NO863689L - Magnetisk identifikasjonssystem. - Google Patents

Description

Denne oppfinnelsen angår et magnetisk identifikasjonssystem. En spesiell, men ikke utelukkende, anvendelse av oppfinnelsen angår et identifikasjonssystem som kan brukes i skitne og skarpe miljøer.

Det er mange kjente metoder for magnetisk identifikasjon hvor en magnetisk kode er festet til den gjenstand som skal identifiseres, og hvor koden blir følt av en egnet leseranordning. En form er et system av magnetiske striper. Denne har imidlertid den ulempe at den ikke er tilstrekkelig robust for enkelte miljøer. Et eksempel på denne type system er vist i Britisk Patent nr. 1086298, hvor en stasjonær magnetstripe kan bli lest ved dens virkning mellom en magnet og tunge-releer. Systemet kan ikke lett benyttes med uregelmessig bevegelige magnetstriper.

En annen fremgangsmåte er bruk av permanente magneter til å danne en kode som kan føles av tunge-releer. Denne har imidlertid den ulempe at magnetene taper sin magnetisme med tiden og med hårdhent behandling. Dessuten er det for å muliggjøre et akseptabelt antall koder, behov for stor plass til å anbringe magnetene. Dette er ikke alltid beleilig.

Andre fremgangsmåter er kjent, f.eks. fra Britiske Patenter nr. 1459185 og 2081949, hvor den identifiserende kode ligger i et magnetisk skjermende område hvor utskjæringer tillater passering av et magnetfelt. Dette systemet er utilstrekkelig robust for mange bruksområder, og kan ikke alltid brukes hvor koden blir beveget uregelmessig, f.eks. for hånd.

Andre systemer, f.eks Britisk Patent nr. 2006497, er basert på balanserte induktive kretser som blir ubalansert ved passering av en magnetstripe eller lignende. Disse er imidlertid ikke alltid pålitelige.

Et formål med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe

et magnetisk identifikasjonssystem som overkommer de ovennevnte ulemper og tillater pålitelig identifikasjon av gjenstander innenfor et bredt miljøområde.

Ifølge oppfinnelsen er det frembrakt et magnetisk identifikasjonssystem omfattende en leseranordning med en magnet og en generatoranordning basert på hall-effekten, og et flagg som er festet til eller danner en del av hver gjenstand som skal identifiseres, eller en bærer for denne. Flagget er innrettet til å passere nær generatoranordningen under gjenstandens bevegelse, og er av et i hovedsak ikke-magnetisk materiale, med minst en tapp av magnetisk følsomt materiale som stikker gjennom flagget. Ved passering nær generatoranordningen vil nærvær av minst en tapp øke feltstyrken ved generatoren slik at flagget blir detektert.

Fortrinnsvis er det anordnet et flertall tapper på flagget,

i et forutbestemt mønster, slik at flagget kan bli identifisert.

Det er en fordel at hall-effekt-generatoranordningen omfatter et flertall individuelle generatorer anordnet på tvers av flaggets bane, og at tappene av flagget er anbrakt i ett eller flere tilsvarende antall rekker hvor hver rekke er innrettet på linje med en tilsvarende generator.

Hver rekke kan ha et antall mulige posisjoner for en tapp.

Minst en tapp på hvert flagg kan være plassert på et forut bestemt sted slik at dens passering kan brukes til å bestemme den relative posisjon av andre tapper i forhold til flaggets bevegelsesretning.

Den eller de faste tapper kan være i tillegg til en eller flere tapper brukt for identifikasjon.

Leseranordningen kan være innesluttet i et beskyttelses-materiale, hvor i det minste området nær generatoranordningen er magnetisk følsomt.

Utførelser av oppfinnelsen skal i det følgende beskrives nærmere ved hjelp av eksempler, og under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser i diagramform tverrsnittet av et flagg som

passerer gjennom en leseranordning,

Fig. 2 viser et grunnriss av et flagg,

Fig. 3 viser et delvis tverrsnitt gjennom en leseranordning,

Fig. 4 viser et grunnriss av et leserhus,

Fig. 5 viser et oppriss av huset,

Fig. 6 viser et tverrsnitt sett langs linjen VI-VI på figur 5,

Fig. 7 viser et enderiss av leserhuset,

Fig. 8 viser et grunnriss av en foretrukken utførelsesform for flagg, og Fig. 9 viser et tverrsnitt gjennom en alternativ utførelse av flagg og leseranordning.

Det henvises nå til tegningene. Et flagg 1 omfatter et T-seksjon stykke av ikke-magnetisk materiale. Det foretrukne materiale er ikke-magnetisk rustfritt stål, skjønt plast og andre materialer kan brukes. Tverrstykket av T-seksjonen er innrettet til å festet til den gjenstand som skal identifiseres. Stammen av T-seksjonen danner en flat plate 2 som er innrettet til å passere gjennom en leseranordning 3. I den viste utførelsesform, sett på figur 2, har platen 2 tolv posisjoner 4 anordnet i tre rekke på fire. Visse posisjoner kan være borret ut, og en tapp 5 av et magnetisk følsomt materiale er plassert i hvert hull med negativ klaring. Det foretrukne materialet er en annen grad av rustfritt stål, kjent som magnetisk rustfritt stål.

Hvert flagg i systemet har et antall tapper 5 isatt i en unik anordning for hvert flagg. Som man kan beregne, er det med tolvtapp-posisjoner mulig å ha opptil 4095 unikt kodede flagg. Hvis man ønsker flere må antallet tapp-posisjonerøkes. Tappene er fortrinnsvis 3 mm i diameter, og tapp-posisjonene er 5 mm sentere. Tappene har en lengdedimensjon som er lik platen 2, slik at platens overflate er jevn.

En annen utførelse av flagg er vist på figur 8. I denne utførelsen er tapp-posisjonene 4 anordnet som tre rekker på fem, med posisjonene i hver annen rekke forflyttet med halve avstanden som skiller tapp-posisjonene. Dette tillater mer nøyaktig føling av halleffekt-generatorene, herefter kalt sensorer. I tillegg til disse femten tapp-posisjonene er det tre merker-tapper 12 på linje med tre av tapp-posisjonene i minst en rekke. De tre merke-tappene 12 har en fast posisjon i hvert flagg i systemet, og gjør det mulig for følerutstyret å nøyaktig lokalisere den tapp-posisjon hvor en tapp befinner seg.

I en videre utviklning kan det benyttes ytterligere en tapp {ikke vist), plassert et stykke fra de andre, for å gjøre det mulig for utstyret å bestemme flaggets bevegelsesretning.

I en første utførelsesform er det en leseranordning 3 bestående av et ikke-magnetisk hus 6 som under bruk er innkapslet, med en gjennomgående kanal 7. Kanalen 7 er dimensjonert til å tillate platen 2 av flagget 1 å passere gjennom den med nær, men ikke trang tilpasning. Endene av kanalen 7 er utvidet for å kunne føre inn flagg som ikke er helt på linje.

Omtrent midtveis gjennom kanalen, enten på oversiden eller på undersiden av denne, er det plassert en magnet eller elektro-magnet 8. På den motsatte siden av kanalen 7, rett overfor elektromagneten 8, er det tre sensorer 9. De er slik anordnet,

at når enden på platen 2 er i kontakt med enden av kanalen 7, er hver av sensorene 9 på linje med en rekke av tapp-posisjoner 4.

En magnetisk følsom tapp 10 er plassert i huset for leseranordningen, nær hver sensor.

Leseranordningen er montert ved hjelp av fjærer eller lignende for å kunne gi etter både i vertikal og horisontal retning i tilfelle horisontal eller vertikal variasjon i flaggenes plassering. Det viktige kriterium å anordne når man monterer en leseranordning er at enden på platen 2 alltid vil være i det vesentlige i kontakt med enden av kanalen 7.

I fravær av et flagg er magnet-feltstyrken i nærheten av sensorene konstant. Når et flagg passerer gjennom leseranordningen, vil nærværet av en magnetisk følsom tapp 5 nær en spesiell sensor 9 øke magnet-feltstyrken i denne sensorens område, og forårsake en endring av spenningen i forbindelsen til generatoren, slik at hver tapp 5 blir følt. Slike spennings-endringer blir detektert, og det er mulig med forholdsvis enkel elektronikk å integrere signalene fra forskjellige sensorer og dermed identifisere flagget.

En annen type leseranordning er vist på figur 9. Denne typen er spesielt, men ikke utelukkende, ment for å identifisere flagg som er skjult i leppen ved den øvre kant på et brett, som for eksempel bærer maskindeler eller lignende.

Som vist på figur 9 omfatter flagget et område av leppen 13 hvor det er, for eksempel tretti tapp-posisjoner anordnet i to rekker på femten. Den nedre rekken omfatter femten merketapper 14 plassert i lik avstand langs leppen 13. Den øvre rekken kan ha mellom en og femten tapper 15 i hvilken som helst rekkefølge av tapper og ikke-tapper.

I denne utførelsen kan ikke en kanal bli anordnet, og sensorene 9 er derfor plassert mellom passeringssonen for flagget og magneten 8.

Den effekt som i dette tilfelle blir generert ved passering av en tapp 14, 15 er mindre markert enn i den tidligere ut-førelse, men det er fremdeles en detekterbar endring i utgangs-spenning fra sensorene, og dette kan tjene til å identifisere hvert unikt kodet brett. En signalforsterker 16 kan anordnes for å hjelpe i deteksjon av endringene.

En bruk man kan tenke seg for dette system er identifisering av gjenstander, for eksempel slakt, i næringsmiddelindustrien. I dette tilfelle vil hvert flagg være festet til en kjøttkrok som vil føre et slakt langs en skinne. Slike kroker blir gjerne fremført for hånd, slik at flaggene vil bevege seg med ujevn hastighet gjennom hver leseranordning, noe som vil være uten betydning i det system som er beskrevet ovenfor. I en næringsmiddeltabrikk blir alle apparater regelmessig rengjort, om mulig ved hjelp av damprensing. Systemet er spesielt fordelaktig i slike tilfeller, fordi hver leseranordning er helt innkapslet, og fordi flaggene ikke har hull eller sprekker hvor skitt, blod eller fett kunne samle seg. Flaggene og leseranordningene er av rustfritt stål, slik at rengjøringen ikke bevirker korrosjon.

Enhver midlertidig ansamling av fett eller blod på flagget er uten betydning. Når flagget passerer gjennom kanalen vil tykke ansamlinger bli fjernet, mens et tynt lag ikke vil påvirke konsentrasjonen av det magnetfelt som danner basis for deteksjon.

Som nevnt ovenfor er den annen utførelsesform egnet for identifisering av brett eller lignende. Begge utførelsesformene kan modifiseres til å identifisere paller eller andre beholdere.

Claims (9)

1. Magnetisk identifikasjonssystem, karakterisert ved en leseranordning med en magnet og en halleffekt-generatoranordning, og et flagg som er festet til eller utgjør en del av den gjenstand som skal identifiseres eller en bærer for denne, hvor flagget er innrettet til å passere nær generatoranordningen under gjenstandens bevegelse, er fremstilt av ett i det vesentlige ikke-magnetisk materiale, og har minst en tapp av magnetisk følsomt materiale som stikker gjennon flagget, slik at nærvær av minst en tapp øker den magnetiske feltstyrke i nærheten av generatoranordningen, og dermed bevirker deteksjon.

2. System ifølge krav 1, karakterisert ved at et flertall tapper er anordnet på det nevnte flagg, i et forut bestemt mønster som tjener til å identifisere det flagget.

3. System ifølge krav 1 eller krav 2, karakterisert ved at halleffekt-generatoranordningen omfatter et flertall individuelle generatorer anordnet på tvers av flaggets be-vegelsesbane, og at tappene i flagget er anbrakt i en eller flere av et tilsvarende antall rekker, hver innrettet på linje med en respektiv generator.

4. System ifølge krav 3, karakterisert ved at hver rekke har et antall mulige tapp-posisjoner i sin lengde-retning.

5. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at minst en tapp på hvert flagg er plassert i en forut bestemt posisjon slik at dens passering kan brukes til å bestemme andre tappers relative posisjon i flaggets bevegelsesretning.

6. System ifølge krav 5, karakterisert ved minst en fast tapp i tillegg til en eller flere tapper som brukes for identifikasjon.

7. System iflkge ett av de foregående krav, karakterisert ved at leseranordningen er innesluttet i ett be-skyttende materiale, hvor i det minste området nær generatoranordningen er magnetisk følsomt.

8. System ifølge ett av de foregående krav, karakterisert ved at magneten og generatoren i leseranordningen er adskilt ved en kanal gjennom hvilken hvert lag er innrettet til å passere.

9. System ifølge ett av kravene 1-7, karakterisert ved at hvert lag er innrettet til å passere nær generatoranordningen, hvor magneten er montert nær generatoranordningen og fjernt fra flaggets passeringssone.