环形传送带的运动检测装置、系统及方法

摘要

本发明提供了一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法；其中，该装置包括多个挡片、光电开关及控制器；环形传送带在预设的环形轨道上运动；挡片以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上；光电开关设置于环形轨道的预设位置上；光电开关与控制器连接；多个挡片以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上；光电开关设置于环形轨道的预设位置上；当环形传送带运动时，多个挡片随着环形传送带运动并穿过发射端及接收端之间；发射端发射光信号；接收端在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号；控制器根据电信号，确定环形传送带的运动参数。本发明提高了对环形传送带的检测效率，同时降低了成本。

权利要求

1.一种环形传送带的运动检测装置，其特征在于，包括多个挡片、光电开关及控制器；

所述环形传送带在预设的环形轨道上运动；多个所述挡片以预设的第一间隔距离设置于所述环形传送带上；所述光电开关设置于所述环形轨道的预设位置上；所述光电开关与所述控制器连接；所述光电开关包括发射端及接收端；

当所述环形传送带运动时，多个所述挡片随着所述环形传送带运动并穿过所述发射端及所述接收端之间；

所述发射端用于发射光信号；

所述接收端用于在多个所述挡片穿过所述发射端及所述接收端之间时，接收多个所述挡片之间漏出的所述光信号，将所述光信号转化为电信号；

所述控制器用于根据所述电信号，确定所述环形传送带的运动参数。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动检测装置包括多个所述光电开关；设定数量的所述光电开关以预设的第二间隔距离设置于所述环形传送带上；当所述设定数量为m时，m为大于零的整数，所述第一间隔距离为m倍的第二间隔距离。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述挡片的宽度为所述第二间隔距离的一半。

4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述挡片包括多个普通挡片及一个零点挡片；所述普通挡片的宽度为所述第二间隔距离的一半；所述零点挡片的宽度为所述第二间隔距离的四分之一。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述运动参数包括速度及路程；

当所述发射端及所述接收端之间没有所述挡片经过时，所述接收端接收所述光信号，产生电信号；

所述控制器用于通过所述挡片的宽度及所述电信号的持续时间，计算得到当所述挡片通过所述光电开关的时所述环形传送带的速度；

所述控制器还用于通过所述第一间隔距离及所述电信号的数量，计算得到所述环形传送带的位移。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括显示模块；所述显示模块与所述光电开关连接；所述显示模块用于显示所述电信号。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括电源模块；所述电源模块与所述光电开关及所述控制器连接；所述电源模块用于为所述光电开关及所述控制器供电。

8.一种环形传送带的运动检测系统，其特征在于，包括环形传送带、环形轨道及如权利要求1-7任一项所述的运动检测装置。

9.一种环形传送带的运动检测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的运动检测装置；所述方法包括：当所述环形传送带运动时，多个所述挡片随着所述环形传送带运动并通过穿过所述发射端及所述接收端之间；

所述发射端发射光信号；

所述接收端在多个所述挡片穿过所述发射端及所述接收端之间时，接收多个所述挡片之间漏出的所述光信号，将所述光信号转化为电信号；

所述控制器根据所述电信号，确定所述环形传送带的运动参数。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述运动参数包括速度及路程；当所述发射端及所述接收端之间没有所述挡片经过时，所述接收端接收所述光信号，产生电信号；所述根据所述电信号，确定所述环形传送带的运动参数，包括：通过所述挡片的宽度及所述电信号的持续时间，计算得到当所述挡片通过所述光电开关的时所述环形传送带的速度；

通过所述第一间隔距离及所述电信号的数量，计算得到所述环形传送带的位移。

说明书

环形传送带的运动检测装置、系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及运动检测技术领域，尤其是涉及一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法。

背景技术

[0002] 环形传送带在工业生产流水线的自动化发展中有着不可替代的作用；环形传送带的运行参数通常与生产线中各个部分的工作速度是匹配的。现有的环形传送带的运动检测方式可以为在传送带上安装速度传感器，但由于速度传感器的造价较低时，检测精度低，导致对运动参数的检测效率较低。

发明内容

[0003] 有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法，以提高对环形传送带的检测效率，同时降低成本。

[0004] 第一方面，本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测装置，包括多个挡片、光电开关及控制器；环形传送带在预设的环形轨道上运动；多个挡片以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上；光电开关设置于环形轨道的预设位置上；光电开关与控制器连接；光电开关包括发射端及接收端；当环形传送带运动时，多个挡片随着环形传送带运动并穿过发射端及接收端之间；发射端用于发射光信号；接收端用于在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号；控制器用于根据电信号，确定环形传送带的运动参数。

[0005] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述运动检测装置包括多个光电开关；设定数量的光电开关以预设的第二间隔距离设置于环形传送带上；当设定数量为m时，m为大于零的整数，第一间隔距离为m倍的第二间隔距离。

[0006] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述挡片的宽度为第二间隔距离的一半。

[0007] 结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述挡片包括多个普通挡片及一个零点挡片；普通挡片的宽度为第二间隔距离的一半；零点挡片的宽度为第二间隔距离的四分之一。

[0008] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述运动参数包括速度及路程；当发射端及接收端之间没有挡片经过时，接收端接收光信号，产生电信号；控制器用于通过挡片的宽度及电信号的持续时间，计算得到当挡片通过光电开关的时环形传送带的速度；控制器还用于通过第一间隔距离及电信号的数量，计算得到环形传送带的位移。

[0009] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，还包括显示模块；显示模块与光电开关连接；显示模块用于显示电信号。

[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，还包括电源模块；电源模块与光电开关及控制器连接；电源模块用于为光电开关及控制器供电。

[0011] 第二方面，本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测系统，包括环形传送带、环形轨道及上述运动检测装置。

[0012] 第三方面，本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测方法，该方法应用于上述运动检测装置；该方法包括：当环形传送带运动时，多个挡片随着环形传送带运动并穿过发射端及接收端之间；发射端发射光信号；接收端在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号；控制器根据电信号，确定环形传送带的运动参数。

[0013] 结合第三方面，本发明实施例提供了第三方面的第一种可能的实施方式，其中，上述运动参数包括速度及路程；当发射端及接收端之间没有挡片经过时，接收端接收光信号，产生电信号；根据电信号，确定环形传送带的运动参数，包括：通过挡片的宽度及电信号的持续时间，计算得到当挡片通过光电开关的时环形传送带的速度；通过第一间隔距离及电信号的数量，计算得到环形传送带的位移。

[0014] 本发明实施例带来了以下有益效果：

[0015] 本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法；环形传送带在预设的环形轨道上运动；多个挡片以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上；光电开关设置于环形轨道的预设位置上；当环形传送带运动时，多个挡片随着环形传送带运动并穿过发射端及接收端之间；发射端发射光信号；接收端在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号；控制器根据电信号，确定环形传送带的运动参数。该方式提高了对环形传送带的检测效率，同时降低了成本。

[0016] 本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本发明的上述技术即可得知。

[0017] 为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施方式，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

[0018] 为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，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的附图。

[0019] 图1为本发明实施例提供的一种环形传送带的运动检测装置的结构示意图；

[0020] 图2为本发明实施例提供的一种基于多个光电开关的环线运动检测装置的结构示意图；

[0021] 图3为本发明实施例提供的普通档片依次经过6个光电开关的电信号图；

[0022] 图4为本发明实施例提供的零点档片依次经过6个光电开关的电信号图；

[0023] 图5为本发明实施例提供的一种环形传送带的运动检测系统的结构示意图；

[0024] 图6为本发明实施例提供的一种环形传送带的运动检测方法的流程图。

[0025] 图标：301-挡片；302-光电开关；303-控制器；10-环形传送带；20-环形轨道；301a-普通挡片；301b-零点挡片；30-运动检测装置。

具体实施方式

[0026] 下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0027] 目前，现有技术通常以在传送带上安装速度传感器的方式对传送带的运动状态进行检测，但由于速度传感器的造价较低时，检测精度低，对运动参数的检测效率较低。基于此，本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法，可以应用于环形传送带的运动状态检测及其他运动物体的状态检测。

[0028] 为便于对本实施例进行理解，首先对本发明实施例所公开的一种环形传送带的运动检测装置进行详细介绍。

[0029] 参见图1所示的一种环形传送带的运动检测装置的结构示意图；该装置包括挡片301、光电开关302及控制器303；环形传送带10在预设的环形轨道20上运动；挡片301以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上，在图1中仅显示了3个，实际上可以在环形传送带上每隔第一间隔距离设置一个挡片；光电开关302设置于环形轨道20的预设位置上，该预设该位置可以为多个位置，图1中以设置了两个光电开关为例；光电开关302与控制器303连接；
光电开关包括发射端及接收端；当环形传送带10运动时，多个挡片301随着环形传送带10运动并穿过发射端及接收端之间；发射端用于发射光信号；接收端用于在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号；控制器303用于根据电信号，确定环形传送带的运动参数。

[0030] 上述挡片的形状可以为多种，通常为矩形；材质也可以为金属、塑料等，具有遮挡光线的作用；挡片与光电开关的发射端平齐位置的宽度需要预先获得，并输入至控制器中，作为后续运动参数计算的已知参数；挡片的数量与运动参数的计算精度相关，在一定范围内，挡片的数量越多，计算得到的运动参数的精度越高。

[0031] 上述光电开关是光电传感器的一种；光电开关包括发射端和接收端，发射端的光纤发射口与接收端的光敏元件相对设置在环形轨道上，二者连线方向与环形传送带的运动方向垂直；当没有挡片通过发射端和接收端之间时，接收端可以接收到发射端发射的光信号，并把光信号转化为一种电信号；当运动的环形传送带带动挡片通过发射端和接收端之间时，接收端无法接收到发射端发射的光信号，不产生电信号或产生另一种电信号，实际情况由光电开关的特性决定；因此，通过光电开关产生不同的电信号的时间长度，可以得到挡片通过光电开关的时间，还可以统计有几个挡片通过了光电开关。

[0032] 上述控制器可以为单片机或上位机等可以实现计算功能的设备；该运动检测装置检测的运动参数可以包括环形传送带运动的速度和路程；控制器用挡片的宽度除以挡片通过光电开关时电信号的持续时间，可以得到当挡片通过光电开关的时环形传送带的速度；由于两个挡片之间的间隔为第一间隔距离，控制器可以对挡片通过光电开关时产生的电信号的数量乘以第一间隔距离，得到环形传送带的位移。

[0033] 本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测装置；环形传送带在预设的环形轨道上运动；挡片以预设的第一间隔距离设置于环形传送带上；光电开关设置于环形轨道的预设位置上；当环形传送带运动时，挡片通过发射端及接收端之间；发射端发射光信号；接收端接收光信号，并将光信号转化为电信号；控制器接收到电信号后，确定环形传送带的运动参数。该方式提高了对环形传送带的检测效率，同时降低了成本。

[0034] 本发明实施例还提供了一种基于多个光电开关的环线运动检测装置；该装置在图1所述的装置基础上实现；该装置包括多个光电开关；设定数量的光电开关以预设的第二间隔距离设置于环形传送带上；当设定数量为m时，m为大于零的整数，第一间隔距离为m倍的第二间隔距离，挡片的宽度为第二间隔距离的一半。具体地，可以在环形轨道上长度为L的某段内，均布N个光电开关，每两个相邻光电开关的距离为L/N＝M。在可移动的环线上每间隔L长度安装一个宽度为M/2＝D的挡片，其结构示意图如图2所示，该装置以6个光电开关为例；环形传送带(也称作环线)由若干个传送带块组成，6个光电开关302设置在环形轨道上，在该图中以光电开关302下方的直线表示环形轨道的一部分。

[0035] 当环线在环形轨道上移动时，每个挡片依次经过每个光电，挡片遮挡光电时刻和离开光电时刻产生了两个状态变化，利用这一连串的状态变化记录其变化时刻和变化次数，使用时刻和次数可以计算出环线在环形轨道上的移动速度。

[0036] 当环线在环形轨道上移动时，每个挡片依次经过每个光电，挡片遮挡光电时刻和离开光电时刻产生了两个状态变化，每相邻的两个状态变化之间的距离为D，利用D和状态变化计数即可算出当前环线向前移动的位置长度。

[0037] 环形传送带上某个普通档片依次经过6个光电开关检测到电信号如图3所示；1号计数，2号计数，3号计数，4号计数，5号计数及6号计数分别为6个光电开关检测到的电信号；由图3可知，该挡片分别在环形传送带运行0-50mm通过第一个光电开关，100-150mm通过第二个光电开关，200-250mm通过第三个光电开关，300-350mm通过第四个光电开关，400-
450mm通过通过第五个光电开关；500-550mm通过通过第六个光电开关。

[0038] 上述挡片可以包括多个普通挡片301a及一个零点挡片301b，如图2所示；零点挡片经过光电开关的时候，产生与其它挡片不同的状态信号，利用该状态信号标记为环线的零点；通过零点和环线向前移动的位置长度可计算出环线处于环形轨道上的位置。当普通挡片的宽度为第二间隔距离的一半时，零点挡片的宽度可以为第二间隔距离的四分之一，或者包含一个小缺口等。

[0039] 如图4所示，零点挡片可以为包含一个矩形缺口的矩形挡片，宽度为70mm，缺口的宽度为10mm，缺口两端距离挡片边缘分别为10mm及50mm。在图4中可以看出，随着环形传送带的运动，零点挡片在0-70mm通过第一个光电开关；其中，缺口在50-60mm通过第一个光电开关，此时电信号与没有挡片经过光电开关时相同。

[0040] 在实际中，还可以上述装置中加入显示模块；显示模块与光电开关连接；显示模块用于显示电信号；显示模块还与可以与控制器连接，用于显示由控制器发送的运动参数，以便于相关人员实时了解环形传送带的运动状态。

[0041] 上述装置还包括电源模块；电源模块与光电开关及控制器连接；电源模块用于为光电开关及控制器供电；当装置中还包括其他模块时，也可以采用电源模块进行供电。

[0042] 为了方便相关人员进行远程监控，上述装置还可以包括无线模块；无线模块与控制器连接；无线模块用于将运动参数发送至预设的监控终端，也可以将控制器传送的电信号一同发送至监控终端。

[0043] 上述装置在在获得同等长度精度时，光电开关数量的适当增加，可以大量减少挡片的使用数量，即节省了成本，又节省了安装挡片所使用的人力，并且简化结构提高系统的可靠性；运动检测装置中的挡片宽度可以设计成两个光电开关之间距离M的一半D，当挡片经过光电开关时在相同的位移上产生两个状态变化。相较其它只通过检测单状态的方式，在相同光电数量情况下测位精度提高了一倍。

[0044] 上述装置还使用了一个特殊的挡片检测零点，计算位移与判断零点在一套机构上，简单可靠，节省了零点判断装置，节省了安装空间；而且通过各个光电信号的相互判断，可在某个或某2个光电故障时设定该装置任然可靠使用，提高了装置的容错能力和稳定性。

[0045] 对应于上述实施例，本发明实施例还提供了一种环形传送带的运动检测系统，其结构示意图如图5所示，该装置包括环形传送带10、环形轨道20及上述运动检测装置30。

[0046] 此外，为了方便远程监控，上述系统还可以包括监控终端；监控终端与运动检测装置通信连接；此时的运动检测装置可以设置了无线模块，通过该无线模块与监控终端连接。

[0047] 本发明实施例提供的一种环形传送带的运动检测系统，与上述实施例提供的环形传送带的运动检测装置具有相同的技术特征，所以也能解决相同的技术问题，达到相同的技术效果。

[0048] 对应于上述实施例，本发明实施例提供了一种环形传送带的运动检测方法，其流程图如图6所示；该方法应用于上述运动检测装置；该方法包括以下步骤：

[0049] 步骤S100：当环形传送带运动时，多个挡片随着环形传送带运动并穿过发射端及接收端之间。

[0050] 步骤S102：发射端发射光信号；接收端在挡片穿过发射端及接收端之间时，接收多个挡片之间漏出的光信号，将光信号转化为电信号。

[0051] 步骤S104：控制器根据电信号，确定环形传送带的运动参数。

[0052] 在实际应用中，上述运动参数包括速度及路程；当发射端及接收端之间没有挡片经过时，接收端接收光信号，产生电信号；上述步骤S104具体通过以下方式实现：

[0053] (1)通过挡片的宽度及电信号的持续时间，计算得到当挡片通过光电开关的时环形传送带的速度。

[0054] (2)通过第一间隔距离及电信号的数量，计算得到环形传送带的位移。

[0055] 本发明实施例所提供的一种环形传送带的运动检测装置、系统及方法的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

[0056] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和/或装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

[0057] 最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。