SE462247B - Kodfoersedd behaallare - Google Patents

Description

462 247 10 15 20 25 30 35 2 på läsanordningen. En ytterligare nackdel med alla ovan nämnda förfaranden är den, att de utnyttjar en cirkelformig kod, vars giltighet kan kontrolleras enbart genom successi- va avläsningar av koden.

En främsta fördel med föreliggande uppfinning är den, att ingen relativ vridning mellan flaskan och läsanord- ningen eller ljuskällan erfordras, vilket således förenklar arbetssättet.

En annan fördel med föreliggande uppfinning är den, att avläsningar kan göras samtidigt i flera områden av flaskan i och för kontroll av giltigheten av kodavläsningen, vilket höjer noggrannheten i formidentifieringen.

Föreliggande uppfinning avser således glasbehållare med en i ett med behållaren formad kod, som medger automatisk identifiering av vilken av ett flertal formar som har framställt en särskild behållare. I den föredragna utförings- formen formas en serie koncentriska ringar i varje behålla- res botten under framställningen. Läget för dessa ringar på av en särskild form framställda flaskor skiljer sig från läget av ringar på flaskor, framställda av varje annan form, varigenom en kod för särskiljning av ursprungs- formen till särskilda flaskor åstadkommes. Närmare bestämt är koden bestämd genom närvaron eller frånvaron av ringar i möjliga ringlägen, i tvà intilliggande av vilka två ringar aldrig finns.

Efter framställning föres flaskorna över en avläsnings- station, där de kodade serierna av ringar läses. Detta åstadkommes genom att en ljuskälla fokuseras via en lins mot flaskans botten. Ljuset passerar genom ett filter, vilket bringar ljusets intensitet att variera linjärt med dess infallsvinkel på flaskans botten. Ljuset reflek- teras från flaskan via en andra lins och riktas mot en fotocellsljuscensor, vars utsignal är proportionell mot det mottagna ljusets intensitet. Allteftersom flaskan förflyttas förbi avsökningsstationen kommer infallsvinkeln och därmed intensiteten hos det från flaskan och genom linsen reflekterade ljuset att variera i beroende av huru- vida reflektionen sker från den relativt plana bottenytan W 10 15 20 25 30 35 462 247 3 hos flaskan eller fràn en framkant eller bakkant hos en ring.

Om reflektionen från den plana ytan användes som en refe- rensnivå, kommer det att visas, att ljusintensiteten kom- mer att antingen stiga över eller falla under den refe- rensnivån i beroende av flaskans rörelseriktning, när fram- kanten hos en ring påträffas. Intensiteten kommer då snabbt att falla under (eller stiga över) referensnivån, när bakkanten påträffas, samt återgå till referensnivån, när ringen har passerats. Genom att detektera takten för in- tensitetsändringen mellan fram- och bakkanterna hos ringar- na på flaskan âstadkommes en noggrann detektering av ring- placeringen trots felaktigheter i flaskans botten, såsom svaga ringar eller uppbuktningar nära centrum av flask- botten. Ringarnas läge bestämmer därmed en kod, vilken sedan avkodas elektroniskt för identifiering av ursprungsformen till varje behållare.

Uppfinningen skall beskrivas närmare i det följande. under hänvisning till medföljande ritningar. Fig l visar en glasbehållare med en i ett därmed formad, koncentrisk ringkod. Fig 2 är en sidovy av en kodläsningsanordning med en över densamma passerande glasbehållare. Fig 3 visar ljusbanor från en ljuskälla till en glasbehållares botten.

Fig 4 A-G visar banan för mot en fotocellsdetektor reflek- terat ljus, allteftersom glasbehållaren rör sig förbi kodläsningsanordningen. Fig 5 är en kurva över intensite- ten av det av fotocellsdetektorn mottagna ljuset, alltefter- som glasbehållaren rör sig förbi kodläsningsanordningen.

Fig 6 A-C visar olika möjliga lägen för fotocellsdetektorer relativt den formade, koncentriska ringkoden. Fig 7 visar en koncentrisk ringkod. Fig 8 är en sidovy av ringarna, vilka är formade i särskilda lägen i en glasbehållare.

Fig 9 är ett kretsschema över en elektronisk krets, använd för lagring av kodavläsningarna i ett minne. Fig 10 visar vågformerna för i olika punkter i kretsen i fig 9 uppträ- dande signaler. Fig ll visar stegen i avkodningsförloppet.

En i fig 1 visad, formframställd behållare 10, vilken i den föredragna utföringsformen är en glasflaska, innefat- tar en i ett med behållaren gjuten, koncentrisk ringkod 12, 10 15 20 25 30 35 k) P3 »ß- 4 vilken har ett flertal ringar 25, innefattande en yttre startring 27, vilka ringar är definierade genom allmänt avrundade utsprång. Såsom visat i fig 2 är behållaren 10 uppburen över en avläsningsstation 14 samt förflyttas relativt denna av en transportanordning 28, vilken inne- fattar en öppning 29 för medgivande av avläsningar från behâllarens 10 botten. När behållaren 10 förflyttas förbi avläsningsstationen 14, utlöser från den i ringkoden 12 ingående startringen 27 reflekterat ljus kodavläsnings- förloppet. Startringens 27 funktion kommer att förklaras i samband med diskussionen av avkodningsförloppet. Ljus från en ljuskälla 16, som i den föredragna utföringsformen är en glödlampa, passerar genom en lins 17, ett gradient- filter 18 samt projiceras på behâllarens 10 botten. Linsen 17 fokuserar ljus från ljuskällan 16 genom filtret 18 och på ett område 15 över en radie hos behâllarens 10 botten.

Gradientfiltret 18, som är i huvudsak rektangulärt till formen, är så konstruerat, att dess genomskinlighet grad- vis minskar i riktningen för dess tväraxel. I föreliggande utföringsform âstadkommes detta med en serie avsmalnande slitsar 19, men andra metoder skulle också kunna utnyttjas.

Slitsarna 19 är så dimensionerade, att från filtret 18 utgående ljus är dämpat linjärt längs dess tväraxel. Filt- ret 18 är så beläget, att intensiteten hos ljuset, som träffar någon särskild punkt i området på behâllarens 10 botten, är en funktion av infallsvinkeln. En av ett hölje 22 uppburen lins 21 fokuserar från behâllarens 10 botten reflekterat ljus på ett fotocellsdetektororgan 20, vars utsignal är proportionell mot intensiteten hos det mottag- na ljuset. Fotocellsorganet 20 mottager reflekterat ljus från ett ställe på behållaren 10 i motsvarighet till en särskild, fast referenspunkt 24 på ett plan, som allmänt är bestämt av behâllarens 10 botten. I den föredragna utföringsformen av uppfinningen bildar ett flertal foto- cellsdetektorer 23 a-h fotocellsdetektororganet 20, varvid varje detektor 23 a-h har en motsvarande referenspunkt, från vilken den mottager reflekterat ljus. För tydlighets skull diskuteras arbetssättet för enbart en av fotocells- detektorerna 23 a-h. När behållaren 10 passerar referens- punkten 24, kommer av fotocellsdetektorn 23-a mottaget ljus 10 15 20 25 30 35 462 247 5 att variera till intensiteten i beroende av infallsvinkeln för det från filtret 18 utgående ljuset. Eftersom infalls- vinkeln varierar, när en ring 25 påträffas, kommer likale- des intensiteten av det ljus som träffar fotocellsdetektorn 23-a att variera närhelst en ring 25 passerar referens- punkten 24. Utsignalen från fotocellsdetektorn 23-a är därmed en funktion av placeringen av ringar 25 på behålla- rens 10 botten.

För att medge kontroll av giltigheten av en särskild avläsning av ringkoden 12 göres tre åtskilda reflektions- avläsningar från behållarens 10 botten och dessa jämföras sedan genom användning av majoritetslogik, som skall diskuteras i samband med fig ll. I den föredragna utfö- ringsformen av uppfinningen är tre ljuskällor 16, ”e lin- ser 17, tre filter 18 och tre grupper av fotocell;retekto- rer 23 a-h anordnade för utförande av reflektionsavläs- ningar från tre distinkta radiella områden 15 över ring- koden 12.

I fig 3, vartill nu hänvisas, är ljusbanan från filtret 18 till det radiella området 15 på behållaren 10 visat. Ljusstrålar 26 a-f visar att i varje punkt längs det radiella området 15 ljus mottages från samtliga punk- ter utmed filtrets 18 längd. Utgångspunkten för ljuset, som reflekteras till fotocellsdetektororganet 20 från någon punkt, kommer att bero på infallsvinkeln på behålla- rens 10 botten.

I fig 4 A-G och 5 visas intensitetsändringen hos ljuset, vilket reflekteras mot fotocellsdetektorn 23-a från referenspunkten 24, när behållaren 10 rör sig förbi avläsningsstationen 14. I fig 4A befinner sig en plan del av behållarens 10 botten i ett mot referenspunkten 24 svarande läge (dvs ingen ring). Från denna punkt reflekte- rat ljus synes ha utgått från en relativt dämpad del av filtret 18. Intensiteten hos det från denna punkt reflekte- rade ljuset användes som en referens eller nollnivå. Allt- eftersom behållaren rör sig förbi referenspunkten 24 på- träffas en ring 25. När ringens 25 framkant passerar refe- renspunkten 24, reflekteras inget ljus till linsen 21. 462 10 l5 20 25 30 35 247 6 Det enda ljus som i denna punkt reflekteras mot linsen 21 skulle vara omgivningsljuset, såsom visat i fig 4B. När referenspunkten 24 motsvarar toppen på ringen 25 (fig 4C), är reflektionsvinkeln densamma som från det plana området, i vilket ingen ring finns. När ringens 25 bakkant rör sig förbi referenspunkten 24, reflekteras emellertid ljus från allt ljusstarkare delar av filtret 18, såsom visas i fig 4D och 4E. Reflektionsvinkeln och därmed ljusintensiteten avtar sedan gradvis till dess att referenspunkten 24 åter motsvarar en del av behållaren 10, i vilken del ingen ring 25 finns (fig 4F och 4G). det reflekterade ljuset, sig förbi avläsningsstationen, är visad i fig 5, där punk- En kurva över intensiteten hos allteftersom behållaren 10 rör ter A-G motsvarar behållarens läge i fig 4 A-G.

Med hänvisning till fig 6 A-C innefattar det för av- läsning i vart och ett av de tre radiella områdena 15 använda fotocellsorganet 20 åtta fotocellsdetektorer 23 a-h, vilka är anordnade utmed en till en radie för ring- koden 12 motsvarande linje, när ringkoden är centrerad över avläsningsstationen 14. I den fördragna utförings- formen av uppfinningen är en grupp av fotocellsdetektorer 23 ringkodens 12 centrum, fotocellsdetektorer 23 a-h är belägna i 30° vinkel rela- tivt rörelselinjen för ringkodens 12 centrum. Denna vin- kels storlek är ej kritisk men bör vara tillräckligt stor' a-h belägna i överensstämmelse med rörelselinjen för medan de andra två grupperna av för erhållande av avläsningar i relativt distinkta områden av ringkoden 12. Ett flertal fotocellsdetektorer 23 ut- nyttjas, av vilka var och en reagerar för reflektioner från enbart en liten del av en radie till ringkoden 12 (dvs rens var och en har sin egen referenspunkt 24) på behålla- l0 botten för medgivande av att avläsningar göres från radier, som är skilda från rörelselinjen för ring- kodens 12 centrum. En användning av enbart en detektor skulle kräva en placering relativt nära rörelselinjen för ringkodens 12 centrum, liksom en placering väl förskjutet från den linjen skulle resultera i oförmåga att avläsa kodens 12 inre ringar under det att behållaren 10 passera- 10 15 20 25 30 35 462 247 7 de avläsningsstationen 14, såsom visat i fig 6B. En tät placering skulle emellertid resultera i att avläsningar göres i områden av ringkoden 12, vilka befinner sig rela- tivt nära varandra, såsom visat i fig 6C. Genom utnyttjan- de av ett flertal fotocellsdetektorer 23 kan varje ring 25 avläsas samtidigt som relativt distinkta områden av ringkoden 12 kan läsas. Varje fotocell 23 a-h reagerar för reflektioner över en liten del av ringkodens 12 radie.

Dessa avläsningar kombineras senare för erhållande av en avläsning av hela ringkoden 12, såsom kommer att diskuteras i samband med fig 10.

Med hänvisning till fig 7 är startringen 27 den ytters- ta ringen 25 i ringkoden 12 och är formad i ett och samma läge i botten på varje behållare 10. Ringkoden 12 är be- stämd genom närvaron eller frånvaron av en ring 25 inom vart och ett av ett särskilt antal möjliga ringlägen 30.

Närvaron av en ring 25 i ett möjligt läge 30 definierar den binära biten l, medan frånvaron av en ring 25 i ett möjligt läge 30 definierar den binära biten 0. Olika kom- binationer av ringar 25 definierar därmed olika binära kodtal, vilka kan användas för identifiering av ursprungs- formen till vilken som helst behållare 10. Det inses, att det ej är nödvändigt att utnyttja en binär kod samt att många olika kodformer (exempelvis oktal) skulle kunna utnyttjas.

Det antal ringar 26 som kan formas i en behållare är relativt lågt, vilket på motsvarande sätt begränsar antalet möjliga kodade ringkombinationer. För att maximera antalet kombinationer höjes antalet möjliga ringlägen 30, men koden är så definierad, att det aldrig kommer att finnas ringar 25 i två intilliggande, möjliga ringlägen 30. Med hänvis- ning till fig 8 skulle en sänka 32 mellan ringar 25 i två möjliga ringlägen 30 med ett enda mellanliggande ring- läge omfatta tillräckligt av ett relativt plant område för att definiera en binär 0, motsvarande frånvaron av en ring 25 i det särskilda, möjliga ringläget 30. Den fysiska be- gränsningen, att inga ringar 25 kan finnas i två intill- liggande, möjliga ringlägen 30, är åskådliggjord medelst 46 10 15 20 25 30 35 Û ¿. f) z. 47 8 en streckad linje 33, vilken representerar det läge som en ring 25 skulle upptaga i ett intilliggande, möjligt ring- läge 30. I detta fall skulle ringarna 25 ej kunna vara full- ständigt formade och det skulle ej vara möjligt att erhålla en giltig kodavläsning.

För att åskådliggöra användningen av den just beskrivna koden skulle en behållare 10, som är tillräckligt stor för att medge formning av sex ringar 25, ha 26 eller sextiofyra möjliga kombinationer, om sex möjliga ringlägen 30 användes.

Genom användning av elva möjliga ringlägen 30 utan möjlig- het till två ringar 25 i intilliggande, möjliga lägen 30 ökas emellertid antalet kombinationer till tvåhundratrettio- två. Eftersom så många kombinationer vanligen ej erfordras, kan den på en särskild behållare 10 formade koden begränsas till särskilda kombinationer av ringar 25 och varje avläs- ning kontrolleras mot denna begränsning för höjning av noggrannheten i kodavläsningarna. I den föredragna utförings- formen av uppfinningen, varvid en behållare lO med elva möjliga ringlägen 30 utnyttjas, användes en dubbel inskränk- ning. Den första inskränkningen innebär att det alltid skall finnas exakt tre ringar 25 i koden utöver startringen 27. För det andra skall antingen en eller två av dessa ringar 25 vara belägna inom de tre innersta, möjliga ring- lägena 30. Fortfarande skall två ringar 25 aldrig vara belägna i intilliggande ringlägen 30. Antalet möjliga kombinationer med dessa begränsningar reduceras till sextio- fyra, vilket allmänt är så många som behövs. Inskränkning- arna tjänar till att förhindra registreringen av felaktiga avläsningar av en kod, exempelvis förorsakade genom form- ning av defekter eller variationer från planhet i behålla- rens lO botten. En formningsdefekt skulle exempelvis kunna avläsas som en extra ring 25, men avläsningen skulle till- bakavisas som ogiltig, eftersom fyra ringar 25 skulle av- läsas i stället för tre i detta fall.

Kodavläsningsförloppet enligt uppfinningen skall be- skrivas under hänvisning till fig 9 och 10. Alla beskrivna vippor är av D-typ, vars utsignal övergår till noll, när en âterställningssignal mottages, samt släpper fram signa- 10 15 20 25 30 35 462 247 9 len på dataingången till utgången, när en klocksignalskant uppträder. Inledningsvis när en behållare 10 kommer i när- heten av avläsningsstationen 14 detekterar en sensor 40 behållarens 10 närvaro och alstrar en signal S, som matas till klockingângen till en vippa 42. En dataingången till- förd signal med hög nivå släppes då fram till vippans 42 utgång och matas in till dataingången till en vippa 44.

Utgången Ql från vippan 44 får hög nivå, när kanten av en klocksignal CK, såsom visad i fig 10, från signalgeneratorn 46 mottages på klockingângen. Denna utsignal sändes till dataingången till en vippa 48. Signalen på vippans 48 ut- gång Q2 (visad i fig 10) får hög nivå, när en signal från en axelkodare 50, vilken avger pulser SE (också visade i fig 10) i motsvarighet till behållarens rörelse en förut- bestämd sträcka, mottages på dess klockingång. I före- liggande utföringsform av uppfinningen motsvarar axelkodar- pulsen SE en rörelse av behållaren 10 pâ 0,10 mm. Signalen på vippans 42 utgång Q2 matas sedan till dataingången till en vippa 52, vars utgång Q3 får hög nivå, när kanten av en klockpuls CK uppträder på vippans 52 klockingång. Signa- len med hög nivå på utgången Q3 bringar en räknare 54 att koppla om från laddningstillståndet, i vilket den tidigare hade laddats för återspegling av ett tal, som är lika med antalet celler som skall avläsas, till ett räknetillstånd.

Räknetakten för räknaren 54, som räknar från det förladdade talet ned till noll, styres av klockpulsen CK. Räknaren 54 användes som en celladress för att släppa fram signalerna från de tjugofyra fotocellerna genom en multiplexer 56.

I den föredragna utföringsformen stegar räknaren 54 tjugo- fyra gånger inom tiden för varje axelkodarpuls, vilket gör det möjligt att släppa fram en avläsning från var och en av fotocellsdetektorerna 23 genom multiplexern 56, såsom visat vid CTl i fig 10. Utsignalen från multiplexern 56 matas till en analog-digitalomvandlare 58, vilken om- vandlar en signals amplitud till ett binärt tal om åtta bitar, vilket möjliggör en representation av ett amplitud- område från noll till tvåhundrafemtiofem. Omvandlarens 58 utsignal matas sedan till ett minne 60. För varje räknetal 462 247 10 15 20 25 30 35 10 i räknaren 54 placeras således ett binärt tal om åtta bitar, vilket representerar amplituden för en av de tjugo- fyra fotocellsdetektorerna 23, i minnet 60. När räknarens 54 räknetal når noll, sändes en signal för återställning av vippan 48. Eftersom signalen på utgången Q2 då kommer att växla till låg nivå, kommer signalen på utgången Q3 likaledes att koppla om, varigenom räknaren 54 inställes i laddningsmoden. Sekvensen kommer åter att börja, när den nästa pulsen från axelkodaren 50 mottages. För varje puls från axelkodaren 50 lagras således ett amplitudvärde om åtta bitar från var och en av de tjugofyra fotocellerna 23 i minnet 60.

Utsignalen från vippan 44 användes också för att styra en räknare 62, vilken räknar det totala antal värden som skall hämtas från en behållare 10. Om det exempelvis är önskvärt att avläsningar tages under en period,~som nntsnuar 10 mm av behållarens 10 rörelse, kommer etthundra avläs- ningar att göras av var och en av de tjugofyra fotocellerna 23, eftersom en avläsning göres för var tiondels millimeter av behållarens 10 rörelse. Räknaren 62 behöver därmed räkna till tvåtusenfyrahundra för att täcka alla avläsningar, vilka göres av de tjugofyra fotocellerna 23. När signalen på utgången Ql kopplar om från låg till hög nivå, vilket anger behållarens 10 närvaro, kommer räknaren 62, som var förinställd på ett tal, vilket är lika med det antal räkne- steg som skall utföras, att koppla om till räknemoden från laddningsmoden och börja räkna nedåt. Räkningen styres av klocksignalen CK, vilken passerar via en OCH-grind 64 enbart när en signal med hög nivå förefinns på utgången Q3, angivande förekomsten av en axelavkodarsignal SE. Varje axelavkodarpuls låter räknaren 62 räkna nedåt tjugofyra steg, såsom visat vid CT2 i fig 10. När räknaren 62 når värdet noll, har samtliga data för en behållaravläsning lagrats i minnet 60. En signal från räknaren 62 återställer då vippan 42, som i sin tur bringar räknaren 62 att koppla om till det låga tillståndet. Räknaren 62 laddas då till 2400 och avvaktar ännu en behållarsensorsignal S, som kommer att utlösa ännu ett kodavläsningsförlopp. 10 15 20 25 30 35 462 247 ll Med hänvisning till fig ll är en dator 80 programme- rad att analysera den i minnet 60 lagrade informationen för bestämning av en behållares 10 ursprungsform. Först analyseras avläsningar från de tre yttre fotocellerna 23-h för bestämning av startringens 27 läge, såsom visat med ett block 62. Avkänningen av startringen 27 åstadkommes genom observation av amplituden för avläsningar från de yttre fotocellerna 23-h under en tidsperiod samt bestäm- ning av amplitudens lutning. Om lutningen överstiger en förutbestämd nivå, antages en startring 27 vara förefint- lig. Startringens 27 läge markerar den tidpunkt, vid vil- ken avläsningar från återstoden av fotocellerna 23 a-h göres. Om exempelvis en startring 27 fanns i det läge som motsvarar det i minnet 60 lagrade, tionde värdet, så skulle värden från de återstående fotocellerna 23 a-h analyseras i ett kring det tionde värdet centrerat område. På detta sätt analyseras avläsningar från fotocellerna enbart om de motsvarar det korrekta läget för behållaren 10. Denna funktion utföres separat för var och en av de tre grupper- na om åtta fotoceller 23 a-h.

Efter det att startringens 27 läge har bestämts av- kodar datorn den i minnet 60 lagrade informationen, såsom visat med block 64 och 65. Ringarnas 25 läge fastställes på samma sätt som för startringen 27, dvs om lutningen för amplituden i ett möjligt ringläge 30 överstiger en förutbestämd nivå antages en ring 25 förefinnas i det läget.

När väl ringarnas 25 läge har fastställts, kan den av ringarnas 25 placering representerade binära koden avkodas till decimal form. Vid avkodningsförloppet kan behållarens 10 rörelseriktning förbi avläsningsstationen 14 kompenseras genom att datorn instrueras om ordningen, i vilken värdena från var och en av fotocellerna 23 a-h skall analyseras, samt om huruvida en positiv eller negativ lutning skall observeras, såsom visat medelst ett block 66.

Efter avkodningen göres en giltighets kontroll 68 av var och en av de tre kodavläsningarna, såsom beskrivet i samband med fig 7. Om giltighetskontrollen ej är uppfylld, dvs det fanns ej totalt tre ringar 25 och inte en eller 247 12 två ringar 25 i de tre innersta ringlägena 30, så tillbaka- visas den särskilda avläsningen såsom ogiltig. De åter- stående, giltiga avläsningarna jämföres sedan av en majori- tetslogik 70 och en kodutläsning 72, som identifierar be- hållarens 10 ursprungsform, lämnas, vilken utläsning mot- svarar en majoritet av de giltiga avläsningarna 1\

Claims (3)

10 462 247 13 PATENTKRAV

1. Glasbehållare med en i ett med behållaren formad kod, av koncentriska ringar och är bestämd genom närvaron k ä n n e t e c k n a d därav, att koden består eller frånvaron av ringar i möjliga ringlägen, i två intilliggande av vilka två ringar aldrig finns.

2. Glasbehàllare enligt patentkravet 1, t e c k n a d därav, att antalet ringar i den är det- k ä n n e - samma oberoende av ursprungsformen.

3. Glasbehållare enligt patentkravet l eller 2, k ä n - n e t e c k n a d därav, att ett bestämt antal ringar finns inom en bestämd grupp möjliga ringlägen oberoende av ursprungsformen.