[发明专利]用于检测带有磁标记的包装材料位置的位置检测器及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于确定带有磁标记的包装材料位置的位置检测器装置，以及一种用于确定带有磁标记的包装材料位置的方法。

背景技术

已知磁传感器或检测器元件可用于建立和记录磁场的发生，并且还已知磁标记可设置于一个磁传感器可读的载体上。如果已知类型的磁传感器用于检测磁标记，而该标记已应用于，例如，一种包装材料片材(web)，以控制该片材的向前输送或控制其它的工作操作，因为存在强磁干涉场，困难将会频繁地发生。例如，在包装机器中，频繁地借助于感应线圈以实施密封，该感应线圈通以大电流而能感应出强磁场。类似地，在现代机器中，存在着可发生显著磁场的电类机器(例如，发动机和变压器)。在欧洲专利No.317879中，描述了一种在检测应用在载体上的磁标记或磁记号时抑制磁干扰场影响的方法和装置。但是，仍然存在着用于确定包装材料位置的改进的位置检测的需要。

发明内容

鉴于以上描述，本发明的目的是解决或至少减少上述讨论的问题。具体地，一个目的是提供一种包装材料的有效的位置确定。

本发明基于以下理解，即来自于多个磁传感器的输出信号总和意指对磁干扰的抑制。

根据本发明的第一个方面，提供了一种用于检测带有磁标记的包装材料位置的位置检测器装置，包括传感器组件，该传感器组件包括多个磁传感器单元，每个单元包括提供输出信号的输出，其中所述磁传感器单元设置为至少两个传感器单元对形式，每对的传感器单元设置为敏感度方向相反，并且所述传感器单元设置为感应所述包装材料的磁标记；信号处理组件，其连接到所述磁传感器的所述输出，包括组合器，设置为将所述传感器的所述输出信号聚合为聚合信号；以及检测器，其设置为从所述聚合信号确定所述包装材料的所述位置。

该方面的一个好处是考虑到来自于例如电类机器的磁干扰时，以及例如来自于包装材料的灰尘时的有效的位置确定。另外，一个好处是该传感器不需要直接与包装材料接触。再次，一个好处是信号处理简单。

每个传感器单元对可包括一个磁传感器单元，设置为在操作中比该对的另一磁传感器更靠近该包装材料。

该传感器单元可以是包括磁敏电阻传感器的惠斯通电桥(Wheatstone bridges)。

该检测器可设置为通过检测该聚合信号的零交叉确定位置。

该检测器可包括用于在该零交叉出现以前检测聚合信号的预定电平的装置。该检测器可包括用于检测在该零交叉之前的聚合信号电平的预定变化的装置。

这些特征通过观察该信号的电平或者斜率，或者通过二者，提供了对该零交叉的正确查找。这些特征还使得能够进行快速检测，，即提供检测输出信号没有或几乎没有等待时间。

该装置可进一步包括第一磁补偿传感器单元，设置为它的敏感度方向垂直于该多个磁传感器单元的敏感度方向，以及第二磁补偿传感器单元，设置为它的敏感度方向垂直于该多个磁传感单元的敏感度方向和该第一磁补偿传感器单元的敏感度方向。

该信号处理组件可连接到该第一和第二磁补偿传感器单元，并设置为抑制来自于该多个磁传感器单元的与该多个磁传感器单元的敏感度方向垂直的信号分量。

该位置检测器装置可包括用于所述磁传感器单元的所述输出信号的调节装置。

该磁传感器单元的敏感度方向与所述磁标记的磁向可以是分别平行或反平行的。备选地，该磁传感器单元的敏感度方向可以与所述磁标记的磁向垂直。

在位置检测方向上，朝向该标记的两个传感器间的间隔与该标记的尺寸之间的商在0.6和3之间，优选地在0.7和1.8之间，优选地在0.85与1.4之间，以及优选地约为1。

根据本发明的第二方面，提供了一种用于确定带有磁标记的包装材料位置的方法，包括以下步骤：利用多个磁传感器对，产生响应所述磁标记磁力的多个传感器信号，每个磁传感器对包括反平行设置的磁传感器单元；将所述传感器信号聚合成聚合信号；以及由所述聚合信号确定位置。

该方面的好处与本发明的第一个方面基本相同。

确定位置的步骤可包括如下步骤：检测所述聚合信号的零交叉；以及由所述零交叉确定所述位置。

该方法可进一步包括如下步骤：生成依赖于在垂直所述磁传感器对的所述敏感度方向上的第一磁力分量的第一补偿信号；生成依赖于在垂直所述磁传感器对分量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补偿信号；以及通过所述第一和第二补偿信号，为垂直于所述磁传感器对的所述敏感度方向的磁力分量补偿所述磁传感器对的所述传感器信号场。

该方法可进一步包括调节所述磁传感器输出的步骤。