一种采用电脉冲的自动包装识别装置及自动加工设备的制作方法

本申请涉及自动包装识别领域，具体涉及一种采用电脉冲的自动包装识别装置及自动加工设备。

背景技术：

在一些产品的生产线和生活环境中，需要一种能够识别出产品包装类型的识别装置。例如在生产线上需要识别出流水线上的产品包装类型，从而根据产品包装类型将各包装自动分流至不同的生产工艺环节。在生活中采用微型无线加热装置对常规的商品化饮食进行加热时，也需要识别出产品的包装形式，从而确定是否启动加热以及采用何种加热程序，避免错误的加热程序产生包装被引燃或者人员触摸烫伤的风险。

目前采用条码技术进行包装识别比较常见，但在高速产线上，通过图像分析条码的方式识别难以满足识别速度要求，而生活场景中图像分析或者条码扫描所需的摄像头或者激光收发组件体积大，难以满足设备紧凑小巧的要求，较高的成本也难以适用于日常生活消费场合。

综上所述，需要针对生产和生活应用，亟待一种成本低、体积小、识别速度高的自动包装识别装置。

技术实现要素：

本申请提供一种采用电脉冲的自动包装识别装置及自动加工设备，该自动包装识别装置体积小、识别速度高，从而为自动加工设备选择生产工艺和处理程序提供必要信息。

为实现本申请的技术目的，本申请第一目的在于提供一种采用电脉冲的自动包装识别装置，包括：

检测平台；

高频耦合线圈，所述高频耦合线圈靠近所述检测平台设置；

电脉冲发生器，所述电脉冲发生器通过检测电路连接所述高频耦合线圈；

微控制器，所述微控制器用于识别检测平台上的包装类别，所述微控制器具有脉冲控制端和电流采样端，所述脉冲控制端和所述电脉冲发生器电连接，所述电流采样端和所述检测电路连接。

可选的，所述检测电路包括电流传感器，所述电流传感器和所述高频耦合线圈串联，所述电流传感器和所述微控制器的电流采样端电连接。

可选的，所述检测电路包括分别连接所述电脉冲发生器的第一电路和第二电路；

所述第一电路连接所述高频耦合线圈的一端，所述第二电路连接所述高频耦合线圈的另一端，所述电流传感器设置在所述第二电路上。

可选的，所述电流传感器包括无感电阻和差分放大器；所述无感电阻和差分放大器并联在所述第二电路上，所述差分放大器和所述微控制器的电流采样端电连接。

可选的，所述电脉冲发生器具有单稳态定时触发模块。

可选的，所述高频耦合线圈所在平面和所述检测平台相平行。

可选的，所述高频耦合线圈背离所述检测平台的一面设置有导磁板。

可选的，所述高频耦合线圈为多股绞线环绕n圈形成，每圈绞线位于同一平面内；其中，3<n<100。

本申请第二目的在于提供一种自动加工设备，包括上述的自动包装识别装置。

可选的，所述自动加工设备包括控制装置和处理装置，所述自动包装识别装置和处理装置均连接所述控制装置；所述控制装置能根据所述自动包装识别装置的识别信息控制所述处理装置。

通过采用上述技术方案，使得本申请具有以下有益效果：

本发明利用高频耦合线圈和待测产品包装之间磁场耦合的效应，产品包装材料的导电性、导磁性、面积等因素都能对高频耦合线圈的磁场产生强弱、方向等参数不同程度的影响，这种影响最终体现为线圈电流的动态变化过程，检测电流的变化，也就可以反过来判断产品包装的类型。采用这个原理，可以瞬时感知包装类型，检测速度比较快，该自动包装识别装置所需的高频耦合线圈、电流传感器、微控制器等部件都非常廉价而且可以集成在非常小的空间内，满足成本低、体积小、识别速度高的发明目的。

附图说明

附图作为本申请的一部分，用来提供对本发明的进一步的理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。显然，下面描述中的附图仅仅是一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1是本申请实施例提供的采用电脉冲的自动包装识别装置的整体结构示意图；

图2是本申请实施例提供的采用电脉冲的自动包装识别装置的原理示意图；

图3是本申请实施例提供的采用电脉冲的自动包装识别装置的高频耦合线圈的设置结构示意图；

图4为本申请实施例提供的采用电脉冲的自动包装识别装置的电脉冲和三种电流波形示意图。

图中；1、电脉冲发生器；11、单稳态定时触发模块；2、高频耦合线圈；3、电流传感器；31、无感电阻；32、差分放大器；4、微控制器；5、检测平台；6、待检测包装；7、导磁板。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本申请实施例一提供一种采用电脉冲的自动包装识别装置，该自动包装识别装置包括检测平台5、高频耦合线圈2、电脉冲发生器1和微控制器4。所述高频耦合线圈2靠近所述检测平台5设置。所述电脉冲发生器1通过检测电路连接所述高频耦合线圈2，所述微控制器4用于识别检测平台5上的包装6类别，所述微控制器4具有脉冲控制端和电流采样端，所述脉冲控制端和所述电脉冲发生器1电连接，所述电流采样端和所述检测电路连接。

其中，所述检测电路包括电流传感器3，所述电流传感器3和所述高频耦合线圈2串联，所述电流传感器3和所述微控制器4的电流采样端电连接，以将采集的电流信号输送至所述微控制器4进行数据分析。

本发明利用高频耦合线圈2和待测产品包装6之间磁场耦合的效应，产品包装6材料的导电性、导磁性、面积等因素都能对高频耦合线圈2的磁场产生强弱、方向等参数不同程度的影响，这种影响最终体现为线圈电流的动态变化过程，通过检测电流的变化，也就可以反过来判断产品包装6的类型。采用这个原理，可以瞬时感知包装6的类型，检测速度比较快，该自动包装识别装置所需的高频耦合线圈2、电流传感器3、微控制器4等部件都非常廉价而且可以集成在非常小的空间内，满足成本低、体积小、识别速度高的发明目的。

具体的，所述检测电路包括分别连接所述电脉冲发生器1的第一电路和第二电路。所述第一电路连接所述高频耦合线圈的一端，所述第二电路连接所述高频耦合线圈的另一端，所述第一电路和第二电路形成回路，所述电流传感器3设置在所述第二电路上。

可选的，所述电流传感器3包括无感电阻31和差分放大器32。所述无感电阻31和差分放大器32并联在所述第二电路上，所述差分放大器32和所述微控制器4的电流采样端电连接。流过所述无感电阻31的电流形成的电压被所述差分放大器32放大并输出至微控制器4。

参见图2所示，包括电脉冲发生器的示意图。在一种可能的实施方案中，所述电脉冲发生器1具有单稳态定时触发模块11。所述电脉冲发生器1通过接收到所述微控制器4的脉冲控制端发送的控制电平后，能够输出1微秒以上，10毫秒以下的矩形电压脉冲。脉冲的定时可以通过单稳态定时触发模块11产生，输出一定宽度的脉冲可以通过晶体管增强脉冲驱动能力。

参见图3所示，在一种可能的实施方案中，所述高频耦合线圈2所在平面和所述检测平台5相平行。所述高频耦合线圈2背离所述检测平台5的一面设置有导磁板7。所述高频耦合线圈2为多股绞线环绕n圈形成，每圈绞线位于同一平面内。其中，3<n<100。

以下详细说明本发明自动包装识别装置识别不同产品包装6的判定规则：所述微控制器4通过所述脉冲控制端让电脉冲发生器1产生脉冲电压并输出到所述高频耦合线圈2上形成高频磁场，待测产品包装6放置在所述检测平台5上，影响所述高频耦合线圈2的高频磁场，从而形成特定的所述高频耦合线圈2的工作电流，所述微控制器4通过所述电流传感器3采集所述高频耦合线圈2的工作电流的变化过程，根据此变化过程的参数将产品包装识别为不同的类型。示例性的，参见图4所示，对同样的脉冲电压波形，如果包装6材料具有铁磁性且电阻率较高，则不易产生较强的涡流，从而使得线圈电流波形上升慢、峰值低且下降速度也慢，形如波形a；如果包装6材料不具有铁磁性且电阻率中等，则产生较强的涡流，从而使得线圈电流波形上升较快、峰值较且下降速度较快，形如波形b；如果包装6材料具有铁磁性且电阻率较低，则产生很强的涡流，从而使得线圈电流波形上升快、峰值高且下降速度也快，形如波形c。如此则根据电流波形的差别，区分出不同的包装6形式。除了包装6的材料，包装6面积和形状也会对电流波形产生特定影响，通过测试获取典型的分类特征，即可根据实测波形进行产品包装6的识别。

实施例二

本实施例二在上述实施例一的基础上进一步提供一种自动加工设备，该自己加工设备包括上述实施例一中的自动包装识别装置。

所述自动加工设备还包括控制装置和处理装置，所述自动包装识别装置和处理装置均连接所述控制装置；所述控制装置能根据所述自动包装识别装置的识别信息控制所述处理装置。处理装置是自动加工设备上用于加工、处理包装或包装产品的核心设备。

示例性的，所述处理装置可以为分流机构，所述控制装置能根据所述自动包装识别装置的识别信息控制所述分流机构执行相应的分流动作，将各包装6分流至相应的下道生产流程。

再例如，在生活中采用微型无线加热装置对常规的商品化饮食进行加热时，也需要识别出产品的包装形式，从而确定是否启动加热以及采用何种加热程序，避免错误的加热程序产生包装被引燃或者人员触摸烫伤的风险。其中，所述处理装置可以为加热装置，所述控制装置能根据所述自动包装识别装置的识别信息控制所述加热装置执行相应的加热程序。

以上公开的本申请优选实施例只是用于帮助阐述本申请。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该申请仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本申请的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本申请。本申请仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。