WO1994010656A1 - Machine-readable identification system for metallic workpieces - Google Patents
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Abstract
Described is a machine-readable identification system (3) in which the surface markings (4) which form the individual characters (5) on the surface of the workpiece describe a direction which together with a set reference direction (6) forms an angle α identifying the respective character (5).
Description
Maschinenlesbare Kennung für metallische WerkstückeMachine-readable identifier for metallic workpieces
Die Erfindung bezieht sich auf eine maschinenlesbare Kennung für metallische Werkstücke, bestehend aus Oberflächen¬ markierungen, die einzelne voneinander unterscheidbare, in einer Leserichtung aufeinanderfolgende Zeichen bilden.The invention relates to a machine-readable identifier for metallic workpieces, consisting of surface markings which form individual characters that can be distinguished from one another and are successive in a reading direction.
Die Lesbarkeit von optoelektronisch erfaßten Kennungen hängt maßgeblich vom Kontrast der die Kennung bildenden Zeichen gegenüber der diese Zeichen aufweisenden Oberfläche und der Genauigkeit ab, mit der die zu erfassenden Zeichen mit den jeweiligen der Meßeinrichtung vorgegebenen Vergleichszeichen übereinstimmen. Aus diesem Grunde wird die sichere Erfassung von Kennungen dann beeinträchtigt, wenn mit einer unter¬ schiedlichen Oberflächenbeschaffenheit gerechnet werden muß, die die Zeichen der Kennung kontrastarm bzw. in einer nicht genau mit den Vergleichszeichen übereinstimmenden geometri¬ schen Form wiedergibt, wie dies bei metallischen Werkstücken der Fall ist. Bei in das Werkstück eingeprägten Stempel¬ zeichen hängt das von einer optoelektronischen Leseein¬ richtung erfaßbare Bild der Kennung von der jeweiligen Be- leuchtung und dem oft zufälligen Oberflächenzustand im Be¬ reich der Stempelung ab. Ähnliche Schwierigkeiten treten aber auch bei Farbbeschriftungen von insbesondere heißen Metalloberflächen auf, weil wegen der unvermeidbaren Verzun-
derung mit einem späteren Abblättern des Zunders und damit mit ungleichmäßigen Oberflächenbildern der einzelnen Zeichen der Kennung gerechnet werden muß.The legibility of optoelectronically detected identifiers depends crucially on the contrast of the characters forming the identifier with respect to the surface having these characters and the accuracy with which the characters to be detected match the respective comparison characters specified by the measuring device. For this reason, the reliable detection of identifiers is impaired if a different surface texture has to be expected, which reproduces the characters of the identifier with little contrast or in a geometrical shape that does not exactly match the comparative characters, as is the case with metallic workpieces the case is. In the case of stamp marks embossed into the workpiece, the image of the identifier which can be detected by an optoelectronic reading device depends on the respective lighting and the often random surface condition in the region of the stamp. Similar difficulties also arise with color inscriptions of hot metal surfaces in particular because of the unavoidable change with later flaking of the scale and thus with uneven surface images of the individual characters of the identifier must be expected.
Um trotz der bei metallischen Werkstücken unvermeidbaren Beeinträchtigung des durch eine optoelektronische Leseein¬ richtung erfaßbaren Bildes der Zeichen einer Kennung die Kennung mit hoher Sicherheit lesen zu können, ist es be¬ kannt, die Konturen eines optoelektronisch erfaßten Ken- nungsbildes annähernd durch einen Polygonzug nachzuzeichnen, wobei die Winkellage der einzelnen Seiten der sich ergeben¬ den Vielecke bestimmt wird, um aus der Summe der Länge der in einer Richtung liegenden Seitenkanten der Vielecke Haupt¬ richtungen bestimmen zu können, nach denen die einzelnen Zeichen der Kennung ausgerichtet sind. Dieses rechnerisch aufwendige Leseverfahren dient dazu, überprüfen zu können, ob ein aufgrund des vorhandenen Kontrastes erfaßter Bild¬ punkt einem Zeichen zugeschrieben werden kann oder eine Störstelle bildet, weil ja die Striche der Schriftzeichen von den Störungen anhand ausgewählter, bezüglich der Haupt¬ richtungen ausgerichteter Vielecke unterschieden werden können. Da bei der Zusammenfassung dieser Vielecke stark beschädigte Striche verloren gehen und einige Störungen mit den Schriftzeichen fälschlich verbunden sein können, sind zusätzliche, den Leseaufwand noch vergrößernde Maßnahmen erforderlich, ohne tatsächlich die Sicherheit zu erhalten, daß die Kennung des Werkstückes fehlerfrei erfaßt wurde.In order to be able to read the identifier with a high degree of certainty in spite of the inevitable impairment of the image of the characters of an identifier which can be detected by an optoelectronic reading device, it is known to trace the contours of an optoelectronically detected identifier image approximately by means of a polygon course, the angular position of the individual sides of the resulting polygons being determined in order to be able to determine the main directions from which the individual characters of the identifier are aligned from the sum of the length of the side edges of the polygons lying in one direction. This arithmetically complex reading process serves to be able to check whether a pixel detected on the basis of the existing contrast can be attributed to a character or forms a defect, because the lines of the characters from the disturbances are based on selected polygons aligned with the main directions can be distinguished. Since badly damaged lines are lost in the combination of these polygons and some faults can be incorrectly connected with the characters, additional measures which increase the reading effort are required without actually obtaining the certainty that the identification of the workpiece was recorded correctly.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine maschi- nenlesbare Kennung für metallische Werkstücke zu schaffen, die ohne besonderen Aufwand zweifelsfrei erfaßt werden kann.The invention is therefore based on the object of creating a machine-readable identifier for metallic workpieces which can be detected without any particular effort and without any particular effort.
Ausgehend von einer Kennung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß die die einzelnen Zeichen bildenden Oberflächenmarkierungen auf
der Werkstückoberfläche eine Richtung bestimmen, die mit einer vorgegebenen Bezugsrichtung einen für das jeweilige Zeichen kennzeichnenden Winkel einschließt.Starting from an identifier of the type described at the outset, the invention achieves the object in that the surface markings forming the individual characters dissolve determine a direction of the workpiece surface which, with a predetermined reference direction, encloses an angle characterizing the respective character.
Da durch diese Maßnahmen nicht die Zuordnung verschiedener Strichmarkierungen zueinander die einzelnen Zeichen vonei¬ nander unterscheidet, sondern auf der Werkstückoberfläche lediglich eine Richtung markiert werden muß, die mit Hilfe herkömmlicher optoelektronischer Leseeinrichtungen auch bei entsprechenden Störungen sicher erfaßt werden kann, ergibt sich eine zweifelsfrei lesbare Kennung aus den durch ihre Winkellage gegenüber einer Bezugsrichtung bestimmten Zei¬ chen. Um Toleranzen bei der Winkelerfassung der Ausrichtung der Zeichen zu berücksichtigen, ist zwischen den einzelnen unterschiedlichen Zeichen ein bestimmter Mindestwinkel- abstand einzuhalten.Since these measures do not differentiate the individual characters from each other by assigning different line markings to one another, but rather only one direction has to be marked on the workpiece surface, which can be reliably detected with the aid of conventional optoelectronic reading devices even in the event of corresponding faults, an unambiguously readable identification results from the characters determined by their angular position relative to a reference direction. In order to take tolerances into account when recording the angle of the alignment of the characters, a certain minimum angular distance must be maintained between the different characters.
Die Oberflächenmarkierungen können dabei in herkömmlicher Weise durch eingeprägte Stempelzeichen oder durch Farb- markierungen gebildet werden. Entscheidend ist ja, daß diese Oberflächenmarkierungen je Zeichen eine bestimmte Winkel¬ ausrichtung aufweisen. Zu diesem Zweck können die Ober¬ flächenmarkierungen für ein Zeichen aus entlang einer Ge¬ raden angeordneten Punktmarkierungen bestehen, die für jedes Zeichen eine eindeutige Winkellage bestimmen. Eine andere Möglichkeit der Ausgestaltung von Oberflächenmarkierungen besteht darin, jedes Zeichen durch einen geraden Markie¬ rungsbalken darzustellen, der unter einem für das darzu¬ stellende Zeichen charakteristischen Neigungswinkel zu einer Bezugsrichtung verläuft.The surface markings can be formed in a conventional manner by stamped stamps or by color markings. It is crucial that these surface markings have a certain angular orientation for each character. For this purpose, the surface markings for a character can consist of point markings arranged along a straight line which determine a unique angular position for each character. Another possibility of designing surface markings is to represent each character by means of a straight marking bar which runs at an angle of inclination to a reference direction which is characteristic of the character to be represented.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigenThe subject matter of the invention is shown in the drawing, for example. Show it
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kennung in Verbindung mit einer herkömmlichen Kennung in einer Draufsicht und
Fig. 2 eine Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Ken¬ nung ebenfalls in Draufsicht.Fig. 1 shows an identifier according to the invention in connection with a conventional identifier in a plan view and Fig. 2 shows a variant of an embodiment of the invention also in plan view.
Im Ausführungsbeispiel nach der Fig. 1 ist auf einem metal- lischen Werkstück 1, beispielsweise einem heißen Walzgut, eine Kennung 2 aus üblichen Ziffern aufgestempelt. Da diese aus einzelnen Balken zusammengesetzten Ziffern mit Hilfe einer optoelektronischen Leseeinrichtung nicht mit einer ausreichenden Sicherheit gelesen werden können, ist eine zusätzliche Kennung 3 aus Oberflächenmarkierungen 4 vorge¬ sehen, die aus Markierungsbalken bestehen und jeweils ein Zeichen 5 bilden, das sich von den anderen Zeichen der Kennung durch die Winkellage seiner Ausrichtung gegenüber einer Bezugsrichtung unterscheidet. Unter der Annahme, daß diese Bezugsrichtung 6 mit der Leserichtung übereinstimmt, schließen die Markierungsbalken 4 der unterschiedlichen Zeichen 5 mit der Bezugsrichtung 6 unterschiedliche Winkel °^ ein, die für das jeweilige Zeichen charakteristisch sind. Werden den Ziffern 0 - 9 der Kennung 2 sich jeweils um 15° unterschiedlich geneigte Markierungsbalken 4 zugeordnet, so schließt beispielsweise die Richtung des Markierungs¬ balkens 4 mit der Bezugsrichtung 6 für den Wert 0 einen Win¬ kel von 0β und für den Wert 6 einen Winkel von 90° ein, wie dies der Fig. 1 entnommen werden kann. Da die Richtungen der einzelnen Zeichen 5 und damit der Winkel cxi, mit hin¬ reichender Genauigkeit zur sicheren Erfassung der einzelnen Zeichen über herkömmliche optoelektronische Leseeinrich¬ tungen ermittelt werden können, kann mit Hilfe einer solchen Kennung 3 deren zweifelsfreie Lesbarkeit gewährleistet wer- den, selbst wenn einzelne Zeichen in ihrer Umrißform beein¬ trächtigt sind oder in der Werkstückoberfläche Fehlstellen auftreten, von denen zunächst nicht sicher ist, ob sie zu einem Zeichen gehören oder nicht. Es braucht ja lediglich die Richtung der Zeichen 5 bestimmt zu werden, wobei die Balkenlängen den jeweiligen Verhältnissen angepaßt werden
kann, um Störeinflüsse mit Sicherheit auszuschließen.In the exemplary embodiment according to FIG. 1, an identifier 2 made of conventional numbers is stamped on a metallic workpiece 1, for example a hot rolling stock. Since these digits composed of individual bars cannot be read with sufficient security with the aid of an optoelectronic reading device, an additional identifier 3 is provided from surface markings 4, which consist of marking bars and each form a character 5 that differs from the other characters distinguishes the identifier by the angular position of its orientation relative to a reference direction. Assuming that this reference direction 6 coincides with the reading direction, the marking bars 4 of the different characters 5 with the reference direction 6 enclose different angles ° ^ which are characteristic of the respective character. If the numbers 0 - 9 of the identifier 2 are each assigned a differently inclined marking bar 4 by 15 °, then the direction of the marking bar 4 with the reference direction 6 closes an angle of 0 β for the value 0 and 6 for the value 6 an angle of 90 °, as can be seen in FIG. 1. Since the directions of the individual characters 5 and thus the angle cxi can be determined with sufficient accuracy for reliable detection of the individual characters using conventional optoelectronic reading devices, such an identifier 3 can ensure their unambiguous readability, even if individual characters are impaired in their outline shape or defects appear in the workpiece surface, of which it is initially not certain whether they belong to a character or not. It is only necessary to determine the direction of the characters 5, the bar lengths being adapted to the respective conditions can to exclude interference with certainty.
In der Fig. 2 ist eine Kennung 3 in einer abgewandelten Aus¬ führungsform dargestellt, und zwar wird die Richtung der einzelnen Zeichen 5 durch punktförmige Oberflächen¬ markierungen 4 bestimmt, die je Zeichen entlang einer Ge¬ raden angeordnet sind, deren Neigungswinkel <>£ gegenüber der Bezugsrichtung 6 für das jeweilige Zeichen kennzeichnend ist. Da die Winkellagen der Geraden entsprechend der Fig.l gewählt wurden, ergibt sich durch die Zeichen 5 die Zah¬ lenfolge 111992. Auch in diesem Fall können die durch die punktförmigen Oberflächenmarkierungen 4 bestimmten Geraden in ihrem Verlauf zweifelsfrei mit Hilfe einer optoelek¬ tronischen Leseeinrichtung festgestellt werden, so daß das Lesen der Kennung keinerlei Schwierigkeiten bereitet. Um außerhalb der Geraden liegende Störstellen in der Oberfläche des Werkstückes 1 von vornherein auszuschalten, kann eine Ableseblende eingesetzt werden, die diese Störstellen abdeckt. Die zu lesenden Zeichen 5 können ja nur in vor- gegebenen Richtungen verlaufen.
2 shows an identifier 3 in a modified embodiment, specifically the direction of the individual characters 5 is determined by punctiform surface markings 4, which are arranged along a straight line for each character, the angle of inclination <> £ with respect to the reference direction 6 is characteristic of the respective character. Since the angular positions of the straight lines were chosen in accordance with FIG. 1, the characters 5 result in the number sequence 111992. In this case too, the straight lines determined by the punctiform surface markings 4 can be determined in their course with the help of an optoelectronic reading device so that reading the identifier is not difficult. In order to eliminate impurities in the surface of the workpiece 1 lying outside the straight line from the outset, a reading screen can be used which covers these impurities. The characters 5 to be read can only run in the given directions.
Claims
1. Maschinenlesbare Kennung (3) für metallische Werkstücke, bestehend aus Oberflächenmarkierungen (4), die einzelne von¬ einander unterscheidbare, in einer Leserichtung aufeinander¬ folgende Zeichen (5) bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die 5die einzelnen Zeichen (5) bildenden Oberflächenmarkierungen (4) auf der Werkstückoberfläche eine Richtung bestimmen, die mit einer vorgegebenen Bezugsrichtung (6) einen für das je¬ weilige Zeichen (5) kennzeichnenden Winkel ( ) einschließt.1. Machine-readable identifier (3) for metallic workpieces, consisting of surface markings (4) which form individual characters (5) which are distinguishable from one another and which follow one another in a reading direction, characterized in that the 5 surface markings forming the individual characters (5) (4) determine a direction on the workpiece surface which, with a predetermined reference direction (6), includes an angle () which characterizes the respective symbol (5).
102. Kennung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenmarkierungen (4) für ein Zeichen (5) aus entlang einer Geraden angeordneten Punktmarkierungen bestehen.102. Identification according to claim 1, characterized in that the surface markings (4) for a character (5) consist of point markings arranged along a straight line.
3. Kennung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 15Oberflächenmarkierungen (4) aus je einem geraden Markie¬ rungsbalken für jedes Zeichen (5) bestehen. 3. Identifier according to claim 1, characterized in that the 15 surface markings (4) each consist of a straight marking bar for each character (5).
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| PCT/AT1993/000171 WO1994010656A1 (en) | 1992-11-05 | 1993-11-04 | Machine-readable identification system for metallic workpieces |
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| EP0145838A2 (en) * | 1983-11-03 | 1985-06-26 | LGZ LANDIS & GYR ZUG AG | Device for representing and sensing the value of drum counters |
| US4810867A (en) * | 1987-02-04 | 1989-03-07 | M. E. Cunningham Company | Bar code marking the surface of an object |
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1993
- 1993-11-04 WO PCT/AT1993/000171 patent/WO1994010656A1/en active Application Filing
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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