用於檢驗設備的照明裝置的製作方法

2023-06-14 21:10:01

專利名稱：用於檢驗設備的照明裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於檢驗設備的照明裝置以及一種用於控制這樣的照明裝置的 方法。
背景技術：
所提到的檢驗設備例如是用於片狀物品(Blattgut)諸如特別是紙幣、支票、證 件、股票/有價票據或其它文件的自動的分類器、檢驗和/或計數設備。此外，涉及一般可 以用來檢驗物品的特定特徵的存在或缺失的檢驗設備。以下的描述示例性地對於最初提到 的用於片狀物品的檢驗設備。為了在這樣的裝置內例如檢驗片狀物品的種類、真實性、有效性或損壞，除了別的 之外通常採用光學的傳感器裝置。在傳感器裝置中利用特殊的光源照明片狀物品並且由相 應的傳感器測量並分析由片狀物品反射的或者透射通過片狀物品的光。對於光譜學檢查， 在此需要特定的波長和儘可能高的輻射功率。在EP0762174A2中描述了用於照明片狀物品的裝置。在此，照明裝置主要 由多個具有橢圓形底面的圓柱形鏡的鏡片段組成，這些鏡片段分別具有兩個焦點線 (Fokuslinien)。這樣布置鏡片段，使得所有鏡片段的第一以及第二焦點線分別疊合於第一 以及第二焦點線。在第一共同焦點線中布置一個由一系列發光二極體組成的光源。由發光 二極體發出的光通過在鏡片段上的反射聚焦於位於第二共同焦點線中的片狀物品上並且 因此產生具有相對高的照明強度的對片狀物品的線形的照明。然而，在此開銷相對高並且 結構敏感。通過使用發光二極體作為光源，限制了輻射功率。然而，為了提高在傳感器裝置中的探測靈敏性，需要更高的輻射功率。例如通過採 用在可見(400至700nm)和紅外(700至1400nm)或紫外(300至400nm)範圍中的加強的 光源、特別是雷射源，這點是可能的。在此，特別可以使用雷射類別3b和4的雷射二極體、 Nd:YAG雷射器、或具有連續的或脈衝的輻射(Abstrahlung)的其它固體雷射器。然而在 採用雷射器的情況下，由於高的輻射功率和輻射的光的良好的可聚焦性，對於設備的操作 者或維護人員的眼睛產生相對大的危險。對於常規的雷射照明，由此眼睛保護的安全性規 定導致嚴格的功率限制，該功率限制或者僅允許非常低的雷射功率(這恰好與採用目的相 反)或者要求全面的安全性措施。確保對工人的保護的一種可能性在於，封閉的設備的門具有中斷開關，當門被打 開時，該中斷開關導致關斷雷射。然而特別是在提到的片狀物品處理裝置中通常需要，在門 打開時進行維護工作。例如在以下情況下就是這樣當調整片狀物品的傳輸路段時或者必 須查找在傳輸路段內的位置時，或者必須清理傳感器裝置或其部件時，因為由於對片狀物 品的處理會使得其變髒。然而該維護工作可能是非常困難的，因為通過自動斷開在傳感器 裝置中的雷射源會改變在正常運行期間呈現的特性。例如在這樣的情況下對於維護人員來 說只能非常困難地識別，例如傳感器裝置或其部件髒了並且必須清理。

發明內容
本發明要解決的技術問題是，提供一種用於檢驗設備的照明裝置和一種用於其控 制的方法，儘管採用加強的照明、特別是雷射源，該裝置卻還是能夠確保對操作人員或維護 人員的眼睛保護，而在維護情況下還呈現最大程度上相應於在正常運行期間的特性的特 性。本發明通過一種按照獨立權利要求的用於檢驗設備的照明裝置以及一種用於其 控制的方法解決上述技術問題。在從屬權利要求中給出本發明的具有優勢的實施方式。在此，本發明從用於檢驗設備的照明裝置以及用於其控制的方法出發，該設備具 有一個包含至少一個光源的傳感器裝置，其中，該至少一個光源輻射具有高的輻射功率的 光，該光對於操作人員或維護人員的眼睛是危險的，其中，監視包含至少一個光源並且防止 光源的光逸出的外殼是否是打開的，其中，如果在監視中確定了外殼的打開，該打開使得光 源的光可能逸出，則斷開具有高的輻射功率的至少一個光源。在此，可以同時或稍後接通具 有對操作人員或維護人員的眼睛沒有危險的輻射功率的照明裝置。本發明特別具有如下優點在任何時刻都保證對操作人員或維護人員的眼睛的保 護。通過照明裝置就是在維護情況下也能確保，在維護情況期間呈現的特性最大程度上相 應於在正常運行期間呈現的特性。由此減輕了操作人員或維護人員進行必須的工作。


以下藉助附圖結合實施例詳細解釋本發明。以下對概念「雷射」的使用理解為，涵 蓋所有如下的光源，這些光源由於其輻射功率而被歸入雷射保護條例下，或者具有由此危 害檢驗設備的操作人員或維護人員的眼睛的高的光功率。在附圖中，圖1示出了具有至少一個照明裝置的用於片狀物品的檢驗設備的示意圖，並且圖2示出了用於檢驗設備的照明裝置的實施方式。
具體實施例方式圖1示出了用於檢驗紙幣、特別是檢驗紙幣的真實性的設備10的原理性結構的示 意圖。用於檢驗紙幣的設備10被構造為紙幣處理機，並且具有用於輸入待處理的紙幣 21的輸入箱20，分揀器22在輸入箱14中抓取。分揀器22分別抓取一個待處理的紙幣21 並且將該單個紙幣遞送到傳送系統23，傳送系統將單個的紙幣傳送通過傳感器裝置30。在傳感器裝置30中例如具有不同的傳感器31、32、33，其能夠檢驗紙幣的不同特 性。因此例如可以具有第一傳感器31，其採集由紙幣的第一面反射的光，第二傳感器32，其 採集由紙幣的第二面反射的光，和第三傳感器33，其採集通過紙幣透射的光。傳感器31、 32、33為檢驗紙幣進行測量，在該測量中它們採集每個單個的紙幣的特性，並且產生相應的 數據。此外，傳感器31、32、33可以以特定的解析度例如按行地以像素形式掃描紙幣。傳感 器31、32、33中的每一個在此可以包含至少一個光源，其為了檢驗紙幣產生特定波長或特 定的波長範圍的光。光源例如可以是雷射源。在結合圖1描述的檢驗設備中例如在第一傳 感器31中至少包含一個光源，用於各個待檢驗的紙幣的面向第一傳感器31的第一面的照明。同樣，例如在第二傳感器32中包含至少一個光源，用於各個待檢驗的紙幣的面向第二 傳感器32的第二面的照明。在第三傳感器33中可以棄用光源，因為第三傳感器33採集通 過各個待檢驗的紙幣透射的光。在本例中，該光來自於與第三傳感器33相對的第二傳感器 32的光源。從每個紙幣的所採集的像素中，可以由傳感器31、32、33和/或控制裝置35形成 數據，其代表了各個紙幣的表面上的每個位置。數據的產生例如可以對於紙幣的一面進行， 即，對於紙幣的一個表面，同樣可以採集兩個表面並且提供相應的數據。優選地，分別全部 地採集紙幣的面或表面並且對於全部的面或表面產生相應的數據。從傳感器31、32、33的數據中由控制裝置35導出對於檢驗紙幣是重要的特性。該 特性表徵了紙幣的狀態，例如髒汙、斑點、柔軟性、裂紋、粘條、摺角和/或孔洞的存在，和/ 或紙幣組成部分的缺失，紙幣的種類，例如貨幣、面額、第幾套等，並且特別是紙幣的真實 性。各個特性例如可以從傳感器31、32、33的一個或多個的數據中導出。在控制裝置35中處理傳感器31、32、33的數據並且與存儲於控制裝置35中的參 考數據比較，然後控制裝置35確定紙幣的狀態，特別是紙幣是否是真的。根據由控制裝置35進行的對各個紙幣的檢驗，控制在傳輸系統23中設置的轉轍 器24、26，例如將真的紙幣置於第一輸出箱25中，相反將假幣和/或疑似假幣的紙幣置於第 二輸出箱27中。通過傳輸系統23還可以將紙幣傳送到其它處理裝置28，例如藉助碎紙機 銷毀或在其它輸出箱中存放。圖2示出了用於檢驗設備的照明裝置311的實施方式，其例如是第一傳感器31的 組成部分。如前所述，第一傳感器31採集由待檢驗的紙幣反射的光，該光來自於在第一傳 感器31中包含的光源。光源同樣可以是第一傳感器31的組成部分並且例如由多個按行設 置的雷射二極體310形成。如前所述，形成光源的雷射二極體310條紋形地照明待檢驗的 紙幣。附加地，可以具有其它光學元件，諸如鏡、透鏡等，以便按照期望的方式將雷射二極體 310的光聚焦。用於檢驗紙幣的設備10位於外殼15中，該外殼例如僅僅開放輸入箱20以及輸出 箱25、27。來自於傳感器裝置30或傳感器31、32、33的光源的光，在設備10的運行期間能 夠不從外殼15逸出。由此確保，防止本文開頭描述的對於操作人員或維護人員的眼睛的危 害。如果操作人員或維護人員打開外殼15的門或活門16，以進行在傳感器31、32、33的區 域中的工作，例如，以去除在那裡阻塞的鈔票，則只要與門或活門16相連的用於監視的裝 置17(例如中斷開關)發出信號門或活門16被打開，就由控制裝置35斷開傳感器31、32、 33的光源。由此即使對於外殼15打開的情況也能確保，對操作人員或維護人員的眼睛不出 現危險。替換地或附加地，傳感器裝置30也可以具有外殼，該外殼防止在運行期間具有高 的輻射功率的光逸出。在這種情況下，如前面對於裝置的外殼15所描述的，監視傳感器裝 置30的外殼，以便只要光源的光可能從外殼中逸出時，就斷開傳感器31、32、33的光源。同 樣可以監視各個傳感器31、32、33並且當光源的光可能逸出時斷開其光源。在由控制裝置35斷開傳感器31、32、33的光源之後，操作人員或維護人員可以沒 有危險地進行在裝置10內部並且特別是在傳感器31、32、33上的工作。但是在這些工作中， 如果斷開傳感器31、32、33的光源，則可能對於操作人員或維護人員是不利的。例如去除在傳感器31、32、33上沉積的髒汙就變得困難，因為操作人員或維護人員不能容易地識別髒汙。在圖2中示出的照明裝置3 11例如由與雷射二極體310類似地按行布置的發光 二極體組成，例如在兩個雷射二極體310之間分別布置一個發光二極體311。由控制裝置 35在形成傳感器31、32、33的光源的雷射二極體310被斷開的同時或者之後接通照明裝置 311。然後由照明裝置311照明傳感器31、32、33，儘管實際上對於運行所使用的光源已斷 開。在這種情況下特別可以對傳感器31、32、33進行維護工作例如清理傳感器窗，因為操作 人員或維護人員由於通過照明裝置311對傳感器窗的照明可以容易地識別例如傳感器窗 的髒汙。優選地這樣構造照明裝置311，使得其產生相同波長或類似波長範圍的光，如由傳 感器31、32、33的各個光源產生的那樣。如果各個傳感器31、32、33的光源產生在非可見範 圍的光，例如紫外或紅外光，則可以這樣選擇照明裝置311，使得其產生在可見範圍的光。在圖2中示出的實施方式中，照明裝置311具有按行的結構，其相應於形成第一傳 感器31的光源的雷射二極體310的結構。明顯的是，對於照明裝置311可以選擇一個不同 的結構。例如對於照明裝置311可以使用比各個傳感器光源310更多或更少的光源，或者 照明裝置311的光源可以具有與各個傳感器的光源310不同的空間布置。同樣可以在用於 照明裝置311的發光二極體的位置上使用其它光源。與由附加的光源形成照明裝置311的至此描述的實施方式不同，還可以在正常運 行的中斷期間使用用於照明裝置的傳感器31、32、33的光源本身，在該中斷情況下光可能 從外殼15或傳感器31、32、33逸出。為此，例如可以設置，以小的電流和小的電壓運行傳感 器31、32、33的光源，從而光源的輻射功率保持低於危害操作人員或維護人員眼睛的功率。 然而在該解決方案中，會產生如下問題在錯誤控制傳感器31、32、33的光源的情況下，會 超過最大允許的輻射功率。由於這個原因，優選前面描述的解決方案，在該解決方案中設置 了一個取決於傳感器31、32、33的光源的附加的照明裝置，其光源311由於結構原因而不會 超過最大允許的輻射功率。出於安全性原因還可以，只要用於監視的裝置17確定，光源的光會危害操作人員 或維護人員的眼睛，就直接由該用於監視的裝置17斷開具有高的輻射功率的至少一個光 源。在此，還可以直接由用於監視的裝置17接通照明裝置311。如果在維護工作結束之後關閉用於檢驗的設備10的外殼16或傳感器裝置30的 外殼，則又進行正常的運行。在此，斷開照明裝置311並且又接通具有高的輻射功率的至少 一個光源。
權利要求
一種用於檢驗設備的照明裝置，該設備具有至少一個傳感器(31，32，33)，所述至少一個傳感器具有帶有高的輻射功率的至少一個光源(310)，其對於操作人員或維護人員的眼睛是危險的，其中，所述至少一個光源布置在防止光源的光逸出的外殼(15，30)中；用於監視包含所述至少一個光源的外殼的裝置(17)，以便在所述外殼(15，30)被打開時，斷開該至少一個光源，其特徵在於，同時或稍後接通照明裝置(311)，該照明裝置具有對操作人員或維護人員的眼睛沒有危險的輻射功率。
2.根據權利要求1所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，用於監視所述外殼 (15，30)的裝置(17)具有中斷開關。
3.根據權利要求1或2所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照明裝置 (311)由發光二極體形成。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照 明裝置(311)的特徵相應於所述至少一個光源的特徵。
5.根據權利要求4所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照明裝置(311) 具有相應於所述至少一個光源的波長或波長範圍的波長或波長範圍。
6.根據權利要求4或5所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照明裝置 (311)的光具有相應於所述至少一個光源的光的空間分布的空間分布。
7.根據權利要求1至6中任一項所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照 明裝置是所述至少一個傳感器(31，32，33)的組成部分。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的用於檢驗設備的照明裝置，其特徵在於，所述照 明裝置產生可見光。
9.一種控制用於檢驗設備的照明裝置的方法，該設備具有包含了至少一個光源 (310)的傳感器裝置(30)，其中所述至少一個光源輻射帶有高的輻射功率的光，該光對於 操作人員或維護人員的眼睛是危險的，該方法具有以下步驟監視包含所述至少一個光源的、防止該光源的光逸出的外殼(15，30)是否打開，如果在監視中確定了所述外殼(15，30)的打開，該打開使得光源的光可能逸出，則斷 開具有高的輻射功率的所述至少一個光源，並且同時或稍後接通照明裝置(311)，該照明裝 置具有對操作人員或維護人員的眼睛沒有危險的輻射功率。
10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述照明裝置(311)具有相應於所述至 少一個光源的特徵的特徵。
11.根據權利要求10所述的方法，其特徵在於，所述照明裝置(311)具有相應於所述至 少一個光源的波長或波長範圍的波長或波長範圍。
12.根據權利要求10或11所述的方法，其特徵在於，所述照明裝置(311)的光具有相 應於所述至少一個光源的光的空間分布的空間分布。
13.根據權利要求9至12中任一項所述的方法，其特徵在於，所述照明裝置產生可見光。
全文摘要
本發明涉及一種用於檢驗設備的照明裝置以及用於其控制的方法，該設備具有一個包含至少一個光源(310)的傳感器裝置(30)，其中，該至少一個光源(310)輻射具有高的輻射功率的光，該光對於操作人員或維護人員的眼睛是危險的，其中，監視包含該至少一個光源(310)並且防止光源(310)的光逸出的外殼(15)是否是打開的，其中，如果在監視中確定了外殼(15)的打開，該打開使得光源(310)的光可能逸出，則斷開具有高的輻射功率的所述至少一個光源(310)。在此，同時或稍後接通照明裝置(311)，該照明裝置具有對操作人員或維護人員的眼睛沒有危險的輻射功率。
文檔編號F21V23/04GK101981372SQ200980111236
公開日2011年2月23日 申請日期2009年3月30日 優先權日2008年3月31日
發明者弗朗茲·恩格爾哈特 申請人:德國捷德有限公司