DE10017862C2 - Optoelektronische Vorrichtung - Google Patents
Optoelektronische VorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Vorrichtung gemäß dem Ober
begriff des Anspruchs 1.
Derartige Vorrichtungen können insbesondere als Barcodelesegeräte ausgebil
det sein. Mit diesen Barcodelesegeräten sind beispielsweise Barcodes erfassbar,
welche auf den Oberseiten von Gegenständen aufgebracht sind, die auf einem
Förderband transportiert werden. Diese Gegenstände sind beispielsweise von
Paketen und dergleichen gebildet. Das Barcodelesegerät ist dann oberhalb des
Förderbandes und oberhalb der Gegenstände so angebracht, dass die Barcodes
auf der Oberseite der Gegenstände erfassbar sind.
Problematisch sind jedoch derartige Anwendungsfälle, bei welchen die Orien
tierung von auf Objekten angebrachten Barcodes relativ zum Barcodelesegerät
nicht eindeutig vorgegeben ist.
Beispielsweise sind derartige Objekte von in der Medizintechnik verwendeten
Probenröhrchen gebildet, die senkrecht stehend auf Förderbändern bewegt
werden.
In den Probenröhrchen befinden sich Proben von Blut, Urin, Serum oder der
gleichen, die mit einem Barcode auf der Mantelfläche des Probenröhrchens
gekennzeichnet sind.
Zur Identifikation der Proben werden die Barcodes von einer als Barcodelese
gerät ausgebildeten optoelektronischen Vorrichtung erfasst, die seitlich zum
Förderband stationär angeordnet ist.
Nachteilig hierbei ist, dass die Barcodes an einem Probenröhrchen nur dann
von dem Barcodelesegerät erfasst werden können, wenn das Barcodelesegerät
auf den Barcode ausgerichtet ist. Befindet sich dagegen der Barcode auf der
dem Barcodelesegerät abgewandten Seite ist eine Detektion nicht möglich.
Zur Vermeidung von Fehldetektionen könnte das Probenröhrchen jeweils so
gedreht werden, dass sich der Barcode auf der dem Barcodelesegerät zuge
wandten Seite des Probenröhrchens befindet.
Ein derartiges Drehen der Probenröhrchen würde jedoch einen unerwünscht
hohen manuellen Aufwand und einen dementsprechend hohen Personaleinsatz
erfordern.
Eine automatische Vorrichtung zum Drehen der Probenröhrchen würde eine
zusätzliche sensorgesteuerte Vorrichtung erfordern, wodurch ein erheblicher
Kostenaufwand entstünde.
Ein derartiges System zur Erfassung von Barcodes auf Blutproben enthaltenden
Probenröhrchen ist aus der US 5,286,959 bekannt. Bei diesem System sind
Probenröhrchen mit darauf aufgebrachten Barcodes in einem Container gela
gert. Ein Barcodeleser ist vor dem Container angeordnet. Der Container weist
einen Schwenk- und Hebelmechanismus auf, mit welchem die Probenröhrchen
angehoben oder abgesenkt sowie gedreht werden können, bis sie in einer ge
eigneten Sollposition liegen, in welcher der Barcode auf dem jeweiligen Pro
benröhrchen vom Barcodeleser gelesen werden kann.
Aus der US 5,164,575 ist ein mikroprozessor-gesteuertes System zur Identifi
kation von Blutproben oder dergleichen bekannt. Das System weist einen fest
montierten Barcodescanner auf, mit welchem ein Barcode auf einem Proben
röhrchen identifiziert werden kann. Der Barcode-Scanner weist einen Sender
und als Empfangseinheit ein CCD-Element auf, mit welchem Barcodes in einer
vorgegebenen Sollposition vom Barcodescanner erfassbar sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs ge
nannten Art so auszubilden, dass Marken in unterschiedlicher räumlicher Ori
entierung zur Vorrichtung sicher erfassbar sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind die Merkmale des Anspruchs 1 vorgesehen.
Vorteilhafte Ausführungsformen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfin
dung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Die erfindungsgemäße optoelektronische Vorrichtung weist eine Ablenkeinheit
auf, welcher wenigstens zwei Umlenkeinheiten nachgeordnet sind. Über die
Ablenkeinheit werden die Sendelichtstrahlen periodisch innerhalb eines vorge
gebenen Winkelbereichs Δα geführt. Innerhalb eines ersten Abschnitts Δα1 des
Winkelbereichs Δα sind die Sendelichtstrahlen über die erste Umlenkeinheit
geführt, so dass diese einen ersten Ausschnitt eines räumlichen Erfassungsbe
reichs periodisch abtasten. Innerhalb eines zweiten Abschnitts Δα2 des Winkelbereichs
Da sind die Sendelichtstrahlen über die zweite Umlenkeinheit geführt,
so dass diese einen zweiten Ausschnitt des Erfassungsbereichs periodisch ab
tasten.
Das Objekt mit der darauf angeordneten Marke wird vorzugsweise mittels einer
Fördereinrichtung in den Erfassungsbereich eingebracht.
Über die Umlenkeinheiten werden die Sendelichtstrahlen in verschiedenen Ein
fallswinkeln auf die Objektoberfläche geführt, so dass Marken in unterschiedli
cher Orientierung auf der Objektoberfläche sicher erfasst werden können.
Da der Erfassungsbereich von einem dreidimensionalen Raumbereich gebildet
ist, können die Marken auch auf einer im dreidimensionalen Raum verlaufen
den Objektoberfläche angeordnet sein und dennoch sicher erfasst werden.
Insbesondere können die Objekte von Probenröhrchen gebildet sein, die auf
einem die Fördereinrichtung bildenden Förderband transportiert werden. Dabei
stehen die Probenröhrchen vorzugsweise senkrecht ausgerichtet auf dem För
derband, wobei die Barcodes in beliebigen Winkelpositionen auf der Mantel
fläche der Probenröhrchen aufgebracht sein können. Vorzugsweise verlaufen
die Längsachsen der Barcodes in Längsrichtung der Probenröhrchen. Da die
Sendelichtstrahlen in verschiedenen Einfallswinkeln über den gesamten Um
fang der Probenröhrchen auf deren Mantelfläche geführt sind und diese vor
zugsweise in Längsrichtung abtasten, kann der Barcode in beliebigen Winkel
positionen sicher erfasst werden, ohne dass die Probenröhrchen ausgerichtet
werden müssen.
Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 Prinzipaufbau einer als Barcodelesegerät ausgebildeten opto
elektronischen Vorrichtung.
Fig. 2 Anordnung der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung
zur Erfassung von Marken an auf einer Fördereinrichtung transpor
tierten Objekten.
Fig. 3 Längsschnitt durch die optoelektronische Vorrichtung gemäß Fig.
2.
Fig. 4 Querschnitt durch die optoelektronische Vorrichtung gemäß Fig.
2.
In Fig. 1 ist der prinzipielle Aufbau einer als Barcodelesegerät ausgebildeten
optoelektronischen Vorrichtung 1 zum Erkennen von mit definierten Kon
trastmustern versehenen Marken dargestellt. Prinzipiell können die Marken
beliebige Folgen und Formen von aneinander angrenzenden Hell-
Dunkelflächen, vorzugsweise Schwarz-Weiß-Flächen, aufweisen. Im vorlie
genden Ausführungsbeispiel sind die Marken von Barcodes 2 gebildet. Die
Barcodes 2 bestehen im wesentlichen aus einer Folge von schwarzen und wei
ßen Strichelementen 2a, 2b definierter Länge und Breite.
Die optoelektronische Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Sen
deelement 3, einem Empfangselement 4 sowie einer Auswerteeinheit 5. Das
Sendeelement 3 besteht aus einem Sender 6, vorzugsweise einer Laserdiode,
sowie aus einer dem Sender 6 vorgeschalteten Sendeoptik 7 zur Fokussierung
der Sendelichtstrahlen 8. Die fokussierten Sendelichtstrahlen 8 werden über die
Ablenkeinheit 9, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel von einem rotieren
den Polygonspiegelrad gebildet ist, abgelenkt und über den zu detektierenden
Barcode 2 geführt. Die Drehachse des Polygonspiegelrads ist senkrecht zur in
Fig. 2 dargestellten Äquatorialebene des Polygonspiegelrads angeordnet.
Durch die Drehbewegung des Polygonspiegelrads werde die Sendelichtstrahlen
8 periodisch innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereichs innerhalb der die
Abtastebene bildenden Äquatorialebene geführt. Dabei können entsprechend
der Fokussierung der Sendelichtstrahlen 8 Barcodes 2 in einem vorgegebenen
Distanzbereich gelesen werden. Dieser Distanzbereich bildet den Lesebereich
des Barcodelesegeräts.
Die vom Barcode 2 reflektierten Empfangslichtstrahlen 10 werden über das
Polygonspiegelrad zum Empfangselement 4 geführt. Das Empfangselement 4
besteht aus einem Empfänger 11, der von einer Fotodiode gebildet ist und in
dem die Empfangslichtstrahlen 10 in ein elektrisches Empfangssignal gewan
delt werden. Dem Empfänger 11 ist ein Verstärker 12 nachgeschaltet. Zur Ver
besserung der Nachweisempfindlichkeit ist dem Empfangselement 4 eine Emp
fangsoptik 13 vorgeschaltet.
Das am Ausgang des Empfangselements 4 anstehende Empfangssignal wird
der Auswerteeinheit 5 zugeführt. Dort wird zur Rekonstruktion des Kontrast
musters des Barcodes 2 das Empfangssignal mit wenigstens einem Schwellwert
bewertet.
Mit dem Barcodelesegerät gemäß Fig. 1 werden die Sendelichtstrahlen 8 in
einer Abtastebene geführt, so dass die Marken nur innerhalb eines begrenzten
Lesebereichs innerhalb der Abtastebene erfassbar sind.
Die in den Fig. 2-4 dargestellte erfindungsgemäße optoelektronische Vor
richtung 1 ermöglicht eine Erfassung von Marken in einem räumlichen Erfas
sungsbereich, so dass Marken in unterschiedlicher räumlicher Orientierung zur
optoelektronischen Vorrichtung 1 sicher erfasst werden können.
Die Objekte sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel von Probenröhrchen 14
gebildet, die Proben von Blut, Urin, Serum oder dergleichen enthalten. Zur
Identifizierung der Proben ist auf den Mantelflächen der Probenröhrchen 14 ein
Barcode 2 aufgebracht, wobei dessen Strichelemente 2a, 2b, wie aus Fig. 2
ersichtlich, in Längsrichtung der Probenröhrchen 14 hintereinander angeordnet
sind und sich über einen vorgegebenen Winkelbereich in Umfangsrichtung der
Mantelfläche des Probenröhrchens 14 erstrecken. Zudem können auf dem Probenröhrchen
14 weitere Kennzeichnungen vorgesehen sein.
Die Probenröhrchen 14 werden auf einer Fördereinrichtung transportiert, die
beispielsweise von einem Förderband 15 gebildet ist. Dabei sind die Proben
röhrchen 14 in Halterungen gelagert, so dass diese senkrecht stehend transpor
tiert werden.
Erfindungsgemäß werden die Marken und vorzugsweise auch die weiteren
Kennzeichnungen von der optoelektronischen Vorrichtung 1 während des
Transports der Probenröhrchen 14 erfasst. Dabei können die Barcodes 2 und
gegebenenfalls die weiteren Kennzeichnungen in beliebigen Winkelpositionen
an der Mantelfläche der Probenröhrchen 14 angeordnet sein.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist die optoelektronische Vorrichtung
1 in einem torbogenförmigen Gehäuse 16 integriert. Das Gehäuse 16 weist
zwei Seitenschenkel auf, die beidseits des Förderbandes 15 angeordnet sind.
Die Seitenschenkel und die anschließende Decke des Gehäuses 16 begrenzen
einen Zwischenraum, in welchen die auf dem Förderband 15 transportierten
Probenröhrchen 14 eingefahren werden. Dieser Zwischenraum entspricht im
wesentlichen dem Erfassungsbereich, innerhalb dessen die Marken am Proben
röhrchen 14 erkannt werden können. Der Zwischenraum weist einen im we
sentlichen rechteckigen Querschnitt auf. Die Höhe des Zwischenraums ist an
die Höhe der Probenröhrchen 14 angepasst. Die Breite des Zwischenraums
entspricht im wesentlichen der Breite des Förderbandes 15. Die Ausdehnung
des Gehäuses 16 in Längsrichtung des Förderbandes 15 ist größer als der
Durchmesser der Probenröhrchen 14.
Während der Erfassung einer Marke auf einem Probenröhrchen 14 befindet
sich dieses Probenröhrchen 14 vorzugsweise im Zentrum dieses Zwischen
raums. Dies ist in den Fig. 3 und 4 dargestellt.
Die Strahlführung der Sendelichtstrahlen 8 ist dabei so gewählt, dass diese
Austrittsfenster 17 an den Innenseiten der Seitenschenkel des Torbogens durch
setzen und in unterschiedlichen Einfallswinkeln auf die Oberfläche des Proben
röhrchens 14 auftreffen, so dass ein Barcode 2 in beliebiger Winkelposition am
Probenröhrchen 14 sicher erfasst werden kann.
Hierzu weist die optoelektronische Vorrichtung 1 zwei der Ablenkeinheit 9
nachgeordnete Umlenkeinheiten auf, wobei über die erste Umlenkeinheit Sen
delichtstrahlen 8 durch das erste Austrittsfenster 17 von einer ersten Seite auf
das Probenröhrchen 14 und über die zweite Umlenkeinheit Sendelichtstrahlen 8
durch das zweite Austrittsfenster 17 von einer zweiten Seite auf das Proben
röhrchen 14 geführt sind.
Die einzelnen optischen Komponenten der optoelektronischen Vorrichtung 1
weisen dabei einen zur vertikal verlaufenden Symmetrieebene des Gehäuses 16
spiegelsymmetrischen Aufbau auf.
Die Ablenkeinheit 9 ist oberhalb des Zwischenraums im Bereich der Decke des
Gehäuses 16 angeordnet und als Polygonspiegelrad mit vier Spiegelflächen
bildenden Facetten 18, 19 ausgebildet. Die Drehachse des Polygonspiegelrads
liegt in der Symmetrieebene des Gehäuses 16 und verläuft in horizontaler
Richtung.
Oberhalb des Polygonspiegelrads ist eine erste Platine 20 mit einer zentralen
Bohrung 21 und dem Empfänger 11 vorgesehen. Der Empfänger 11 ist bei
spielsweise von zwei beidseits der Bohrung 21 angeordneten Photodioden ge
bildet.
Oberhalb der ersten Platine 20 befindet sich eine zweite Platine 22 mit dem
Sender 6. Die vom Sender 6 emittierten Sendelichtstrahlen 8 durchsetzen die
Bohrung 21 in der ersten Platine 20 und treffen dann auf eine Facette 18 oder
19 des Polygonspiegelrads. Die am Polygonspiegelrad reflektierten Empfangs
lichtstrahlen 10 treffen auf den Empfänger 11.
Jede Umlenkeinheit weist einen zwischen Polygonspiegelrad und erster Platine
20 angeordneten ersten Umlenkspiegel 23 mit einer im wesentlichen horizontal
verlaufenden Spiegelfläche auf.
Dem ersten Umlenkspiegel 23 ist ein zweiter Umlenkspiegel 24 mit geneigter
Spiegelfläche nachgeordnet. Die Normalenvektoren der beiden Umlenkspiegel
23, 24 verlaufen in einer Ebene senkrecht zur Drehachse.
Dem zweiten Umlenkspiegel 24 sind ein dritter Umlenkspiegel 25 und ein
vierter Umlenkspiegel 26 nachgeordnet. Diese Umlenkspiegel 25, 26 sind
symmetrisch zur senkrecht zur Längsachse des Förderbandes 15 verlaufenden
Symmetrieebene des zweiten Umlenkspiegels 24 in Abstand zueinander ange
ordnet. Dabei verlaufen die Spiegelflächen des dritten und vierten Umlenkspie
gels 25, 26 parallel zueinander und zudem senkrecht zur Längsachse des För
derbandes 15.
Der dritte und vierte Umlenkspiegel 25, 26 befinden sich unmittelbar hinter
dem Austrittsfenster 17, wobei jeweils ein Umlenkspiegel 25 oder 26 an den
seitlichen Rand des Austrittsfensters 17 anschließt.
Die Höhen dieser Umlenkspiegel 25, 26 entsprechen der Höhe des Austritts
fensters 17, wobei dessen Höhe an die Abmessungen des Probenröhrchens 14
angepasst ist.
Die Breite des Austrittsfensters 17 entspricht im wesentlichen der Breite des
zweiten Umlenkspiegels 24.
Die beiden Umlenkeinheiten bestehen somit jeweils aus vier Umlenkspiegeln
23, 24, 25, 26, wobei die Umlenkeinheiten symmetrisch zur Symmetrieachse
des Gehäuses 16, in der die Drehachse des Polygonspiegelrads verläuft, ange
ordnet sind.
Von den am Polygonspiegelrad reflektierten Sendelichtstrahlen 8 wird infolge
der Drehbewegung des Polygonspiegelrads ein bestimmter Winkelbereich Δα
überstrichen, dessen Größe im wesentlichen durch die Anzahl der Facetten 18,
19 des Polygonspiegelrads vorgegeben ist.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich werden innerhalb eines ersten Aus
schnitts Δα1 dieses Winkelbereichs Δα die Sendelichtstrahlen 8 über die Um
lenkspiegel 23, 24, 25, 26 der ersten Umlenkeinheit geführt. Dementsprechend
werden die Sendelichtstrahlen 8 in diesem Fall durch das diesen Umlenkspie
geln 23, 24, 25, 26 nachgeordnete Austrittsfenster 17 geführt, so dass die Sen
delichtstrahlen 8 von einer ersten Seite auf das Probenröhrchen 14 treffen.
Innerhalb eines zweiten Ausschnitts Δα2 des Winkelbereichs Δα werden die
Sendelichtstrahlen 8 über die Umlenkspiegel 23, 24, 25, 26 der zweiten Um
lenkeinheit geführt. Dementsprechend werden die Sendelichtstrahlen 8 in die
sem Fall durch das zweite Austrittsfenster 17 von einer zweiten Seite auf das
Probenröhrchen 14 geführt.
Durch die Drehbewegung des Polygonspiegelrads werden somit die Sendelicht
strahlen 8 alternierend über die erste und zweite Umlenkeinheit geführt, wo
durch das Probenröhrchen 14 im Erfassungsbereich alternierend an gegenüber
liegenden Seiten abgetastet wird.
Das Polygonspiegelrad weist vier Facetten 18, 19 mit ebenen Spiegelflächen
auf, an welchen die Sendelichtstrahlen 8 reflektiert sind.
Für den Fall, dass die Normalenvektoren der Spiegelflächen jeweils senkrecht
zur Drehachse des Polygonspiegelrads verlaufen, treffen die Sendelichtstrahlen
8 jeweils im rechten Winkel auf die Spiegelflächen der Facetten 18, 19, so dass
sie über die Mitten des ersten und zweiten Umlenkspiegels 23, 24 geführt sind.
Dann werden die Sendelichtstrahlen 8 am zweiten Umlenkspiegel 24 so abge
lenkt, dass sie zwischen dem dritten und vierten Umlenkspiegel 25, 26 geführt
sind, das Zentrum des Austrittsfensters 17 durchsetzen und dann in einer vor
gegebenen Richtung auf das Probenröhrchen 14 treffen.
Dabei werden die Sendelichtstrahlen 8 jeweils innerhalb der Ausschnitte Δα1
bzw. Δα2 über die beiden Umlenkspiegel 23, 24 geführt. Durch die Drehbewe
gung des Polygonspiegelrads und die nachfolgenden Reflexionen am ersten
und zweiten Umlenkspiegel 23, 24 werden dabei die Sendelichtstrahlen 8 in
vertikaler Richtung entlang der Mantelfläche des Probenröhrchens 14 geführt.
Bei der erfindungsgemäßen optoelektronischen Vorrichtung 1 weist das Poly
gonspiegelrad eine alternierende Anordnung von zwei unterschiedlich zur
Drehachse des Polygonspiegelrads geneigten Facetten 18, 19 auf. Die Neigun
gen der beiden unterschiedlichen Facetten 18, 19 sind dabei zweckmäßigerwei
se symmetrisch zur Äquatorialebene des Polygonspiegelrads ausgebildet. Da
durch wird erreicht, dass die Sendelichtstrahlen 8, die an unterschiedlich ge
neigten Facetten 18, 19 reflektiert werden, in einem vorgegebenen Aufraste
rungswinkel zueinander verlaufen.
Dementsprechend werden die an den ersten Facetten 18 reflektierten Sende
lichtstrahlen 8 über den ersten und zweiten Umlenkspiegel 23, 24 zum dritten
Umlenkspiegel 25 geführt. Demgegenüber werden die an den zweiten Facetten
19 reflektierten Sendelichtstrahlen 8 über den ersten und zweiten Umlenkspie
gel 23, 24 zum vierten Umlenkspiegel 26 geführt.
Die an dem dritten und vierten Umlenkspiegel 25, 26 reflektierten Sendelicht
strahlen 8 verlaufen etwa im rechten Winkel zueinander auf das Probenröhr
chen 14 zu.
Durch die so ausgebildete Ablenkeinheit 9 und ihre nachgeordneten Umlenk
einheiten werden die Sendelichtstrahlen 8 aus vier verschiedenen Einfallrich
tungen auf das Probenröhrchen 14 geführt, wobei in jeder Einfallrichtung das
Probenröhrchen 14 durch die Sendelichtstrahlen 8 in vertikaler Richtung abge
tastet wird. Der Barcode 2 weist eine relativ große Breite auf, so dass sich die
ser über einen Winkelbereich von wenigstens 90° in Umfangsrichtung des Pro
benröhrchens 14 erstreckt. Damit kann der Barcode 2 mit der erfindungsgemä
ßen optoelektronischen Vorrichtung 1 unabhängig von seiner Orientierung im
Erfassungsbereich sicher erkannt werden.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich ist im Bereich des Randes eines Austrittsfensters 17
ein Test-Barcode 27 vorgesehen.
Der Test-Barcode 27 an dem Austrittsfenster 17 ist dabei so angeordnet, dass
dieser von den Sendelichtstrahlen 8 abgetastet wird, die über die gegenüberlie
gende Umlenkeinheit geführt sind.
Damit werden die über diese Umlenkeinheit geführten Sendelichtstrahlen 8
durch das gegenüberliegende Austrittsfenster 17 und den Erfassungsbereich
zum Test-Barcode 27 geführt und von dort in derselben Richtung zurückre
flektiert.
Damit kann der Test-Barcode 27 nur dann erfasst werden, wenn sich kein Ob
jekt im Erfassungsbereich befindet.
Anhand der Nichtdetektion des Test-Barcodes 27 wird somit das Vorhanden
sein eines Objekts im Erfassungsbereich angezeigt. Anhand dieses Signals
kann beispielsweise die Auswertung zur Erfassung der Barcodes 2 aktiviert
werden. Eine weitere zusätzliche Sensorik zur Erfassung der Anwesenheit ei
nes Objektes kann dadurch entfallen.
1
Optoelektronische Vorrichtung
2
Barcode
2
a Strichelement
2
b Strichelement
3
Sendeelement
4
Empfangselement
5
Auswerteeinheit
6
Sender
7
Sendeoptik
8
Sendelichtstrahlen
9
Ablenkeinheit
10
Empfangslichtstrahlen
11
Empfänger
12
Verstärker
13
Empfangsoptik
14
Probenröhrchen
15
Förderband
16
Gehäuse
17
Austrittsfenster
18
Facette
19
Facette
20
Platine
21
Bohrung
22
Platine
23
erster Umlenkspiegel
24
zweiter Umlenkspiegel
25
dritter Umlenkspiegel
26
vierter Umlenkspiegel
27
Test-Barcode
Claims (16)
1. Optoelektronische Vorrichtung zum Erkennen von auf Objekten ange
brachten Marken mit einem Sendelichtstrahlen emittierenden Sender, ei
nem Empfangslichtstrahlen empfangenden Empfänger, einer Auswerte
einheit und einer Ablenkeinheit, an welcher die Sendelichtstrahlen re
flektiert und dadurch periodisch innerhalb eines vorgegebenen Winkelbe
reichs geführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablenkeinheit (9)
wenigstens zwei stationäre Umlenkeinheiten nachgeordnet sind, so dass
innerhalb eines ersten Ausschnitts Δα1 des Winkelbereichs Δα die Sen
delichtstrahlen (8) über die erste Umlenkeinheit geführt sind, wodurch
diese einen ersten Ausschnitt eines räumlichen Erfassungsbereichs perio
disch abtasten, und innerhalb eines zweiten Ausschnitts Δα2 des Winkel
bereichs Δα die Sendelichtstrahlen (8) über die zweite Umlenkeinheit ge
führt sind, wodurch diese einen zweiten Ausschnitt des räumlichen
Überwachungsbereichs periodisch abtasten, und dass zur Erfassung der
Marke das Objekt in den Erfassungsbereich eingebracht wird.
2. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Objekte mittels einer Fördereinrichtung in den Erfassungs
bereich eingebracht wird.
3. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, dass die Objekte von auf einem die Fördereinrichtung bildenden För
derband (15) geförderten Probenröhrchen (14) gebildet sind, die mit
senkrecht verlaufenden Längsachsen stationär auf dem Förderband (15)
gelagert sind.
4. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da
durch gekennzeichnet, dass die Marke von einem auf der Mantelfläche
des Probenröhrchens (14) aufgebrachten Barcode (2) gebildet ist, der in
Längsrichtung des Probenröhrchens (14) ausgerichtet ist.
5. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch
gekennzeichnet, dass die Ablenkeinheit (9) von einem oberhalb des Er
fassungsbereichs angeordneten Polygonspiegelrad gebildet ist, welches
eine horizontal und in Richtung der Längsachse des Förderbands (15)
verlaufende Drehachse und mehrere Spiegelflächen bildende Facetten
(18, 19) aufweist.
6. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, dass die Umlenkeinheiten jeweils eine Anordnung von Umlenkspie
geln (23, 24, 25, 26) aufweisen, wobei die Umlenkspiegel (23, 24, 25, 26)
der beiden Umlenkeinheiten identisch ausgebildet und symmetrisch zur
Längsachse des Förderbands (15) angeordnet sind.
7. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, da
durch gekennzeichnet, dass jede Umlenkeinheit einen ersten und zweiten
Umlenkspiegel (23, 24) aufweist, wobei die Normalenvektoren der Um
lenkspiegel (23, 24) in einer Ebene senkrecht zur Drehachse des Polygon
spiegelrads verlaufen und wobei die über die Umlenkspiegel (23, 24) ge
führten Sendelichtstrahlen (8) seitlich auf das Objekt geführt sind.
8. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, dass dem zweiten Umlenkspiegel (24) ein dritter und vierter Um
lenkspiegel (25, 26) nachgeordnet sind, welche symmetrisch zu der senkrecht
zur Längsachse des Förderbands (15) verlaufenden Symmetrieachse des
zweiten Umlenkspiegels (24) in Abstand zueinander angeordnet sind, so
dass erste Sendelichtstrahlen (8) über den dritten Umlenkspiegel (25) und
zweite Sendelichtstrahlen (8) über den vierten Umlenkspiegel (26) in ver
schiedenen Einfallwinkeln auf das Objekt geführt sind.
9. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, dass die Ebenen der Spiegelflächen des dritten und vierten Umlenk
spiegels (25, 26) parallel zueinander und senkrecht zur Längsachse des
Förderbands (15) verlaufen.
10. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 oder 9, da
durch gekennzeichnet, dass der Abstand zwischen dem dritten und vier
ten Umlenkspiegel (25, 26) im wesentlichen der Breite des zweiten Um
lenkspiegels (24) entspricht.
11. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-10, da
durch gekennzeichnet, dass das Polygonspiegelrad eine alternierende An
ordnung von zwei unterschiedlich zu dessen Drehachse geneigten Facet
ten (18, 19) aufweist, wobei die an den ersten Facetten (18) reflektierten
Sendelichtstrahlen (8) die ersten Sendelichtstrahlen (8) bilden, und wobei
die an den zweiten Facetten (19) reflektierten Sendelichtstrahlen (8) die
zweiten Sendelichtstrahlen (8) bilden.
12. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, da
durch gekennzeichnet, dass der dritte und vierte Umlenkspiegel (25, 26)
hinter einem Austrittsfenster (17) angeordnet ist, welches seitlich an das
Förderband (15) anschließt und senkrecht zur horizontalen Ebene des
Förderbands (15) ausgerichtet ist.
13. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12,
dadurch gekennzeichnet, dass an wenigstens einem Austrittsfenster (17)
seitlich ein Reflektor mit einem Test-Barcode (27) angeordnet ist, auf
welchen die über die auf der gegenüberliegenden Seite des Förderbands
(15) angeordnete Umlenkeinheit geführten Sendelichtstrahlen (8) nur
dann geführt sind, wenn kein Objekt im Überwachungsbereich angeord
net ist.
14. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeich
net, dass in der Auswerteeinheit (5) die Auswertung zur Erfassung der
Barcodes (2) auf dem Objekt bei Nichterkennen des Test-Barcodes (27)
aktiviert wird.
15. Optoelektronische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2-14, da
durch gekennzeichnet, dass diese in einem torbogenförmigen Gehäuse
(16) integriert ist, welches den Erfassungsbereich seitlich und an seinem
oberen Rand umschließt.
16. Optoelektronische Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich
net, dass die Austrittsfenster (17) an den Innenseiten der Seitenschenkel
des Torbogens angeordnet sind.
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