拉线跑偏检测装置、系统及其方法_2

文档序号:9244104阅读:来源:国知局
的流程图。
[0039] 图6是示出根据本发明另一些实施例的拉线跑偏检测方法的流程图。
【具体实施方式】
[0040] 现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具 体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本 发明的范围。
[0041] 同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际 的比例关系绘制的。
[0042] 以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明 及其应用或使用的任何限制。
[0043] 对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适 当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。
[0044] 在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不 是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。
[0045] 应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一 个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0046] 图3A是示意性地示出根据本发明一些实施例的拉线跑偏检测装置的结构示意 图。图3B是示意性地示出根据本发明一些实施例的拉线跑偏检测装置的光电检测器的示 意图。
[0047] 如图3A所示,拉线跑偏检测装置30可以包括:光电检测器31和控制器32,其中, 光电检测器31与控制器32电连接。光电检测器31例如为对射式光电检测器。控制器32 例如为 PLC (ProgrammabIe Logic ControIler,可编程逻辑控制器)。
[0048] 光电检测器31包括发射端3101和接收端3102 (如图3B所示),发射端3101发射 光线,该光线透过拉线(例如图3B中透明纸1上的未跑偏的拉线2)到达接收端3102,接收 端3102接收该光线并将该光线转化为电压信号,并将电压信号值V a传输至控制器32 (图 3B中未示出)。
[0049] 控制器32根据电压信号值VaW及电压信号值与跑偏距离的关系计算拉线的跑偏 距离Z ;判断该跑偏距离Z是否大于预设距离值M,如果是,则确定拉线跑偏。
[0050] 在该实施例中,控制器从光电检测器接收电压信号值Va并计算出拉线的跑偏距离 Z,如果跑偏距离Z大于预设距离值M(M也即拉线跑偏的允许值,例如,0 SMSX,其中X为 拉线的宽度),即跑偏距离超过了拉线跑偏的允许值,则确定拉线跑偏,从而实现了对透明 纸上的拉线是否跑偏的检测。
[0051] 在一些实施例中,发射端3101和接收端3102对应设置在透明纸1上的拉线2两 侧(如图3B所示),且该发射端的发射光线部分的边缘和该接收端的接收光线部分的边缘 分别与拉线的边缘重合,如图3C中斜线横截面部分所示。
[0052] 在本发明的实施例中,根据电压信号值Va以及电压信号值与跑偏距离的关系计算 拉线的跑偏距离Z包括:
[0054] 其中,Vaci为拉线未跑偏时预先通过光电检测器获得的校准电压值;VB为光电检测 器的发射端发射的光线透过没有拉线覆盖的透明纸后被接收端接收并转化为电压信号的 参考电压值;X为拉线的宽度。关于这里的公式推导将在后面具体说明。
[0055] 在一些实施例中,可以在确认拉线没有跑偏时,预先通过光电检测器31获得校准 电压值V aci并将其存储在控制器32中。
[0056] 在一些实施例中,参考电压值Vb可以预先通过光电检测器31获得并存储在控 制器中。例如,在进行拉线是否跑偏检测之前,先将光电检测器31的发射端3101和接收 端3102对应地设置在没有拉线覆盖的透明纸两侧,发射端发射的光线透过透明纸,接收端 3102通过接收光线并将其转化为对应的电压信号,即获得参考电压值V b,将Vb传输至控制 器并存储在控制器中;然后将光电检测器31的发射端3101和接收端3102对应设置在该透 明纸上的拉线两侧,从而进行拉线的跑偏检测。
[0057] 在另一些实施例中,也可以另外设置光电检测器用于实时获得参考电压值Vb,这 样可以实时对透明纸上的拉线跑偏情况进行检测,并且操作简单。
[0058] 图4A是示意性地示出根据本发明另一些实施例的拉线跑偏检测装置的结构示意 图。图4B是示意性地示出根据本发明另一些实施例的拉线跑偏检测装置的光电检测器的 示意图。
[0059] 如图4A所示,拉线跑偏检测装置40包括:光电检测器41和控制器42。其中,控 制器42与图3A所示的控制器32类似。
[0060] 在本发明的实施例中,光电检测器41包括:第一光电检测器411和第二光电检测 器412(例如,第一光电检测器411和第二光电检测器412均为对射式光电检测器);第一 光电检测器411包括第一发射端4111和第一接收端4112,该第一发射端4111和该第一接 收端4112对应设置在拉线两侧(如图4B所示),用于实时获得电压信号值V a,并将该电压 信号值Va传输至控制器42 (图4B中未示出);第二光电检测器412包括第二发射端4121 和第二接收端4122,该第二发射端4121和该第二接收端4122对应设置在没有拉线覆盖的 透明纸的两侧(如图4B所示),用于实时获得参考电压值V b,并将该参考电压值Vb传输至 控制器42(图4B中未示出)。
[0061] 在一些实施例中,可以在拉线未跑偏时,将第一光电检测器的第一发射端和第一 接收端对应安装在拉线两侧,且第一发射端发射光线部分和第一接收端接收光线部分与拉 线完全重合;将第二光电检测器的第二发射端和第二接收端对应安装在没有拉线覆盖的透 明纸的两侧。
[0062] 在一些实施例中,可以在确认拉线没有跑偏时,进行Vaci校准,即利用第一光电检 测器411获得校准电压值V aci并传输至控制器42 ;然后执行拉线跑偏的实时检测,即控制器 42实时获取第一光电检测器411的电压信号大小Va (即电压信号值Va)以及第二光电检测
器412的电压信号大小Vb (即参考电压值Vb),然后根据前面所述的公式 来获得拉线的跑偏距离Z ;判断该跑偏距离Z是否大于预设距离值M(例如,0 < M < X),如 果是,则确定拉线跑偏。
[0063] 图4C和图4D均示出了关于第一光电检测器和第二光电检测器的横截面的局部放 大示意图。下面结合图4C和图4D说明前面所述公式
的由来,具体如下:
[0064] 如图4C和图4D所不,第一光电检测器411和第二光电检测器412可以是相同的 对射式光电检测器,矩形CDEF为第一光电检测器411的接收端接收光线和发射端发射光线 的部分(如图4C和图4D中第一光电检测器411的斜线横截面部分所示),其宽度为X(与 拉线宽度相等),长度为Y,第二光电检测器412的接收端接收光线和发射端发射光线的部 分与第一光电检测器411类似,如图4C和图4D中第二光电检测器412的斜线横截面部分 所示。
[0065] 光电检测器发射端发出的光是均匀分布的,单位面积上发出的光量为I ;到达光 电检测器接收端接收光线部分(例如矩形CDEF)上的光全部被接收并转化为电压信号,电 压信号大小与接收的光量成正比,当光电检测器的接收端和发射端没有遮挡物时,接收端 接收的光量达到最大,为XYI,此时光电检测器输出最大电压信号,其值为V tl,则对于矩形 CDEF,1个单位的光量转变为的电压为
[0066] 拉线的宽度为X,透明纸的透光率为α,有拉线的透明纸的透光率为β,物体的透 光率表示透过物体后的光量与其入射光量的比值,〇< β < α <1。
[0067] (1)对于第二光电检测器412,第二发射端发出的所有光线经过透明纸后被第二 接收端接收,发射端发出的总光量为XYI,则接收端接收的总光量为α XYI,则第二光电检 测器输出的电压信号大小,即参考电压值Vr为:
[0069] (2)如图4C所示,当拉线没有跑偏时,矩形⑶EF与拉线2是完全重合的,即第一发 射端发射的光线全部经过拉线2后被第一接收端接收,第一发射端发出的总光量为XYIJ』 第一接收端接收的总光量为β XYI,则在拉线没有跑偏时,第一光电检测器411输出的电压 信号大小,即校准电压值Vaci为:
[0071] (3)如4D所示,当拉线向外跑偏时,跑偏的拉线4与矩形⑶EF的交点为G和Η,拉 线4的跑偏距离为Ζ
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