ОСВЕТИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПРОВЕРОЧНОГО УСТРОЙСТВА
LIGHTING SYSTEM FOR INSPECTION DEVICE

Настоящее изобретение относится к осветительной системе для проверочного устройства, а также к способу управления подобной осветительной системой.
Под указанными проверочными устройствами подразумеваются, например, автоматические системы для сортировки, проверки и/или подсчета листового материала, такого как прежде всего банкноты, чеки, удостоверения личности (пропуска), акции, ценные бумаги или иные документы. Помимо этого к проверочным устройствам относятся таковые, которые в общем могут использоваться для проверки объектов на наличие или отсутствие у них определенных свойств. В последующем описании изобретение рассматривается на примере указанных первыми проверочных устройств, предназначенных для проверки листового материала.
Для проверки листового материала в таких устройствах, например, на тип, подлинность, действительность или наличие повреждений помимо прочего обычно используют оптические измерительные устройства. В таких измерительных устройствах листовой материал освещается специальными источниками света, а отраженное от листового материала или прошедшее сквозь него оптическое излучение измеряется и анализируется соответствующими датчиками. Для спектроскопических исследований при этом необходимо оптическое излучение с определенными длинами волн и с максимально высокой мощностью.
Устройство для освещения листового материала описано в ЕР 0762174 А2. Такое осветительное устройство состоит при этом в основном из нескольких сегментов цилиндрических зеркал с эллиптическим основанием, каждый из которых имеет по две фокальные линии. Подобные зеркальные сегменты расположены таким образом, что первые и вторые фокальные линии всех зеркальных сегментов совпадают между собой на общей первой, соответственно второй фокальной линии. На первой общей фокальной линии расположен источник света, состоящий из ряда светодиодов. Испускаемое светодиодами оптическое излучение фокусируется в результате отражения от зеркальных сегментов на листовом материале, в плоскости которого расположена общая вторая фокальная линия, и таким путем обеспечивает линейное освещение листового материала с относительно высокой освещенностью. Однако при этом речь идет об относительно сложной и чувствительной конструкции. Применением светодиодов в качестве источника света обусловлена ограниченная мощность его излучения.
Для повышения чувствительности обнаружения (предельной чувствительности) в измерительном устройстве необходимо, однако, оптическое излучение повышенной мощности. С этой целью возможно использование, например, источников света повышенной интенсивности, прежде всего источников лазерного излучения, в видимой (от 400 до 700 нм) и инфракрасной (от 700 до 1400 нм) или ультрафиолетовой (от 300 до 400 нм) областях спектра. При этом наиболее целесообразно применение прежде всего лазерных диодов классов 3b и 4, лазеров на иттрий-алюминиевом гранате, легированном неодимом (Nd:YAG-лазеров), или других твердотельных лазеров непрерывного или импульсного режима работы. Однако при применении лазеров из-за присущей им высокой мощности излучения и хорошей фокусируемости испускаемого ими оптического излучения существует сравнительно высокая опасность повреждения им глаз операторов подобных систем, соответственно обслуживающего их персонала. Поэтому в отношении обычных лазерных осветительных устройств или систем для обеспечения защиты глаз действуют ограничения на мощность излучения, которые либо допускают применение лазеров с исключительно низкой мощностью излучения, что как раз противоречит предусмотренному назначению, либо требуют реализации обширных мер по обеспечению безопасности.
Одна из возможностей по обеспечению защиты сотрудников от оптического излучения высокой мощности состоит в оснащении дверец закрытой проверочной системы прерывателями, которые отключают лазеры при открывании дверец. Однако прежде всего в указанных выше устройствах для обработки листового материала часто требуется проводить работы по их обслуживанию при открытых дверцах. Необходимость в этом возникает, например, при проведении работ по настройке транспортировочного участка, на котором перемещается листовой материал, соответственно при поиске тех мест в пределах транспортировочного участка, где происходит повреждение листового материала, либо при проведении работ по очистке измерительных устройств или их частей из-за их загрязнения в результате обработки листового материала. Однако при определенных условиях такие работы по обслуживанию проверочного устройства значительно осложняются, поскольку из-за автоматического выключения источников лазерного излучения в измерительном устройстве изменяются присущие нормальному режиму работы проверочного устройства условия освещения. В подобном случае, например, обслуживающему персоналу очень сложно установить, что, например, измерительное устройство или его части загрязнены и требуют очистки.
В основу настоящего изобретения была положена задача разработать осветительную систему для проверочного устройства и способ управления подобной осветительной системой, которые несмотря на применение источников интенсивного освещения, прежде всего источников лазерного излучения, обеспечивали бы защиту глаз операторов или обслуживающего персонала, но которые даже при проведении работ по обслуживанию обеспечивали бы создание условий, соответствующих условиям при работе проверочного устройства в нормальном режиме.
Указанная задача решается с помощью осветительной системы для проверочного устройства, а также с помощью способа управления такой осветительной системой, заявленных в соответствующих независимых пунктах формулы изобретения. Различные предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в соответствующих зависимых пунктах формулы изобретения.
В настоящем изобретении предлагаются осветительная система, а также способ управления осветительной системой для проверочного устройства, имеющего измерительное устройство с по меньшей мере одним источником света, испускающим оптическое излучение высокой мощности, представляющей опасность для глаз операторов или обслуживающего персонала, заключающийся в том, что контролируют корпус, в котором размещен по меньшей мере один источник света и который предотвращает выход оптического излучения от источника света, на предмет того, открыт ли корпус, и в том случае, когда в процессе контроля корпуса устанавливают факт его открывания, создающего возможность выхода из него оптического излучения, выключают по меньшей мере один источник света с высокой мощностью излучения. При этом одновременно с этим или позднее включают осветительную систему, обладающую мощностью излучения, не представляющей опасности для глаз операторов или обслуживающего персонала.
Преимущество изобретения состоит прежде всего в том, что в любой момент времени обеспечивается надежная защита глаз операторов или обслуживающего персонала. Предлагаемая в изобретении осветительная система даже при проведении работ по обслуживанию проверочного устройства обеспечивает на время их выполнения создание условий, которые практически соответствуют условиям при работе проверочного устройства в нормальном режиме. Благодаря этому облегчается проведение необходимых работ операторами или обслуживающим персоналом.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере одного из вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые к описанию чертежи. Используемый в последующем описании термин "лазер" охватывает все источники света, которые с учетом их высокой мощности излучения должны удовлетворять требованиям и нормам защиты от лазерного излучения, соответственно которые обладают столь высокой световой мощностью, которая представляет опасность для глаз операторов проверочного устройства или обслуживающего его персонала. На прилагаемых к описанию чертежах, в частности, показано:
на фиг.1 - схематичный вид проверочного устройства, предназначенного для проверки листового материала и имеющего по меньшей мере одну осветительную систему, и
на фиг.2 - выполненная по одному из вариантов осветительная система для проверочного устройства.
На фиг.1 схематично показана принципиальная конструкция проверочного устройства 10, используемого для проверки банкнот, прежде всего для проверки их подлинности.
Устройство 10 для проверки банкнот выполнено в виде машины для обработки банкнот и имеет загрузочный лоток 20, в который помещаются обрабатываемые банкноты 21 и с которым взаимодействует узел 22 поштучного отделения банкнот от стопки, называемый также листоотделителем. Листоотделитель 22 захватывает и отделяет от стопки по одной обрабатываемой банкноте 21 и передает отдельную банкноту в транспортировочную систему 23, которой отдельная банкнота перемещается через измерительное устройство 30.
В измерительном устройстве 30 предусмотрены, например, различные датчики 31, 32, 33, способные проверять различные свойства банкнот. Так, например, измерительное устройство может иметь первый датчик 31, регистрирующий отраженное от первой стороны банкноты оптическое излучение, второй датчик 32, регистрирующий отраженное от второй стороны банкноты оптическое излучение, и третий датчик 33, регистрирующий прошедшее сквозь банкноту оптическое излучение. Для проверки банкнот датчики 31, 32, 33 выполняют измерения, в ходе которых они регистрируют свойства каждой отдельной банкноты и формируют соответствующие данные. С этой целью датчики 31, 32, 33 могут сканировать банкноты с определенным разрешением, например, строчно в виде точек изображения (пикселей). Каждый из датчиков 31, 32, 33 при этом может иметь по меньшей мере один источник света, который для проверки банкнот испускает оптическое излучение с определенной длиной волны или в определенном диапазоне длин волн. Источники света могут представлять собой прежде всего источники лазерного излучения. В показанном на фиг.1 проверочном устройстве первый датчик 31 имеет, например, по меньшей мере один источник света для освещения обращенной к этому первому датчику 31 первой стороны каждой проверяемой банкноты. Аналогичным образом второй датчик 32 имеет, например, по меньшей мере один источник света для освещения обращенной к этому второму датчику 32 стороны каждой проверяемой банкноты. В третьем датчике 33 источник света можно не предусматривать, поскольку третий датчик 33 регистрирует проходящее сквозь каждую проверяемую банкноту оптическое излучение. В рассматриваемом примере источником этого оптического излучения является источник света, предусмотренный во втором датчике 32, расположенном напротив третьего датчика 33.
На основании точек изображения, зарегистрированных при сканировании каждой из банкнот, датчики 31, 32, 33 и/или управляющее устройство 35 могут/может формировать данные, которые характеризуют каждое место на поверхности соответствующей банкноты. Подобные данные могут формироваться, например, для одной стороны банкнот, т.е. для одной из их поверхностей, однако при проверке банкнот равным образом могут сканироваться также обе поверхности банкнот с формированием соответствующих данных. Предпочтительно сканировать полностью каждую из сторон, соответственно поверхностей банкнот и формировать соответствующие данные для всей стороны, соответственно поверхности банкнот.
На основании данных, сформированных датчиками 31, 32, 33, управляющее устройство 35 определяет свойства, релевантные для проверки банкнот. Такие свойства характеризуют состояние банкнот, например, степень их загрязнения, наличие на них пятен, степень их ветхости (изношенности), наличие у них надрывов, липкой ленты, загнутых углов, дыр, отсутствующих фрагментов и т.д., тип банкнот, например, их валюту, номинал, серию и т.д., и прежде всего подлинность банкнот. Соответствующие свойства можно определять на основании, например, данных, сформированных одним или несколькими датчиками 31, 32, 33.
Сформированные датчиками 31, 32, 33 данные обрабатываются в управляющем устройстве 35 и сравниваются с хранящимися в нем эталонными данными, на основании чего управляющее устройство 35 определяет состояние банкнот, прежде всего их подлинность.
На основании результатов выполненной управляющим устройством 35 проверки каждой банкноты происходит управление предусмотренными в транспортировочной системе 23 распределительными стрелками 24, 26, например, для направления ими подлинных банкнот в первый приемный лоток 25, тогда как фальшивые и/или предположительно фальшивые банкноты могут направляться во второй приемный лоток 27. Транспортировочной системой 23 банкноты могут также подаваться на дальнейшую обработку 28, например, на уничтожение в шредер или на вывод в другие приемные лотки.
На фиг.2 показана выполненная по одному из вариантов осветительная система 311 для проверочного устройства, являющаяся, например, компонентом первого датчика 31. Как описано выше, первый датчик 31 регистрирует отраженное от проверяемых банкнот оптическое излучение, испускаемое имеющимся в этом первом датчике 31 источником света. Такой источник света может также являться компонентом первого датчика 31 и может быть образован, например, несколькими строчно расположенными или расположенными в ряд лазерными диодами 310. Как описано выше, образующие источник света лазерные диоды 310 освещают на банкнотах полосовидный участок. Дополнительно для фокусирования испускаемого лазерными диодами 310 оптического излучения требуемым образом могут быть предусмотрены другие оптические элементы, такие как зеркала, линзы и т.д.
Устройство 10 для проверки банкнот размещено в корпусе 15, который предоставляет свободный доступ, например, только к загрузочному лотку 20, а также к приемным лоткам 25, 27. Оптическое излучение, исходящее от источника или источников света в измерительном устройстве 30, соответственно в датчиках 31, 32, 33, при работе устройства 10 не может выходить из его корпуса 15. Тем самым надежно предотвращается указанное в начале описания опасное воздействие оптического излучения на глаза операторов, соответственно обслуживающего персонала. При открывании дверцы или лючка 16 корпуса 15 оператором, соответственно обслуживающим персоналом для проведения работ в зоне расположения датчиков 31, 32, 33, например, для удаления застрявших и скопившихся в этом месте банкнот, источники света в датчиках 31, 32, 33 отключаются управляющим устройством 35 сразу же в момент поступления сигнала от соединенного с дверцей, соответственно с лючком 16 контрольного устройства 17, например, от прерывателя, об открывании дверцы, соответственно лючка 16. Таким путем даже при открывании корпуса 15 удается надежно исключить опасность повреждения глаз операторов, соответственно обслуживающего персонала оптическим излучением.
Альтернативно этому или дополнительно к этому измерительное устройство 30 также может иметь корпус, предотвращающий выход оптического излучения высокой мощности в процессе работы проверочного устройства. В этом случае корпус измерительного устройства 30 можно контролировать аналогично описанному выше контролированию корпуса 15 всего проверочного устройства с целью отключения источников света в датчиках 31, 32, 33 сразу же при появлении возможности выхода оптического излучения от источников света из корпуса измерительного устройства. Равным образом можно также контролировать отдельные датчики 31, 32, 33 и отключать их источники света при появлении возможности выхода испускаемого ими оптического излучения наружу.
После отключения источников света в датчиках 31, 32, 33 управляющим устройством 35 оператор, соответственно обслуживающий персонал может без опасности для себя проводить работы внутри устройства 10 и прежде всего с датчиками 31, 32, 33. Однако отключение источников света в датчиках 31, 32, 33 на время проведения таких работ может создавать неудобства для оператора, соответственно обслуживающего персонала. Так, например, отключение источников света может затруднить удаление загрязнений, скопившихся на датчиках 31, 32, 33, поскольку в отсутствие освещения оператор, соответственно обслуживающий персонал не всегда может без труда обнаружить все загрязнения.
Показанная на фиг.2 осветительная система 311 состоит, например, из светодиодов, которые аналогично лазерным диодам 310 расположены в виде строки или в ряд, например, по одному светодиоду 311 между каждыми двумя лазерными диодами 310. Осветительная система 311 включается управляющим устройством 35 одновременно с выключением или после выключения лазерных диодов 310, образующих источники света в датчиках 31, 32, 33. После этого датчики 31, 32, 33 освещаются осветительной системой 311, хотя источники света, собственно используемые для работы проверочного устройства, и отключены. В этом случае обеспечивается возможность особо удобного проведения работ по обслуживанию датчиков 31, 32, 33, например, по очистке закрывающего их окошка, поскольку оператор, соответственно обслуживающий персонал может легко обнаружить загрязнения, например, на закрывающем датчики окошке благодаря его освещению осветительной системой 311.
В предпочтительном варианте осветительная система 311 выполнена с возможностью испускания оптического излучения с той же длиной волны или в том же диапазоне длин волн, что и оптическое излучение, испускаемое соответствующим источником света в датчике 31, 32, 33. При использовании источников света в соответствующем датчике 31, 32, 33, испускающих оптическое излучение в невидимой области спектра, например, ультрафиолетовое или инфракрасное излучение, осветительную систему 311 можно выполнить с возможностью излучения видимого света.
В показанном на фиг.2 варианте осветительная система 311 имеет строчное исполнение, соответствующее расположению лазерных диодов 310, образующих источник света в первом датчике 31. Очевидно, однако, что осветительная система 311 может иметь и иное исполнение. Так, например, в осветительной системе 311 можно использовать источники света в количестве, большем или меньшем количества источников 310 света в соответствующем датчике, либо с пространственным расположением, отличным от пространственного расположения источников 310 света в соответствующем датчике. Равным образом вместо светодиодов в осветительной системе 311 можно использовать и иные источники света.
В отличие от описанного выше варианта, в котором осветительная система 311 образована дополнительными источниками света, для освещения на время перерыва в нормальном режиме работы проверочного устройство, когда свет может выходить из его корпуса 15, соответственно из датчиков 31, 32, 33, можно также использовать источники света в самих датчиках 31, 32, 33. С этой целью можно предусмотреть, например, подачу тока меньшей силы или меньшего напряжения на источники света в датчиках 31, 32, 33, чтобы мощность излучения, испускаемого источниками света, оставалась ниже опасного для глаз оператора, соответственно обслуживающего персонала уровня. Однако в данном случае может возникнуть проблема, заключающаяся в том, что при сбоях в управлении источниками света в датчиках 31, 32, 33 мощность излучения может превысить максимально допустимую. По этой причине предпочтителен описанный ранее вариант с дополнительной, не зависящей от источников света в датчиках 31, 32, 33 осветительной системой, в которой мощность излучения ее источников 311 света по конструктивным причинам не может превысить максимально допустимого уровня.
Исходя из требований техники безопасности можно также предусмотреть отключение по меньшей мере одного источника света с высокой мощностью излучения непосредственно контрольным устройством 17 сразу же в тот момент, когда оно выявит потенциальную опасность оптического излучения, испускаемого соответствующим источником света, для глаз оператора, соответственно обслуживающего персонала. При этом контрольное устройство 17 может также непосредственно включать осветительную систему 311.
При закрывании корпуса 16 устройства 10 для проверки банкнот, соответственно корпуса измерительного устройства 30 по завершении работ по его обслуживанию можно возобновить работу проверочного устройства в нормальном режиме. При этом осветительная система 311 выключается, а по меньшей мере один источник света с высокой мощностью излучения вновь включается.