BRPI0604342B1

BRPI0604342B1 - método para sincronizar a detecção de sensor em um sistema de correia transportadora móvel e sistema de sensor de auto sincronização para uma correia transportadora móvel

Info

Publication number: BRPI0604342B1
Application number: BRPI0604342A
Authority: BR
Inventors: Jack Bruce Wallace; John James Gartland
Original assignee: Contitech Usa, Inc.
Priority date: 2005-11-08
Filing date: 2006-10-25
Publication date: 2018-11-27
Also published as: EP1783070A1; US7740128B2; BRPI0604342A; EP1783070B1; AU2006233215A1; AU2006233215B2; US20070102264A1; JP2007131457A; DE602006007078D1

Abstract

método para auto-sincronizar um sistema de sensor de correia transportadora trata-se de um sistema de auto-sincronização e método para operação de sensor de correia transportadora descrito com base no endereço de uma etiqueta rfid na correia e no local daquela etiqueta na memória do sistema. um sistema de correia transportadora móvel possui um grupo de sensores espaçados ao longo da correia e um leitor de sensor para detectar e identificar a presença de um sensor passando pelo leitor de sensor. a correia inclui adicionalmente um grupo de etiquetas de identificação espaçadas ao longo da correia e um leitor de etiqueta para detectar e identificar a presença de uma etiqueta passando pelo leitor de etiqueta. valores alvo de tempo e distancia associados são adquiridos de uma tabela de calibragem para um próximo sensor (s1) baseado em uma etiqueta funcional detectada e identificada. os contadores de tempo e distancia são iniciados. a correia transportadora pode ser parada na eventualidade do próximo sensor (s1) não ser detectado antes do valores alvo de tempo e distancia serem excedidos.

Description

(54) Título: MÉTODO PARA SINCRONIZAR A DETECÇÃO DE SENSOR EM UM SISTEMA DE CORREIA TRANSPORTADORA MÓVEL E SISTEMA DE SENSOR DE AUTO SINCRONIZAÇÃO PARA UMA CORREIA TRANSPORTADORA MÓVEL (73) Titular: CONTITECH USA, INC., Pessoa Jurídica. Endereço: 703 S. CLEVELAND MASSILLON ROAD, 443333023 FAIRLAWN, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US), Norte Americana (72) Inventor: JACK BRUCE WALLACE; JOHN JAMES GARTLAND.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 27/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 27/11/2018

Assinado digitalmente por:

Alexandre Gomes Ciancio

Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

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MÉTODO PARA SINCRONIZAR A DETECÇÃO DE SENSOR EM UM

SISTEMA DE CORREIA TRANSPORTADORA MÓVEL E SISTEMA

DE SENSOR DE AUTO SINCRONIZAÇÃO PARA UMA CORREIA

TRANSPORTADORA MÓVEL”.

CAMPO DA INVENÇÃO [001] Esta invenção refere-se, em geral, à correias transportadoras dotada é de sensores de condução elétrica incorporados às mesmas para captarem a degradação da correia e, mais especificamente, a um método para sincronizar a detecção de sensor de correias transportadoras a fim de minimizar a detecção de erros. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Em muitas aplicações comerciais, é comum empregar uma correia transportadora reforçada, com o propósito de transportar produto e material. As correias empregadas dessa maneira podem ser relativamente longas, na ordem de milhas, e representar um componente de alto custo de uma operação de manutenção de material industrial. Em muitas aplicações, as correias são suscetíveis de danificação pelo material transportado nas mesmas e um rasgo (fenda, corte ou dilaceramento) pode se desenvolver dentro da correia. Uma correia dilacerada ou rasgada pode ser reparada uma vez detectada. O custo de reparação de uma correia transportadora reforçada e o custo da limpeza de material escamado da correia pode ser substancial. Se, contudo, tal rasgo ou dilaceramento se inicia e a correia não é imediatamente parada, o rasgo pode se propagar por uma distância substancial ao longo da correia. É, portanto desejável detectar e localizar um rasgo na correia tão rapidamente quanto possível após o mesmo ter começado e imediatamente finalizar a operação da correia, minimizando desse modo a extensão da danificação na correia.

[003] É bem conhecido o emprego de sensores dentro das correias transportadoras como parte de um sistema de detecção de rasgo.

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Em um sistema típico, os sensores na forma de presilhas de fio condutor são afixados ou embutidos na correia e proporcionam uma utilidade de detecção de rasgo como parte de um sistema de detecção de rasgo total. A detecção de rasgo é alcançada por meio de detecção inferida de uma condição de circuito aberto e uma ou mais presilhas de sensor na correia. Tipicamente, uma fonte de energia elétrica externa para a correia está indutiva ou habilmente acoplada à uma presilha de sensor na correia. Um rompimento na presilha de fio condutor do sensor pode ser detectado por um transmissor/receptor (estimulador/detector) remoto. A disposição de um grupo de tais sensores em intervalos ao longo do transportador pode ser efetuada com cada sensor passando dentro de cada esfera de leitura de um ou mais detectores/estimuladores em vários locais. Um rasgo ou dilaceramento vai encontrar e danificar uma presilha de sensor proximal e a existência do dilaceramento será detectada quando a danificação da presilha de sensor proximal for detectada como um circuito aberto pelo leitor como seu próximo passo. Dessa maneira, a existência de uma rasgadura será prontamente detectada e reparada e a danificação à correia minimizada a partir de então.

[004] A Patente US N² 3.742.477 (Enabnit; 1973) descreve uma presilha de sensor figura oito útil dentro do sistema de sensor de correia. A Patente US N- 4.854.446 (Strader, 1989) ensina uma presilha de sensor figura oito disposta em intervalos ao longo de uma correia transportadora. A Patente US N- 6.352.149 (Garland, 2002) provê um sistema no qual antenas estão embutidas em uma correia transportadora para acoplar com um circuito eletromagnético consistindo de duas cabeças de detecção e um adensamento eletrônico. O acoplamento ocorre apenas quando uma antena passa de um lado a outro das cabeças de detecção e só pode ocorrer quando a integridade da presilha não tenha sido comprometida.

[005] A Patente US N- 6.715.602 descreve um sistema de sensor

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3/20 no qual os sensores estão embutidos em intervalos pré-determinados ao longo da correia transportadora. Um detector detecta a presença ou a ausência de um sensor e aquela informação é utilizada para avaliar a condição da correia no local do sensor. Enquanto o sistema trabalha bem, existem problemas de interpretação de certos dados. As etiquetas RFID usadas na correia e a informação que elas proporcionam não são confiáveis para o uso em traçar conclusões críticas. Se as etiquetas não forem lidas, o sistema está configurado para suspender o funcionamento da correia. Tal interrupção pode ou não ser necessária devido à localização da etiqueta na correia e se a detecção de falha da etiqueta deveria ser interpretada como uma falha da correia.

[006] Nesse sentido, é importante que o sistema não suspenda o funcionamento automaticamente se a(s) etiquetas não forem detectadas. Adicionalmente, desejasse que a leitura dos sensores ao longo da correia esteja sincronizada de uma maneira confiável que minimize a possibilidade de identificação incorreta da localização do sensor ou a detecção incorreta do enguiço do sensor. Isso é importante na medida em que os períodos do sistema transportador e a operação do sensor se tornem intermitentes. Sensores intermitentes podem resultar em uma contradição entre o mapa de memória no sistema e a posição real de um sensor detectado na correia. O sistema pode se encontrar procurando por um sensor diferente embutido em sua memória do que o sensor real que está passando pela cabeça (s) do detector. Como resultado, o sistema de detecção e o mapa de memória podem se tornar contraditórios e não confiáveis.

[007] Há ainda, portanto, uma necessidade na indústria no tocante a um sistema e método de sensor de correia transportadora que possa co-relacionar a posição exata da correia para os dados armazenados dentro do sistema de sensor (mapa de memória). Tal sistema e método deveríam ser compatíveis para uso em uma ampla variação de sistemas

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4/20 de sensor disponíveis para correias transportadoras. Os métodos e o sistema, além disso, deveríam ser seguros e facilitar uma localização confiável dos sensores intermitentes ou fora de funcionamento em uma correia. Além disso, um método e um sistema adequados irão seguramente sincronizar a localização da correia com um mapa de memória de modo a minimizar a possibilidade de identificação de localização de sensor errônea.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Um sistema de auto-sincronização e método para operação de sensor de correia transportadora está descrito baseado no endereço de uma etiquetas RFID na correia e da localização da etiquetas na memória do sistema. Um sistema de correia transportadora móvel possui um grupo de sensores espaçados ao longo da correia e um leitor de sensor para detectar e identificar a presença de um sensor passando pelo leitor de sensor. A correia inclui adicionalmente um grupo de etiquetas espaçadas ao longo da correia e um leitor de etiqueta para detectar e identificar a presença de uma etiqueta passando pelo leitor de etiqueta. Com relação a um aspecto da invenção, um método para sincronizar a identificação de sensores com movimento da correia inclui: adquirir valores alvo de tempo e distância associados de uma tabela de calibração para um próximo sensor (S1) baseado em uma etiquetas detectada e identificada; contadores de tempo inicial e distância; determinar se o próximo sensor (S1) é detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância. A correia transportadora pode ser parada na eventualidade do sensor (S1) ser detectado após os valores do alvo de tempo e distância serem excedidos.

[009] Com relação a outro aspecto da invenção, o método acima pode incluir a aquisição de valores alvo de tempo e distância associados para um segundo sensor (S2) na eventualidade do sensor (S1) ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância.

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5/20 [0010] De acordo um aspecto adicional da invenção, é proporcionado um sistema de sensor de auto-sincronização para uma correia transportadora móvel. A correia possui um grupo de sensores espaçados ao longo da correia e um leitor de sensor para detectar e identificar a presença de um sensor passando pelo leitor de sensor. O sistema de auto-sincronização inclui um grupo de etiquetas identificação espaçadas ao longo da correia; um leitor de etiqueta para detectar e identificar a presença de uma etiqueta passando pelo leitor de etiqueta, meio para adquirir valores alvo de tempo e distância associados de uma tabela de calibração para um próximo sensor (S1) baseado na detecção e identificação de uma etiqueta funcionando, meio para contadores de tempo inicial e de distância; meio para determinar se o próximo sensor (S1) é detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância; e meio para parar a correia transportadora na eventualidade do sensor (S1) ser detectado após os valores alvo de tempo e distância serem excedidos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0011] A invenção será agora descrita por meio de exemplos e com referencia aos desenhos que a acompanham nos quais:

[0012] A Figura 1 é uma vista esquemática de um sistema de sensor da técnica para uma correia transportadora;

[0013] A Figura 2 é uma vista esquemática de um sistema de sensor do estado da técnica alternativamente configurado.

[0014] A Figura 3 é uma vista esquemática de um conjunto de um acondicionamento de transponder em camada da técnica.

[0015] A Figura 4 é uma vista plana superior do acondicionamento de transponder em camada da técnica.

[0016] A Figura 5 é um diagrama de nível em bloco de um sistema da técnica.

[0017] A Figura 6 é um diagrama de nível em bloco de um sistema configurado com relação à invenção.

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6/20 [0018] A Figura 7 é um diagrama de uma correia transportadora e sistema de sensor configurado com relação à invenção.

DESCRIÇÃO DETALHA DOS DESENHOS [0019] Referindo-se inicialmente às Figuras 1A e 1B, é ilustrado um sistema de detecção de um rasgo em uma correia transportadora 10 da técnica do tipo ensinado na Patente US No. 6.352.149, incorporada à invenção por referência. O sistema compreende uma correia transportadora 12 que percorre em uma direção 14 direcionada por rolos (ou roldanas) 15. Uma série de condutores espaçados separados ou sensores 16 estão embutidos dentro da correia transportadora 12. Cada condutor 16 é formado em uma presilha circular disposta em uma configuração figura 8. O sensor está configurado para incorporação dentro da correia transportadora 12 de estrutura convencional possuindo uma superfície de carga superior, uma camada de estrutura central, e uma cobertura de roldana. O sensor 16 pode estar embutido dentro de qualquer uma das três camadas. O sistema de detecção de rasgo inclui um transmissor/estimulador externo 18 e um ou mais receptor/detectores 20 de um tipo comercialmente disponível. Os dispositivos 18, 20 são encaminhados por condutos 22, 24, respectivamente através de uma caixa de junção 2 6 para um controlador de motor 27 por via do conduto 28. 0 controlador 2 7 controla o motor de direção 2 9 que operacionalmente direciona os rolos 15. Os sensores do sistema 16 estão espaçados afastados um do outro e embutidos na correia transportadora elástica 12 transversal à direção do percurso da correia 14.

[0020] Os condutores/sensores 16 podem usar tanto campos magnéticos quanto campos elétricos para estimulação/detecção. Os condutores 16 conduzem uma circulação de corrente nos mesmos quando sujeitos a um campo elétrico ou magnético. Um rasgo na correia irá eventualmente se propagar longe o suficiente para fazer com que um dos condutores 16 seja rompido. 0 transmissor 18 emite um campo

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7/20 elétrico ou magnético que é comunicado por condutores 16 para um receptor 2 0 desde que o condutor 16 esteja intacto. O receptor 2 0 provê um sinal para a circuidade de controle que processa o sinal e indica um rasgo. O sinal de rasgo pode resultar em um alarme e/ou um sinal para o controlador de motor 27 para automaticamente parar o motor 29 direcionando a correia 12 e suspender o funcionamento da correia transportadora 12 .

[0021] Uma descontinuidade em pelo menos um dos sensores 16 será detectada pelo detector(es) 20 e a correia 12 interrompida. O sistema representado nas Figuras IA e 1B protege pelo uso de antenas 16 embutidas na correia 12. Durante operação normal, as duas cabeças de detector 2 0 estão montadas equidistantes das bordas da correia de modo que a área mais larga das presilhas da antena passe acima das cabeças de detector como os ciclos de correia. Quando o sistema acopla com uma presilha de passagem, um pico de ressonância é gerado e o sistema reinicializa seus contadores de tempo ou distância e alvos associados. Se ocorrer um rasgo na correia e a integridade de uma presilha for comprometida, o circuito eletromagnético não mais detectará a presilha e um sinal de parada é engatilhado, limitando a proporção da danificação na correia. A separação das presilhas 16 na correia pode ser monitorada em termos de tempo ou de distância.

[0022] No modo de tempo o sistema irá aguardar por tempo determinado antes de prever detectar uma presilha. Se esse tempo estabelecido for excedido sem detectar uma presilha, o sistema irá desativar um relê e interromper a correia. Essa abordagem é limitada no sentido de que não correlaciona o movimento real da correia e o grau da proteção é altamente dependente da velocidade da correia.

[0023] No modo distante, há duas opções: distância padronizada ou distância modelo. O modo de distância padronizada não é dependente da velocidade da correia mas antes utiliza uma proximidade de sensor

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8/20 ou codificador para determinar a posição das presilhas. O sistema explora a correia e determina a maior distância separando qualquer duas presilhas na correia e protege até aquela distância. Com o modo de modelo, o sistema sincroniza na menor separação de presilha durante a calibração e protege a correia para cada separação de presilha subsequente em ordem. Nesse modo funcional o sistema monitora o modelo de sensor na correia a fim de proteger. Contudo, é encontrada uma dificuldade quando o modelo de sensor na correia está irregular ou tenha sido modificado por perda de um ou mais sensores, ou um reparo da correia que resulta em uma alteração no espaçamento entre as presilhas de sensor de correia.

[0024] Com relação aos sistemas da técnica do tipo previamente descrito, várias limitações serão evidentes. Primeiro, o sistema da técnica sincroniza no menor espaçamento na correia a fim de determinar sua localização na correia. As localizações da presilha do sensor na correia e o sinal de presilha não estão correlacionados para identificação de presilha, tornando a localização de avarias relativamente imprecisa. No sistema da técnica das Figuras IA e 1B, o leitor está programado para procurar uma presilha em um certo intervalo (tempo ou distância). Se a posição da correia se altera em virtude de deslizamento ou similar, a sincronização entre o leitor e os sensores de presilha é inibida, jogando o sistema fora de sincronia. Em tal eventualidade, o sistema deve re-sincronizar o leitor para o modelo de sensor a fim de retomar seu dever de monitoramento de rasgo. Se uma correia tiver sido reparada e o modelo das presilhas do sensor dentro da correia alterado, o mesmo problema ocorrerá; isto é, o leitor não irá conhecer o modelo de sensor dentro da correia que foi modificado.

[0025] Em virtude da localização do sensor na correia não ser precisamente determinável quando ocorre um rasgo nos sistemas do estado da técnica, um Comando de Parada não é confiável. A correia

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9/20 precisa der parada e fisicamente examinada a fim de conhecer a localização precisa da danificação da correia ou uma área de interesse na correia. A correia não pode, sem a capacidade de um Comando de Parada, ser parada com confiabilidade em uma posição que seria a mais conveniente a partir da qual efetuar reparo ou inspeção na correia. Adicionalmente, em tais sistemas da técnica a configuração do projeto da presilha é relativamente rígida e inflexível. Devido ao sistema existente usar sinais análogos para determinar a integridade da presilha, os sistemas são também vulneráveis a erros de leitura devido a barulho estranho e/ou interferência eletromagnética. Além disso, os problemas existentes não podem prontamente facilitar o monitoramento da proporção do desgaste com suas as configurações de sensor e os sistemas são propensos à falha prematura proveniente de rompimento das presilhas do sensor por forças de pressão encontradas através de operação normal da correia.

[0026] Referindo-se à Figura 2, está ilustrada uma modalidade de sistema de detecção de rasgo em uma correia transportadora da presente invenção. O sistema inclui uma correia transportadora 12 móvel na direção indicada em 34 na maneira acima descrita. 0 motor, o controlador de motor, e o sistema de direção de rolo (não ilustrado) estão ilustrados na Patente US No. 6.352.149. 0 sistema inclui um transponder e um sistema de antena 36 que inclui um par antenas/presilhas de sensor concêntricas 38, 40 e um par de transponders ID 42,44. Os transponders 42,44 estão integrados a chips semicondutores alongados possuindo uma bobina de acoplamento inteiriça na qual ambos os transponders podem estar acoplados eletromagneticamente a ambas as presilhas 38, 40. Na modalidade preferida, os transponders 42, 44 estão localizados e acoplados em lados longitudinais opostos das presilhas 38, 40 em relação de deslocamento mútuo. As presilhas 38, 40 são geralmente retangulares

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10/20 e dimensionadas para transpor a largura da correia. Se for preferível, podem ser utilizadas outras configurações de presilha.

[0027] Um par de detectores 46, 4 8 está montado adjacente à correia 32 nas posições ilustradas. 0 detector 46 está disposto acima das presilhas de condutor 38, 40 em um lado da correia 32 e o detector 48 está posicionado acima dos transponders 42, 44 em um lado oposto da correia 12. Os condutos 50, 52 provenientes dos detectores 46, 48, respectivamente, entram através da junção da caixa 54 e alimentam via o conduto 56 para uma unidade de controle de motor (não ilustrada).

[0028] Os transponders objetos 42, 44 operam em uma frequência de 13.56 MHz e estão disponíveis comercialmente. Por exemplo, e sem limitação um transponder adequado é fabricado por GEMPUS, BP10013881 Gemenos Cedex, França e comercializado portando o código do produto G+Rag Series 200 AR10 10LM. Outros transponders disponíveis comercialmente podem ser substituídos. 0 uso de uma freqüência relativamente alta permite a utilização de detectores de tamanhos menores. Os transponders ilustrados transmitem um 16-bit digital, sinal de identificação alfanumérico quando energizado por um campo apropriado. Os transponders 42, 44, conforme previamente explicado, são cada um fabricado em um chip respectivo alongado possuindo uma bobina acoplada de saída. Os transponders estão codificados com um código de identificação e podem ser energizados indutivamente por um transmissor remoto. Os transponders 42, 44 estão eletromagneticamente acoplados através das suas respectivas bobinas de saída para ambas as presilhas 38, 40 e induzem seus respectivos sinais de identificação nas presilhas de condutor quando energizados.

[0029] Um par de leitores/detectores 46, 48 de um tipo comercialmente disponível são providos posicionados com relação às presilhas 38, 40 conforme ilustrado na Figura 2. Os detectores fabricados e vendidos por Phase IV Engineering, 2820 Wilderness

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Place, Unit C, Boulder, Colorado 80301 sob o leitor de etiqueta transportadora de identificação do produto são adequados e outros leitores comercialmente disponíveis conhecidos podem ser substituídos se desejado. Uma aco-plagem ocorre somente quando as presilhas de antena passam de um lado para outro das cabeças de detector e pode apenas ocorrer quando a integridade da presilha não tenha sido comprometida. Durante o funcionamento normal, as duas cabeças de detector 46, 48 são montadas para formar 1 a 1T ¹ das bordas da correia. Os transponders 42, 44 são passivos e recebem suas energias de operação de um sinal induzido nas presilhas 38, 40 por um transmissor remoto (não ilustrado). Uma vez ativados, os transponders 42, 44 induzem um número de identificação em ambas as presilhas de condutor 38, 40 que são detectados pelo leitor/detector 48. Dois transponders e duas presilhas de condutor acopladas 38,40 compreendem cada sensor ao longo da correia na modalidade preferida por causa da redundância. No caso de tal redundância ser considerada não desejável, uma série de transponder único para pares acoplados de presilha do sensor podem ser empregados na prática da invenção.

[0030] A segunda cabeça de detector 46 montada acima do lado oposto da correia e presilhas de leitura 38,40 para determinar se o sinal de identificação induzido proveniente dos transponders 42, 44 está presente. Se a presilha não estiver intacta, o sinal não será conduzido pela presilha e a segunda cabeça de sensor não irá detectar o sinal. É então concluído que as presilhas 38, 40 foram danificadas.

[0031] A saída dos detectores 46, 48 é retornada via os condutores

48, 50 através de uma caixa de junção 54 e do conduto de saída 56 para uma unidade de controle (não ilustrada). O número de identificação das referencias cruzadas do sistema de controle provido pelos transdutores 42, 44 para um local especifico na correia. Se as presilhas

38, 40 não estão intactas, a unidade de controle (tal como 27 na Figura

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1Β) interrompería a correia via um relê e indicaria uma parada de rasgo.

[0032] Referindo-se às Figuras 2, 3 e 4, conforme comentado previamente, os transponders 42, 44 podem ser incorporados em um único chip integrado possuindo um formato alongado. Na modalidade preferida, o formato é geralmente retangular simétrico em torno de um eixo geométrico longitudinal. De modo a proteger a integridade do chip e os componentes da circuidade do chip de serem danificados devido ao funcionamento normal da correia, o chip está incorporado dentro de um acondicionamento em formato de disco, geralmente circular 58. Um acondicionamento circular evita quinas que concentrem pressão. A fim de formar o acondicionamento 58, o chip do transponder está embutido dentro de uma camada de ligação elástica 64 que está intercalada entre as camadas opostas 60, 62 de material reforçado. Na modalidade ilustrada, a camada de ligação 64 é um componente de borracha e as camadas 60, 62 constituem material reforçado de fibra de vidro de alta temperatura. Outros materiais conhecidos na indústria podem ser substituídos e utilizados se for desejado. A camada de ligação 64 encapsula o chip dentro da mesma e liga com as camadas 60, 62 para prender as camadas na formação do acondicionamento 58 ilustrado.

[0033] Conforme visto da Figura 4, o acondicionamento composto 58 consistindo de chip ID embutido entre borracha e material reforçado de fibra de vidro de alta temperatura é, adicionalmente, provido com um ressalto 66 em uma extremidade. 0 ressalto 66 está em alinhamento com o eixo geométrico longitudinal do chip ID e provê o meio para orientar o chip dentro da correia 32. Com relação a um aspecto da invenção, é vantajoso orientar o eixo geométrico do chip ID transversal para a direção do percurso da correia 34 conforme visto na Figura 2. Pela orientação do eixo geométrico longitudinal do chip do transponder transversal à direção da correia do percurso 34, os lados mais curtos do

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13/20 chip ao invés dos lados alongados estão sujeitos a momentos de inclinação induzidos para o chip proveniente de operação normal da correia. Em virtude da resistência do chip a tal pressão de inclinação ser maior no mais curto, as direção transversal do chip, há menos risco de danificação no chip quando o eixo geométrico longitudinal do chip está orientado transversal à direção do percurso da correia.

[0034] A Figura 5 apresenta um esquema da lógica para um sistema da técnica. A localização precisa de cada presilha de sensor/transponder acoplada é conhecida e pode ser programada para a memória de um computador.

[0035] No sistema da técnica, um operador liga o sistema para um Modo Ativo (69) . A partir de uma Tabela de Calibragem, a próxima presilha de sensor ID e os Valores Alvo de tempo associado e distância são obtidos (70). As variáveis de tempo e distância que determinam onde o próximo transpon-der/presilha de sensor está determinado para reinicializar (72) baseado nos Valores Alvo de Proteção de Base carregados pelo sistema (71). Os contadores de tempo e de distância são iniciados (74) e as variáveis de tempo e distância atualizadas (76). 0 sistema saberá baseado nos dados armazenados na memória a identidade e localização estimada do próximo par de sensor/transponder na correia. O sistema irá transmitir um sinal de ativação para o transponder(s) que irá disparar uma indução de um sinal de identificação pelo transponder para a presilha(s). Se dois transponders e duas presilhas de sensor concêntricas forem empregados, um sinal de identificação irá aparecer em ambas as presilhas do sensor. Se um dos transponders ou presilhas for danificado, a presença do sinal na presilha sobrevivente será detectada e o sistema irá concluir que não ocorreu nenhuma brecha na integridade da correia. No caso de tanto as presilhas quanto os transponders serem danificados, contudo, nenhum sinal será detectado

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14/20 e o sistema irá concluir que ocorreu uma brecha na segurança da correia.

[0036] O sistema monitora cada presilha(s) de sensor e decide (78) se uma presilha de funcionamento foi detectada. Se uma presilha de funcionamento não for detectada, o sistema determina se o Valor Alvo baseado no Tempo e Distância foi excedido (80). Na eventualidade dos valores de tempo e distância terem sido excedidos, é dado um sinal de relê de desativação para parar a correia (84). Se os valores não tiverem sido excedidos, a presilha retorna para atualizar as variáveis Tempo e Distância (76). Quando uma presilha em funcionamento é detectada (78) e o valor do alvo excedido (82), a correia é parada (84) . Se a presilha é detectada e os Valores Alvo não excedidos, o processo reverte para trás para adquirir a próxima presilha ID e Valores de Alvo de tempo e distância associados [0037] No sistema da técnica, a correia é parada sempre que haja falha para estimular a etiqueta RFID; há um enguiço da etiqueta RFID; ou há um rompimento em um fio de sensor. Em resumo, a falha RFID, não necessariamente um rompimento ou falha da correia transportadora ou da presilha de sensor, pode fazer com que o sistema de detecção institua uma parada de correia. Tal ação não é garantida quando a única falha é na etiqueta RFID associada a cada presilha de sensor.

[0038] Adicionalmente, a identificação de sensores na correia usando um mapa de memória das localizações do sensor de correia pode não ser acurada se certas etiquetas RFID não funcionarem devidamente ou operarem intermitentemente. A medida que uma correia transportadora se gasta, não é incomum que etiquetas RFID falhem ou operem intermitentemente. No sistema da Figura 5, a falha na etiqueta RFID fará com que o sistema não identifique a próximo sensor funcional a aparecer, acreditando que a etiqueta para em uma posição da etiqueta que falhou na correia, ao invés da posição correta. Quando isso ocorre,

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15/20 a identificação de sensores de correia saem da sincronização com o mapa de memória que identifica a localização de cada sensor dentro da correia. A habilidade do sistema para localizar confiável e precisamente onde ocorreu uma interrupção de correia é desse modo comprometida. [0039] Com relação à Figura 7, está ilustrado um sistema representativo utilizando os ensinamentos da invenção para incluir uma correia transportadora 86 possuindo um grupo de sensores embutidos 88 espaçados ao longo da correia 86. Enquanto o sensor 88 está ilustrado na forma de uma figura oito, a invenção não deve ser limitada desse modo. Outras configurações de sensor e/ou outras configurações de presilha de sensor são possíveis sem se afastar da invenção. 0 sensor, o detector, o leitor, e os componentes da etiqueta podem ter origem nas mesmas procedências comercias conforme previamente descrito com referencia à técnica. 0 sensor 88 funciona como descrito acima; a saber, um rasgo ou dilacera-mento na correia no local do sensor 88 irá danificar uma ou ambas as presilhas no sensor 88. Duas cabeças de detector 90, 92 estão posicionadas para detectar o status de uma respectiva presilha no sensor 88 a medida que o sensor 88 passa proximamente das cabeças 90, 92. As cabeças 90, 92 então transmitem informação concernente ao status do sensor 98 para a caixa de junção 100 para retornar para uma unidade de processamento (não ilustrada). Uma cabeça de leitura 94 está disposta para detectar e identificar uma etiqueta RFID 96 na correia 86 a medida que a etiqueta 96 passa proximamente. A cabeça 94 transmite informação concernente à detecção e identidade da etiqueta 96 para a caixa de junção 100 para retornar para uma unidade de processamento.

[0040] Será apreciado que um grupo de etiquetas RFID 96 é pretendido para estar espaçado ao longo da correia 86 em locais mantidos em um mapa de memória de computador. Do mesmo modo, as localizações dos sensores 88 são mantidos no mapa de memória de

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16/20 computador. O número de etiquetas 96 pode, mas não precisa necessariamente, ser igual ao número de sensores 88 e o espaçamento das etiquetas 96 pode, mas não precisa necessariamente, ser igual ao espaçamento entre os sensores 88 ao longo da correia. Uma tabela de calibração armazenada dentro da memória do sistema onde a distância entre uma etiqueta identificada e⁷cada sensor 88 na correia pode ser determinada. Cada etiqueta 96 é desse modo um ponto de referencia de sincronização ao longo da correia. Na detecção e identificação de uma etiqueta 96 pelo leitor 94, em uma determinada velocidade do movimento da correia na direção 98, valores alvo de tempo e distância associados podem ser adquiridos por referencia para o mapa de memória (tabela de calibração) para cada sensor 88 na correia. Isso é, o sistema objeto usa as etiquetas RFID como endereço de referencia na correia. Localizar uma etiqueta permite o sistema sincronizar a correia com a memória software. O sistema detecta e identifica uma etiqueta 96 com o único propósito de gerar valores alvo de tempo e distância para os sensores 88 em relação a uma etiqueta detectada e identificada.

[0041 ] Uma vez que a relação espacial de cada sensor com relação a cada etiqueta 96 na correia é armazenada na tabela de calibração, os valores alvo de tempo e distância podem ser adquiridos da tabela de calibração usando qualquer uma das etiquetas 96 como um ponto de referencia. Um enguiço de uma ou mais etiquetas 96 acima do tempo não afetará a capacidade do sistema de fisicamente correlacionar a posição exata da correia para os dados armazenados no sistema de memória. Qualquer uma das etiquetas remanescentes pode ser usada para correlacionar a memória do sistema com a correia física. Ao contrario, sistemas usuais confiam na detecção de etiquetas a fim de concluir que um sensor embutido está em boas condições de trabalho. A falha de uma etiqueta é interpretada por tais sistemas como uma falha

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17/20 na presilha do sensor. Tais sistemas sinalizam que o movimento da correia cesse em tais circunstancias, talvez desnecessariamente. Resultam em desnecessárias e dispendiosas interrupções. Adicionalmente, no caso de um enguiço de uma etiqueta em um sistema existente, o sistema irá interpretar a localização da próxima etiqueta como sendo o local do enguiço da etiqueta anterior. A posição da correia com relação ao mapa de memória do sistema é desse modo incorreta e o sistema não pode recuperar para reconciliar a incompatibilidade entre o mapa de memória e a real posição da correia.

[0042] A presente invenção usa etiquetas para sincronizar a posição da correia com o mapa de memória da correia no sistema de sensor. Isso se torna importante quando um sistema transportador se desgasta e os sensores se tornam intermitentes. Os sensores intermitentes podem resultar no mapa de memória da correia no sistema de sensor diferir da posição real da correia. O sistema se encontrará procurando por um sensor embutido diferente em sua memória do que o sensor real que está passando pelas cabeças do detector. O sistema então não está mais sincronizado. Pela utilização das etiquetas RFID como locais de referencia, a presente invenção está auto-sincronizada baseada no endereço de qualquer etiqueta RFID e na localização daquela etiqueta na memória do sistema. As etiquetas desse modo facilitam localizar e substituir sensores intermitentes ou que não estejam funcionando na correia.

[0043] O sistema.objeto é autocalibrador. As etiquetas de identificação, conforme acima descrito, estão espaçadas ao longo da correia e passam um leitor de etiqueta que detecta e identifica cada etiqueta de sensor à medida que a mesmo passa. O leitor detecta e identifica a presença de cada sensor à medida que o mesmo passa o leitor as separações de sensor associadas em tempo e distância são feitas. Os contadores de tempo e distância para separação de sensor

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18/20 individual são registrados. Esse processo de calibração continua até que um modelo de repetição de etiquetas de sensor é detectado e identificado. O modelo de etiquetas e de sensores dentro da correia é então atualizado e armazenado na memória cada vez que uma autocalibragem é feita. A ausência de etiquetas ou sede sensores ou etiquetas/sensores danificados que não são detectados ou identificados serão observados. Pela atualização do mapa de sensor/etiqueta da correia em termos de distância dos sensores de cada etiqueta, um status preciso do sistema de sensor de correia pode ser mantido por todo tempo de duração da correia.

[0044] Adicionalmente, o sistema objeto pode operar para automaticamente saltar um sensor na eventualidade de um primeiro sensor (S1) não ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância. Quando o modo Salto 1 está ativo, os valores alvo de tempo e distância para um segundo sensor (S2) é medido a partir da etiqueta em funcionamento identificada na eventualidade do sensor (S1) ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância. Na eventualidade do sensor (S1) não ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância, contudo, o sistema automaticamente (no modo de Salto 1) adquire valores alvo de tempo e distância associados para um segundo sensor (S2) conforme medido a partir da etiqueta em funcionamento identificada, essencialmente saltando o sensor (S1) não detectado. Desse modo, o sistema pode continuar a usar o mapa sensor/etiqueta armazenado mesmo a medida que os sensores comecem a falhar durante a vida da correia.

[0045] A Figura 6 ilustra em forma de diagrama em bloco o funcionamento do objeto do método inventivo. A partir de uma tabela de calibragem, valores alvo de tempo e distância associados para uma próxima presilha de sensor (S1) é adquirida (102). As variáveis de tempo

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19/20 e distância são reinicializadas (104) quando um operador .liga um sistema calibrado para o modo ativo e o sistema carrega valores alvo de proteção de distância padrão (108) . A proteção de distância padrão opera até que a primeira etiqueta seja detectada e o sistema sincronize. Com relação ao método, o sistema então determina se uma etiqueta RFID em funcionamento foi detectada (114). Em caso afirmativo, a partir da tabela de sistema de calibração (mapa de memória), valores alvo de tempo e distância associados são adquiridos para o próximo sensor seguindo a etiqueta RFID, usando a etiqueta RFID como ponto de referencia (116). O sistema então determina se um sensor em funcionamento foi detectado (118). Em caso afirmativo, é feita uma determinação se o sensor foi detectado dentro dos valores alvo (12 0) e o sistema retrocede para adquirir valores alvo de tempo e distância associados para a próxima presilha de sensor (S2). O processo, a partir de então, é repetido. Se os valores alvo para SI forem excedidos em 12 0, é acionado um comando de relê para parar a correia transportadora (124).

[0046] Na eventualidade de um sensor SI em funcionamento não ser detectado (118), é feita uma determinação se os valores alvo de tempo e distância foram excedidos (122). Se não tiverem sido excedidos, o sistema alimenta de volta para atualizar as variáveis de tempo e distância (112). Se os valores de tempo e distância tiverem excedido, o sistema emitirá novamente um sinal para parar a correia transportadora (124). Observe que a não detecção de uma etiqueta RFID em funcionamento (114) não irá automaticamente resultar em uma interrupção da correia transportadora. Ao contrário, o sistema continuará a medir o tempo e a distância a partir da etiqueta da referencia anterior para determinar se subsequentes sensores de presilha em funcionamento estão presentes dentro dos valores alvo de tempo e distância. Adicionalmente, o transportador será parado apenas se os valores alvo de tempo e distância do local de referencia da etiqueta RFID estiverem excedidos

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20/20 (120,122). Desse modo, o sistema pode usar cada etiqueta RFID como um local de referência na correia em adição à detecção da presilha de sensor entrante, com o propósito de adquirir os valores alvo de tempo e distância corretos, até que seja substituído pela próxima presilha ou etiqueta RFID em funcionamento.

[0047] Deve-se observar que o sistema objeto é auto-calibrador. Isso é, a adição de etiquetas RFID permite o sistema a autocalibrar baseado na repetição do modelo RFID previamente introduzido no total de presilhas. O método da invenção permite menos interrupções sem sentido em correias que estão se desgastando, enquanto mantém um nível mais alto de proteção do que os sistemas pseudo-artísticos da técnica que confiam em um modo modelo/distância de monitorar uma correia.

[0048] Um contador de ciclo pode ser empregado onde o usuário possa monitorar o sistema para um pulso após a correia ter passado um valor alvo pré-determinado.

[0049] A presente invenção não está restrita a sensores de uma configuração ou orientação específicas ou ao uso de operações de etiquetas em frequência de rádio. Outras configurações de sensor ou de etiqueta podem ser empregadas se desejado sem se afastar da invenção.

[0050] Variações da presente invenção são possíveis à luz da descrição da mesma aqui proporcionada. Enquanto certas modalidades representativas e detalhes foram ilustrados com o propósito de ilustração do objeto da invenção, será evidente para aqueles versados nessa técnica que várias alterações e modificações podem ser feitas na mesma sem se afastar do escopo do objeto da invenção. Desse modo, deve ser compreendido que alterações podem ser feitas na modalidade especifica descrita que estará dentro do escopo inteiramente pretendido da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para sincronizar a detecção de sensor em um sistema de correia transportadora móvel do tipo de sistema possuindo uma pluralidade de sensores (88) espaçados ao longo da correia (86) e um leitor de sensor (90, 92) para detectar e identificar a presença de um sensor passando pelo leitor de sensor (90, 92), e uma pluralidade de etiquetas de identificação (96) espaçadas ao longo da correia (86) e um leitor de etiqueta (94) para detectar e identificar a presença de uma etiqueta passando pelo leitor de etiqueta (94), compreendenso as etapas de, adquirir valores alvo de tempo e distância associados, provenientes de uma tabela de calibragem para um próximo sensor (S1), com base em uma etiqueta funcional (96) detectada e identificada; iniciar contadores de tempo e de distância; e determinar se o próximo sensor (S1) é detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância caracterizado pelo fato de que o leitor de sensor (90, 92) é configurado para detectar e identificar a presença de um sensor (88) independentemente da funcionalidade de uma etiqueta de identificação (96) e inclui antes da aquisição de valores alvo a etapa determinar a separação de sensores (88) associados em dados de tempo e distância relativos a cada uma das etiquetas de identificação (96) durante a calibração do sistema.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente parar a correia transportadora na eventualidade do sensor (S1) ser detectado, após os valores alvo de tempo e distância serem excedidos.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adquirir valores alvo de tempo e distância associados para um segundo sensor (S2), na

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2/4 eventualidade do sensor (S1) ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente atualizar as variáveis tempo e distância na eventualidade do sensor (S1) não ser detectado.
5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente detectar e identificar uma etiqueta em funcionamento; e adquirir valores alvo de tempo e distância associados para um segundo sensor (S2) a partir da etiqueta em funcionamento identificada, na eventualidade do sensor (S1) ser detectado e identificado dentro dos valores alvo de tempo e distância.
6. Método para sincronizar a detecção de sensor em um sistema de correia transportadora móvel do tipo de sistema possuindo um grupo de sensores (88) espaçados ao longo da correia (86) e um leitor de sensor (90, 92) para detectar e identificar a presença de um sensor (88), à medida que passe pelo leitor de sensor (90, 92), e uma pluralidade de etiquetas de identificação (96) espaçadas ao longo da correia (86) e um leitor de etiqueta (94) para detectar e identificar a presença de uma etiqueta à medida que a mesma passa pelo leitor de etiqueta (94), compreendendo as etapas de, iniciar contadores de tempo e distância;

determinar se uma etiqueta em funcionamento foi detectada; adquirir, a partir de uma tabela de calibragem, valores alvo de tempo e distância associados para um próximo sensor (S1) com base na detecção e identificação da etiqueta de funcionamento; e determinar se o próximo sensor (S1) é funcional e detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância, caracterizado pelo fato de que o leitor de sensor (90, 92) é configurado para detectar e identificar a presença de um sensor (88) independentemente da funcionalidade de uma etiqueta de identificação

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3/4 (96) e inclui antes iniciar contadores de tempo e distância a etapa determinar a separação de sensores (88) associados em dados de tempo e distância relativos a cada uma das etiquetas de identificação (96) durante a calibração do sistema.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente adquirir de uma tabela de calibragem valores alvo de tempo e distância para um próximo sensor (S2), na eventualidade de um sensor em funcionamento (S1) ser detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente atualizar as variáveis de tempo e distância na eventualidade de um sensor em funcionamento (S1) não ser detectado e os valores alvo de tempo e distância não tenham sido excedidos.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente parar o movimento da correia, na eventualidade de um sensor em funcionamento não ser detectado dentro dos respectivos valores de tempo e distância.
10. Sistema de sensor de auto sincronização para uma correia transportadora móvel do tipo de correia possuindo um grupo de sensores espaçados ao longo da correia e um leitor de sensor para detectar e identificar a presença de um sensor passando pelo leitor de sensor, compreendendo, uma pluralidade de etiquetas de identificação (96) espaçadas ao longo da correia;

um leitor de etiqueta (94) para detectar e identificar a presença de uma etiqueta passando pelo leitor de etiqueta; e uma unidade de controle configurada para adquirir valores alvo de tempo e distância associados, a partir de uma tabela de calibragem para um próximo sensor (S1); iniciar contadores de tempo e

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4/4 distância; determinar se o próximo sensor (S1) é detectado dentro dos valores alvo de tempo e distância; e parar a correia transportadora na eventualidade do sensor (S1) ser detectado após os valores alvo de tempo e distância serem excedidos, caracterizado pelo fato de que o leitor de sensor (90, 92) é configurado para detectar e identificar a presença de um sensor (88) independentemente da funcionalidade de uma etiqueta de identificação (96) e a unidade de controle é configurada para determinar a separação de sensores (88) associados em dados de tempo e distância relativos a cada uma das etiquetas de identificação (96) durante a calibração do sistema.

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