DE69603619T2 - Vorrichtung und verfahren zum berührungslosen zählen von gestapelten objekten in einem stapel dünner objekte - Google Patents
Vorrichtung und verfahren zum berührungslosen zählen von gestapelten objekten in einem stapel dünner objekteInfo
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Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zählvorrichtung zum Fernzählen gestapelter Objekte in einem Stapeldunner Objekte, wie z. B. Kartonlagen, mit einer Strahlungsquelle für die Erzeugung eines Strahlungsstrahls, einer Einrichtung zum Bewegen der Strahlungsquelle entlang der transversalen Kanten der gestapelten Objekte, einer photoelektrischen Erfassungseinrichtung für die Erfassung der Intensitätsunterschiede in einer Strahlung, die von den bestrahlten, gestapelten Objekten reflektiert wird, sowie einer optischen Einrichtung, die zwischen den gestapelten Objekten und der photoelektrischen Erfassungseinrichtung plaziert ist.
- Eine Zählvorrichtung der im vorhergehenden erwähnten Art zum Zählen eines Stapels aus Wellpappe ist aus dem Niederländischen Patent Nr. 167.530 sowie aus dem U. S.-Patent 3.581.067 bekannt, auf die hierin Bezug genommen wird.
- Das letztgenannte Patent beschreibt, daß während des vertikalen Abtastens des Stapels die Änderungen des Reflexionsverhaltens, die zwischen den getrennten Schichten auftreten, gezählt werden. Es sind die Änderungen der Helligkeit, die durch die Kantencharakteristika der Materialschichten erzeugt werden, die in einer schnellen Aufeinanderfolge einander folgen, die gezählt werden, während langsame Änderungen der mittleren Helligkeit des Materials ignoriert werden. Das schnellere horizontale Abtasten, das periodisch angewendet wird, dient dazu, die mittlere Helligkeit über eine größere horizontale Breite zu bestimmen. Um die Wellpappen zu zählen, werden die Abtastlichtstrahlen auf die Endseite des Stapels unter einem Winkel gerichtet, um einen mittleren Helligkeitswert zu erhalten, der unabhängig davon ist, ob der Lichtstrahl gerade auf die Vorderseite eines Kartons fällt oder nicht. Der Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß eine geringfügige Änderung der Helligkeit zwischen den benachbarten Schichten ein fehlerhaftes Zählen bewirken wird. Der Grund dafür, daß eine so geringe Änderung der Helligkeit zwischen benachbarten Schichten vorhanden ist, kann darin bestehen, daß die Materialkanten im allgemeinen schlechte Reflexionseigenschaften aufweisen, oder daß der Zwischenraum zwischen den bei sich selbst gleichmäßig reflektierenden Schichten zu schmal ist. Beim Zählen von Wellpappen durch das bekannte Verfahren ist es ferner möglich, daß ein Spalt zwischen zwei Basislagen als eine Schicht gezählt wird.
- Die Zählvorrichtung, die in dem im vorhergehenden erwähnten Niederländischen Patent 167.530 beschrieben ist, verwendet ein Verfahren, bei dem eine vorbestimmte Breite eines Endes des Stapels gleichzeitig in einer schnelleren horizontalen Bewegung mittels eines photoelektrischen Sensors abgetastet wird, der aus einer horizontalen Gruppe von Photodioden besteht, die durch elektrische Impulse abwechselnd von einem zu dem anderen Ende des Sensors geschaltet werden, wobei die Impulse, die erhalten werden, so identifiziert werden, als ob sie von einer flachen Basisplatte kommen, wenn mehrere verbundene Impulse erfaßt werden, oder als ob dieselbe von einer gewellten Platte der Wellpappe kommen, wenn mehrere Impulsgruppen erfaßt werden, oder als ob dieselben von einem Spalt zwischen benachbarten Wellpappen kommen, wenn kein Signal erfaßt wird, und dieselbe gleichzeitig mittels einer Zähl- und Lesevorrichtung abgetastet wird, die auf eine Basisplatten- oder Null-Erfassung eingestellt ist, so daß eine Kartonlage gezählt wird, falls eine bestimmte Anzahl von Impulsgruppen, die von der Wehlpappe kommen, erfaßt wird. Die Vorrichtung, die verwendet wird, um das im vorhergehenden erwähnte Verfahren auszuführen, ist dadurch charak terisiert, daß Elemente für das Vorsehen einer schmalen beleuchteten Abtastzone mit einer vorbestimmten Länge vorhanden sind, daß eine Gruppe von Photodioden, die Licht absorbieren, das von der Abtastzone reflektiert wird, Elemente für eine aufeinanderfolgende Erregung der Photodioden und eine Basisplattenerfassungseinrichtung, die eine Zähleinrichtung aufweist, die ein Signal emittiert, wenn eine vorbestimmte Anzahl von Impulsen, die durch die Photodioden erzeugt werden, gezählt wird, vorhanden sind, und daß zusätzlich eine Wellpappeerfassungseinrichtung vorgesehen ist. Die Gruppe von Photodioden kann beispielsweise 64 Photodioden aufweisen.
- Eine weitere Möglichkeit, die im Stand der Technik angewendet wird, umfaßt das Betrachten des gesamten Stapels mittels einer CCD-Kamera mit einer darauffolgenden Analyse des Bildinhalts.
- Der Nachteil des Verfahrens unter Verwendung des sich bewegenden Sensors besteht in dem komplexen Aufbau des mechanischen Teils der Vorrichtung, während der Nachteil des Verfahrens unter Verwendung einer CCD-Kamera in den relativ hohen Kosten der CCD-Kamera und der Verarbeitungseinheit sowie der schlechten Auflösung besteht.
- Aus dem im vorhergehenden Gesagten geht hervor, daß das Zählen von Stapeln von Karton oder Stapeln von anderen dünnen Objekten technisch nicht einfach ist. Der Hauptgrund dafür ist der relativ geringe Kontrast zwischen der Reflexion von dem Kern und der Reflexion von den Seiten der gestapelten Objekte, wenn die Zählvorrichtung nicht nur zum Zählen von Wellpappe, sondern insbesondere ferner für festen Karton, Lagen aus Plastikfolie und dergleichen, verwendet wird, bei denen es wenige oder keine Öffnungen in und/oder zwischen den Lagen gibt. In der Praxis spielen ferner die großen Schwankungen des Abstands eine wichtige Rolle, die wegen der Schwankungen der Lagengröße, wenn die Stapel auf einem ausgerichteten Weg entlang einer festen Einrichtung bewegt wer den, häufig zwischen der Zählvorrichtung und den Stapeln von Objekten, die gezählt werden sollen, existieren. Um zu vermeiden, daß die Zählvorrichtung oder die Stapel aus Karton ständig bewegt werden müssen, ist es wünschenswert, eine Zählvorrichtung mit einer großen Schärfentiefe zu versehen. Die unzulängliche Schärfentiefe der herkömmlichen Vorrichtung hat eine zunehmend komplexe Zählvorrichtung und die Hinzufügung von zusätzlichen Bewegungen ergeben, die die mechanische Komplexität der Vorrichtung erhöhen.
- Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung in der Art zu schaffen, die in dem Oberbegriff erwähnt wird, die mechanisch einfach sein kann und eine größere Schärfentiefe ergibt, und die dadurch charakterisiert ist, daß die optische Einrichtung eine Blende mit einer Blendenöffnung aufweist, die verglichen mit den transversalen Abmessungen des Strahls der reflektierten Strahlung in dem Teil des Strahlungswegs zwischen der optischen Einrichtung und der photoelektrischen Erfassungseinrichtung klein ist. Überraschenderweise ist, sogar obwohl das Hinzufügen der Blende einen erheblichen Betrag der Reflexion des ohnehin spärlichen Lichts abblockt, das Ergebnis eine merkliche Verbesserung der Zählvorrichtung. Dies ist die Auswirkung der sehr verbesserten Schärfentiefe der Zählvorrichtung.
- Das Vorhandensein der Blende erzeugt einen sehr kleinen Strahlungspunkt, mittels dem Intensitätsunterschiede mit einer besseren Auflösung erkannt werden können, als dies früher der Fall war. Es ist ferner ein Vorteil, daß eine Blende, insbesondere eine Blende, deren Öffnung nicht variierbar ist, ein einfaches Element ist, das üblicherweise nicht teuer ist.
- In der Praxis war ein Ausführungsbeispiel der Erfindung von Interesse, das dadurch charakterisiert war, daß die Blende eine Blendenöffnung aufweist, die von 0,1 um bis zu 10 um reicht.
- Es ist ferner vorteilhaft, falls dieses Ausführungsbeispiel dadurch charakterisiert ist, daß die Öffnung von 0,25 um bis zu 2 um reicht. Die Wichtigkeit hierfür wird im folgenden erklärt werden.
- Ein einfaches Ausführungsbeispiel der Erfindung wird mit einem Ausführungsbeispiel erhalten, das dadurch charakterisiert ist, daß die photoelektrische Erfassungseinrichtung eine einzelne photoelektrische Zelle aufweist. Dieses Ausführungsbeispiel trägt zu der technischen Vereinfachung der Vorrichtung bei.
- Ein ferner wichtiger Beitrag, um die Schärfentiefe des optischen Systems der Vorrichtung zu verbessern, wird gemäß einem Ausführungsbeispiel erhalten, das dadurch charakterisiert ist, daß die optische Einrichtung ein Linsensystem aufweist, dessen Brennweite von 4 mm bis zu 50 mm reicht, und vorzugsweise 25 mm beträgt.
- Überraschenderweise fördert das Plazieren einer Linse, die für diesen Zweck eine kurze Brennweite aufweist, in den Strahl der reflektierten Strahlung vor der Blende die gewünschte große Zunahme der Schärfentiefe der Vorrichtung. Ein weiterer Beitrag kann geliefert werden, indem ein Ausführungsbeispiel angewendet wird, das dadurch charakterisiert ist, daß die Strahlungsquelle eine monochromatische Lichtquelle, wie z. B. ein Laser, ist.
- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das für eine stationäre Anbringung geeignet ist, und das beispielsweise zum Zählen gestapelter Objekte, wie z. B. getrennter Lagen von Karton in einem Stapel von Karton, verwendet werden kann, ist dadurch charakterisiert, daß die Vorrichtung mit einem drehbaren Spiegel versehen ist, um den Strahlungsstrahl als einen Abtaststrahl über einen bestimmten Abtastbereich zu bewegen, wobei der Stapel von Objekten in dem Abtastbereich so plaziert werden kann, daß die Objekte durch einen sich bewegenden Strahlungspunkt, der durch den sich bewegenden Abtaststrahl erzeugt wird, abgetastet werden können.
- Eine wichtige Betrachtung bei dem zuletzt erwähnten Ausführungsbeispiel besteht darin, daß, falls die Vorrichtung mit einem sich drehenden Spiegel versehen ist, eine zusätzliche Differenz der optischen Weglänge auftritt, da der Abstand zwischen der Zählvorrichtung und dem oberen und unteren Ende des Stapels größer als der Abstand zwischen der Mitte des Stapels und der Zählvorrichtung ist. Die Verbesserung der Schärfentiefe, die die Errungenschaft der Erfindung darstellt, trägt folglich sehr dazu bei, daß die Vorteile des Ausführungsbeispiels möglich gemacht werden, bei dem das einzig bewegbare Bauteil der Drehspiegel ist.
- Die Erfindung bezieht sich nicht nur auf eine Zählvorrichtung von der Art, die in dem Oberbegriff erwähnt ist, sondern ferner auf ein Verfahren zum Zählen einer Anzahl von Objekten, insbesondere von getrennten Lagen von Karton, die in einem Stapel von Karton enthalten sind, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Erzeugen eines Strahlungsstrahls mittels einer Strahlungsquelle, Bewegen des Strahlungsstrahls in der Form eines Abtaststrahls über einen speziellen Abtastbereich, Plazieren der Objekte innerhalb des Abtastbereichs, derart, daß ein sich bewegender Strahlungspunkt, der durch den sich bewegenden Strahlungsstrahl erzeugt wird, die Objekte periodisch abtastet, Absorbieren der Strahlung, die von dem Abtastpunkt kommt und durch die Objekte reflektiert wird, Richten der reflektierten Strahlung über einen Strahlungsweg, der mit einer optischen Einrichtung versehen ist, auf eine photoelektrische Einrichtung und Umwandeln der erfaßten Intensitätsunterschiede in der reflektierten Strahlung, die durch die photoelektrische Einrichtung absorbiert wird, in ein elektrisches Signal, das durch die Intensitätsunterschiede moduliert wird, und Quantifizieren des modulierten Signals, wobei die Quantifizierung die Anzahl der abgetasteten Objekte darstellt. Wie es bereits im vorhergehenden erwähnt wurde, umfaßten die bisherigen bekannten Verfahren komplexe und aufwendige Vorrichtungen, während zusätzlich die Auflösungsleistung nicht immer völlig zufriedenstellend war. Zu diesem Zweck bietet das Verfahren gemäß der Erfindung eine Lösung und ist dadurch charakterisiert, daß die Strahlungsquelle, die optische Einrichtung und die photoelektrische Einrichtung stationär angebracht sind, die Objekte in den Abtastbereich gebracht werden, der Abtaststrahl mittels einer bewegbaren optischen Einrichtung bewegt wird, die reflektierte Strahlung in dem Strahlungsweg durch eine Blende, die mit einer Blendenöffnung versehen ist, teilweise abgeblockt wird, lediglich der Teil der reflektierten Strahlung, der die Blendenöffnung durchläuft, auf die photoelektrische Einrichtung gerichtet wird, und der Teil der reflektierten Strahlung auf lediglich eine einzige photoelektrische Zelle gerichtet wird, die zu der photoelektrischen Einrichtung gehört.
- Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wird eine stationär angebrachte Vorrichtung verwendet, die eine große Schärfentiefe und eine hohe Auflösungsleistung aufweist. Dies ermöglicht ein gutes Zählen unter Verwendung einer einfachen Vorrichtung, während darüber hinaus das Positionieren der Stapel von Karton oder anderen Objekten, die gezählt werden sollen, nicht kritisch ist.
- Bezüglich der Einfachheit der Vorrichtung, die verwendet wird, und ferner bezüglich der Empfindlichkeit der Zählvorrichtung auf Intensitätsunterschiede ist ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens folglich dadurch charakterisiert, daß die bewegbare optische Einrichtung in dem Strahlungsweg der reflektierten Strahlung positioniert wird, und daß die reflektierte Strahlung, die durch die photoelektrische Zelle absorbiert wird, die photoelektrische Zelle über die bewegbare optische Einrichtung erreicht.
- Die Erfindung wird nun weiter bezugnehmend auf die schematischen Figuren näher erklärt, die lediglich als nicht begren zendes Beispiel einige Ausführungsbeispiele der Erfindung darstellt, bei denen:
- Fig. 1 einen longitudinalen Querschnitt einer Zählvorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, die auf einem Boden in einer vertikalen Position steht;
- Fig. 2 eine Ansicht einer Zählvorrichtung des Typs, der in Fig. 1 gezeigt ist, mit einem anderen Maßstab zeigt, wobei dieselbe auf einem Boden neben einer Palette steht, die mit Karton beladen ist; und
- Fig. 3 einen ähnlichen Querschnitt wie Fig. 1 eines Ausführungsbeispiels mit einer vertikal translational optischen/elektronischen Einheit zeigt.
- Die Zählvorrichtung 1, die in der Zeichnung gezeigt ist, dient zur elektronischen Erfassung von Intensitätsunterschieden. Bei dem gezeigten schematischen Ausführungsbeispiel weist die Zählvorrichtung ein Gehäuse 2 auf, das allgemein geschlossen ist und eine obere Wand 3, einen Boden 4, eine Rückwand 5, eine vordere Wand 6 und Seitenwände 7, von denen in der Zeichnung lediglich eine gezeigt ist, aufweist. In der vorderen Wand ist ein Fenster 8 vorgesehen, das beispielsweise mittels einer Glasscheibe 9 geschlossen sein kann. Die gesamte Anordnung ist stabil und staubdicht gebaut und für eine Verwendung bei einer Industrieumgehung geeignet. Die Zählvorrichtung kann vertikal auf einem Fabrikboden 10 fest positioniert sein und kann, falls erwünscht, mittels einer geeigneten Einrichtung (nicht gezeigt) an demselben befestigt sein.
- Innerhalb des Gehäuses 2 ist eine Strahlungsquelle 11 (sehr schematisch gezeigt) für die Erzeugung eines Strahlungsstrahls mit einer ausreichenden Intensität vorgesehen. Der Strahlungsstrahl ist durch die Mittellinie 12 dargestellt. Zusätzlich zu der Strahlungsquelle für die Erzeugung des Strahlungsstrahls ist die Vorrichtung mit einer photoelektrischen Erfassungseinrichtung versehen, die schematisch mit 13 angezeigt ist und dazu dient, um Intensitätsunterschiede in der Strahlung zu erfassen, die durch die Objekte reflektiert wird, die durch den Strahlungsstrahl angestrahlt werden. Die reflektierte Strahlung ist in der Zeichnung durch eine Mittellinie 14 des reflektierten Strahlungsstrahls dargestellt. Die Symbole 15, 16 und 17 beziehen sich auf optische Einrichtungen, die in dem Strahlungsweg des Objekts, das in diesem Fall der Stapel von Karton 4 ist, und der photoelektrischen Erfassungseinrichtung 13 plaziert sind.
- Die optische Einrichtung 15 besteht aus einer Blende mit einer Blendenöffnung 18, wobei die Blendenöffnung bezüglich der Abmessungen des Strahls 14 der reflektierten Strahlung in dem Teil des Strahlungswegs zwischen den optischen Einrichtungen 15-17 und der photoelektrischen Erfassungseinrichtung 13 kleiner ist. Die anderen optischen Einrichtungen umfassen ein Linsensystem 16 und einen Drehspiegel 17. In der Zeichnung ist das Linsensystem 16 schematisch gezeigt und kann eine oder mehrere Linsenelemente für das Bündeln der reflektierten Strahlung auf die Blende 15 aufweisen. Der Drehspiegel 17 weist ein zweiseitig reflektierendes Spiegelelement 19 sowie einen Treibermotor 20 auf, dessen Drehachse in einem rechten Winkel zu der Ebene der Zeichnung positioniert ist. Das Spiegelelement 19 wird mittels des Motors 20 mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise vier Umdrehungen pro Sekunde in der Richtung gedreht, die durch den Pfeil 21 angezeigt wird. Der Drehspiegel 17 versieht den Strahlungsstrahl 12 mit einer Abtastbewegung, die zumindest zum Abtasten eines Stapels von Karton 4 geeignet ist. Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, bewegt sich der Strahlungsstrahl 12 folglich in einer vertikalen Richtung zumindest zwischen zwei Extrempositionen 12a und 12b, die einen Abtastwinkel α einschließen.
- Die Blende 15 ist ein kleines Loch, ein sogenanntes "Pin- Hole", mit einer Blendenöffnung, die zwischen 0,1 um und 10 um liegt. In der Praxis hat sich gezeigt, daß ein bevorzugter Bereich von Abmessungen zwischen 0,25 um und 2,0 um liegt. Die photoelektrische Erfassungseinrichtung 13 weist lediglich eine einzige photoelektrische Zelle auf, wobei die Brennweite des Linsensystems 16 von 4 mm bis 50 mm reicht und vorzugsweise 25 mm beträgt. Die Wirkung des Verwendens eines Linsensystems mit einer kurzen Brennweite und einer Blende mit einer kleinen Öffnung besteht darin, daß auf der photoelektrischen Zelle 13 ein pixelartiges Element erzeugt wird, was die Wahrnehmung von Intensitätsunterschieden mit einer hohen Auflösung erleichtert. Aufgrund der Tatsache, daß die Linse eine kurze Brennweite aufweist, wird die hohe Auflösung von einer großen Schärfentiefe begleitet.
- Dank der hohen Auflösung können Objekte mit einer kleinen Dicke, wie z. B. Lagen aus festem Karton oder Papier, gezählt werden. Zum Zählen von festem Karton wird eine Blendenöffnung von 2 um verwendet. Zum Zählen des dünneren Duplex-Kartons wird 1 um verwendet, wobei zum Zählen von Papier 0,25 um verwendet wird.
- Die Strahlungsquelle 11 kann beispielsweise durch eine monochromatische Lichtquelle, wie z. B. einen Laser, vorgesehen sein. Laser sind insbesondere für die Erzeugung von monochromatischem Licht in einem schmalen konzentrierten Strahl geeignet, und sind aus diesem Grund für die vorliegende Vorrichtung besonders geeignet. Der Strahlungsstrahl 12 wird mittels des Drehspiegels 17 in der Form eines Abtaststrahlenstrahls über den Abtastbereich α bewegt. Der Stapel von Karton 4 kann mit geringer Genauigkeit auf einer gewöhnlichen Palette 22 in dem Abtastbereich plaziert werden, um es zu ermöglichen, daß die Endseite der getrennten Lagen von Karton 4.1, 4.2, ..., 4.n durch einen bewegbaren Lichtpunkt (in der Zeichnung nicht gezeigt), der durch den bewegbaren Abtaststrahl 12 erzeugt wird, abgetastet wird.
- Die photoelektrische Zelle 13 ist (auf eine Art und Weise, die nicht gezeigt ist) mit einer elektronischen Auswertungseinrichtung (nicht gezeigt, aber an sich bekannt) gekoppelt, die für die Umwandlung der erfaßten Intensitätsunterschiede in der reflektierten Strahlung, die durch die photoelektrische Zelle absorbiert wird, in ein elektrisches Signal, das durch die Intensitätsunterschiede moduliert ist, und zum Quantifizieren des modulierten elektrischen Signals geeignet ist, wobei die Quantifizierung die Anzahl der abgetasteten Objekte darstellt, die in diesem Fall die Anzahl der abgetasteten Lagen von Karton 4.1, 4.2, ..., 4.n ist. Der Drehspiegel 17 wird ferner verwendet, um die reflektierte Strahlung 14 zu dem Linsensystem 16 und folglich schließlich zu der Blende 15 und der photoelektrischen Zelle 13 zu richten.
- Obwohl Fig. 1 und 2 lediglich ein einziges Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigen, sind andere Ausführungsbeispiele innerhalb des Schutzbereichs der Erfindung ebenfalls möglich, der durch die Patentansprüche definiert ist. Abhängig von den Betriebsbedingungen können andere optische Komponenten hinzugefügt werden. Es kann beispielsweise eine zweite Linse in dem Linsensystem für die Kollimierung des reflektierten Strahls verwendet werden. Im allgemeinen können neben einem Laser ferner andere geeignete Strahlungsquellen verwendet werden, wie beispielsweise eine geeignete Lichtquelle. Ferner kann, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, die Verwendung eines Drehspiegels weggelassen werden, wobei statt dessen die gesamte optische/elektronische Einheit mit der Strahlungsquelle 11, dem Linsensystem 16, der Blende 15 und dem Photodetektor 13, die zusammen auf einem Trageelement 22 angebracht sind, vertikal nach oben und unten bewegt werden können. Zu diesem Zweck weist das Gehäuse 23 zwei Balken 24 als parallele Führungsverbindungen auf. Ein Motor 25 treibt das Trageelement auf eine herkömmliche Art und Weise, die hier nicht detailliert dargestellt ist. Eine vertikale Wand des Gehäuses 23 ist mit einem Schlitz 26 versehen, um es zu ermöglichen, daß die emittierten und reflektierten Lichtstrahlen 12 bzw. 14 denselben durchlaufen können.
Claims (9)
1. Eine Zählvorrichtung (1) zum Fernzählen gestapelter
Objekte in einem Stapel dünner Objekte, wie z. B.
Kartonlagen, mit einer Strahlungsquelle (11) für die
Erzeugung eines Strahlungsstrahls (12), einer
Einrichtung zum Bewegen des Strahlungsstrahls (12) entlang
den transversalen Kanten der gestapelten Objekte,
einer photoelektrischen Erfassungseinrichtung (13) für
die Erfassung der Intensitätsunterschiede in einer
Strahlung (14), die von den bestrahlten gestapelten
Objekten (4) reflektiert wird, sowie einer optischen
Einrichtung (15-17), die zwischen den gestapelten
Objekten und der photoelektrischen
Erfassungseinrichtung plaziert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
optische Einrichtung (15-17) eine Blende (15) mit
einer Blendenöffnung (18) aufweist, wobei die
Blendenöffnung verglichen mit den transversalen
Abmessungen des Strahls (14) der reflektierten Strahlung in
dem Teil des Strahlungsweges zwischen der optischen
Einrichtung (15-17) und der photoelektrischen
Erfassungseinrichtung (13) klein ist.
2. Eine Zählvorrichtung gemäß Anspruch 1, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Blende (15) eine
Blendenöffnung (18) aufweist, die von 0,1 um bis 10 um
reicht.
3. Eine Zählvorrichtung gemäß Anspruch 2, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die Öffnung von 0,25 um bis
2 um reicht.
4. Eine Zählvorrichtung gemäß Anspruch 1, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die photoelektrische
Erfassungseinrichtung (13) eine einzige photoelektrische
Zelle aufweist.
5. Eine Zählvorrichtung gemäß Anspruch 1, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß die optische Einrichtung (15 -
17) ein Linsensystem (16) aufweist, dessen Brennweite
von 4 mm bis 50 mm reicht und vorzugsweise etwa 25 mm
beträgt.
6. Eine Zählvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die
Strahlungsquelle (11) eine monochromatische
Lichtquelle ist, wie z. B. ein Laser.
7. Eine Zählvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden
Ansprüche, die dadurch gekennzeichnet ist, daß
die Zählvorrichtung mit einem drehbaren Spiegel
(17) versehen ist, um den Strahlungsstrahl (12) als
einen Abtaststrahl über einen bestimmten
Abtastbereich (α) zu bewegen, und
- die Objekte (4.1, 4.2, ..., 4.n) innerhalb des
Abtastbereichs (α) so plaziert werden können, daß die
Objekte durch einen sich bewegenden
Strahlungspunkt, der durch den sich bewegenden Abtaststrahl
erzeugt wird, abgetastet werden können.
8. Ein Verfahren zum Zählen einer Anzahl von Objekten,
insbesondere der Anzahl von Objekten, die in einem
Stapel (4) enthalten sind, wie z. B. der Anzahl
getrennter Lagen von Karton (4.1, 4.2, ..., 4.n), die
in einem Stapel von Karton enthalten sind, wobei das
Verfahren folgende Schritte aufweist:
- Erzeugen eines Strahlungsstrahls (12) mittels einer
Strahlungsquelle (11),
- Bewegen des Strahlungsstrahls (12) in der Form
ei
nes Abtaststrahls über einen bestimmten
Abtastbereich (α),
- Plazieren der Objekte (4.1, 4.2, ..., 4.n)
innerhalb des Abtastbereichs, derart, daß ein sich
bewegender Strahlungspunkt, der durch den sich
bewegenden Abtaststrahl erzeugt wird, die Objekte
periodisch abtastet,
- Absorbieren der Strahlung (14), die von dem
Abtastpunkt kommt und durch die Objekte reflektiert wird,
- Richten der reflektierten Strahlung über einen
Strahlungsweg, der mit einer optischen Einrichtung
(15-17) versehen ist, auf eine photoelektrische
Einrichtung (13) und Umwandeln der erfaßten
Intensitätsunterschiede in der reflektierten Strahlung,
die durch die photoelektrische Einrichtung
absorbiert wird, in ein elektrisches Signal, das durch
die Intensitätsunterschiede moduliert wird,
- und Quantifizieren des modulierten Signals, wobei
die Quantifizierung die Anzahl der abgetasteten
Objekte (4.1, 4.2, ..., 4.n) darstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- die Strahlungsquelle (11), die optische Einrichtung
(15-17) und die photoelektrische Einrichtung (13)
stationär angebracht werden,
- die Objekte (4.1, 4.2, ..., 4.n) in den
Abtastbereich (α) gebracht werden,
- der Abtaststrahl mittels einer bewegbaren optischen
Einrichtung (19) bewegt wird,
- die reflektierte Strahlung (14) in dem
Strahlungs
weg (15-17) durch eine Blende (15) teilweise
abgeblockt wird, die mit einer Blendenöffnung (18)
versehen ist, die verglichen mit den transversalen
Abmessungen des Strahls (14) der reflektierten
Strahlung klein ist,
- lediglich der Teil der reflektierten Strahlung
(14), der die Blendenöffnung (18) durchläuft, auf
die photoelektrische Einrichtung (13) gerichtet
wird, und
- der Teil der reflektierten Strahlung auf lediglich
eine einzige photoelektrische Zelle (13) gerichtet
wird, die zu der photoelektrischen Einrichtung
gehört.
9. Ein Verfahren gemäß Anspruch 8, das dadurch
gekennzeichnet ist, daß
- die bewegbare optische Einrichtung (19) in dem
Strahlungsweg (15-17) der reflektierten Strahlung
(14) plaziert wird, und
- die reflektierte Strahlung (14), die durch die
photoelektrische Zelle absorbiert wird, die
photoelektrische Zelle (13) über die bewegbare optische
Einrichtung (19) erreicht.
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