a continuación.

De manera adecuada, este aparato incluye al menos un explorador láser que es parte tanto del medio de lectura del código óptico como del medio de medida del volumen; de manera preferible, el explorador láser es un explorador de luz modulada para medir el intervalo o distancia de un punto destacado.

De manera ventajosa, el aparato puede incluir de manera adicional un lector CCD.

De manera ventajosa, el aparato comprende:

una unidad láser que incluye una fuente de luz láser y un medio de control y de apuntamiento de la misma;

una unidad de procesado de señal analógica que recibe las señales desde la unidad láser;

un conversor A/D que recibe, desde la unidad de procesado analógico, las señales relativas a la distancia de los puntos que estén siendo apuntados por el láser;

una unidad de descodificador que recibe, desde la unidad de procesado analógico, las señales relativas al código óptico;

una unidad de procesado / almacenamiento que recibe señales desde el conversor A/D y la unidad de descodificador.

En una primera realización preferida:

el medio de lectura del código óptico y el medio de medida del volumen comparten la unidad láser, la unidad procesadora y la unidad de procesado / almacenamiento;

el medio de lectura del código óptico incluye además la unidad de descodificador;

el medio de medida del volumen incluye además al conversor A/D.

Se puede apreciar que en esta realización de la invención, la medida del volumen podría meramente implicar la adición de un conversor A/D a un aparato para leer un código óptico.

En una segunda realización preferida:

el medio de lectura del código óptico y el medio de medida del volumen comparten la unidad de procesado / almacenamiento;

el medio de lectura del código óptico incluye además una primera unidad láser, una primera unidad de procesado y la unidad de descodificador;

el medio de medida del volumen incluye además una segunda unidad láser, una segunda unidad de procesado y el conversor A/D.

Incluso en esta realización más compleja, el volumen se mide por medio de la misma unidad de procesado / almacenamiento que la que se proporciona para la lectura del código óptico.

El diseño de los componentes del aparato puede ser cualquiera, por ejemplo, dispuestos dentro de la misma unidad de exploración / procesado.

De manera ventajosa, en una primera realización:

la unidad de procesado / almacenamiento, la primera unidad láser, la primera unidad de procesado, la unidad de descodificador y el conversor A/D se encuentran todos ellos dentro de una unidad de exploración / procesado;

la segunda unidad láser y la segunda unidad de procesado se encuentran dentro de la unidad de exploración.

De manera ventajosa, en una segunda realización preferida:

la unidad de procesado / almacenamiento, la segunda unidad láser, la segunda unidad de procesado, la unidad de descodificación y el conversor A/D se encuentran todos ellos dentro de una unidad de exploración / procesado;

la primera unidad láser y la primera unidad de procesado se encuentran dentro de una unidad de exploración.

De manera ventajosa, en una tercera realización preferida:

la unidad de procesado / almacenamiento, la unidad de descodificador y el conversor A/D se encuentran todos ellos dentro de la unidad de procesado;

la primera unidad láser y la primera unidad de procesado se encuentran dentro de una primera unidad de exploración;

la segunda unidad láser y la segunda unidad de procesado se encuentran dentro de una segunda unidad de exploración.

Las unidades de sólo exploración ocupan menos espacio que las unidades de procesado o que las unidades de exploración / procesado. De acuerdo con esto, las disposiciones de los miembros del aparato que incluyan una unidad de sólo exploración son las preferidas en los casos en los que los requisitos de espacio sean críticos en la zona de exploración del objeto.

De manera ventajosa, la unidad láser puede comprender dos emisores láser y un único deflector de espejo móvil, teniendo el deflector dos conjuntos discretos de superficies de espejo en un ángulo uno respecto del otro para el par de emisor. Esta configuración de explorador dual permite que la exploración se pueda realizar en diferentes planos para la lectura del código y las medidas de volumen, al mismo tiempo que usa un único deflector de espejo móvil.

Características y ventajas adicionales de la invención serán más evidentes a partir de la siguiente descripción detallada de algunas realizaciones preferidas de la misma, dadas con referencia a los dibujos que las acompañan. En los dibujos:

Las figuras 1, 2, 3 y 4 son diagramas de bloque de un aparato de acuerdo con esta invención;

Las figuras 5, 6 y 7 son vistas en perspectiva que muestran de manera esquemática el aparato de acuerdo con la invención;

La figura 7b es un diagrama que ilustra algunos aspectos de aproximación de medida implicada en la operación del aparato de la figura 7;

La figura 8 es una vista esquemática de un codificador usado en un aparato de acuerdo con la invención;

La figura 9 es una vista esquemática de una unidad láser incorporada a un aparato de acuerdo con la invención.

En la figura 1 se muestra un diagrama de bloques de una primera realización de un aparato para leer un código óptico K y medir el volumen de un objeto A, cuyo aparato comprende una unidad de exploración / procesado 100 que tiene una unidad láser 101 (que incluye al menos un emisor láser de luz modulada adaptado para leer el código óptico K y medir una distancia, tal como el escáner descrito en el documento de los Estados Unidos US-A-5 483 051, y un medio de control y de apuntamiento del mismo), una unidad de procesado digital 102, un conversor A/D 103, una unidad de descodificación 104 y una unidad de procesado / almacenamiento 105 (que incluye un procesador 106 y una memoria 107), y una interfaz de entrada / salida 108. La unidad de procesado analógico 102 recibe las señales provenientes de la unidad láser 101, y envía la señal que porta la información de la distancia (para la medida de volumen, como se explica en este documento más adelante) al conversor A/D 103, y la señal que porta la información contenida en el código óptico K a la unidad de descodificador 104. El conversor A/D 103 y la unidad de descodificador 104 procesan las señales entrantes y las envían a la unidad de procesado / almacenamiento 105. En esta realización, tanto la lectura del código óptico K como la medida del volumen son efectuadas por la unidad 100.

La figura 2 muestra un diagrama de bloques de una segunda realización del aparato para leer el código óptico K y medir el volumen del objeto A. Esta realización se diferencia de la primera en que incluye una unidad de sólo exploración 200 asociada con la unidad de exploración / procesado 100. La unidad 100 es sustancialmente la misma que la de la figura 1, excepto porque la unidad de procesado analógico 102 está enviando las señales a la unidad de descodificador 104, no al conversor A/D 103. La unidad de sólo exploración 200 comprende una segunda unidad láser 201 y una segunda unidad de procesado analógico 202; la unidad 200 está conectada a la unidad 100 de forma que la segunda unidad de procesado analógico 202 enviará las señales al conversor A/D 103. En esta realización, la lectura del código óptico K se efectúa por medio de la unidad 100, mientras que la medida del volumen se efectúa en parte (limitada al paso de consideración del mismo) por medio de la unidad 200.

La figura 3 muestra un diagrama de bloques de una tercera realización del aparato para la lectura del código óptico K y la medida del volumen del objeto A. Esta realización se corresponde con la anterior. De hecho, incluye una unidad de sólo lectura 300 que comprende una segunda unidad láser 301 y una segunda unidad de procesado analógico 302; la unidad 300 está conectada a la unidad 100 de forma que la segunda unidad de procesado analógico 302 enviará las señales a la unidad de descodificador 104. En esta realización, la medida del volumen se efectúa por medio de la unidad 100, mientras que la lectura del código óptico K se efectúa en parte (limitada al paso de reconocimiento del mismo) por medio de la unidad 300.

La figura 4 muestra un diagrama de bloques de una cuarta realización del aparato para la lectura del código óptico K y la medida del volumen del objeto A. Esta realización incluye una unidad de sólo procesado 400 y dos unidades de sólo exploración 500 y 600. La unidad 400 comprende una unidad de procesado / almacenamiento 405 (incluyendo un procesador 406 y una memoria 407), una unidad de descodificador 404, un conversor A/D 403 y una interfaz de entrada / salida 408; cada una de las unidades 500, 600 comprende una unidad láser 501, 601 (incluyendo al menos un emisor láser y un medio de control y de apuntamiento del mismo), y una unidad de procesado analógico 502, 602. Las unidades 400, 500 y 600 están conectadas de forma que la unidad de procesado analógico 502 enviará las señales a la unidad de descodificador 404, y la unidad de procesado analógico 602 enviará las señales al conversor A/D 403. En esta realización, la lectura del código óptico K y la medida del volumen del objeto A se efectúan en parte (limitadas al paso de reconocimiento del mismo) por medio de las unidades de sólo exploración 500 y 600, respectivamente; ambas operaciones siendo completadas después por la unidad de sólo procesado 400.

En cualquiera de las cuatro realizaciones anteriores, el volumen se puede medir con diferentes procedimientos. En este documento y de aquí en adelante, se tratarán algunos de los procedimientos junto con el aparato que se muestra en las figuras 5, 6 y 7, todos ellos correspondientes al diagrama de bloques de la figura 1; se debería entender, sin embargo, que los mismos procedimientos se aplicarán por igual al aparato ilustrado por los diagramas de bloques de las figuras 2, 3 y 4.

En la figura 5 se muestra un aparato 10 que incluye una superficie de soporte 11 para objetos A que vayan a ser medidos en volumen. La superficie de soporte 11 es sustancialmente horizontal y consta preferiblemente de una cinta transportadora, también denotada por el número 11, que puede controlarse a lo largo de una dirección de alimentación 12 y que está guiada por los rodillos 13, uno de los cuales está provisto de un motor.

El aparato 10 incluye un escáner láser de luz modulada 14 capaz tanto de leer el código óptico K como de medir un intervalo o distancia, por ejemplo, el escáner descrito en el documento de los Estados Unidos US-A-5 483 051 de este mismo solicitante, utilizando el escáner un haz láser dispuesto para barrer un plano de exploración 15 incidente sobre el plano de la superficie de soporte 11. De manera específica, el escáner 14 se coloca sobre la superficie de soporte 11; el plano de exploración 15 es perpendicular a la superficie de soporte 11 y la corta a lo largo de una línea base de exploración 16; y la línea base de exploración 16 está inclinada un ángulo \alpha respecto de una línea 17 de la superficie de soporte 11 que cae perpendicularmente a la dirección de alimentación 12.

La sección de la superficie de soporte 11 vecina con la línea base de exploración 16, e indicada como la zona de exploración 18, está rodeada por un detector de entrada 19 y un detector de salida 20, ambos formados de manera preferible por fotocélulas.

La superficie de soporte 11 está dotada de un codificador 21, que tiene un dispositivo adaptado para emitir una señal cada vez que la superficie de soporte 11 se mueve exactamente a través de una predeterminada distancia de alimentación. El codificador 21 puede ser de cualquier tipo, por ejemplo, electro-óptico como se muestra de manera esquemática en la figura 8. Uno de los rodillos 13 lleva, de manera giratoria fijo con él, un disco 22 que está marcado con muescas 23 en posiciones sustancialmente tangenciales con respecto al plano de la superficie de soporte 11 y formados en espaciamientos circunferenciales iguales a la distancia de alimentación vista; se dispone un dispositivo de reconocimiento de muesca electro-óptico 24 para "ver" las muescas 23 que se mueven pasándolo y saca una señal a cada paso de muesca 23.

También se proporciona una unidad de procesado 25, que se puede incorporar al escáner 14, o separada y conectada de manera adecuada al mismo.

El aparato 10 funciona de la siguiente manera. Los objetos A que se vayan a medir en volumen se colocan sobre la cinta transportadora 11, espaciados unos de otros. El movimiento continuo de la cinta transportadora 11 llevará cada objeto A a la entrada del detector 19, y después dentro de la zona de exploración 18. El movimiento del objeto al pasar por la entrada del detector 19 dispara la emisión de una señal a la unidad de procesado 25, con lo que la unidad iniciará el procedimiento de medida.

El codificador 21 también entrega una señal a la unidad de procesado 25, durante el movimiento de la cinta transportadora 11, cada vez que la cinta transportadora 11, que lleva el objeto A, recorra una distancia igual a la distancia de alimentación predeterminada. Cada vez que se recibe una señal desde el codificador 21, se realiza una operación de exploración; el escáner 14, una vez habilitado por el sensor 19, explorará de hecho el objeto A de manera continua, pero la unidad de procesado 25 solamente almacenará los n valores del correspondiente barrido de exploración a la señal del codificador. Se debería notar que la velocidad de alimentación de la cinta transportadora 11, aunque sea completamente rápida, es más lenta que la velocidad de barrido del haz láser del escáner 14, de forma que la distancia recorrida por el objeto A con relación al plano de exploración 15 durante el tiempo tomado por el escáner 14 para un barrido completo a través del plano de exploración 15 es completamente trivial.

Al alcanzar el objeto A la línea base de exploración 16, el haz láser del escáner 14 actuará sobre el objeto A. Bajo el control de la unidad de procesado 25, el escáner 14 considerará la altura, sobre la superficie de soporte 11, de n puntos de medida sobre la cara superior del objeto A.

Con este objetivo, el escáner 14 considerará, para cada punto de medida, tanto su distancia desde el escáner 14 (o más bien, desde el punto imaginario donde parece que se emiten los rayos) y la posición angular del haz láser, obteniendo de esta forma los valores en coordenadas polares de la posición de ese punto en el plano de exploración 15. Estos valores son procesados entonces por medio de la unidad 25 para obtener valores a partir de los mismos que sean representativos de la posición del punto en un sistema cartesiano de coordenadas donde el eje x sea coincidente con la dirección de alimentación, el eje y esté dirigido a lo largo de la línea 17 (esto es, de forma que el plano x-y coincida con el plano de la superficie de contacto 11) y el eje z esté dirigido hacia arriba. Para esta conversión, el ángulo \alpha (es decir, la pendiente de la línea de exploración con respecto al eje y) y la posición del escáner deben ser conocidos. Los cálculos implicados en esta conversión no serán tratados en este documento porque se conocen de forma intrínseca y están dentro de la capacidad de una persona que sea experta en la técnica. Por supuesto, cualquier otro sistema de referencia cartesiano en el espacio seleccionado podría ser reducido al indicado, por medio de una operación matemática de rotación / traslación y de acuerdo con esto, puede ser considerado como equivalente al sistema indicado.

En cada barrido de exploración, la consideración se efectúa para un número predeterminado n de puntos sobre la superficie superior del objeto A, obteniendo de esta forma el contorno en sección transversal de la cara superior del objeto en el plano de exploración 15, por aproximación de puntos.

Durante la exploración, para cada par de puntos de consideración sucesivos, la unidad de procesado 25 calculará un área elemental como el producto de una altura estipulada por una base estipulada, y la almacenará.

La altura estipulada puede ser la altura sobre la superficie de soporte 11 (es decir, la coordenada z) del primer o del segundo punto del par, o puede ser la más pequeña o la más grande de los mismos, o un promedio entre ellas; la altura estipulada se selecciona de acuerdo con el tipo de aproximación vista y la complejidad del cálculo que se requiera de la unidad de procesado 25. Este aspecto será mejor apreciado al final de la descripción de todo el procedimiento de medida.

La base estipulada puede ser simplemente la diferencia entre las coordenadas y de los dos puntos (caso a) o ser la distancia entre los dos puntos proyectados sobre el plano x-y (caso b).

Al completarse el barrido de exploración y, después de que los valores de las correspondientes áreas elementales para todos los pares de puntos se hayan almacenado, se calcula un área estipulada como la suma combinada de todas las áreas elementales de ese barrido de exploración. El área estipulada calculada puede ser interpretada de manera diferente de acuerdo con qué base estipulada se haya seleccionado para cada par de puntos de consideración.

Si la distancia entre las proyecciones de los dos puntos de consideración sobre el plano x-y se selecciona para la base estipulada (caso b), entonces el área estipulada es una medida aproximada del área de la sección transversal del objeto en el plano de exploración.

Si la diferencia entre las coordenadas y de los puntos de consideración se selecciona para la base estipulada (caso a), entonces el área estipulada no representa ya la medida del área de la sección transversal del objeto en el plano de exploración, sino más bien su proyección sobre el plano y-z, una vez más de una manera aproximada.

En cualquiera de los casos, la aproximación es debida a dos errores. Un primer error se origina a partir de que se considera el área incluida entre la intersección del plano de exploración con la cara superior del objeto y la superficie de soporte (o plano x-y), y se ignora la posible presencia de hoyos en el lateral y bajo las caras del objeto. Este error no se puede controlar por medio de este procedimiento de medida, y debe ser aceptado. Sin embargo, como se ha mencionado anteriormente, una medida afectada por dicho error debería adaptarse al propósito del procedimiento inventivo, e incluso mejor que una medida verdadera. El segundo error es debido a que solamente unos pocos puntos en la intersección del plano de exploración con la cara superior del objeto son recogidos para su consideración. Este error puede ser minimizado según se desee, o al menos puede ser controlado según se requiera, o incrementando el número de puntos de consideración o seleccionando de manera adecuada la altura estipulada. De hecho, la selección del valor de la altura más pequeña daría como resultado el área que se esté midiendo respecto al número más cercano por abajo y seleccionando el valor más grande daría como resultado el área que se esté midiendo con respecto al número más cercano por arriba. Seleccionando el valor promedio entre las alturas z de los dos puntos adyacentes de consideración se atenuaría el error, pero fallaría en especificar supuestamente si el error es uno respecto del número más cercano por encima o por debajo. La selección de la altura o del primer o del segundo punto no permite el control.

En el siguiente paso, el área estipulada se multiplica por un grosor estipulado para proporcionar un volumen elemental. En el caso a, el grosor estipulado se supondrá que es igual a la distancia de alimentación. En el caso b, se debe tener en cuenta la pendiente de la línea de exploración respecto al eje y; de acuerdo con esto, el grosor estipulado se supondrá que es igual a la distancia de alimentación multiplicada por cos \alpha. En cualquiera de los casos, el volumen elemental corresponde (con la misma permisividad que la previamente hecha para el área estipulada) al volumen de la parte del objeto que abarca dos barridos de exploración sucesivos.

Después, se espera hasta que el objeto A se mueve una distancia de alimentación predeterminada; esto se señaliza por el codificador 21 que controla una exploración reciente. De esta manera, se exploran las sucesivas secciones transversales del objeto A, calculando cada vez el área estipulada y el volumen elemental. Todos los valores calculados de volumen elemental son almacenados en la unidad de procesado.

Esto continúa mientras que el objeto A se encuentra situado sobre la zona de exploración 18. En un cierto punto, el detector de salida 20 señalizará que el objeto A ha salido de la zona de exploración 18; al ocurrir esto, la unidad de procesado 25 terminará el procedimiento de medida y sumará juntos todos los volúmenes elementales almacenados durante los barridos de exploración, para proporcionar de este modo una medida aproximada del volumen del objeto A.

Se debería notar que cuando el ángulo \alpha es un ángulo pequeño, menor de 15º, el error introducido al ignorarlo es mínimo, del orden de un poco por ciento; por otra parte, un intento para tenerlo en cuenta acarrearía una complejidad sustancial para los cálculos. En muchos casos de aplicaciones prácticas de un aparato de acuerdo con la invención, puede ser conveniente, con el fin de minimizar su fabricación, su instalación y el ahorro de costes, conservar pequeño el ángulo \alpha (preferiblemente en el intervalo de 5º a 10º, y en ningún caso mayor de 15º) e ignorar el efecto del mismo.

El comienzo y el final del procedimiento de medida del volumen de un objeto, como se acaba de describir, están controlados por el movimiento del objeto que pasa por la entrada del detector 19 y la salida del detector 20. De manera alternativa, se pueden omitir uno o ambos de estos detectores y su función ser realizada por la unidad de procesado 25 usando el software apropiado para habilitar el procedimiento de medida (borrando la cuenta de volúmenes elementales) al realizar un barrido elemental correspondiente a un área estipulada no cero y detenerlo (detectando la suma de los volúmenes elementales almacenados) al completarse un predeterminado número consecutivo de barridos de exploración con área estipulada cero; este número puede ser tan pequeño como 1 o, en cualquier caso, un número pequeño.

Cuando el procedimiento de medida se inicie por un medio software, se debe mantener el escáner 14 operativo todo el tiempo, incluso si no hay procedimiento de medida en curso, con el fin de que la llegada de un objeto pueda ser detectada. Por otra parte, la provisión de un detector de entrada 19 permite que el escáner 14 sea inhabilitado cuando no haya objetos que medir, y de acuerdo con esto, pese a la complicación añadida a la estructura que supone de ese modo, se prefiere siempre que se anticipe un flujo de entrada marcadamente discontinuo de objetos para medida. En contraste con esto, la presencia o la ausencia de un detector de salida 20 no perjudicaría la capacidad de apagar el escáner 14 al final del procedimiento de medida. Por lo tanto, la preferencia va dirigida a la realización en la que el final del procedimiento de medida sea detectado a través de un medio software.

En ciertos casos, se puede necesitar un grado más alto de precisión en el cálculo del volumen de objetos que sean marcadamente irregulares en su forma, esto es, objetos que tengan partes abultadas que no se puedan despreciar. En dichos casos, se pueden disponer escáneres adicionales en uno o en ambos lados de la cinta transportadora 11. De esta forma, se puede obtener una valoración más precisa del volumen midiendo las distancias de puntos sobre las superficies laterales. También se podría disponer para que la cinta transportadora 11 sea transparente a la luz láser y se coloque otro láser bajo la cinta; el láser del fondo mediría entonces las distancias de puntos en el lado inferior del objeto para de esta forma proporcionar una medida verdadera del volumen.

En el aparato descrito en este documento, la información acerca del objeto A proporcionada mediante exploración, es decir, la medida de su volumen y cualquier información que se vaya a obtener por medio de lectura del código óptico K, es preferiblemente registrada en un registro de un fichero almacenado dentro de la unidad de procesado, de forma que el fichero contendrá al final la información que cubre todos los objetos que hayan sido movidos sobre la superficie de soporte. Esta información puede servir posteriormente para varios propósitos, por ejemplo, dirigir los locales comerciales o los transportistas de cargas, imprimir etiquetas que se vayan a pegar a los objetos, etc.

La figura 6 muestra un aparato 30 que incluye una superficie de soporte 31 para los objetos A a los que se vaya a medir el volumen. La superficie de soporte 31 es sustancialmente horizontal y consiste preferiblemente en una cinta transportadora también denotada por el número 31 que puede ser controlada a lo largo de una dirección de alimentación 32 y que está guiada por medio de rodillos 33, uno de los cuales tiene un motor.

El aparato 30 incluye un escáner láser de luz modulada 34 capaz de medir una distancia, tal como se describe en el documento de los Estados Unidos US-A-5 483 051 de este mismo solicitante, y que utiliza un haz láser que barre un plano de exploración 35 incidente sobre el plano de la superficie de soporte 31. De manera específica, el escáner 34 es colocado sobre la superficie de soporte 31; el plano de exploración 35 se fija en un ángulo \beta desde la perpendicular al plano de la superficie de soporte 31 y que intersecta a este plano a lo largo de una línea base de exploración 36; la línea base de exploración 36 está inclinada un ángulo \alpha respecto a una línea 37 de la superficie de soporte 31 que cae perpendicularmente a la dirección de alimentación 32.

La sección de la superficie de soporte 31 próxima a la línea base de exploración 36 e indicada como la zona de exploración 38, está rodeada por un detector de entrada 39 y un detector de salida 40, estando ambos preferiblemente formados por fotocélulas.

La superficie de soporte 31 está dotada de un codificador 41, que tiene un dispositivo adaptado para emitir una señal cada vez que la superficie de soporte 31 se mueve exactamente a través de una distancia de alimentación predeterminada L. El codificador 41 puede ser de cualquier tipo, por ejemplo, electro-óptico como el codificador 21 mostrado de manera esquemática en la figura 8 y descrito anteriormente en este documento.

También se proporciona una unidad de procesado 45, que se puede incorporar al escáner 34 o separada y conectada adecuadamente al mismo.

El aparato 30 funciona de la siguiente manera. Los objetos A a los que se vaya a medir el volumen son colocados sobre la cinta transportadora 31, espaciados unos de los otros. El movimiento continuo de la cinta transportadora 31 llevará cada objeto A al detector de la entrada 39, y después dentro de la zona de exploración 38. El movimiento del objeto que pasa por el detector de la entrada 39 dispara la entrega de una señal que va a la unidad de procesado 45, mediante la que la unidad iniciará el procedimiento de la medida.

El codificador 41 entrega también una señal a la unidad de procesado 45, durante el movimiento de la cinta transportadora 31, cada vez que la cinta transportadora 31, que lleva el objeto A, recorre una distancia idéntica a la distancia de alimentación predeterminada L. Cada vez que la señal es recibida desde el codificador 41, se realiza una operación de exploración; el escáner 3, una vez habilitado por el sensor 39, explorará de hecho el objeto A de manera continua, pero la unidad de procesado 45 solamente almacena los n valores del correspondiente barrido de exploración a la señal del codificador. Se debería notar que la velocidad de entrada de la cinta transportadora 31, rápida como puede ser, es mucho más lenta que la velocidad de barrido del haz láser del escáner 34, de forma que la distancia movida por el objeto A relativa al plano de exploración 35 durante el tiempo ocupado por el escáner 34 para un barrido completo a través del plano de exploración 35 es completamente trivial.

Al alcanzar el objeto A la línea base de exploración 36, el haz láser del escáner 34 incidirá sobre el objeto A. Bajo el control de la unidad de procesado 45, el escáner 34 considerará las posiciones de n puntos de medida apuntados por el haz láser sobre el objeto A.

Para este fin, el escáner 34 considera, para cada punto de medida, tanto su distancia desde el escáner 34 (o más bien, desde el punto imaginario desde donde parece que se emite el rayo) y la posición angular del haz láser, obteniendo de esta manera los valores en coordenadas polares de la posición de ese punto en el plano de exploración 35. Estos valores son procesados entonces por la unidad 45 para obtener valores a partir de los mismos que sean representativos de la posición del punto en un sistema de coordenadas cartesianas que tenga un eje y longitudinal coincidente con la dirección de alimentación, un eje transversal x dirigido a lo largo de la línea 37 (esto es, de forma que el plano x-y coincida con el plano de la superficie de soporte 31), y un eje vertical z dirigido hacia arriba. Para esta conversión, se deben conocer el ángulo \alpha (es decir, la pendiente de la línea de exploración 36 con respecto al eje y), el ángulo \beta (es decir, la pendiente del plano de exploración 35 con respecto a la perpendicular a la superficie de soporte 31), y la posición del escáner 34. Los cálculos implicados en esta conversión no serán tratados en este documento porque se conocen de forma intrínseca y están dentro de la capacidad de una persona que sea experta en la técnica. Por supuesto, cualquier otro sistema de referencia cartesiano en el espacio seleccionado podría ser reducido al indicado, por medio de una operación matemática de rotación / traslación y de acuerdo con esto, puede ser considerado como equivalente al sistema indicado.

En cada barrido de exploración, la consideración se efectúa para un número predeterminado n de puntos sobre el objeto A, siendo cuidadosos para abarcar la totalidad de la superficie de soporte 31. De esta manera, se obtienen un conjunto de tríadas de coordenadas x, y, z que representan el contorno de una sección transversal a través del objeto en el plano de exploración 35.

Después, se espera hasta que el objeto A se mueve a través de una distancia de alimentación predeterminada L; esto es señalizado por el descodificador 41 que controla una exploración reciente. De esta manera, se exploran las sucesivas secciones transversales del objeto A considerando cada vez un conjunto de tríadas de coordenadas x, y, z. Todos los conjuntos de tríadas x, y, z son almacenadas entonces en la unidad de procesado 45.

Esto continúa mientras que el objeto A esté situado en la zona de exploración 38. En un cierto punto, el detector de salida 40 señalizará que el objeto A se ha movido fuera de la zona de exploración 38; al producirse esto, la unidad de procesado 45 terminará el procedimiento de medida.

Las tríadas consideradas x, y, z son procesadas entonces para una determinación más conveniente del volumen.

Primeramente, se establece un conjunto de valores x'' estándar, cada uno de ellos espaciado del siguiente en un valor igual a una resolución transversal predeterminada T. El valor de T puede ser de 1 cm, por ejemplo; este valor se ha probado de manera adecuada para medidas de volumen de paquetes destinados a su embarque que tengan unas dimensiones globales restrictivas en el orden de unos pocos decímetros.

A continuación, las tríadas x, y, z son normalizadas al conjunto x''.

En un primer modo, para cada conjunto de tríada considerado que se almacene durante una exploración, los valores x son comparados con los valores x'', para comprobar si una tríada, a la que se hace referencia como la tríada vecina, existe para cada valor x'' cuyo valor x caiga mucho más cerca al valor x'' que los valores x de las otras tríadas. Se considera que un primer valor x_{a} cae mucho más cerca que un segundo valor x_{b} a un valor x''_{1}, si la distancia del segundo valor es de al menos dos veces tan grande como la del primero, es decir, si x_{b} - x''_{1} > 2 (x_{a} - x''_{1}).

En el caso afirmativo, esto es, si existe una tríada vecina, se obtiene entonces una tríada equivalente x'', y''=y, z''=z (que representa un punto equivalente) a partir de la tríada vecina x, y, z por medio de la sustitución del valor de x'' normalizado por el valor de x considerado.

En el caso negativo, se consideran entonces dos puntos, a los que se hace referencia en este documento como los puntos cercanos, cuyas tríadas x_{a}, y_{a}, z_{a} y x_{b}, y_{b}, z_{b} tienen los valores x_{a} y x_{b} inmediatamente por debajo y por encima de x'', que es el mayor de los valores más pequeños (o iguales) que (a) x'', y el más pequeño de los valores más grandes (o iguales) que (a) x''; entonces, se toman las dos medias aritméticas entre y_{a} e y_{b} y entre z_{a} y z_{b}. Finalmente, se construye la tríada equivalente x'', y'', z'' en la que y'' y z'' son las mencionadas medias aritméticas.

De manera alternativa, los puntos equivalentes y sus tríadas equivalentes x'', y'', z'' se pueden obtener de la siguiente manera. En lugar de comprobar la existencia de un punto vecino, se toman de nuevo dos puntos cercanos que pueden estar apuntados como se ha indicado anteriormente, esto es, como los puntos cuyas tríadas x_{a}, y_{a}, z_{a} y x_{b}, y_{b}, z_{b} tienen los valores x_{a} y x_{b} inmediatamente por debajo y por encima del valor x'' específico, o como los puntos cuyas tríadas x_{a}, y_{a}, z_{a} y x_{b}, y_{b}, z_{b} tienen los valores más cercanos x_{a} y x_{b} a x''. Nótese que estos dos procedimientos de determinación no son necesariamente coincidentes, especialmente cuando el número de puntos considerados x, y, z es mucho más alto que el número de valores x'' estándar; con el segundo procedimiento, de hecho, puede ocurrir que ambos puntos cercanos tengan una coordenada x transversal que sea mayor o más pequeño que el valor de x''.

Una vez que se han determinado los dos puntos cercanos en cualquiera de las formas, se determina el punto equivalente por medio de interpolación como la intersección de una línea, que une los dos puntos cercanos, con el plano vertical que tiene una coordenada transversal igual al valor x'' específico. En otras palabras, las coordenadas longitudinal y transversal del objeto son reconstruidas en los planos verticales cuyas coordenadas x'' transversales sean iguales a los valores del conjunto normalizado, usando las coordenadas longitudinales y transversales como medidas realmente a diferentes coordenadas x transversales.

Este segundo formato de la realización parece más preciso que el anterior, ya que al determinar las coordenadas de los puntos equivalentes, se dan automáticamente diferentes pesos a los datos usados de acuerdo con la distancia de los puntos realmente medidos con respecto a los puntos equivalentes.

Todo lo anterior se repite, de acuerdo con el formato seleccionado de los formatos anteriores, para cada tríada de cada exploración, obteniendo por tanto un conjunto de tríadas equivalentes x'', y'', z'' en cada exploración.

Las tríadas x'', y'', z'' obtenidas de esta manera no se pueden usar aún para medir directamente el volumen del objeto A, debido a la pendiente \beta y a la forma del objeto A que posiblemente es una forma indefinida. Por ejemplo, multiplicando el área de cada sección transversal explorada (para ser calculada por el conjunto conocido de tríadas de ese barrido de exploración) por la distancia de alimentación y sumando juntos todos los volúmenes elementales así obtenidos, se puede incurrir en algunos errores significativos especialmente con objetos altos y cortos; de hecho, una cara frontal vertical sería explorada a diferentes alturas con varios barridos sucesivos para producir un número de secciones transversales que tengan alturas incrementales en lugar de una sección transversal de altura apropiada. En la práctica, sería introducido un error por lo que el movimiento de los puntos explorados a lo largo del eje y no tiene por qué tenerse en cuenta.

De acuerdo con esto, en lugar de cada coordenada y, se usa una coordenada y' modificada que ha sido obtenida teniendo en cuenta el movimiento de alimentación del objeto A.

De acuerdo con una primera posibilidad, la coordenada y' modificada se obtiene como la diferencia entre la coordenada y de un punto de exploración y
la coordenada y del punto correspondiente (es decir,
el punto que haya sido encontrado asociado con el mismo valor x'') en el barrido de exploración pre-
vio, más la distancia de alimentación L; brevemente, y' = y - [y_{prec} +L].

De acuerdo con otra posibilidad, la coordenada y' modificada se obtiene como el valor medido y menos un número de distancias de alimentación L igual al número m de exploraciones realizadas hasta ese momento; brevemente y' = y - mL.

Nótese que las tríadas x, y', z modificadas con los valores y' obtenidos como se acaba de describir proporcionan una representación más fidedigna del contorno verdadero del objeto, ya que se ha tenido en cuenta el movimiento a lo largo del eje y, y se podría usar para calcular el volumen directamente sin pasar por las tríadas equivalentes. Sin embargo, un cálculo de volumen basado directamente en dichas tríadas modificadas sería decididamente complicado y requeriría un medio de computación caro de alta capacidad completamente inadecuado para aplicaciones generales. De esta forma, se recurre a un cálculo aproximado como el indicado.

Las tríadas equivalentes x'', y'', z'' definen (con aproximación de punto) una superficie que recae sobre la superficie de soporte x-y. El volumen incluido entre la superficie y la superficie de soporte x-y da un valor razonablemente aproximado del volumen del objeto A.

Este volumen se puede calcular de cualquiera de varias maneras, también más o menos aproximadas y así por medio de un cálculo más o menos complejo. En este documento, a continuación, se describe un procedimiento de cálculo que es especialmente conveniente ya que proporciona una aproximación razonablemente próxima para cálculos bastante más sencillos.

Comenzando a partir de las tríadas equivalentes x'', y'', z'', vistas como puntos sobre la superficie anteriormente mencionada, se consideran las proyecciones de dichos puntos sobre la superficie de soporte x-y; en la práctica, se consideran los puntos con coordenadas x'', y'', z''=0. Estos puntos definen, en el plano x-y de la superficie de soporte una rejilla formada por trapezoides con sus pares de lados paralelos cayendo todos paralelos unos a otros (como se ha mencionado, los valores x'' son los valores estándar, lo mismo para todos los conjuntos de tríadas derivadas a partir de barridos de exploración sucesivos). De esta forma, el área de cada trapezoide se puede calcular y multiplicar por una altura estipulada del trapezoide para obtener un volumen elemental; el volumen global, por lo tanto, será la suma combinada de los volúmenes elementales.

El área de cada trapezoide se obtiene rápidamente como el producto de la suma de los dos lados paralelos por la altura de separación de los mismos, dividida por dos; los dos lados paralelos se pueden obtener como la diferencia \Deltay de las coordenadas y'' de esos puntos que tengan la misma coordenada x'', siendo la altura entre los lados paralelos la resolución transversal T.

La altura estipulada del volumen elemental se obtiene preferiblemente como el promedio entre los cuatro valores z'' asociados en las tríadas equivalentes con los valores x'', y'' de las esquinas del trapezoide. Para simplificar el cálculo, uno de los cuatro valores z'' se puede tomar directamente como la altura del volumen elemental.

El comienzo y el final del procedimiento de medida del volumen de un objeto, como se acaba de describir, están gobernados por el movimiento del objeto que pasa por el detector de entrada 39 y el detector de salida 40. De manera alternativa, se podrían omitir uno o ambos detectores. Sus funciones serían entonces realizadas por la unidad de procesado 45 usando el software apropiado para activar la medida cuando una altura z no cero corresponda a un barrido de exploración, y pararlo al producirse la ocurrencia de un predeterminado número consecutivo de barridos de exploración de altura cero; este número puede ser tan bajo como 1 o, en cualquier caso, ser un número pequeño.

Cuando el procedimiento de medida se comience por medio de software, el escáner 34 debe seguir operativo todo el tiempo, incluso si no hay un procedimiento de medida en curso, con el fin de detectar la llegada de un objeto. Por otra parte, la provisión de un detector de entrada 39 permite que el escáner 34 sea inhabilitado cuando no haya objetos que medir y, de acuerdo con esto, a pesar de la complejidad añadida que esto supone en la construcción del aparato, se prefiere siempre que se anticipe un flujo de entrada marcadamente discontinuo de objetos para medida. En contraste con esto, la presencia o la ausencia de un detector de salida 40 no perjudicaría la capacidad de apagar el escáner 34 al final de un procedimiento de medida. Por lo tanto, la preferencia usualmente iría hacia la realización en la que el final del procedimiento de medida sea detectado por medio software.

De manera preferible, el aparato 30 incluye de manera adicional un medio de lectura de un código óptico K (tal como un código de barras, un código bidimensional, un código de colores o similares) asociado con el objeto A. Se podría proveer un escáner dedicado o usar el propio escáner 34 para este propósito.

El formato de realización es especialmente ventajoso en donde el aparato 30 se use sólo con el escáner 34 montado en un ángulo \beta desde la vertical a la superficie de soporte 31; esta inclinación corresponde de hecho, a la posición de trabajo preferida de un escáner para leer códigos ópticos.

En el aparato descrito anteriormente en este documento, la información acerca del objeto A proporcionada por la exploración, es decir, la medida de su volumen y cualquier información que se vaya a obtener mediante la lectura del código óptico K, es preferiblemente registrada en un registro de un fichero almacenado dentro de la unidad de procesado, de forma que el fichero contendrá al final la información que cubre todos los objetos que hayan sido movidos a través de la superficie de soporte. Esta información puede servir con posterioridad para varios propósitos, por ejemplo, dirigir los locales comerciales o los transportistas de mercancías, impresión de etiquetas que se vayan a unir a los objetos, etc.

En ciertos casos, se puede necesitar un grado más alto de precisión en el cálculo del volumen de objetos que tengan una forma marcadamente irregular, esto es, objetos que tengan partes abultadas que no se puedan despreciar. En dichos casos, se pueden disponer escáneres adicionales en uno o en ambos lados de la cinta transportadora 31. De esta forma, se puede obtener una valoración más precisa del volumen midiendo las distancias de puntos sobre las superficies laterales. También se podría disponer para que la cinta transportadora 31 sea transparente a la luz láser, y se coloque otro láser bajo la cinta; el láser del fondo mediría entonces las distancias de puntos en el lado inferior del objeto para de esta forma proporcionar una medida verdadera del volumen.

En la figura 7 se muestra un aparato 50 que comprende una superficie de soporte 51 para objetos A que vayan a ser medidos en volumen. La superficie de soporte 51 es sustancialmente horizontal y consiste preferiblemente en una cinta transportadora, también denotada por el número 51, que se puede controlar a lo largo de una dirección de alimentación 52 y que es guiada por medio de rodillos 53, uno de los cuales está provisto de motor.

El aparato 50 incluye un escáner láser de luz modulada 54 capaz de medir una distancia, por ejemplo, un escáner similar al que se describe en el documento de los Estados Unidos US-A-5 483 051 de este mismo solicitante. El escáner 54 utiliza un haz láser que barre un plano de exploración 55 incidente sobre el plano de la superficie de soporte 51. El plano de exploración 55 se fija en un ángulo \beta desde la perpendicular al plano de la superficie de soporte 51 y corta este plano a lo largo de una línea base de exploración 56; la línea base de exploración 56 está inclinada un ángulo \alpha respecto de una línea 57 de la superficie de soporte 51 que cae perpendicularmente a la dirección de alimentación 52.

El aparato 50 también incluye un lector CCD (Dispositivo acoplado de carga), mostrado en 4, que comprende una matriz de muchos elementos sensibles a la luz independientes dispuestos dentro de una o más disposiciones rectas (de las cuales solamente una se usa). El lector CCD 4 actúa en un plano de lectura 5 que es vertical a la superficie de soporte 51. El plano de lectura 5 intersecta con el plano de la superficie de soporte 51 a lo largo de una línea base de lectura 6 que cae a un ángulo \gamma con respecto a una línea 7 de la superficie de soporte 51 que cae perpendicularmente a la dirección de alimentación 52.

La sección de la superficie de soporte 51 próxima a la línea base de exploración 56 y a la línea base de lectura 6, e indicada como la zona de exploración / lectura 58, está rodeada por un detector de entrada 59 y un detector de salida 60, estando ambos comprendidos de manera preferible de fotocélulas. Se dispone una lámpara (no mostrada) para iluminar la zona de exploración / lectura 58 con el fin de que el lector CCD 4 haga funcionar su cálculo.

La superficie de soporte 51 está provista de un codificador 61, esto es, con un dispositivo adaptado para emitir una señal cada vez que la superficie de soporte 51 se mueva exactamente a través de una predeterminada distancia de alimentación L. El codificador 61 puede ser de cualquier tipo, por ejemplo, electro-óptico como el codificador 21 mostrado de manera esquemática en la figura 8 y descrita en este documento anteriormente.

También se proporciona una unidad de procesado 65, que se puede incorporar al escáner 54, o separado y conectado de manera adecuada tanto al escáner 54 como al lector CCD 4.

El aparato 50 funciona de la siguiente manera. Los objetos A que vayan a ser medidos en volumen son colocados sobre la cinta transportadora 51, espaciados unos de los otros. El movimiento continuo de la cinta transportadora 51 llevará a cada objeto A al detector de entrada 59, y después dentro de la zona de exploración / lectura 58. El movimiento del objeto que pasa por el detector de entrada 59 dispara la emisión de una señal que va a la unidad de procesado 65, mediante la cual la unidad iniciará el procedimiento de medida.

El codificador 61 entrega también una señal a la unidad de procesado 65, durante el movimiento de la cinta transportadora 51, cada vez que la cinta transportadora 51, que lleva el objeto A, recorre una distancia idéntica a la distancia de alimentación predeterminada. Cada vez que se recibe una señal desde el codificador 61, se realiza una operación de exploración; el escáner 54 una vez habilitado por el sensor 59, explorará de hecho el objeto A de manera continua, pero la unidad de procesado 65 solamente almacena los n valores del correspondiente barrido de exploración a la señal del codificador. Se debería notar que la velocidad de alimentación de la cinta transportadora 51, siendo rápida, es mucho más lenta que la velocidad de barrido del haz láser del escáner 54, de forma que la distancia recorrida por el objeto A relativa al plano de exploración 55 durante el tiempo empleado por el escáner 54 para un barrido completo a través del plano de exploración 55 es completamente trivial.

Al alcanzar el objeto A la línea base de exploración 56, el haz láser del escáner 54 incidirá sobre el objeto A. Bajo el control de la unidad de procesado 65, el escáner 54 considerará las posiciones de n puntos de medida apuntados por el haz láser sobre el objeto A.

Con este objetivo, el escáner 54 reconoce, para cada punto de medida, tanto su distancia desde el escáner 54 (o más bien, desde el punto imaginario desde donde parece que se emiten los rayos) y la posición angular del haz láser, obteniendo de esta manera los valores en coordenadas polares de la posición de ese punto en el plano de exploración 55. Estos valores son procesados entonces por la unidad 65 para obtener valores a partir de los mismos que sean representativos de la posición del punto en un sistema de coordenadas cartesianas que tenga el eje y coincidente con la dirección de alimentación, el eje x dirigido a lo largo de la línea 57 (esto es, de forma que el plano x-y coincida con el plano de la superficie de soporte 51), y el eje z esté dirigido hacia arriba. Para esta conversión, se deben conocer el ángulo \alpha (es decir, la pendiente de la línea de exploración 56 con respecto al eje y), el ángulo \beta (es decir, la pendiente del plano de exploración 55 con respecto a la perpendicular a la superficie de soporte 51), y la posición del escáner 54. Los cálculos implicados en esta conversión no serán tratados en este documento porque se conocen de forma intrínseca y están dentro de la capacidad de una persona que sea experta en la técnica. Por supuesto, cualquier otro sistema de referencia cartesiano en el espacio seleccionado podría ser reducido al indicado, por medio de una operación matemática de rotación / traslación y de acuerdo con esto, puede ser considerado como equivalente al sistema indicado.

Con ángulos pequeños \alpha y \beta, menores de 15º, el error real introducido al ignorarlos es mínimo, del orden de un poco por ciento como mucho; por otra parte, la complejidad del cálculo implicado para acomodarlos sería completamente significativa. En muchas aplicaciones prácticas de un aparato de acuerdo con la invención, y con el fin de minimizar su fabricación, su instalación y el ahorro de costes tan bajos como sea posible, es preferible conservar pequeños los ángulos \alpha y \beta (preferiblemente en el intervalo de 5º a 10º, y en ningún caso mayor de 15º), e ignorar el efecto de los mismos. De esta manera, el plano de exploración 55 sería virtualmente comparado al plano x-z. Así, el resultado del procedimiento de exploración será un conjunto de puntos que caen sobre el contorno de una sección transversal a través del objeto, véase también la figura 7b.

Como se muestra en la figura 7b, sin embargo, con un objeto que tenga una sección transversal peculiar, la información proporcionada por el barrido de exploración puede ser inadecuada para evaluar correctamente el contorno del objeto. De hecho, debido a la posición del escáner 54, el objeto puede tener regiones en blanco no apuntadas por el haz láser, tal como la parte del contorno incluida entre los puntos D y C de la figura. Para acomodar dichas regiones de una manera más realista, se proporciona la lectura por el lector CCD.

De hecho, a un barrido de exploración dado por el escáner 54, se efectúa una lectura correspondiente con el lector CCD 4 que es desplazada en el tiempo (en base a la información recibida desde el codificador 61) para que esté relacionada con la misma parte del objeto A que haya sido explorada. En la lectura por medio del lector CCD 4, se calcula la restricción global del objeto A en la línea de lectura 6, es decir, el segmento AD en la figura 7b. Este valor no correspondería exactamente con la dimensión transversal de la sección transversal del objeto A, debido a que el ángulo \gamma no es cero. Sin embargo, los errores introducidos al ignorar su efecto son menores, como ya se mencionó que son en conexión con los ángulos \alpha y \beta, de forma que no se tienen en cuenta en los ejemplos anteriores, y se presta atención para tener un ángulo \gamma pequeño (preferiblemente en el intervalo de 5º a 10º, y no mayor de 15º). Sin embargo, se pueden obtener medidas exactas por medio de la medida de \alpha,\beta y \gamma por medio de los cálculos apropiados.

La información recogida de la exploración por el escáner 54 y la lectura por el lector CCD 4 es procesada por la unidad 65 para construir un contorno estipulado que se aproxime al contorno verdadero de la sección transversal con un grado deseado de aproximación.

A este respecto, de la figura 7b se puede ver que en ningún caso se puede encontrar la forma verdadera del contorno entre los puntos C y D, y que se deben aplicar diferentes criterios para la construcción del contorno estipulado.

En base a la información suministrada por el láser 54 solo, el cuadrilátero ABCF sería determinado como el contorno estipulado, proporcionando de ese modo una aproximación al valor más cercano por defecto. Por otra parte, en combinación con la lectura del lector CCD 4, se pueden seleccionar el segmento CD o la línea CED entre C y D. La selección de la línea CD parece ser una elección estadísticamente más realista si se considera un número grande de medidas; sin embargo, esta elección fallaría en decir si la aproximación es al valor más cercano por defecto o por exceso para cada medida. Seleccionando la línea CED, nos podemos asegurar de una aproximación al valor más cercano por exceso incluso si el error absoluto tiene que ser un error más significativo.

Nótese que, en todos los casos, para los objetos que se aproximan a la forma de paralelepípedo (como hacen la mayoría de los paquetes manipulados por una estación de distribución), el segmento CD sería sustancialmente vertical y el segmento FD tendería a cero. De acuerdo con esto, las diferencias reales entre los varios tipos de aproximaciones darían una suma casi de cero en la práctica, y el contorno estipulado sería virtualmente coincidente con el contorno verdadero.

Entonces, tras haber obtenido el contorno estipulado en cada barrido de exploración y la lectura correspondiente, la unidad 65 calculará su área. Se pueden usar varios procedimientos de cálculo para el propósito que proporcionan grados variables de aproximación y que son de una complejidad mayor o menor. Un procedimiento de cálculo especialmente conveniente es considerar las coordenadas x, z de los puntos sobre el contorno estipulado que hayan sido considerados por la exploración (secciones ABC) o supuestas para el procesado de acuerdo con una comparación de la exploración con la lectura (sección CD, seleccionada como se desee). Como se ha mencionado anteriormente, los ángulos \alpha, \beta y \gamma pueden o ser medidos y calculados sus efectos, o ser ignorados. De esta forma, se puede calcular el área del contorno estipulado como la suma de varias áreas elementales, cada una de ellas teniendo una base igual a la diferencia en valor entre las coordenadas x de dos puntos consecutivos, y una altura igual a una coordenada z estipulada que se vaya a seleccionar, por ejemplo, igual a un valor de la coordenada z de los dos puntos (o el primero o el segundo, o el más bajo o el más alto, o uno seleccionado de manera aleatoria), o un promedio entre ambos o un valor intermedio.

El área del contorno estipulado es multiplicada entonces por la distancia de alimentación (si se desea, multiplicada por cos \alpha, si el efecto del ángulo \alpha va a ser considerado), obteniendo de esta forma un volumen elemental. El volumen elemental corresponde (con el mismo grado de aproximación que el del contorno estipulado) al volumen de una parte del objeto abarcado por dos barridos y lecturas de exploración sucesivos.

Los pasos anteriormente descritos son repetidos en diferentes secciones transversales del objeto, y se almacenan una serie de volúmenes elementales, mientras que el objeto A se sitúa dentro de la zona de exploración / lectura 58. En un cierto momento, el detector de salida 60 señalizará que el objeto A se ha movido fuera de la zona de exploración / lectura 58; al ocurrir esto, la unidad de procesado 65 termina el procedimiento de medida, suma juntos todos los volúmenes elementales almacenados y emite una medida aproximada del volumen del objeto A.

El comienzo y el final del procedimiento para la medida del volumen de un objeto, como se ha descrito anteriormente, están gobernados por el movimiento del objeto al pasar por el detector de entrada 59 y el detector de salida 60. De manera alternativa, se podrían omitir uno o ambos detectores. Sus funciones serían realizadas entonces por la unidad de procesado 65 usando el software apropiado para activar la medida (es decir, borrar la cuenta del volumen elemental) cuando un contorno estipulado de área no cero corresponda con un barrido y lectura de exploración, y lo para (es decir, recoger la suma combinada de los volúmenes elementales almacenados) al ocurrir un número predeterminado consecutivo de barridos y lecturas de exploración de área cero; este número puede ser tan pequeño como 1 o en cualquier caso ser un número pequeño.

Cuando el procedimiento de medida se inicia a partir de software, el escáner 54 y el lector CCD 4 deben permanecer operativos todo el tiempo, incluso si no hay procedimiento de medida en curso, con el fin de detectar la llegada de un objeto. Por otra parte, la provisión de un detector de entrada 59 permite al escáner 54 y al lector CCD 4 ser inhabilitados cuando no hay objetos que medir, y de acuerdo con esto, a pesar de la complejidad añadida que acarrea en la construcción del aparato, se prefiere siempre que se espere un flujo de entrada de objetos marcadamente discontinuo para su medida. Por otra parte, la presencia o la ausencia de un detector de salida 60 no perjudicaría la capacidad de apagar el escáner 54 y el lector CCD 4 al final de un procedimiento de medida. Por lo tanto, la preferencia estaría dirigida de manera usual a la realización en la que el final del procedimiento de medida sea detectado por medio de software.

De manera ventajosa, el aparato 50 incluye también un medio para leer un código óptico K asociado con el objeto A. El escáner 54 o el lector CCD 4, podrían ser usados para el propósito de una manera conocida de por sí.

En el aparato descrito en este documento anteriormente, la información sobre un objeto A proporcionada por la exploración y la lectura, es decir, la medida de su volumen y cualquier información que se vaya a obtener por medio de la lectura del código óptico K, es preferiblemente registrada en un registro de un fichero almacenado dentro de la unidad de procesado, de forma que el fichero contendrá al final la información que cubre todos los objetos que se hayan movido a través de la superficie de soporte. Esta información puede servir más tarde para varios propósitos, por ejemplo, para dirigir los locales comerciales o los transportistas de mercancías, imprimir etiquetas que se vayan a pegar a los objetos, etc.

En lo que se refiere a la lectura del código óptico K, en donde el aparato 10, 30, 50 funcione con un solo escáner 14, 34, 54 montado verticalmente sobre la superficie de soporte 11, 31, 51, los filtros ópticos (polarizadores) serían incluidos de manera adecuada para la lectura del código óptico. De hecho, en la disposición vertical, el escáner no solamente recogería la luz dispersada desde el código óptico iluminado (y que contiene información útil), sino que también recogería la luz reflejada que puede ser bastante intensa; sin un filtro, podría producirse un efecto de deslumbramiento o de cegamiento que evitaría la lectura del código.

Para un funcionamiento mejorado en la cuestión de la lectura del código óptico, es preferible sin embargo, si el plano de exploración se fija a un ángulo de la vertical. Por lo tanto, siempre que el volumen vaya a ser medido usando un escáner vertical, se usará preferentemente una de las realizaciones mostradas en las figuras 2, 3 ó 4, en las que la lectura del código y la medida del volumen son proporcionadas por escáneres diferentes.

Puede ser conveniente (véase la figura 9) usar un escáner dual 94, que es un escáner que tiene dos emisores láser discretos 95 y 96, y un rotor dual 97, con una primera parte formada con unas primeras caras de espejos 98 fijadas a un ángulo respecto al eje R del rotor 97, y una segunda parte formada con unas segundas superficies de espejo 99, fijadas a diferentes ángulos de las primeras superficies de espejos 98; por ejemplo, el eje R podría caer paralelo a la superficie de soporte del aparato, las primeras caras 98 paralelas al eje R, y las segundas caras 99 fijadas a un ángulo \beta respecto al eje R. De esta manera, el plano de exploración dedicado para la medida del volumen se puede orientar verticalmente, y el plano de exploración dedicado para la lectura del código óptico se puede orientar oblicuamente.

Claims (26)

1. Un procedimiento óptico para adquirir información relativa a un objeto (A), que comprende los siguientes pasos:

la lectura de un código óptico (K) asociado con el objeto y la detección del contorno y/o del volumen del objeto, caracterizado porque dicho paso de detección del contorno y/o del volumen del objeto comprende el paso de efectuar al menos una exploración del objeto (A) con al menos un haz láser emitido desde al menos una unidad láser (100, 101, 200, 201, 400, 500, 501, 600, 601) capaz de medir una distancia.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha al menos una unidad láser comprende al menos un emisor láser de luz modulada.

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el paso de lectura de dicho código óptico es efectuado por medio de dicha al menos una unidad láser.

4. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que el paso de lectura de dicho código óptico es efectuado por medio de un lector CCD.

5. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 4, comprendiendo además el paso de iluminar el objeto para permitir que el lector CCD pueda leer dicho código óptico.

6. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el paso de detección del contorno y/o del volumen del objeto comprende los siguientes pasos:

colocar el objeto (A) sobre una superficie de soporte;

definir al menos un plano de exploración con un haz láser desde una unidad láser superpuesta sobre la superficie de soporte, intersectando el plano de exploración con el objeto;

efectuar al menos una exploración del objeto;

medir la altura de una pluralidad de n puntos de medida sobre una cara del objeto desde la superficie de soporte por medio de un haz láser que sea capaz de medir la distancia de dichos puntos de medida.

7. Un procedimiento de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el paso de detección del contorno y/o del volumen del objeto comprende el paso de medir el volumen del objeto.

8. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la medida del volumen se obtiene por medio de los siguientes pasos:

a) colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

b) definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

c) definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración transversal a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de una unidad láser superpuesta sobre la superficie de soporte y que esté dispuesto para actuar en el plano de exploración;

d) mover el objeto a través de la superficie de soporte a lo largo de la dirección de alimentación, con relación al plano de exploración, hasta que el plano de exploración intersecte con el objeto;

e) obtener la altura, sobre la superficie de soporte, de n puntos de medida contenidos en una cara superior del objeto y el plano de exploración;

f) definir una altura estipulada como una función de las alturas medidas de dos puntos sucesivos de medida;

g) obtener la posición en planta de la superficie de soporte de los n puntos de medida;

h) definir una base estipulada como una función de las posiciones en planta sobre la superficie de soporte de cada par de puntos adyacentes de medida;

i) calcular un elemento de área estipulado, vertical a la superficie de medida, para cada par de puntos adyacentes de medida, multiplicando la base estipulada por la altura estipulada;

j) calcular un área estipulada como la suma combinada de los elementos de área estipulados calculados;

k) mover el objeto con relación al plano de exploración una distancia de alimentación predeterminada a lo largo de una dirección a través de la superficie de soporte;

l) definir un grosor estipulado como una función de la distancia de alimentación;

m) calcular un elemento de volumen multiplicando el área estipulada por el grosor estipulado;

n) repetir los pasos e) al m) anteriores hasta que se haya explorado todo el objeto;

o) calcular el volumen del objeto como la suma combinada de todos los elementos de volumen.

9. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la medida del volumen se obtiene por medio de los siguientes pasos:

colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración que caiga transversal a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de una unidad láser que caiga sobre la superficie de soporte y que esté dispuesto para actuar en el plano de exploración;

definir un sistema de referencia cartesiano que tenga un eje longitudinal (y) a lo largo de la dirección de alimentación, un eje transversal (x) ortogonal al eje longitudinal (y) y un eje vertical (z) ortogonal al plano de la superficie de soporte;

mover el objeto a través de la superficie de soporte, a lo largo de la dirección de alimentación con relación al plano de exploración hasta que el plano de exploración intersecte con el objeto;

efectuar un barrido de exploración a través del objeto en el plano de exploración por medio de la unidad láser;

considerar y almacenar un conjunto de tríadas de coordenadas (x, y, z) de n puntos de medida del objeto barrido por el haz láser en el plano de exploración;

mover el objeto con relación al plano de exploración una distancia de alimentación en la dirección de alimentación igual a una resolución longitudinal predeterminada (L);

repetir los tres pasos últimos mencionados hasta que se haya explorado todo el objeto;

establecer un conjunto de valores estándar (x'') para la coordenada transversal separado por un valor igual a una predeterminada resolución transversal (T);

construir para cada barrido de exploración, un conjunto de tríadas equivalentes (x'', y'', z'') que representen puntos equivalentes, en las que los valores de la coordenada transversal (x'') sean iguales a los valores del conjunto estándar, y los valores de la coordenada longitudinal (y'') y de la coordenada vertical (z'') sean respectivamente funciones de los valores de las coordenadas longitudinal y vertical considerados (y, z);

calcular el volumen incluido entre la superficie de soporte (x, y) y la superficie definida por aquellos puntos que tengan coordenadas equivalentes (x'', y'', z'').

10. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que la medida del volumen se obtiene por medio de los siguientes pasos:

colocar el objeto sobre una superficie de soporte;

definir una dirección de alimentación para el objeto sobre la superficie de soporte;

definir un plano de exploración, que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de exploración que caiga transversal a la dirección de alimentación, con un haz láser proveniente de una unidad láser que caiga sobre la superficie de soporte y que esté dispuesto para actuar en el plano de exploración;

definir un plano de lectura que intersecte con el plano de la superficie de soporte a lo largo de una línea base de lectura que caiga transversal a la dirección de alimentación, estando localizados sobre la superficie de soporte los haces de luz que son activos en el plano de lectura que son recogidos por el lector CCD;

mover el objeto por la superficie de soporte, a lo largo de la dirección de alimentación con relación a los planos de exploración y de lectura de forma que el objeto cruce estos planos;

efectuar una serie de barridos de exploración a través del objeto en el plano de exploración con el haz láser, de forma que en cada barrido de exploración, sean consideradas las posiciones de n puntos de medida que definen el contorno del objeto apuntados por el haz láser;

efectuar una correspondiente serie de lecturas del objeto por medio de un lector CCD para considerar, en cada lectura, la anchura máxima del contorno del objeto apuntado por el lector CCD, estando cada lectura desplazada en el tiempo con respecto al barrido de exploración láser correspondiente un periodo de tiempo necesario para permitir que la lectura sea efectuada en la misma localización sobre el objeto donde se efectuó el barrido de exploración;

procesar la información de cada barrido de exploración junto con la información proveniente de la lectura correspondiente para definir un conjunto de contornos estipulados del objeto;

calcular el área de cada contorno estipulado;

calcular una distancia de alimentación recorrida por el objeto entre dos barridos de exploración sucesivos o entre dos lecturas sucesivas;

calcular para cada contorno estipulado, un volumen elemental como el producto del área del contorno estipulado por la distancia de alimentación;

calcular el volumen del objeto como la suma combinada de los volúmenes elementales.

11. Un aparato óptico para adquirir información relativa a un objeto (A), comprendiendo un medio de lectura para leer un código óptico (K) asociado con el objeto y un medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto,

caracterizado porque dicho medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto comprende una unidad láser (100, 101, 200, 201, 400, 500, 501, 600, 601) capaz de medir una distancia.

12. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11, en el que dicha al menos una unidad láser comprende al menos un emisor láser de luz modulada.

13. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 11 ó 12, que comprende al menos dos emisores de luz láser.

14. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 11 a la 13, en el que la al menos una unidad láser forma parte tanto del medio de lectura como del medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto.

15. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 11 a la 14, en el que el medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto comprende un medio para medir el volumen del objeto.

16. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 15, comprendiendo:

al menos una unidad láser que incluye un emisor de luz láser y un medio de control y apuntamiento del mismo;

al menos una unidad de procesado analógico de la señal que recibe señales procedentes de la unidad láser;

un conversor A/D que recibe, desde la unidad de procesado analógico, las señales relativas a la distancia de los puntos que se están apuntando por el láser;

una unidad de descodificador que recibe, desde la unidad de procesado analógico, las señales relativas al código óptico;

una unidad de procesado / almacenamiento que recibe señales desde el conversor A/D y la unidad de descodificador.

17. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que:

el medio de lectura del código óptico y el medio de medida del volumen comparten la unidad láser, la unidad de procesado y la unidad de procesado / almacenamiento;

el medio de lectura del código óptico incluye de manera adicional la unidad de descodificador;

el medio de medida del volumen incluye de manera adicional el conversor A/D.

18. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 16, en el que:

el medio de lectura del código óptico y el medio de medida del volumen comparten la unidad de procesado / almacenamiento;

el medio de lectura del código óptico incluye de manera adicional una primera unidad láser, una primera unidad de procesado y la unidad de descodificador;

el medio de medida del volumen incluye de manera adicional una segunda unidad láser, una segunda unidad de procesado y el conversor A/D.

19. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 18 en el que:

la unidad de procesado / almacenamiento, la primera unidad láser, la primera unidad de procesado, la unidad de descodificador y el conversor A/D son incorporados a una unidad de exploración / procesado;

la segunda unidad láser y la segunda unidad de procesado son incorporadas a una unidad de exploración.

20. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 18, en el que:

la unidad de procesado / almacenamiento, la segunda unidad láser, la segunda unidad de procesado, la unidad de descodificador y el conversor A/D son incorporados a una unidad de exploración / procesado;

la primera unidad láser y la primera unidad de procesado se incorporan a una unidad de exploración.

21. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 18, en el que:

la unidad de procesado / almacenamiento, la unidad de descodificador y el conversor A/D son incorporados a una unidad de procesado;

la primera unidad láser y la primera unidad de procesado son incorporados a una primera unidad de exploración;

la segunda unidad láser y la segunda unidad de procesado son incorporadas a una segunda unidad de exploración.

22. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el mencionado medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto comprende además un lector CCD.

23. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 11 a la 13, en el que el medio de lectura comprende un lector CCD.

24. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 23, comprendiendo adicionalmente un medio para iluminar el objeto para permitir que el lector CCD lea el mencionado código óptico.

25. Un aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 11 a 17 ó 23 y 24, en el que el medio de lectura del código óptico y el medio para detectar el contorno y/o el volumen del objeto se incorporan a una unidad común de exploración / procesado.

26. Un aparato de acuerdo con la reivindicación 25 cuando dependa de la reivindicación 17, en el que la unidad láser comprende dos emisores láser y un solo deflector de espejo móvil, teniendo el deflector dos conjuntos discretos de superficies de espejos que yacen según un ángulo una respecto de la otra, para los dos emisores láser.