DE4306209A1

DE4306209A1 - Bar code and device for reading the bar code

Info

Publication number: DE4306209A1
Application number: DE19934306209
Authority: DE
Inventors: Dieter Kiefer
Original assignee: KIEFER ANNI 66450 BEXBACH DE
Current assignee: KIEFER ANNI 66450 BEXBACH DE
Priority date: 1993-02-27
Filing date: 1993-02-27
Publication date: 1994-09-01

Abstract

The bar code (2-4) is cut (notched) into an electrically conductive material (1). As reading head, the device has an electromagnet (6) arranged in a tuned circuit (5, 6) in such a manner that in the event of the reading head being placed upon the material (1), the electromagnet (6) induces a locally closely delimited eddy current (9; 10) in the material (1). In addition, it has a device for detecting the different magnetic resistance of the tuned circuit (5, 6) in the event of placing the reading head over the uncut material and over a notch (4), as well as for converting the detected differences into the information contained by the bar code. The application of this bar code and the device can be used, for example, to check the workpieces used in a production process for correctness. Contamination of the bar code by means of lubricants or coolants and by particles of dirt does not disturb the reading. A complete coverage is also possible, for example with a primer or, in the finished product, with a lacquer. The bar code can even be made invisible by being filled in, whether it be because of the appearance of the object or in order to hide the bar code. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Strichcode und eine Vorrichtung zum Lesen des Strichcodes mit einem Lesekopf.The invention relates to a bar code and a device for Reading the bar code with a reading head.

Strichcodes sind allgemein in Gebrauch in Form gedruckter Balken, die von dem Lesekopf optisch erfaßt werden. Dieses System läßt sich nicht immer verwirklichen. Beispielswei se kann nicht auf jedem Untergrund gedruckt werden.Barcodes are commonly used in the form of printed bars, which are optically detected by the reading head. This system cannot always be implemented. For example It cannot be printed on every surface.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Strichcode und eine Vorrichtung zum Lesen des Strichcodes zu schaffen, die die bisherigen Möglichkeiten ergänzen.The invention has for its object a bar code and to provide a bar code reading device which the complement previous options.

Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß der Strichcode in einem elektrisch leitfähigen Material eingekerbt ist und die Vorrichtung als Lesekopf einen in einem Schwingkreis angeordneten Elektromagneten derart aufweist, daß bei auf das Material aufgesetztem Lesekopf der Elektromagnet in dem Material einen örtlich eng begrenzten Wirbelstrom induziert, und eine Einrichtung zum wahrnehmen des unterschiedlichen magnetischen Widerstands des Schwingkreises bei Stellung des Lesekopfs über dem ungekerbten Material und über einer Kerbe aufweist sowie zum Umsetzen der wahrgenommenen Unterschiede in die von dem Strichcode beinhaltete Information.According to the invention it is provided for this purpose that the Barcode notched in an electrically conductive material is and the device as a read head one in a resonant circuit arranged electromagnet has such that when on Material attached reading head the electromagnet in the material induces a local eddy current, and a Device for perceiving the different magnetic Resistance of the resonant circuit when the read head is over the notched material and over a notch and to translate the perceived differences into that of the Bar code contained information.

Die Anwendung dieses Strichcodes und der Vorrichtung ist vor allem an metallischen Teilen oder Erzeugnissen vorteilhaft.The application of this bar code and the device is before especially advantageous on metallic parts or products.

Sie kann z. B. dazu dienen, in einer Fertigung die verwendeten Werkstücke auf Richtigkeit zu überprüfen. Das Anbringen des Strichcodes wird oft ohne nennenswerten Aufwand möglich sein. Beim Stanzen eines Blechteils kann beispielsweise der Strich code mit eingeprägt werden. Grundsätzlich ist außer Prägen jedoch auch Fräsen, Gravieren, Einschlagen, Herauslasern, Ätzen und anderes möglich.You can e.g. B. serve in a manufacturing the used Check workpieces for correctness. Attaching the Barcodes will often be possible without any significant effort. When punching a sheet metal part, for example, the line code can be embossed. Basically, besides embossing milling, engraving, hammering, lasering out, etching and other possible.

Verschmutzung des Strichcodes durch Schmier- oder Kühlmittel und durch Schmutzteilchen stört das Lesen nicht. Auch eine vollstän dige Überdeckung ist möglich, etwa mit einer Grundierung oder am fertigen Erzeugnis mit einem Lack. Der Strichcode kann sogar durch Verspachteln unsichtbar gemacht werden, sei es des An blicks des Gegenstands wegen oder, um den Strichcode zu verber gen.Soiling of the bar code with lubricants or coolants and reading does not interfere with dirt particles. Also a complete one Coverage is possible, for example with a primer or on finished product with a varnish. The barcode can even be made invisible by filling, be it from the customer views of the item or to render the barcode gene.

So ist der Strichcode beispielsweise auch geeignet, zur Dieb stahlserkennung an einem nicht austauschbaren Teil einer Kraft fahrzeugkarosserie, vorzugsweise einem Überrollbügel, oder zur Überwachung des Transportes und/oder der Lagerung an Giftfässern angebracht zu werden u.v.a.m.For example, the barcode is also suitable for thieves Steel detection on a non-interchangeable part of a force vehicle body, preferably a roll bar, or Monitoring of transport and / or storage on toxic barrels to be attached and much more

Um den örtlich eng begrenzten Wirbelstrom zu induzieren, wird der Elektromagnet einen im wesentlichen hufeisenförmigen Kern o.a. mit spitzen, schräg aufeinander zu laufenden Polen aufwei sen, die einen Abstand voneinander etwa von der Breite der Ker ben bzw. bei unterschiedlichen Kerbenbreiten der schmalsten Kerben aufweisen.In order to induce the locally limited eddy current, the electromagnet has an essentially horseshoe-shaped core o.a. with pointed poles running diagonally towards each other sen, a distance from each other about the width of the ker ben or the narrowest with different notch widths Have notches.

Vorzugsweise weist der Strichcode aber die Information in ver schiedenen Kerbenabständen auf und die Kerbenbreiten sind gleich, zweckmäßigerweise zwischen 1,0 und 3,0 mm.However, the bar code preferably has the information in ver different notch distances and the notch widths are the same, expediently between 1.0 and 3.0 mm.

Um den Lesekopf einfach in üblicher Weise handhaben zu können und den Elektromagneten, vor allem seine empfindlichen spitzen Pole, zu schützen, ist der Elektromagnet zweckmäßigerweise in einen Kunststoffkörper eingegossen. Zugleich wird damit ein gleichbleibender, schmaler magnetischer Luftspalt zwischen dem Elektromagneten und der Materialoberfläche sichergestellt.To be able to handle the read head simply in the usual way and the electromagnet, especially its sensitive tips Pole to protect the electromagnet is conveniently in cast a plastic body. At the same time it becomes a constant, narrow magnetic air gap between the electromagnet and the material surface.

Die genannte Einrichtung zum Wahrnehmen des unterschiedlichen magnetischen Widerstands und zum Umsetzen der wahrgenommenen Unterschiede in die Information wird in der Regel das von dem Schwingkreis abgegebene Signal nach Demodulation der Schwin gungen zur Weiterverarbeitung digitalisieren und mittels eines Decodieralgorithmus in die betreffende Zahl oder sonstige In formation umsetzen.The said facility for perceiving the different magnetic resistance and to implement the perceived Differences in information will usually differ from that Vibration circuit output signal after demodulation of the oscillation Digitize processing options and use a Decoding algorithm into the relevant number or other In implement formation.

Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.The drawings give an embodiment of the invention again.

Fig. 1 zeigt das Wirkschema des neuen Strichcodes und der Vor richtung zum Lesen des Strichcodes, Fig. 1 shows the operative scheme of the new bar code and the pre direction for reading the bar codes,

Fig. 2 zeigt ein Schaltbild des zugehörigen Lesekopfs, Fig. 2 shows a circuit diagram of the associated read head,

Fig. 3 zeigt die konstruktive Gestaltung des Lesekopfs, Fig. 3 shows the structural design of the read head,

Fig. 4 zeigt den in Fig. 3 eingekreisten Ausschnitt in größerem Maßstab und FIG. 4 shows the section circled in FIG. 3 on a larger scale and

Fig. 5 zeigt die gesamte Vorrichtung zum Lesen des Strichcodes in einem Blockschaubild. Fig. 5 shows the entire device for reading the bar code in a block diagram.

In Fig. 1 ist ein Metallgegenstand 1 mit drei im Querschnitt er scheinenden Rillen 2, 3 und 4 an seiner Oberseite zu erkennen.In Fig. 1, a metal object 1 with three in cross section he shining grooves 2 , 3 and 4 can be seen on its top.

Links ist ein an einen Oszillator 5 angeschlossener Elektromag net 6 zwischen den Rillen 2 und 3 mit einem schmalen Abstand 7 über der Metalloberfläche angeordnet, der einen magnetischen Luftspalt darstellt.On the left is a Elektromag 6 connected to an oscillator 5 between the grooves 2 and 3 with a small distance 7 above the metal surface, which represents a magnetic air gap.

Rechts ist derselbe an einen Oszillator 5 angeschlossene Elek tromagnet 6 in derselben Höhe über der Rille 4 dargestellt.On the right is the same to an oscillator 5 connected electromagnet 6 at the same height above the groove 4 .

Das durch den Oszillator 5 erzeugte magnetische Wechselfeld des Elektromagneten 6 ist mit den ovalen Ringen 8 angedeutet. Es induziert in dem Metall jeweils einen durch zwei Querringe an gedeuteten, wechselnden Wirbelstrom 9 bzw. 10. Der Wirbelstrom erhöht den magnetischen Widerstand und führt damit zu einer Dämpfung der Schwingungen in dem Schwingkreis. Die Stärke des Wirbelstroms und die Dämpfung sind über der Rille 4 geringer als zwischen den Rillen 2 und 3, weil infolge des größeren Abstands des Metalles von dem Elektromagneten 6 an der Rille 4 das magnetische Wechselfeld 8 das Metall dort nur in geringerem Maße erfaßt. Der an der Oberfläche zwischen den Ril len 2 und 3 nur geringe Luftspalt 7 zwischen dem Elektromag neten 6 und der Metalloberfläche ist an der Rille 4 um deren Tiefe vergrößert.The alternating magnetic field of the electromagnet 6 generated by the oscillator 5 is indicated by the oval rings 8 . It induces in the metal one alternating eddy current 9 and 10 as indicated by two cross rings. The eddy current increases the magnetic resistance and thus leads to damping of the vibrations in the resonant circuit. The strength of the eddy current and the damping are less over the groove 4 than between the grooves 2 and 3 , because due to the greater distance of the metal from the electromagnet 6 on the groove 4, the alternating magnetic field 8 detects the metal there only to a lesser extent. The only slight air gap 7 between the electromag nets 6 and the metal surface on the surface between the grooves 2 and 3 is enlarged on the groove 4 by its depth.

Die in dem Schwingkreis als Amplituden-Modulation sich auswir kende Dämpfung durch den magnetischen Widerstand ist als Span nungsabfall wahrnehmbar.Which acts as amplitude modulation in the resonant circuit kend damping by the magnetic resistance is as span noticeable drop in voltage.

Streicht man entsprechend Fig. 1 mit einem Lesekopf über eine mit Rillen versehene Oberfläche, erhöht sich umgekehrt an den Rillen die Spannung.If, as shown in FIG. 1, you sweep a reading head over a surface provided with grooves, the tension on the grooves increases conversely.

Fig. 2 läßt einen auf diese Weise mittels eines Lesekopfes 11 zu entziffernden, an einem Träger 12 in Form von Kerben 13 an gebrachten Strichcode 14 erkennen. Fig. 2 reveals a bar code 14 to be deciphered in this way by means of a reading head 11 , on a carrier 12 in the form of notches 13 .

Die Kerben 13 haben gleiche Breite von etwa 0,2 mm und verschie dene Abstände voneinander. In den letzteren sowie ggf. in der Zahl der Kerben liegt die Information.The notches 13 have the same width of about 0.2 mm and different distances from each other. The information lies in the latter and possibly in the number of notches.

Der Querschnitt der Kerben ist vorzugsweise etwa rechteckig. Die Breite der Kerben ist, wenn sie gleich sein soll, möglichst ge ring. Die Bezeichnung "Kerben" soll keinen Unterschied im Quer schnitt zu "Rillen" ausdrücken; sie ist eher im Hinblick auf die verhältnismäßig kurze Länge gewählt.The cross section of the notches is preferably approximately rectangular. The If the notches are to be the same, the width of the notches is as large as possible ring. The term "notches" is not supposed to make any difference in the cross cut to express "grooves"; it's more with a view to chosen the relatively short length.

In dem in Fig. 2 gezeigten Schaltbild des Lesekopfes 11 ist die Spule des Elektromagneten 6 mit 15 bezeichnet, der Kern mit 16 und der magnetische Gesamtwiderstand (einschließlich Codeträger- Material) mit 17. Der Lesekopf 11 ist angeschlossen an einen Oszillator 5 sowie bei 18 an eine Auswerteelektronik. In the circuit diagram of the read head 11 shown in FIG. 2, the coil of the electromagnet 6 is designated 15 , the core 16 and the total magnetic resistance (including code carrier material) 17 . The read head 11 is connected to an oscillator 5 and at 18 to an electronic evaluation system.

Wie Fig. 3 und 4 erkennen lassen, ist der Kern 16 des Elektro magneten 6 hufeisenförmig ausgebildet, jedoch mit spitzen, in engstem Abstand voneinander liegenden Polen 19. Das Ganze ist in Kunststoff eingegossen; der betreffende Kunststoffkörper 20 ist als Spitze in einen nicht gezeichneten Stift o.a. gefaßt.As can be seen in FIG. 3 and 4, the core 16 of the electromagnet 6 horseshoe-shaped, but with sharp, spaced-confined spaced poles 19. The whole thing is cast in plastic; the plastic body 20 in question is gripped as a tip in a non-illustrated pen or the like.

In Fig. 4 ist der magnetische Feldlinienverlauf 21 zwischen den Polen 19 und dem metallischen Träger 12 des Strichcodes 14 an gedeutet.In Fig. 4, the magnetic field line course 21 between the poles 19 and the metallic carrier 12 of the bar code 14 is indicated.

Die Auswertung geht aus Fig. 5 hervor:
Das aus dem Schwingkreis Oszillator/Lesekopf kommende Signal wird verstärkt und demoduliert. Nach Durchlaufen eines Tiefpass-Fil ters wird das Signal zur weiteren Verarbeitung digitalisiert. Das digitalisierte Signal wird von einem in einem Microcontrol ler implementierten Decodieralgorithmus zum entsprechenden Zah lencode umgewandelt. Der gefundene Zahlencode wird über eine serielle Schnittstelle zur Verfügung gestellt.The evaluation is shown in FIG. 5:
The signal coming from the oscillating circuit oscillator / read head is amplified and demodulated. After passing through a low-pass filter, the signal is digitized for further processing. The digitized signal is converted into a corresponding number code by a decoding algorithm implemented in a microcontroller. The number code found is made available via a serial interface.

Der Analogteil und das Microcontroller-System der Auswertung sind jeweils umrandet und mit 22 bzw. 23 bezeichnet.The analog part and the microcontroller system of the evaluation are each bordered and designated 22 and 23 respectively.

Claims

1. bar code ( 14 ) and device ( 11 , 22 , 23 ) for reading the bar code with a reading head ( 11 ), characterized in that the bar code ( 14 ) in an electrically conductive Ma material ( 1 ; 12 ) is notched and Device ( 11 , 22 , 23 ) as a reading head ( 11 ) in a resonant circuit ( 5 , 6 ) angeord Neten electromagnet ( 6 ) in such a way that when the reading head ( 11 ) placed on the material ( 1 ; 12 ) the electromagnet ( 6 ) induces a locally narrow eddy current ( 9 ; 10 ) in the material ( 1 ; 12 ), and a device ( 22 , 23 ) for sensing the different magnetic resistance of the resonant circuit ( 5 , 6 ) when the read head ( 11 ) is in position over the notched material and over a notch ( 4 ) and for converting the perceived differences into the information contained in the bar code.

2. Bar code and device according to claim 1, characterized in that the electromagnet ( 6 ) has a substantially horseshoe-shaped core ( 16 ) with pointed poles ( 19 ) which run obliquely towards one another and which are at a distance from one another approximately from the width of the notches ( 13 ) or the narrowest notches.

3. Bar code and device according to claim 1 or 2, characterized by a spacer of greater width than the notches ( 13 ) holding the electromagnet ( 6 ) at a constant low height above the material surface.
4. Bar code and device according to claim 3, characterized in that the electromagnet ( 6 ) is poured into a plastic body ( 20 ), the material thickness under the electric magnet ( 6 ) represents the spacer.

5. Bar code and device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the bar code ( 14 ) has the information in different notch distances and the notch widths are the same, preferably between 0.1 and 0.3 mm.

6. Barcode and device according to one of claims 1 to 5, characterized in that in said means ( 22 , 23 ) for perceiving and converting the signal emitted by the resonant circuit ( 5 , 6 ) is digitized after demodulation of the vibrations for further processing and is converted by means of a decoding algorithm.

7. bar code and device according to one of claims 1 to 6, characterized, that the bar code is filled and / or varnished.

8. bar code and device according to one of claims 1 to 7, characterized, that the barcode on intermediate products, especially sheet metal cut, is attached for control in a manufacturing.

9. bar code and device according to one of claims 1 to 7, characterized, that the barcode for theft detection on one is not replaceable part of a motor vehicle body, preferably as a roll bar, or to monitor the trans portes and / or storage on poison barrels is attached.