NL8602288A

NL8602288A - MAGNETIC IDENTIFICATION SYSTEM.

Info

Publication number: NL8602288A
Application number: NL8602288A
Authority: NL
Original assignee: Ind Microsystems Services Ltd
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1986-09-10
Publication date: 1987-04-16
Also published as: GB2180678A; GB8522933D0; DK442986A; NO863689L; NO863689D0; DK442986D0; GB8621559D0

Description

-1- ί- * • * Η AL/cp/l-1- ί- * • * Η AL / cp / l

Magnetisch identificatiesysteemMagnetic identification system

De onderhavige uitvinding betreft een magnetisch identificatiesysteem. Een bijzonder, maar niet exclusief gebruik van de uitvinding betreft een magnetisch identificatiesysteem dat bruikbaar is in vuile en ruwe omgevingen.The present invention relates to a magnetic identification system. A special, but not exclusive, use of the invention concerns a magnetic identification system that is useful in dirty and harsh environments.

5 Verscheidene methoden van magnetische identificatie zijn bekend, waarbij een magnetische code wordt toegevoerd aan het te identificeren artikel en de code door een geschikte lezer wordt gevoeld. Eén vorm daarvan is een type systeem met een magnetische strook. Dit heeft echter, de nadelen, dat 10 het niet echt robuust is voor bepaalde omgevingen. Een voorbeeld van dit type systeem wordt beschreven in het Britse octrooi 1086298, waarbij een vaste magnetische strook gelezen kan worden door zijn effect tussen een magneet en reed-relais. Het kan niet gebruikt worden bij onregelmatig bewe- .Several methods of magnetic identification are known, in which a magnetic code is applied to the article to be identified and the code is sensed by a suitable reader. One form of this is a type of system with a magnetic strip. However, this has the drawbacks that it is not really robust for certain environments. An example of this type of system is described in British Patent 1086298, where a fixed magnetic strip can be read by its effect between a magnet and reed relay. It cannot be used in irregular motion.

15 gende magnetische stroken. Een andere methode is het gebruik van permanente magneten voor het vormen van de code, die gevoeld wordt met behulp van reed-relais. Dit heeft echter het nadeel, dat de magneten hun magnetisme over de tijd en bij ruwe behandeling verliezen. Voorst, teneinde een accepta-20 bel aantal codes te kunnen verschaffen, is er een grote, ruimte noodzakelijk voor het plaatsen van de magneten en dit is niet altijd gewenst.15 magnetic strips. Another method is to use permanent magnets to form the code, which is sensed using reed relays. However, this has the disadvantage that the magnets lose their magnetism over time and with rough treatment. Moreover, in order to provide an acceptable number of codes, a large space is required for the placement of the magnets and this is not always desirable.

Andere methoden zijn bekend, bijvoorbeeld uit het Britse octrooi 1459185 en 2081949, waarin de identificerende 25 code wordt verschaft in een magnetisch afschermgebied, zodat elke uitsnijding doorgang van een magnetisch veld mogelijk maakt. Dit is echter onvoldoende robuust voor velerlei gebruik en kan voorts niet gebruikt worden, wanneer de code onregelmatig, bijvoorbeeld met de hand, wordt bewogen.Other methods are known, for example from British patents 1459185 and 2081949, in which the identifying code is provided in a magnetic shielding area, so that any cut-out allows passage of a magnetic field. However, this is not robust enough for many uses and furthermore cannot be used if the code is moved irregularly, for example by hand.

30 Andere systemen, bijvoorbeeld het Britse octrooi 2006497 zijn gebaseerd op gebalanceerde inductieve circuits, die uit balans geraken bij doorgang van een gecodeerde strook of dergelijke. Deze zijn echter niet altijd betrouwbaar.Other systems, for example British patent 2006497, are based on balanced inductive circuits, which become unbalanced when passing an encoded strip or the like. However, these are not always reliable.

-------± 8602288 -2- si -¾------- ± 8602 288 -2- si -¾

Het is een doel van de onderhavige uitvinding een magnetisch identificatiesysteem te verschaffen, dat bovengenoemde nadelen tegengaat en betrouwbare identificatie van artikelen in een groot aantal omgevingen mogelijk maakt.It is an object of the present invention to provide a magnetic identification system that counteracts the above drawbacks and allows reliable identification of articles in a wide variety of environments.

5 Volgens de uitvinding wordt een magnetisch identi ficatiesysteem verschaft, omvattende leesmiddelen met een magneet en van het Hall-effect gebruikmakende generatormid-delen, en aan het te identificeren artikel bevestigde of deel . daarvan vormende vlag of een drager daarvoor, waarbij de ge-10 noemde vlag is ingericht in de nabijheid van de generatormid-delen te passeren gedurende beweging van het artikel en waarbij de vlag in hoofdzaak uit niet-magnetisch materiaal met tenminste één pen van magnetisch gevoelig materiaal, die zich door de vlag heen uitstrekt, bestaat, waardoor bij doorgang 15 in de nabijheid van de generatormiddelen, de aanwezigheid van de of tenminste één pen de magnetische veldsterkte in de nabijheid van de generatormiddelen doet toenemen en daardoor wordt het gedetecteerd.According to the invention, a magnetic identification system is provided, comprising reading means with a magnet and generator means using the Hall effect, and attached or part to the article to be identified. flag or carrier therefor, wherein said flag is arranged to pass in the vicinity of the generator means during movement of the article and wherein the flag is substantially of non-magnetic material with at least one pin of magnetically sensitive material that extends through the flag exists, so that when passing in the vicinity of the generator means, the presence of the or at least one pin increases the magnetic field strength in the vicinity of the generator means and thereby detects it.

Bij voorkeur wordt een veelvoud van pennen aan de 20 vlag in een vooraf bepaald patroon, dat dient voor het op juiste wijze identificeren van die vlag, aangebracht.Preferably, a plurality of pins are attached to the flag in a predetermined pattern that serves to properly identify that flag.

Op voordelige wijze omvatten de van het Hall-effect gebruikmakende generatormiddelen een veelvoud van afzonderlijke generatoren, die langs het bewegingspad van de vlag 25 zijn opgesteld en de pennen van de vlag zijn in één of meer van een corresponderend veelvoud van rijen aangebracht, die elk voor alignering met een respectievelijke generator zijn ingericht.Advantageously, the generator means using the Hall effect comprise a plurality of separate generators arranged along the movement path of the flag 25 and the pins of the flag are arranged in one or more of a corresponding plurality of rows, each of which alignment with a respective generator.

Elke rij kan een aantal mogelijke posities voor op 30 afstand daarlangs aangebrachte pennen hebben.Each row may have a number of possible positions for pins spaced along it.

Tenminste één pen van elke vlag wordt op een vooraf bepaalde lokatie geplaatst, waardoor de doorgang daarvan gebruikt kan worden, teneinde de positie ten opzichte daarvan in de richting van de vlagbeweging van elke overgebleven pen 35 te bepalen.At least one pin of each flag is placed at a predetermined location, allowing its passage to be used to determine its position relative to the flag movement of each remaining pin 35.

Tenminste één vaste pen mag, toegevoegd aanwezig aan de één of meer pennen, voor identificatiedoeleinden worden gebruikt.At least one fixed pin, added to the one or more pins, may be used for identification purposes.

8602288 Λ ΐ -3-8602288 Λ ΐ -3-

De lezer is omsloten in beschermend materiaal, waarbij tenminste het deel in de nabijheid van de generator-middelen uit magnetisch gevoelig materiaal bestaat.The reader is enclosed in protective material, at least the part in the vicinity of the generator means consisting of magnetically sensitive material.

Uitvoeringsvormen volgens de onderhavige uitvinding 5 zullen nu meer in het bijzonder beschreven worden als voorbeeld en met verwijzing naar de bijgevoegde tekeningen, waarin tonen: figuur 1 een schematisch dwarsdoorsnede-aanzicht van een door een lezer passerende vlag? 10 figuur 2 een bovenaanzicht van een vlag? figuur 3 een gedeeltelijk dwarsdoorsnede-aanzicht door een lezer? figuur 4 een bovenaanzicht van een lezerhuis? figuur 5 een vooraanzicht van het huis? 15 figuur 6 een dwarsdoorsnede-aanzicht genomen over lijn VI-VI van figuur 5? figuur 7 een zij-aanzicht van het lezerhuis? figuur 8 een bovenaanzicht van een voorkeursuitvoeringsvorm van een vlag? en 20 figuur 9 een dwarsdoorsnede over een alternatieve uitvoeringsvorm van vlag en lezer.Embodiments of the present invention will now be more particularly described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which: Figure 1 shows a schematic cross-sectional view of a flag passing through a reader? Figure 2 shows a top view of a flag? figure 3 is a partial cross-sectional view through a reader? figure 4 a top view of a reader house? figure 5 a front view of the house? Figure 6 shows a cross-sectional view taken on line VI-VI of figure 5? figure 7 is a side view of the reader house? figure 8 shows a top view of a preferred embodiment of a flag? and figure 9 shows a cross section through an alternative embodiment of flag and reader.

Met verwijzing naar de tekeningen, omvat een vlag 1 een T-deelstuk van niet-magnetisch materiaal. Het voorkeursmateriaal is niet-magnetisch roestvast staal, hoewel plastic 25 of andere materialen gebruikt kunnen worden. Het dwarsstuk van het T-stuk is ingericht aan het te identificeren artikel te bevestigen. Het lijf van het T-stuk vormt een vlakke plaat 2, die is ingericht door een lezer 3 te passeren. In de getoonde uitvoeringsvorm, kijkende naar figuur 2, heeft de 30 plaat 2 twaalf posities 4 die in drie rijen van vier zijn aangebracht. Bepaalde posities kunnen uitgeboord worden en een pen 5 van magnetisch gevoelig materiaal wordt in elk dergelijk gat geplaatst via een klempassing. Het voorkeursmateriaal is een andere soort roestvast staal, bekend als magne-35 tisch roestvast staal.With reference to the drawings, a flag 1 includes a T-piece of non-magnetic material. The preferred material is non-magnetic stainless steel, although plastic or other materials can be used. The crosspiece of the tee is arranged to attach to the item to be identified. The body of the T-piece forms a flat plate 2, which is arranged by passing a reader 3. In the embodiment shown, looking at Figure 2, the plate 2 has twelve positions 4 arranged in three rows of four. Certain positions can be drilled out and a pin 5 of magnetically sensitive material is placed in each such hole via a clamp fit. The preferred material is another type of stainless steel known as magnetic stainless steel.

Elke vlag in het systeem heeft een aantal van vijf pennen, die in unieke opstelling voor elke vlag zijn ingestoken. Zoals berekend kan worden is het bij twaalf penposities 8602288 -4-Each flag in the system has a number of five pins, which are inserted in a unique arrangement for each flag. As can be calculated, at twelve pen positions it is 8602 288 -4-

Indien meer gewenst zijn, moet het aantal pennen worden vergroot. De pennen zijn bij voorkeur 3mm in diameter en de penposities op 5mm centreerafstand. De pennen hebben een lengte-afmeting gelijk aan die van de plaat 2, zodat het eindvlak 5 van de plaat glad is.If more are desired, the number of pins should be increased. The pins are preferably 3mm in diameter and the pin positions at 5mm center distance. The pins have a length dimension equal to that of the plate 2, so that the end face 5 of the plate is smooth.

Een andere uitvoeringsvorm van de vlag wordt getoond in figuur 8. Bij deze uitvoeringsvorm zijn de penposities 4 als drie rijen van vijf opgesteld, waarbij de posities in opvolgende rijen met de halve afstand die de penposities 10 scheidt, zijn versprongen. Dit maakt accuratere voeling door de van het Hall-effect gebruikmakende generatoren mogelijk? hierna zal daaraan gerefereerd worden als sensors. Voorts zijn bij deze vijftien penposites drie merkpennen 12 gealig-neerd met drie van de penposities in tenminste één rij. De 15 drie merkpennen 12 hebben een constante positie in elke vlag van het systeem en maken het de sensoruitrusting mogelijk nauwkeurig te localiseren, welke penpositie door een wordt bezet.Another embodiment of the flag is shown in Figure 8. In this embodiment, the pin positions 4 are arranged as three rows of five, the positions being offset in subsequent rows by half the distance separating the pin positions 10. This allows more accurate feel through the generators using the Hall effect? hereinafter referred to as sensors. Furthermore, in these fifteen pen positions, three marker pens 12 are aligned with three of the pen positions in at least one row. The three three marker pins 12 have a constant position in each flag of the system and allow the sensor equipment to be accurately located, which pin position is occupied by one.

In een verdere ontwikkeling, kan een verdere (niet 20 getoonde) pen worden aangebracht, die zich enigszins op afstand van de andere bevindt, teneinde de apparatuur het mogelijk te maken de richting van beweging van de vlag te bepalen .In a further development, a further (not shown) pin may be provided, which is somewhat spaced from the others, to allow the equipment to determine the direction of movement of the flag.

In een eerste uitvoeringsvorm, omvat een lezer 3 25 een niet-magnetisch huis 6, dat in gebruik wordt afgedicht met een kanaal 7 dat zich daardoorheen uitstrekt. Het kanaal 7 is zodanig gedimensioneerd, dat de plaat 2 van de vlag 1 daardoorheen met een dichte, maar niet te dichte passing kan passeren. De einden van het kanaal 7 zijn gewelfd, teneinde 30 elke lichtelijk slecht gealigneerde vlaggen binnen te leiden.In a first embodiment, a reader 3 comprises a non-magnetic housing 6, which in use is sealed with a channel 7 extending therethrough. The channel 7 is dimensioned such that the plate 2 of the flag 1 can pass through it with a tight but not too tight fit. The ends of the channel 7 are curved so as to introduce any slightly misaligned flags.

Bij een punt bij benadering halverwege het kanaal en hetzij boven hetzij beneden het kanaal is een magneet of electromagneet 8 aangebracht. Aan de onmiddellijk daartegenover gelegen zijde van het kanaal 7 zijn bij de electromag-35 neet 8 drie sensors 9 aangebracht. Ze zijn zodanig aangebracht, dat wanneer het einde van de plaat 2 in hoofdzaak in contact met het einde van het kanaal 7 is, elk van de sensors 9 met een rij pensposities 4 is gealigneerd. Een magnetisch 8602288 -5- gevoelige pen 10 is in het huis van de lezer in de van elke sensor geplaatst.At a point approximately midway through the channel and either above or below the channel, a magnet or electromagnet 8 is mounted. On the immediately opposite side of the channel 7, three sensors 9 are arranged at the electromagnets 8. They are arranged such that when the end of the plate 2 is substantially in contact with the end of the channel 7, each of the sensors 9 is aligned with a row of pin positions 4. A magnetically sensitive 8602288 -5 pin 10 is placed in the housing of the reader in the of each sensor.

De lezer is gemonteerd door middel van v< dergelijke, zodat deze in zowel verticale als hor12 5 richtingen kan meegeven, teneinde verschillen in mc vlaghoogte en horizontale positionering mogelijk te Het belangrijkste criterium waar rekening mee gehou worden bij het monteren van een lezer, is dat het e de plaat 2 altijd in hoofdzaak contact moet maken m 10 einde van het kanaal 7.The reader is mounted by means of v <such that it can yield 5 directions in both vertical and hor12, in order to allow differences in mc flag height and horizontal positioning. The most important criterion that is taken into account when mounting a reader is that the e plate 2 must always make substantial contact m 10 end of channel 7.

In afwezigheid van een vlag is de magneti sterkte in de nabijheid van de sensors constant. Wa: vlag door de lezer heen passeert, zal de aanwezighe. magnetisch gevoelige pen 5 in de nabijheid van een 1 15 sensor 9 de magnetische veldsterkte in het gebied v< sensor vergroten en een verandering in de spanning : sluitingen naar de generator veroorzaken, waardoor t wordt opgemerkt. Een dergelijke spanningsverandering gedetecteerd en het is een kwestie van gehoudingsgev • 20 pele electronica de signalen van de verscheidene ser integreren en daarmede de vlag te identificeren.In the absence of a flag, the magneti strength in the vicinity of the sensors is constant. Wa: flag passing through the reader, the presence will. magnetically sensitive pin 5 in the vicinity of a sensor 9 increase the magnetic field strength in the region v <sensor and a change in the voltage: cause closures to the generator, thereby noticing t. Such a voltage change has been detected and it is a matter of proportional electronics integrate the signals from the various ser and thereby identify the flag.

Een andere soort lezer wordt in figuur 9 g Dit soort is in het bijzonder, maar niet exclusief, "vlaggen" die in de lip bij de bovenrand van een bla - 25 verborgen te identificeren, welk blad bijvoorbeeld m onderdelen of dergelijke draagt.Another type of reader is identified in Figure 9 This type is in particular, but not exclusively, "flags" hidden in the lip at the top edge of a blade, which blade carries, for example, m parts or the like.

Zoals in figuur 9 getoond is, omvat de "vl gebied van de lip 13, waarin zeg dertig penposities rijen van vijftien zijn aangebracht. De onderste rij 30 vijftien merkpennen 14 op onderling gelijke afstand : lip 13. De bovenrij kan tussen één en vijftien penner elke volgorde van pennen en niet-pennen hebben.As shown in Fig. 9, the "1st region of the lip 13, in which say thirty pin positions, rows of fifteen are arranged. The bottom row 30 comprises fifteen markers 14 equally spaced: lip 13. The top row may be between one and fifteen pins any order of pens and non-pens.

Bij deze uitvoeringsvorm kan geen kanaal wc aangebracht en daarom zijn de sensors 9 tussen de doe 35 zone van de "vlag" en de magneet 8 gemonteerd.In this embodiment no channel WC can be provided and therefore the sensors 9 are mounted between the target zone of the "flag" and the magnet 8.

Het in dit geval geproduceerde effect bij d van een pen 14, 15 is minder uitgesproken dan bij de gaande uitvoeringsvorm maar er bestaat nog steeds een 8602238The effect produced in this case at d of a pin 14, 15 is less pronounced than in the current embodiment but an 8602238 still exists

ν' Wν 'W

* -6- teerbare verandering in uitgangsspanning van de sensors en dit kan dienen voor het identificeren van elk uniek gecodeerd blad. Een signaalversterker 16 kan aangebracht zijn voor het helpen van de detectie van veranderingen.* -6- Sensible change in output voltage from the sensors and this can serve to identify each uniquely encoded sheet. A signal amplifier 16 may be provided to aid detection of changes.

5 Een beoogd doel voor het systeem is de identifica tie van artikelen, bijvoorbeeld karkassen, in een voedselver-werkende fabriek. In dit geval zal elke vlag bevestigd zijn aan een slachtershaak, die bedoeld is een karkas langs een rail te.dragen. Dergelijke slachtershaken worden in het alge-10 meen handmatig bewogen en zodoende kunnen de vlaggen met een onregelmatige snelheid door elke lezer heen worden bewogen, hetgeen zonder effect is bij het bovenbeschreven systeem. In een voedselverwerkende fabriek, wordt alle apparatuur regelmatig schoongemaakt, zo mogelijk via stoomreiniging. Het sys-15 teem is in het bijzonder van voordeel in dit opzicht, daar elke lezer totaal omsloten is en de vlaggen geen gaten of barsten hebben, waarin vuil, bloed en vet opgesloten zou kunnen worden.. De vlaggen en lezers zijn van roestvast staal, zodat een dergelijke reiniging geen corrosie veroorzaakt.An intended purpose for the system is the identification of items, for example carcasses, in a food processing factory. In this case, each flag will be attached to a butcher hook, which is intended to carry a carcass along a rail. Such butcher hooks are generally moved manually, and thus the flags can be moved through each reader at an irregular speed, which has no effect in the above-described system. In a food processing factory, all equipment is cleaned regularly, if possible by steam cleaning. The system is particularly advantageous in this regard, as each reader is completely enclosed and the flags have no holes or cracks that could trap dirt, blood and grease. The flags and readers are stainless steel so that such cleaning does not cause corrosion.

20 Elke tijdelijke opbouw van vet, bloed of smeer om de vlaggen heeft geen invloed. De doorgang van de vlaggen door het kanaal effectueert een afneemreinigingsactie, die elke dikke opbouw verwijdert, terwijl de aanwezigheid van een dunne, laag de veranderingen in magnetisch veld concentratie 25 niet zal beïnvloeden, hetgeen de basis voor de detectieme-thode vormt.20 Any temporary build-up of grease, blood or grease around the flags has no effect. The passage of the flags through the channel effects a wipe cleaning action, which removes any thick build-up, while the presence of a thin layer will not affect the changes in magnetic field concentration, which is the basis for the detection method.

Zoals boven beschreven, is de tweede uitvoeringsvorm geschikt voor identificatie van bladen en dergelijke. Elke uitvoeringsvorm kan worden gemodificeerd, teneinde 30 pallets of andere houders te identificeren.As described above, the second embodiment is suitable for blade identification and the like. Each embodiment can be modified to identify 30 pallets or other containers.

85022888502288

Claims

A magnetic identification system, comprising reading means with a magnet and generator means using the Hall effect, and a flag or a carrier 5 attached to the article to be identified or a carrier 5 therefor, wherein said flag is arranged in the vicinity of the generator means passing during movement of the article and wherein the flag consists essentially of non-magnetic material with at least one pin of magnetically sensitive material extending through the flag, so that when passing in the vicinity of the generator means, the the presence of the or at least one pin increases the magnetic field strength in the vicinity of the generator afraid parts and is thereby detected.

A system according to claim 1, characterized in that a plurality of pins are arranged on the flag in a predetermined pattern serving to properly identify that flag.

System according to claim 1 or 2, characterized in that the generator means using the Hall effect comprise a plurality of separate generators arranged along the movement path of the flag and in that the pins of the flag one or more of a corresponding plurality of rows are provided, each of which is arranged for alignment with a respective generator.

System according to claim 3, characterized in that each row has a number of rough positions for a pin spaced along it.

A system according to any of the preceding claims, characterized in that at least one pin of each flag 30 is placed at a predetermined location through which its passage can be used to position relative thereto in the direction of the flag movement of each remaining pen. S 6 0 2 2 S S -8-

A system according to claim 5, characterized in that at least one fixed pin is added to the one or more pins used for identification purposes,

System according to any one of the preceding claims, characterized in that the reader is enclosed in protective material, wherein at least the part in the vicinity of the generator means consists of magnetically sensitive material.

System according to any one of the preceding claims, characterized in that the magnet and the generator means of the reader are separated by a channel through which each flag is adapted to pass.

System according to any one of claims 1-7, characterized in that each flag is adapted to pass in the vicinity of the generator means, the magnet being mounted remotely in the vicinity of the generator means of the flag passage zone.

10. Magnetic identification system substantially as described herein with reference to the figures of the accompanying drawings. 8602288 t