申请/专利权人：威海新北洋正棋机器人股份有限公司

申请日：2019-05-14

公开（公告）日：2024-03-29

公开（公告）号：CN110108897B

主分类号：G01P3/68

分类号：G01P3/68;G01P21/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.29#授权;2019.09.03#实质审查的生效;2019.08.09#公开

摘要：本发明提供了一种环线运行状态检测装置、系统及方法；环线在预设的环形轨道上运行；光电传感器设置于环线的预设位置；多个挡光片以预设的间隔距离设置于环形轨道上；光电传感器发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片用于遮挡光电传感器发射的光信号；光电传感器在挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号；数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。本发明在环线的运动过程中对其运动状态进行检测，提高了检测精度并降低了成本。

主权项：1.一种用于物料传送的环线运行状态检测装置，其特征在于，包括多个挡光片、光电传感器及数据处理模块；环线在预设的环形轨道上运行；所述光电传感器设置于所述环线的预设位置；多个所述挡光片以预设的间隔距离设置于所述环形轨道上；所述光电传感器与所述数据处理模块连接；所述光电传感器用于发射光信号，并接收所述光信号，将所述光信号转化为第一电信号；当所述环线在所述环形轨道上运行时，所述光电传感器经过设置在所述环形轨道的挡光片；所述挡光片用于遮挡所述光电传感器发射的光信号；所述光电传感器还用于当所述挡光片遮挡所述光信号时，产生第二电信号；所述数据处理模块用于根据所述第一电信号及所述第二电信号，确定所述环线的运行参数；所述挡光片包括多个标准挡光片及一个零点挡光片；所述零点挡光片的宽度与所述标准挡光片的宽度不同。

全文数据：环线运行状态检测装置、系统及方法技术领域本发明涉及运行检测技术领域，尤其是涉及一种环线运行状态检测装置、系统及方法。背景技术环线设置在环形轨道上，可以在工业流水线生产过程中进行物料传送；在物料传送的过程中，环线的运行速度及运行位置通常与生产线的工作速度相配合。现有的环线运行状态检测方式可以为在环线上安装速度传感器等装置，但由于速度传感器造价与检测精度成正相关，当造价较低时，检测结果不够精确，导致运行参数的检测效率较低。发明内容有鉴于此，本发明的目的在于提供一种环线运行状态检测装置、系统及方法，以在环线运动过程中对其运动状态进行检测，提高检测精度并降低成本。第一方面，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测装置，包括多个挡光片、光电传感器及数据处理模块；环线在预设的环形轨道上运行；光电传感器设置于环线的预设位置；多个挡光片以预设的间隔距离设置于环形轨道上；光电传感器与数据处理模块连接；光电传感器用于发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片用于遮挡光电传感器发射的光信号；光电传感器还用于当挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号；数据处理模块用于根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。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，上述光电传感器包括光电发射端及光电接收端；光电发射端用于发射光信号；光电接收端用于接收光信号，将光信号转化为第一电信号；光电接收端还用于当挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号。结合第一方面，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，还包括支架；光电传感器通过支架设置在环线上。结合第一方面，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，上述挡光片包括多个标准挡光片及一个零点挡光片；零点挡光片的宽度与标准挡光片的宽度不同。结合第一方面的第三种可能的实施方式，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，上述运行参数包括运行速度及运行位置；数据处理模块用于通过挡光片的宽度及第二电信号的持续时间，计算得到当光电传感器经过挡光片的时环线的运行速度；数据处理模块还用于通过当前的第二电信号及光电传感器经过零点挡光片时产生的第二电信号，计算得到环线的运行位置。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，包括两个光电传感器；数据处理模块还用于根据第一电信号及第二电信号，确定两个光电传感器的工作状态是否正常。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，上述装置还包括液晶屏；液晶屏与数据处理模块连接；液晶屏用于显示第一电信号、第二电信号及运行参数。第二方面，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测系统，包括环线、环形轨道及上述的环线运行状态检测装置。第三方面，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测方法，该方法应用于上述运行检测装置；该方法包括：光电传感器发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片遮挡光电传感器发射的光信号；当挡光片遮挡光信号时，光电传感器产生第二电信号；数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。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，当环线运行状态检测装置包括两个光电传感器时，方法还包括：数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定两个光电传感器的工作状态是否正常。本发明实施例带来了以下有益效果：本发明实施例提供了一种环线运行状态检测装置、系统及方法；环线在预设的环形轨道上运行；光电传感器设置于环线的预设位置；多个挡光片以预设的间隔距离设置于环形轨道上；光电传感器发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片用于遮挡光电传感器发射的光信号；光电传感器在挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号；数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。该方式在环线的运动过程中对其运动状态进行检测，提高了检测精度并降低了成本。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。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。图1为本发明实施例提供的一种环线运行状态检测装置的结构示意图；图2为本发明实施例提供的一种基于双光电开关的环线运行检测装置的结构示意图；图3为本发明实施例提供的两个光电开关经过标准挡光片时的光电信号位序图；图4为本发明实施例提供的两个光电开关经过零点挡光片的光电信号位序图；图5为本发明实施例提供的一种环线运行状态检测系统的结构示意图；图6为本发明实施例提供的一种环线运行状态检测方法的流程图。图标：100-挡光片；101-光电传感器；102-数据处理模块；20-环线；30-环形轨道；100a-标准挡光片；100b-零点挡光片；10-环线运行状态检测装置。具体实施方式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。目前，现有技术通常在环线上安装速度传感器检测传送带的运行状态，但由于速度传感器的造价较低时，检测精度低，导致对运行参数的检测效率较低。基于此，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测装置、系统及方法，可以应用于环线的运行状态检测及其他运行物体的状态检测。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线运行状态检测装置进行详细介绍。参见图1所示的一种环线运行状态检测装置的结构示意图；该装置包括包括多个挡光片100、光电传感器101及数据处理模块102；环线20在预设的环形轨道30上运行；光电传感器101设置于环线20的预设位置；多个挡光片100以预设的间隔距离设置于环形轨道30上；光电传感器101与数据处理模块102连接；光电传感器101用于发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线20在环形轨道30上运行时，光电传感器101经过设置在环形轨道30的挡光片100；挡光片100用于遮挡光电传感器101发射的光信号；光电传感器101还用于当挡光片100遮挡光信号时，产生第二电信号；数据处理模块102用于根据第一电信号及第二电信号，确定环线20的运行参数。上述光电传感器可以为光电开关，是采用光电元件作为检测元件的传感器；光电传感器包括光电发射端及光电接收端；光电发射端用于发射光信号；光电接收端用于接收光信号，将光信号转化为第一电信号；光电接收端还用于当挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号；具体地，当光电接收端接收到的光强不同时，产生的电信号的大小不同；当挡光片遮挡发射端时，光电接收端接收到的光强产生了变化，因此，生成了与第一电信号大小不同的第二电信号，实际情况由光电传感器本身的特性决定。光电发射端的发射端口与光电接收端的光敏元件面对面地设置在环线上，二者连线方向与环线的运行方向垂直。因此，通过光电传感器产生不同的电信号的时间长度，可以得到挡光片通过光电传感器的时间，还可以统计有几个挡光片通过了光电传感器。上述挡光片主要用于遮挡光电传感器发射的光信号；挡光片的宽度与光电传感器的发射端平齐位置的宽度为参数测量的重要参数；其数量可以基于测量精度的需求确定；理论上，当挡光片的数量越多，测量精度越高。上述数据处理模块可以为计算机或单片机等；该装置检测的运行参数可以包括运行速度及运行位置；数据处理模块用挡光片的宽度除以第二电信号的持续时间，可以得到当光电传感器经过挡光片的时环线的运行速度；数据处理模块还可以统计当前的第二电信号与光电传感器经过零点挡光片时产生的第二电信号之间相差的第二电信号的个数，从而得到环线的运行位置。本发明实施例提供了一种环线运行状态检测装置；环线在预设的环形轨道上运行；光电传感器设置于环线的预设位置；多个挡光片以预设的间隔距离设置于环形轨道上；光电传感器发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号；当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片用于遮挡光电传感器发射的光信号；光电传感器在挡光片遮挡光信号时，产生第二电信号；数据处理模块用于根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。该方式在环线的运动过程中对其运动状态进行检测，提高了检测精度并降低了成本。本发明实施例还提供了一种基于双光电开关相当于上述光电传感器的环线运行检测装置；该装置在图1所述的装置基础上实现；该装置在环形轨道上每间隔L距离安装一个挡片相当于上述挡光片，在环线上安装2个光电开关，其结构示意图如图2所示。环线携带2个光电开关经过挡片时，产生一个脉冲信号，记录每两个脉冲信号的时间，利用该时间和L即可以计算环线运行速度。环线携带2个光电开关经过挡片时，产生一个脉冲信号，对脉冲信号进行计数，利用计数和L既可以计算环线运行的距离。上述挡光片包括多个标准挡光片100a及一个零点挡光片100b；零点挡光片的宽度与标准挡光片的宽度不同。光电开关经过该零点挡片时产生的脉冲信号不同，使用此不同的脉冲信号确定环线的零点。通过零点和环线运行的距离即可计算出环线所处于环形轨道上位置。在实际测量中，如图3所示为两个光电开关光电开关1及光电开关2经过标准挡光片时，得到的光电信号位序图；两个光电开关的距离为40mm，标准挡光片的宽度为25mm；位序图中光电1为光电开关1检测到的电信号，光电2为光电开关2检测到的电信号。如图3中所示，光电开关1在1-25mm经过了标准挡光片，光电开关2在40-65mm经过了标准挡光片；二者相隔40mm，与两个光电开关之间的距离相符；光电开关1在500-525mm再次经过了该标准挡光片，则可以得到环线的长度为500mm。如图4所示为两个光电开关光电开关1及光电开关2经过零点挡光片时，得到的光电信号位序图；零点挡光片的宽度为60mm，光电开关1与光电开关2之间的距离为40mm；由于零点挡光片的宽度大于两个光电开关之间的距离，则光电开关1和光电开关2在一段距离内都能检测到第二电信号；光电开关1在0-60mm经过了零点挡光片；光电开关2在40-100mm经过了零点挡光片；在40-60mm中，光电开关1和光电开关2的光均被零点挡光片遮挡，与预期相符。由于上述装置包括两个光电传感器；数据处理模块还用于根据第一电信号及第二电信号，确定两个光电传感器的工作状态是否正常；两个光电开关产生的电信号可以互为判断另一个光电是否正常的标准，在光电故障时可以及时判断，及时处理，防止发生损失。上述装置还可以包括支架；光电传感器通过支架设置在环线上；具体地，将两个光电安装在一个较小的支架上，占用空间小，装配适应性强。为了方便相关工作人员对环线的运行状态有更为直观的了解，上述装置还可以包括液晶屏；该液晶屏与数据处理模块连接；液晶屏用于显示第一电信号、第二电信号及运行参数。上述装置还可以加入电源模块；电源模块与光电开关、数据处理模块连接，可以为其供电。上述装置还可以加入无线通讯模块；该无线通讯模块可以与移动终端连接，方便相关工作人员对环线的运动状态进行远程监控，一旦发现异常及时进行处理。上述检测装置通过一个简单的特殊挡片作为零点检测，无需再单独设置零点检测装置，结构简单，性能可靠；该装置中的光电开关随环线一起移动，移动的环线从该装置获取速度和位置信息精度高、可靠性高。可规避通过无线通信从环形轨道上获取速度和位置信息实时性不强、已丢失的问题。对应于上述实施例，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测系统，其结构示意图如图5所示；该系统包括包括环线20、环形轨道30及上述的环线运行状态检测装置10。本发明实施例提供的一种环线运行状态检测系统，与上述实施例提供的环线运行状态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。对应于上述实施例，本发明实施例提供了一种环线运行状态检测方法，其流程图如图6所示；该方法应用于上述运行检测装置；该方法包括以下步骤：步骤S400：光电传感器发射光信号，并接收光信号，将光信号转化为第一电信号。步骤S402：当环线在环形轨道上运行时，光电传感器经过设置在环形轨道的挡光片；挡光片遮挡光电传感器发射的光信号；当挡光片遮挡光信号时，光电传感器产生第二电信号。步骤S404：数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定环线的运行参数。当环线运行状态检测装置包括两个光电传感器时，该方法还包括：数据处理模块根据第一电信号及第二电信号，确定两个光电传感器的工作状态是否正常。具体地，可以将两个光电传感器接收到的电信号进行对比，由于两个光电传感器的放置位置不同，但参数相同，通过对两个光电传感器接收到的电信号进行速度计算，如果在一定误差范围内，则可以判断光电传感器的工作状态正常；当两个光电传感器的位置较近时，可以将通过两个光电传感器得到的电信号图进行对比，如果进行一定移动后，另两个电信号图可以重合，也可以判断光电传感器的工作状态为正常。本发明实施例所提供的一种环线运行状态检测装置、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。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。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。

权利要求：1.一种环线运行状态检测装置，其特征在于，包括多个挡光片、光电传感器及数据处理模块；环线在预设的环形轨道上运行；所述光电传感器设置于所述环线的预设位置；多个所述挡光片以预设的间隔距离设置于所述环形轨道上；所述光电传感器与所述数据处理模块连接；所述光电传感器用于发射光信号，并接收所述光信号，将所述光信号转化为第一电信号；当所述环线在所述环形轨道上运行时，所述光电传感器经过设置在所述环形轨道的挡光片；所述挡光片用于遮挡所述光电传感器发射的光信号；所述光电传感器还用于当所述挡光片遮挡所述光信号时，产生第二电信号；所述数据处理模块用于根据所述第一电信号及所述第二电信号，确定所述环线的运行参数。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电传感器包括光电发射端及光电接收端；所述光电发射端用于发射光信号；所述光电接收端用于接收所述光信号，将所述光信号转化为第一电信号；所述光电接收端还用于当所述挡光片遮挡所述光信号时，产生第二电信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括支架；所述光电传感器通过所述支架设置在所述环线上。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述挡光片包括多个标准挡光片及一个零点挡光片；所述零点挡光片的宽度与所述标准挡光片的宽度不同。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述运行参数包括运行速度及运行位置；所述数据处理模块用于通过所述挡光片的宽度及所述第二电信号的持续时间，计算得到当所述光电传感器经过所述挡光片的时所述环线的运行速度；所述数据处理模块还用于通过当前的第二电信号及所述光电传感器经过所述零点挡光片时产生的第二电信号，计算得到所述环线的运行位置。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光电传感器的数量为两个；所述数据处理模块还用于根据第一电信号及所述第二电信号，确定两个所述光电传感器的工作状态是否正常。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括液晶屏；所述液晶屏与所述数据处理模块连接；所述液晶屏用于显示所述第一电信号、所述第二电信号及所述运行参数。8.一种环线运行状态检测系统，其特征在于，包括环线、环形轨道及如权利要求1-7任一项所述的环线运行状态检测装置。9.一种环线运行状态检测方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1所述的环线运行状态检测装置；所述方法包括：所述光电传感器发射光信号，并接收所述光信号，将所述光信号转化为第一电信号；当所述环线在所述环形轨道上运行时，所述光电传感器经过设置在所述环形轨道的挡光片；所述挡光片遮挡所述光电传感器发射的光信号；当所述挡光片遮挡所述光信号时，所述光电传感器产生第二电信号；所述数据处理模块根据所述第一电信号及所述第二电信号，确定所述环线的运行参数。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，当所述环线运行状态检测装置包括两个光电传感器时，所述方法还包括：所述数据处理模块根据第一电信号及所述第二电信号，确定两个所述光电传感器的工作状态是否正常。

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