皮带传输袋装物体的精确计数检测方法与流程

本发明涉及一种皮带传输袋装物体的精确计数检测方法。

背景技术：

皮带传输机在现代生产作业中有着广泛的应用，尤其是在化肥、盐业、饲料、粮食、水泥、糖业等以袋包装为特征的行业中，皮带传输机是其生产与流通中的主要传输设备。使用皮带传输机传输固定规则形状物体作业中，采用的计数检测方法简单且准确，然而，在进行传输非固定形状的袋装物体的传输作业中，对计数检测方法的要求则相对较高，因此，计数检测方法对保障传输机传输袋装物体时的计数准确性显得特别重要。

通常，一些袋装物体的传输作业是在室外或者类似于室外的半敞开环境中进行的，因此，在传输计数作业中有时会出现飞虫、飘物等干扰因素；另外，包装袋的飞边、袋绳、传输皮带磨损而产生的毛边等，也成为影响袋包装物体计数准确性的主要干扰因素；再者，很多袋装物体的传输作业中，着重注重以效率优先为原则，而忽略了对作业的标准化和规范化要求，例如:在正常作业中，应当把袋装物体按照袋子长度方向沿着传输运行的方向放置在传输带上，但在实际作业中，却时常发生将袋装物体横向放置，或以较大倾斜角度放置，或以叠袋方式放在传输带上（如图1所示）。由于上述因素的存在，使得目前所采用计数检测方法不能完全满足皮带传输袋装物品时的准确计数要求。

目前，对于皮带传输机传输袋装物体的计数，普遍是采用一对对射光电开关进行检测，但也有少数是采用两对对射光电开关进行检测，检测的方法主要有三种。

第一种检测方法，采用一对对射型光电开关，是以物体通过光电开关时引起光电开关发生电平跳变为依据来进行确认和计数。以采用对射型npn常闭光电开关为例进行说明：当物体通过时，光电开关被遮挡而发生由高电平跳变为低电平开始确认，当物体离开时，光电开关由低电平跳变为高电平完成确认，并进行累加计数。这一检测方法，能够检测出袋装物体横向放置，或以较大倾斜角度放置，或以叠袋方式放置等，但是对于袋装物体传输作业中存在诉述飞虫、飘物等诸多干扰因素，不能有效地排除，尤其是连袋情况时不能进行有效地识别，从而导致计数误差的存在，使得这种计数方法的可靠性降低。

第二种检测方法，采用一对对射型光电开关，根据物体通过光电开关的时间长度来进行确认和计数。这种检测方法是根据物体通过时，光电开关发生两次电平跳变的时间长度来计算出物体的数量。这一检测方法能够对袋装物体传输中出现连袋情况进行时识别，但是该种检测方法在实际应用中也存在的无法克服的缺陷。首先，每一长度规格传输物体的基准时间长度，即单个传输物体通过光电开关的平均时间长度，都需要在传输带上进行多次测试而取得，然而，由于传输机结构部件的老化与磨损等会导致传输机传输速度的变化，从而影响到之后的计数准确性；其次，由于不同长度规格及种类的单个物体通过对射型光电开关的时间长度各不相同，这就要求对不同长度规格及种类的袋装物体都要进行基准时间长度参数的测算，这使得这一检测方法的实际应用受到了极大的限制；再次，由于不同规格传输机的传输速度不尽相同，因此对不同规格的传输机都需要单独进行基准时间长度参数的测定，增加了产品的应用成本。另外，由于袋装物体的传输作业中存在着影响计数准确性的干扰因素，使得每一长度规格传输物体的基准时间长度的测得，必须由专业技术人员完成，并且无法由用户自行测定并通过在程序中输入参数的形式来完成，推广应用受到了限制。基于以上的因素，不但使这一检测方法的计数准确性降低，同时也使得该检测方法的推广使用受到制约。

第三种检测方法，采用具有一定间隔距离放置的两对对射型光电开关。这一检测方法，是在每个计数运行中，用两对对射型光电开关对传输物体进行检测，根据两对光电开关之间的距离及所检测的物体通过时间，测算出传输物体的长度，进而确定出传输物体的数量。与前两种检测方法相比，这一检测方法的准确性较高，并便于推广应用。尽管这一检测方法的计数准确性很高，但是该检测方法在实际应用中也存在着不容忽视的缺陷，容易造成漏检，从而出现少计数的情况，不能实现精确计数的需要。下面结合图1对该种检测存在的缺陷进行说明，以便找到适合的传输袋装物体的检测方法，实现准确计数。这一计数检测方式需要进行物体的传输时间和传输速度的确定，是以物体通过时，对射型光电开关1a与1b先后产生由高电平跳变为低电平，并同时保持一定的低电平状态为依据的，即必须是检测的传输物体能够同时遮挡住光电开关1a与1b时，该种检测方法才能有效。也就是说，只有在传输物体的有效检测长度(假设为l)大于或等于光电开关1a与1b之间的距离d时，该种检测方法才能够有效。由于该检测方法的局限性，对于袋装物体横向摆放或者以与传输方向较大的角度摆放在传输带上，可能造成有效检测长度l小于光电开关1a与1b之间的距离d，传输物体不能同时遮挡住光电开关1a与1b，而使得传输物体不能被有效检测和计数。如图1中所示的叠袋方式放置的传输物体是不能进行有效地识别，在图1中，袋装物体4b以叠袋方式放置于袋装物体4a上，其有效检测的长度为f，而f值小于检测点间的距离d，即传输物体4b不能同时遮挡住光电开关1a与1b，因而造成漏检，降低了计数的准确性。

以上三种计数检测方法不能完全满足皮带传输机传输袋装物品的准确计数要求，且存在着不宜于推广应用的问题。这正是本申请需要着重改善的地方。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是要提供一种计数准确性高，并且便于推广应用的皮带传输袋装物体的精确计数检测方法。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种皮带传输袋装物体的精确计数检测方法，在皮带传输机的两侧边框的上部，按设定的距离放置安装两对对射型光电开关，每对对射型光电开关处于对射位置，对射型光电开关与计数控制单元连接；计数检测方法包括如下的步骤：

步骤1：在每个计数作业中，两对对射型光电开关同时对通过检测区域的前三个单件传输物体进行检测，确定物体的基准传输时间值t基准，所述t基准为每个计数作业中所测得的前三个单件传输物体检测时间的平均值作为基准时间长度，自动存储于计数控制单元中；

步骤2：根据一对对射型光电开关的电平变化情况检测出所通过的传输物体的运行时间长度t测；

步骤3：根据n=t测/t基准，得到传输物体的数量，并进行累加计数。

所述传输物体的数量n＝t测/t基准，其中t基准为每个计数运行中自动测量并存储在计数控制单元中的基准时间长度值，t测为传输物体的实际检测时间长度值；n为整数，其取整规则如下：

（1）当n的小数部分≥0.36时，在n的整数部分上加1,并舍去小数部分；

（2）当n的小数部分＜0.36时，n的整数部分不变，并舍去其后的小数部分。

所述基准时间长度值t基准=t0，为每个计数作业中必须确保最先放置传输带上的前三个物体为单件，测得这前三个单件物体的检测时间长度的平均值t0，自动存储在计数控制单元中，其中：

t0为三个单件的传输物体分别通过时，第一对及第二对对射型光电开关都先后经历由高电平跳变为低电平，并同时保持低电平状态，之后当物体离开第一对对射型光电开关时其由低电平跳变为高电平状态，在这一过程中所测得的三个传输物体通过第一对对射型光电开关的平均传输时间值。

所述t测=t，t由计数控制单元根据对射型光电开关电平跳变的时间检测得到，t为传输物体通过时，从第一对对射型光电开关产生第一次电平跳变开始，至其产生第二次电平跳为止的时间，即传输物体通过第一对对射型光电开关的传输时间值。

所述计数控制单元中，设置相应的干扰时间段t1加以忽略，以排除干扰因素对传输物体的检测和识别的影响。

所述干扰时间段t1，其取值范围为t1∈（0，0.24t1］，其中t1为每个计数作业中所测得的前三个单件物体由第一对对射型光电开关到第二对对射型光电开关的时间长度平均值，自动存储在计数控制单元中。

t0、t1、t由计数控制单元根据光电开关电平跳变的时间检测得到。

发明的优越功效在于：

（1）能够有效地测量出传输物体的运行时间，因此不但能有效地检测出传输袋装物体的连袋数，还能对出现的袋装物体横向放置、以较大倾斜角度放置、或者以叠袋方式放置的状态有效地检测出来，实现精确计数；

（2）设置了干扰项时间段，及单个传输物体的基准时间长度t基准参数，确保了计数的准确性；

（3）使得计数操作简化，便于推广应用；

（4）采用两对对射型光电开关对每个计数作业中的前三个单个单元传输物体通过两个检测点的运行状况进行检测，以此计算出传输物体的基准时间长度值t基准，之后通过一对光电开关来检测传输物体的实际通过时间t测，避免了出现漏检的情况，确保了计数的准确性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为传输物体以叠袋方式放置的示意图；

图2为本发明的结构示意图；

图3为本发明检测方法的原理示意图；

图中标号说明

1a、1b-对射型光电开关；2-皮带传输机；

201-机架边框；202-传输皮带；

3-光电开关的安装支架；4–袋装传输物体；

4a、4b–单件袋装传输物体。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面结合附图详细说明本发明的实施例，本发明以对射型npn常闭光电开关为例，对射型npn常闭光电开关在无物体遮挡时处于高电平状态，当有物体遮挡时处于低电平状态。

如图2和图3所示，在皮带传输机2机架两侧的边框201的上侧，选择适当的检测位置点a及检测位置点b，并确保两个检测点之间的距离为d。分别在检测点a、b处，将对射型光电开关的安装支架3固定在两侧机架边框201的上侧，将对射型光电开关1a、1b分别固定在相应的安装支架上，并使得检测点a及b上的两个对射型光电开关处于对射位置。

所述检测点a与b之间距离d的设定：取被传输袋装物体中的最小长度规格长度值的0.62倍。

进行计数作业时，启动计数控制单元使皮带传输机2运转，将袋装传输物体4放到传输皮带202上，袋装传输物体4跟随着传输皮带202的运转而进行移动，并先后经过检测点a、b位置上的对射型光电开关1a、1b，计数控制单元根据袋装传输物体4通过对射型光电开关1a、1b时检测获得相应的检测数据，并通过计数控制单元对这些数据进行运算和处理，来实现累加计数工作。

以检测点a作为基准点，即作为计数作业运行开始和结束的确认点。袋装传输物体4开始通过检测点a时，对射型光电开关1a由高电平跳变为低电平，开始一个新的计数运行过程，当袋装传输物体4离开检测点a时，对射型光电开关1a由低电平跳变为高电平，结束一个计数运行过程，并根据计数控制单元对检测数据的运算和处理进行累加计数。

为了实现准确计数，设定检测物体的基准时间值t基准及被忽略的干扰项时间段；另外，设定的约束性作业要求是：在传输作业时，应确保在传输带上放置传输物体，使得所放置的前三个物体一定是单件，即前三个物体之间保持一定的距离，不与之前或之后的物体不相互连接，并且这三个单件物体按其长度方向与传输带的传输方向平行放置在传输带上。

所述干扰项时间段t1的设定：在每一个计数作业中，取将时间段t1∈（0，0.24t1］，其中t1为每个计数作业中所测得的前三个单件物体由检测点a到检测点b的时间长度平均值，作为基本参数自动设置在计数控制单元中，以此作为检测到的干扰时间段进行排除。

所述t基准，为每个计数作业中所测得的前三个单件物体通过光电开关a1的时间长度的平均值，作为基准时间长度值设定在计数控制单元中。

所述t基准的确定：根据所述设定的约束性作业要求，在每一个计数作业中，必须确保最先放置传输带上的前三个物体为单件，测得这前三个单件物体的检测时间长度平均值t0，自动存储在计数控制单元中。根据每件传输物体通过对射型光电开关1a及1b时各光电开关的其电位变化情况，由计数控制单元识别出传输物体并进行累加计数，同时，根据t测=t,将检测出的每个传输物体通过光电开关1a的时间长度值t测进行相加并取平均值，作为确定之后检测传输物体数量的基准时间长度t基准自动存储在计数控制单元中。其中：

t0为三个单元的传输物体分别通过时，第一对及第二对光电开关都先后经历由高电平跳变为低电平，并同时保持低电平状态，之后当物体离开第一对光电开关时其由低电平跳变为高电平状态，在这一过程中所测得的三个传输物体通过第一对光电开关的平均传输时间值。

所述t测=t,其中：

t为传输物体通过时，从第一对光电开关产生第一次电平跳变开始，至第一对光电开关产生第二次电平跳为止的时间，即传输物体通过第一对光电开关的传输时间值。

t0、t1、t由计数控制单元根据光电开关电平跳变的时间检测得到。

由此得到，传输物体的数量n=t测/t基准，其中t基准为每个计数运行中自动测算并设定在计数控制单元中的传输物体的基准时间长度值，t测为传输物体的实际检测时间长度值；n为整数，其取整规则如下：

（1）当n的小数部分≥0.36时，在n的整数部分上加1,并舍去小数部分；

（2）当n的小数部分＜0.36时，n的整数部分不变，并舍去其后的小数部分。

以上所述仅为本发明的优先实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。