DE2219593A1 - Magnetisch eingestellte Kodierungseinrichtung - Google Patents
Magnetisch eingestellte KodierungseinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Identifizierung
von Gegenständen und insbesondere eine Kodierungseinrichtung zur Identifizierung der Art oder des Bestimmungsortes von
Gegenständen, die sich längs eines Laufweges, beispielsweise auf einem Förderband bewegen.
Bei automatischen Verteilersystemen für Objekte, die beispielsweise
lÄngs eines Förderbandes beweglich sind, ist es allgemein
üblich zur automatischen Bewegung und Lokalisierung die Art des Gegenstanden oder Pakstos durch Verwendung eines Kodes
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an der Seite des Paketes zu identifizieren. Dieser Kode kann von
einer Meßanordnung erfaßt werden, während der Gegenstand an einem Meßplatz vorbeigeht. Die Meßfühlereinrichtung übersetzt den Kode
und betätigt die Elemente des Fördersystems in einer solchen Weise,,
daß sie die Leitung des Gegenstandes zu einem bestimmten Platz verursacht.
Eines der verwendeten Verfahren zur Kodierung von Paketen besteht
darin, bewegliche Elemente zu verwenden, welche reflektierendes
Material tragen und in einem gewissen vorbestimmten Muster auf dem
Gegenstand angeordnet werden. Der Kode wird von einem optischen System abgelesen, von dem Licht auf den Gegenstand projiziert und
erst dann zurückgegeben wird, wenn das reflektierende Material
sich in Ausrichtung mit dem Lichtweg des optischen Systems befindet. Wenn das Licht zur Meßfühlereinrichtung zurückgegeben wird,
wird diese Tatsache durch einen Fotodetektor angezeigt und als Ergebnis hiervon werden Steuersignale erzeugt.
Diese Steuersignale betätigen dann andere Einrichtungen, wie beispielsweise
solche zur Ableitung des identifizierten Gegenstandes
von der Förderlinie zu einem gewünschten Ort.
Bisherige Systeme haben Geräte zur Identifizierung des Kodes verwendet,
welche bestimmte Nachteile besaßen. Beispielsweise kann das Anbringen der Kodierungselemente auf dem Paket eine zeitraubende
Tätigkeit sein und kann zu einer ungenauen Anordnung der Elemente führen, so daß die an die Steuereinrichtung abgegebenen
Impulse manchmal eine falsche Ablesung ergeben und das Paket zum falschen Bestimmungsort geleitet wird. Weiterhin können die Elemente
angestoßen oder zufällig aus ihrer Lage in eine Lage bewegt werden, welche zwischen den voreingestellten Kodestellungen liegt.
Dadurch erhält man einen Kode, der mit dem System nicht verträglich ist. Wenn ein solches Kodierungselement an eiaara falschen
Platz zwischen den eingestellten Plätzen angeordnet wird, 3?ird e«
oft nicht erfaßt» Dies führt dazu, daß der Geganntand nfcändig aui'
der Förderstrecke im Kreislauf geführt wird, Dieso tatd mv-texe b«L
vorbökannten Einrichtungen aufgetretenen Schwierigkeit on werücs?
'2 0 9 iU C / ü ι Π
durch das erfindungsgemäße System tiberbrückt. Es ist daher eine
Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Einrichtung zur Kodierung von Gegenständen zu schaffen.
Es ist weiterhin eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Ko- ■
dierungseinrichtung zur Befestigung an einem Gegenstand zu schaffen,
der sich längs eines vorgegebenen Laufweges bewegen soll.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine relativ ;
narrensichere Einrichtung zu schaffen zur Verhinderung einer falschen, bei anderen-Systemen möglichen Kodierung.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird eine Einrichtung zur Klassifizierung
von Objekten vorgesehen, welche einen Träger und eine
Vielzahl von Plättchen oder beweglichen Elementen umfaßt, die auf der Trägeroberfläche zu vorgegebenen Stellungen verschiebbar sind,
welche einem identifizierbaren Kode zugeordnet sind. Die vorderen
Flächen jedes Plättchens sind so magnetisiert, daß sie alle ein und dieselbe Polarität besitzen und daß alle rückwärtigen Plättchen
die gleiche entgegengesetzte Polarität aufweisen. Der Träger andererseits ist an vorgegebenen Plätzen längs einer gegebenen
Achse auf seiner Oberfläche magnetisiert. Die vordere und die rückwärtige
Fläche des Trägers sind so magnetisiert, daß sie an vorgegebenen Plätzen entgegengesetzte Polarität besitzen und die Polarität
dieser vorgegebenen Lagen ändert sich abwechselnd in Reihen längs dieser Achse. Dies führt dazu, daß das plättchen magnatisch
von abwechselnden Lagen dieser Serie angezogen wird und dort verbleibt und magnetisch von anderen abwechselnden Lagen abgestoßen
wird.
Ein besseres Verständnis der vorstehend genannten allgemeinen Aufgaben
und der verschiedensten einzigartigen Merkmale der vorHegenden
Erfindung ergibt sich aus der nachstehenden Beschreibung best
imnter beispielhafter Ausführungsformen in Zusammenhang mit den
Abbildungen.
208846/.<M
fizierung von Objekten dar. !
form der Erfindung, welche einen Träger und bewegliche ' j
Elemente oder Plättchen umfaßt.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt der verschiedensten Bauteile, ihres ι
materiellen Gehaltes und ihrer Beziehung zueinander zur Erläuterung der Anordnung nach Fig. 1.
Fig. 1 zeigt ein System zur Identifizierung von Objekten oder Gegenständen, das aus einem Objekt oder Paket 1 besteht. Dieses ist
zu einer Bewegung längs einer Förderlinie 2 in Richtungen eingerichtet, welche im wesentlichen senkrecht zur Meßfühlerrichtung 3
eines Meßfühlers 4 stehen. Der Meßfühler 4 besitzt ein Gehäuse 5 (barrel) zugeordnet zu seinem optischen System, das zur Abtastung oder Erfassung der Kodierungselemente ausgerichtet ist. Die
Kodierungselemente sind auf dem Träger 6 angeordnet, welcher an dem Gegenstand befestigt ist. Während sich der Gegenstand auf der
Fördereinrichtung an dem Meßfühlerelement 5 vorbeibewegt, wird er
durch den mit der Lage der Kodierungselemente auf dem Träger eingestellten Kode identifiziert. Dies führt zur Erzeugung von Signalen, welche zur Ausführung einer erwünschten Funktion verwendet
werden können, beispielsweise zu einer Zählung oder Umleitung oder
Lageeinstellung des Gegenstandes irgendwo längs der Förderleitung. Bei einer Ausführungsform besteht die Meßfühlereinrichtung aus
einer Lichtquelle, welche einen Lichtstrahl durch ein Linsensystem auf reflektierende Elemente richtet, welche an den Plättchen oder
Kodierungselementen angebracht sind, die auf dem Träger angeordnet sind. Das reflektierte Licht von dem reflektierenden Material
trifft auf den Meßfühler und dieser erzeugt dann ein Signal, das anzeigt, daß ein Kodierungsplättchen er-faßt worden ist. In Abhängigkeit von der räumlichen Anordnung dieser Plättchen längs
einer Achse oder mehrerer Achsen, welche einem bestimmten Kod·-
system zugeordnet sind, werden verschiedene Signale zur Identi«
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-s-
fizierung der verschiedenen Objekte und damit zur Auslösung ver- j
schiedener Steuerwirkungen erzeugt· i
Man wird verstehen, daß durch Verwendung solcher Kodierungselemente
die Kodierungselemente in ihrer räumlichen Lage falsch angeordnet sein können, entweder durch Erschütterungen im Fördersystem oder durch irgendeine andere Störung, und sich dadurch
eine fehlerhafte Arbeitsweise ergeben kann. Beispielsweise kann dabei ein falscher Kode erfaßt oder ein ungültiger Kode übersehen
werden, und dies kann dann dazu führen, daß das Objekt ira Kreislauf auf dem Fördersystem umläuft oder das Objekt in einen
falschen Bereich abgeleitet wird. Diese Probleme sollen durch die vorliegende Erfindung überwunden werden und es wird zur weiteren
Beschreibung auf die Figur 2 verwiesen.
In Figur 2 umfaßt der Träger 6 ein extrudiertes Aluminiumstück mit zwei C-förmigen Kanälen, d.h. einem oberen und einem unteren
Kanal, und einem überbrückenden Abschnitt. Der Brückenabschnitt 9 ist mit einem Bereich ausgestattet, in dem lesbare alphanumerische
Markierungen eingetragen werden können, um die Positionen für die Kodierungsplättchen zu identifizieren oder andere Informationsfunktionen
zu erfüllen. Jeder der Kanäle 7 und 8 trägt eine gewünschte Zahl von Kodierungsplättchen 10. Für Steuerzwecke
ist es erwünscht, die Kodierungsplättchen 10 in einer gegebenen kodierten Weise über die Länge jeder der Kanäle 7 und 8 zu verteilen.
Bisher wurden mechanische Mittel vorgesehen, um die kodierten Elemente von einer Lage zur anderen zu bewegen und diese
dann an ihrem Platz as verriegeln. Dies erwies sich in vielen Fällen
als mühsam und es zeigte sich dabei eine Neigung zu einer
falschen Kodierung. Demgemäß ist in der vorliegenden Erfindung eine Anordnung vorgesehen, durch welche die Plättchen in vorgegebene
zulässige Plätze angezogen werden und von anderen, nicht zulässigen Lagen längs dor Achse jedes der Kanäle abgestoßen werden.
In der vorliegenden Erfindung ist jeder der Kanäle 7 und
mit einer magnetischen Fläche 13 ausgestattet, die sich über die
Länge des Kanals eratrffckt, Di«? Einzelheiten diesor Fläche wer»
den hier kurz beschrieben^ Sowohl dao Pl ättcheiu-10 p,lis auch die
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Fläche 11 sind aus magnet lsi erbarem Material gefertigt. Das «agne-j
tische Plättchen 10 wird so magnetisiert, daß beispielsweise sei» j
ne Vorderfläche, die von der Rückseite des Kanals wegweiet, mit |
einer Polarität magnetisiert wird und beispielsweise einen SUd- I pol bildet, und die in Richtung des Kanals weisende Fläche wird
mit entgegengesetzter Polarität, beispielsweise als Nordpol, po-
larisiert. Die Kanalfläche 11 wird an vorgegebenen Plätzen läng· .
i ihrer Länge in ähnlicher Weise magnetisiert, so daß ihre Vorder- j
fläche eine Polarität aufweist und die rückwärtige Fläche die j entgegengesetzte Polarität. Die Polarität der Kanalfläche 11 wird i
jedoch entsprechend einer Bewegung längs der Länge des Kanals ge- '
maß der Figuren 4a und 4b in diskreten Stufen abwechselnd gestal- i
tet. Daher ist ersichtlich, daß bei einer Anordnung des plättchens 10 in der ersten Kodelage die Polarität des Plättchens und .
des Kanals Nord-Süd und Nord-Süd bei Fortschreiten in Richtung i
von dem Plättchen zum Kanal sind. Dies zeigt an, daß die magnetischen Kraftlinien einander unterstützen und daher eine Anziehung
stattfinden wird. Diese magnetische Anziehung ist äußeret wirksam zur Verriegelung des Plättchens in der gewünschten Lage.
Jeder Versuch, das Plättchen an den benachbarten Platz längs der Länge des Kanals zu bringen, wird dazu führen, dass Abstoßungskräfteeerzeugt
werden und das Plättchen auf irgendeine Lag© benachbart zu dieser anderen Lage getrieben wird. Der Grund hierfür
besteht darin, daß die Rückseite des Plättchens und die magnetische
Fläche des benachbarten Kanals gleiche Polarität besitzen und daher abstoßende Kräfte erzeugen.
Figur 4a veranschaulicht die magnetischen Felder, welche im Falle der Abstoßung erzeugt werden und Figur 4b die Magnetfelder für den
Fall der Anziehung. Daraus ist ersichtlich, daß jeglicher Verfluch
zur Bewegung des Plättchens in eine unzulässige Zone zu Kräften
führt, welche das Plättchen auf eine der beiden Selten treiben,
die jeweils eine Lage für eine zuläsFiige Zone identifizieren. Ss
werden daher bol dem System nach d»;r vorliagemlün Erfindung Kt'Üft.o
erzeugt, welche vorhindern, daß das Plättchen entweder In oiner
unzulässigen Zone lokalisiert wir».! oder In olueiu üeroLoh, der ei;»ο
und eino uiVT.uliißaigo '/,one überbrückt, Oi^i) iilhrt ·.·;» «ιιΐι,
positiveren Verriegelungswirkung, welche einen wichtigen Gesichtspunkt
der vorliegenden Erfindung darstellt. j
j Figur 3 zeigt die Einzelheiten der Anordnungen der magnetischen ι
Kreise für das Plättchen und den Kanal. Vorstehend wurdeceinο ;
aus extrudiertem Aluminium hergestellte Ausführungsform des Trägers
6 beschrieben. Da Aluminium ein nicht-magnetisches Material j ist, muß eine magnetische Fläche 11 vorgesehen werden. In einer
Ausführungsform enthält sie eine Fläche aus magnetisierbarem Ua- |
ι terial, die aus Magneten hergestellt ist, die auch manchmal als
"plastische Magnete" bezeichnet werden. Dies ist ein Material !
bestehend aus einem Binder wie Polyvinylchlorid und magnetlsier- .
baren Teilchen wie Bariumferrit. Dieses Material kann in erwünschte Formen gebracht werden und behält dabei die erwünschten nagne- ι
tischen Eigenschaften. Dieser Kunststoff-Magnet wird entlang sei- ;
ner Länge wie zuvor angedeutet in abwechselnder Polarität magnetisiert und fest an dem Träger 6 befestigt. Um das magnetische
Feld an der Vorderfläche zu konzentrieren, ist eine Rückplatte 13 aus Weicheisen oder mildem Stahl vorgesehen. Diese magnetisierbare
Unterlage bewirkt dann, daß die Magnetflußlinien nicht
an der Rückseite des Plastikmaterials dispergiert sondern an der Vorderfläche konzentriert werden, wo die erwünschten Kräfte der
Anziehung und Abstoßung erzeugt werden sollen. Die gleitenden Plättchen bestehen aus magnetisierbarem Material, welches in
einer bevorzugten Ausführungsforra das zuvor beschriebene Kunststoff-Magnetmaterial ist. Das Plättchen wird so bemessen, daß es
in den C-förmigen Kanälen 7 und 8 gleiten kann. Um das Gleiten zu fördern, können sowohl die Vorderflächen des den Kanal bedeckenden
Materials 11 als auch die rückwärtige Fläche des glei- ■ tenden Plättchens 10 eine Oberfläche 12 zur Förderung des Glei- <
tens besitzen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform enthält diese
eine dünne Schicht aus Tetrafluoräthylenband, welches die Haftung
verhindert und die Reibung bei der Bewegung der Plättchen auf ein Minimum bringt. An der vorderen Fläche des gleitenden
Plättchens 10 ist ein reflektierendes Material 14 aufgebracht.
Daher werden in Abhängigkeit von der relativen Polarität der Grenzflächenzwischen
der Fläche 11 und der Fläche 10 entweder Anzie- ί
hungs- oder Abstoßungskräfte erzeugt gemäß desi Abbildungen 4a und
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4b. Dies bewirkt eine Verriegelung des Plättchens an seine» Platz,
wenn die Kräfte vorwiegend Anziehungskräfte sind« Andererseits
bewirkt es eine Bewegung der Plättchen aus unerwünschten Zonen heraua, wenn die Kräfte vorwiegend AbstoSungskräfte sind.
Figur 2 zeigt eine Teilansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zur Einführung einer mechanischen Instabilität in die
Kodeplättchen zur weiteren Förderung des schnellen,AbStoßens des
Kodeplättchens von unzulässigen Zonen und der Anziehung zu den j erwünschten Plätzen längs der Länge eines Kanals, beispielsweise ·:
des Kanals 7. Diese Instabilität wird durch Erhebungen'15 oder erhabener Teile auf dem Plättchen erzeugt, welche im wesentlichen
auf der vertikalen Mittellinie des Plättchens an dem oberen und ; unteren Rand angebracht sind. Diese Erhebungen verringern die
Reibung zwischen den Kanten des Plättchens und den angrenzenden Lippen der Kanäle, an denen das Plättchen bei der Abstoßung von ■
einem unzulässigen Bereich und der Anziehung zu einem erwünschten Kodeplatz längs der Länge des Kanals entlang gleitet. Ebenso
ergeben diese Erhebungen im wesentlichen eine punktförmige Auflage
für das Plättchen bezüglich der Gleichgewichtslage relativ zur Kanaloberfläche. Dies gestattet ein Kippen des Plättchens um
die Erhebungen als eine Achse und bewirken, daß das Plättchen durch die Anziehungskräfte an einem erwünschten Platz einschnappt.
Daher wird das Plättchen bei Bewegung auf eine Mittellinie einer unzulässigen Zone, d.h. eine Zone mit einem Maximum der Abstoßungskräfte (s. Pfeil 16 in Fig. 4a) nach außen gedrängt und die Erhebungen
bewirken, daß das eigentliche Plättchen um die Erhebungen schwenkt und dadurch den magnetischen Kreis ändert, welcher das
Plättchen und den Kanal umfaßt. Der geänderte magnetische Kreis führt zu einem Ungleichgewicht, und dieses bewirkt, daß das Plättchen
gleitend in eine Lage einschnappt, die im wesentlichen in Ausrichtung mit der Mittellinie des erwünschten Platzes ist. In
dieser letzteren Lage nimmt das Plättchen erneut eine stabile oder Gleichsgewichtslage bezüglich der Kanaloberfläche ein. Da
keine Erhebungen 15 auf der Rückseite des Plättchens vorhanden sind, liegt das Plättchen in einem stabilen Zustand flach an
der Kanaloberfläche an.
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__.__22135.92L_
In gleicher Weise ist der Kanal 8 mit geeigneten Materialien ver- i
sehen, um Anziehungs- und Abstoßungskräfte zwischen seiner Magnet-i
fläche und den im Kanal gleitenden Plättchen zu erzeugen. Ss war- |
ι den vorstehend zwei parallele Kanäle gezeigt. Xs ist jedoch offen-]
sichtlich, daß andere Kanäle hinzugefügt oder weggenommen werden können und daß die Kanäle einen anderen Verlauf, als.die gezeigten
parallelen Linien aufweisen können. Xs ist hinreichend, daß ! die Kanäle Wegstrecken definieren, längs deren ein oder mehrere ;
Plättchen bewegt werden können. Weiterhin wurde das Plättchen in '
einer quadratischen oder allgemein rechteckigen Gestalt darge- ;
stellt. Es ist offensichtlich, daß andere Plättchenformen verwendet
werden können. Wenn beispielsweise der Kanal eine gekrümmte :
Fläche besitzt, kann das Plättchen Kreisform besitzen und längs :
dieser gekrümmten Fläche zu vorgegebenen Bereichen verschiebbar sein, um einen zulässigen Kode einzustellen. Bei der Festlegung ■
der zulässigen und nichtzulässigen Zonen zur Aufnahme des Plättchens
zur DeAaierung eines Kodes ist es erforderlich, einen. Mindestabstand
zwischen möglichen Plätzen für das Plättchen einzu-r
stellen. Dieser Mindestabstand kann daher als ausgeschlossene Zone bezeichnet werden. Bei der Magnetisierung der Kanalfläche
ist es daher notwendig, die Lage dieser ausgeschlossenen Zonen zu definieren und im wesentlichen die Mittellinie dieser Zone
auf eine abstoßende Polarität verglichen mit jeder angrenzenden Plättchenflache zu polarisieren. Die maximale Magnetfeldstärke
der abstoßenden Polarität sollte vorzugsweise auf der Mittellinie der ausgeschlossenen Zone angeordnet sein. Tatsächlich
wird daher die maximale Magnetfeldstärke an der Mittellinie
der ausgeschlossenen und der zulässigen Plätze für das : Plättchen auftreten. Oder alternativ sollte die Summlerung der
Magnetfeldstärken über die Länge der ausgeschlossenen Zone dazu
führen, daß die maximale Feldstärke an der Mittellinie der ausgeschlossenen
Zone auftritt. In ähnlicher Weise sollte die Sunmierung
der Feldstärken in der zulässigen Zone zu einer maximalen
FeldstärkenkonzentrÜon auf der Mittellinie führen.
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Claims (1)
- Patentansp rüc heSystem zur Identifizierung beweglicher Objekte, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:eine Fördereinrichtung (2),eine Lichtraeßstation (4) benachbart zur Fördereinrichtung (2) eine Kodierungseinrichtung zur Befestigung an einem sich auf der Fördereinrichtung bewegenden Gegenstand (1), wobei diese Kodierungseinrichtung einen Träger (6) umfaßt, der eine Vielzahl von parallelen Kanälen (7,8) und eine Vielzahl von längs der Kanäle des Trägers verschiebbaren Plättchen (1O)8,/ wobei jedes dieser Plättchen(10) sin Magnetmaterial umfaßt, und so magnetisiert ist, daß die Vorderflächen (11) die gleiche Polarität besitzen und alle rückwärtigen Flächen die gleiche entgegengesetzte Polarität besitzen und die Vorderfläche des Plättchens (10) jeweils eine reflektierende Oberfläche (14) zur Reflektion auftreffenden Lichtes auf die Lichtmeßstation bei der Bewegung des Objektes längs der Fördereinrichtung besitzt, wobei jeder der Kanäle (7,8) mit einer Auflage (11) aus magnetischem Material versehen ist, welches sich über die Länge des Kanals erstreckt und diese Auflage aus magnetischem Material an vorgegebenen Plätzen längs der Länge des Kanals magnetisiert ist, die vorderen und rückwärtigen Flächen der Platte entgegengesetzte Polarität an vorgegebenen Plätzen besitzen und die Polarität dieser vorgegebenen Plätze in der Reihenfolge längs der Achse in vorgegebenen Abständen abwechselt, so daß die Plättchen von diesen vorgegebenen Plätzen abgestoßen oder angezogen sind.2. System nach Anspruch 1, da durch gekennzeichnet, daß die Zwischenflächen zwischen dem Plättchen und der Auflage (11) mit einer Oberfläche (12) mit geringer Gleitreibung ausgestattet sind.209846/01 1 1System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenflächen zwischen der Auflage (11) und dem Kanal mit einem Weicheisen (13) zur Konzentrierung der in der Auflage (11) sich einstellenden Magnetfelder auf die an dem Plättchen (10) anliegende Oberfläche ausgestattet sind.4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch I gekennzeichnet, daß der Kanal solche Abmes- . Bungen besitzt, daß die rückwärtige Fläche des Plättchens | (JO) längs des magnetischen Materials in der Umgebung des ! Anziehungsplatzes gleiten kann und die Vorderfläche des - j Plättchens längs der Kanten der beiden offenen Arme des Ka- ■ nals in der Umgebung des abstoßenden. Platzes gleiten kann, '■ und das Plättchen (JO) mit einer oder mehreren Erhebungen(15) dort ausgestattet ist, wo seine Mittellinie die Kanten der beiden offenen Arme des Kanals berührt, so daß das Plättchen um diese Erhebungen in der Umgebung unerwünschter vorgegebener Plätze schwenkbar ist und dadurch der magnetische Kreis, bestehend aus dem Plättchen und dem Kanalbereich <~ modifizierbar und das Plättchen in die erwünschten vorgegebenen Plätze einschnappbar ist.5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vielzahl von Kanälen im Abstand angebrachte C-förmige Kanäle sind.6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich.4 net, daß sie eine Einrichtung zur Förderung der Bewegung der Plättchen von den unerwünschten Plätzen zu erwünschten Plätzen besitzt, wobei diese Einrichtung Plättchen mit Erhebungen an den Kanten ihrer Vorderflächen zum Gleitkontakt mit , den Kanälen längs den Kanten der offenen Flächen der Kanäle besitzt und diese Erhebungen so angeordnet sind, daß das Platt-; chen bei seiner Bewegung in einen unerwünschten platz um diese Erhebungen schwenkbar ist.AtLeerseite
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