CN106250977B - 一种皮带传输机的计数检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种皮带传输机的计数检测方法，在皮带传输机的传输皮带两侧的上边框上间隔设置两对对射型光电开关，每对光电开关处于对射位置，光电开关与计数控制单元连接，两对光电开关同时对通过检测区域的传输物体进行检测，根据两个检测位置点之间的距离及传输物体通过相应检测点的时间测出传输带的平均传输速度，根据传输物体在各检测点的运行时间计算出传输物体的实际检测长度M_测，根据η=M_测/M_基准，得到传输物体的数量，并进行累加计数。本发明的优点是能够有效地测量出传输物体的平均传输速度，提高了检测连袋数的精度，实现精确计数。

Description

一种皮带传输机的计数检测方法

技术领域

本发明涉及移动式皮带传输机、装车机等传输袋装物体的计数领域，特别涉及一种皮带传输机的计数检测方法。

背景技术

皮带传输机是现代生产作业中所使用的重要传输设备，特别在粮食、水泥、化肥、盐业、饲料、糖业、化工、建材等以袋包装为特征的行业中，是其生产与流通中必不可少的设备，而计数检测方法对保障皮带传输机传输袋装物体时计数的准确性、工作效率的提高及满足用户的多样性需求等方面显得尤为重要。使用皮带传输机进行传输作业中，如果传输的是固定形状物体、或者是在室内按规范的作业流程来传输袋装类物体等非固定形状物体，计数检测方法较为简单，并且非常可靠，然而，在没有采取按规范作业流程进行的非固定形状物品的传输作业中，对计数检测方法的要求则较高。通常袋装物体的传输作业基本都是在敞开或半敞开的环境中进行的，因此，计数过程中来自工作环境方面的干扰因素也较多，例如：飞虫、飘物等；另外，袋绳、包装袋的飞边、传输皮带磨损而产生的毛边等，也是影响计数准确性的重要干扰因素，上述这些干扰因素的存在，不但对计数检测方法提出了更高的要求。

目前，对于皮带传输机上的袋装物体的计数，普遍是采用一对对射光电开关进行检测，检测方法主要有两种。

第一种检测方法，是以物体通过一对对射光电开关过程中，光电开关发生电平跳变为基准进行确认和计数。以对射型NPN常闭光电开关进行检测来说明：当传输物体通过时，以光电开关被传输物体遮挡而产生的由原来的高电平跳变到低电平的瞬间开始确认，并以物体离开时，光电开关由低电平跳变到高电平的瞬间来完成确认和进行累加计数。这种检测方法对于固定形状物体，特别是其在工作环境中无飞虫、飘物等干扰因素的标准化作业中，非常可靠，然而，对于非固定形状的袋状类传输物体，由于存在所述的诸多干扰因素，特别是在出现连袋的情况下而无法进行识别，致使检测的误差率较高，会降低计数的可靠性，因此，在目前皮带传输机的计数作业中很少被采用。

第二种检测方法，是根据传输物体通过一对对射光电开关的时间长度来进行确认和计数。这种检测方法的基本原理是：以物体通过一对光电开关时，光电开关由高电平跳变到低电平开始至其由低电平跳变到高电平瞬间的两次电平跳变的时间间隔，作为测得的物体通过光电开关的时间长度，根据在计数控制单元中预先设定的传输物体的基准时间长度（此处所说的基准时间长度是指，根据测试取得单个物体通过光电开关的平均时间长度，以此作为比较和确定被检测物体数量的基准参数）的比值，来进行确认和计数。与第一种检测方法相比，这种计数检测方法的准确率有了很大的提升，提高到95%以上，是目前袋装物体计数所广泛采用的检测方法，特别是在水泥、粮食、化肥、盐业、糖业、化工等的生产和流通领域应用较为普遍。尽管与第一种检测方法相比该检测方法有很大的进步，但其存在的缺陷也是不容忽视的，首先，作为基础参数的基准时间长度，是在轻载状态下测算取得的，由于传输机在加载运行时，其运行速度是非匀速的，它随着传输带上物体载重的不同以及传输带上载重分布均匀性的不同而产生变化，并且，随着使用时间的增多以及传输设备的产品质量等诸多因素影响，造成传输部件的老化与磨损，从而影响到传输机传输速度的变化，进而影响到计数的准确性；其次，由于不同规格及种类的袋装物体被有效检测到的长度各不相同，这就要求对不同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，这就增加了该种检测方法实际应用的局限性；再次，由于不同传输机的传输速度不尽相同，因此，对于每台传输机都要单独进行基准时间长度参数的测算，增加了成本。袋装物体在传输带上的摆放情况，也会影响其在连袋情况下能够被有效识别出连袋数量的准确性。由于上述因素的存在，尽管在测算的基准时间长度参数和对物体连袋数量的确认过程中加入了一些数据补偿法，但仍不能有效识别出连袋的数量，影响了计数的准确性。

当前传输袋装物体计数的检测方法还未完全解决计数准确性的问题，因此，除了在粮食、水泥、化肥、盐业、饲料、糖业、化工、建材等生产和出库中普遍应用计数器外，在这些行业中最为活跃的流通领域基本采用人工计数。这正是本申请需要着重改善的地方。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是要提供一种计数准确性高的皮带传输机的计数检测方法。

为了解决以上的技术问题，本发明提供了一种皮带传输机的计数检测方法，在皮带传输机的传输皮带两侧的上边框上间隔设置两对对射型光电开关，每对光电开关处于对射位置，光电开关与计数控制单元连接，两对光电开关同时对通过检测区域的传输物体进行检测，根据两个检测位置点之间的距离及传输物体通过相应检测点的时间测出传输带的平均传输速度，根据传输物体在各检测点的运行时间计算出传输物体的实际检测长度M_测，根据η=M_测/M_基准，得到传输物体的数量，并进行累加计数。

所述两对对射型光电开关之间的距离L≤检测区域内最小规格传输物体的长度×（1-γ），γ为补偿系数，其取值范围为0.15-0.3。

所述传输物体的数量η＝M_测/M_基准，其中M_基准为计数控制单元中设定的传输物体的基准长度，M_测为传输物体的实际检测长度值；η为整数，其取整规则如下：

1）当η的小数部分≥0.43，η的整数部分加1，舍去小数部分；

2）当η的小数部分＜0.43，η的整数部分不变，舍去小数部分。

所述M_测＝L +（L / t₀）* t¹ ₀，其中：

t₀为传输物体从第一对光电开关到第二对光电开关的传输时间；

t¹ ₀为传输物体通过时，在第一对光电开关产生第二次电平跳变前，传输物体通过第二对光电开关的传输时间；

t¹ ₀ 及 t₀由计数控制单元根据光电开关电平跳变的时间检测得到。

所述M_基准为每个计数作业中所测得的前五个单件物体的检测长度的平均值作为基准长度，设定在计数控制单元中。

本发明在每个计数作业中，根据测得传输带从第一个检测点到第二个检测点时间数值，将检测到的光电开关由高电平向低电平跳变后维持低电平的时间段，设置为相应的干扰时间长度加以忽略，来排除干扰因素的影响。

发明的优越功效在于：

1）能够有效地测量出传输物体的平均传输速度，提高了检测连袋数的精度，实现精确计数；

2）设置相应的干扰时间长度加以忽略来排除干扰因素的影响，及单个传输物体的基准长度M_基准参数，确保了计数的精确性，并使得计数操作简化，便于推广应用；

3）提高计数的准确性，有效节约了人力成本和管理成本；

4）采用两对对射型光电开关对传输物体通过两个检测点的运行状况进行检测，以此计算出的传输皮带平均速度更加精确，确保了传输物体的实际检测长度M_测更加精确，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为本发明的结构示意图；

图2为本发明检测方法的原理示意图；

图中标号说明

1—皮带传输机；

101-机架上边框； 102-传输皮带；

2-光电开关的安装支架； 3-传输物体；

4A、4B—对射型光电开关。

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1和图2所示，在皮带传输机1机架两侧的上边框101上，选择适当的检测位置点A，并以此为基准点沿着传输带传输方向距A点距离为L处确定检测位置点B。分别在检测点A、B处，将光电传感器的安装支架2固定在两侧机架上边框101的适合位置上，将对射型光电开关4A、4B分别固定在相应的安装支架上，微调对射型光电开关4A、4B的位置，使得每个测量点上的两个光电开关处于对射位置。

皮带传输机1通过计数控制单元对所传输物体进行检测而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的运算和处理来实现计数工作。进行计数作业时，启动传输机的计数控制单元使皮带传输机1运转，将传输物体3放到传输皮带102上，传输物体3跟随着传输皮带102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4A、4B，计数控制单元根据传输物体通过对射型光电开关4A、4B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。传输物体开始通过检测点A时，光电开关4A由高电平跳变为低电平，开始一个新的计数运行过程，当传输物体离开检测点A时，光电开关4A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。

为了精确计数，设定单件检测物体的基准长度M_基准及可忽略的干扰项时间长度；另外，设定的约束性作业要求是：在传输作业时，往传输带上放置传输物体时必须使得所放置的第一传输物与第二个之间保持一定的距离，即与其后面的物体不相互连接。

所述干扰项时间长度的设定：在每一个单独的计数作业中，当完成第一个单件传输物体的计数时，计数控制单元测得传输带从第一个检测点到第二个检测点的时间数值，按照计数控制单元内部自动设置好的12% t₀关系，其中t₀ 为每个计数作业中该规格类型的第一件传输物体通过光电开关时测得的t₀值，计算出一个时间段数值，作为基本参数设置在计数控制单元中，以此作为检测到的干扰时间长度。

设定两对光电开关4A、4B之间的距离L≤检测区域内最小规格传输物体的长度×（1-γ），γ为影响袋装物体长度测量因素的补偿系数，其取值范围为0.15-0.3。

所述M_基准为每个计数作业中所测得的前五个单件物体的检测长度的平均值作为基准长度，设定在计数控制单元中。

所述传输物体基准长度M_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，所检测到的各规格类型的第一个传输物体是单件。根据第一件传输物体通过对射型光电开关4A、4B时其电位变化情况，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M_测= L1 +（L1 / t₀）* t¹ ₀计算出该物体的检测长度M_测，作为确定下一个检测的传输物体数量的基准长度M_基准。从检测到第一件传输物体之后，计数控制单元自动计算出当前已检测的所有单件物体的平均检测长度作为基准长度M_基准，来确定下一个传输物体的数量。如，计数控制单元检测到第三件传输物体之后，计数控制单元自动计算出当前已检测的两件单件物体的平均检测长度作为基准长度M_基准，来确定第三个传输物体的数量。如，计数控制单元检测到第四件传输物体之后，计数控制单元自动计算出当前已检测的第三件单件物体的长度与前两件物体的平均检测长度再平均，作为基准长度M_基准，来确定第四个传输物体的数量。以此类推，直至计算出前五个单件物体的平均检测长度，作为基准长度M_基准自动设置到计数控制单元中作为之后确定检测传输物体数量的基础参数。控制单元在自动检测设定M_基准过程中，由于存在连袋，使得最后一次检测时得到的累计数量超过5个时，则按该累计数量来计算单件检测物体平均长度作为基准长度M_基准。

M_测＝L +（L / t₀）* t¹ ₀，其中：

t₀为传输物体从检测点A到检测点B的传输时间；

t¹ ₀为传输物体通过时，光电开关4A产生第二次电平跳变前，传输物体通过光电开关4B的传输时间；

t¹ ₀ 及 t₀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η＝M_测/M_基准，其中M_基准为计数控制单元中设定的传输物体的基准长度，M_测为传输物体的实际检测长度值；η为整数，其取整规则如下：

1）当η的小数部分≥0.43，η的整数部分加1，舍去小数部分；

2）当η的小数部分＜0.43，η的整数部分不变，舍去小数部分。

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。

Claims (4)

1.一种皮带传输机的计数检测方法，其特征在于：在皮带传输机的传输皮带两侧的上边框上间隔设置两对对射型光电开关，每对光电开关处于对射位置，光电开关与计数控制单元连接，两对光电开关同时对通过检测区域的传输物体进行检测，根据两个检测位置点之间的距离及传输物体通过相应检测点的时间测出传输带的平均传输速度，根据传输物体在各检测点的运行时间计算出传输物体的实际检测长度M_测，以上传输物体为多个单件物体，根据η=M_测/M_基准，得到单件物体的数量η，其中：所述M_测＝L +（L / t₀）* t¹ ₀，其中：

t₀为每个计数作业中的单件物体从第一对光电开关到第二对光电开关的传输时间；

t¹ ₀为单件物体通过时，在第一对光电开关产生第二次电平跳变前，单件物体通过第二对光电开关的传输时间；

t¹ ₀ 及t₀由计数控制单元根据光电开关电平跳变的时间检测得到；

M_基准为每个计数作业中所测得的前五个单件物体的检测长度的平均值作为基准长度，设定在计数控制单元中；

L为两对对射型光电开关之间的距离。

2.根据权利要求1所述的皮带传输机的计数检测方法，其特征在于：所述两对对射型光电开关之间的距离L≤检测区域内最小规格传输物体的长度×（1-γ），γ为补偿系数，其取值范围为0.15-0.3。

3.根据权利要求1所述的皮带传输机的计数检测方法，其特征在于：所述传输物体的数量η＝M_测/M_基准，η为整数，其取整规则如下：

1）当η的小数部分≥0.43，η的整数部分加1，舍去小数部分；

2）当η的小数部分＜0.43，η的整数部分不变，舍去小数部分。

4.根据权利要求1所述的皮带传输机的计数检测方法，其特征在于：在计数控制单元中，设置相应的干扰时间长度加以忽略，以排除干扰因素项对传输物体的检测和识别的影响。