專利名稱：用于檢測帶有磁標記的包裝材料位置的位置檢測器及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于確定帶有磁標記的包裝材料位置的位置 斗企測器裝置，以及一種用于確定帶有》茲標記的包裝材4牛位置的方法。
背景技術(shù)：
已知》茲傳感器或檢測器元件可用于建立和i己錄》茲場的發(fā)生，并 且還已知》茲標i己可i殳置于一個i茲傳感器可讀的載體上。如果已知類 型的》茲傳感器用于才企測》茲標i己，而該標i己已應(yīng)用于，例如， 一種包
裝材料片材(web),以控制該片材的向前輸送或控制其它的工作操 作，因為存在強磁干涉場，困難將會頻繁地發(fā)生。例如，在包裝機 器中，頻繁i也4昔助于感應(yīng)線圈以實施密^"，該感應(yīng)線圏通以大電流 而能感應(yīng)出強》茲場。類似地，在現(xiàn)代才幾器中，存在著可發(fā)生顯著》茲 場的電類才幾器(例如，發(fā)動才幾和變壓器)。在歐洲專利No.317879 中，描述了 一種在^r測應(yīng)用在載體上的》茲標記或^B己號時抑制》茲干 擾場影響的方法和裝置。但是，仍然存在著用于確定包裝材料位置 的改進的位置檢測的需要。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于以上描述，本發(fā)明的目的是解決或至少減少上述討i侖的問 題。具體地， 一個目的是提供一種包裝材料的有效的位置確定。
本發(fā)明基于以下理解，即來自于多個磁傳感器的輸出信號總和 意指對磁干擾的抑制。
才艮據(jù)本發(fā)明的第一個方面，提供了 一種用于才全測帶有》茲標記的 包裝材料位置的位置檢測器裝置，包括傳感器組件，該傳感器組件 包括多個磁傳感器單元，每個單元包括提供輸出信號的輸出，其中 所述磁傳感器單元設(shè)置為至少兩個傳感器單元對形式，每對的傳感
器單元設(shè)置為萄文感度方向相反，并且所述傳感器單元i殳置為感應(yīng)所 述包裝材并+的》茲標記；信號處理組件，其連4妄到所述》茲傳感器的所 述輸出，包括組合器，設(shè)置為將所述傳感器的所述輸出信號聚合為 聚合信號；以及檢測器，其設(shè)置為從所述聚合信號確定所述包裝材 料的所述位置。
該方面的一個好處是考慮到來自于例如電類機器的磁干擾時， 以及例如來自于包裝材料的灰塵時的有效的位置確定。另外， 一個 好處是該傳感器不需要直接與包裝材料接觸。再次， 一個好處是信 號處理簡單。
每個傳感器單元對可包括一個磁傳感器單元，設(shè)置為在操作中 比該對的另 一磁傳感器更靠近該包裝材料。
該傳感器單元可以是包括萬茲壽文電阻傳感器的惠斯通電橋 (Wheatstone bridges )。
該檢測器可設(shè)置為通過檢測該聚合信號的零交叉確定位置。
該檢測器可包括用于在該零交叉出現(xiàn)以前檢測聚合信號的預(yù) 定電平的裝置。該檢測器可包括用于檢測在該零交叉之前的聚合信 號電平的預(yù)定變化的裝置。
這些特征通過觀察該信號的電平或者斜率，或者通過二者，提 供了對該零交叉的正確查找。這些特征還使得能夠進行快速檢測，， 即提供檢測輸出信號沒有或幾乎沒有等待時間。
該裝置可進一步包括第 一磁補償傳感器單元，設(shè)置為它的敏感 度方向垂直于該多個磁傳感器單元的敏感度方向，以及第二磁4卜償 傳感器單元，設(shè)置為它的壽丈感度方向垂直于該多個》茲傳感單元的每文 感度方向和該第 一》茲補償傳感器單元的壽丈感度方向。
該信號處理組件可連4妻到該第 一和第二》茲補償傳感器單元，并 i殳置為抑制來自于該多個;茲傳感器單元的與該多個》茲傳感器單元 的壽丈感度方向垂直的信號分量。
該位置4企測器裝置可包括用于所述》茲傳感器單元的所述輸出 信號的調(diào)節(jié)裝置。
該f茲傳感器單元的每文感度方向與所述》茲標記的》茲向可以是分 別平行或反平行的。備選地，該磁傳感器單元的敏感度方向可以與
戶斤述石茲才示"i己的》茲向垂直。
在4立置4企測方向上，朝向該標^己的兩個4專感器間的間隔與該朽; 記的尺寸之間的商在0.6和3之間，優(yōu)選地在0.7和1.8之間，優(yōu)選 地在0.85與1.4之間，以及優(yōu)選地約為1。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了 一種用于確定帶有磁標記的包 裝材料位置的方法，包括以下步驟利用多個磁傳感器對，產(chǎn)生響 應(yīng)所述f茲標記》茲力的多個傳感器信號，每個》茲傳感器對包括反平行 設(shè)置的磁傳感器單元；將所述傳感器信號聚合成聚合信號；以及由 所述聚合信號確定位置。 該方面的好處與本發(fā)明的第一個方面基本相同。確定位置的步-驟可包4舌如下步駛A: 4企測所述聚合信號的零交 叉；以及由所述零交叉確定所述〗立置。該方法可進一步包4舌如下步驟生成依賴于在垂直所述》茲傳感 器對的所述敏感度方向上的第 一磁力分量的第 一補償信號；生成依 賴于在垂直所述》茲傳感器對分量的所述壽丈感度方向和所述第一》茲 力分量的方向上的第二^ 茲力分量的第二補償信號；以及通過所述第 一和第二補償信號，為垂直于所述》茲傳感器對的所述^t感度方向的磁力分量補償所述磁傳感器對的所述傳感器信號場。該方法可進一 步包括調(diào)節(jié)所述^f茲傳感器輸出的步驟。一般地，在4又利要求中4吏用的所有術(shù)語依它們在該領(lǐng)i或中的通 常意思被解釋，除非本文中另有特別定義。所有涉及"一/該(元件、 設(shè)備、分量、裝置、步驟等)開放地解釋為至少一種所述元件、設(shè) 備、分量、裝置、步驟等，除非另有明確聲明。除非明確聲明，本 文中披露的任何方法的步驟不必按披露的嚴格順序?qū)嵤?。術(shù)語",茲力"應(yīng)當被解釋為任何》茲量。術(shù)語"磁傳感器"應(yīng)當凈皮解 釋為可檢測或測量磁力的任何設(shè)備。術(shù)語"敏感度方向"意指正磁量 導(dǎo)致正電輸出信號的方向。術(shù)語"傳感器單元對，，應(yīng)當凈皮理解為功能 性的，而并非指物理設(shè)備的數(shù)量。本發(fā)明的其它目的、特點以及好處將會由下述更詳細4皮露、由 附屬的/人屬權(quán)利要求以及由附圖而變得明顯。


參考附圖，并通過對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式的非限制性具體 描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特點和好處將會^皮更好地理解，其中相同的標號用于相同的元件，其中圖1是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的位置檢測裝置 的方框圖；圖2是示意性顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的位置檢測裝置 的方才匡圖；圖3是顯示才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對的 位置的示意圖；圖4a-4e是當包裝材料的》茲體或》茲化部分經(jīng)過根據(jù)圖3顯示設(shè) 置的傳感器單元時，示意性顯示信號時序的信號圖；圖5是顯示才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對的 位置的示意圖；圖6a-6e是當包裝材料的磁體或磁化部分經(jīng)過根據(jù)圖5顯示的 配置的傳感器單元時，顯示信號時序的信號圖；圖7是顯示才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對和 補償傳感器的位置的示意圖；圖8是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的帶有常規(guī)傳感器的兩 個傳感器單元對的位置的示意圖9是根據(jù)圖8中描繪的本發(fā)明的實施方式的位置確定裝置的 示意性接線圖；圖10是4艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的f茲傳感器單元的電接線圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的加法器電路的電接線圖；圖12示意性顯示了根據(jù)本發(fā)明一個實施方式的兩個傳感器單 元和一個力。法器的纟且合連4妄；圖13是3艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的加法器電路的示意性才妻 線圖；圖14是才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于確定帶有》茲標記的 包裝材料的位置的方法的流程圖；以及圖15是才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于確定帶有》茲標記的 包裝材庫+的位置的方法的流程圖。
具體實施方式
圖1是示意性顯示位置確定裝置100的方框圖，該裝置設(shè)置為當磁標記設(shè)置于包裝材料內(nèi)、該包裝材料上、或該包裝材料旁側(cè)時，通過確定時間而確定該包裝材料(圖未示)的位置。該裝置100包 括多個傳感器102，其提供響應(yīng)該磁體或磁化材料磁力的輸出信號。 該輸出信號在一個信號處理裝置104中被聚合，以產(chǎn)生聚合信號， 它被提供給檢測器106。該檢測器106由該聚合信號確定該磁標記的位置。
圖2是示意性顯示位置確定裝置200的方框圖，該裝置設(shè)置為 通過確定設(shè)置于材料內(nèi)、該材料上、或該材料旁側(cè)，或者該材料的 》茲4匕部分內(nèi)、》茲^f匕部分上或》茲4b部分旁側(cè)的^茲才示；己通過該裝置200 的時間而確定該包裝材術(shù)牛(圖未示)的位置。該位置確定裝置200 包括電源202,用于為該裝置200的電子元件纟是供電能。該裝置200 包括多個磁傳感器單元204、 205、 206、 207，設(shè)置為對208、 209。 在每個對208、 209中， 一個》茲傳感器單元204、 206祐j殳置為它的 壽文感度方向在一個方向上，而另一石茲傳感器單元205、 207被i殳置 為它的敏感度方向在相反的方向上，即一對中的磁傳感器204、205、 206、 207反平行設(shè)置。通過敏感度方向，意味著輸出信號極性和該 》茲力(即》茲場或》茲流)方向之間的關(guān)系。該》茲傳感器單元204、 205、 206、 207的l命出^皮聚合在一個或多個加法器電i 各210、 211、 212中 以產(chǎn)生 一 個該傳感器輸出信號的聚合信號。該聚合信號在檢測器 214中被分析，該檢測器214設(shè)置為確定該聚合信號的某個明確定 義的點。該聚合信號的明確定義的點可以是該聚合信號的中心零交 叉。圖3是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對 301、 302位置的示意圖，各包括兩個傳感器單元304、 305; 306、 307，具有反平行的敏感度方向308、 309; 310、 311,以及包裝材 料312的一部分，此處該包裝材料如箭頭313所示正從右向左移動， 并在該材料內(nèi)設(shè)置有磁體314。為了從傳感器304-307獲得輸出信 號(該信號經(jīng)聚合提供聚合信號，由該聚合信號，易于檢測和明確 定義的零交叉可以;故確定)，在該^茲標記暴露于該傳感器的方向上 (即在位置確定方向上)測量時，該裝置中的傳感器對的傳感器間 的間隔a，大體上與該^茲標記的尺寸b相等。此處，距離a為該傳 感器裝置的中心與該外側(cè)傳感器單元304中心之間的距離，因為經(jīng) 驗地發(fā)現(xiàn)這是實際上有效的間隔。當該i茲標記接近該傳感器時，將 會4是供該傳感器的并發(fā)4命出(concurrent output )。 一對傳感器間的
間隔a與該爿磁標記的尺寸b之間的商a/b優(yōu)選地在0.6至3之間， 更優(yōu)選地在0.7至1.8之間，進一步更優(yōu)選地在0.85至1,4之間， 以及最<尤選;也約為1。圖4a-4e是當包裝材料的^茲體或》茲化部分經(jīng)過#>據(jù)圖3顯示的 配置的傳感器單元時，顯示信號時序的信號圖。圖4a顯示了當》茲 體經(jīng)過時第一傳感器單元對的第一傳感器單元的l敘出信號。因》茲場 與該傳感器單元的^t感度方向相同，該輸出信號具有正極性，并當 該》茲體接近時該信號增加。在》茲體經(jīng)過時，該輸出信號隨著該/磁場 分量在該壽丈感度方向上的減少而減少，以當該一磁場分量在該敏感度 方向上變?yōu)樨摃r改變極性。當該》茲體繼續(xù)經(jīng)過時，該輸出信號逐漸 增加到零。圖4b顯示了當磁體經(jīng)過時第一傳感器單元對的第二傳 感器單元的輸出信號。與圖4a顯示的該對的第一傳感器單元的輸 出信號相比，該輸出信號因該反平行設(shè)置具有相反的極性，并且因 為該第二傳感器單元位于該第一傳感器單元側(cè)旁的i殳置，該輸出信號在時間上時序變化。與到該磁標記的距離相比，距離較遠的》茲源 (例如電機、電源線，等)的干擾，當來自于該對的傳感器單元的 輸出信號被聚合時結(jié)果將會為零，因為它們具有相反的敏感度方向 并i殳置為4皮此緊鄰，即經(jīng)歷相同的干4尤。由此，干拔^皮抑制。出于 簡潔原因，4壬4可干4尤均不在該信號圖中顯示，因為它們可能會4吏該 輸出信號的聚合原理變得不明顯。與描述第一傳感器單元對的圖4a和4b類似，圖4c和4d顯示 了圖3中描繪的第二傳感器單元對的輸出信號。圖4c顯示了該第 二對的第 一傳感器單元的輸出信號，因為它的敏感度方向具有與該 第 一對的該第二傳感器的輸出類似的形狀和極性，并且因為該位置 (該位置該傳感器單元祐j殳置)4妄近該第一對的該第二傳感器，所 以該輸出信號在時間上僅稍微變化，其在圖4c中被描繪為零時間 變化。如圖4d描繪的該第二對的第二傳感器單元的輸出信號在形
狀上是類似的，^f旦進一步隨時間變化，并因為它的平4亍的4丈感度方向，帶有與該第一對的第一傳感器輸出類似的極性。圖4e描繪了 該聚合信號，包括傳感器單元的聚合輸出信號。通過確定零交叉400 而乂人該聚合〗言號確定該4立置，這3尋在以下描述。圖5是顯示根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對 501、 502位置的示意圖，每個傳感器單元對包括兩個傳感器單元 504、 505; 506、 507，并具有反平行的敏感度方向508、 509; 510、 511,以及顯示了包裝材料512的一部分，此處包裝材料如箭頭513 所示正乂人右向左移動，并在該材并+內(nèi)i殳置有》茲體514。為了獲得來 自于傳感器504-507的輸出信號(該信號經(jīng)聚合提供聚合信號，由 該聚合信號，易于^r測和明確定義的零交叉可以凈皮確定)，在該^茲 標記暴露于該傳感器的方向上測量時，該裝置中的傳感器對的傳感 器間的間隔a,大體上與該》茲標記的尺寸b相等。當該^磁標記4妄近 該傳感器時，將會提供該傳感器的并發(fā)輸出。 一對傳感器間的間隔 a與該磁標記的尺寸b之間的商a/b優(yōu)選地在0.6至3之間，更優(yōu)選 地在0.7至1.8之間，進一步更優(yōu)選地在0.85至1.4之間，以及最 優(yōu)選地約為1。圖6a-6e是當包裝材料的磁體或磁化部分經(jīng)過根據(jù) 圖5顯示的配置的傳感器單元時，顯示信號時序的信號圖。圖6a 顯示了當^茲體經(jīng)過時第一傳感器單元對的第一傳感器單元的^T出 信號。因^茲場與該傳感器單元的每文感度方向相反，所以該輸出信號 為負，并當該》茲體4妄近時該信號減少。當該》茲體與該傳感器單元一 致時，該輸出信號增加，因為每文感度方向上的》茲場分量大致沿該》茲 體的磁場線。當該》茲體繼續(xù)經(jīng)過時，該輸出信號逐漸減為零，然后 當該磁體已經(jīng)過該傳感器單元時，變?yōu)樨?，并當該》茲體距離較遠后 最終降為零。圖6b顯示了當；茲體經(jīng)過時第一傳感器單元對的第二 傳感器單元的輸出信號。與圖6a顯示的該對的第一傳感器單元的 輸出信號相比，該輸出信號因該反平行設(shè)置具有相反的極性，并因 為該第二傳感器單元的^:置專交該第一傳感器單元更遠離該標記，具 有專交小的絕對值。與到該磁標記的距離相比，距離4交遠的》茲源(例 如電機、電源線，等)的干擾，當來自于該對的傳感器單元的輸出 信號被聚合時結(jié)果將會為零，因為它們具有相反的敏感度方向并設(shè) 置為4皮此緊鄰，即經(jīng)歷相同的干4尤。由此，干狀3皮抑制。出于簡潔 的原因，任何干擾均不在該信號圖中顯示，因為它們可能會使該輸 出信號的聚合原理變得不明顯。與描癥會該第一傳感器單元對的圖6a和圖6b類似，圖6c和6d 顯示了圖5中描繪的第二傳感器單元對的輸出信號。圖6c顯示了 第二對的第一傳感器單元的輸出信號，其具有類似的形狀，但是， 由于它的壽丈感度方向，具有與該第 一對的該第 一傳感器舉俞出相反的 極性，并且，由于該傳感器單元設(shè)置的位置，該輸出信號隨時間變 化。如圖6d所描繪，該第二對的第二傳感器單元的輸出信號形狀 上是類似的，但是極性進一步地相反，并由于它與該標記的距離， 具有與該第一對的第二傳感器的輸出類似的較小的絕對值。圖6e 描繪了該聚合信號，其包括傳感器單元的聚合輸出信號。通過確定 中間零交叉600而從該聚合信號確定該4立置。圖7是顯示#4居本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對 701、 702位置的示意圖，每個傳感器單元對各包括兩個傳感器單元 704、 705; 706、 707，并具有反平4亍的每文感度方向708、 709; 710、 711,以及顯示了包裝材并牛712的一部分，此處包裝材并牛如箭頭713 所示正從右向左移動，并在該材料內(nèi)^殳置有》茲體714。在圖7中， 其中一個傳感器單元705描繪為輕微傾斜角度a，即不是與該傳感 器單元對702的另一傳感器704嚴格平行。才艮據(jù)該傳感器對原理， 這將導(dǎo)致該傳感器單元705提供帶有較少干擾抑制的信號。為補償 該4言號， 一個第一》茲補償傳感器單元716^皮i殳置為它的壽丈感度方向 717垂直于傳感器單元對701、 702的傳感器單元704、 705、 706、 707的主方向，以及一個第二石茲補償傳感器單元718祐 沒置為它的
敏感度方向719垂直于傳感器單元對701、 702的傳感器單元704、 705、 706、 707以及該》茲補償傳感器單元716的主方向。通過增加 或減少由^卜償傳感器716、 718^妻收的^直，該傳感器單元只于701、 702 的傳感器單元704、 705、 706、 707的任何角度偏離都可被補償。圖8是顯示^4居本發(fā)明的一個實施方式的兩個傳感器單元對 801、 802位置的示意圖，該傳感器單元具有一個7>共傳感器單元 805，因it匕各包4舌"兩個"傳感器單元804、 805; 805、 807，并具有 反平行的4丈感度方向808、 809; 809、 811，以及顯示了包裝材剩-812的一部分，此處包裝材料如箭頭813所示正從右向左移動，并 在該材料內(nèi)設(shè)置有》茲體814。為了獲得來自于傳感器804-807的輸 出信號(該信號經(jīng)聚合提供聚合信號，由該聚合信號，易于檢測和 明確定義的零交叉可以^皮確定)，該》茲標記暴露于該傳感器的方向 上測量時，該裝置中的傳感器對的傳感器間的間隔a，基本上與該 磁標記的尺寸b相等。當該磁標記接近該傳感器時，將會提供該傳 感器的并發(fā)輸出。 一對傳感器間的間隔a與該/磁標記的尺寸b之間 的商a/b優(yōu)選地在0.6至3之間，更優(yōu)選地在0.7至1.8之間，進一 步更優(yōu)選地在0.85至1.4之間，以及最優(yōu)選地約為1。圖9根據(jù)圖8中描繪的本發(fā)明的實施方式示意性顯示了組件 900的接線圖。該組件包括第一傳感器對卯2和第二傳感器對904, 其中該第一傳感器對包括傳感器906、 907，該第二傳感器對904包 括傳感器907、 908，即傳感器對902、 904具有z^共傳感器907。 來自于該第一傳感器對902的信號，即來自于傳感器卯6、 907的 信號，在第一聚合裝置910中被聚合。來自于該第二傳感器對904 的信號，即來自于傳感器907、 908的信號，在第二聚合裝置912 中被聚合。來自于第一和第二聚合裝置910、 912的聚合信號在第 三聚合裝置914中被聚合，以提供聚合信號，由該聚合信號，檢測 器916可確定》茲標記的位置。
圖IO是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的磁傳感器單元1000的電 接線圖。該傳感器單元1000包括四個》茲傳感器1002、 1003、 1004、 1005，被連4矣形成惠斯通電橋1006。該電橋1006通過驅(qū)動電壓或 驅(qū)動電流(耳又決于該^磁傳感器1002、 1003、 1004、 1005的類型) 在llr入端點1008、 1009處#1通電。該/磁傳感器1002、 1003、 1004、 1005可以是磁敏電阻、霍爾(Hall)傳感器、或者電感式傳感器。 該傳感器單元1000的$俞出在該輸出端點1010、 1011處#1才是供。才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式， 一個傳感器單元可包括單個的》茲 傳感器。該》茲傳感器可以是^茲壽文電阻、霍爾傳感器或電感式傳感器。圖11是根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的加法器電路IIOO的電氣 接線圖，設(shè)置為聚合從來自兩個傳感器單元的輸出信號。來自于第 一傳感器單元的輸出信號被提供到該加法器電路1100的輸入端點 1102、 1104。并且來自于第二傳感器單元的輸出信號被提供到該加 法器電路1100的輸入端點1106、 1108。分壓計1110可用作可變分 壓器，連接于輸入端點1102和1106之間，每個輸入端點連接到一 個傳感器單元。該分壓計1110用于平4軒該兩個傳感器的輸入〗言號。 該分壓計1110的滑臂(wiper)端連4妻于^:大器1112 (例如，運算 放大器)的輸入。該放大器1112的另一個輸入連接到輸入端點1104、 1108,它們各連接到一個傳感器單元。優(yōu)選地，該》欠大級具有一個 反饋電阻1114以控制增益。在輸出端點1116，該傳感器單元輸出 信號的聚合信號被提供。圖12示意性顯示了兩個傳感器單元1201、 1202和一個加法器 1203的組合接線。圖13是加法器電^各1300的示意性*接線圖，包《1舌第一加法器 1301和第二加法器1302，各連接到兩個傳感器單元(圖未示)，以 及連接到所述第一和第二加法器1301、 1302的第三加法器1303。
分壓計1304可用作可變分壓器，連4妄在該第一和第二加法器1301、 1302的輸出之間。該分壓計1304用作平4軒來自于該第一和第二加 法器1301、 1302的信號。該分壓計1304的滑臂端1306連接到該 第三加法器1303的一個專俞入。該加法器的另一輸入1308連4妄到有 源的零發(fā)生器(圖未示)，或者接地。在輸出端點1310，該傳感器 單元輸出信號的聚合信號被提供。圖14是才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于確定帶有》茲標i己的 包裝材料位置的方法的流程圖。在傳感器信號產(chǎn)生步驟1420，多個 傳感器信號響應(yīng)來自于所述包裝材料的所述》茲標記的》茲力(例如， 磁場或磁流)。該傳感器信號由多個磁傳感器單元產(chǎn)生，各磁傳感 器單元包括一對彼此靠近反平行設(shè)置的磁傳感器。在磁干擾抑制步 驟1422,與到該標記的距離相比，距離較遠的來自于》茲源的》茲干擾， 通過聚合該傳感器對的每個傳感器的傳感器信號被抑制。因此，通 過該反平行設(shè)置，來自于遠端磁源的干擾被抑制。在傳感器信號聚 合步驟1424,所有來自于該傳感器對的傳感器信號被聚合以形成聚 合信號。在位置確定步驟1428，從該聚合信號確定該位置。圖15是才艮據(jù)本發(fā)明的一個實施方式的用于確定帶有》茲標記的 包裝材料位置的方法的流程圖。在傳感器信號產(chǎn)生步驟1500,產(chǎn)生 多個響應(yīng)來自于所述包裝材料的所述》茲標記的磁力(例如，》茲場或 磁流)的傳感器信號。該傳感器信號由多個磁傳感器單元產(chǎn)生，各 磁傳感器單元包括一對彼此靠近反平行設(shè)置的磁傳感器。在傳感器 信號調(diào)節(jié)步驟1501，該多個傳感器單元的多個信號被調(diào)節(jié)為平衡狀 態(tài)，即對于一定級別的磁力暴露，這些信號的電平相等。在磁干擾 抑制步驟1502，相比到該標記的距離較遠的來自于^茲源的^茲干4尤， 通過聚合該傳感器對的每個傳感器的傳感器信號^f皮抑制。因此，通 過該反平行設(shè)置，來自于遠端磁源的干擾被抑制。在補償步驟1503, 該傳感器信號在4壬何傳感器單元的壽文感度方向不對準(aligned)的
情況下被調(diào)節(jié)。當任何傳感器不與其它傳感器嚴格成直線時會形成該情況。該補償步驟1503可通過確定在第一垂直方向上(即垂直 于該傳感器對的傳感器預(yù)期的敏感度方向)以及在第二垂直方向上 (即垂直于該傳感器對的傳感器預(yù)期的每丈感度方向以及第一垂直 方向)的》茲力而進4于。然后該傳感器信號可^皮補償在第一和第二垂 直方向上的》茲力。在傳感器信號聚合步驟1504,所有來自于該傳感 器對的傳感器信號被聚合以形成聚合信號。在零交叉確定步驟 1506,該聚合信號的零交叉^皮確定。"零"意指一定的預(yù)定電平，可 以是地或由零電平產(chǎn)生器產(chǎn)生的有源零電平。在位置確定步驟 1508,該^立置由確定該零交叉的時間而^皮確定。因此，包裝材料的位置檢測可在該包裝材料的生產(chǎn)中被提供， 例如，在包裝機器中，用于正確地在包裝材料包裝件生產(chǎn)中印刷， 例如，用于正確地獲得印制的文字和圖像、開口等，以及可在該形 成的包裝件的處理中^皮才是供，例如用于施加打開和關(guān)閉裝置、貼紙 等。該發(fā)明使得此類操作準確同步。另外，以上描述的實施方式的任何特征可結(jié)合使用。本發(fā)明已結(jié)合上述實施方式作以主要描述。但是，本領(lǐng)域的普 通技術(shù)人員容易理解，上述披露之外的其它實施方式同樣可能在所 附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于檢測帶有磁標記(314，514，714，814)的包裝材料(312、512、712、812)的位置的位置檢測器裝置(100、200、900)，包括傳感器組件，其包括多個磁傳感器單元(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)，各磁傳感器單元包括提供輸出信號的輸出端，其中所述多個磁傳感器單元設(shè)置為至少兩個傳感器單元對(208、209、301、302、501、502、701、702)，每對的傳感器單元設(shè)置為具有相反的敏感度方向(308、309、310、311、508、509、510、511、708、709、710、711、808、809、811)，并且所述傳感器單元被設(shè)置為感應(yīng)所述包裝材料的磁標記；信號處理組件(104)，其連接于所述磁傳感器的所述輸出端，包括組合器(210、211、212、910、912、914、1100、1203、1301、1302、1303)，所述組合器設(shè)置為將所述傳感器的所述輸出信號聚合為聚合信號；以及檢測器(106、214、916)，其設(shè)置為從所述聚合信號確定所述包裝材料的所述位置。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中，每個傳感器單元對包括 一個》茲傳感器單元，i殳置為比該對的另一^茲傳感器更靠近該包 裝材料。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其中，所述傳感器單元為包 括》茲壽文電阻傳感器(1002、 1003、 1004、 1005 )的惠斯通電橋(1006 )。
4. 才艮據(jù) K利要求1至3中任一項所述的裝置，其中，所述檢測器 設(shè)置為通過檢測所述聚合信號的零交叉確定所述位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其中，所述檢測器包括用于在所 述零交叉出現(xiàn)之前檢測所述聚合信號的預(yù)定電平的裝置。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4或5所述的裝置，其中，所述4企測器包括用于 在所述零交叉出現(xiàn)之前沖企測電平的預(yù)定變化的裝置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的裝置，進一步包括第一 磁補償傳感器單元(716)，設(shè)置為其敏感度方向(717)垂直 于所述多個i茲傳感器單元的所述壽文感度方向；以及第二^茲補償 傳感器單元(718)，設(shè)置為其敏感度方向(719)垂直于所述 多個,茲傳感器單元和所述第 一石茲補償傳感器單元的敏感度方 向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中，所述信號處理組件連接至 所述第一和第二^f茲補償傳感器單元，并設(shè)置為抑制來自于所述 多個不茲傳感器單元的垂直于所述多個^茲傳感器單元的所述每丈 感度方向的信號分量。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項所述的裝置，包括用于所述f茲傳 感器單元的所述輸出信號的調(diào)節(jié)裝置(1110)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其中，該磁傳感器 單元的壽文感度方向與所述》茲標記的》茲向分別是平行和反平行 的。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的裝置，其中，該磁傳感器 單元的壽文感度方向垂直于所述f茲標記的石茲向。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項所述的裝置，其中，在位置檢 測方向上，朝向所述標記的兩個傳感器單元間的間隔與所述》茲 標記的尺寸之間的商在0.6和3之間，優(yōu)選地在0.7和1.8之 間，優(yōu)選地在0.85和1.4之間，以及優(yōu)選地約為1 。
13. —種用于檢測帶有磁標記的包裝材料的位置的方法，包括以下 步驟通過多個》茲傳感器對響應(yīng)所述》茲標記的》茲力，生成多個 傳感器信號，其中，每個磁傳感器對包括反平行設(shè)置的磁傳感 器單元；將所述傳感器信號聚合成聚合信號；以及 根據(jù)所述聚合信號確定位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述確定位置的步驟包 4舌以下步驟才企測所述聚合信號的零交叉；以及 根據(jù)所述零交叉確定所述位置。
15. 根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，進一步包4舌以下步驟生成依賴于在垂直所述》茲傳感器對的所述壽丈感度方向上 的第一^f茲力分量的第 一補償信號；生成依賴于在垂直所述^茲傳感器對的所述敏感度方向和 所述第 一磁力分量的方向上的第二磁力分量的第二補償信號； 以及通過所述第一和第二補償信號，為垂直于所述磁傳感器 對的所述敏感度方向的磁力分量補償所述磁傳感器對的所述 傳感器信號場。
16. 根據(jù)權(quán)利要求13至15中任一項所述的方法，進一步包括調(diào)節(jié) 所述,茲傳感器的輸出的步驟。
全文摘要
公開了一種用于檢測帶有磁標記(314，514，714)的包裝材料(312、512、712)位置的位置檢測器裝置(100、200、900)，包括傳感器組件，包括多個磁傳感器單元(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)，各磁傳感器單元包括提供輸出信號的輸出端，其中所述磁傳感器單元設(shè)置于至少兩個傳感器單元對(208、209、301、302、501、502、701、702)中，每對的該傳感器單元設(shè)置為具有相反的敏感度方向(308、309、310、311、508、509、510、511、708、709、710、711、808、809、811)，并且所述傳感器單元被設(shè)置為感應(yīng)所述包裝材料的磁標記；信號處理組件(104)，連接于所述磁傳感器的所述輸出端，包括組合器(210、211、212、910、912、914、1100、1203、1301、1302、1303)，設(shè)置為將所述傳感器的所述輸出信號聚合為聚合信號；以及檢測器(104、214、916)，設(shè)置為由所述聚合信號確定所述包裝材料的所述位置。另外，公開了一種用于檢測帶有磁標記的包裝材料的位置的方法。
文檔編號G06K7/08GK101120229SQ200680005000
公開日2008年2月6日 申請日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月2日
發(fā)明者耶特·霍爾姆斯特倫 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務(wù)有限公司