物体穿行检测系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业自动化领域，尤其是涉及一种物体穿行检测系统和方法。
【背景技术】
[0002]在工业自动化生产设备或监控系统中，经常需要对物体是否穿行通过某个固定区域进行检测，常用的方法是使用光电开关。通常是将对射式光电开关布置在固定区域，光电开关的发射端I发出的测量光线3从物体穿行的横截面方向穿过检测区域4，由光电开关的接收端2接收光线。当没有物体通过该区域时，光电开关的接收端2能够收到光线，此时说明没有物体通过，如图1a所示；当穿行物体5纵向穿行通过该检测区域4时，其会遮挡横截面方向的测量光线3，光电开关的接收端2接收不到测量光线3，此时就会触发一个信号，说明有穿行物体通过该检测区域4，如图1b所示。
[0003]光电开关的发射端I所发出的光线是直的，因此沿检测区域的横截面方向每个光电开关只会有一条光线通过该检测区域，每条光线的光柱直径一般为5-50mm，当检测区域的横截面积较大或者穿行物体较小时，会有很多的区域无法检测到穿行物体，当穿行物体5通过测量光线3未覆盖的区域时，测量光线3没有被穿行物体5遮挡，光电开关就无法检测是否有物体穿过，因此就造成了漏检，如图1c所示。为了解决大区域或小物体穿行通过检测区域的漏检问题，可以通过增加光电开关的数量，使用两条或多条测量光线以平行或垂直等网状形式形成光线网络覆盖整个检测区域，从而使物体在穿行通过检测区域的任何地方时，都能够被其中的一个或多个光电开关检测到，从而不会发生漏检的问题。因此，使用多个光电开关能够解决大区域的漏检问题，但也带来了其它的问题，包括检测系统结构复杂、输出信号多且处理复杂、设备成本上升等，特别是较大区域且需要有密集的检测光线网络时，复杂程度和设备成本将大幅上升。因此，需要找到一种设置简单、使用和维护方便、成本较低的物体穿行检测系统或方法，解决大区域和小物体穿行检测的问题。
【发明内容】
[0004]本发明即针对上述现有技术中存在的对大区域或小物体穿行检测时存在漏检或结构复杂、输出信号多且处理复杂、设备成本上升等诸多问题之一，提供了一种利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统和方法，从而通过光电开关和反光镜相结合形成W型光线覆盖检测区域，提高物体穿行检测的准确性，具有结构简单成本低，光电开关数量最少，检测信号稳定可靠等的有益效果。
[0005]为了实现上述目的，作为本发明的一个方面，本发明提供了一种物体穿行检测系统，包括光电开关，以及在检测区域的相对侧边框上对应设置的反光镜，所述光电开关的发射端发出的光线经所述对应设置的反光镜来回反射后形成覆盖检测区域的多条光线并由所述光电开关的接收端接收，当有物体进入所述检测区域并遮挡了所述多条光线至少之一时触发所述光电开关，从而可以实现所述物体穿行检测系统的检测目的。
[0006]作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种物体穿行检测方法，包括以下步骤:
[0007]在检测区域的相对侧边框上相对应设置反光镜，由光电开关的发射端发出的光线经相对应设置的反光镜来回反射后形成覆盖检测区域的多条光线并由光电开关的接收端接收；
[0008]当有物体穿行通过所述检测区域并遮挡住所述多条光线中的至少一条时，将使得所述光电开关的接收端因没有接收到光线而发出信号，从而实现是否有物体穿行的检测。
[0009]基于上述技术方案可知，本发明的物体穿行检测系统和方法具有如下技术效果:避免了现有技术在检测区域设置单一直射光线导致的大区域或小物体穿行检测时存在漏检问题，同时也避免了设置多个光电开关所导致的种种问题；能够确保不会发生偏漏，结构更加简单且成本最低化，使光电开关数量最小化，降低输出信号的数量和复杂度，输出信号少且处理简单，使用和维护方便，提高了物体穿行检测的效率，可广泛应用于各种检测物体穿行通过的装置中。此外，本发明中采用的平面反光镜结构简单制作成本低，通过镜面反射形成的W型光线更直观完整；本发明系统中的光电开关适用于对射式光电开关或者是镜面反射式光电开关，根据不同类型的光电开关的发射端和接收端的结构特点，设置光电开关的位置，并针对镜面反射式光电开关设置了反射板从而将W型光线原路返回至镜面反射式光电开关，一侧边框的平面反光镜的一端头的光电开关发出的光线即测量光线投射到对面的平面反光镜上，该测量光线会在两面平行的平面反光镜上来回折射，从而形成W型光线，在同一侧或另一侧边框的平面反光镜的另一端头设置的接收端(针对对射式光电开关)或反射板(针对镜面反射式光电开关)直接接收光线或者将光线原路返回再被接收，即可实现对检测区域的完整覆盖检测；本发明也可设置反光镜为两组以上且分别设置在检测区域的不同的相对边框，每组反光镜至少在端头设置一个光电开关，每个光电开关发出的光线经相对应设置的每组反光镜来回反射后形成W型光线，进而形成覆盖检测区域的若干条W型光线，达到检测区域内的更密集完整的覆盖，实现更加密集、立体化、更大区域的检测要求；本发明的检测方法可使得光电开关最少化，不与被检测物体(即穿行物体)接触，检测信号稳定可靠，被检测物体可快速通过检测区域，形成W型光线完全覆盖检测区域，避免了现有技术由于单一直射光线或多个光电开关设备所导致的漏检或结构复杂、输出信号多且处理复杂、设备成本上升等问题，提高了物体穿行检测的准确性和可靠性。
【附图说明】
[0010]图1a和图1b为现有的采用光电开关的物体穿行检测系统的结构原理图；
[0011]图1c为现有的物体穿行检测系统漏检时的结构示意图；
[0012]图2为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第一种优选结构示意图；
[0013]图3为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第二种优选结构示意图；
[0014]图4为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第三种优选结构示意图；
[0015]图5为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第四种优选结构示意图；
[0016]图6为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第五种优选结构示意图；
[0017]图7为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第六种优选结构示意图；
[0018]图8为本发明的利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统的第七种优选结构示意图。
[0019]图中各附图标记含义如下:
[0020]1-光电开关的发射端；2-光电开关的接收端；
[0021]3-测量光线；4-检测区域；
[0022]5-穿行物体；6-平面反光镜；
[0023]7-W型光线；8-镜面反射式光电开关；
[0024]9-反射板；11-第一对射式光电开关的发射端；
[0025]21-第一对射式光电开关的接收端；
[0026]12-第二对射式光电开关的发射端；
[0027]22-第二对射式光电开关的接收端；
[0028]81-第一镜面反射式光电开关；
[0029]82-第二镜面反射式光电开关；
[0030]83-第三镜面反射式光电开关；
[0031]91-第一反射板；92-第二反射板；
[0032]93-第三反射板。
【具体实施方式】
[0033]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
[0034]本发明公开了一种利用反光镜实现W型光线的物体穿行检测系统，用于检测区域内是否有物体穿行，该检测系统包括光电开关，以及在检测区域的相对侧边框上对应设置的反光镜，光电开关的发射端发出的光线经对应设置的反光镜来回反射后形成覆盖检测区域的多条光线并由光电开关的接收端接收，当有物体进入检测区域并遮挡了多条光线至少之一时触发所述光电开关，从而可以实现物体穿行检测系统的检测目的。
[0035]其中，光电开关为对射式或镜面反