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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Lesen und Zuordnen optischer Codes und insbesondere zum Lesen
und Zuordnen optischer Codes zu einer Folge von Artikeln oder Gegenstände, welche
auf einer Fördereinrichtung
durch ein Lesebereich transportiert werden.
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In der folgenden Beschreibung soll
der Begriff „optischer
Code" einen Satz
graphischer Marken bezeichnen, die auf ein Etikett oder direkt auf
den Gegenstand (oder jeden anderen Träger) aufgebracht werden, wobei
Information in der Form einer Folge von schwarzen und weißen oder
anders farbigen Bereichen, die in einer oder mehreren Richtungen
angeordnet sind, codiert ist. Beispiele solcher Codes sind Strichcodes,
zweidimensionale Codes, Farbcodes und andere.
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Die Erfindung betrifft auch eine
Vorrichtung zum Lesen und Zuordnen optischer Codes.
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1 und 2 zeigen eine bekannte Vorrichtung
zum Lesen und Zuordnen optischer Codes zu einer Folge von sich bewegenden
Gegenständen
A, die jeweils einen entsprechenden optischen Code auf der Oberseite
tragen.
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Die Vorrichtung umfaßt ein Förderband
C zum Transportieren einer Folge von beabstandeten Gegenständen A in
einer gegebenen Richtung auf eine Förderoberfläche und durch einen Lesebereich, der
durch einen Teil der Förderoberfläche selbst
definiert wird.
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Die Vorrichtung umfaßt auch
einen Anwesenheitssensor S zum Erfassen des Eintritts jedes Gegenstands
A in den Lesebereich; einen Bewegungssensor E zum Überwachen
der Bewegung des Gegenstands A innerhalb des Lesebereichs; und eine
Meßvorrichtung
M zum Ermitteln der Höhe
jedes Gegenstands A in bezug auf die Förderoberfläche am Eingang des Lesebereichs.
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Die Vorrichtung umfaßt auch
eine Steuereinheit U, die mit dem Anwesenheitssensor S, dem Bewegungssensor
E und der Meßvorrichtung
M verbunden ist und die Verteilung der Gegenstände A innerhalb des Lesebereichs
und in der Bewegungsrichtung der Gegenstände A in bezug auf eine feste
Referenz und als eine Funktion der Zeit bestimmen kann.
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Schließlich umfaßt die Vorrichtung auch eine Anzahl
optischer Lesevorrichtung L, von denen jede mit der Steuereinheit
U verbunden ist und über
dem Lesebereich angeordnet ist, um die optischen Codes im Vorbeifahren
zu lesen.
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Jede optische Lesevorrichtung definiert
spezieller eine entsprechende Abtastlinie oder Scanlinie V auf der
Förderoberfläche und
kann optische Codes, welche die Scanlinie V im wesentlichen parallel zur
Scanlinie queren, direkt lesen. Mittels bekannter Rekonstruktionsalgorithmen
kann jede optische Lesevorrichtung L auch alle optischen Codes lesen,
die beim Überqueren
der Scanlinie V so ausgerichtet sind, daß sie mit der Scanlinie einen
Winkel von maximal ±90° einschließen.
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Da jede optische Lesevorrichtung
L optische Codes lesen kann, die mit einem Winkel von maximal ±90° in bezug
auf die jeweilige Scanlinie V ausgerichtet sind, sind die optischen
Lesevorrichtungen L der oben beschriebenen, bekannten Vorrichtung über dem
Lesebereich mit Scanlinien V angeordnet, welche in bezug auf die
Bewegungsrichtung der Gegenstände
A unterschiedliche Winkel aufweisen.
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Die Scanlinien V sind innerhalb des
Lesebereichs so angeordnet, daß sie
die gesamten 360° abdecken,
die zum Lesen jedes optischen Codes, der sich durch den Lesebereich
bewegt, durch wenigstens eine optische Lesevorrichtung L notwendig
sind, so daß die
obige Vorrichtung wenigstens zwei optische Lesevorrichtungen L umfaßt, deren
zugehörige Scanlinien
V senkrecht zueinander sind.
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Beim Lesen eines optischen Codes
versorgt jede optische Lesevorrichtung L die Steuereinheit U mit
dem Inhalt des optischen Codes und dem Abtast- oder Scanwinkel α des optischen
Codes in bezug auf die optische Lesevorrichtung L; der Scanwinkel α ist zu dem
Zeitpunkt, zu dem der optische Code gelesen wird, der Winkel zwischen
einem Bezugstrahl R, der von der optischen Lesevorrichtung L kommt
und die Scanlinie schneidet, und einem Strahl F, der von der optischen
Lesevorrichtung L ausgesandt wird und den optischen Code schneidet.
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Im tatsächlichen Betrieb, während das
Förderband
C voneinander beabstandete Gegenstände A kontinuierlich durch
den Lesebereich transportiert, erfassen der Anwesenheitssensor S
bzw. die Meßvorrichtung
M den Eintritt jedes Gegenstands A in den Lesebereich und die Höhe des Gegenstands
A in bezug auf die Förderoberfläche und übertragen
diese Informationen an die Steuereinheit U.
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Auf der Basis der von dem Anwesenheitssensor
S, der Meßvorrichtung
M und dem Bewegungssensor E empfangenen Informationen kann die Steuereinheit
U die Verteilung der Gegenstände
innerhalb des Lesebereichs in bezug auf eine feste Referenz und
als eine Funktion der Zeit ermitteln.
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Während
sich Gegenstände
A durch den Lesebereich bewegen, werden die optischen Codes von
den optischen Lesevorrichtungen L gelesen, welche jeweils den Zeitpunkt,
zu dem jeder optische Code erfolgreich gelesen wird, und den relativen
Scanwinkel α übertragen.
Da die Reihenfolge, in welcher die optischen Codes innerhalb des
Lesebereichs gelesen werden, im wesentlichen davon abhängig ist,
wie die optischen Codes ausgerichtet sind und wie die Scanlinien
V in dem Lesebereich angeordnet sind, können die optischen Codes in
andere Reihenfolge gelesen werden, als die Gegenstände A in
den Lesebereich eintreten, so daß zwischen den Gegenständen A,
welche in den Lesebereich eintreten, und dem optischen Code des
Gegenstands A, welcher gelesen wird, keine feste zeitliche Beziehung besteht.
Einfacher gesagt kann die Reihenfolge, in welcher die Gegenstände in den
Lesebereich eintreten, sich von der Reihenfolge unterscheiden, in
welcher die entsprechenden optischen Codes gelesen werden.
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Als eine Folge dieser mangelnden
Synchronität
zwischen den zwei Reihenfolgen muß die Steuereinheit U einer
gegebenen Zuordnungsprozedur folgen, um jeden optischen Code dem
jeweiligen Gegenstand A zuzuordnen.
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Der Hauptnachteil der oben beschriebenen Vorrichtung
beruht in der Prozedur, mit der die optischen Codes den jeweiligen
Gegenständen
zugeordnet werden, die relativ komplex und nicht uneingeschränkt zuverlässig ist.
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Ein weiterer Nachteil der oben beschriebenen
Vorrichtung ist, daß sie
bei bestimmten Betriebsbedingungen nicht immer die gesamte Information hat,
welche zum Zuordnen eines gegebenen optischen Codes notwendig ist.
In dem Fall, daß ein
relativ hoher und ein relativ niedriger Gegenstand A zu nah beieinander
innerhalb des Lesebereichs liegen, kann z. B. der Strahl F, der
von der optischen Lesevorrichtung L zum Erfassen eines optischen
Codes ausge sandt wird, beide Gegenstände A gleichzeitig schneiden,
so daß der
Scanwinkel α nicht
mehr ausreichend ist, um zu ermitteln, auf welchen der beiden Gegenstände A sich
der optische Code bezieht, wobei die Vorrichtung unter dem sogenannten „Abschaffungseffekt" leidet.
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Noch ein weiterer Nachteil der obigen
Vorrichtung ist, daß sie
nur im wesentlichen parallelepiped-förmige Gegenstände A verarbeiten
kann.
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Das Patent Abstract of Japan, Nr.
11, Band 96, 29. November 1996 (
JP 08 178620 A vom 12. Juli 1996) beschreibt
eine Vorrichtung zum Lesen von Strichcodes auf Gegenständen, die
entlang einer Fördereinrichtung
transportiert werden. Drei Leser werden abhängig von Information, die von
einem Anwesenheitssensor, einem Höhendetektor und einer TV-Kamera
empfangen und von einer Steuereinheit verarbeitet wird, eingestellt,
wobei die Steuereinheit die räumliche
Position des Zentrums der Oberseite und der Seitenflächen des
Gegenstands ermittelt.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung, ein Verfahren zum Lesen und Zuordnen optischer Codes
anzugeben, welches die oben genannten Nachteile überwindet.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren
gemäß Anspruch
1 und durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch
12 gelöst.
Bevorzugte Ausführungsformen sind
in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Um die Zuordnungsprozedur abzulösen, schlägt die Erfindung
spezieller vor, die fehlende Synchronität zwischen der Reihenfolge,
in der die Gegenstände
A in den Lesebereich eintreten, und der Reihenfolge, in der die
optischen Codes auf den Gegenständen
A gelesen werden, aufzuheben, indem die räumliche Position der optischen
Codes, welche sich durch den Lesebereich bewegen, ermittelt wird.
Es sollte betont werden, daß die
Kenntnis der räumlichen
Position eines optischen Codes auch die Kenntnis der räumlichen
Position eines gegebenen Punktes des Gegenstands A, welcher den
optischen Code trägt,
impliziert.
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In dem obigen Verfahren wird für jeden
optischen Code der Schritt des Lesens des optischen Codes vorzugsweise
im wesentlichen gleichzeitig mit dem Schritt des Ermittelns der
räumlichen
Position des optischen Codes durchgeführt.
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Der Schritt des Ermittelns der räumlichen
Position des optischen Codes umfaßt vorzugsweise die folgenden
Unterschritte:
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- – Ermitteln
des Abstands des optischen Codes in bezug auf den optischen Leser
während
des Lesens des optischen Codes, wobei das Leseergebnis und der Abtastwinkel
zwischen einem ersten Bezugsstrahl von dem optischen Leser und einem zweiten
Strahl, der den optischen Leser mit dem optischen Code verbindet,
berücksichtigt
werden; wobei der Abstand und der Abtastwinkel die Polarkoordinaten
des optischen Codes in bezug auf den optischen Leser, der das Leseergebnis
aufgenommen hat, sind; und
- – Konvertieren
der Polarkoordinaten des optischen Codes in Raumkoordinaten, die
dem gegebenen Bezugssystem zugeordnet sind.
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Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist vorzugsweise dadurch gekennzeichnet, daß sie wenigstens zwei optische
Leser umfaßt,
die jeweils eine entsprechende Scanlinie in dem Lesebereich definieren,
wobei die zwei optischen Leser so angeordnet sind, daß die jeweiligen
Scanlinien entsprechend unterschiedliche Winkel zu der Bewegungsrichtung
der Gegenstände
einschließen;
und wobei die Scanlinien in dem Lesebereich so angeordnet sein müssen, daß sichergestellt
ist, daß jeder
optische Code, welcher sich durch den Lesebereich bewegt, von wenigstens einem
optischen Leser gelesen wird.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung
ist vorzugsweise gekennzeichnet durch eine Erfassungsvorrichtung,
welche mit der Verarbeitungseinheit verbunden ist, zum Erfassen
der Anwesenheit der Gegenstände
am Eingang des Lesebereichs. Diese Lösung ermöglicht es, die Reihenfolge,
in welcher die Gegenstände
A in den Lesebereich eintreten, so zu ermitteln, daß eine schnelle
Zuordnung der optischen Codes möglich
ist, und sie erlaubt auch eine effektivere Steuerung der Gegenstände A, welche
sich durch den Lesebereich bewegen. Das heißt, jede Differenz zwischen
der Eingangsreihenfolge der Gegenstände A, welche von der Erfassungsvorrichtung ermittelt
werden, und der Ausgangsreihenfolge der Gegenstände A und der zugehörigen optischen
Codes, welche von den optischen Lesern erfaßt werden, zeigt eine Fehlfunktion
der Vorrichtung an.
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Im Folgenden ist eine nicht beschränkende Ausführung der
Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die Zeichnungen 3, 4 und 5
beschrieben:
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3 zeigt
eine schematische perspektivische Darstellung einer Vorrichtung
zum Lesen optischer Codes gemäß der Lehre
der Erfindung;
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4 zeigt
eine Abwandlung der Vorrichtung der 3;
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5 zeigt
eine Draufsicht der Vorrichtung der 3 unter
bestimmten Betriebsbedingungen, wobei zur Verdeutlichung Teile weggelassen
sind.
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Bezugszeichen 1 in 3 bezeichnet eine Vorrichtung
zum Lesen und Zuordnen optischer Codes 2 zu einer Folge
von sich bewegenden Gegenständen 3,
die jeweils wenigstens einen zugehörigen optischen Code 2 auf
einer entsprechenden Oberfläche 4 tragen.
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Der Begriff „optischer Code" 2 soll
eine Gruppe graphischer Markierungen bezeichnen, die auf ein Etikett
oder direkt auf einen Gegenstand 3 (oder jeden anderen
Träger)
aufgebracht sind, wobei Information in der Form einer Folge schwarzer
und weißer oder
anders farbiger Bereiche, die in einer oder mehreren Richtungen
angeordnet sind, codiert ist. Beispiele optischer Codes 2 sind
Strichcodes, zwei-dimensionale Codes und Farbcodes.
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Die Vorrichtung 1 umfaßt eine
bekannte Fördervorrichtung 5 zum
Transportieren der Folge von Gegenständen 3, die jeweils
einen Abstand zueinander einhalten, auf einer Förderoberfläche und durch einen Lesebereich 6,
der durch einen Teil der Förderoberfläche selbst
definiert wird; eine Anzahl optischer Leser 7 zum Lesen
optischer Codes 2, von denen jeder über dem Lesebereich 6 angeordnet
ist und optische Codes 2 lesen kann, welche sich in einer
gegebenen Richtung 8 durch den Lesebereich 6 bewegen;
eine Verarbeitungs- und Steuereinheit 9, die mit jedem
optischen Leser 7 in Verbindung steht; und einen Bewegungssensor 10,
der mit der Verarbeitungseinheit 9 verbunden ist, zum Erfassen
der Bewegung der Gegenstände 3 in
den und aus dem Lesebereich 6.
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Die Vorrichtung 1 kann schließlich auch
einen Anwesenheitssensor 11 (z. B. eine Photozelle) umfassen,
der am Eingang des Lesebereichs 6 angeordnet ist, um der
Verarbeitungseinheit 9 die Anwesenheit eines Gegenstands 3 am
Eingang des Lesebereichs 6. Mit Hilfe der Sensoren 10 und 11 kann
die Verarbeitungseinheit 9 die Größe jedes Gegenstands 3 in
der Bewegungsrichtung 8 ermitteln und die Verteilung der
Gegenstände 3 in
dem Lesebereich 6 und in der Bewegungsrichtung 8 der
Gegenstände 3 in Realzeit
verarbeiten.
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Spezieller umfaßt die Fördervorrichtung 5 ein
Förderband 12,
das um zwei Walzen 13 geführt ist, von den sich jede
um eine zugehörige
Achse dreht, die senkrecht zur Bewegungsrichtung 8 der Gegenstände 3 ist,
und von denen wenigstens eine mit einer Antriebseinheit (nicht gezeigt)
mechanisch gekoppelt ist. Die Walzen 13 definieren einen
oberen Pfad oder Zweig 14 des Förderbandes 12, der
wiederum die Förderoberfläche definiert,
auf welcher die Gegenstände 3 vorzugsweise,
jedoch nicht notwendig, mit den jeweiligen Oberflächen 4 nach
oben liegen.
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Bei dem gezeigten Beispiel wird der
Bewegungssensor 10 durch einen bekannten Encoder an einer
der Walzen 13 der Fördervorrichtung 5 gebildet, welcher
die Bewegung des Förderbands 12 in
der Richtung 8 der Gegenstände 3 an die Verarbeitungseinheit 9 überträgt.
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Die optischen Leser 7 können beispielsweise gemäß dem U.S.
Patent Nr. 5,483,051 derselben Inhaberin, welches am 9. Januar 1996
erteilt wurde, ausgebildet sein und sehen das Scannen optischer Codes 2 innerhalb
des Lesebereichs 6 vor, indem sie einen Laserstrahl 15 auf
die Fördervorrichtung 5 aussenden
und den Strahl 15 innerhalb eines gegebenen Flächenwinkels
verschwenken. Der Flächenwinkel,
innerhalb dessen der Laserstrahl 15 bewegt wird, definiert
eine Scanfläche π, welche
die Förderoberfläche der
Gegenstände 3 schneidet,
um eine Scanlinie 16 zu definieren, die in Bezug auf die
Bewegungsrichtung 8 der Gegenstände 3 im wesentlichen mit
einem Winkel γ geneigt
ist.
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Mit Bezug auf 3 kann jeder optische Leser 7 alle
optischen Codes 2, welche beim Queren der Scanlinie 16 so
ausgerichtet sind, daß sie
im wesentlichen parallel zu der Scanlinie 16 sind, direkt
lesen; und mit Hilfe eines Interpolationsalgorithmus kann jeder
optische Leser 7 auch jeden optischen Code lesen, der beim
Queren der Scanlinie 16 so ausgerichtet ist, daß er mit
der Scanlinie 16 einen Winkel von maximal ±90° einschließt.
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Die optischen Leser 7 der
Vorrichtung 1 sind daher über dem Lesebereich 6 so
angeordnet, daß die
Scanlinien 16 unterschiedliche Winkel γ in bezug auf die Bewegungsrichtung 8 der
Gegenstände 3 bilden.
Spezieller sind die Scanlinien 16 innerhalb des Lesebereichs 6 so
angeordnet, daß jeder
optische Code 2, der sich durch den Lesebereich 6 bewegt, von
wenigstens einem optischen Leser 7 lesbar ist.
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Wenn der optische Code 2 gelesen
wird, kann jeder optische Leser 7 den Abstand K zwischen sich
selbst und dem optischen Code 2, welchen er liest, sowie
den Scanwinkel β,
bei dem das Lesen durchgeführt
wird, ermitteln; der Scanwinkel β (welcher
dem Scanwinkel α des
Standes der Technik entspricht) ist der Winkel zwischen einem festen
Referenzstrahl 17, der auf einer Scanfläche π liegt (und dem Strahl R des
Standes der Technik entspricht) und dem Laserstrahl 15 (der
dem Strahl F des Standes der Technik entspricht), welcher von dem
optischen Leser 7 ausgesandt wird und den gerade gelesenen
optischen Code 2 schneidet.
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Spezieller kann jeder optische Leser 7 den Abstand
K und den Scanwinkel β eines
gegebenen Punktes des optischen Codes 2 bestimmen, der
vorzugsweise, jedoch nicht notwendig am Anfang des optischen Codes 2 angeordnet
ist.
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Bei dem gezeigten Beispiel sind die
Scanfläche π und der
Referenzstrahl 17 senkrecht zur Förderfläche der Gegenstände 3.
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In der Variante der 4 umfaßt die Vorrichtung 1 anstelle
des Anwesenheitssensors 11 einen weiteren optischen Leser 20 des
Typs, der in dem U.S. Patent 5,483,051 vom 9. Januar 1996 der
vorliegenden Inhaberin beansprucht ist, und der so angeordnet ist,
daß die
Scanlinie 16 am Eingang des Lesebereichs 16 liegt
und senkrecht zur Bewegungsrichtung 8 der Gegenstände 3 verläuft.
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In diesem Fall kann der optische
Laser 20 in Realzeit und entlang der Scanlinie 16 die
Kontur der Gegenstände 3,
welche in den Lesebereich 6 eintreten, ermitteln und somit
der Verarbeitungseinheit 9 ermöglichen, das Volumen und die
Position jedes Gegenstandes 3 auf dem Förderband 12 am Eingang des
Lesebereichs 6 zu ermitteln, und zwar selbst dann, wenn
mehrere Gegenstände 3 gleichzeitig oder
geringfügig
versetzt zueinander in den Lesebereich 6 eintreten und
so in Bezug auf einen Anwesenheitssensor 6"verborgen" wären.
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Bei dem gezeigten Beispiel erfaßt und liest der
optische Leser 20 optische Codes 2 auf dieselbe Weise
wie die optischen Leser 7.
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Der Betrieb der Vorrichtung 1 wird
im folgenden beschrieben, wobei der Einfachheit halber angenommen
wird, daß optische
Codes 2, welche sich durch den Lesebereich 6 bewegen,
von nur einem der optischen Leser 7 der Vorrichtung 1 erfaßt und gelesen
werden.
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Wenn die Vorrichtung 1 keinen
Anwesentheitssensor 11 aufweist, transportiert das Förderband 5 die
Gegenstände 3 durch
den Lesebereich 6 in Richtung 8, während der
optische Leser 7 die optischen Codes 2 sucht,
welche sich durch den Lesebereich 6 bewegen.
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Beim Erfassen und Lesen eines optischen Codes 2 ermittelt
der optische Leser 7 den Abstand K und den Scanwinkel β und überträgt diese
an die Verarbeitungseinheit 9 zusammen mit der Information,
welche in dem optischen Code 2 enthalten ist.
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Wenn die Polarkoordinaten des optischen Codes 2 in
bezug auf den optischen Leser 7 und die Position des optischen
Lesers 7 in bezug auf die Förderoberfläche der Gegenstände 3 bekannt
ist, kann die Verarbeitungseinheit 9 die Position des optischen Codes 2 in
bezug auf die Förderoberfläche zu dem Zeitpunkt,
zu dem der optische Code gelesen wird, bestimmen.
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Es sollte betont werden, daß die Kenntnis der
Position des optischen Codes 2 in bezug auf die Förderoberfläche auch
die Kenntnis der Position eines Punktes des Gegenstandes 3,
welcher den optischen Code 2 trägt, in bezug auf die Förderoberfläche impliziert.
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Beim Bestimmen der Position des optischen Codes 2,
d. h. der Position eines Punktes des Gegenstandes 3, welcher
den optischen Code 2 trägt,
zu dem Zeitpunkt, zu dem er gelesen wird, kann die Verarbeitungseinheit 9 der
Bewegung des optischen Codes 2 und somit des Gegenstandes 3 in
der Richtung 8 folgen, wobei die Information verwendet
wird, die von dem Sensor 10 empfangen wird, welcher die
Bewegung des Förderbandes 12 erfaßt.
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Bei Erfassen eines optischen Codes 2 und somit
eines korrespondierenden Gegenstandes 3, welcher den Lesebereich 6 verläßt, ordnet
die Verarbeitungseinheit schließlich
die Information, welche in dem optischen Code 2 enthalten
ist, diesen Gegenstand 3 zu.
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Wenn die Vorrichtung 1 mit
einem Anwesenheitssensor 11 versehen ist (3), kann die Verarbeitungseinheit 9 die
Verteilung der Gegenstände 3 innerhalb
des Lesebereichs 6 und in der Richtung 8 als Funktion
der Zeit ermitteln, bevor die optischen Codes 2 der Gegenstände 3 von
dem optischen Leser 7 erfaßt und gelesen werden.
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Da in diesem Fall die Reihenfolge,
in welcher sich die Gegenstände 3 durch
den Lesebereich 6 bewegen, bekannt ist, kann die Verarbeitungseinheit 9 jeden
optischen Code dem korrespondierenden Gegenstand zuordnen, sobald
der optische Code 2 von dem optischen Leser 76 gelesen
wird.
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Die optischen Codes 2 werden
korrespondierenden Gegenständen 3 zugeordnet,
indem die räumliche
Position jedes optischen Codes 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem
er gelesen wird, mit der Verteilung der Gegenstände 3 innerhalb des
Lesebereichs 6 zu demselben Zeitpunkt verglichen wird,
und indem der optische Code 2 dem Gegenstand 3 zugeordnet,
der dieselbe räumliche
Position wie der optische Code 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem
er gelesen wurde, belegt.
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Wenn der Anwesenheitssensor 11 vorgesehen
ist (3), ermittelt die
Verarbeitungseinheit 9 die Größe jedes Gegenstandes 3 durch
Bestimmen der Bewegung des Förderbandes 12 innerhalb
des Zeitintervalls, in dem der Sensor 11 die Anwesenheit des
Gegenstands 3 am Eingang des Lesebereichs 6 angibt,
mithilfe des Sensors 10. Der Sensor 11 zeigt tatsächlich der
Verarbeitungseinheit 9 an, wann das vordere und das hintere
Ende jedes Gegenstands 3 in der Bewegungsrichtung 8 der
Gegenstände 3 in den
Lesebereich 6 eintreten.
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Wenn die Vorrichtung 1 mit
einem optischen Leser 20 ausgestattet ist (4), kann die Verarbeitungseinheit 9 das
Volumen jeden Gegenstandes 3 und die Anordnung der Gegenstände 3 innerhalb
des Lesebereichs 6 als eine Funktion der Zeit ermitteln und
so die korrekte Zuordnung der gelesenen optischen Codes 2 selbst
dann ermöglichen,
wenn mehrere Gegenstände 3 gleichzeitig
oder geringfügig
versetzt zueinander in den Lesebereich 6 eintreten.
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Die optischen Codes 2 werden
entsprechend den Gegenständen 3 genauso
zugeordnet, wie mit Bezug auf die Vorrichtung 1, welche
mit dem Anwesenheitssensor 11 ausgestattet ist, beschrieben.
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Da in diesem Fall die Verarbeitungseinheit 9 jedoch
die Anordnung der Gegenstände 3 innerhalb des
Lesebereichs 6 ermitteln kann, müssen die in den Lesebereich 6 eintretenden
Gegenstände 3 nicht notwendig
in bezug zueinander beabstandet sein.
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Mit Bezug auf 5 haben Experimente gezeigt, daß die optischen
Codes 2 wenigstens zweimal pro Scan abgetastet (sampled)
werden müssen,
um den Abstand K zwischen dem optischen Leser 7, der das
Lesen vornimmt, und dem optischen Code 2, der gelesen wird,
zuverlässig
zu ermitteln.
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Unter der Annahme der kleinstmöglichen Größe und der
schlechtestmöglichen
Position des optischen Codes 2 auf der Förderoberfläche (d.
h. eines optischen Codes 2 mit der kleinsten lesbaren Größe, der
mit maximalem Abstand zum optischen Leser 7 angeordnet
ist), muß der
optische Leser 7 entlang der Scanlinie 16 eine
minimale Anzahl von Abtastwerten Nc, die gleich [(J/Y:2] ist, aufnehmen können, wobei
J die Länge
der Scanlinie 16 auf der Förderoberfläche ist und Y die minimale
Abmessung des optischen Codes 2 parallel zur Scanlinie 16 ist.
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Um den Abstand K zu ermitteln, umfaßt jeder optische
Leser 7 eine Lasersende/empfangs-Vorrichtung, die ein analoges Signal
erzeugt, das im wesentlichen proportional zum Abstand K zwischen
dem optischen Leser 7 und dem optischen Code 2 ist,
der von dem Laserstrahl 15 beleuchtet wird; und einen hochfrequenten
(z. B. 20 MHz) Analog-Digital-Wandler zum Abtasten des analogen
Signals und Bereitstellen einer Anzahl von Abtastwerten Nu, die
größer ist
als erforderlich, um den Abstand K zuverlässig zu messen (Nu > Nc).
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Um die minimale Anzahl der Abtastwerte
Nc zu erhalten, müssen
daher nur einige der Abtastwerte, die von dem Analog-Digital-Wandler
bereitgestellt werden, erfaßt
werden, so daß die
Frequenz Fc, mit der die Abtastwerte, welche von dem Analog-Digital-Wandler
bereitgestellt werden, erfaßt
und gespeichert werden, notwendig kleiner ist als die, mit der das
analoge Signal von dem Analog-Digital-Wandler abgetastet wird. Wenn
T das Zeitintervall ist, in dem der Laserstrahl 15 die
Linie 16 überstreicht,
ergibt sich die Erfassungszeit Tc zu: Tc = T/Nc
= T/[(J/Y)*2]und die Erfassungsfrequenz Fc ergibt sich zu: Fc = 1/Tc = [(J/Y)*2]/T
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Jede optische Leser 7 umfaßt auch
eine Decodiereinrichtung zum Decodieren optischer Codes 2,
die das Decodieren des optischen Codes 2 vorsieht, welcher
entlang der Abtastlinie 16 erfaßt wurde, bevor der Laserstrahl 15 das Überstreichen
der Linie 16 beendet, und die auch den Scanwinkel β des decodierten
optischen Codes 2 liefert, d. h. des Winkels, bei dem der
Laserstrahl 15 den Anfang des optischen Codes 2 erfaßt.
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Da die Bewegungsgeschwindigkeit der
Gegenstände
mehrere Größenordnung
geringer ist als die Geschwindigkeit, mit welcher der Laserstrahl 15 entlang
der Scanlinie 16 von dem optischen Leser 7 bewegt
wird, kann die Position des optischen Codes beim nächsten Scan,
der dem Scan folgt, in dem der optische Code 2 decodiert
wird, vernünftigerweise als
unverändert
angenommen werden. Bei dem nächsten
Scan, der demjenigen folgt, in dem der optische Code 2 decodiert
wird, werden die Ausgangswerte des Analog-Digital-Wandlers bei der
Frequenz Fc gespeichert, und der Wert des Abstands K, der dem optischen
Code 2 zuzuordnen ist, wird in einer gegebenen Speicherposition
gespeichert, welche dem Scanwinkel β entspricht.
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Für
die beste Ausnutzung des optischen Lesers 7 wird daher
die Scanlinie 16 vorzugsweise, jedoch nicht notwendig durch
die seitlichen Kanten des Zweigs 14 des Förderbands 12 definiert,
wobei in diesem Fall die beiden Strahlen von dem optischen Leser 7,
welche die Scanebene π definieren,
die Förderoberfläche des
Gegenstands 3 bei den Seitenkanten des Zweigs 14 des
Förderbands 12 schneiden.
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Um richtig zu ermitteln, wann jeder
Gegenstand 3 den Lesebereich 6 verläßt, muß schließlich der
Lesebereich 6 stromabwärts
wenigstens der letzten Scanlinie 16, auf welche der Gegenstand 3 in
der Bewegungsrichtung 8 trifft, enden. Wenn der Anwesenheitssensor 11 vorgesehen
ist, ist die Länge
des Lesebereichs 6 vorzugsweise, jedoch nicht notwendig
[TA(max) – SA(min)],
wobei TA(max) den größeren Wert
der Distanzen TA angibt, SA(min) den kleineren Wert der Distanzen
SA angibt, und TA und SA jeweils für jede Scanlinie 16 den
maximalen und den minimalen Abstand zu der Position des Sensors 11 angeben.
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Der Hauptvorteil des Verfahrens und
der Vorrichtung 1, die oben beschrieben wurden, liegt im
Lesen des optischen Codes 2 zur selben Zeit, zu der die Anwesenheit
des Gegenstands 3, welcher der optischen Code trägt, erfaßt wird,
so daß der
optische Code 2 sofort dem jeweiligen Gegenstand 3 zugeordnet
werden kann, ohne daß die
Gefahr von Fehlern entsteht. Die beschriebene Lösung macht daher die Zuordnungsprozedur,
die in bekannten Einrichtungen üblich
ist, überflüssig, wobei
gleichzeitig eine vollständige
Zuverlässigkeit
sichergestellt wird.
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Weitere Vorteile ergeben sich aus
der Tatsache, daß die
Vorrichtung 1 nicht dem sogenannten „Abschaffungseffekt" unterworfen ist,
der in bekannten Einrichtungen üblich
ist, und Gegenstände 3 jeder
Form verarbeiten kann.
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Ein weiterer Vorteil beruht darin,
daß die
Vorrichtung 1 billiger herzustellen ist, da die Meßeinrichtung
M, welche für
bekannte Einrichtungen typisch ist, überflüssig ist.
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Im Falle, daß der optische Leser 20 vorgesehen
ist, besteht ein weiterer Vorteil schließlich darin, daß mehrere
Gegenstände 3 gleichzeitig
dem Eingang des Lesebereichs 6 zugeführt werden können.