ES2374514T3

ES2374514T3 - Sensor óptico.

Info

Publication number: ES2374514T3
Application number: ES09012302T
Authority: ES
Inventors: Dieter Klass; Jürgen-Ralf Weber; Horst Essig; Fabian Geiger
Original assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Current assignee: Leuze Electronic GmbH and Co KG
Priority date: 2009-09-29
Filing date: 2009-09-29
Publication date: 2012-02-17
Anticipated expiration: 2029-09-29
Also published as: EP2306145A1; EP2306145B1; ATE532030T1; US20120176592A1; WO2011038804A1; SE1250316A1

Abstract

Sensor óptico (1) con una unidad emisora que emite haces de luz (2), con un receptor (8) que presenta una disposición de elementos receptores en forma de matriz, en donde la proyección de los haces de luz (2) conforma una línea de luz (5) sobre una estructura del objeto a detectar, que se proyecta sobre el receptor (8), y con una unidad de evaluación en la cual mediante la evaluación de las señales de recepción de los elementos receptores, de acuerdo con el principio de triangulación, se puede determinar un perfil de distancia de la estructura del objeto, es decir, los valores de altura individuales z en relación con la posición x en el sentido longitudinal de la línea de luz (5), caracterizado porque en la unidad de evaluación se genera, al menos, una ventana de evaluación (12a) que en un sentido comprende una zona de localización que se extiende a lo largo de la línea de luz (5) en el sentido x, y en un segundo sentido comprende una zona de distancia en el sentido z, y en donde mediante la evaluación del número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación (12a), se genera una información de estado binaria.

Description

Sensor óptico

La presente invención hace referencia a un sensor óptico.

Los sensores ópticos de la clase en cuestión se aplican particularmente para la detección en paralelo de una pluralidad de objetos. Un ejemplo consiste en la detección de una cantidad de objetos transportados en una pluralidad de vías sobre una cinta transportadora. Para poder detectar dichos objetos simultáneamente, se emplean convencionalmente una cantidad de sensores ópticos correspondiente a la cantidad de vías de la cinta transportadora, con la cual se detecta respectivamente un objeto puntualmente, es decir, de manera localizada sobre una vía. Esta clase de sensores ópticos se pueden conformar como exploradores de puntos luminosos que presentan respectivamente un emisor, que emite un haz de luz con un perfil del haz esencialmente en forma de punto. Cada sensor resulta simple y económico de fabricar. Sin embargo, los costes se incrementan rápidamente cuando se requiere de una pluralidad de sensores individuales. Además, resulta una desventaja que en el caso de modificar la respectiva aplicación, todos los sensores individuales se deban ajustar y parametrizar nuevamente, hecho que requiere de un tiempo considerable.

En la patente EP 0 892 280 B1 se recomienda un sensor óptico que presenta una iluminación activa y una unidad receptora de luz en forma de un sistema CCD lineal o en forma de matriz. La unidad receptora de luz se divide en una pluralidad de zonas de recepción que corresponden respectivamente a una zona del objeto en una sección de monitorización. En cada zona de recepción se detectan diferencias de contraste para la identificación del objeto.

La patente US 7 375 826 B1 hace referencia a un sensor óptico de exploración que presenta unidades láser como emisores con los cuales se generan las líneas de luz. Al emisor se le asigna un sensor de imagen en la parte de recepción. Mediante el movimiento de exploración de la luz láser se exploran sucesivamente diferentes secciones. En dichas secciones se determinan valores de distancia y, de esta manera, perfiles de alturas de los objetos, mediante valores de intensidad que se detectan con una resolución que presenta un número predeterminado de bits.

La patente US 6 064 759 hace referencia a un dispositivo para la inspección de objetos que presenta una unidad láser como emisor, con la cual se genera una línea de luz. Como receptor se proporciona una cámara. Mediante el cálculo del centro geométrico, se calculan los respectivos puntos de incidencia de la línea de luz sobre la cámara, dentro de ventanas en el campo visual de la cámara, para obtener de esta manera un perfil tridimensional de la altura de un objeto.

La patente WO 2008/107892 A1 hace referencia a un sistema de sensores óptico para la determinación del contorno de una superficie de un objeto. Como unidad emisora se proporciona un sistema de diodos emisores de luz que generan una línea de luz, y como receptor se proporciona una cámara lineal. El objeto a detectar se desplaza sobre una cinta transportadora a través de la zona de detección del sistema de sensores, de manera que se detecta repetidas veces de manera sucesiva mediante las líneas de luz. Para la eliminación de las influencias perturbadoras, la unidad emisora se activa y se desactiva alternadamente, por lo cual se obtiene una sucesión alternada de franjas claras y oscuras que se interrumpe cuando se detecta un objeto.

La patente US 2005/0111009 A1 hace referencia a un sensor óptico lineal para la detección de los perfiles de la superficie de un objeto. Las posiciones de la superficie de la luz proyectada por una fuente de luz lineal sobre un receptor, que conforman una medida para la distancia del objeto, se calculan dentro de las ventanas mediante un método basado en el centro geométrico.

El objeto de la presente invención consiste en proporcionar un sensor óptico con una funcionalidad extendida.

Para resolver dicho objeto, se proporcionan las características de la reivindicación 1. En las reivindicaciones relacionadas se describen las formas de ejecución ventajosas y los perfeccionamientos convenientes de la presente invención.

El sensor óptico conforme a la presente invención comprende una unidad emisora que emite haces de luz, y un receptor que presenta una disposición de los elementos receptores en forma de matriz. La proyección de los haces de luz conforma una línea de luz sobre una estructura del objeto a detectar, que se proyecta sobre el receptor. En una unidad de evaluación se puede determinar un perfil de distancia de la estructura del objeto mediante la evaluación de las señales de recepción de los elementos receptores, de acuerdo con el principio de triangulación. En la unidad de evaluación se genera, al menos, una ventana de evaluación que en un sentido comprende una zona de localización que se extiende a lo largo de la línea de luz, y en un segundo sentido comprende una zona de distancia. Mediante la evaluación del número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación, se genera una información de estado binaria.

Con el sensor óptico conforme a la presente invención, se puede detectar una zona de monitorización amplia mediante la conformación lineal de los haces de luz emitidos por el emisor, en donde resulta ventajoso el hecho de que no se requieran piezas desplazadas para una desviación de los haces de luz. En lugar de ello, el emisor genera una línea de luz constante sobre la estructura de un objeto a inspeccionar. De esta manera, con el sensor óptico conforme a la presente invención se pueden detectar simultáneamente una pluralidad de objetos.

Mediante la medición de la distancia que se realiza de acuerdo con el principio de triangulación, se obtiene la información de la distancia del objeto a detectar. De esta manera, se pueden detectar objetos con una resolución espacial, en donde se puede obtener particularmente información del contorno de los objetos.

Mediante la determinación conforme a la presente invención de una o una pluralidad de ventanas de evaluación, en dichas ventanas se pueden detectar de manera controlada diferentes objetos o estructuras de objetos. Además, las ventanas de evaluación conforman diferentes secciones de la zona de monitorización, en donde cada ventaja de evaluación comprende además una zona de distancia definida. Mediante la especificación de dicha zona de distancia, la resolución espacial en la detección de objetos se puede predeterminar de manera controlada en la ventana de evaluación correspondiente, por lo cual se pueden detectar de manera controlada, por ejemplo, objetos antepuestos a estructuras de fondo.

Mediante el hecho de que se genera una información de estado binaria para cada ventana de evaluación, se obtiene una información para cada ventana de evaluación que se basa en si se identifica o no una estructura de objeto esperada o un objeto esperado. Por una parte, con dicha evaluación se realiza una detección de objetos segura y precisa. Por otra parte, al generar información de estado binaria a partir de una pluralidad de puntos de un objeto, se obtiene una reducción de datos de manera que la evaluación sólo requiere de tiempos de cálculo reducidos.

Resulta particularmente ventajoso que la evaluación de los puntos del objeto en una ventana de evaluación se limite a procesos de conteo que se pueden realizar de manera simple y rápida.

De manera particularmente ventajosa, la evaluación de los puntos del objeto se realizan dentro de una ventana de evaluación de manera tal que la información de estado binaria adopte un primer estado "1", en el caso que el número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación sea mayor que un número de activación, y que la información de estado binaria adopte un segundo estado "0" en el caso que el número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación sea menor que un número de desactivación.

El número de activación y el número de desactivación conforman parámetros que se pueden ajustar. Mediante la selección de dichos parámetros, se puede realizar de manera simple una adaptación específica para la aplicación de la evaluación de los puntos del objeto, dentro de una ventana de evaluación. De manera particularmente ventajosa, mediante una selección apropiada del número de activación y del número de desactivación, de manera que el número de activación sea mayor al número de desactivación, se puede generar una histéresis de conmutación cuando se realiza la conmutación entre los estados "0" y "1", mediante la cual se obtiene un comportamiento de conmutación seguro entre los estados.

De manera particularmente ventajosa, se pueden parametrizar el número de posiciones y los dimensionamientos de las ventanas de evaluación.

De esta manera, mediante una especificación de las ventanas de evaluación, el sensor óptico se puede adaptar a las diferentes aplicaciones de manera simple y rápida. Además, mediante un dimensionamiento apropiado de la ventana de evaluación, se puede predeterminar el número de puntos del objeto dentro de una ventana de evaluación. De esta manera, se obtiene un perfeccionamiento de la sensibilidad de detección, dado que el ajuste se realiza preferentemente de manera tal que se logre una tolerancia incrementada ante reflejos, oscurecimientos o errores de contraste. Dicha parametrización se realiza convenientemente en un modo de programación previo al funcionamiento del sensor óptico.

Resulta particularmente ventajoso incluso un ajuste de las posiciones de las ventanas de evaluación, particularmente en relación con una posición de referencia determinada, en lo posible de manera que también durante el funcionamiento se pueda realizar una adaptación de los parámetros del sensor óptico a las condiciones límites variables.

En el caso más simple, la información de estado binaria de las ventanas de evaluación conforman variables de salida.

Alternativamente, en la unidad de evaluación se pueden realizar combinaciones lógicas de información de estado binaria de ventanas de evaluación individuales para generar variables de salida.

En esta clase de generación de variables de salida, se puede obtener información detallada en relación con las estructuras complejas de los objetos. Además, resulta particularmente ventajoso que las diferentes estructuras individuales de los objetos se asignen a ventanas de evaluación individuales, en donde mediante la evaluación en las ventanas de evaluación individuales se obtiene de manera rápida y simple la información exacta en relación con las estructuras individuales. La información de la estructura completa se puede deducir de manera simple y rápida mediante las combinaciones lógicas de la información de estado binaria de las ventanas de evaluación.

La evaluación de los puntos del objeto dentro de una ventana de evaluación, se realiza en el caso más simple de manera que el número de puntos del objeto dentro de la ventana de evaluación se seleccione independientemente de sus posiciones relativas.

Alternativamente, dentro de una ventana de evaluación sólo se evalúan los puntos del objeto que se suceden entre sí para la determinación de los contornos del objeto. Mediante dicha restricción adicional en la evaluación dentro de una ventana de evaluación, se consideran de manera controlada, por lo tanto, sólo los contornos de los objetos.

En ambas variantes, en principio para cada medición realizada con el sensor óptico, es decir, para las captaciones de imagen en el receptor, se puede generar información de estado binaria para las ventanas de evaluación individuales y, de esta manera, se pueden generar las variables de salida correspondientes.

Alternativamente, para generar una información de estado binaria para una ventana de evaluación se utilizan una pluralidad de mediciones sucesivas entre sí.

Mediante la utilización de una pluralidad de mediciones para generar información de estado binaria y variables de salida, se reduce la frecuencia de conmutación del sensor óptico, es decir, que aumenta su tiempo de reacción. Sin embargo, de esta manera también se incrementa la seguridad de detección del sensor óptico.

En general, dentro de, al menos, una ventana de evaluación se pueden detectar fluctuaciones del valor de medición, y en relación con ello se puede generar un mensaje de error o un mensaje de advertencia.

Los mensajes de error y de advertencia generados de esta manera, indican cuando las variables de salida individuales del sensor óptico no presentan la fiabilidad requerida.

La evaluación para el sensor óptico se puede extender en principio de manera que no sólo se obtenga información en relación con la distancia, sino que también se obtenga información de los contrastes de los objetos. Para dicho fin, como información adicional se determinan valores de reflectancia para puntos individuales del objeto, mediante una evaluación de amplitudes de las señales de recepción de los elementos receptores.

Resulta particularmente ventajoso que la exposición ejecutada con el emisor, sólo se controle o se ajuste en relación con las señales de recepción de los elementos receptores, que se encuentran dentro de la o de las ventanas de evaluación.

De esta manera, la adaptación de la exposición se realiza de manera controlada sólo en relación con las secciones de imagen del sensor óptico seleccionadas por la ventana de evaluación, relevantes para la detección del objeto.

A continuación, la presente invención se explica mediante los dibujos. Muestran:

Figura 1: una representación esquemática de un ejemplo de ejecución del sensor óptico conforme a la presente invención.

Figura 2: una vista superior sobre el receptor del sensor óptico de acuerdo con la figura 1.

Figura 3: una primera variante de una definición de las ventanas de evaluación en una detección de objetos con el sensor óptico de acuerdo con la figura 1.

Figura 4: una segunda variante de una definición de las ventanas de evaluación en una detección de objetos con el sensor óptico de acuerdo con la figura 1.

Figura 5: definición de las ventanas de evaluación en la presente invención, de un recipiente con el sensor óptico de acuerdo con la figura 1.

La figura 1 muestra esquemáticamente un ejemplo de ejecución del sensor óptico 1 conforme a la presente invención. El sensor óptico 1 conforma un sensor de sección luminosa en el cual, de acuerdo con el principio de

triangulación, se realizan mediciones de la distancia, por lo cual en una zona de monitorización se puede realizar una detección del objeto sensible en relación con la posición.

El sensor óptico 1 presenta una unidad emisora que se compone de un emisor 3 que emite haces de luz 2, y una óptica de emisión 4 dispuesta a continuación del emisor. En el presente caso, el emisor 3 se compone de un láser, particularmente un diodo láser. El láser emite un rayo de luz conformado como un haz, con un perfil del haz aproximadamente de forma circular. La óptica de emisión 4 que se conforma como una óptica de expansión, se utiliza para la conformación de los haces de luz 2 conducidos en la zona de monitorización. Mediante la óptica de emisión 4, a partir del haz de luz se conforman haces de luz 2 con un perfil del haz lineal a lo largo de una línea recta, de manera que sobre la superficie de una estructura del objeto a detectar se genere una línea de luz 5.

Con la línea de luz 5 conformada de esta manera, se pueden detectar simultáneamente una pluralidad de objetos. En el ejemplo de ejecución de acuerdo con la figura 1, se observan cuatro objetos 6a - 6d que se encuentran dispuestos en vías separadas y que son transportados sobre una cinta transportadora 7. El sentido de transporte de la cinta transportadora 7 se extiende en el sentido y. Los objetos 6a - 6d se encuentran dispuestos en el sentido x uno al lado de otro distanciados entre sí. En correspondencia, la línea de luz 5 del sensor óptico 1 también se extiende en el sentido x de manera que los objetos 6a - 6d sean detectados simultáneamente por los haces de luz 2.

Además, el sensor óptico 1 presenta un receptor 8 con resolución espacial que presenta forma de matriz, es decir, que presenta una disposición de los elementos receptores distribuida en filas y columnas. Además, el receptor 8 está conformado preferentemente por un sistema CMOS o CCD. Además, al receptor 8 se le asigna una óptica de recepción 9, mediante la cual sus haces de luz 2 reflejados nuevamente por las estructuras del objeto, se proyectan sobre el receptor 8.

El receptor 8 se encuentra dispuesto distanciado del emisor 3. Además, el eje óptico A del receptor 8 se encuentra inclinado con un ángulo de inclinación en relación con el eje del haz de luz que se extiende en el sentido z. Además, en la figura 1 el sentido de las filas del receptor 8 se indica con el símbolo t, y el sentido de las columnas se indica con el símbolo s. El sentido de las filas t se extiende, al menos, aproximadamente en el sentido x.

El sensor óptico 1, cuyos componentes se encuentran integrados en una carcasa no representada, presenta además una unidad de evaluación no representada, que está conformada por un microprocesador o por un componente similar. La unidad de evaluación se utiliza, por una parte, para la activación del emisor 3 y, por otra parte, para la evaluación de las señales de recepción de los elementos receptores del receptor 8.

Con el sensor óptico 1 conformado de esta manera, se pueden determinar los perfiles de distancia de las estructuras de los objetos. Esto se observa en la figura 2, que muestra una vista superior sobre el receptor 8 del sensor óptico 1. La línea de luz 5 que se conduce sobre una estructura de un objeto, se conforma sobre el receptor 8 con una resolución espacial. Esto se representa en la figura 2 en forma de una línea de contorno 10 en correspondencia con la estructura del objeto en la figura 1, que se compone de los cuatro objetos 6a - 6d sobre la cinta transportadora 7. Además, las posiciones en el sentido de las columnas s definen los respectivos valores de altura. En la posición conocida del receptor 8 en relación con el emisor 3, la línea de contorno 10 se convierte en un perfil de distancia, es decir, en valores de altura individuales z en relación con la posición x en el sentido longitudinal de la línea de luz 5.

La figura 3 muestra esquemáticamente las secuencias discretas de valores de medición de líneas de altura determinadas de esta manera para los cuatro objetos 6a - 6d, es decir, los valores de medición 11a - 11d para los cuatro objetos 6a - 6d sobre la cinta transportadora 7. Los valores de medición que se encuentran entre ellos, provienen de la cinta transportadora 7. Para la ejemplificación, en el diagrama se marca además la zona detectada por los haces de luz 2 del sensor óptico 1.

Para la identificación selectiva de los objetos 6a - 6d sobre la cinta transportadora 7, en la unidad de evaluación del sensor óptico 1, como se representa en la figura 3, se definen cuatro ventanas de evaluación diferentes 12a - 12d. Las ventanas de evaluación 12a - 12d comprenden una zona de localización definida respectivamente en el sentido x, y una zona de distancia definida en el sentido z. Además, para cada objeto a detectar 6a - 6d se define una ventana de evaluación 12a - 12d, en donde su posición y dimensión se adaptan a la posición y a la dimensión del respectivo objeto a detectar 12a - 12d. En el presente caso, sobre la cinta transportadora 7 se transportan en cuatro vías siempre cuatro objetos 6a - 6d de aproximadamente las mismas dimensiones, uno al lado de otro distanciados entre sí. Dado que los objetos 6a - 6d son iluminados por los haces de luz 2 del emisor 3 desde la parte superior de manera inclinada, para ambos objetos dispuestos a la izquierda 6a, 6b se obtienen oscurecimientos tenues respectivamente en el margen izquierdo, y para ambos objetos dispuestos a la derecha 6c, 6d se obtienen oscurecimientos tenues respectivamente en el margen derecho. De esta manera, las distribuciones de los valores de medición 11a - 11d no resultan completamente idénticas. Sin embargo, los valores de medición esperados para la detección de los objetos individuales 6a - 6d concuerdan aproximadamente, de manera que para la detección de los cuatro objetos 6a - 6d se definen ventanas de evaluación conformadas de manera idéntica 12a - 12d, que se encuentran distanciadas entre sí de igual manera, como se representa en la figura 3.

Para la detección de un objeto 6a - 6d, en la ventana de evaluación asignada 12a - 12d se cuenta el número de puntos del objeto, es decir, el número de valores de medición 11 a - 11d que se incluyen en la ventana de evaluación 12a - 12d. Además, un punto de un objeto de esta clase es una señal de salida de un elemento receptor del receptor 8, que en relación con su valor de posición y su valor de distancia, mediante la conversión en las coordenadas z x, se encuentra dentro de la ventana de evaluación 12a - 12d. Dicho número se compara con un número de desactivación y un número de activación, por lo cual se genera una información de estado binaria. En el caso que el número de puntos del objeto sea superior al número de activación, la información de estado binaria adopta el estado "1", que en el presente caso corresponde al estado "objeto identificado". En el caso que el número de puntos del objeto sea inferior al número de desactivación, la información de estado binaria adopta el estado "0", que en el presente caso corresponde al estado "objeto no identificado". Convenientemente, una histéresis de conmutación se define mediante la selección de un número de activación mayor al número de desactivación. En el caso que la información de estado binaria se encuentre, por ejemplo, en el estado "1", dicha información no se conmuta al estado "0" justo después de que el número de puntos del objeto descienda por debajo del número de activación. Más bien, se requiere una reducción de la cifra del punto del objeto por debajo del número de desactivación. De manera correspondiente, esto vale para un cambio de estado inverso.

En la situación representada en la figura 3, en las cuatro ventanas de evaluación 12a - 12d se identifica un objeto 6a

-: 6d. La información de estado correspondiente se emite directamente como variables de salida a través de salidas o de interfaces de bus. Alternativamente, la información de estado binaria se puede combinar de manera lógica también con una o una pluralidad de variables de salida.

El sensor óptico 1 conforme a la presente invención se puede adaptar de manera simple y rápida a las condiciones de aplicación variables. En la figura 4 se representa una adaptación a una aplicación modificada de esta clase. En dicha aplicación, en lugar de cuatro objetos 6a - 6d ahora se transportan cinco objetos (que no se representan separadamente) en cinco vías dispuestas de manera adyacente sobre la cinta de transporte 7. Además, los objetos sobre la vía central pueden variar dentro de un rango de altura amplio, mientras que el objeto en la segunda vía de la izquierda presenta un ancho mayor en comparación con los demás objetos.

La adaptación a la aplicación modificada se realiza mediante una modificación de las posiciones y de las variables de las ventanas de evaluación 12a - 12e y eventualmente del respectivo número de activación y/o del número de desactivación para una ventana de evaluación 12a -12e. La figura 4 muestra las ventanas de evaluación modificadas 12a - 12e. En correspondencia con la tarea de medición modificada, es decir, la identificación de cinco objetos, se definen ahora cinco ventanas de evaluación 12a - 12e. En correspondencia con las diferentes dimensiones esperadas de los objetos en la vía central, la ventana de evaluación 12c se extiende a lo largo de una zona de distancia mayor Z. Dado que sobre la segunda vía se pueden encontrar dispuestos otros objetos, la ventana de evaluación asignada 12b presenta una extensión aumentada en el sentido x, de manera que se superponga con las ventanas de evaluación adyacentes 12a, c.

Como se observa en la figura 4, en las primeras tres vías y en la quinta vía se registran valores de medición de objetos. Sin embargo, los valores de medición correspondientes 11b, 11c para los objetos de la segunda y la tercera vía, se encuentran en su mayor parte fuera de la respectiva ventana de evaluación 12b, 12c, de manera que en dicha ventana de evaluación 12b, 12c se obtenga respectivamente un número de puntos del objeto inferior al número de desactivación. De esta manera, las ventanas de evaluación 12b, 12c así como la ventana de evaluación 12d, en donde no se ha registrado ningún punto de objeto, proporcionan la información de estado binaria "objeto no identificado". En comparación, para las ventanas de evaluación 12a, 12e se obtiene la información de estado binaria "objeto identificado".

La figura 5 muestra otro ejemplo de aplicación para el sensor óptico 1. En dicho caso, con el sensor óptico 1 se detecta un recipiente 13, así como eventualmente su contenido. Por consiguiente, se definen preferentemente las ventanas de evaluación 12.1 y 12.3, que se adaptan a los bordes superiores esperados del recipiente. Además, la ventana de evaluación 12.2 se define para el espacio interior del recipiente.

Un recipiente 13 se considera identificado cuando en ambas ventanas de evaluación 12.1 y 12.3 el número de puntos del objeto es respectivamente superior al número de activación, es decir, que cuando se cumple con la combinación lógica, la información de estado binaria de la ventana de evaluación 12.1, y también la información de estado binaria de la ventana de evaluación 12.3 se encuentra en el estado "1", es decir, "objeto identificado". A continuación se genera la variable de salida "recipiente identificado".

Además, se genera la variable de salida "recipiente lleno" cuando la información de estado binaria de la ventana de evaluación 12.2 se encuentra en el estado "1", es decir, "objeto identificado”.

De esta manera, la evaluación se puede mejorar aún más cuando en las secciones 14a, 14b interrumpidas por el recipiente 13, se definen otras ventanas de evaluación 12.4, 12.5.

A continuación, para una identificación del recipiente se requiere que respectivamente en una operación Y la información de estado binaria para la ventana de evaluación 12.1, 12.3 sea = "1", y la información de estado binaria para la ventana de evaluación 12.4, 12.5 sea = "0".

Además, la evaluación se puede ampliar mediante la introducción de una ventana de evaluación 12.6 para la comprobación de la base del recipiente. Dicha ventana de evaluación 12.6 se puede utilizar también para la evaluación de la presencia del recipiente 13, en donde mediante dicha ventana se puede comprobar si el recipiente 13 se encuentra vacío. Este es el caso cuando para la ventana de evaluación 12.6 la información de estado binaria es = "1".

Finalmente, con las ventanas de evaluación 12.7, 12.8 se puede comprobar si la base de apoyo sobre la cual se encuentra el recipiente 13, por ejemplo, una cinta transportadora 15, se encuentra en la posición deseada. Este es el caso cuando para las ventanas de evaluación 12.7, 12.8 se obtiene respectivamente la información de estado binaria = "1". En el caso que se modifique la altura de la base de apoyo, en las ventanas de evaluación 12.7, 12.8 no se encontrarán suficientes puntos del objeto, de manera que para las ventanas de evaluación 12.7, 12.8 se obtiene a continuación la información de estado binaria = "0". Si este fuera el caso, en el sensor óptico 1 se genera preferentemente una señal de control para el ajuste de las otras ventanas de evaluación 12.1 - 12.6 de manera que sus posiciones se ajusten a la altura modificada de la base de apoyo.

Lista de símbolos de referencia

(1): Sensor óptico

(2): Haces de luz

(3): Emisor

(4): Óptica de emisión

(5): Línea de luz (6a-6e) Objeto

(7): Cinta transportadora

(8): Receptor

(9): Óptica de recepción

(10): Línea de contorno (11a-11d) Valor de medición (12a-12e) Ventana de evaluación (12.1-12.8) Ventana de evaluación

(13): Recipiente (14a) Sección (14b) Sección

(15): Cinta transportadora

Claims

REIVINDICACIONES

1.

Sensor óptico (1) con una unidad emisora que emite haces de luz (2), con un receptor (8) que presenta una disposición de elementos receptores en forma de matriz, en donde la proyección de los haces de luz (2) conforma una línea de luz (5) sobre una estructura del objeto a detectar, que se proyecta sobre el receptor (8), y con una unidad de evaluación en la cual mediante la evaluación de las señales de recepción de los elementos receptores, de acuerdo con el principio de triangulación, se puede determinar un perfil de distancia de la estructura del objeto, es decir, los valores de altura individuales z en relación con la posición x en el sentido longitudinal de la línea de luz (5), caracterizado porque en la unidad de evaluación se genera, al menos, una ventana de evaluación (12a) que en un sentido comprende una zona de localización que se extiende a lo largo de la línea de luz (5) en el sentido x, y en un segundo sentido comprende una zona de distancia en el sentido z, y en donde mediante la evaluación del número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación (12a), se genera una información de estado binaria.
2.

Sensor óptico de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la información de estado binaria adopta un primer estado "1", en el caso que el número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación (12a - 12e) sea mayor que un número de activación, y en donde la información de estado binaria adopta un segundo estado "0", en el caso que el número de puntos del objeto que se incluyen en la ventana de evaluación (12a - 12e) sea menor que un número de desactivación.
3.

Sensor óptico de acuerdo con la reivindicación 2, en donde el número de activación y el número de desactivación conforman valores de parámetros que se pueden ajustar.
4.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en donde en la unidad de evaluación se generan una pluralidad de ventanas de evaluación (12a - 12d).
5.

Sensor óptico de acuerdo con la reivindicación 4, en donde las ventanas de evaluación (12a - 12e) adyacentes se superponen parcialmente o se encuentran dispuestas con una distancia entre sí.
6.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 5, en donde el número de posiciones y los dimensionamientos de las ventanas de evaluación (12a - 12e) se pueden parametrizar.
7.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 6, en donde las posiciones de las ventanas de evaluación (12a - 12e) se pueden ajustar.
8.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 4 a 7, en donde en la unidad de evaluación se pueden realizar combinaciones lógicas de información de estado binaria de ventanas de evaluación individuales (12a - 12e) para generar variables de salida.
9.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la información de estado binaria de las ventanas de evaluación (12a - 12e) conforman variables de salida.
10.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dentro de una ventana de evaluación (12a-12e) se evalúan puntos individuales del objeto.
11.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 9, en donde dentro de una ventana de evaluación (12a-12e) se evalúan puntos individuales del objeto.
12.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 10 u 11, en donde como información adicional se determinan valores de reflectancia para puntos individuales del objeto, mediante una evaluación de amplitudes de las señales de recepción de los elementos receptores.
13.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 12, en donde para generar una información de estado binaria para una ventana de evaluación (12a - 12e) se utilizan una pluralidad de mediciones sucesivas entre sí.
14.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 13, en donde dentro de, al menos, una ventana de evaluación (12a - 12e) se pueden detectar fluctuaciones del valor de medición, y en relación con ello se puede generar un mensaje de error o un mensaje de advertencia.
15.

Sensor óptico de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 14, en donde la exposición ejecutada con el emisor (3), sólo se controla o se ajusta en relación con las señales de recepción de los elementos receptores, que se encuentran dentro de la o de las ventanas de evaluación (12a - 12e).