устройство для идентификации изделий в закрытых неметаллических упаковках

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИДЕНТИФИКАЦИИ ИЗДЕЛИЙ В ЗАКРЫТЫХ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ УПАКОВКАХ, содержащее связанные между собой датчик-индентификатор, закрепленный на изделии или упаковке, и блок декодирования, отличающееся тем, что датчик-индентификатор выполнен в виде колебательного контура, а блок декодирования содержит последовательно соединенные высокочастотный генератор, колебательный контур которого индуктивно связан с колебательным контуром датчика-идентификатора, амплитудный детектор и формирователь сигналов уменьшения уровня напряжения, блок регулирования частоты высокочастотного генератора, блок электронных ключей, последовательно соединенные блок памяти, дешифратор и блок отображения, выходы формирователя сигналов управления напряжением и блока изменения частоты высокочастотного генератора соединены с управляющими и информационными входами блока электронных ключей соответственно, выходы которых подключены к входу блока памяти.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регулирования частоты высокочастотного генератора содержит магнитный диск, кинематически связанный с ротором конденсатора переменной емкости колебательного контура этого генератора с возможностью их синхронного вращения, первый и второй усилители, счетчик, первую и вторую магнитные головки, сопряженные с поверхностью магнитного диска, выходы которых соединены через первый и второй усилители со счетным и обнуляющим входами счетчика.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигналов управления напряжением содержит интегрирующий элемент и компаратор, выход формирователя соединен непосредственно и через интегрирующий элемент с первым и вторым входами компаратора соответственно, выход которого является выходом формирователя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется автоматизировать процесс идентификации изделий, находящихся в закрытых неметаллических упаковках, например, при движении изделий в упаковках в процессе их производства по конвейеру, при сортировке изделий, находящихся в упаковках, а также автоматизировать процесс контроля наличия изделий в упаковках.

В настоящее время с целью идентификации изделий, находящихся в упаковках, производится визуальный осмотр каждой упаковки с целью чтения ее идентификатора, а в его отсутствии производится вскрытие упаковки или ее части, извлечение изделия из нее (или части изделия, содержащей идентификатор) и повторная упаковка изделия. Применение этого способа идентификации изделий, находящихся в закрытых упаковках, требует больших временных и материальных затрат, не поддается автоматиза- ции.

Известно устройство учета предметов (деталей) равной массы, находящихся в открытой упаковке, а именно, для определения количества деталей в этой упаковке с использованием цифровых весов (авт. св. N 1287209, 1985).

Известно устройство для идентификации хранимых на витрине изделий с использованием приемо-передатчика с антенной, которым передается набор фиксированных частот для опроса ответчиков, закрепленных на идентифицируемых изделиях. Ответчики преобразуют принимаемые сигналы передатчика в ответный сигнал, который обнаруживается приемным узлом передвижного устройства идентификации.

Однако это устройство идентификации не позволяет использовать в качестве датчика-идентификатора неизлучающий электромагнитной энергии датчик. Получение ответного сигнала, несущего информацию об идентификаторе изделия в виде радиоизлучения, в данном устройстве идентификации предопределяет использование радиоприемного устройства, что затрудняет процесс идентификации при значительных посторонних излучениях в используемой полосе частот. Использование датчика-идентификатора, излучающего высокочастотный сигнал, и приемного устройства, осуществляющего его прием, повышает стоимость устройства идентификации и снижает его надежность.

Целью настоящего изобретения является снижение времени и материальных затрат, связанных с идентификацией и контролем изделий, предварительно снабженных датчиками, в закрытых неметаллических упаковках, при производстве изделий, их сортировке и хранении.

Поставленная цель достигается тем, что на внутренней стороне упаковки, содержащей идентифицируемое изделие, закрепляют колебательный LC-контур, выполняющий роль датчика, частота настройки которого однозначно определяет идентификатор данного изделия или групп изделий с одним идентификатором, находящихся в общей упаковке. Для идентификации изделий, имеющих различные идентификаторы, но находящихся в общей упаковке, вводятся контуры-датчики для идентификации каждого из находящихся в упаковке изделий. При выполнении неразъемного соединения LC контура-датчика с идентифицируемым изделием, может производиться также контроль наличия изделия в упаковке. В процессе идентификации изделия производится измерение частоты LC контура-датчика и декодирование ее в соответствующий ей идентификатор нижеописанным устройством. Измерение частоты LC контура-датчика производится путем регистрации изменения напряжения на LC контуре генератора синусоидальных колебаний, находящегося на время измерения в индуктивной связи в LC контуром-датчиком. С целью уменьшения общих габаритов и обеспечения большей индуктивной связи с контуром генератора, катушка LC контура-датчика выполнена плоской.

Предложенное устройство поясняется структурными схемами, представленными на фиг. 1, 2, 3, 4, 5, и эпюрами напряжений, представленными на фиг. 6, 7.

Устройство идентификации изделий (фиг. 1) содержит высокочастотный генератор синусоидальных колебаний 3 с колебательным контуром 2, который на время идентификации индуктивно связан с находящимся в упаковке LC контуром-датчиком 1, а также амплитудный детектор 4, узел регистрации уменьшения напряжения 5, узел кодирования частоты генератора 6, электронные ключи 7, память 8, декодирующее устройство 9 и устройство отображения 10. Узел кодирования частоты генератора 3 (путем перестройки его LC контура 2), а также выдачу соответствующего ей в данный момент времени кода на вход электронных ключей 7. Высокочастотное напряжение, снимаемое с LC контура 2 детектируется амплитудным детектором 4. Уровень постоянного напряжения с амплитудного детектора 4 подается на вход узла регистрации уменьшения уровня напряжения 5. При совпадении частоты высокочастотного генератора 3 с частотой настройки LC контура-датчика 1 происходит уменьшение уровня высокочастотного напряжения на LC контуре 2 (вследствие "отсоса" части энергии с контура генератора LC контуром-датчиком) и уровня постоянного напряжения на входе амплитудного детектора 4. Узел регистрации уменьшения уровня напряжения 5 вырабатывает сигнал, поступающий на управляющие входы электронных ключей 7, которые пропускают на вход памяти 8 код частоты генератора в данный момент времени. Декодирующее устройство 9 производит декодирование кода частоты высокочастотного генератора 3 в идентификатор кода изделия, который отображается устройством отображения 10.

Предлагаются два варианта построения узла кодирования частоты генератора (узел 6 на фиг. 1).

Первый вариант построения узла кодирования частоты генератора поясняет структурная схема, представленная на фиг. 2. Ось конденсатора переменной емкости LC контура 2 высокочастотного генератора вращается синхронно с магнитным диском 11. По окружности магнитного диска 11 нанесен ряд равномерно расположенных магнитных меток, сигналы которых считываются магнитной головкой 12. Импульсы напряжения, снимаемые с магнитной головки 12, усиливаются усилителем 14 и подаются на вход счетчика 16. На магнитном диске 11 нанесена также метка, соответствующая минимальной емкости конденсатора переменной емкости, сигнал от которой считывается магнитной головкой 13 и после усиления усилителем 15 производит сброс счетчика 16. Таким образом, каждому углу поворота ротора конденсатора переменной емкости, а также и частоте высокочастотного генератора соответствует определенное значение счетчика 16.

Второй вариант построения узла кодирования частоты генератора (узел 6 на фиг. 1) поясняет структурная схема, изображенная на фиг. 3. Частота колебаний перестраиваемого любым из известных способов LC контура 2 высокочастотного генератора периодически измеряется частотомером 17.

Имеется два варианта построения узла регистрации уменьшения напряжения (узел 5 на фиг. 1).

Первый вариант построения узла регистрации уменьшения уровня напряжения 5 поясняет структурная схема, представленная на фиг. 4. При уровне напряжения, поступающего с амплитудного детектора 4, выше уровня напряжения, поступающего от источника опорного напряжения 19, выходной сигнал компаратора 18 отсутствует. (Что имеет место при несовпадении частоты генератора с частотой настройки LC контура-датчика). При уменьшении уровня напряжения на выходе амплитудного детектора ниже уровня опорного напряжения появляется сигнал на входе компаратора 18.

Второй вариант построения узла регистрации уменьшения уровня напряжения (узел 5 на фиг. 1), исключающий влияние нестабильности амплитуды колебаний высокочастотного генератора при его перестройке, поясняет структурная схема, представленная на фиг. 5. Напряжение с амплитудного детектора 4 подается непосредственно на один из входов компаратора 18. На второй вход компаратора 18 напряжение с амплитудного детектора 4 подается через интегрирующую цепь 20. Время интеграции интегрирующей цепи 20 выбрано таким образом, что кратковременные"провалы" напряжения на выходе амплитудного детектора 4 не вызывают изменения напряжения на ее выходе, в то время как изменение напряжения на выходе амплитудного детектора 4, вызванное амплитудно-частотной нестабильностью высокочастотного генератора передается на ее выход. Таким образом, на выходе компаратора 18 появляется сигнал при кратковременном уменьшении напряжения на выходе амплитудного детектора 4.

Работу узлов регистрации уменьшения уровня напряжения 5 поясняют эпюры напряжений, представленные на фиг. 6, 7.

На фиг. 6, а показано изменение уровня напряжения снимаемого с амплитудного детектора при перестройке генератора, а также показано кратковременное уменьшение напряжения на выходе амплитудного детектора, вызванного влиянием LC контура-датчика. На этом же рисунке показан уровень опорного напряжения, поданный на вход компаратора. На фиг. 6, б показан выходной импульс напряжения, вырабатываемый компаратором при уменьшении напряжения на выходе амплитудного детектора ниже уровня опорного напряжения. На фиг. 7, а и 7, б показано изменение уровня напряжения при перестройке генератора соответственно на выходе амплитудного детектора и на выходе интегрирующей цепи. На фиг. 7, с показан выходной сигнал компаратора, вырабатываемый в момент кратковременного уменьшения напряжения на выходе амплитудного детектора.

Применение предлагаемого устройства идентификации изделий, находящихся в закрытых неметаллических упаковках, позволяет уменьшить время идентификации, полностью автоматизировать процесс идентификации, а также снизить связанные с этим материальные затраты.