ES2304186T3 - Dispositivo de lectura para un contador de rodillos. - Google Patents
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Abstract
EQUIPO PARA LECTURA DE LA POSICION DE LOS RODILLOS (21,25) DE CIFRAS DE UN MECANISMO DE CONTADO DE RODILLOS, CON PIÑON (31) DE CONEXION SOBRE UN EJE (13) DENTRO DEL PERIMETRO DE LOS RODILLOS (21,25) DE CIFRAS, POR MEDIO DE LOS CUALES EL RODILLO (21,25) DE CIFRAS DE VALOR INFERIOR GIRA POR MEDIO DEL PIÑON (31) DE CONEXION EN LA ULTIMA PARTE DE ESCALA DE ACUERDO CON SU ROTACION EL RODILLO (25) DE CIFRAS DE VALOR SUPERIOR HACIA OTRA PARTE DE ESCALA. CON CADA UNO DE LOS ELEMENTOS (41) OPTOELECTRONICOS DENTRO DE LOS RODILLOS (21,25) DE CIFRAS, Y OPTOELEMENTOS (53-57, 52) PERIFERICOS SE CONFIGURA POR CADA RODILLO (21,25) DE CIFRAS MULTIPLES BARRERAS DE LUZ RADIALES. LOS RODILLOS (21,25) DE CIFRAS MUESTRAN SEGMENTOS DE CODIGO PERMEABLES A LA LUZ (29) E IMPERMEABLES A LA LUZ (30). EN LECTURA SECUENCIAL SE CONFIGURAN LAS INFORMACIONES BINARIAS EN CODIGO GRAY Y SON PROCESADOS EN UN MICROPROCESADOR (58) LOS DATOS LEIDOS DE NUEVO.
Description
Dispositivo de lectura para un contador de
rodillos.
La presente invención se refiere a un
dispositivo para leer la posición de rodillos de cifras de un
contador de rodillos con piñones de mando en un eje dentro del
perímetro de los rodillos de cifras, piñones de mando mediante los
cuales el rodillo de cifras de orden inferior, al terminar una
vuelta completa, hace girar el rodillo de cifras de orden superior
avanzándolo en la medida de una cifra o una división de escala,
presentando el dispositivo para una lectura sin contacto y sin carga
de la posición de rodillos de cifras, unas barreras de luz
dispuestas radialmente y, por cada rodillo de cifras, varias
barreras de luz, compuestas de un emisor de luz con varios
receptores, o de varios emisores de luz y un receptor, presentando
los rodillos de cifras, para la determinación de la posición
mediante las barreras de luz, como mínimo un segmento de código
permeable a la luz y como mínimo un segmento de código impermeable a
la luz, que se extienden abarcando ángulos de distinto tamaño.
Ya se conocen distintos tipos de aparatos de
medición en los que la magnitud medida se suma e indica con un
contador de rodillos mecánico. Como ejemplos pueden mencionarse
aparatos medidores del volumen para gas y agua o contadores
mecánicos de electricidad, en los que el volumen medido, o bien la
energía medida, se transmite a un contador de rodillos con una
desmultiplicación mecánica adaptada al aparato. El contador de
rodillos muestra con ello la cantidad medida desde la última puesta
a cero o bien desde la puesta en servicio. Para determinar el uso
durante un período determinado se lee el estado del contador de
rodillos al principio y al final de dicho período. Una forma de
realización extendida del contador de rodillos consta de un eje en
el que están instalados con posibilidad de giro los rodillos de
cifras y sobre cuyo perímetro se hallan las cifras 0 a 9, así como
de un segundo eje, que se halla fuera de los rodillos de cifras, con
piñones de mando que pueden girar sobre el mismo de tal modo que en
cada caso, en la última décima parte de una vuelta, el rodillo de
cifras de orden inferior hace avanzar una décima parte de vuelta el
rodillo de cifras de orden inmediatamente superior mediante unos
dientes de incremento y a través del piñón de mando correspondiente.
En otra forma de realización preferida del contador de rodillos,
los piñones de mando están instalados en un eje que se halla dentro
del perímetro de los rodillos de cifras. Un contador de rodillos de
este tipo se conoce, por ejemplo, por el documento US 4 031
386.
Este tipo clásico de contador de rodillos es muy
útil para diversos fines y puede aún continuar empleándose. Sin
embargo, hay casos en los que es necesario que una persona lea las
posiciones del contador y también calcular subtotales, por ejemplo
para estadísticas y facturación.
Por el documento US 3 732 404 se conoce una
solución para la lectura electrónica de un contador de rodillos, en
la que el movimiento de giro continuo de los rodillos de cifras se
convierte en un movimiento de trinquete. Por el documento EP 0 660
263 A1 se conoce una solución para la lectura electrónica de un
contador de rodillos con piñones de mando situados fuera de los
rodillos de cifras, que comprende, por cada rodillo de cifras,
cinco barreras de luz de un sentido dispuestas axialmente.
Por el documento EP 0 344 931 se conoce un
contador con rodillos de cifras. Los rodillos de cifras cilíndricos
presentan en cada caso varias pistas con ranuras provistas de
distintas codificaciones, que pueden leerse con medios
optoelectrónicos.
Por el documento EP 0 325 565 se conoce un
contador de rodillos de varios dígitos. Los rodillos de cifras
cilíndricos presentan en cada caso un disco codificado con ranuras
provistas de distintas codificaciones, que pueden leerse con medios
optoelectrónicos.
Por el documento EP 0 660 263 se conoce un
contador de rodillos de varios dígitos. Unos guiaondas conducen la
luz desde unas fuentes luminosas dispuestas fuera de los rodillos de
cifras al centro de los rodillos de cifras y desde el centro,
dependiendo de la posición de los rodillos de cifras, de nuevo hacia
fuera a unos sensores ópticos.
Por el documento EP 0 435 763 se conoce un
contador de rodillos de varios dígitos. Los rodillos de cifras
cilíndricos presentan en cada caso un disco codificado con un código
óptico, que puede explorarse mediante una fuente luminosa,
guiaondas y un detector de luz.
Por el documento GB 1410912 se conoce un rodillo
de cifras con una banda codificada en cada lado. Las bandas
codificadas se leen mediante guiaondas y a partir del código leído
se deduce el número correspondiente.
La presente invención tiene el objetivo de crear
un dispositivo de lectura para un contador de rodillos con piñones
de mando instalados en un eje dentro de los rodillos de cifras que,
con medios sencillos, proporcione una gran resolución en la
exploración de una posición de rodillo de cifras y que funcione
independientemente del accionamiento del contador de rodillos y no
influya en el mismo en modo alguno.
El dispositivo de lectura según la invención se
distingue porque el estado de indicación de un contador de rodillos
mecánico con piñones de mando interiores se lee sin contacto y sin
carga mediante unas barreras de luz dispuestas radialmente.
En las subreivindicaciones se indican
perfeccionamientos ventajosos y mejoras ventajosas.
Por cada rodillo de cifras existen varias
barreras de luz, que constan de una fuente luminosa y varios
receptores, o de varios receptores y una fuente luminosa.
Los rodillos de cifras presentan segmentos de
código permeables a la luz y segmentos de código impermeables a la
luz, mediante los que, junto con las barreras de luz, se averiguan
informaciones relativas a la posición de los distintos rodillos de
cifras.
Las barreras de luz están dispuestas radialmente
sobre un semicírculo y constan, por cada rodillo de cifras, de un
elemento optoelectrónico dispuesto interna y centralmente y varios
elementos dispuestos periféricamente en forma de semicírculo.
Con fines de enfoque y asignación de los rayos
de luz al receptor correspondiente, o bien a los receptores
correspondientes, el optoelemento dispuesto interna y centralmente
puede estar rodeado, por ejemplo, por un prisma múltiple en
estrella.
Los elementos periféricos están configurados
como guiaondas vítreos y sirven de líneas de señales ópticas entre
el contador de rodillos y - a través de elementos optoelectrónicos
adicionales - las entradas de señales de un microprocesador.
En una vuelta completa de cada rodillo de cifras
se generan más de 10 estados diferentes en forma de una información
digital de varios dígitos. Con una forma de realización presentada a
modo de ejemplo se generan 30 estados con una información digital
de cinco dígitos.
Con el fin de evitar posiciones intermedias
indefinidas en el paso de una posición de lectura a una posición de
lectura subsiguiente, se utiliza el código Gray. En el código Gray
se modifica sólo un único bit de una información binaria con el
paso de una posición a la siguiente.
A continuación se explica la invención más
detalladamente por medio de unos ejemplos de realización,
representados en los dibujos. Los dibujos muestran:
Figura 1: una vista parcialmente seccionada de
una variante preferida.
Figura 2: una sección lateral a través de esta
variante de realización.
Figura 3: un esquema de principio de los
elementos optoelectrónicos y el microprocesador.
Figura 4: una vista frontal de un rodillo de
cifras.
Figura 5: una sección transversal de un rodillo
de cifras.
Figura 6: una vista trasera de un rodillo de
cifras.
Figura 7 y última: una vista en tres dimensiones
de la variante preferida.
La figura 1 muestra un tambor de soporte 11
sobre el que, vistos de derecha a izquierda, están instalados con
posibilidad de giro un primer rodillo de cifras 21 y otros cinco
rodillos de cifras 25. De los seis rodillos de cifras 21, 25, el
primer rodillo de cifras 21 y el segundo, cuarto y sexto rodillos de
cifras 25 se muestran en sección y el tercer y quinto rodillos de
cifras 25 en una vista exterior. En un cuerpo transparente exterior
24, 27 de los rodillos de cifras 21, 25 están dispuestas, en la
superficie periférica, unas cifras 28 de 0 a 9. El primer rodillo
de cifras 21 presenta un cuerpo interior no transparente 23 y los
demás rodillos de cifras 25 presentan cada uno un cuerpo interior
no transparente 26. Con 29 y 30 se indican unos segmentos de código
permeables a la luz, o impermeables a la luz. Con 22 se designa el
dentado interior del primer rodillo de cifras 21. El tambor de
soporte 11 se fija con un eje de fijación derecho 12 y con un eje de
fijación izquierdo 13 a una carcasa de contador no representada. En
el tambor de soporte 11 hay un eje de piñones de mando 14 sobre el
que están instalados, con posibilidad de giro, unos piñones de mando
31 que hacen que en cada caso el rodillo de cifras de orden
superior 25 gire avanzando un décimo de vuelta durante el último
décimo de vuelta del rodillo de orden inferior 21, 25. En el tambor
de soporte 11 se halla una unidad interior de optoelementos 41, que
está sujeta por uno de los lados mediante una espiga de guía 45 en
un taladro de guía 15 del tambor de soporte 11 y fijada por el otro
lado a un soporte de circuito impreso 46.
La unidad interior de optoelementos 41 se
explicará más detalladamente en una descripción subsiguiente
(figura 2). La unidad interior de optoelementos 41 comprende además
un circuito impreso 42, sobre el que, a cierta distancia de los
rodillos de cifras 21, 25, está instalado, por cada rodillo de
cifras, un optoelemento semiconductor 43 y un prisma óptico
múltiple 44.
Fuera del tambor de soporte 11 y de los rodillos
de cifras 21, 25 se halla un circuito impreso exterior 51 que
presenta cinco optoelementos semiconductores 52 dispuestos uno tras
otro, cinco guiaondas 53 a 57 y un microprocesador 58. Este
circuito está conectado mediante unas conexiones eléctricas 59, por
ejemplo hilos, a la unidad interior de optoelementos 41. Los
optoelementos semiconductores 52 pueden estar configurados como
receptores de luz y las unidades interiores de optoelementos 41, en
cada caso mediante un optoelemento semiconductor 43, como emisores
de luz (LED). También es posible una asignación inversa de las
funciones emitir luz y recibir luz.
La figura 2 muestra una vista del interior de un
rodillo de cifras 25 en dirección axial con los elementos
exteriores correspondientes y otros detalles que no son totalmente
visibles en la figura 1. Se supone aquí que el circuito impreso 42
presenta un optoelemento semiconductor 43 en forma de un LED, que
sirve de emisor de luz y que se activa brevemente en la lectura del
rodillo de cifras 21, 25. El optoelemento semiconductor 43 está
dispuesto en el centro del prisma óptico múltiple 44. El prisma
múltiple en estrella 44 presenta un contorno exterior dentado con,
por ejemplo, cuatro dientes configurados como un prisma con
reflexión interna doble. La misión de este prisma múltiple 44
consiste en dividir la luz del optoelemento semiconductor 43 en
distintos rayos de luz y enfocarlos. Además, como se indica en la
figura 1, cada rodillo de cifras 21, 25 presenta en su perímetro,
en el plano radial del prisma múltiple 44, tres segmentos de código
permeables a la luz y tres segmentos de código impermeables a la
luz 29 ó 30, que en esta figura son visibles. La permeabilidad a la
luz de un segmento de código 29 está limitada ventajosamente a una
luz con una longitud de onda definida. Dicha luz puede ser una luz
no visible para el ojo, por ejemplo luz infrarroja. Durante el
proceso de lectura, los rayos de luz enfocados inciden, en el área
de los segmentos de código permeables a la luz 29, en unos
guiaondas 53 a 57 que están distribuidos de forma que coinciden con
el prisma múltiple 44. En la posición mostrada del rodillo de
cifras 21 ó 25, los rayos de luz están interrumpidos para los
guiaondas 57, 55 y 56 por segmentos de código impermeables a la luz
30 y son visibles para los guiaondas 53 y 54 a través del segmento
de código permeable a la luz 29. Los rayos de luz visibles se
conducen a través de los guiaondas 53, 54, mediante reflexión
interna en el punto acodado, al elemento semiconductor óptico 52
correspondiente configurado como receptor de luz. En el momento de
la lectura de este rodillo de cifras 21 ó 25 se forma un número
binario de cinco dígitos mediante una evaluación descrita más
adelante. Si una permeabilidad a la luz se define como un "1"
lógico y un bloqueo de la luz como un "0" lógico, aquí se forma
en el momento de la lectura el número binario de cinco dígitos
00110.
La figura 3 muestra el esquema de principio de
los elementos optoelectrónicos (emisores de luz) 43 y 52
(receptores de luz) con el microprocesador 58, así como los
elementos conductores de luz prisma múltiple 44 y guiaondas 53 a
57. Con las líneas de trazos y puntos se representan los caminos de
luz o de datos. En la realización según la invención, cada camino
de luz o de datos puede designarse como barrera de luz de un
sentido. Por consiguiente, con seis rodillos de cifras 21, 25 y
cinco puntos de exploración óptica por cada rodillo de cifras 21,
25, el dispositivo representado en el presente ejemplo comprende
treinta barreras de luz de un sentido. Los cinco puntos de
exploración por rodillo de cifras 21, 25 están dispuestos dentro de
un semicírculo con una separación regular. En el ejemplo mostrado,
el ángulo de separación es de 36º, pero también puede presentar
otros valores o ser un múltiplo de 36º. La separación podría también
ser irregular.
Si los emisores de luz 43 asignados a los
distintos rodillos de cifras 21, 25 se activan por turno, el
microprocesador 58 recibe en un mismo ciclo a través de los
receptores de luz 52 los datos binarios leídos para cada rodillo de
cifras 21, 25. La influencia de los segmentos de código permeables a
la luz e impermeables a la luz 29 ó 30 de los distintos rodillos de
cifras 21, 25 no está representada en este esquema de principio.
Las figuras 4 a 6 muestran detalles de un
rodillo de cifras 25. En la vista de la figura 4 pueden verse dos
dientes de incremento 32 que, por cada vuelta de este rodillo de
cifras 25, a través del piñón de mando 31, mueven el rodillo de
cifras 25 inmediatamente superior haciéndolo avanzar una posición de
cifra. Con este fin, según la figura 6, cada rodillo de cifras 25
presenta en el otro lado un dentado interior continuo 33. Según la
representación en sección de la figura 5, los dientes de incremento
32 se hallan en el lado izquierdo, en el interior del cuerpo no
transparente 26 de los rodillos de cifras 25, y el dentado interior
33 en el lado derecho de los rodillos de cifras 25. A diferencia de
los rodillos de cifras 25, el primer rodillo de cifras 21, no
mostrado en estas figuras 4-6, presenta en el lado
derecho un dentado interior 22 en el que engrana un accionamiento
no representado del contador. El rodillo de cifras 21 presenta a la
izquierda también dientes de incremento 32, no visibles
directamente.
La figura 7 muestra una representación en tres
dimensiones del dispositivo de lectura según la invención para un
contador de rodillos. Aquí puede verse que cada una de las cinco
posiciones de exploración óptica de cada uno de los rodillos de
cifras 21, 25 conduce, a través de los guiaondas 53 a 57, a un
receptor de luz 52 asignado a cada posición de exploración.
A continuación se explica más detalladamente el
funcionamiento del dispositivo de lectura según la invención en el
ejemplo de un proceso de lectura. Para esta descripción de
funcionamiento se toma como base la forma de realización mostrada
en los dibujos, con una fuente luminosa central en cada rodillo de
cifras 21, 25. El proceso de lectura se inicia a demanda con una
orden programada del microprocesador 58. En lo que sigue, el
proceso de lectura se desarrolla secuencialmente, activándose
brevemente el emisor de luz 43 por orden, paso a paso, por ejemplo
comenzando con el rodillo de cifras 21, en cada rodillo de cifras 25
subsiguiente. A continuación, la luz del emisor de luz 43 se arroja
radialmente mediante el prisma múltiple 44 sobre las cinco
posiciones de los elementos periféricos, o sea sobre los guiaondas
53-57, pero alcanza estos últimos sólo en aquellas
posiciones en las que un segmento de código permeable a la luz 29 se
halla en el rayo de luz radial. La luz que pasa se conduce mediante
uno o varios de los guiaondas 53-57 a uno o varios
receptores de luz 52. Al recibir luz, un receptor 52 genera en la
entrada correspondiente del microprocesador 58 un "1" lógico.
Tras una secuencia de lectura se representa la posición de cada
rodillo 21, 25 con una información binaria de cinco dígitos en
código Gray. La resolución de lectura por rodillo de cifras 21, 25
no está limitada sólo a la división decimal mostrada. Con el
dispositivo según la invención pueden definirse lógicamente treinta
posiciones diferentes en el perímetro de un rodillo de cifras 21,
25. Con un gasto correspondiente en lo que se refiere al número de
barreras de luz y segmentos de código 29, 30 es posible, si es
necesario, lograr una resolución de lectura aun mayor. Las cinco
barreras de luz por rodillo de cifras 21, 25 mostradas como ejemplo
tienen como resultado, con una vuelta completa de 360º, treinta
códigos distintos en forma de número binario.
En otra posible forma de realización de la
presente invención está instalado, dentro de los rodillos de cifras
21, 25, por cada rodillo de cifras 21, 25, un receptor óptico 43
(fototransistor) sobre el que se halla el prisma múltiple 44,
conduciendo este último a los receptores ópticos 43 la luz que
incide radialmente a través del rodillo de cifras 21, 25 en cinco
direcciones definidas y abarcando las cinco direcciones radiales de
incidencia definidas un ángulo de 36º en cada caso entre dos
direcciones. En cada rodillo de cifras 21, 25, en una parte de la
anchura de la totalidad del rodillo de cifras, están instalados
además seis segmentos sucesivos con ángulos de, por ejemplo, 96º,
24º, 60º, 96º, 24º y 60º, de los cuales, de forma alternada, un
segmento de código 30 es impermeable a la luz con la longitud de
onda utilizada por el receptor 43 y el emisor 52 y el segmento de
código 29 inmediatamente siguiente es permeable a la luz con la
longitud de onda utilizada, y, fuera de los rodillos de cifras,
están instalados cinco elementos emisores de luz desde los cuales
unos guiaondas 53-57 conducen la luz de cada
elemento emisor, en una de las cinco direcciones definidas por los
guiaondas 53-57 en los receptores 43, al área de
cada rodillo de cifras 21, 25 donde se hallan los seis segmentos
20, 30 arriba descritos. Los rodillos de cifras 21, 25 están
configurados ventajosamente de modo que, a lo ancho de los rodillos
de cifras, en el lado derecho, donde se halla dentro del rodillo de
cifras 21, 25 el dentado interior 33 para el accionamiento de los
rodillos de cifras 21, 25 a través de los piñones de mando 31,
están aplicadas exteriormente las cifras 28 de 0 a 9 y en el lado
izquierdo, junto a las cifras 28, se hallan los seis segmentos de
código permeables o bien impermeables 29, 30, con un segmento
impermeable en el área donde se hallan los dos dientes 32 para la
conmutación progresiva del piñón de mando 31 tras cada vuelta
completa del rodillo de cifras 21, 25. La otra forma de realización
ventajosa de la invención representada en los dibujos tiene, como
se desprende de las descripciones de las figuras, dentro de los
rodillos de cifras, por cada rodillo de cifras, un elemento emisor
de luz 43 y, fuera de los rodillos de cifras 21, 25, en total cinco
receptores ópticos 52 en el circuito impreso periférico 51.
Los rodillos de cifras 21, 25 pueden estar
configurados como piezas moldeadas por inyección de plástico
fabricadas en dos operaciones, en las que la parte interior está
fabricada en un material impermeable a la luz utilizada (por
ejemplo plástico entintado de negro) donde la parte interior
comprende los dentados 32, 33 y la guía para el centrado sobre el
tambor de soporte 11 y en la parte izquierda está subdividida en 3
segmentos que, junto con sus espacios intermedios, forman los seis
segmentos de código 29, 30 arriba descritos, y en un material
transparente a la luz utilizada, a partir del cual se ha inyectado
un anillo exterior, por ejemplo de plástico blanco no cargado en
caso de utilizarse elementos de luz infrarroja. Las cifras 28
previstas sobre los rodillos de cifras 21, 25 pueden aplicarse
sobre el perímetro exterior mediante impresión o estampado en
caliente, habiéndose de tener en cuenta que las cifras 28 no deben
cubrir los segmentos de código 29, 30.
Una variante de configuración ventajosa para los
elementos ópticos 41 instalados dentro de los rodillos de cifras
21, 25 comprende un circuito impreso 42 en el que, por cada rodillo
de cifras 21, 25, está montado en superficie un elemento óptico
semiconductor 43 con, en cada caso, un elemento de conducción de luz
en forma de un prisma múltiple 44, que, mediante difracción, reduce
el campo angular óptico total de 4 veces 36º = 144º a un campo
angular menor.
Los elementos conductores de luz
53-57 pueden estar, de forma ya conocida,
configurados como elementos transparentes con superficies de
reflexión total o con superficies de reflexión especular
exteriores.
Una variante ventajosa para los elementos
ópticos que se hallan fuera de los rodillos de cifras 21, 25
comprende un circuito impreso 51 en el que, además de cinco
optoelementos 52 para generar las cinco señales por rodillo de
cifras 21, 25, también está instalado un microprocesador 58 con los
elementos adicionales necesarios para el mando y la evaluación de
los elementos optoelectrónicos y las conexiones para una interfaz de
transmisión de datos. Cinco guiaondas de plástico
53-57, con un número de brazos de guiaondas
correspondiente al número de rodillos de cifras 21, 25, reciben la
luz de todos los rodillos de cifras 21, 25 en un optoelemento 43 en
la variante en la que los optoelementos exteriores 52 son
receptores, por ejemplo fototransistores, o bien distribuyen la luz
a los seis rodillos de cifras 21, 25, en la variante en la que los
optoelementos son emisores, por ejemplo diodos emisores de luz. Los
cinco optoelementos 52 situados en el circuito impreso exterior 51
y los cinco guiaondas de plástico 53-57 están
configurados de modo que la luz recibida o bien emitida por los
mismos está orientada en cada caso en el área de los segmentos de
código 29, 30 hacia el eje de giro del rodillo de cifras 21, 25 y
las cinco direcciones abarcan entre sí un ángulo de 36º. Para
apantallar luz extraña resulta ventajoso dotar a los optoelementos
exteriores 52 y guiaondas exteriores 53-57 de una
envoltura no transparente adicional.
Como ya se ha mencionado más arriba en las
descripciones de las figuras, los optoelementos semiconductores 43
y 52 constituyen junto con los guiaondas 44 y 53 a 57, por cada
rodillo de cifras 21, 25, cinco barreras de luz de un sentido, que
el microprocesador 58 consulta secuencialmente para la lectura del
valor indicado por el contador de rodillos.
Las cinco barreras de luz de un sentido dan como
resultado, con una vuelta completa de 360º de un rodillo de cifras
21, 25, los siguientes 30 códigos en forma de número binario:
En esta tabla puede verse que la lectura de un
rodillo de cifras 21, 25 se realiza con una resolución angular de
12 grados de ángulo. Esto significa que con esta resolución pueden
leerse hasta treinta posiciones por rodillo de cifras 21, 25, lo
que también significa que la aplicación del dispositivo de lectura
según la invención no está limitada sólo a sistemas de conteo
decimales. A continuación, las posiciones de los rodillos de cifras
averiguadas en código binario se convierten internamente en el
procesador, de un modo ya conocido, en informaciones numéricas
legibles y, si es necesario, se procesan para protocolos,
estadísticas, facturas, etc.
Los elementos conductores de luz
53-57 pueden estar configurados, de forma ya
conocida, como elementos transparentes con superficies de reflexión
total o con superficies de reflexión especular exterior. Como
material se utiliza preferentemente un plástico adecuado.
En la variante en la que los optoelementos
exteriores son emisores de luz, o sea fuentes luminosas, la lectura
se realiza en principio como se ha descrito más arriba. Se activan
las cinco fuentes luminosas en cada rodillo de cifras 21, 25 por
turno y de este modo se lee la posición de cada rodillo de cifras
21, 25 en forma de número binario.
Para apantallar luz extraña, resulta ventajoso
dotar a los optoelementos periféricos que estén expuestos a la luz
del día y/o a luz extraña, como por ejemplo los guiaondas
53-57, de un revestimiento o una envoltura no
transparente adicional.
La distribución geométrica de los segmentos de
código 29, 30 en los rodillos de cifras 21, 25 es tal que permite
comprobar fácil y rápidamente el funcionamiento de todas las
barreras de luz. En esta comprobación se gira únicamente la
totalidad del paquete de rodillos con el tambor de soporte fuera de
su posición inicial (indicación todas las cifras "0") 36º
hacia delante (indicación todas las cifras "1") y 36º hacia
atrás (indicación todas las cifras "9"). Con la geometría
elegida para los segmentos de código 29, 30, en esta comprobación
todas las señales de todas las barreras de luz adoptan en cada caso
ambos estados, de modo que pueden comprobarse todas las barreras de
luz. Adicionalmente puede medirse por cada barrera de luz un factor
de escala individual y almacenarse mediante el procesador 58 en una
memoria segura (EEPROM).
En otra distribución geométrica preferida, los
segmentos de código 29, 30 están dispuestos en los rodillos de
cifras 21, 25 de tal forma que en la posición "0 0 0 0 0 0" del
contador de rodillos todas las barreras de luz presentan
permeabilidad a la luz, de modo que puede medirse la amplificación
de las barreras de luz.
Como microprocesador 58 se utiliza
preferentemente un procesador que pueda activar directamente los
optoelementos emisores de luz 43 ó 52 con una corriente suficiente,
por ejemplo 5 mA por elemento, y que incluya un convertidor
analógico-digital con varias entradas conmutables
con el que el microprocesador pueda medir la resistencia de los
receptores de luz 52 y, con ello, la luminosidad. En una variante
preferida de la presente invención, el microprocesador mide
adicionalmente la corriente en cada uno de los elementos emisores de
luz cuando los conecta. De este modo se puede detectar un fallo en
un elemento y mejorar así la seguridad funcional. En otra variante
preferida, los guiaondas exteriores 53-57 tienen un
brazo más que el número de rodillos de cifras del contador de
rodillos y la unidad interior de optoelementos 43 comprende un
elemento más que el número de rodillos de cifras 21, 25 del
contador de rodillos. De este modo, el microprocesador 58 puede
comprobar el funcionamiento de los optoelementos exteriores y
mejorar así aun más la seguridad funcional. Con el fin de lograr un
apantallamiento y evitar luz dispersa que pueda perjudicar al buen
funcionamiento, pueden instalarse entre los optoelementos
interiores adyacentes 41 unos apantallamientos de luz adicionales,
no representados.
Claims (5)
1. Dispositivo para leer la posición de rodillos
de cifras (21, 25) de un contador de rodillos con piñones de mando
(31) en un eje dentro del perímetro de los rodillos de cifras (21,
25), piñones de mando (31) mediante los cuales el rodillo de cifras
de orden inferior (21, 25), al terminar una vuelta completa, hace
girar el rodillo de cifras de orden superior (25) avanzándolo en la
medida de una cifra o una división de escala, presentando el
dispositivo para una lectura sin contacto y sin carga de la posición
de rodillos de cifras (21, 25), unas barreras de luz dispuestas
radialmente y, por cada rodillo de cifras (21, 25), varias barreras
de luz, compuestas de un emisor de luz (43) con varios receptores
(52), o de varios emisores de luz (43) y un receptor (52),
presentando los rodillos de cifras (21, 25), para la determinación
de la posición mediante las barreras de luz, como mínimo un
segmento de código permeable a la luz (29) y como mínimo un segmento
de código impermeable a la luz (30), que se extienden abarcando
ángulos de distinto tamaño,
caracterizado porque unas barreras de luz
dispuestas radialmente en un semicírculo constan de un elemento
optoelectrónico (41) previsto centralmente en cada rodillo de cifras
(21, 25), de varios guiaondas (53-57) dispuestos
periféricamente en forma de semicírculo y de varios elementos
optoelectrónicos (52) dispuestos en un circuito impreso (51).
2. Dispositivo según la reivindicación 1,
caracterizado porque el elemento
optoelectrónico (41) previsto centralmente en los rodillos de cifras
(21, 25) está rodeado por un prisma múltiple (44) que enfoca la luz
y la asigna a los elementos periféricos.
3. Dispositivo según la reivindicación 1 ó
2,
caracterizado porque los elementos
periféricos de las barreras de luz se hallan como conductores
ópticos de señales entre la fuente luminosa y el receptor en forma
de guiaondas (53-57) vítreos.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones
anteriores,
caracterizado porque por cada rodillo de
cifras (21, 25), existe una disposición geométrica angular de los
segmentos de código permeables a la luz (29) e impermeables a la luz
(30) que hace posible una lectura de más de diez posiciones
distintas durante una vuelta completa de un rodillo de cifras (21,
25).
5. Dispositivo según la reivindicación 3 ó
4,
caracterizado porque las barreras de luz
y los segmentos de código (29, 30) presentan una disposición que
genera un código Gray.
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| EP98810161 | 1998-02-27 | ||
| EP98810161 | 1998-02-27 |
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|---|---|
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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