[发明专利]用于检查物流式行进物品的检查机和检查方法

说明书

根据本发明涉及在传送平面(3)上以物流(F)形式行进的单件物品(2)的自动检查机，其具有待检查物流(F)在其之下通过的至少一个照射站(4)和至少一个检测站(4')，照射站(4)具有检查用辐射(R)的施加和聚焦装置(6)，以限定横向聚焦照射区域(ZEF)，检测站(4')一方面具有限定横向带状的检测区域(ZD)的具有一尺寸(L)的装置(9)，另一方面具有扫描所述区域(ZD)、收集并传输像素(10)中含有的信号的装置(9，11)。自动检查机(1)的特征在于，聚焦照射区域(ZEF)在整个检查宽度(L)上包含在检测区域(ZD)中。

技术领域

本发明涉及用于自动表征和可选地分类、分拣、评估或识别呈单独和分开元件形式的物流式行进的物品或物件或者其部分、或在传送平面上行进的整体式制品的领域。非破坏性表征通过经受相应入射辐射的物品、物件或者制品所反射的光辐射分析实现。这种所谓“光学分拣”的技术的一种有利的但非限制性的应用是家用、集体用或者工业用垃圾、特别是家用可循环使用的包装品的分拣。

在此背景下，本发明提出一种用于进行自动表征的改进型检查机和检查方法。

背景技术

光学分拣机和光学分拣方法的许多实施例是已知的，已经商品化和使用。

首先涉及到入射辐射或者所用检查的性质，应当指出，所考虑的和实施的技术基于发射非相干宽谱辐射。因此，现有技术中考虑的机器和系统全都使用钨-卤素型热光源，更简单的说，称为“卤素”热光源，而不是激光或者电致发光二极管。卤素具有可控光谱成分，这种成分仅取决于色温，其光谱良好覆盖了光学分拣的主要范围：从400纳米到2500纳米。其他系统，特别是激光系统，允许极好地控制照射几何形状，但是，其造价比较高，控制起来比较复杂，因而很少将其作为用于光学分拣的方案。

在光学分拣机中，检测和照射机构通常距待分拣物流较远距离，所述距离从300毫米到2000毫米。实际上，经验表明，如果想要避免阻塞危险(物品卡塞在机器中，导致发出阻塞警报且停止分拣)，300毫米是待分拣垃圾流通道的必需高度。对于大尺寸(直至2000毫米)来说，其相应于用单一装置扫描大宽度传送装置的必要性。

因此，光学平衡概念很重要，以确保良好信噪比，从而确保良好实时检测。

为了提高平衡性，一种显而易见的解决方案可在于最大限度地提高有效用于检测的发出光子(这可称为“光子功效”)的比例。

为此，检测区域与照射区域重合看来是最佳方案：从照射线截获的所有光子由传感器收集和利用，传感器本身在其整个表面上都使用。

但是，大部分已知系统不接近这种重合，特别是因为鉴于尤其是使用、制造允差，其实际应用很困难。

已知光学分拣机的传统结构采用漫射照射源，这种照射源与检测平面具有很大的角度。其广为使用，因为其易于实施，对于照射物品具有良好的朝向变化性，这很有利。

但是，要能分析具有一定厚度的物品，其遇到场深度问题。因此，不仅需要照射传送带处的检测线，而且还需要照射位于检测平面中和传送带上方的所有检测线。这意味着在每个高度，照射区域的一小部分处于传感器场中。

为确保光子功效，如专利申请WO2013/115650Al中所述的活动照射看来更为有利，因为在这种情况下，照射可变向、活动以及与检测同轴。这种安装布置在原理上确保良好节约能量，因为在分析中仅随时照射像素附近。

但是，在这种已知的安装布置中，照射同样超过范围。由单一透镜聚焦并由多棱镜反射的两个灯的光束，在传送带处提供直径接近8厘米、比像素大得多的光点。此外，同轴活动照射具有限制其优点的主要缺陷：在透明物品如塑料瓶或袋上，非常少的信号会相对照射方向以180°返回，这完全会影响到检测质量。

更一般来说，基于非相干源例如卤素灯的任何活动照射式安装布置很难使光线集中到小区域上，从而难以提高光学平衡性。