專利名稱：：號碼機字輪的編碼裝置及編碼方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種編碼裝置，尤其是涉及一種號碼機字輪的編碼裝置。
背景技術(shù)：
：號碼機是在印刷品中印刷標記的機器，號碼機按運轉(zhuǎn)方式分為輪轉(zhuǎn)式、平臺式等，用于不同的印刷機，每臺印刷機按照印品的要求安裝不同數(shù)量的號碼機，從一臺到幾十臺不等。號碼機是由不同數(shù)量的字輪組成，字輪數(shù)量是根據(jù)印刷標記的位數(shù)決定的，常用的為十位，從一位到數(shù)十位。印刷的標記也可以任意設(shè)計、雕刻，如阿拉伯數(shù)字、中文數(shù)字、英文字母、圖形、條形碼、多維碼等等，種類繁多。多位字輪組成的號碼機在印刷過程中是自動進位的，可以印刷連續(xù)的不重復(fù)的號碼，但號碼機在印刷過程中有時會產(chǎn)生機械故障使字輪運轉(zhuǎn)發(fā)生錯誤，如多跳、少跳、半位等，造成廢品，這在有價證巻的印刷中是不允許的。為了解決這一問題，技術(shù)人員安裝了檢測設(shè)備，保證印刷的正確。目前檢測設(shè)備大概分為兩類一類是印前檢測，一類是印后檢測。印前檢測是在號碼機字輪跳動之后、印刷之前對號碼機每個字輪進行檢測，發(fā)現(xiàn)錯誤控制印刷機停止印刷。目前的印前檢測是通過安裝在號碼機字輪軸側(cè)的數(shù)個傳感器以及鑲嵌在字輪上的數(shù)個磁性元件的排布，從而通過傳感器以及對應(yīng)的磁性元件讀取編碼，字輪上的不同印刷符號對應(yīng)不同的編碼，再通過計算機讀取編碼就能識別號碼機字輪上的每個數(shù)字，從而，確定待印數(shù)字(字符)是否正確。在該領(lǐng)域中有各種編碼方法，采用的傳感器也各種各樣，通常對四位以下進行編碼需要采用二位傳感器(22=4)，對八位以下進行編碼需要采用三位傳感器(23=8)，對十六位以下進行編碼需要采用四位傳感器(24=16)，以次類推。目前我國印鈔使用的號碼機最大由十位字輪組成，前兩位為冠字(字母)后八位為數(shù)字，每位字輪又有十位不同的字母或數(shù)字組成。200520005302.4號實用新型公開了一種號碼機的全編碼裝置，即涉及一種具有10位印刷字符字輪的號碼機編碼裝置，數(shù)個印刷字輪10，在每一位字輪上設(shè)有4個磁體元件20，其沿均布于字輪上的10個數(shù)字、按順時針方向分別間隔1個數(shù)字、3個數(shù)字、2個數(shù)字、4個數(shù)字地設(shè)在相鄰的數(shù)字的中間位置；在臨近字輪外圓周設(shè)置用于接收磁體元件的磁信號的4個霍爾元件40A、B、C、D，霍爾元件按著字輪上數(shù)字間隔的角度連續(xù)設(shè)在字輪的外圓周。參見圖l，該全編碼裝置通過4個霍爾元件(輸出特性一致)，與之對應(yīng)在字輪上的4個磁性元件(極性一致)，進行采集編碼信號，可以編出十六位BCD碼，僅使用10位數(shù)字的全編碼。以下為該全編碼裝置的字輪對應(yīng)的(轉(zhuǎn)動)每一個數(shù)字4個HALL元件A、B、C、D產(chǎn)生的BCD編碼在印刷過程中，號碼機的數(shù)字字輪是轉(zhuǎn)動的，每印刷一張自動進一位，霍爾傳感器是固定的，字輪每跳動一位，四個霍爾傳感器會有不同的狀態(tài)，對應(yīng)字輪上每位數(shù)字組成唯一的BCD碼，計算機讀取該編碼即可判斷字輪的狀態(tài)。目前國外生產(chǎn)的全編碼號碼機也是是釆用了四個霍爾線性傳感器，磁鋼排列方式不一樣，編碼原理是一樣的。對號碼機的字輪進行編碼其目的就是一個向計算機提供可靠的數(shù)據(jù)，讓計算機識別字輪的狀態(tài)，保證印刷數(shù)字的正確。號碼機的構(gòu)造不但有電路還有很復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，如字輪、進位扒齒、定位扒齒、進位搖臂、彈簧、大位鎖定裝置等等。其中電路占有很大的空間，直接影響其他機械的設(shè)計。對于有十位數(shù)字(或9-16位數(shù)字)的字輪如果使IO(9-16)個印刷數(shù)字編碼不重復(fù)，需要采用用四位編碼，即采用4個霍爾元件，按字輪印刷字符的間隔角度連續(xù)設(shè)置，要占用36°*3=108°的角度(圓心到霍爾元件中心線的最大夾角)，也就是說在該角度上不能安裝其他機械結(jié)構(gòu)，給機械的設(shè)計造成很大難題，不得不減小部件尺寸、改變運動角度等，因而也降低了機械強度和運轉(zhuǎn)的可靠系數(shù)。為了使字輪周圍有足夠的安裝其他機械結(jié)構(gòu)的空間，國內(nèi)外生產(chǎn)的全編碼號碼機定位裝置都不得不提高設(shè)計，非常接近印刷面，因而給印刷也造成困難，如印刷產(chǎn)品容易蹭臟，撥號、起號及清洗號碼機困字輪印刷數(shù)字BCD碼(ABCD)0980001001001011010010010010011011011001000難等。因此，一種能夠?qū)崿F(xiàn)對號碼機的字輪進行全編碼，同時又能夠減少占用空間的編碼裝置成為本領(lǐng)域技術(shù)人員追求的目標。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有的號碼機的編碼裝置，小于等于2"、大于2n—M立數(shù)字字輪需設(shè)n個霍爾元件用以實現(xiàn)對應(yīng)《2"、〉2n—M立數(shù)字的全編碼，n個霍爾元件設(shè)置將限制其他機械結(jié)構(gòu)的安裝的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)方案為一種號碼機字輪的編碼裝置，其包括1個或數(shù)個沿其圓周均布《2"、>2n—1個印刷字符的、且可以將所述字符轉(zhuǎn)至印刷位置的字輪；在所述字輪上的設(shè)有用于向傳感器單元發(fā)送磁信號的數(shù)個磁性元件，臨近字輪外圓周設(shè)置有傳感器單元；其特征在于，對應(yīng)每一個字輪的傳感器單元包括n-l個傳感器元件，該傳感器元件按著字輪上的印刷字符的間隔角度連續(xù)設(shè)置；所述磁性元件包括正反兩個極性的磁性元件；所述傳感器元件包括正反兩個極性磁性元件觸發(fā)有效兩種傳感器元件；將所述傳感器元件檢測的前一個字符編碼與跳動后的字符編碼相疊加的計算機處理器；且所述磁性元件和傳感器元件的排布方式為以n-l個傳感器元件檢測的數(shù)個印刷字符的編碼相同時，與該具有相同編碼的字符相鄰的前印刷字符的編碼為不相同的編碼的方式排列。作為優(yōu)選，所述的每個字輪上的字符為12個；霍爾元件為3個，其中一個或兩個是N極觸發(fā)有效的霍爾元件；所述磁性元件至少為8-12個。其中，所述磁性元件為8個，其包括4個N極磁性元件和4個S極磁性元件，其兩個為一組均布在12個印刷字符的間隔處，且每一組以不同的極性排列方式構(gòu)成(NN;NS;SN;SS);所述3個霍爾元件的排列方式為相鄰的兩個霍爾元件為不同極性觸發(fā)的霍爾元件。另一種優(yōu)選，所述磁性元件為9個為三個一組均布在12個印刷字符的間隔處，每一組磁性元件至少包括一個N極或S極磁性元件，且每一組以不同的極性排列方式構(gòu)成。較佳地，所述的9個磁性元件為三個一組均布在12個印刷字符的間隔處，每一組磁性元件至少包括一個N極磁性元件，三組分別以S、S、N;S、N、S;N、s、s的方式均勻排布。最好，所述3個不同極觸發(fā)有效霍爾元件是以N、S、N或者以S、N、S布置。本發(fā)明還提供一種采用本發(fā)明所述的號碼機字輪的編碼裝置的編碼方法，其包含以下步驟1).通過所述三個霍爾元件讀取的字輪待印字符的編碼；2).通過計算機將該待印字符編碼與剛印刷完的字符的編碼進行疊加。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，對于具有《211、〉2""個印刷字符的字輪，在印刷字輪的周圍設(shè)置n-l個霍爾元件，與現(xiàn)有技術(shù)的編碼裝置相比減少了一個霍爾元件，相應(yīng)通過n-l個霍爾元件可以得到211—i個編碼，通過計算機將兩兩相鄰的編碼進行疊加，從而可以得到2"個不同的編碼，實現(xiàn)了具有n個印刷字符的字輪的號碼機的全編碼。由于霍爾元件的減少，為在字輪附近安裝其他機械結(jié)構(gòu)，提供了較大的空間，使相應(yīng)的機械裝置不需要減小部件尺寸、也不必改變運動角度等，從而保證了機械結(jié)構(gòu)的強度和運轉(zhuǎn)的可靠系數(shù)。并且可以降低全編碼號碼機定位裝置的設(shè)計高度，使之上平面不再接近印刷面，方便了印刷，印刷產(chǎn)品減少了蹭臟的可能性，使得撥號、起號及清洗號碼機更容易。本發(fā)明具體還提供了每個字輪有十二位字符的號碼機的編碼裝置，在印刷字輪的周圍需要設(shè)置三個霍爾元件，通過該三個霍爾元件對設(shè)置在字輪上的磁性元件進行檢測，而且三個霍爾元件包括N極觸發(fā)有效的霍爾元件和S極觸發(fā)有效的霍爾元件，從而可以得到8個不同的編碼，再通過計算機將兩兩相鄰的編碼進行疊加，從而可以得到12個不同的編碼。圖1是現(xiàn)有的十位號碼機的印刷字輪的全編碼裝置示意圖2A是本發(fā)明的號碼機的全編碼裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖2B是圖2A的側(cè)視圖2C是圖2A的A-A剖面圖3是本發(fā)明的號碼機的全編碼裝置的第二實施例的結(jié)構(gòu)示意圖4是本發(fā)明的號碼機的全編碼裝置的第三實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。其中字輪IOO號碼機101印刷字符102磁性元件103傳感器單元104N極磁性元件1031S極磁性元件1032霍爾元件104A霍爾元件104C霍爾元件104B計算機處理器10具體實施方式實施例一，參見圖2A、2B、2C，圖中展示了本發(fā)明所述的號碼機的編碼裝置，其包括數(shù)個字輪100，字輪100的數(shù)量是根據(jù)印刷號碼的位數(shù)設(shè)置的，本實施例以12位號碼機為例，圖中101為號碼機，其包括12個印刷字輪100，參見圖2C，每一個字輪100的圓周表面上設(shè)有均布的印刷字符102:分別為按順時針方向均勻排布的0、空、X、1、2、3、4、5、6、7、8、9。在字輪100上的設(shè)有8個磁性元件103，臨近字輪100外圓周設(shè)置有傳感器單元104;磁性元件103用于向傳感器單元104發(fā)送磁信號，磁性元件103包括4個N極磁性元件1031和4個S極磁性元件1032，8個磁性元件兩個為一組，4組磁性元件103的極性排列均不相同，四組磁性元件103的排列為(N、N);(S、S);(S、N);(N、S);從字符0-9按順時針方向排列，每組之間具有一個空位、使四組磁性元件均勻排列在字輪100的12個字符102的間隔處。傳感器單元104包括3個霍爾元件104A、104B、104C;本實施例，其中霍爾元件104A、C為磁性元件N極觸發(fā)有效的霍爾元件，104B為磁性元件S極觸發(fā)有效的霍爾元件，本實施例，霍爾元件觸發(fā)時輸出編碼設(shè)定為1，三個霍爾元件104A、104B、104C按著字輪100上的印刷字符102的間隔角度連續(xù)設(shè)置，并且相鄰的霍爾元件為不同極性觸發(fā)有效的霍爾元件，本發(fā)明的編碼裝置將霍爾元件檢測的前一個字符編碼與跳動后的字符編碼相疊加的計算機處理器105，計算機處理器105與霍爾元件104A、B、C連接。參見圖2C，通過采用以上述排列方式設(shè)置的8個不同極性的磁性元件103，以及3個霍爾元件104A、B、C，霍爾元件觸發(fā)時輸出編碼設(shè)定為1;對字輪100上的印刷字符進行檢測，當印刷面為O時得到編碼ABOOOO，印刷時字輪按順時針旋轉(zhuǎn)得到如下檢測編碼印刷字符ABC00009110800070016010010410010020011101X000六Oil正常印刷時，字輪每轉(zhuǎn)動一個字符要停頓一次，待印刷完成再轉(zhuǎn)動一個字符。利用計算機處理器105將前一個字符編碼與跳動后的字符編碼相疊加就會得到對應(yīng)該待印字符的唯一的編碼由此實施例可以看出，本發(fā)明的編碼裝置，HALL元件104A、B、C只占用連續(xù)的三個字輪空擋，比使用四個HALL少占用30。的角度，為機械設(shè)計提供了很大空間，機械的改變提高了號碼機的使用壽命，也為實際印刷帶來了方便。顯然，本實施例中的三個HALL元件104A、B、C可以安裝在字輪軸側(cè)的任意角度，產(chǎn)生的編碼可以有多種，但原理是一樣的。同時，四組磁性元件103:(N、N);(S、S);(S、N);(N、S)的排列起始、終止位置也可以改變。其根本必須保證采用三個霍爾元件檢測出印刷字符的編碼相同時，與該字符相鄰的前面的字符的編碼不再相同即可，也不可以出現(xiàn)連續(xù)三個相同的編碼，以上面編碼為例，霍爾元件104檢測的印刷字符:"0"、"8"、"X"的編碼均為"000"，此時與"0"字符相鄰的前個字符"空"的編碼為"011"，與"8"字符相鄰的前個字符"9"的編碼0=空+00110009=0+90001108=9+81100007=8+70000016=7+60010105=6+50畫04=5+40101003=4+31001002=3+21000011=2+1001101X=l+X101000空-X+空000011或者將相加的順序改變也會得到對應(yīng)每個字符的唯一的編碼:0=0+空9=9+08=8+97=7+86=6+75=5+64=4+53=3+42=2+31=1+2X=X+1000011110000000110001000010001010010100010100100001100101001000101011000為"110"，與"X"字符相鄰的前個字符"1"的編碼為"101"，這三個編碼均不相同，因此，經(jīng)過計算機將本將本字符的檢測碼與上一印刷字符的檢測碼進行疊加后一定得到不同的編碼000011、000110、000101。這充分說明，本發(fā)明通過采用n-l個具有不同極性觸發(fā)的傳感器元件可以實現(xiàn)2"個編碼，對于磁鋼的設(shè)置、排列、以及傳感器元件的設(shè)置只要滿足，當霍爾元件檢測出某些印刷字符的編碼相同時，與這些具有相同編碼的字符相鄰的前一個字符的編碼不再相同即可。采用上述編碼裝置對號碼機進行檢測時，首先，字輪轉(zhuǎn)動后，例如使待印字符O位于印刷位置，其次，傳感器元件——霍爾元件對字輪上的磁鋼進行檢測，讀取編碼OOO，計算機將該編碼與上一印刷字符(空格)的編碼011進行疊加，從而得到待印字符對應(yīng)唯一的檢測編碼，將該編碼與計算機中預(yù)設(shè)的標準碼進行比較，如果兩者一致，則可以進行印刷，如果兩者不同，則停止印刷。實施例2，參見圖3，圖中展示了另一種編碼裝置，與上一實施例不同之處是，3個霍爾元件104A、104B、104C，其中104A、C兩個為S極磁性元件觸發(fā)有效的霍爾元件，104B為N極磁性元件有效的霍爾元件，且，霍爾元件觸發(fā)輸出為O，其對應(yīng)各字符檢測的檢測編碼為<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>當字輪逆時針轉(zhuǎn)動時，上述檢測編碼經(jīng)過計算機處理器疊加，可以得到對應(yīng)每印刷字符唯一的編碼逆時針轉(zhuǎn)動<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>參見圖4，圖中展示了本發(fā)明的又一具體實施方式的編碼裝置，其同樣是以12位號碼機為例，與實施例一不同之處是磁性元件103為9個，其為三個一組均布在12個印刷字符的間隔處，每一組磁性元件至少包括一個N極或S極磁性元件，以便三組具有不同的排列方式，本實施例中，具有3個N極磁性元件、6個S極磁性元件，三組分別為(S、S、N);(S、N、S);(N、S、S)，字輪的印刷字符的連續(xù)三個空位設(shè)置一組，每組之間留一個空擋不裝磁鋼，其可以選擇不同的排布方式，只要保證每一組的磁鋼的組成和排列與另一組不同。本實施例，第二組(S、N、S)磁鋼排列在"9"、"0"、""空、"X"四個字符的空擋內(nèi)；第一組(S、S、N)磁鋼排列在"5"、"6"、"7"、"8"四個字符的空擋內(nèi);第三組(N、S、S)磁鋼排列在"1"、"2"、"3"、"4"四個字符的空擋內(nèi)。本實施例中的傳感器單元104為三個霍爾元件A、B、C，其分別為S、N、S極觸發(fā)有效的霍爾元件，并且將觸發(fā)時編碼設(shè)定為O，通過該霍爾元件對12位印刷字符檢測，得到的檢測碼為<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table>同理，本實施例中的9個磁性元件也可以為3個S極磁性元件、6個N極磁性元件，其也可以分為(N、N、S);(N、S、N);(S、N、N)三組進行設(shè)置，而且，三個霍爾元件可以為S、N、S或者N、S、N極觸發(fā)有效的霍爾元件。本發(fā)明所述的HALL元件采用開關(guān)量或線性均可。本發(fā)明上述實施例是以12位號碼機的編碼裝置為例，其中傳感器元件的設(shè)置位置、磁性元件的數(shù)量以及排列方式不限與上述實施例所公開的方式，其只要滿足三個霍爾元件檢測某些印刷字符的編碼相同時，與這些具有相同編碼的字符相鄰的前面的字符的編碼不再相同即可。本發(fā)明旨在減少霍爾元件的設(shè)置數(shù)量，例如將現(xiàn)有的具有八位一十六位字符的字輪須設(shè)置四個傳感器進行編碼減少為3個傳感器，從而減少傳感器所占用字輪周圍的空間角度。根據(jù)上述具體實施例，顯然本發(fā)明的技術(shù)方案也適用于具有小于等于211(8(23)、32(25)、64(26))、大于2"(22、24、25)個印刷字符的字輪，在印刷字輪的周圍設(shè)置n-l(2.、4、5)個霍爾元件，相應(yīng)通過n-l(2.、4、5)個霍爾元件可以得到2n"(4、16、32)個編碼，通過計算機將兩兩相鄰的編碼進行疊加，從而可以得到2n(8、32、64)個不同的編碼，實現(xiàn)了具有n個印刷字符的字輪的號碼機的全編碼。同時，本發(fā)明技術(shù)應(yīng)用在印鈔號碼印刷工序，也可以推廣到其他領(lǐng)域。權(quán)利要求1.一種號碼機字輪的編碼裝置，其包括1個或數(shù)個沿其圓周均布≤2n、＞2n-1個印刷字符的、且可以將所述字符轉(zhuǎn)至印刷位置的字輪；在所述字輪上的設(shè)有用于向傳感器單元發(fā)送磁信號的數(shù)個磁性元件，臨近字輪外圓周設(shè)置有傳感器單元；其特征在于，對應(yīng)每一個字輪的傳感器單元包括n-1個傳感器元件，該傳感器元件按著字輪上的印刷字符的間隔角度連續(xù)設(shè)置；所述磁性元件包括正反兩個極性的磁性元件；所述傳感器元件包括正反兩個極性磁性元件觸發(fā)有效兩種傳感器元件；將所述傳感器元件檢測的前一個字符編碼與跳動后的字符編碼相疊加的計算機處理器；且所述磁性元件和傳感器元件的排布方式為以n-1個傳感器元件檢測的數(shù)個印刷字符的編碼相同時，與該具有相同編碼的字符相鄰的前一印刷字符的編碼為不相同的編碼的方式排列。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述的每個字輪上的字符為12個；霍爾元件為3個，其中一個或兩個是N極觸發(fā)有效的霍爾元件；所述磁性元件至少為8-12個。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述磁性元件為8個，其包括4個N極磁性元件和4個S極磁性元件，其兩個為一組均布在12個印刷字符的間隔處，且每一組以不同的極性排列方式構(gòu)成NN;NS;SN;SS;所述3個霍爾元件的排列方式為相鄰的兩個霍爾元件為不同極性觸發(fā)的霍爾元件。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述磁性元件為9個，三個一組均布在12個印刷字符的間隔處，且每一組以不同的極性排列方式構(gòu)成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述的9個磁性元件為3個N極磁性元件、6個S極磁性元件，或者為3個S極磁性元件、6個N極磁性^;件，每一組磁性元件至少包括一個N極磁性元件、一個S極磁性元件，且每一組以不同的極性排列方式構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述三組磁性元件為S、S、N;S、N、S;N、S、S的方式均勻排布，或者為N、N、S;N、S、N;S、N、N的方式均勻排布。7.根據(jù)權(quán)利要求2-6其中任一項所述的號碼機字輪的編碼裝置，其特征在于，所述3個不同極觸發(fā)有效霍爾元件是以N、S、N或者以S、N、S布置。8.采用權(quán)利要求l-7所述的號碼機字輪的編碼裝置的編碼方法，其特征在于，其包含以下步驟1).通過所述n-l個霍爾元件讀取設(shè)在字輪上的磁性元件的信號，得到待印字符的編碼；2).通過計算機將該待印字符編碼與剛印刷完的字符的編碼進行疊加。全文摘要本發(fā)明公開了一種號碼機字輪的編碼裝置，其包括1個或數(shù)個沿其圓周均布≤2ⁿ、＞2^n-1個印刷字符的字輪；在所述字輪上的設(shè)有用于向傳感器單元發(fā)送磁信號的數(shù)個磁性元件，臨近字輪外圓周設(shè)置有傳感器單元；對應(yīng)每一個字輪的傳感器單元包括n-1個傳感器元件，該傳感器元件按著字輪上的印刷字符的間隔角度連續(xù)設(shè)置；所述磁性元件包括正反兩個極性的磁性元件；所述傳感器元件包括正反兩個極性磁性元件觸發(fā)有效兩種傳感器元件；將所述傳感器元件檢測的前一個字符編碼與跳動后的字符編碼相疊加的計算機處理器；且所述磁性元件和傳感器元件的排布方式為以n-1個傳感器元件檢測的數(shù)個印刷字符的編碼相同時，與該具有相同編碼的字符相鄰的前一印刷字符的編碼為不相同的編碼的方式排列。其解決了現(xiàn)有的編碼裝置實現(xiàn)各字符的全編碼需要的傳感器元件多、進而給號碼機帶來的空間位置小的問題等。文檔編號G06K3/02GK101524929SQ20081000765公開日2009年9月9日申請日期2008年3月4日優(yōu)先權(quán)日2008年3月4日發(fā)明者安儒強,堯木旺,曾廣珍,勁李,梁曉燕,王文慶,王海江,羅宗平,肖海巖,文詹,趙紅艷,陳小成,馬業(yè)輝,馬國斌申請人:中國印鈔造幣總公司