Detector de posición magnético y método para detectar una posición de un material de envasado dotado de una marcación magnética con compensación magnética.

Una disposición detectora de posición (100, 200, 900) para detectar una posición de un material de envasado(312,

512, 712, 812) dotado de una marcación magnética (314, 514, 714, 814), que comprendeun conjunto sensor que comprende una pluralidad de unidades sensoras magnéticas (102, 204, 205, 206, 207, 304,305, 306, 307, 504, 505, 506, 507, 704, 705, 706, 707, 804, 805, 807, 906, 907, 908, 1000, 1201, 1202) quecomprenden cada una de ellas una salida que proporciona una señal de salida, en donde dichas unidades sensorasmagnéticas están dispuestas en al menos dos pares de unidades sensoras (208, 209, 301, 302, 501, 502, 701, 702),las unidades sensoras de cada par están dispuestas con direcciones de sensibilidad opuestas (308, 309, 310, 311,508, 509, 510, 511, 708, 709, 710, 711, 808, 809, 811) y dichas unidades sensoras están dispuestas para percibirlas marcaciones magnéticas de dicho material de envasado;

un conjunto de procesamiento de señales (104) conectado a dichas salidas de dichos sensores magnéticos quecomprende un combinador (210, 211, 212, 910, 912, 914, 1100, 1203, 1301, 1302, 1303) dispuestos para agregardichas señales de salida de dichos sensores a fin de formar una señal agregada; y

un detector (106, 214, 916) dispuesto para determinar dicha posición de dicho material de envasado a partir de dichaseñal agregada, caracterizada porque

comprende, además, una primera unidad sensora (716) de compensación magnética dispuesta con su dirección desensibilidad (717) perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dicha pluralidad de unidades sensorasmagnéticas, y una segunda unidad sensora (718) de compensación magnética dispuesta con su dirección desensibilidad (719) perpendicular a dicha dirección de sensibilidad de dicha pluralidad de unidades sensorasmagnéticas y de dicha primera unidad sensora de compensación magnética.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/SE2006/000122.

Solicitante: TETRA LAVAL HOLDINGS & FINANCE SA.

Nacionalidad solicitante: Suiza.

Dirección: AVENUE GENÉRAL-GUISAN 70 1009 PULLY SUIZA.

Inventor/es: HOLMSTROM, GERT.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • G01B7/00 SECCION G — FISICA.G01 METROLOGIA; ENSAYOS.G01B MEDIDA DE LA LONGITUD, ESPESOR O DIMENSIONES LINEALES ANALOGAS; MEDIDA DE ANGULOS; MEDIDA DE AREAS; MEDIDA DE IRREGULARIDADES DE SUPERFICIES O CONTORNOS.Disposiciones de medida caracterizadas por la utilización de medios eléctricos o magnéticos.
  • G01D5/00 G01 […] › G01D MEDIDAS NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; DISPOSICIONES PARA LA MEDIDA DE DOS O MAS VARIABLES NO CUBIERTAS POR OTRA UNICA SUBCLASE; APARATOS CONTADORES DE TARIFA; DISPOSICIONES PARA TRANSFERENCIA O TRANSDUCTORES NO ESPECIALMENTE ADAPTADAS A UNA VARIABLE PARTICULAR; MEDIDAS O ENSAYOS NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR.Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00).
  • G01D5/16 G01D […] › G01D 5/00 Medios mecánicos para la transferencia de la magnitud de salida de un elemento sensor; Medios para la conversión de la magnitud de salida de un elemento sensor en otra variable, en los que la forma o naturaleza del elemento sensor no determinan los medios de conversión; Transductores no especialmente adaptados a una variable específica (G01D 3/00 tiene prioridad; especialmente adaptados para aparatos que dan resultados distintos al valor instantáneo de una variable G01D 1/00). › mediante la variación de resistencia.
  • G01R33/025 G01 […] › G01R MEDIDA DE VARIABLES ELECTRICAS; MEDIDA DE VARIABLES MAGNETICAS (indicación de la sintonización de circuitos resonantes H03J 3/12). › G01R 33/00 Dispositivos o aparatos para la medida de valores magnéticos. › Compensación de campos de dispersión.
  • G01V3/08 G01 […] › G01V GEOFISICA; MEDIDA DE LA GRAVITACION; DETECCION DE MASAS U OBJETOS; MARCAS O ETIQUETAS DE IDENTIFICACION (medios para indicar dónde se encuentran personas sepultadas accidentalmente, p. ej. por la nieve A63B 29/02). › G01V 3/00 Prospección o detección eléctrica o magnética; Medida de las características del campo magnético terrestre, p. ej. de la declinación o de la desviación. › que funcionan por medio de campos magnéticos o eléctricos producidos o modificados por los objetos o las estructuras geológicas, o por los dispositivos de detección (por medio de ondas electromagnéticas G01V 3/12).
  • G06K7/08 G […] › G06 COMPUTO; CALCULO; CONTEO.G06K RECONOCIMIENTO DE DATOS; PRESENTACION DE DATOS; SOPORTES DE REGISTROS; MANIPULACION DE SOPORTES DE REGISTROS (impresión per se B41J, G01V). › G06K 7/00 Métodos o disposiciones para la lectura de soportes de registro (G06K 9/00 tiene prioridad; métodos o disposiciones para marcar los soportes de registro en forma digital G06K 1/00). › con medios de percepción de las modificaciones de un campo electrostático o magnético, p. ej. por percepción de las modificaciones de la capacidad entre electrodos.

PDF original: ES-2400191_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Detector de posición magnético y método para detectar una posición de un material de envasado dotado de una marcación magnética con compensación magnética.

Campo técnico

La presente invención se refiere a una disposición detectora de posición para determinar una posición de un material de envasado dotado de una marcación magnética, y a un método para determinar una posición de un material de envasado dotado de una marcación magnética.

Antecedentes de la invención Es sabido que se pueden utilizar sensores o elementos detectores magnéticos para establecer y registrar la aparición de campos magnéticos y se sabe también que se pueden disponer sobre un portador marcaciones magnéticas que puedan ser leídas por sensores magnéticos. Si se utiliza un sensor magnético de tipo conocido para la detección de marcaciones magnéticas que se han aplicado a, por ejemplo, una banda de material de envasado a fin de controlar la alimentación hacia delante de la banda o controlar alguna otra operación de trabajo, se producen frecuentemente dificultades debido a la presencia de fuertes campos magnéticos de interferencia. En una máquina de envasado, por ejemplo, se realizan frecuentemente sellados con ayuda de bobinas de inducción que son alimentadas con grandes corrientes y que inducen fuertes campos magnéticos. Análogamente, en las máquinas modernas están presentes máquinas eléctricas, por ejemplo motores y transformadores, que dan lugar a campos magnéticos sustanciales. En la patente europea No. EP0317879 se describen un método y una disposición para suprimir el efecto de campos magnéticos de interferencia durante la detección de marcas o marcaciones magnéticas aplicadas sobre un portador. Sin embargo, hay necesidad de una detección de posición mejorada para determinar una posición de un material de envasado.

Los documentos US3932813 y US4649813 revelan detectores de posición magnéticos y métodos de detección según el preámbulo de las presentes reivindicaciones 1 y 9.

Sumario de la invención En vista de lo anterior, un objetivo de la invención es resolver o al menos reducir los problemas discutidos anteriormente. En particular, un objetivo consiste en proporcionar una robusta determinación de posición de un material de envasado según las reivindicaciones adjuntas.

La presente invención se basa en el entendimiento de que la suma de señales de salida de una pluralidad de sensores magnéticos implica la supresión de la interferencia magnética.

Según la presente invención, se proporciona una disposición detectora de posición para detectar una posición de un material de envasado dotado de una marcación magnética, que comprende un conjunto sensor que incluye una pluralidad de unidades sensoras magnéticas, cada una de las cuales comprende una salida que proporciona una señal de salida, en donde dichas unidades sensoras magnéticas están dispuestas en al menos dos pares de unidades sensoras, las unidades sensoras de cada par están dispuestas con direcciones de sensibilidad opuestas y dichos sensores están dispuestos para percibir marcaciones magnéticas de dicho material de envasado; un conjunto de procesamiento de señales conectado a dichas salidas de dichos sensores magnéticos que comprende un combinador dispuesto para agregar dichas señales de salida de dichos sensores a fin de obtener una señal agregada; y un detector dispuesto para determinar dicha posición de dicho material de envasado a partir de dicha señal agregada.

Una ventaja de esto es una robusta determinación de posición en el sentido de interferencias magnéticas de, por ejemplo, máquinas eléctricas y en el sentido de polvo, por ejemplo del material de envasado. Además, una ventaja es que los sensores no necesitan estar en contacto directo con el material de envasado. Además, una ventaja es un procesamiento simple de las señales.

Cada par de unidades sensoras puede comprender una unidad sensora magnética que esté dispuesta más cerca del material de envasado durante el funcionamiento que el otro sensor magnético del par.

Las unidades sensoras pueden ser puentes de Wheatstone que comprenden sensores magnetorresistivos.

El detector puede estar concebido para determinar la posición detectando un cruce por cero de la señal agregada.

El detector puede comprender medios para detectar un nivel predeterminado de la señal agregada antes de que aparezca el cruce por cero. El detector puede comprender medios para detectar un cambio predeterminado del nivel de la señal agregada antes del cruce por cero.

Estas características proporcionan una localización precisa del cruce por cero observando el nivel o la pendiente de la señal, o ambos. Estas características permiten también una detección rápida, es decir, sin latencia o con poca latencia en el suministro de una señal de salida de detección.

La disposición comprende además una primera unidad sensora de compensación magnética dispuesta con su dirección de sensibilidad perpendicular a las direcciones de sensibilidad de la pluralidad de unidades sensoras magnéticas, y una segunda unidad sensora de compensación magnética dispuesta con su dirección de sensibilidad perpendicular a las direcciones de sensibilidad de la pluralidad de unidades sensoras magnéticas y de la primera unidad sensora de compensación magnética.

El conjunto de procesamiento de señales puede estar conectado a las unidades sensoras de compensación magnética primera y segunda y concebido para suprimir componentes de señal de la pluralidad de unidades sensoras magnéticas que sean perpendiculares a la dirección de sensiblidad de la pluralidad de unidades sensoras magnéticas.

La disposición detectora de posición puede comprender unos medios de ajuste para dicha señal de salida de dichas unidades sensoras magnéticas.

Las direcciones de sensibilidad de las unidades sensoras magnéticas pueden estar en paralelo y en antiparalelo, respectivamente, con respecto a la orientación magnética de dicha marcación magnética. Como alternativa, las direcciones de sensibilidad de las unidades sensoras magnéticas pueden ser perpendiculares a la orientación magnética de dicha marcación magnética.

Un cociente entre un espaciamiento entre dos unidades sensoras que miren hacia la marcación y un tamaño de la marcación en la dirección de detección de posición está comprendido entre 0, 6 y 3, preferiblemente entre 0, 7 y 1, 8, preferiblemente entre 0, 85 y 1, 4, y preferiblemente es de alrededor de 1.

Conforme a un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona un método para determinar una posición de un material de envasado dotado de marcaciones magnéticas, que comprende los pasos de: generar una pluralidad de señales de sensor en respuesta al magnetismo de dichas marcaciones magnéticas por una pluralidad de pares de sensores magnéticos, cada uno de los cuales comprende unidades sensoras magnéticas que están dispuestas en antiparalelo; agregar dichas señales de sensor para obtener una señal agregada; y determinar una posición a partir de dicha señal agregada.

La ventaja de esto es esencialmente la misma que para el primer aspecto de la presente invención.

El paso de determinar una posición puede comprender los pasos de: detectar un cruce por cero de dicha señal agregada; y determinar dicha posición a partir de dicho cruce por cero.

El método comprende además los pasos de: generar una primera señal de compensación dependiente de una primera componente de magnetismo en una dirección perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos; generar una segunda señal de compensación dependiente de una segunda componente de magnetismo en una dirección perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos y de dicha primera componente de magnetismo; y compensar dicho campo de señales de sensor de dichos pares de sensores magnéticos para componentes de magnetismo perpendiculares a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos por medio de dichas señales de compensación primera y segunda.

El método puede comprender además el paso de ajustar las salidas de dichos sensores magnéticos.

En general, todos los términos utilizados en las reivindicaciones han de interpretarse de acuerdo con su significado ordinario en el campo técnico, al menos que se defina explícitamente otra cosa en esta memoria. Todas las referencias a “un/el [elemento, dispositivo, componente, medio, paso, etc.]” han de interpretarse abiertamente como refiriéndose a al menos un caso de dicho elemento, dispositivo, componente, medio, paso, etc., a... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una disposición detectora de posición (100, 200, 900) para detectar una posición de un material de envasado (312, 512, 712, 812) dotado de una marcación magnética (314, 514, 714, 814) , que comprende un conjunto sensor que comprende una pluralidad de unidades sensoras magnéticas (102, 204, 205, 206, 207, 304, 305, 306, 307, 504, 505, 506, 507, 704, 705, 706, 707, 804, 805, 807, 906, 907, 908, 1000, 1201, 1202) que comprenden cada una de ellas una salida que proporciona una señal de salida, en donde dichas unidades sensoras magnéticas están dispuestas en al menos dos pares de unidades sensoras (208, 209, 301, 302, 501, 502, 701, 702) , las unidades sensoras de cada par están dispuestas con direcciones de sensibilidad opuestas (308, 309, 310, 311, 508, 509, 510, 511, 708, 709, 710, 711, 808, 809, 811) y dichas unidades sensoras están dispuestas para percibir las marcaciones magnéticas de dicho material de envasado;

un conjunto de procesamiento de señales (104) conectado a dichas salidas de dichos sensores magnéticos que comprende un combinador (210, 211, 212, 910, 912, 914, 1100, 1203, 1301, 1302, 1303) dispuestos para agregar dichas señales de salida de dichos sensores a fin de formar una señal agregada; y

un detector (106, 214, 916) dispuesto para determinar dicha posición de dicho material de envasado a partir de dicha señal agregada, caracterizada porque comprende, además, una primera unidad sensora (716) de compensación magnética dispuesta con su dirección de sensibilidad (717) perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dicha pluralidad de unidades sensoras magnéticas, y una segunda unidad sensora (718) de compensación magnética dispuesta con su dirección de sensibilidad (719) perpendicular a dicha dirección de sensibilidad de dicha pluralidad de unidades sensoras magnéticas y de dicha primera unidad sensora de compensación magnética.

2. La disposición según la reivindicación 1, en la que cada par de unidades sensoras comprende una unidad sensora magnética que está dispuesta más cerca del material de envasado que el otro sensor magnético del par.

3. La disposición según la reivindicación 1 ó 2, en la que dichas unidades sensoras son puentes de Wheatstone (1006) que comprenden sensores magnetorresistivos (1002, 1003, 1004, 1005) .

4. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en la que dicho detector está dispuesto para determinar dicha posición detectando un cruce por cero de dicha señal agregada.

5. La disposición según la reivindicación 4, en la que dicho detector comprende medios para detectar un nivel predeterminado de dicha señal agregada antes de que aparezca dicho cruce por cero.

6. La disposición según la reivindicación 4 ó 5, en la que dicho detector comprende medios para detectar un cambio de nivel predeterminado antes de que aparezca dicho cruce por cero.

7. La disposición según la reivindicación 1, en la que dicho conjunto de procesamiento de señales está conectado a dichas unidades sensoras de compensación magnética primera y segunda y dispuesto para suprimir componentes de señal de dicha pluralidad de unidades sensoras magnéticas que sean perpendiculares a dicha dirección de sensibilidad de dicha pluralidad de unidades sensoras magnéticas.

8. La disposición según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, que comprende unos medios de ajuste (1110) para dichas señales de salida de dichas unidades sensoras magnéticas.

9. Un método para detectar una posición de un material de envasado dotado de marcaciones magnéticas, que comprende los pasos de:

generar una pluralidad de señales de sensor en respuesta al magnetismo de dichas marcaciones magnéticas por una pluralidad de pares de sensores magnéticos, cada uno de los cuales comprende unidades sensoras magnéticas que están dispuestas en antiparalelo;

generar una primera señal de compensación dependiente de una primera componente de magnetismo en una dirección perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos;

generar una segundad señal de compensación dependiente de una segunda componente de magnetismo en una dirección perpendicular a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos y de dicha primera componente de magnetismo; y

compensar el campo de dichas señales de sensor de dichos pares de sensores magnéticos para componentes de magnetismo perpendiculares a dichas direcciones de sensibilidad de dichos pares de sensores magnéticos por medio de dichas señales de compensación primera y segunda;

agregar dichas señales de sensor para formar una señal agregada; y determinar una posición a partir de dicha señal agregada.

10. El método de la reivindicación 9, en el que dicho paso de determinación de una posición comprende los pasos de:

detectar un cruce por cero de dicha señal agregada; y determinar dicha posición a partir de dicho cruce por cero.

11. El método según cualquiera de las reivindicaciones 9 ó 10, que comprende además el paso de ajustar las salidas de dichos sensores magnéticos.


 

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