CN104302567B - 用于分配的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于分配的示例性方法，该方法至少包括：使分配对象沿着分配装置的分配通路开始移动；基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由位移传感器远程测量与所述分配对象相关联的特性，通过所述位移传感器来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小；当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，由所述位移传感器产生指示；基于所述指示从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；以及从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。

Description

用于分配的方法和系统
相关申请的交叉引用
本申请要求2012年1月26日提交的标题为“用于分配的系统和方法(METHODS ANDSYSTEMS FOR DISPENSING)”的美国临时申请61/591,031的优先权，为了所有目的，该临时申请公开的内容通过引用被整体并入本文。
技术领域
本发明涉及用于分配如下对象的方法和系统，这些对象诸如是(但不限于)票证(例如彩票)、纸制品以及一般而言普通技术人员公认为适合于机控式分配的任何制品和/或包装起来的制品。
背景技术
本发明涉及使用机控式分配来分配对象的方法和系统。
发明内容
在一些实施例中，本发明提供一种用于分配的示例性方法，该方法至少包括如下步骤：a)使分配对象沿着分配装置的分配通路开始移动，其中从预置起始位置开始所述移动；b)基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由至少一个位移传感器远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性，通过所述至少一个位移传感器来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小；c)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，由所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；d)基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；e)使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置；以及f)从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
在一些实施例中，本发明的示例性方法还包括：当所述分配对象到达紧挨着所述分配装置的所述通路的引出端设置的至少一个引出传感器时，由所述至少一个引出传感器产生至少一个第二指示，其中在所述至少一个位移传感器接收到所述至少一个第二指示之后，开始由所述至少一个位移传感器对所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小进行测定。
在一些实施例中，至少部分地基于由所述至少一个位移传感器记录被固定在惰辊上的至少一个磁铁的至少一个位移角度来测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性，其中所述惰辊在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由所述分配对象的表面使之旋转。
在一些实施例中，当在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间至少一条光束被对准所述分配对象的表面之后，至少部分地基于由所述至少一个位移传感器所记录的至少一个亮度特性来测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性。
在一些实施例中，本发明的示例性方法还包括：由至少一个张紧机构使所述分配对象维持于张紧状态且处在离开所述至少一个位移传感器的预先确定的分离距离。在一些实施例中，所述至少一个张紧机构包括至少一个主动辊。在一些实施例中，所述至少一个张紧机构还包括多个主动辊，其中所述多个主动辊包括以第一速度旋转的至少一个进给辊和以第二速度旋转的至少一个引出辊，并且所述第一和第二速度不同。
在一些实施例中，所述分配对象是彩票条带，并且所述分配对象的所述分离部分是彩票。
在一些实施例中，本发明提供一种分配装置，该分配装置至少包括：a)至少一个主动进给机构，它使分配对象沿着所述分配装置的分配通路开始移动，从预置起始位置开始所述移动；b)至少一个位移传感器，i)所述至少一个位移传感器基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小，并且ii)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；c)至少一个分离机构，所述至少一个分离机构基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；d)所述至少一个主动进给机构使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置，以及e)所述至少一个主动进给机构从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
附图说明
参照附图进一步释明本发明，其中贯穿这几个视图用相似的标号来提及相似的结构。所示附图不一定按比例绘出，而是通常把重点放在说明本发明的原理上。进而，某些特征可能会被夸大以显示特定部件之细节。
图1示出本发明一些实施例的发明方面。
图2示出本发明一些实施例的另一发明方面。
图3示出本发明一些实施例的又一发明方面。
图4示出本发明一些实施例的进一步发明方面。
图5示出本发明一些实施例的还进一步发明方面。
图6示出本发明一些实施例的附加发明方面。
图7示出本发明一些实施例的其他附加发明方面。
尽管上述附图阐述了目前所公开的实施例，但如在论述中所指出那样还可以构思其他实施例。本公开内容以代表而非限定的方式来给出说明性实施例。本领域的技术人员可想到许多其他改进和实施例，它们均落入目前所公开发明的原理的精神和范围内。此外，图中所示的任何尺寸、规格等都旨在于说明性而非限制性的。
具体实施方式
在此披露本发明的详细实施例；然而，应当理解成所公开的实施例只不过是对可能以各种形式来体现的本发明进行说明而已。此外，连同本发明的各种实施例所给出的每个例子都旨在于说明性而非限制性的。因而，这里所公开的具体结构性和功能性细节均不应被解释为进行限定，而仅仅是用于教导本领域技术人以各种方式使用本发明的代表性基础。
在整个说明书中，下列术语在本文中采取明确地关联的含义，除非上下文另有明确规定。如本文所用的短语“在一些实施例中”和“在某些实施例中”不一定指的是相同实施例，尽管可能如此。进而，如本文所用的短语“在另一实施例中”和“在某些其他实施例中”不一定指的是不同实施例，尽管可能如此。因而，如下文所述，本发明的各种实施例可以容易地组合起来而不脱离本发明的范围或精神。
此外，如本文所用，术语“或”是一个包括性的“或”操作符，而且等同于术语“和/或”，除非上下文另有明确规定。术语“基于”不是排他性的而是虑及基于未描述的附加因素，除非上下文另有明确规定。另外，在整个说明书中，“一”、“一个”和“该”的含义包括复数指代(plural references)在内。“在…中”的含义包括“在…中”和“在…上”。
在一些实施例中，本发明虑及分配可越过穿孔线而连接起来呈条带状包装的票证。这些票证通过沿着穿孔线进行分离而得以分配。通过将穿孔线定位在分离机构上方而使每张票证从其条带进行分离。在一些实施例中，通过测量票证行进的距离来实现每张票证的定位以便由分离机构分离。在一些实施例中，通过利用与票证条带相接触的被动辊来测量该票证行进距离。在一些实施例中，被动辊可操作地连接到至少一个磁铁和至少一个磁传感器，其对跟踪该被动辊旋转的磁角度进行测量。在一些实施例中，磁传感器可通过测量被动辊上所连接的磁铁的旋转磁场来测量票证条带所行进的距离，以测定与将要分配的票证相接触的空转被动辊的精确旋转。在一些实施例中，本发明可利用诸如(但不限于)圆盘或环形磁铁之类的磁铁。在一些实施例中，本发明可通过使被动辊和票证顶面或底面被动地接触来测定所行进的距离。在一些实施例中，本发明可利用多个被动辊。在一些实施例中，通过利用由电机所驱动的变速箱布置使票证以与被动辊相接触的方式进行移动/牵引。
在一些实施例中，本发明可提供一种具有至少四个主要部分的分配系统/装置：传感器被动辊，驱动票证条带的进给辊组件，切开穿孔使票证分离的分离/胀破刀片，以及从分配系统/装置弹出被分离票证的引出组件。
在一些实施例中，本发明可利用一个或多个磁铁以及一个或多个各向异性磁阻(AMR)传感器，其能以可重复的方式来检测磁场旋转的小角度。本发明的一些实施例可利用的示例性AMR传感器是HMC1501(霍尼韦尔)和HMC1512(霍尼韦尔)，它们的工作原理单独地或者与霍尔效应传感器组合起来为了阐述的所有目的通过引用整体并入本文。在一些实施例中，AMR传感器的角度测量虑及基于相移和差异的完整360度旋转位置检测。
在一些实施例中，本发明可利用一个或多个磁铁以及一个或多个磁阻传感器，其能以可重复的方式来检测磁场旋转的小角度。示例性磁传感器及其工作原理被记载于Measurement Specialties公司的“利用磁阻传感器的绝对角度定位”，其具体的公开内容为了阐述的所有目的而通过引用整体并入本文。
在一些实施例中，本发明可利用磁性霍尔效应传感器或AMR与霍尔效应传感器的组合。在一些实施例中，本发明可利用一个或多个磁传感器不仅作为精密测量装置而且作为运动检测器以补充其主要应用。在一些实施例中，本发明所用的磁传感器对方向信息进行测量。
在一些实施例中，本发明可在转轴上利用直径约为5-15mm的双极性磁鼓或环形磁铁。在一些实施例中，本发明允许利用双极性磁鼓或环形磁铁来测定绝对角度定位。在一些实施例中，本发明可利用(但不限于)四极、多极磁铁或任何其他合适的磁传感器。
在一些实施例中，本发明可允许以约0.5度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。在一些实施例中，本发明可允许以约0.25度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。在一些实施例中，本发明可允许以约0.2度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。在一些实施例中，本发明可允许以约0.1度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。在一些实施例中，本发明可允许以约0.05度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。在一些实施例中，本发明可允许以约0.01度旋转或更小的精度来测定绝对角度定位分辨率。
在一些实施例中，本发明利用一种机构来维持分配票证或其他对象的条带和磁传感器可操作地所连接的一个或多个被动辊连续接触。在一些实施例中，本发明利用一种机械张紧机构来维持分配票证(对象)和被动辊之间的连续接触。在一些实施例中，本发明利用一种机械压紧机构来维持分配票证(对象)和被动辊之间的连续接触。在一些实施例中，本发明利用被分成第一组一个或多个第一类被动辊和第二组一个或多个第二类被动辊的一系列被动辊，其中该第一类被动辊可操作地连接到一个或多个磁铁和磁传感器，该第二类被动辊维持分配票证(对象)的条带和该第一组一个或多个第一类被动辊之间的连续接触，并且跨越该第一组一个或多个第一类被动辊被定位在该分配票证的条带的相反侧。
在一些实施例中，本发明利用方向和绝对角度定位的测量结果来测定分配对象(例如票证)的位移。在一些实施例中，本发明可允许以在约305mm行进距离的范围内约+/-1mm(毫米)这一精度将分配对象(例如票证条带)定位于预先确定的位置。在一些实施例中，本发明允许避免依赖匹配电机的速度、旋转主动辊测定通过牵引票证条带所行进的距离。在一些实施例中，本发明允许不使用用于控制电机速度的磁传感器信息，这些电机负责沿着分配对象进行移动(牵引)。
本发明相同实施例的示例
例1
在一些实施例中，本发明采用图1中所示的示例性设计。在一些实施例中，图1所示的分配装置的主动移动部件是票证路径(100)以及票证移动驱动，即进给辊组件(101)和引出辊组件(102)。在一些实施例中，进给辊组件(101)可具有彼此压紧的两个对置辊。在一些实施例中，电机驱动底辊同时顶辊因来自于票证的摩擦力而转动。在一些实施例中，引出辊组件(102)可具有类似的布置，即另一电机驱动底部引出辊并且顶部引出辊被摩擦力所带动。在一些实施例中，可以在引出辊组件(102)之后有引出传感器(103)，利用它来检测票证的存在以及在票证被穿孔切断器(104)所分离后的适当分配。在一些实施例中，引出传感器(103)可以是(但不限于)光断续传感器或其他具有类似功能的传感器。
在一些实施例中，如图1所示，本发明提供一种位移测量系统，至少包括：被动空转辊(105)、压力保持器机构(106)以及旋转测量磁传感器(107)，其例如(但不限于)通过使磁传感器的磁铁元件(例如环形磁铁)(108)固定在被动辊上而可操作地连接到被动辊(105)上。
在一些实施例中，上述示例性设计可如下操作。最初，票证由进给辊组件(101)的进给辊被进给至票证路径(100)。然后票证进入引出辊组件(102)并且这些票证在两者电机的驱动下不断移动。引出传感器(103)的光束中断使距离测量机构进行复位。在一个例子中，若基于特定的应用和/或分配对象，位移测量传感器(107)的测量准确度和再现性足够的话(例如两个连续区域之间相当大的穿孔区比起较窄的穿孔区要求较小的准确度)，就可仅在一捆内的首张票证上执行一次该复位。在一些实施例中，每张票证的长度已经被预先编程给位移测量机构，因此本设计使票证向前移动直到其穿孔位于分离刀片(104)上方为止。在一些实施例中，在分离之后，下一张票证由进给辊(101)收回至预设位置，同时引出辊组件(102)推动被切下来的票证使其脱离分配器直至引出传感器(103)被开启为止。
例2：位移测量磁传感器组件
通常的做法是在电机轴上安装编码器(传感器)。电机通常具有逐步减速的变速箱(例如为了提供更高的扭矩和更好的控制)。因此，若所安装的编码器为k步距(k-steps)，变速箱的减速比为1：n并且主动辊的周长为m(米)，那么所达到的分辨率就是：
分辨率＝m/(k*n)按长度单位(方程式1)。
例如，对于编码器每转12个脉冲，1：30的变速箱以及主动辊周长2.62英寸，所得到的分辨率为每个编码器脉冲0.0072英寸(或7.2密耳(0.001＝千分之一英寸或1.0密耳))。
在一些实施例中，本发明允许把编码器固定到位移测量传感器系统的被动辊上(图1中示出)，以实现比每个编码器脉冲0.218英寸更好的分辨率(分辨率＝m/k)。
在一些实施例中，本发明允许在可无需利用具有每转360个脉冲的分辨率(k*n)的编码器的被动辊实现分辨率。
在一些实施例中，为了适当地跟踪票证运动，本发明允许通过使位移测量磁传感器组件的被动辊显示出一个或多个下列属性来维持分配对象(例如票证)和被动辊之间的连续接触，即充分地跟踪分配对象，所述的属性包括但不限于：足够的摩擦性能，均匀的周长，足够低的惯性和摩擦装配。在一些实施例中，本发明利用(但不限于)一个或多个下列特性：
1)足够低的惯性和摩擦装配：位移测量磁传感器组件的被动辊装配必须具有至少可比地相等或更小的摩擦，从而充分地维持与分配对象(例如票证)相接触并对其跟踪；
2)均匀周长：位移测量磁传感器组件的被动辊必须均匀，从而使得在所有可能的旋转角度下都充分地维持与分配对象(例如票证)相接触并对其跟踪，从而导致足够准确的测量；
3)足够的摩擦性能：位移测量磁传感器组件的被动辊必须显示出足够的摩擦性能(例如选择一种特定性能的橡胶，该性能提供足够的摩擦性能以便充分地维持与分配对象(例如票证)相接触并对其跟踪)；以及
4)足够的连续接触。
例3：足够的连续接触--可能存在的较薄的分配对象
在一些实施例中，本发明利用可被设计成(但不限于)如图2所示那样的位移测量磁传感器组件的被动(测量)辊(205)。在一些实施例中，具有固定式旋转中心的被动(测量)辊(205)必须具有足够的直径，以便充分地维持与可能存在的较薄的分配对象(例如票证)相接触并对其跟踪。在一些实施例中，分配票证/票证条带(200)的位移通过下列公式(但不限于)来计算：
S＝S0+i/k*m(方程式2)。
其中，S是当前的位移；S0是以前的位移；i是传感器在这一步的计数；k是传感器的分辨率(计数/转)；以及m是辊周长其等于2πR，其中R是辊半径。
在一些实施例中，如果在被动辊(205)的半径和票证路径(209)之间存在小间隙，那么薄票证的实际位移就可以充分地接近由方程式(2)所计算出的理论值。因被动辊(205)和票证条带(200)紧压在一起，故被动辊(205)的半径R减小，从而方程式(2)的计算包含可接受的足够小的误差。
例4：足够的连续接触-较厚的分配对象
在一些实施例中，本发明利用可被设计成(但不限于)如图3所示那样的位移测量磁传感器组件的被动(测量)辊(305)(例如夹紧式进给惰辊)。在一些实施例中，具有固定式旋转中心的被动(测量)辊(305)必须具有足够的直径，以便充分地维持与可能存在的较薄的分配对象(例如票证的条带)(300)相接触并对其跟踪。在一些实施例中，本发明允许避免当较厚的分配对象(例如票证条带)被导入以后使误差增加到无法接受的水平，否则进给组件的主动辊就不得不对分配对象施加更大的力以抵消由进给组件的惰辊所表现出的较大阻力。在一些实施例中，本发明允许避免由于主动进给辊表面的非均匀性使误差额外增加到无法接受的水平。在表1中提供本发明一些实施例可以矫正的典型误差的例子。如图3所示，当票证条带(300)或其他分配对象通过夹送(305)或引出辊时，因夹送辊被紧压故所执行的实际直径由夹紧半径来给定。在表1中，为了展示误差而假定夹紧距离是给定在进给辊之间。例如，夹紧半径因特定的票证条带通过进给辊而变化。表1提供对于三种不同票证厚度情形(最小，最大，通常)的测定，并且展示本发明允许矫正的票证位移计算中十分显著的误差。
表1.
在一些实施例中，本发明允许通过提供一种最小化或消除分配对象(例如票证条带)的厚度误差因素的机构来克服表1中所展示的误差。
在一些实施例中，所提供的机构至少包括位移测量组件的独立被动辊。在一些实施例中，如图1所示，测量被动辊处在底部侧(虽然这种设计不是强制性或限制性而是示例性的)，因为在某些情况下，诸如票证条带之类的分配对象可以在底部具有更好的摩擦表面(例如没有减少摩擦的涂层)。
在一些实施例中，本发明提供一种具有设置在被动辊的相对侧的接触保持器机构(106)的位移测量传感器组件(105-108)。在一些实施例中，接触保持器机构可包括(但不限于)例如通过偏置元件按压测量被动辊的一个或多个塑料辊，该偏置元件例如是(但不限于)弹簧、代替薄片金属的弹簧或者任何其他适合的机械结构，其执行朝被动辊按压接触保持器机构的偏置任务。
在一些实施例中，测量被动辊突出在分配对象(例如票证)的路径上，从而使得票证不得不经过测量被动辊上方且沿着其路线掠过辊子。在一些实施例中，接触保持器机构(106)(例如辊子)在相对侧将票证按压在测量被动辊上，以保持位移测量传感器组件和票证之间的连续接触。
在一些实施例中，本发明允许测量半径不会被改变或夹紧而得以保持，从而避免表1中呈现的误差。在一些实施例中，本发明允许通过利用保持器机构(106)来减少或消除任何辊子或其表面不规则性，例如在较厚的分配对象的情况下接触保持器机构(106)的辊子力度更大地挤压至被动测量辊(105)以连续地维持与测量辊(105)的足够接触。在一些实施例中，应用本发明可导致进给(101)和/或引出驱动(主动)组件(102)不会因较厚的分配对象(例如票证条带)而承受过重压力，从而导致分配对象的厚度不会对进给机构(101和102)造成显著不同的机械行为这种情形。
在一些实施例中，测量被动辊(例如惰辊105)需要表现出足够低的旋转摩擦和惯性以便以足够的精度来跟随分配对象(例如票证条带)的位移。
在一些实施例中，本发明可利用一个或多个磁铁以及一个或多个磁传感器作为位移测量组件之部件，以提供被动辊(例如惰辊105)旋转的非接触式测量。在一些实施例中，本发明可利用其它适合的方法和装置来实现被动辊的非接触式测量(例如在光学传感器接收到开始该测量的指令以后利用该光学传感器来测量惰辊(105)旋转一圈的周长)。在一些实施例中，对于非接触式测量而言，本发明可以允许利用标准编码器部件(例如光学、磁性或其他合适的传感器)。
在一些实施例中，一个或多个磁铁被固定在被动辊上，并且一个或多个磁传感器被定位得极充分地接近以检测带有磁铁的被动辊的角运动(angular motion)。
在一些实施例中，在利用磁传感器作为测量组件之部件的情况下，磁传感器的分辨率可以根据信号处理算法所提供的角度是可变化的且可编程的，并且可被变更成/适合于特定的分配对象和/或操作。在一些实施例中，本发明提供方向信息和绝对角度位置。
在一些实施例中，本发明允许最小化或消除在位移测量期间施加在分配对象(例如票证的条带)上的任何纵向力所带来的影响。例如，这种纵向力可能是分配对象(例如票证的条带)从一捆解开、电机旋转差异、卡住、惯性力等的结果。在一些实施例中，本发明允许使用引出传感器(例如传感器103)来对准首个分配对象(例如票证的条带)以便作参考，然后所有的后续分配可以因为该参考分配对象而忽略引出传感器读取。
例5：标准校准程序
在一些实施例中，本发明可利用校准算法，它可以允许测定被动辊(例如惰辊(105，205，305))周长的物理参数(例如总振摆、确切周长等等)，并且通过利用所存储的被动辊(例如惰辊(105、205、305))的周长特性来最小化或消除误差。在一些实施例中，总振摆变动(例如半径不规则，也就是说具有并非完美圆形的圆周的辊子)在旋转上不会累积。在一些实施例中，因本发明计算平均被动辊周长，故误差可被测定为在一个局部旋转上某一特定点处实际变动与平均周长之间的偏差(variation)。
在一些实施例中，本发明可利用标准校准，它可以补偿除传感器自身非线性以外的分配系统的一个或多个因素。在一些实施例中，本发明可利用扩展式校准，它可以补偿分配系统的一个或多个因素以及传感器自身的非线性。
在一些实施例中，本发明可利用标准校准以提高系统内部的传感器精度并获得改良结果(例如更小的读取误差)。在一些实施例中，系统精度取决于一个或多个下列因素(但不限于)：位移测量传感器的精度、装配、分配对象(例如票证的条带)、对准、被动辊(例如惰辊(105、205、305))的尺寸以及其他机械因素。在一些实施例中，标准校准程序可以补偿大部分的因素以优化特定分配系统的性能。
在一些实施例中，如图4所示，标准校准完成如下。在一些实施例中，例如，当本发明的创造性分配器分配票证条带时，本发明利用可以按预先确定的距离间隔具有一个或多个槽(例如，411)的特殊校准票(410)。以这个(些)槽经过引出传感器(例如传感器403)上方这种方式来定位校准槽。在一些实施例中，由于位移测量传感器(例如传感器407)不与引出传感器进行对准，所以这个(些)槽不会影响所测量的距离。
在一些实施例中，当校准票(410)在引出传感器上方经过并且首个槽的前边缘越过它时，本发明可以复位或记录距离/位移测量结果并且开始对距离进行计数。在一些实施例中，当最后一个槽(例如槽411)在引出传感器(403)上方经过时，本发明从距离/位移测量传感器(407)收集所测量的值。
在一些实施例中，这两个值之间的差异提供一个校准值，它将来自角度传感器的计数和校准票所行进的实际距离相互关联。在一些实施例中，校准票(410)的首个和最后一个槽之间的距离至少为254mm(10英寸)以充分地提高校准的精度。
在一些实施例中，标准校准可以按照图5所示的示例性处理流程来实施，其中：
术语“进给和引出电机”指的是示例性进给辊组件(101)和示例性引出辊组件(102)；
术语“引出传感器”指的是示例性引出传感器(103)；以及
术语“磁传感器”指的是示例性位移测量传感器(107)。
例6：扩展式校准程序
在一些实施例中，可以通过额外地最小化或消除被动辊圆周的非线性误差来执行扩展式校准，以提高传感器的线性度和微定位控制。
在一些实施例中，例如可以如图6中所示那样来实现扩展式校准，其中：
术语“进给和引出电机”指的是示例性进给辊组件(101)和示例性引出辊组件(102)；
术语“引出传感器”指的是示例性引出传感器(103)；
术语“磁传感器”指的是示例性位移测量传感器(107)；以及
术语“槽”指的是类似于示例性槽(411)的校准分配对象(例如校准票410)上的切口。
在一些实施例中，本发明可以利用按预先确定的距离间隔具有数个槽(例如槽411)的特殊校准对象(例如校准票410)。例如，在一些实施例中，特殊校准票可以在每被动辊的直径(例如每2.6英寸)上具有大约10-30个槽。在一些实施例中，这些槽以这样的方式来进行定位以便经过引出传感器(例如传感器103、403)上方。在一些实施例中，由于位移传感器(例如传感器107、407)不与引出传感器(例如，传感器103，403)进行对准，故这些槽(例如槽411)不会影响所测量的距离。
在一些实施例中，当校准票(例如票证410)经过引出传感器(例如传感器103、403)上方并且首个槽的前边缘越过引出传感器(例如传感器103、403)时，本发明的位移传感器(例如传感器107、407)开始记录角度传感器测量结果。在一些实施例中，针对从引出传感器(例如传感器103、403)所接收的每个槽中断，本发明的位移传感器(例如传感器107、407)继续记录原始角度测量结果。在一些实施例中，在整个校准票经过之后，本发明的位移传感器(例如传感器107、407)把对惰辊(例如辊子(105、205和305))的一个全程旋转所收集到的原始角度测量结果和使用校准票的这些槽(例如411)所收集到的数据相互关联。在一些实施例中，本发明允许从方程式(3)来估计实际角度。
实际角度计数＝(槽号*每转最大角度计数)/每转槽数(3)(ActualAngleCount＝(SlotNumber*MaxAngleCountsPerRotation)/SlotsPerRotation)
在一些实施例中，按照本发明，如图7所示，所记录的每个测量结果被赋值给槽距并进行插值，以获得中间的计数来构建可被用来使距离/位移测量传感器线性化的反向查找表。
例7：进给传感器组件
在一些实施例中，本发明允许避免将任何测量装置(除非它是需要用于诊断目的)合并到电机块中。在一些实施例中，本发明允许提供使冗余部件和/或定向最小化或消除的进给驱动组件，不然如果位移传感器与进给驱动组件相关联的话就会为了传感器装配和操作而需要它们。在一些实施例中，本发明允许利用一个基本的涡轮布置以减少进给驱动组件的尺寸和成本。在一些实施例中，本发明允许利用被扩展成并列容纳更多个分配器的多通道设计。
例8：被动测量辊
在一些实施例中，一个或多个被动测量辊可以是(但不限于)一个或多个下列变型：
1)独立辊子；
2)空载进给辊；
3)带压紧/接触保持器机构的空载进给辊；
4)空载引出辊；以及
5)带压紧/接触保持器机构的空载引出辊。
例9：测量传感器：
在一些实施例中，一个或多个测量传感器可以是(但不限于)一个或多个下列变型：
光学传感器；
利用圆盘形、环形、两极、多极或任何其他合适的磁铁或磁性型器件的磁传感器；
其他合适的提供正交来测定方向的商用现成编码器；以及
其他合适的旋转测量装置。
在一些实施例中，本发明提供一种用于分配的示例性方法，该方法至少包括：a)使分配对象沿着分配装置的分配通路开始移动，其中从预置起始位置开始所述移动；b)基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由至少一个位移传感器远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性，通过所述至少一个位移传感器来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小；c)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，由所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；d)基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；e)使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置；以及f)从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
在一些实施例中，本发明的所述示例性方法还包括：当所述分配对象到达紧挨着所述分配装置的所述通路的引出端放置的至少一个引出传感器时，由所述至少一个引出传感器产生至少一个第二指示，其中在所述至少一个位移传感器接收到所述至少一个第二指示之后，开始由所述至少一个位移传感器对所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小进行测定。
在一些实施例中，至少部分地基于由所述至少一个位移传感器记录被固定在惰辊上的至少一个磁铁的至少一个位移角度来测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性，所述惰辊在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由所述分配对象的表面使之旋转。
在一些实施例中，当在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间至少一条光束被对准所述分配对象的表面之后，至少部分地基于由所述至少一个位移传感器所记录的至少一个亮度特性来测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性。
在一些实施例中，本发明的所述示例性方法还包括：由至少一个张紧机构使所述分配对象维持于张紧状态且处在离开所述至少一个位移传感器的预先确定的分离距离。在一些实施例中，所述至少一个张紧机构包括至少一个主动辊。
在一些实施例中，所述至少一个张紧机构还包括多个主动辊，其中所述多个主动辊包括以第一速度旋转的至少一个进给辊和以第二速度旋转的至少一个引出辊，其中，所述第一和第二速度不同。
在一些实施例中，所述分配对象是彩票条带，并且所述分配对象的所述分离部分是彩票。
在一些实施例中，本发明提供一种分配装置，其至少包括：a)至少一个主动进给机构，使分配对象沿着所述分配装置的分配通路开始移动，从预置起始位置开始所述移动；b)至少一个位移传感器，i)所述至少一个位移传感器基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性，来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小，以及ii)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；c)至少一个分离机构，所述至少一个分离机构基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；d)所述至少一个主动进给机构使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置，以及e)所述至少一个主动进给机构从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
在一些实施例中，本发明提供一种用于分配的示例性方法，该方法至少包括：a)使分配对象沿着分配装置的分配通路开始移动，i)从预置起始位置开始所述移动；b)因在所述分配对象沿着所述分配装置的所述通路移动时所述至少一个被动轮持续地接触所述分配对象，而仅仅作为所述分配对象移动的结果使至少一个被动轮进行旋转；c)由至少一个位移传感器远程测量所述至少一个被动轮的接触表面，其中，所述至少一个被动轮的所述接触表面是当所述分配对象沿着所述分配装置的所述分配通路移动时已经接触所述分配对象的所述至少一个被动轮的表面；d)至少部分地基于所述至少一个被动轮的所述接触表面来测定所述分配对象的位移大小；e)当所述位移大小等于或者超过预先确定的值时由所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；f)基于所述至少一个第一指示从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；g)将所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置；以及h)从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
在一些实施例中，本发明的示例性方法还包括：当所述分配对象到达紧挨着所述分配装置的所述分配通路的引出端所设置的至少一个引出传感器时，由所述至少一个引出传感器产生至少一个第二指示，其中，在所述至少一个位移传感器接收到所述至少一个第二指示之后，开始由所述至少一个位移传感器对所述至少一个被动轮的所述接触表面进行测量。
在一些实施例中，所述至少一个位移传感器至少部分地基于与所述至少一个被动轮的旋转相关联的至少一个旋转特性来测量所述至少一个被动轮的所述接触表面的大小。
在一些实施例中，至少部分地基于与所述至少一个被动轮相关联的至少一个亮度特性来确定所述至少一个旋转特性，其中，在至少一条光束被对准所述至少一个被动轮的所述表面之后，由所述至少一个位移传感器来记录所述至少一个亮度特性。
在一些实施例中，至少部分地基于与所述至少一个被动轮的所述接触表面相关联的至少一个亮度特性来远程测量所述至少一个被动轮的所述接触表面，其中，在至少一条光束被对准所述至少一个被动轮的所述接触表面之后由所述至少一个位移传感器来记录所述至少一个亮度特性。
在一些实施例中，本发明的示例性方法还包括：由至少一个张紧机构使所述分配对象维持于预先确定的张紧状态，从而使得在所述分配对象沿着所述分配装置的所述分配通路移动时所述至少一个被动轮持续地接触所述分配对象。
在一些实施例中，本发明提供一种示例性分配装置，其至少包括：a)至少一个主动进给机构，使分配对象沿着所述分配装置的分配通路开始移动，其中，i)从预置起始位置开始所述移动；b)至少一个被动轮，因在所述分配对象沿着所述分配装置的所述分配通路移动时所述至少一个被动轮持续地接触所述分配对象，而仅仅作为所述分配对象移动的结果使其进行旋转；c)至少一个位移传感器，远程测量所述至少一个被动轮的接触表面，其中，所述至少一个被动轮的所述接触表面是当所述分配对象沿着所述分配装置的所述分配通路移动时已经接触所述分配对象的所述至少一个被动轮的表面；d)至少部分地基于所述至少一个被动轮的所述接触表面来测定所述分配对象的位移大小；e)当所述位移大小等于或者超过预先确定的值时所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；f)至少一个分离机构，基于所述至少一个第一指示从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；g)所述至少一个进给机构将所述分配对象的所述剩余部分后退后所述预置起始位置；以及h)所述至少一个进给机构从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
在一些实施例中，本发明可以提供一种分配选定数量的票证的方法，这些票证呈连续的条带状且相隔一定距离被穿孔，所述方法至少具有如下步骤：提供进给辊组件将所述条带状票证驱动到所述胀破线；提供检测票证定位的传感器位移测量组件；提供当票证被适当定位时横向地切断所述穿孔的胀破刀片；提供引出辊组件将被分离的票证从分配机构弹出来；以及提供校准算法以最小化系统性定位误差。
在一些实施例中，本发明可以提供具有足够的摩擦力且与所述分配票证连续接触的一个或多个自由被动辊。在一些实施例中，因所述票证由于所述进给和/或引出辊的运动而穿过所述分配机构进行移动，故所述自由被动辊通过所述自由被动辊和所述票证之间的摩擦力来牵引，从而导致所述自由被动辊的旋转运动。在一些实施例中，一个或多个磁铁被固定在所述自由被动辊(或它的轴，这取决于特定的实施例)上并随着所述自由被动辊进行旋转。在一些实施例中，磁传感器以适当靠近所述磁铁的方式来设置并且测量所述磁场旋转，通过其接口来输出所述自由被动辊的角定位(angular positioning)。在一些实施例中，一个或多个微控制器(经过编程的计算机处理器)根据传感器的角度测量结果来测定票证所行进的实际距离。在一些实施例中，票证的顶部或底部侧可以被用于测量。
在一些实施例中，磁铁和传感器可以被用来提供绝对角度测量。例如，在分配过程一开始，本发明可允许测定自由被动辊的精确(现在也就是在时间(0))角位置(angularposition)。
在一些实施例中，磁铁和传感器可以被用来提供相对测量。例如，本发明可以利用多极(例如4极)磁铁，在分配过程一开始，就测定从“虚拟”或预置零位置起算的角旋转(angular rotation)的相对测量结果，而不是首先测定自由被动辊的精确角位置。
在一些实施例中，本发明可以通过利用所述分配对象(例如票证的条带)的顶部、底部或者两侧来测量所述分配对象(例如票证的条带)的位移。在一些实施例中，本发明可以利用压紧机构(例如弹簧、薄片金属等)在分配过程中保持自由被动/惰辊与分配对象(例如票证的条带)相接触。
在一些实施例中，本发明可以虑及用传感器组件来检测分配对象的存在。在一些实施例中，例如当票证被插入到传感器的自由被动辊(其设置于进给辊之前)时，被动辊的旋转被检测为这不是由分配机构本身所引起的，而且本发明可以产生测定票证应该由分配机构进行载入的输出，也就是起动进给和/或引出辊。
虽然已经描述本发明的许多实施例，但应当理解这些实施例只是说明性而非限制性的，而且对于本领域普通技术人员而言许多修改可能变得显而易见。进而，本文所述的任何步骤可以按任何所希望的顺序来执行(并且可以增加和/或删除任何步骤)。

Claims (14)

1.一种用于分配的方法，包括：
a)使分配对象沿着分配装置的分配通路开始移动，其中从预置起始位置开始所述移动；
b)基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由至少一个位移传感器远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性，通过所述至少一个位移传感器来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小；
其中，与所述分配对象相关联的所述至少一个特性的测定，至少部分地基于：由所述至少一个位移传感器记录被固定在惰辊上的至少一个磁铁的至少一个位移角度，其中，所述惰辊在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由所述分配对象的表面使之旋转；
c)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，由所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；
d)基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；
e)使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置；以及
f)从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
当所述分配对象到达紧挨着所述分配装置的所述分配通路的引出端放置的至少一个引出传感器时，由所述至少一个引出传感器产生至少一个第二指示，其中，在所述至少一个位移传感器接收到所述至少一个第二指示之后，开始由所述至少一个位移传感器对所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小进行测定。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于：
当在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间至少一条光束被对准所述分配对象的表面之后，至少部分地基于由所述至少一个位移传感器所记录的至少一个亮度特性来测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
由至少一个张紧机构使所述分配对象维持于张紧状态且处在离开所述至少一个位移传感器的预先确定的分离距离。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述至少一个张紧机构包括至少一个主动辊。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于：所述至少一个张紧机构包括多个主动辊，其中，所述多个主动辊包括以第一速度旋转的至少一个进给辊和以第二速度旋转的至少一个引出辊，其中，所述第一速度和第二速度不同。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于：所述分配对象是彩票条带，并且所述分配对象的所述分离部分是彩票。
8.一种分配装置，其特征在于，包括：
a)至少一个主动进给机构，它使分配对象沿着所述分配装置的分配通路开始移动，其中从预置起始位置开始所述移动；
b)至少一个位移传感器，
i)所述至少一个位移传感器基于在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间远程测量与所述分配对象相关联的至少一个特性，来测定所述分配对象沿着所述分配通路的位移大小，
ii)当所述位移大小等于或者超过预先确定的距离值时，所述至少一个位移传感器产生至少一个第一指示；
其中，所述至少一个位移传感器记录被固定在惰辊上的至少一个磁铁的至少一个位移角度，以便测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性，其中所述惰辊在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间由所述分配对象的表面使之旋转；
c)至少一个分离机构，其中，所述至少一个分离机构基于所述至少一个第一指示，从所述分配对象分离一部分以形成所述分配对象的剩余部分和所述分配对象的分离部分；
d)所述至少一个主动进给机构使所述分配对象的所述剩余部分后退到所述预置起始位置；以及
e)所述至少一个主动进给机构从所述分配装置分配所述分配对象的所述分离部分。
9.如权利要求8所述的分配装置，其特征在于，该分配装置还包括：
至少一个引出传感器，其中，所述至少一个引出传感器紧挨着所述分配装置的所述分配通路的引出端而设置，并且当所述分配对象到达所述至少一个引出传感器时产生至少一个第二指示，以及
在所述至少一个位移传感器接收到所述至少一个第二指示之后，所述至少一个位移传感器测定所述分配对象沿着所述分配通路的所述位移大小。
10.如权利要求8所述的分配装置，其特征在于：
当在所述分配对象沿着所述分配通路移动期间至少一条光束被对准所述分配对象的表面之后，所述至少一个位移传感器记录至少一个亮度特性以测定与所述分配对象相关联的所述至少一个特性。
11.如权利要求8所述的分配装置，其特征在于，所述分配装置还包括：至少一个张紧机构，其中，所述至少一个张紧机构使所述分配对象维持于张紧状态且处在离开所述至少一个位移传感器的预先确定的分离距离。
12.如权利要求11所述的分配装置，其特征在于：所述至少一个张紧机构包括至少一个主动辊。
13.如权利要求11所述的分配装置，其特征在于：所述至少一个张紧机构包括多个主动辊，其中所述多个主动辊包括以第一速度旋转的至少一个进给辊和以第二速度旋转的至少一个引出辊，其中所述第一速度和第二速度不同。
14.如权利要求8所述的分配装置，其特征在于：所述分配对象是彩票条带，并且所述分配对象的所述分离部分是彩票。
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