NL8000172A - Inrichting voor het detekteren van velvormige voorwerpen. - Google Patents

Description

* A '*

Océ-Nederland B.V. te Venlo

Inrichting voor het detekteren van velvormige voorwerpen

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het detekteren van een velvormig voorwerp dat beweegt langs een transportbaan, waarbij een lichtgevoelig element en een lichtemitterend element zijn opgesteld aan één zijde van 5 de transportbaan.

Een dergelijke inrichting is bekend uit het IBM Technical Disclosure Bulletin, Vol. 20, No. 3, augustus 1977, blz. 891 en 892.

Bij deze bekende inrichting bestaat het risico dat de 10 lichtgevoelige elementen reageren op licht dat niet afkomstig is van het lichtemitterende element, waardoor toepassing van deze bekende inrichting beperkt is tot plaatsen die volledig zijn afgeschermd ten opzichte van andere lichtbronnen. Bovendien is vereist dat de reflektie-coëfficiënt van het 15 velvormig voorwerp een minimale waarde heeft, daar de instelling van het lichtgevoelig element verloopt als gevolg van onder andere temperatuurschommelingen.

De uitvinding stelt zich tot doel een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, waarbij deze 20 nadelen vermeden worden.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat het lichtemitterende element is aangesloten op een wissel-spanningsbron met een frequentie van ten minste 100 Hz en doordat in het detektie-circuit van het lichtgevoelig element 25 een filter is ingebouwd, dat is afgestemd op de frequentie van de wisselspanningsbron.

Door het lichtemitterende element te voeden met een wisselspanning of met een spanning die een wisselspannings-komponent heeft met een frequentie die duidelijk afwijkt 30 van de frequentie van normale lichtbronnen en het lichtgevoelige element uitsluitend gevoelig te maken voor deze frequentie, wordt bereikt dat de detektie-inrichting in alle praktische situaties betrouwbaar kan werken, zelfs in normaal 8 0 0 0 1 72 *- - 2 verlichte ruimtes. Bovendien wordt de gelijkstroominstelling minder kritisch, waardoor ook velvormige voorwerpen met lage reflektie-coëfficiënt gedetekteerd kunnen worden.

In een voorkeursvorm van de uitvinding, waarbij het 5 lichtemitterende en het lichtgevoelige element elk zijn aangebracht in een kanaal, waarbij de aslijnen van de kanalen onder een niet rechte hoek staan ten opzichte van dezelfde loodrechte op het vlak van de transportbaan, snijden de aslijnen van de kanalen elkaar in het vlak van de transportbaan 10 en is aan de andere zijde van de transportbaan een optisch zwarte ruimte aangebracht.

Bij deze uitvoeringsvorm van de uitvinding is uitgegaan van het inzicht dat elk velvormig voorwerp altijd een bepaalde hoeveelheid licht reflekteert. Hierdoor kan de detektie-15 inrichting volledig aan één zijde van de transportbaan worden opgesteld, waardoor het ten opzichte van elkaar positioneren, zoals bij de bekende inrichting noodzakelijk is, kan vervallen. De toepassing van de optisch zwarte ruimte, verzekert dat bij afwezigheid van een velvormig voorwerp geen reflektie 20 naar het lichtgevoelige element plaatsvindt.

Andere kenmerken en voordelen zullen duidelijk worden uit de hierna volgende beschrijving, waarbij verwezen wordt naar de bijgevoegde tekeningen, waarin:

Fig. 1 een schematische doorsnede is van een inrichting vol-25 gens de uitvinding, en

Fig. 2 een weergave is van een elektrisch circuit, zoals dit toegepast kan worden in de inrichting volgens Fig. 1.

In Fig. 1 is met 1 een transportbaan aangeduid voor 30 een velvormig voorwerp, zoals bijvoorbeeld een vel papier.

De bovenzijde van de baan 1 wordt begrensd door geleide-orga-nen 2 die de vorm kunnen hebben van geleideplaten of geleide-stangen. De onderzijde van de baan 1 is in de weergegeven uitvoeringsvorm gevormd door een geleideplaat 3. In de gelei-35 de-organen 2 is een uitsparing 4 aangebracht waarin een detektie-inrichting 5 volgens de uitvinding is aangebracht.

De detektie-inrichting 5 bestaat uit een huis 6 waarin twee cilindrische kanalen 7 en 8 zijn aangebracht, De kanalen 80 0 0 1 72 ^-- 3 * * 7 en 8 zijn geplaatst onder een hoek «c ten opzichte van de loodrechte op het vlak van de transportbaan en de aslijnen van de twee kanalen 7 en 8 snijden elkaar in de ruimte gedefinieerd door de geleide-organen 2 en de geleideplaat 3.

5 in het kanaal 7 is een lichtemitterend element 9 aangebracht in de vorm van een lichtemitterende diode. In het kanaal , 8 is een lichtgevoelig element 10 aangebracht in de vorm van een fototransistor.

Tegenover de detektie-inrichting 5 is in de geleide-10 plaat 3 een uitsparing aangebracht, waarin een aan een zijde gesloten cilindrische bus 12 is bevestigd. De binnenzijde van de bus 12 is bij voorkeur bekleed met een zogenaamde optisch zwarte lak, met zeer lage reflektiegraad. Door deze konstruktie wordt bereikt dat het licht, uitgezonden door 15 het element 9 dat in de bus 12 komt, praktisch niet meer wordt gereflekteerd naar het element 10. Wanneer de konstruktie het toelaat, is het mogelijk de bus 12 te laten vervallen en alleen de uitsparing in de plaat 3 aan te brengen. Voorwaarde daartoe is, dat onder dè plaat 3 geen lichtreflekte-20 rende elementen aanwezig zijn.

Wanneer d de diameter is van de kanalen 7 en 8 en h de hoogte is van de transportbaan, dan wordt een goed werkend systeem verkregen wanneer h « d sin oc, waarbij d klein is in verhouding met de lengte van de kanalen. In deze situatie 25 wordt bereikt dat wanneer geen velvormig voorwerp aanwezig is in de transportbaan, het licht van het element nagenoeg volledig wordt geabsorbeerd in de. bus 12. Zodra een velvormig . voorwerp aanwezig is in de transportbaan ter hoogte van de detektieinrichting 5, zal het licht uitgezonden door het 30 element 9 gereflekteerd worden naar het element 10. Hoeveel licht effektief gereflekteerd wordt, is afhankelijk van de oppervlakte-eigenschappen van het velvormig voorwerp. Uit meetresultaten is gebleken dat de hoeveelheid licht gereflekteerd door optisch zwarte velvormige voorwerpen, bijvoorbeeld 35 met een reflektie-coëfficiënt van 5%, nog tienmaal groter is dan de hoeveelheid gereflekteerd licht wanneer geen velvormig voorwerp aanwezig is ter hoogte van de detektie-inrichting.

800 0 1 72 4

Teneinde de invloed van eventueel invallend licht tot een minimum te beperken, is gebruik gemaakt van een schakeling volgens Fig. 2. De lichtemitterende diode 9 is aangesloten op een wisselspanningsbron 20, die een spanning geeft 5 met een frequentie van ten minste 100 Hz. Deze frequentie houdt verband met de normaal gebruikelijke netfrequentie van 50 Hz, waardoor alle hiermede verbonden lichtbronnen op een frequentie van 50 of 100 Hz oscilleren. In plaats van een wisselspanningsbron 20 kan ook een gelijkspannings-10 bron met daarop gesuperponeerd een wisselspanningskomponent worden gebruikt. Bij voorkeur wordt een frequentie gebruikt die ligt tussen 1000 en 5000 Hz, waardoor de kans op omge-vingsstoringen aanzienlijk kleiner wordt en de nauwkeurigheid van voorrand- of achterranddetektie bij hoge snelheden groter 15 wordt.

De fototransistor 10 is met zijn kollektor verbonden met de + klem van een gelijkspanningsbron en met zijn emitter via een weerstand 21 verbonden met de aarde. De emitter van de fototransistor 10 is eveneens verbonden met de ingang 20 van een laagfrequent filter 22, dat is afgesteld op de frequentie van de spanningsbron 20. Op de emitter van de transistor 10 ontstane signalen met een frequentie kleiner dan de frequentie van de spanningsbron 20 worden door het filter 22 niet doorgelaten, terwijl de overige signalen onge-25 hinderd worden doorgelaten naar de ingang van een hoogfrequent filter 23, waardoor de signalen, in het bijzonder stoorsignalen, met een frequentie groter dan de frequentie van de spanningsbron niet worden doorgelaten. Het uitgangssignaal van het filter 23 wordt versterkt door een versterker 30 24 en vervolgens gelijkgericht door middel van een diode 25 en kondensator 26. Het aldus verkregen gelijkspanningssig-naal wordt in een operationele versterker vergeleken met een referentiespanning opgewekt via een spanningsdeler gevormd door de weerstanden 28 en 29. Deze referentiespanning 35 is gekozen in afhankelijkheid van het signaalniveau wanneer geen velvormig voorwerp aanwezig is ter hoogte van de detek-tie-inrichting 5 en bijvoorbeeld ingesteld op een spanning 80 0 0 1 72 5 die vijfmaal hoger is dan de in deze omstandigheden opgewekte gelijkspanning achter de diode 25. Het uitgangssignaal 27 is dan een aan- of afwezigheidssignaal voor een velvormig voorwerp in de transportbaan 1 ter hoogte van de detektie-inrich- 5 ting 5.

Het is duidelijk dat de uitvinding niet beperkt is tot de beschreven en weergegeven uitvoeringsvorm, maar dat binnen het kader van de conclusies talrijke wijzigingen kunnen worden aangebracht, in het bijzonder met betrekking tot de 10 detektie-inrichting en het bijbehorend elektrisch circuit.

80 0 0 1 72

Claims (5)

1. Inrichting voor het detekteren van een velvormig voorwerp, dat beweegt langs een transportbaan, waarbij een lichtgevoelig element en een lichtemitterend element aan 5 één zijde van de transportbaan zijn opgesteld, met het kenmerk, dat het lichtemitterend element is aangesloten op een wisselspanningsbron met een frequentie van ten minste 100 Hz en dat in het detektie-circuit van het lichtgevoelig element een laagfrequent filter is ingebouwd, dat is afge- 10 stemd op de frequentie van de wisselspanningsbron.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de wisselspanningsbron een frequentie heeft tussen 1 en 5 kHz.

3. Inrichting volgens één der voorgaande conclusies, 15 met het kenmerk, dat in het detektie-circuit van het lichtgevoelig element een hoogfrequent filter is ingebouwd dat is afgestemd op de frequentie van de wisselspanningsbron.

4. Inrichting volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het lichtemitterende en het lichtgevoelig element 20 elk zijn aangebracht in een kanaal waarbij de aslijnen van de kanalen onder een niet rechte hoek staan ten opzichte van dezelfde loodrechte op het vlak van de transportbaan, met het kenmerk, dat de aslijnen van de kanalen elkaar snijden in het vlak van de transportbaan en dat aan de andere 25 zijde van de transportbaan een optisch zwarte ruimte is aangebracht .

5. Inrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de hoogte van de transportbaan maximaal gelijk is aan het produkt van de hoofdafmeting van de doorsnede van elk 30 kanaal en de sinus van de hoek die de aslijnen van de kanalen insluiten met de loodrechte op het vlak van de transportbaan. 800 0 1 72