DE4115740A1 - Identifikationseinrichtung mit einem datentraeger fuer eine magnetcodierung und einer die magnetcodierung abtastenden abtasteinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Identifikationseinrichtung mit einem Datenträger für eine Magnetcodierung und einer die Magnetcodierung abtastenden Abtasteinrichtung. Eine derartige Identifikationseinrichtung für eine Fördereinrichtung ist aus der deutschen Auslegeschrift 21 35 330 bekannt. Hierbei wird unter Zuhilfenahme einer einem Abtastkopf der Abtast­ vorrichtung zugeordneten Taktspur eine Taktspurmarkierung vorgesehen, durch die eine hohe Lesungssicherheit gewähr­ leistet werden soll.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Identifikationseinrich­ tung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ohne Anwendung einer Taktspur eine einwandfreie Lesung der Magnet­ codierung auf dem Datenträger erreicht wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß am Datenträger eine feste Magnetcodierung in einer bestimmten räumlichen Anordnung von Einzelpermanentmagneten vorgesehen ist, und daß an der Abtasteinrichtung zu der räumlichen Anordnung der Einzelpermanentmagnete ausrichtbare Infor­ mationsabtastsonden vorgesehen sind, und daß die Einzel­ permanentmagnete durch die Informationsabtastsonden gleich­ zeitig abtastbar sind.

Um eine einwandfreie Ausrichtung der Informationsabtastsonden mit den Einzelpermanentmagneten zu erreichen, können an dem Datenträger zwei Positioniermagnete vorgesehen sein und die Abtasteinrichtung zwei Positionsabtastsonden aufweisen, mit denen die beiden Positioniermagnete abtastbar sind. Für das Lesen der Magnetcodierung können die mit den Einzel­ permanentmagneten ausrichtbaren Informationsabtastsonden durch die beiden Positionsabtastsonden einschaltbar sein, sobald die Positioniermagnete und die beiden Positions­ abtastsonden miteinander in einer bestimmten Anordnung aus­ gerichtet sind. Hierzu können die Positionsabtastsonden an der Abtasteinrichtung in der Weise seitlich versetzt zu den Positionsmagneten am Datenträger aufrichtbar sein, daß von den Positionsabtastsonden die seitlichen Bereiche der Hüll­ kurven der Magnetfeldlinien der Positioniermagnete erfaßt werden. Auf diese Weise wird eine einwandfreie Lesung auch dann erreicht, wenn Abstandsschwankungen zwischen den Einzel­ permanentmagneten vorhanden sind.

Die Magnetcodierung eines jeden Datenträgers bedeutet eine bestimmte Zahl in einer Durchnumerierung, zu der mehrere Datenträger gehören. Jeder Datenträger trägt als Codierung eine bestimmte Zahl in der Durchnumerierung. Der jeweiligen Zahl bzw. Codierung eines Datenträgers ist eine bestimmte Information zugeordnet. Diese Information beinhaltet bei­ spielsweise Transportziel, Bearbeitungsart, Förderweg, Lagerplatz und dgl. eines bestimmten Werkstückes oder Stück­ gutes, den der Datenträger zugeordnet ist. Die den Daten­ trägern bzw. deren Codierung zugeordneten Informationen sind jeweils beispielsweise tabellarisch in einem Speicher einer zentralen Steuereinheit abgelegt. Diese Informationen sind variabel und können je nach Anforderung geändert wer­ den und bestimmten Datenträgern, die eine bestimmte Magnet­ codierung haben, zugeordnet werden. Hierbei wird auch er­ reicht, daß sämtliche den Codierungen zugeordneten Infor­ mationen, die im Speicher abgelegt sind, verfügbar sind und jederzeit abgefragt und geändert werden können.

Die Identifikationseinrichtung arbeitet berührungslos, wobei die Informationsabtastsonden und die Positionsabtastsonden der Abtasteinrichtung beispielsweise als Hallsonden aus­ gebildet sein können.

In bevorzugter Weise sind die Einzelpermanentmagnete auf dem Datenträger innerhalb eines rechteckigen Feldes angeord­ net, wobei die Positioniermagnete in einem bestimmten Ab­ stand von den Schmalseiten dieses rechteckigen Feldes ange­ ordnet sind. Die Einzelpermanentmagnete besitzen voneinander gleichen Abstand, durch den im Hinblick auf die aktive Fläche der Abtastsonden, insbesondere der Hallsonden, ge­ währleistet wird, daß dann, wenn durch das Zusammenwirken der Positioniermagnete auf den Datenträger und der Positions­ abtastsonden an der Abtasteinrichtung das gegenseitige Aus­ richten der Informationsabtastsonden mit den zugeordneten Einzelpermanentmagneten angezeigt und die Informations­ abtastsonden eingeschaltet werden, ein störungsfreies Ablesen der Magnetcodierung erfolgt.

In vorteilhafter Weise können die Datenträger bezüglich der Abtasteinrichtung dreidimensional bewegt werden. Es ist nicht erforderlich, daß eine bestimmte Bewegungsrichtung, wie sie beispielsweise durch eine Taktspur vorgegeben ist, eingehalten wird.

Anhand der beigefügten Figur wird an einem Ausführungs­ beispiel die Erfindung noch näher erläutert. Die Figur zeigt in schematicher Darstellung die räumliche Anordnung von Einzelpermanentmagneten auf einem Datenträger sowie die räumliche Anordnung von Informationsabtastsonden auf einer Abtasteinrichtung, die, wie im einzelnen noch erläutert wird, zueinander ausgerichtet werden können.

Auf einem Datenträger 1 aus einem nichtmagnetisierbaren Material, beispielsweise Aluminium oder Kunststoff, sind in Form von Scheibchen oder Zylindern Einzelpermanentmagnete 2 innerhalb eines rechteckigen Feldes 11 fest angeordnet. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind drei Reihen von Einzelpermanentmagneten 2 im rechteckigen Feld 11 vorgesehen. In Richtung der Schmalseiten des rechteckigen Feldes 11 sind die Einzelpermanentmagnete 2 versetzt zueinander angeordnet. Die Einzelpermanentmagnete 2 besitzen gleiche Abstände von­ einander. Beispielsweise haben die Einzelpermanentmagnete einen Durchmesser von 4 mm und bestehen aus Scheiben mit einer Dicke von 2 mm. Der Abstand der Mitten der Einzel­ permanentmagnete voneinander beträgt beim Ausführungs­ beispiel 10 mm. Hierdurch wird gewährleistet, daß beim Ab­ lesen der durch die Einzelpermanentmagnete 2 dargestellten Codierung keine gegenseitige Beeinflussung benachbarter Permanentmagnete erfolgt.

Es ist auch möglich, mehr Einzelpermanentmagnete 2 in noch mehr Reihen auf dem Datenträger 1 anzuordnen. Auch können Einzelpermanentmagnete 2 in nur zwei Reihen auf dem Daten­ träger 1 angeordnet sein.

Ferner befinden sich auf dem Datenträger 1 außerhalb des rechteckigen Feldes 11, in welchem die Einzelpermanentmagnete 2 angeordnet sind, Positioniermagnete 5 und 6. Diese Positioniermagnete sind beim dargestellten Ausführungs­ beispiel größer, insbesondere mit größerem Durchmesser, aus­ gebildet. Die beiden Positioniermagnete sind in einem be­ stimmten Abstand von den beiden Schmalseiten des rechteckigen Feldes 11 angeordnet, so daß beim Ablesen der Einzel­ permanentmagnete 2 keine Beeinflussung durch das Magnetfeld der Positioniermagnete 5 und 6 erfolgt.

An einer Abtasteinrichtung 3, insbesondere an einer Front­ seite dieser Abtasteinrichtung, sind Informationsabtast­ sonden 4, welche den jeweiligen Einzelpermanentmagneten 2 am Datenträger 1 zugeordnet sind, vorgesehen. Die Infor­ mationsabtastsonden 4, welche z. B. als Hallsonden ausge­ bildet sind, können, wie im einzelnen noch erläutert wird, mit den Einzelpermanentmagneten 2 ausgerichtet werden. Wenn die Informationsabtastsonden 4 mit den Einzelpermanentmagne­ ten 2 ausgerichtet sind, ist es möglich, gleichzeitig alle Einzelpermanentmagnete 2 durch die Sonden 4 abzutasten und die durch die Einzelpermanentmagnete 2 verkörperte Magnet­ codierung zu lesen. Der Lesevorgang benötigt eine nur kurze Zeit und ist lediglich von der Reaktionszeit der Auswerte­ elektronik der Abtasteinrichtung 3 abhängig. Dies erlaubt, daß die die Magnetcodierung tragenden Datenträger 1 mit hoher Geschwindigkeit, beispielsweise bis zu 200 m/min an der Abtasteinrichtung 3 vorbeibewegt werden können und dabei genügend Zeit zur Verfügung steht, um die auf dem je­ weiligen Datenträger 1 vorhandenen Magnetcodierung, welche durch die Einzelpermanentmagnete 2 angegeben wird, zu lesen.

An der Abtasteinrichtung 3 sind außerhalb eines rechteckigen Feldes, in welchem die Informationsabtastsonden 4 angeordnet sind, und welches mit dem rechteckigen Feld 11 auf dem Datenträger 1 ausgerichtet werden kann, zwei Positions­ abtastsonden 7 und 8 angeordnet. Diese Positionsabtastsonden 7 und 8 sind an der Frontseite der Abtasteinrichtung 3 in der Weise angeordnet, daß sie, wie strichliert aus der Figur erkennbar ist, mit den beiden jeweils äußeren Begren­ zungen der Positioniermagnete 5 und 6 tangential ausgerich­ tet werden können, so daß sie die jeweils beiden äußeren seitlichen Hüllkurventeile der Magnetfeldlinien der Positio­ niermagnete 5 und 6 erfassen. Wenn die Positioniermagnete 5 und 6 gegenüber den Positionsabtastsonden 7 und 8, welche ebenfalls als Hallsonden ausgebildet sein können, in der beschriebenen Weise ausgerichtet sind, wird ein Signal er­ zeugt, das anzeigt, daß die Informationsabtastsonden 4 mit den zugehörigen Einzelpermanentmagneten 2 ausgerichtet sind, wie dies strichliert in der Figur dargestellt ist. Die Positionsabtastsonden werden dann für den Lesevorgang scharf gemacht bzw. eingeschaltet. Die Informationsabtastsonden 4 tasten beim Lesen den jeweiligen Pol, mit welchem die Einzel­ permanentmagnete 2 auf die Informationsabtastsonden 4 zu ge­ richtet sind, ab und liefern jeweils entsprechende elektri­ sche Abtastsignale. Diese verschiedenen Abtastsignale werden in der Abtasteinrichtung 3 ausgewertet, und es wird eine bestimmte Codierung, die durch eine Zahl ausgedrückt werden kann, ermittelt. Diese Codierung befindet sich auf dem Datenträger 1. Wie aus der Figur erkennbar ist, wird ein je­ weiliger bestimmter Pol der beiden Pole der Einzelpermanent­ magnete 2, beispielsweise der S-Pol, einer bestimmten Zahl innerhalb einer Durchnumerierung zugeordnet. In der Reihen­ folge der Einzelpermanentmagnete 2 verdoppelt sich jeweils die Zahlwertigkeit aufeinanderfolgender Einzelpermanent­ magnete, beispielsweise beginnend mit 1. Hierzu kann, wie beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Datenträgers 1 angegeben ist, der am linken Ende der oberen Reihe vorge­ sehene Einzelpermanentmagnet die Zahlwertigkeit 1 wieder­ geben. Der in der oberen Reihe der Einzelpermanentmagnete in Richtung nach rechts nachfolgende Einzelpermanentmagnet hat die doppelte Zahlwertigkeit 2. Der in dieser Richtung in der oberen Reihe nachfolgende Einzelpermanentmagnet hat die Zahlwertigkeit 4 usw. In den beiden darunterliegenden Reihen der Einzelpermanentmagnete setzt sich diese Verdoppe­ lung der Zahlwertigkeit aufeinanderfolgender Einzelpermanent­ magnete fort. Auf diese Weise lassen sich von dem beim dar­ gestellten Ausführungsbeispiel gezeigten Datenträger 1, welcher zwölf Einzelpermanentmagnete hat, eine Durchnumerie­ rung mit aufeinanderfolgenden Zahlen von 1 bis 4096 erfassen. Das heißt, mit dem im Ausführungsbeispiel dargestellten Datenträger 1 können 4096 unterschiedliche Informationen dargestellt werden. Wenn mehr Informationen erforderlich sind, kann dies durch entsprechende Erhöhung der Einzel­ permanentmagnete auf dem Datenträger 1 erfolgen. Wenn weniger Informationen erforderlich sind, kann man die Anzahl der Einzelpermanentmagnete auf dem Datenträger 1 entsprechend verringern. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel des Datenträgers 1 erhält man aufeinanderfolgende Zahlenwertig­ keiten für die zwölf Einzelpermanentmagnete 2 von 1, 2, 4, 8, 16... 2048. Diese Zahlenwertigkeiten sind in eckigen Klammern unter den jeweiligen Einzelpermanentmagneten 2 des in der Figur dargestellten Datenträgers 1 angegeben.

Wenn der jeweilige S-Pol eines oder mehrerer der Einzel­ permanentmagnete 2 den Informationsabtastsonden 4 zugekehrt ist, gibt dieser Einzelpermanentmagnet bzw. die mehreren jeweiligen Einzelpermanentmagnete die ihnen zugeordneten Zahlwertigkeiten beim Ablesen an. In der Abtasteinrichtung 3 werden dann diese Zahlwertigkeiten durch eine nicht näher dargestellte, z. B. als Addiereinrichtung ausgebildete Aus­ werteeinrichtung zu der entsprechenden Magnetcodierung bzw. Zahl in einer durchgehenden Numerierung 1, 2, 3 . . . n (z. B. = 4096) zusammengesetzt bzw. kombiniert.

Für jede dieser Zahlen ist in einem Speicher 9, der in einer Steuereinrichtung 10 untergebracht sein kann oder mit dieser Steuereinrichtung 10 verbunden ist, eine bestimmte Infor­ mation verknüpft. Es sind beispielsweise in entsprechender Anzahl Informationen Info I, Info II . . . Info N den einzelnen Zahlen der Durchnumerierung 1, 2, 3 . . . n zugeordnet. Diese Informationen enthalten beispielsweise Bearbeitungsvorgänge, Zielvorgaben, Lagerstellen, bestimmte Wegstrecken, die ein Werkstück oder Stückgut, das auf einem nicht näher darge­ stellten Transportmittel in bekannter Weise befördert oder auf diesem Wege bearbeitet wird, beinhalten. Wenn ein be­ stimmter Datenträger 1 mit einer bestimmten codierten Zahl an der Ableseeinrichtung 3 vorbeigeführt ist, wird dies in der angesprochenen Weise abgelesen und über eine Signal­ ausgangsleitung 12 zum Speicher 9 weitergeleitet. In diesem wird die entsprechende Information aufgerufen, und in Abhän­ gigkeit von dieser Information steuert dann die Steuerein­ richtung 10 beispielsweise eine Fördereinrichtung oder eine Bearbeitungseinrichtung für das Stückgut bzw. Werkstück über eine Steuersignalausgangsleitung 13 an.

Auf diese Weise wird eine zentrale Informationsverwaltung vorgesehen, die in Abhängigkeit von den auf den Datenträgern 1 abgelesenen Magnetcodierungen angewählt wird, und die dann eine entsprechende Fördereinrichtung, Bearbeitungs­ einrichtung oder dgl., in welchem ein Stückgut, Werkstück und dgl. behandelt wird, ansteuert. Auf den jeweiligen Datenträgern 1 können mit einer geringen Anzahl an Einzel­ permanentmagneten 2 eine große Vielzahl an Magnetcodierungen untergebracht werden. Beispielsweise lassen sich bei Daten­ trägern 1 mit zwölf Einzelpermanentmagneten 2 in einer An­ ordnung, wie sie beispielsweise in der Figur gezeigt ist, jede Zahl einer Durchnumerierung von 1 bis 4096 codieren. In entsprechender Anzahl lassen sich dann Informationen Info I . . . Info 4096 unterscheiden und im Speicher 9 abspei­ chern. Eine dementsprechende Vielzahl von Steuerungsmöglich­ keiten kann dann durch die Steuereinrichtung für das zu behandelnde Gut vorgesehen werden. Die Datenträger 1 sind wartungsfrei und ohne großen Aufwand herzustellen. Man er­ hält damit ein einfaches Identifikationssystem, das bei Förderanlagen, Bearbeitungseinrichtungen und dgl. zur An­ wendung kommen kann.

Claims (9)

1. Identifikationseinrichtung mit einem Datenträger für eine Magnetcodierung und einer die Magnetcodierung abtasten­ den Abtasteinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß am Daten­ träger (1) eine feste Magnetcodierung in einer bestimmten räumlichen Anordnung von Einzelpermanentmagneten (2) vor­ gesehen ist, und daß an der Abtasteinrichtung (3) zu der räumlichen Anordnung der Einzelpermanentmagnete (2) aus­ richtbare Informationsabtastsonden (4) vorgesehen sind, und daß die Einzelpermanentmagnete (2) durch die Informations­ abtastsonden (4) gleichzeitig abtastbar sind.

2. Identifikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß am Datenträger (1) zwei Positionier­ magnete (5, 6) angeordnet sind, und daß an der Abtasteinrich­ tung (3) Positionsabtastsonden (7, 8) vorgesehen sind, mit denen die beiden Positioniermagnete (5, 6) abtastbar sind.

3. Identifikationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Positionsabtastsonden (7, 8) in der Weise seitlich versetzt zu den Positioniermagneten (5, 6) ausrichtbar sind, daß von den Positionsabtastsonden (7, 8) die seitlichen Bereiche der Hüllkurven der Magnetfeldlinien der Positioniermagnete erfaßt werden.

4. Identifikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Einzel­ permanentmagneten (2) ausrichtbaren Informationsabtastsonden (4) durch die beiden Positionsabtastsonden (7, 8) einschalt­ bar sind.

5. Identifikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Speicher (9) einer Steuereinrichtung (10) der jeweiligen Magnetcodierung zugeordnete Informationen gespeichert sind.

6. Identifikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Magnetcodierung gebildet ist durch die bestimmte feste räumliche Anordnung der Einzelmagnete (2), wobei in einer bestimmten Reihenfolge der Einzelmagnete (2) die einen der jeweiligen beiden Pole der Einzelmagnete, beginnend mit 1, eine sich jeweils ver­ doppelnde Zahlenwertigkeit haben.

7. Identifikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelpermanent­ magnete (2) in mehreren Reihen in einem rechteckigen Feld (11) angeordnet sind, und daß die Positioniermagnete (5, 6) in einem bestimmten Abstand von den beiden Schmalseiten des rechteckigen Feldes (11) angeordnet sind.

8. Identifikationseinrichtung nach Anspruch 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einzelpermanentmagnete (2) in Richtung der Schmalseiten des rechteckigen Feldes (11) zueinander versetzt angeordnet sind.

9. Identifikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einzelpermanent­ magnete (2) gleiche Abstände voneinander aufweisen.