ES2925707T3 - Dispositivo de reconocimiento óptico de objetos, sistema de retorno de envases vacíos y procedimiento para la fabricación de un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a un dispositivo para la detección óptica de objetos, en particular de envases en un sistema de retorno vacío. El dispositivo tiene un sensor óptico, una fuente de luz y un reflector, reflejando el reflector los haces de luz emitidos por la fuente de luz en una trayectoria de haz predeterminada hacia el sensor óptico. El dispositivo también presenta al menos un filtro selectivo de dirección que está dispuesto en la trayectoria predeterminada de los rayos de luz emitidos por la fuente de luz y reflejados por el reflector, estando curvado el filtro selectivo de dirección al menos en secciones. Además, la presente invención se refiere a un sistema de retorno de envases vacíos. La presente invención también se refiere a un método para producir un dispositivo para la detección óptica de objetos, en particular de contenedores en un sistema de retorno vacío. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)
Description
DESCRIPCIÓN
Dispositivo de reconocimiento óptico de objetos, sistema de retorno de envases vacíos y procedimiento para la fabricación de un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos, en particular de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos, un sistema de retorno de envases vacíos con dicho dispositivo, y a un procedimiento para fabricar un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos, en particular de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos.
Antecedentes técnicos
En los sistemas de retorno de envases vacíos, se utilizan sistemas de cámaras para detectar y evaluar formas de objetos introducidos, en particular recipientes o envases vacíos. En función del tipo de envase vacío reconocido, generalmente se determina un valor de depósito que se ha de pagar o abonar. Si no se puede reconocer un recipiente, por regla general se devuelve.
Una luz extraña incidente puede afectar a la precisión de la detección y, por tanto, interferir en ella o incluso impedirla. A menudo se utilizan las llamadas unidades de detección de luz incidente. Las unidades de detección de luz incidente suelen contener una fuente de luz especialmente coordinada y alineada con su trayectoria de haz. Los actuales sistemas de retorno de envases vacíos intentan dirigir la trayectoria del haz de luz de tal manera que incida menos luz dispersa.
El documento DE 102009 000834 A1 describe un dispositivo de captura de imágenes para la detección óptica de un objeto con una fuente de luz puntual, un espejo de desviación, un retrorreflector y un equipo de captura de imágenes.
El documento EP 2 269 747 A1 describe un dispositivo de identificación de envases vacíos que comprende una fuente de luz, una unidad óptica para desviar y reflejar la luz, una cámara y una unidad de procesamiento.
El documento WO 2006/041303 A1, por ejemplo, describe un dispositivo para detectar rasgos característicos de un medio total o parcialmente transparente, en el que un detector es adecuado para detectar únicamente la luz transmitida a través del medio, que es desviada por el medio cuando se encuentra en la zona y, por tanto, cambia su dirección en la zona.
Sin embargo, en estos sistemas de retorno de envases vacíos sigue entrando luz extraña, sobre todo a través de la abertura por la que el usuario introduce los envases. Si un haz de luz extraña incidente se encuentra en un espectro de color que es crítico para la detección, esta se ve a menudo perturbada, en particular si la luz extraña se dispersa de forma difusa.
Sumario de la invención
Con estos antecedentes, la presente invención se basa en el objetivo de proporcionar un dispositivo mejorado para el reconocimiento óptico de objetos que, en particular, sea más robusto con respecto a la luz dispersa.
De acuerdo con la invención, este objetivo se consigue mediante un dispositivo con las características de la reivindicación 1 de la patente y/o mediante un sistema de retorno de envases vacíos con las características de la reivindicación 12 y/o mediante un procedimiento con las características de la reivindicación 13.
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona un dispositivo para reconocer ópticamente objetos, en particular recipientes, en un sistema de retorno de envases vacíos. El dispositivo comprende un sensor óptico, una fuente de luz y un reflector, reflejando el reflector los haces de luz emitidos por la fuente de luz en una trayectoria de haz predeterminada hacia el sensor óptico. Además, el dispositivo presenta al menos un filtro selectivo de dirección dispuesto en la trayectoria predeterminada de haz de los haces de luz emitidos por la fuente de luz y reflejados por el reflector, presentando el filtro selectivo de dirección una curvatura al menos por secciones. La idea que subyace a la invención es proporcionar un filtro curvado selectivo de la dirección en la trayectoria del haz, de tal modo que, por un lado, los objetos dispuestos en la trayectoria del haz puedan reconocerse de forma fiable a pesar de la luz dispersa y, por otro lado, también se pueda evitar el ensombrecimiento en las zonas marginales de la trayectoria del haz y, por lo tanto, se pueda capturar una imagen de alta luminosidad. Para ello, la curvatura está configurada de manera adaptada en particular a la trayectoria del haz.
El objeto puede ser un recipiente alimentado sin clasificar, en particular productos vacíos como cajas, botellas y/o
latas, un envase, en particular un bote, barril o caja de bebidas, o un envase de líquidos equiparable. En logística, los envases son productos del mismo o de diferentes tipos para su manipulación agrupada. El término "envase" puede significar, por tanto, un paquete, es decir, un conjunto formado por mercancía empaquetada y embalaje, una pieza de embalaje, es decir, un embalaje para ser transportado, o un embalaje formado por una sola pieza como un envase vacío. El material de los objetos reconocibles puede contener, por ejemplo, vidrio, plástico, metales ligeros, en particular aluminio, o similares. Tanto la forma como el material de los objetos no se limitan a los ejemplos anteriores y pueden presentar además combinaciones de los mismos.
El sensor óptico puede estar configurado para detectar datos de imagen, vídeo y/u otros datos, como, por ejemplo, color y/o impresiones, como marcas de valor de depósito o similares. El sensor óptico puede estar fijado en el dispositivo de manera estacionaria. De forma alternativa o adicional, puede estar montado de forma pivotante en al menos un eje. En otras formas de realización, el sensor también puede estar previsto en el dispositivo de manera desplazable traslacionalmente en al menos un eje. La fuente de luz puede estar dispuesta en una posición estacionaria en el dispositivo. Alternativa o adicionalmente, puede estar montada de manera pivotante en al menos un eje. En otras formas de realización, la fuente de luz también puede estar prevista en el dispositivo de manera desplazable traslacionalmente en al menos un eje. De acuerdo con una forma de realización, la fuente de luz y el sensor óptico están acoplados mecánica y ópticamente entre sí, en particular dispuestos en un lugar común dentro del dispositivo desde el que se origina la trayectoria del haz y al que esta regresa. A este respecto, la fuente de luz puede estar configurada para emitir luz blanca o luz concentrada en una gama de frecuencias predeterminada, en particular luz monocromática o infrarroja. Además, una intensidad de la fuente de luz y/o una dirección efectiva de la fuente de luz puede estar prevista de forma variable, por ejemplo, a través de una abertura.
Como reflectores pueden utilizarse las más variadas superficies reflectantes que son lisas para que la luz conserve su paralelismo según la ley de la reflexión. Esto puede lograrse tanto por medio del material del propio reflector como por medio de un recubrimiento aplicado al mismo. En particular, el reflector está dispuesto en relación con la fuente de luz y el sensor óptico de tal manera que los haces de luz emitidos por la fuente de luz iluminan la superficie reflectante del reflector al menos por secciones en la trayectoria predeterminada de haz.
El filtro selectivo de dirección puede estar dispuesto en relación con la fuente de luz y el sensor óptico de tal manera que los haces de luz emitidos por la fuente de luz iluminen una superficie del filtro selectivo de dirección al menos por secciones en la zona de curvatura en la trayectoria predeterminada de haz. Para ello, el filtro selectivo de dirección puede estar completamente curvado o únicamente por secciones.
Así, de acuerdo con la invención, las ventajas de una unidad de detección de luz reflejada pueden aprovecharse sin que la precisión de reconocimiento se vea afectado por la luz difusa.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, un sistema de retorno de envases vacíos presenta un dispositivo de acuerdo con la invención para reconocer ópticamente los recipientes, un equipo de transporte y un equipo de control que está configurado para controlar el dispositivo y/o el equipo de transporte para el retorno automatizado en función del reconocimiento de un recipiente.
El dispositivo para reconocer ópticamente recipientes y los recipientes detectables por el mismo son esencialmente los mismos que el dispositivo o los recipientes descritos en relación con el primer aspecto de la presente invención. El equipo de transporte puede tener presentar diversos diseños. Por ejemplo, puede contener una cinta transportadora motorizada, en particular dos cintas transportadoras dispuestas en ángulo entre sí, cuya abertura en forma de V apunte esencialmente hacia arriba y presente un ángulo de apertura de aproximadamente 90 a 170°. Para el retorno de los envases, un recipiente puede ser depositado en el equipo de transporte a través de una abertura de entrada y transportarse en una posición y/o alineación en la que el dispositivo reconozca el recipiente. A continuación, el equipo de control coteja el recipiente detectado con una base de datos de reconocimiento. Además, el equipo de transporte puede transportar el recipiente a una zona colectora aguas abajo del dispositivo tras reconocerlo o, si no lo reconoce o lo rechaza, puede transportarlo de nuevo a la abertura de entrada del sistema de retorno de envases vacíos. Para ello, el equipo de transporte puede estar acoplado electrónicamente con el equipo de control. El equipo de control puede presentar además una memoria de datos o estar acoplado a una memoria de datos en la que se almacena la base de datos de reconocimiento, de tal modo que pueda comparar el reconocimiento del recipiente con los datos de la base de datos de reconocimiento y controlar en consecuencia el equipo de transporte, en particular en función de la información almacenada en la base de datos de reconocimiento. De este modo, el proceso de retorno de envases vacíos en el sistema de retorno de envases vacíos puede automatizarse sin tener que interrumpir el proceso automatizado en una situación de luz dispersa debido a la falta de reconocimiento del recipiente.
Según un tercer aspecto de la presente invención, se prevé un procedimiento para la fabricación de un dispositivo, en particular un dispositivo de acuerdo con la invención, para reconocer ópticamente objetos, en particular recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos. El procedimiento contiene las etapas de proporcionar un reflector al menos parcialmente curvado con una curvatura predeterminada y un filtro selectivo de dirección; y unir el filtro selectivo de dirección con el reflector curvado, adoptando el filtro selectivo de dirección la curvatura predeterminada.
El dispositivo para reconocer ópticamente recipientes y los recipientes detectables por el mismo son esencialmente los mismos que el dispositivo o los recipientes descritos en relación con el primer aspecto de la presente invención. El sistema de retorno de envases vacíos es esencialmente el mismo que el sistema de retorno de envases vacíos descrito en relación con el segundo aspecto de la presente invención.
El reflector curvado y el filtro selectivo de dirección pueden estar ya previstos en el sistema de retorno de envases vacíos o ser introducidos en la trayectoria predeterminada de haz de los rayos luminosos emitidos por la fuente de luz tras su fabricación.
La unión del filtro selectivo de dirección con el reflector curvo puede realizarse mediante una unión fija o desmontable. A este respecto, el proceso de unión puede llevarse a cabo mecánicamente, en particular de forma automática en una línea de fabricación, o manualmente.
Diseños y perfeccionamientos ventajosos resultan de las reivindicaciones dependientes adicionales, así como de la descripción con referencia a las figuras del dibujo.
De acuerdo con un perfeccionamiento, la curvatura del filtro selectivo de dirección está dispuesta ópticamente de forma efectiva en la trayectoria predeterminada de haz. De este modo, los haces de luz en la trayectoria predeterminada de haz pueden transmitirse predominantemente a través del filtro selectivo de dirección, mientras que los haces de luz de luz dispersa son absorbidos en gran medida por el filtro selectivo de dirección.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el reflector presenta una curvatura al menos por secciones, correspondiéndose la curvatura del filtro selectivo de dirección al menos por secciones esencialmente con la curvatura del reflector al menos por secciones. De este modo, el reflector puede reflejar directamente los haces de luz transmitidos en la trayectoria predeterminada de haz a través del filtro selectivo de dirección en su ángulo de incidencia, incidiendo estos rayos en particular con un ángulo de incidencia con respecto a la superficie del reflector de aproximadamente 90° y reflejándose con el mismo ángulo de incidencia. De este modo, los haces de luz reflejados pueden transmitirse una segunda vez a través del filtro selectivo de dirección en la trayectoria predeterminada de haz.
De acuerdo con un perfeccionamiento, en la zona de la curvatura está prevista una superficie cóncava del reflector, que se corresponde con una superficie convexa del filtro selectivo de dirección prevista en la zona de la curvatura, estando dispuesta la superficie cóncava del reflector en la superficie convexa del filtro selectivo de dirección. La superficie cóncava del reflector puede estar configurada a este respecto como una superficie reflectante y alinearse en la dirección de la fuente de luz. El filtro selectivo de dirección está dispuesto de tal manera que se sitúa en la trayectoria predeterminada de haz entre la fuente de luz y el reflector, y la superficie convexa prevista en la zona de curvatura está en contacto con la superficie cóncava del reflector. De este modo, se proporciona un módulo compuesto por reflector y filtro selectivo de dirección, de modo que ventajosamente no se requiere ningún espacio de instalación adicional y/o ningún equipo de sujeción adicional para el filtro selectivo de dirección curvo.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el reflector y el filtro selectivo de dirección están unidos entre sí por arrastre de forma, de fuerza y/o por arrastre de materiales, en particular pegados. Así, el reflector y el filtro selectivo de dirección pueden estar conectados entre sí por arrastre de forma y/o de fuerza, por ejemplo, mediante abrazaderas atornilladas, tornillos, remaches, conexiones enchufables, ganchos, similares o combinaciones de los mismos. Alternativa o adicionalmente, el reflector y el filtro selectivo de dirección, en particular, pueden estar pegados entre sí y/o estar unidos de manera similar por arrastre de materiales. Así, la alineación del filtro selectivo de dirección con respecto al reflector puede ser fijada por la fabricación y puede ser introducida en una alineación predeterminada en un estado instalado, por ejemplo, en un sistema de retorno de envases vacíos. Ventajosamente, no es necesario, por tanto, ningún trabajo de ajuste durante la fabricación o el mantenimiento.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el reflector y el filtro selectivo de dirección están encerrados en una carcasa común, soportando la carcasa la superficie curvada del reflector, presentando en particular una correspondiente superficie de soporte curvada. La carcasa puede enmarcar parcialmente el reflector y el filtro selectivo de dirección y presentar además interfaces con las que el reflector y/o el filtro selectivo de dirección puedan unirse a la carcasa. Para soportar la superficie curvada del reflector, la carcasa puede presentar una chapa cuya curvatura se corresponda con la curvatura del reflector, o presentar elementos de apoyo que soporten la curvatura del reflector en zonas parciales, en particular en los bordes y/o las superficies no reflectantes del reflector. Ventajosamente, el reflector y el filtro selectivo de dirección están así montados de forma mecánicamente estable y están protegidos contra la contaminación desde el exterior.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el filtro selectivo de dirección está curvado cóncavamente de tal manera que un frente de onda de un cono de luz de los haces de luz emitidos se transmite en la trayectoria predeterminada de haz, estando configurado el filtro selectivo de dirección para absorber cualquier luz dispersa que se desvíe del frente de onda del cono de luz. El frente de onda del cono de luz de los haces de luz emitidos es una superficie curva en la que todos los puntos presentan el mismo tiempo de recorrido hasta la fuente de luz. Preferentemente, la curvatura
del filtro selectivo de dirección se corresponde con una curvatura del frente de onda del cono de luz. De este modo, los haces de luz emitidos pueden transmitirse ventajosamente en la trayectoria predeterminada de haz con un ángulo de incidencia hacia cada sección superficial infinitesimal del filtro selectivo de dirección de aproximadamente 90°.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el al menos un filtro selectivo de dirección presenta láminas ópticamente activas que están alineadas de acuerdo con la trayectoria predeterminada de haz. En el caso de las láminas ópticamente activas, los segmentos cuboides, por ejemplo, de plástico, pueden estar dispuestos adyacentemente, en particular con una distancia entre los segmentos cuboides individuales de aproximadamente 60 pm, de tal manera que los haces de luz en la trayectoria predeterminada de haz pueden transmitirse casi sin obstáculos y los haces de luz que se desvían de la trayectoria del haz, en particular en más de 20° de la trayectoria predeterminada de haz, son absorbidos. En particular, las láminas ópticamente activas pueden presentar a este respecto un grosor en el intervalo de 100 pm a 500 pm, preferentemente de unos 200 pm, y pueden apoyarse en una construcción tipo sándwich de dos películas protectoras transparentes. Por ejemplo, las películas protectoras pueden presentar en cada caso también un grosor en el intervalo de 100 pm a 500 pm, en particular de unos 200 pm. Preferentemente, las láminas ópticamente activas están alineadas transversalmente a la dirección de incidencia de la potencial luz dispersa, en particular transversalmente a una dirección en la que está dispuesta una abertura de entrada de un sistema de retorno de envases vacíos partiendo del filtro selectivo de dirección. De este modo, la luz dispersa es absorbida ventajosamente en las láminas, de tal modo que el reconocimiento no se ve perturbado.
De acuerdo con un perfeccionamiento, el sensor óptico está configurado como una cámara y/o la fuente de luz está configurada como un equipo de iluminación, en particular como una fuente de luz casi puntual. Ventajosamente, el dispositivo puede estar configurado como un dispositivo de detección de luz reflejada.
De acuerdo con un perfeccionamiento, se prevé al menos un espejo deflector en la trayectoria predeterminada de haz que desvía los haces de luz emitidos por la fuente de luz desde la fuente de luz hacia el reflector y/o desde el reflector hacia el sensor óptico. El espejo deflector puede estar configurado, en particular, como espejo plano. De este modo, la disposición del dispositivo, en particular de la fuente de luz, el sensor óptico y el reflector, puede adaptarse a las condiciones espaciales, por ejemplo, debido a la limitación de espacio en un sistema de retorno de envases vacíos, y seguir manteniendo a pesar de ello un ángulo de incidencia de aproximadamente 90° en el filtro selectivo de dirección curvo, así como la reflexión de los haces de luz en el reflector en la trayectoria predeterminada de haz.
De acuerdo con un perfeccionamiento del procedimiento, la unión se realiza por arrastre de forma, en particular mediante destalonamientos; por arrastre de fuerza, en particular mediante sujeción o arriostramiento; y/o por arrastre de materiales, preferentemente mediante unión adhesiva. Además, el reflector y el filtro selectivo de dirección pueden unirse por arrastre de forma y/o de fuerza, por ejemplo, con la ayuda de abrazaderas atornilladas, tornillos, remaches, conexiones enchufables, ganchos, similares o combinaciones de los mismos. Alternativa o adicionalmente, el reflector y el filtro selectivo de dirección, en particular, pueden pegarse entre sí y/o estar unidos de manera similar por arrastre de materiales. De este modo, la alineación del filtro selectivo de dirección en relación con el reflector puede determinarse a través del proceso de fabricación y, cuando se instala, por ejemplo, en un sistema de retorno de envases vacíos, ya no requieren una alineación y/o posicionamiento complejo entre sí. Además, es ventajoso que no sea necesario ajustar la curvatura del filtro, ya que esta está predeterminada por el reflector.
Datos sobre el contenido de los dibujos
La presente invención se explica con más detalle a continuación mediante ejemplos de realización indicados en las figuras esquemáticas de los dibujos. A este respecto, muestra:
la Figura 1 una representación esquemática de un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos;
la Figura 2 una vista en perspectiva de un reflector y un filtro selectivo de dirección, que están encerrados conjuntamente en una carcasa;
la Figura 3 una representación esquemática de un sistema de retorno de envases vacíos;
la Figura 4 un diagrama de flujo de un procedimiento de fabricación de un dispositivo para el reconocimiento óptico de objetos;
la Figura 5 una vista superior a modo de ejemplo de un dispositivo para el reconocimiento óptico de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos; y
la Figura 6 una vista frontal del dispositivo según la figura 5.
Los dibujos adjuntos van a proporcionar un entendimiento adicional de las formas de realización de la invención. Ilustran formas de realización y sirven en relación con la descripción para la explicación de principios y conceptos de la invención. Otras formas de realización y muchas de las ventajas citadas se desprenden de la observación de los dibujos. Los elementos de los dibujos no se muestran necesariamente fieles a la escala entre sí.
En las figuras del dibujo, los elementos, características y componentes idénticos, con la misma función y el mismo efecto están provistos en cada caso de los mismos signos de referencia, a menos que se indique lo contrario.
Descripción de ejemplos de realización
La figura 1 muestra una representación esquemática de un dispositivo 1 para el reconocimiento óptico de objetos 3, en particular de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos 20.
El dispositivo 1 presenta un sensor óptico 11, una fuente de luz 12, un reflector 13 y un filtro selectivo de dirección 14. A modo de ejemplo, el sensor óptico 11 y la fuente de luz 12 están dispuestos en este caso en la proximidad directa uno del otro, en particular montados adyacentemente, y presentan esencialmente la misma alineación. Los haces de luz emitidos por la fuente de luz 12 son reflejados por el reflector 13 en una trayectoria predeterminada de haz 17 hacia el sensor óptico 11.
El filtro selectivo de dirección 14 está dispuesto de manera ópticamente eficaz en la trayectoria predeterminada de haz 17 de los haces de luz emitidos por la fuente de luz 12 y reflejados por el reflector 13. A este respecto, el filtro selectivo de dirección 14 presenta una curvatura. Esta está prevista de tal modo que los haces de luz en toda la trayectoria de haz 17 puedan pasar a través del filtro selectivo de dirección 14, por ejemplo, en toda su anchura, sin que se produzcan sombras.
La figura 2 muestra una vista en perspectiva de un reflector 13 y un filtro selectivo de dirección 14, que están encerrados conjuntamente en una carcasa 15. La carcasa 15 soporta el reflector 13 y apoya su superficie 18, que en este caso es, por ejemplo, continuamente curvada de forma cóncava, mediante una superficie de apoyo correspondientemente curvada de la carcasa 15. Además, el filtro selectivo de dirección curvado 14 está unido por arrastre de forma con la carcasa 15 en el sentido de que un elemento de chapa 7 en cada caso está montado en la carcasa 15 en un borde superior 5 y en un borde inferior 6 del filtro selectivo de dirección 14 parcialmente enmarcado, de tal manera que el filtro selectivo de dirección 14 está fijado de forma desmontable entre el reflector 13 y los elementos de chapa 7 y los elementos de chapa 7 refuerzan o establecen la curvatura del filtro selectivo de dirección 14 de manera que el filtro selectivo de dirección 14 adopta la curvatura.
La superficie 18 del reflector 13, preferentemente curvada de forma cóncava en la zona de la curvatura, se corresponde con una superficie convexa 19 del filtro selectivo de dirección 14 previsto en la zona de la curvatura. Además, la superficie cóncava 18 del reflector 13 está preferentemente dispuesta directamente en la superficie convexa 19 del filtro selectivo de dirección 14. Además, la carcasa 15 dispone de agentes de fijación 8, en particular de orificios pasantes 10 para conexiones roscadas y/o enchufables, con los que la carcasa 15 puede conectarse a otros componentes.
La figura 3 muestra una representación esquemática de un sistema de retorno de envases 20 con un dispositivo 1 de reconocimiento óptico de recipientes 3, un equipo de transporte 2 y un equipo de control 4. El equipo de control 4 está acoplado electrónicamente al dispositivo 1 y al equipo de transporte 2 y está configurado para controlar el dispositivo 1 y/o el equipo de transporte 2 para retorno automatizado de envases vacíos en función del reconocimiento del recipiente 3. Para ello, el equipo de control 4 dispone de un acceso a una memoria de datos 25 o está acoplado a una memoria de datos 25 en la que se almacena una base de datos de reconocimiento, de tal modo que puede cotejar un reconocimiento del contenedor 3 con datos de la base de datos de reconocimiento.
En consecuencia, el equipo de control 4 controla el equipo de transporte 2 para que un objeto 3 depositado en él sea transportado a una zona colectora 26 aguas abajo del dispositivo 1 o, si el objeto 3 no puede ser reconocido o es rechazado, sea transportado de nuevo a una abertura de entrada 27 del sistema de retorno de envases vacíos 20. La abertura de entrada 27 está dispuesta en un lado frontal de una carcasa de máquina automática 28 del sistema de retorno de envases vacíos 20 a la altura del equipo de transporte 2 o por encima de él, de modo que el objeto 3 puede ser depositado o retirado del equipo de transporte 2 por un usuario a través de la abertura de entrada 27. La zona colectora 26 aguas abajo está situada frente a la abertura de entrada 27 con respecto a una dirección de transporte del equipo de transporte 2. La zona colectora 26 puede presentar recipientes, cintas transportadoras y/o interruptores con los que el objeto reconocido 3 puede ser asignado, por ejemplo, a una determinada sección de la zona colectora 26 predeterminada por el equipo de control 4. Ventajosamente, la zona colectora está dispuesta en una zona inferior del sistema de retorno de envases vacíos 20, mientras que el dispositivo 1, el equipo de transporte 2 y el equipo de control 4 están dispuestos en una zona superior.
Además, el dispositivo 1, el equipo de transporte 2, el equipo de control 4 y la zona colectora 26 están rodeados, al menos parcialmente, por la carcasa de máquina automática 28, comprendiendo la carcasa de máquina automática 28 la abertura de entrada 27, una pantalla, un equipo de señalización óptica y una abertura de dispensación para dispensar las fichas de depósito o el dinero de depósito.
La figura 4 muestra un diagrama de flujo de un procedimiento de fabricación de un dispositivo 1 para el reconocimiento óptico de objetos 3, en particular de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos 20. En particular, así se puede fabricar una disposición compuesto por un reflector 13 y un filtro selectivo de dirección curvo 14 de dicho dispositivo 1. En una primera etapa S1 del procedimiento, se proporciona un reflector 13 curvado
al menos por secciones con una curvatura predeterminada y un filtro selectivo de dirección 14. Para ello, los dos componentes se llevan al mismo lugar, ya sea como productos semiacabados o directamente desde su respectiva etapa de fabricación previa. En particular, el filtro selectivo de dirección 14 puede seguir estando previsto sin una curvatura cuando se pone a disposición. En una segunda etapa S2, el filtro selectivo de dirección 14 se une al reflector curvado 13, por ejemplo, aplicando un adhesivo a una zona de una superficie del filtro selectivo de dirección 14 y/o del reflector 13, después de haber limpiado al menos esta zona de la superficie, en particular, de haber eliminado las adherencias de grasa, y los dos componentes se unen a continuación y se mantienen en esta posición hasta que el adhesivo haya curado. En otras formas de realización, también son posibles otros procedimientos de unión, por ejemplo, uniones por arrastre de forma.
La figura 5 muestra una vista superior a modo de ejemplo de un dispositivo 1 para el reconocimiento óptico de recipientes en un sistema de retorno de envases vacíos 20. Además del dispositivo 1, el sistema de retorno de envases vacíos 20 comprende además un equipo de control 4 y un equipo de transporte 2, que presenta dos cintas transportadoras dispuestas en ángulo entre sí y un motor de accionamiento 24, y está configurado para transportar, por ejemplo, envases cilíndricos vacíos depositados en él.
La figura 6 muestra una vista frontal del dispositivo 1 según la figura 5 desde la dirección de una abertura de entrada.
Como se describe con referencia a la figura 1, el dispositivo 1 presenta un sensor óptico 11, una fuente de luz 12, un reflector 13 y un filtro selectivo de dirección 14. Además, un espejo deflector 16 está dispuesto en la trayectoria predeterminada de haz 17 y desvía los haces de luz emitidos por la fuente de luz 12 desde la fuente de luz 12 hacia el reflector 13 o desvía los haces de luz reflejados desde el reflector 13 hacia el sensor óptico 11.
A este respecto, el reflector 13, el filtro selectivo de dirección 14 y el espejo deflector 16 están dispuestos con sus lados largos esencialmente en paralelo al equipo de transporte 2, de tal modo que la trayectoria predeterminada de haz 17 está alineada predominantemente de forma transversal a la dirección de transporte del equipo de transporte 2.
Como se ha descrito con referencia a la figura 2, el reflector 13 y el filtro selectivo de dirección 14 están alojados en una carcasa 15. El filtro selectivo de dirección 14 está pegado al reflector 13 y encerrado en la carcasa 15. Una pared trasera de la carcasa 15, que está formada por una chapa, por ejemplo, tiene contacto en una zona con una superficie curvada convexamente del reflector 13.
La luz dispersa 9 puede entrar en el sistema de retorno de envases vacíos 20 predominantemente en la dirección de la flecha mostrada en la figura 5. El filtro selectivo de dirección 14 está curvado de forma cóncava de tal manera que un frente de onda de un cono de luz de los haces de luz emitidos se transmite en la trayectoria predeterminada de haz 17, en particular en toda la superficie, estando configurado el filtro selectivo de dirección 14 para absorber cualquier luz dispersa 9 que se desvíe del frente de onda del cono de luz. Además, el filtro selectivo de dirección 14 presenta láminas ópticamente activas que se orientan preferentemente de forma esencialmente perpendicular a la dirección de incidencia de la luz dispersa 9, es decir, perpendicularmente al plano de dibujo en el dibujo mostrado. Como puede verse en la figura 6, el sensor óptico 11 y la fuente de luz 12 están dispuestos y montados juntos sobre la carcasa 15, que enmarca el reflector 13 y el filtro selectivo de dirección 14. Para el ajuste fino del sensor óptico 11, este está montado de forma pivotante en un equipo de ajuste 23. El equipo de ajuste 23 presenta una palanca de ajuste, un orificio oblongo curvado en una de sus paredes laterales a través del cual sobresale un pasador acoplado al sensor óptico 11, y una escala rotulada a lo largo del orificio oblongo mediante la cual el pasador desplazable proporciona un punto de referencia para la alineación de la trayectoria predeterminada de haz 17.
Un objeto 3, en este caso un recipiente cilíndrico vacío, se deposita en el equipo de transporte 2 y se sitúa al menos parcialmente en la trayectoria predeterminada de haz 17, en particular en la trayectoria predeterminada de haz 17 entre el espejo deflector 16 y el reflector 13. Para reducir la incidencia de la luz difusa molesta 9 en el dispositivo 1, el lado del dispositivo 1 que da a la abertura de entrada presenta una tapa 21. La tapa 21 está diseñada opaca y presenta una escotadura en forma de U que está abierta hacia el equipo de transporte 2 y está diseñada para permitir el paso de recipientes cilíndricos vacíos.
El equipo de transporte 2 está montado sobre una base que tiene aproximadamente la anchura del equipo de transporte 2 y presenta rodillos de inversión 22 en sus extremos con los que las cintas transportadoras pueden desviarse y formar así cintas sin fin. Dos rodillos de inversión 22 están conectados mecánicamente al motor de accionamiento 24 a través un engranaje, controlando el equipo de control 4 una dirección de transporte y una velocidad de las cintas transportadoras. El sistema de retorno de envases vacíos 20 está configurado, por ejemplo, como una máquina de retorno de envases y presenta una carcasa de máquina 28 en la que se alojan los elementos del sistema de retorno de envases vacíos 20.
Aunque la presente invención se ha descrito completamente con referencia a ejemplos de realización preferentes, no se limita a ellos, sino que puede modificarse de diversas maneras.
Por ejemplo, el filtro selectivo de dirección 14 también puede estar configurado como una rejilla de difracción de transmisión o un filtro de polarización en lugar de un filtro de láminas.
Además, por ejemplo, el reflector 13 puede estar configurado como un retrorreflector o el sensor óptico 11 puede estar configurado como una cámara digital con un objetivo que transmite los datos correspondientes a la situación de grabación a la cámara para la compensación automática de los errores geométricos de la imagen, como la distorsión, la caída de luz en los bordes o la aberración cromática lateral, y proporciona adicional o alternativamente los datos EXIF.
El motor de accionamiento 24 puede estar configurado como servomotor de corriente continua sin escobillas o con escobillas individualmente o combinado con una caja de engranajes de plástico como motor reductor.
Además, el reflector 13 y el filtro selectivo de dirección 14 pueden unirse en la etapa de unión S2 del procedimiento, por ejemplo, mediante un relleno, solidificándose el relleno mediante un cambio de fase o una reacción química y uniéndose de este modo firmemente los componentes entre sí y/o con la carcasa 15. Por ejemplo, el relleno puede tener resina de colada que se solidifica de forma independiente, por un suministro de calor o por la exposición a la radiación ultravioleta.
Lista de referencias
1 Dispositivo
2 Equipo de transporte
3 Objeto, envase vacío, recipiente
4 Equipo de control
5 Canto superior de la carcasa
6 Canto inferior de la carcasa
7 Elemento de chapa
8 Agente de fijación
9 Luz dispersa
10 Orificio pasante
11 Sensor óptico
12 Fuente de luz
13 Reflector
14 Filtro selectivo de dirección
15 Carcasa
16 Espejo deflector
17 Trayectoria del haz
18 Superficie cóncava del reflector
19 Superficie convexa del filtro selectivo de dirección
20 Sistema de retorno de envases vacíos
21 Tapa
22 Rodillo de inversión
23 Equipo de ajuste
24 Motor de accionamiento
25 Memoria de datos
26 Zona colectora
27 Abertura de entrada
28 Carcasa de máquina automática
S1, S2 Etapas (de procedimiento)
Claims (14)
1. Dispositivo (1) para el reconocimiento óptico de objetos (3), en particular de envases vacíos (3) en un sistema de retorno de envases vacíos (20),
con un sensor óptico (11);
con una fuente de luz (12);
con un reflector (13) que está configurado y dispuesto de tal manera que refleja los haces de luz emitidos por la fuente de luz (12) en una trayectoria predeterminada de haz (17) hacia el sensor óptico (11); y
está dispuesto con al menos un filtro selectivo de dirección (14) que está dispuesto en la trayectoria predeterminada de haz (17) de los haces de luz emitidos por la fuente de luz (12) y reflejados por el reflector (13), caracterizado por que el filtro selectivo de dirección (14) presenta una curvatura al menos por secciones.
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado
por que la curvatura del filtro selectivo de dirección (14) está dispuesta de manera ópticamente efectiva en la trayectoria predeterminada de haz (17).
3. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
por que el reflector (13) presenta una curvatura al menos por secciones, correspondiéndose la curvatura del filtro selectivo de dirección (14) al menos por secciones esencialmente con la curvatura del reflector (13) al menos por secciones.
4. Dispositivo según la reivindicación 3,
caracterizado
por que en la zona de la curvatura está prevista una superficie cóncava (18) del reflector (13) que se corresponde con una superficie convexa (19) del filtro selectivo de dirección (14) prevista en la zona de la curvatura, estando dispuesta la superficie cóncava (18) del reflector (13) en la superficie convexa (19) del filtro selectivo de dirección (14).
5. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 o 4,
caracterizado
por que el reflector (13) y el filtro selectivo de dirección (14) están unidos entre sí por arrastre de forma, por arrastre de fuerza y/o por arrastre de materiales, en particular pegados.
6. Dispositivo según una de las reivindicaciones 3 a 5,
caracterizado
por que el reflector (13) y el filtro selectivo de dirección (14) están encerrados en una carcasa común (15), soportando la carcasa (15) la superficie curvada del reflector (13) y/o del filtro selectivo de dirección (14), presentando en particular una superficie de apoyo curvada de manera correspondiente.
7. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
por que el filtro selectivo de dirección (14) está curvado de forma cóncava de tal manera que un frente de onda de un cono de luz de los haces de luz emitidos se transmite en la trayectoria predeterminada de haz (17), en particular en toda la superficie, estando configurado el filtro selectivo de dirección (14) para absorber cualquier luz dispersa (9) que se desvíe del frente de onda del cono de luz.
8. Dispositivo según la reivindicación 7,
caracterizado
por que el al menos un filtro selectivo de dirección (14) presenta láminas ópticamente activas que están alineadas de acuerdo con la trayectoria predeterminada de haz (17).
9. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
por que el sensor óptico (11) está configurado como una cámara.
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
por que la fuente de luz (12) está configurada como un equipo de iluminación, en particular como una fuente de luz casi puntual (12).
11. Dispositivo según una de las reivindicaciones anteriores,
caracterizado
por que, en la trayectoria predeterminada de haz (17), está previsto al menos un espejo deflector (16) que está
configurado y dispuesto de tal manera que desvía los haces de luz emitidos por la fuente de luz (12) desde la fuente de luz (12) hacia el reflector (13) y/o desde el reflector (13) hacia el sensor óptico (11).
12. Sistema de retorno de envases vacíos (20),
con un dispositivo (1) para el reconocimiento óptico de envases vacíos (3) según una de las reivindicaciones anteriores;
con un equipo de transporte (2); y
con un equipo de control (4) que está configurado para controlar el dispositivo (1) y/o el equipo de transporte (2) para el retorno automatizado de los envases vacíos en función del reconocimiento de un envase vacío (3).
13. Procedimiento para fabricar un dispositivo (1), en particular un dispositivo (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 11, para el reconocimiento óptico de envases vacíos (3), en particular envases vacíos (3) en un sistema de retorno de envases vacíos (20), con las etapas:
disposición (S1) de un reflector (13) curvado al menos por secciones con una curvatura predeterminada y un filtro selectivo de dirección (14); y
unión (S2) del filtro selectivo de dirección (14) con el reflector curvo (13), adoptando el filtro selectivo de dirección (14) la curvatura predeterminada.
14. Procedimiento según la reivindicación 13,
caracterizado
por que la unión (S2) se lleva a cabo por arrastre de forma, en particular mediante destalonamientos; por arrastre de fuerza, en particular mediante sujeción o arriostramiento; y/o por arrastre de materiales, preferentemente mediante unión adhesiva.
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