NO302449B1 - Apparat for mottaking av flasker - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et apparat for mottaking av flasker omfattende et transportapparat for transportering av flasker, en identifiserings-anordning med en databehandlingsenhet for identifisering og akseptering av flasker med visse gitte former, og en registreringsanordning for registrering av aksepterte flasker, hvilken identifiseringsanordning omfatter en stasjonær, lineær belysningsanordning for belysning av flasken, en detektor for under-søkelse av flasken, og en transportør for å bevege flasken mellom belysningsanordningen og detektoren, slik at detektoren undersøker et linjebilde av formen av i det minste flaskehalsen og flaskens øvre del fra flaskens bakside i forhold til belysningsanordningen.

Det er tidligere kjent et apparat for mottakelse av flasker basert på bruk av en laserstråle, hvor flaskens form blir undersøkt ved hjelp av en laserstråle reflektert på flasken ved hjelp av et roterende speil. Informasjon om flaskens form blir oppnådd ved hjelp av en detektor bestående av optiske fibre. Aksepterte eller godtatte flasker blir identifisert i en behandlingsenhet som tilføres informasjon om, den respektive flaske som undersøkes, i form av elektriske signaler for å sammenligne informasjon om den undersøkte flaskes form med ekvivalente data over aksepterbare flaskeformer som er tilveiebrakt i en fil. Informasjon om aksepterte flasker blir ført til en registreringsenhet som registrerer antall aksepterte flasker og for eksempel deres type og/eller muligens det pengebeløp som skal refunderes for flaskene på en kvittering som kan debiteres av kasse-operatøren.

Apparater for mottakelse av flasker er særlig egnet i returflaske-avdelinger i større matvareforetninger og varehus, og i forretninger som selger øl.

Dette tidligere kjente apparat for mottakelse av flasker er utsatt for feilfunksjon på grunn av at laseren er en følsom komponent og det roterende speil krever meget nøyaktig inn-retting. Dette gjør fremstillingen av apparatet for mottakelse av flasker nokså vanskelig og resulterer i høy pris på apparatet. Naturlig slitasje krever videre vedlikehold for å oppnå feilfri drift av de deler i apparatet som krever spesiell nøyaktighet.

Fra tysk Offenlegungsschrift nr. 28 37 112 er kjent en anordning hvor det benyttes speil for økning av deteksjons-systemets optiske lengde. Med en konstruksjon hvor en lyskilde utsender lys, og et speil reflekterer lyset til en detektor, muliggjøres at lyskilden og detektoren plasseres på samme side av et transportbånd. Funksjonen av speilsystemet i DE 28 3 7 112 er bare at lyskilde og detektor kan plasseres på samme side av et transportbånd, og anordningen er forøvrig ikke i stand til å detektere kanten av en flaske med den nødvendige nøyaktighetsgrad.

Fra US patent nr. 4,476,533 er kjent et detektorsystem med et Fresnel-linsesystem og en todimensjonal detektorgruppe. I herværende oppfinnelse er det ikke nødvendig med Fresnel-linser fordi undersøkelsen finner sted i rettlinjede eller lineære områder mens flasken som transportes av båndet, beveger seg forbi detektoren. Flaskens bevegelsesbane er i det amerikanske patentet mellom linsene i linsesystemet og speilene i speilsystemet, i tillegg til en bevegelse mellom belysningsanordningen og detektoren. I et slikt tilfelle er det ikke enkelt å oppnå en kompakt og stabil struktur.

Fra US patent nr. 4,367,405 er kjent en anordning hvor det foreligger et speilsystem mellom lyskilden og mottakeren, hvor en flaske reflekteres fra et speil videre til et speil "i en vertikal retning", slik at bildet av flasken snur seg 180° i forhold til sin vertikale akse under refleksjonene og før bildet av flasken når en strålesplitter. Formålet ved anordningen er å redusere den plass det optiske systemet opptar. Men det blir nokså kritisk med å få plassert flasken nøyaktig på transportørbåndet, og med den vertikale oppstilling som benyttes, er det vrient å oppnå en lang optisk veilengde.

I finsk patent nr. 71 892 er det beskrevet et apparat for mottakelse av flasker som omfatter et transportapparat for transportering av flasker, en identifiseringsanordning for å identifisere og akseptere flasker med gitte former, og en registreringsanordning for registrering av aksepterte flasker. Identifiseringsanordningen omfatter en hovedsakelig stasjonær belysningsanordning for belysning av flasken, en detektor for undersøkelse av flasken og en transportør for å føre flasken forbi detektoren. Detektoren inneholder et lineært kamera anordnet for å undersøke flasken øyeblikkelig ved lineære steder mens flasken beveges forbi foran detektoren, ført av transportøren, slik at de lineært undersøkte steder tilveie-bringer informasjon i det minste om formen av flaskens hals og øvre del. Detektoren består hovedsakelig av fotodioder anbrakt i en rad. Transportøren er anordnet for å transportere flasken mellom belysningsanordningen og detektoren slik at detektoren vil undersøke flasken bakfra i forhold til belysningsanordningen, og vil levere informasjon om flaskens form på grunnlag av den skygge som kastes av flasken.

Denne tidligere kjente anordning er basert på under-søkelse av flasken som er satt inn ved diskrete øyeblikk, ved lineære steder mens flasken beveges forbi foran detektoren. Når flasken beveges vil herved det lineære undersøkelsessted sveipe over hele flasken og et linjebilde av flasken blir oppnådd over hele flasken. For å utføre denne undersøkelsen kan det med fordel benyttes et lineært kamera som har enkel konstruksjon og er fordelaktig med hensyn til pris. Linjebildet, d.v.s. en signalsekvens av elektriske pulser som leveres av det lineære kamera, er svært godt egnet for behandling av bildet og formen av flasken med hensyn til å identifisere aksepterbare flaskeformer og registrere aksepterte flasker.

Om ønsket, for eksempel i forbindelse med det lineære kamera, kan flasken belyses med enhver kjent belysningsanordning eller lampe. Om ønsket er det mulig istedenfor et lineært kamera å bruke for eksempel fotodioder anordnet i en rad, og i så fall blir flasken passende belyst fra motsatt side, for eksempel ved hjelp av lysemitterende dioder, som infrarøde lysemitterende dioder anordnet i en rad. Under-søkelsen kan i dette tilfelle bringes til å finne sted ved gitte tidsmellomrom når flasken føres forbi mellom belysnings anordningen og lysdiodene for å oppnå et linjebilde av den respektive flaske som undersøkes.

I den konstruksjonen som er beskrevet i finsk patent nr. 71 892 er detektoren og mottakeranordningen anbrakt direkte overfor hverandre. Detektoren er i form av et lineært halvleder-kamera som omfatter et kameraelement og optikk. Siden kamera og belysningsanordningen er motstående, vil anordningens mekaniske dimensjoner medføre visse krav til kameraets optikk, d.v.s. av vivinkel-optikk er nødvendig. Følgen er at i denne tidligere kjente løsning blir det innført en kraftig parallaksefeil, selv en mindre forskyvning av flasken på den linje som forbinder detektoren og belysningsanordningen medfører med andre ord en betydelig feil i resultatet av målingen som er oppnådd fra en flaske på transportøren.

I apparatet ifølge finsk patent nr. 71 892 må flaskens posisjon på transportøren være helt korrekt, og i så fall er høyden h1. Hvis posisjonen av flasken er feil, vil flaskens høyde da være h2. Flaskens posisjonsf eil As på transportøren forårsaker en feil i høyden Ah=h2-h1. På bakgrunn av det foregående er nøyaktighetskravene til dette tidligere kjente målesystemet svært store.

Formålet med oppfinnelsen er å oppnå en forbedring av det flaskemottakende apparat som er beskrevet i finsk patent nr. 71 892, samt en forbedring også i forhold til de øvrige beskrevne, tidligere kjente apparater. Det detaljerte formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe et apparat for mottakelse av flasker hvor målenøyaktigheten kan forbedres betydelig uten at det er nødvendig å anbringe kameraet lenger bort, og samtidig øke apparatets mekaniske dimensjoner.

Formålet med oppfinnelsen blir oppnådd ved hjelp av et apparat for mottakelse av flasker som hovedsakelig erkarakterisert vedat det mellom transportøren og detektoren er innskutt et stasjonært speilsystem uten å øke identifiseringsanordningens konstruksjonsmessige dimensjoner, hvorved selv betydelige posisjonsfeil for flaskene på transportøren ikke bevirker utslagsgivende feil i høyde, hvilken feil nærmer seg null med økende brennvidde, og hvor den optiske banen i horisontal retning mellom flasken og detektoren er foldet ved hjelp av speilsystemet for å øke speilsystemets optiske lengde.

Takket være oppfinnelsen vil selv ikke store posisjons-messige feil As av flaskene på transportøren medføre nevne-verdige feil i høyden Ah, som nærmer seg null med økende fokalavstand.

Kjernen i oppfinnelsen ér speilsystemet ved hjelp av hvilket målesystemets optiske lengde kan økes. Teoretisk kan den optiske lengde nærme seg uendelig hvis man oppnår uendelig høy fremstillingsnøyaktighet. I praksis er selvsagt slik fremstillingsnøyaktighet i virkelige tilfeller ikke en gang nødvendig.

Speilsystemet ifølge oppfinnelsen kan bestå av ett, to, tre eller om nødvendig, enda flere speil. Lyset som beveger seg fra belysningsanordningen til detektoren blir så reflektert gjennom ett speil til detektoren, henholdsvis gjennom to speil til detektoren, henholdsvis gjennom tre speil til detektoren, idet det første speil er et hjelpespeil og det annet og tredje speil er hovedspeil, og henholdsvis gjennom fire speil til detektoren, i hvilket tilfelle det første og fjerde speil er hjelpespeil og det annet og tredje speil er hovedspeil. I konstruksjonen med tre eller fire speil, eller i en konstruksjon hvor et enda større antall speil blir brukt, blir speilene anbrakt på en spesiell måte, d.v.s. at de blir plassert og installert ved en refleksjonsvinkel. Det er viktig at vinklene mellom speilene er innstilt for å stemme med prinsippene og lovene for optikk og refleksjonsteori.

Oppfinnelsen skal nå beskrives detaljert under henvisning til visse fordelaktige utførelser som er vist på de vedføyde figurer, som ikke er ment å være begrensende, og hvor: Fig. 1 i form av et blokk-skjema viser konstruksjonen og virkekmåten til et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 i oppriss viser den prinsipielle konstruksjon av identifiseringsanordningen i mottakeranordningen på

figur 1.

Fig. 3 viser den samme anordning som figur 2 sett ovenfra. Fig.4illustrerer dannelsen av et linjebilde av den flaske som undersøkes, med en identifiseringsanordning som vist på figur 2 og 3. Fig. 5 viser identifiseringsanordningen i en annen

utførelsesform av oppfinnelsen, i oppriss.

Fig. 6 viser et speilsystem innsatt mellom belysningsanordningen og detektoren i et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen. Fig. 7 viser et annet speilsystem innsatt mellom belysningsanordningen og detektoren i et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen. Fig. 8 viser et tredje speilsystem innsatt mellom belysningsanordningen og detektoren i et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen. Fig. 9 viser et fjerde speilsystem innskutt mellom belysningsanordningen og detektoren i et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen.

Et apparat for mottakelse av flasker i overensstemmelse med en utførelsesform av oppfinnelsen er vist som et eksempel på figur 1, omfattende en transportanordning 1 for transportering av flasker, en identifiseringsanordning 2 med en databehandlingsenhet 3 for identifisering og akseptering av flasker med gitte former, og en registreringsanordning 4 for registrering av aksepterte flasker. Transportanordningen 1 kan for eksempel bestå av en eller flere båndtransportører, av en roterende skivetransportør, eller generelt av en transportør av enhver form som er egnet for transport av flasker. Transportøren kan være anordnet for å transportere flasker i horisontal retning og/eller i vertikal retning. Horisontal transport blir imidlertid ansett som best egnet i forbindelse med et apparat for mottakelse av flasker ifølge oppfinnelsen. Transportapparatet kan videre omfatte en mateanordning for mating av flasker til transportanordningen, og en fjerningsanordning for fjerning av flaskene ved enden av transportanordningen, for eksempel til gulvet i et lagerrom,

inn i en flaskekurv, o.s.v.

Identifiseringsanordningen 2 omfatter fortrinnsvis en databehandlingsenhet 3 med en lagerenhet 8 og en registreringsenhet 4 om denne er nødvendig. Databehandlingsenheten 3 er således forsynt med en fil som spesifiserer akseptable flaskeformer, d.v.s. data over aksepterbare flaskeformer kan innføres i filen for sammenligning med den informasjon som oppnås fra flaskene med den ekvivalente informasjon over akseptable flaskeformer. Registreringsanordningen registrerer antall aksepterte flasker, eventuelt deres størrelser og/eller det beløp som skal debiteres eller refunderes.

På figur 2 og 3 er det i et skjematisk prinsippskjerna vist en identifiseringsanordning 2 omfattende en hovedsakelig stasjonær belysningsanordning 5 for belysning av flasken 10, en detektor 6 for undersøkelse av flasken og en transportør 7 for å bevege flasken forbi detektoren. Detektoren er anordnet for å undersøke flasken ved diskrete øyeblikk, ved tidsmellomrom, ved lineære steder, etter hvert som flasken ved hjelp av transportøren 7 beveges forbi detektoren på en slik måte at de lineært undersøkte steder gir informasjon i det minste om formen på flaskens hals og øvre del, d.v.s. at detektoren er blitt anordnet for å registrere et såkalt linjebilde av flasken.

Ved registrering av slike linjebilder vil man forstå at detektoren med mellomrom registrerer linjebilder av flasken, som vist på figur4, mens flasken beveges forbi detektoren ved hjelp av transportøren 7. Slike linjebilder kan tas ved ønskede tidsmellomrom, d.v.s. at bildets linjeavstand kan reguleres etter ønske, i henhold til den ønskede nøyaktighet på informasjonen. Detektoren 6 omformer det mottatte linjebildet til elektriske pulser som føres til en databehandlingsenhet som vist på figur 1, på kjent måte.

Det er ikke absolutt nødvendig å registrere et linjebilde av hele flasken, det er vanligvis tilstrekkelig å projisere bildet av den øvre del 10' av flasken som vist på figur 4, siden spesielle kjennetegn ved forskjellige flasketyper og modeller vanligvis er best synlig i den øvre del av flasken. Den nedre del 10'' av flasken blir da på passende måte utelukket fra bildeprosessen.

På figur 2 og 3 er det benyttet et konvensjonelt lineært kamera som detektor 6, idet dette kamera er anordnet for å frembringe et bilde av flasken som beveges forbi foran kamera i lateral retning og i rett vinkel til kameraets obj ektiv-linje, i området ved den øvre del av flaskens hals, i form av vertikale linjebilder med mellomrom på 1 mm. Identifiseringsanordningen er blitt programmert til å måle flaskens høyde. Om ønsket kan detektoren 6 være anordnet for å tilveiebringe horisontale bilder av flasken, i hvilket tilfelle transportøren 7 på passende måte er anordnet for å transportere flasken i vertikal retning for å betrakte flasken ved ønsket høyde.

Ved å bruke et linjekamera som detektor 6, blir det oppnådd visse fordeler sammenlignet med for eksempel en identifiseringsanordning basert på laser. For det første er et lineært kamera betydelig mindre kostbart enn en laser. Linjekameraet krever vanligvis langt mindre vedlikehold enn ethvert laserapparat. Det lineære kamera er pålitelig i drift og konstruksjon, tåler vibrasjon og andre påkjenninger. Det lineære kamera kan for eksempel bestå av et såkalt CCD-kamera (CCD=Charge Coupled Device), eller for eksempel et såkalt fotodiode-kamera (Seif Scanning Array). Et lineært kamera kan videre med letthet forbindes med en databehandlingsenhet, og den informasjon som leveres av det lineære kamera, for eksempel en elektrisk signal-sekvens, er utmerket for bruk i en databehandlingsenhet slik som den er. Videre kan det lineære kamera med letthet justeres og reguleres med hensyn til avsøkningshastighet. D.v.s. det bilderegistrerende intervall.

På figur 5 er det vist en annen utførelsesform hvor flasken som undersøkes, ved hjelp av en transportør blir ført gjennom en port som utgjøres av en rad med dioder 12 som utsender IR-lys og en vertikal rad dannet av lysmottakende fotodioder 13. De IR-lysemitterende diodene og de tilsvarende lysmålende fotodiodene utgjør så en identifiseringsanordning hvor diodene er anordnet for å måle høyden av flasken med tidsmellomrom, d.v.s. å registrere vertikale linjebilder av flasken. Tidsinnstillingen av fotodiodene blir brukt til å regulere linjeavstanden i linjebildet, d.v.s. bildets oppløsning.

I de her viste utførelsesformer har flasken som under-søkes, vært anordnet for å bli transportert i oppstående posisjon. Om ønsket kan transportapparatet 1 og/eller transportøren 7 være anordnet for å bevege flasken i forhold til detektoren også i horisontal posisjon, d.v.s. med flaskens munning pekende i horisontal retning. I de viste utførelses-formene er videre detektoren 6, d.v.s. det lineære kamera henholdsvis raden med fotodioder 13, blitt anordnet for å være stasjonære. Alternativt kan de lineære kameraer eller fotodiodene også være anordnet for å avsøke flasken for å registrere et bilde av flasken, selv om denne sistnevnte konstruksjon er mer komplisert og følgelig dyrere.

I utførelsesformen på figur 6 er det innskutt et speilsystem mellom belysningsanordningen 5 og detektoren 6, hvilket speilsystem består av et speil 14 i denne utførelsesformen.

I utførelsesformen på figur 7 er det innskutt et speilsystem mellom belysningsanordningen 5 og detektoren 6, hvilket speilsystem består av et første speil 24 og et annet speil 25 i denne utførelsesformen.

I utførelsesformen på figur 8 er det innskutt et speilsystem mellom belysningsanordningen 5 og detektoren 6, idet dette speilsystemet i denne utførelsesformen består av et første speil 34 et annet speil 35 og et tredje speil 36. Det første speil 34 er et hjelpespeil, og det annet og tredje speil 35, 3 6 er hovedspeil. Speilene 34, 3 5 og 3 6 er anordnet på en spesiell måte slik at den ønskede refleksjonsvinkel blir oppnådd.

I utførelsesformen på figur 9 er det innskutt et speilsystem mellom belysningsanordningen 5 og detektoren 6 hvor speilsystemet består av fire speil 44, 45, 46 og 47. Speilene 44 og 47 er hjelpespeil, og speilene 45 og 46 er hovedspeil. Speilene 44-47 er anbrakt på en spesiell måte slik at den

ønskede refleksjonsvinkel blir oppnådd.

Eksemplene på utførelsesformen er ment å illustrere oppfinnelsen, og oppfinnelsen er ment å kunne realiseres uten på noen måte å være begrenset av eksemplene innenfor rammen av de vedføyde krav.

Claims (5)

1. Apparat for mottakelse av flasker omfattende et transportapparat (1) for transportering av flasker, en identifiserings-anordning (2) med en databehandlingsenhet (3) for identifisering og akseptering av flasker med visse gitte former, og en registreringsanordning (4) for registrering av aksepterte flasker, hvilken identifiseringsanordning (2) omfatter en stasjonær, lineær belysningsanordning (5) for belysning av flasken, en detektor (6) for undersøkelse av flasken, og en transportør (7) for å bevege flasken mellom belysningsanordningen (5) og detektoren, slik at detektoren (6) undersøker et linjebilde av formen av i det minste flaskehalsen og flaskens øvre del (10') fra flaskens bakside i forhold til belysningsanordningen (5),karakterisert vedat det mellom transportøren (7) og detektoren (6) er innskutt et stasjonært speilsystem (14; 24, 25; 34, 35, 36; 44, 45, 46, 47) uten å øke identifiseringsanordningens (2) konstruksjonsmessige dimensjoner, hvorved selv betydelige posisjonsfeil for flaskene på transportøren (7) ikke bevirker utslagsgivende feil i høyde, hvilken feil nærmer seg null med økende brennvidde, og hvor den optiske banen i horisontal retning mellom flasken og detektoren (6) er foldet ved hjelp av speilsystemet for å øke speilsystemets optiske lengde.

2. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat speilsystemet består av et speil (14) .

3. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat speilsystemet består av to speil (24, 25).

4. Apparat ifølge krav 1, karakterisert vedat speilsystemet består av tre speil (34, 35, 36), idet det første speil (34) er et hjelpespeil og det annet og tredje (35, 3 6) er hovedspeil.

5. Apparat ifølge krav 1,karakterisert vedat speilsystemet består av fire speil (44, 45, 46, 47), idet det første speil (44) og det fjerde speil (47) er hjelpespeil og det annet speil og tredje speil (34, 46) er hovedspeil.