專利名稱：一種光電測速與計數(shù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及測速與計數(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光電測速與計數(shù)裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，在生產(chǎn)時為了節(jié)省人力、以及計數(shù)的準(zhǔn)確，常采用電子計數(shù)裝置來實現(xiàn)生產(chǎn)線上產(chǎn)品的計數(shù)。目前，在工廠生產(chǎn)車間的生產(chǎn)線上，對于產(chǎn)品的計數(shù)，通常在處理器上設(shè)置一個時鐘信號，然后處理器根據(jù)系統(tǒng)事先采樣得到的傳送帶上產(chǎn)品通過的速度、以及時鐘信號得到的時間進行計數(shù)。在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題 現(xiàn)有技術(shù)中，傳送帶被認(rèn)為是在理想狀態(tài)下做勻速運動的；一旦傳送帶運行速度發(fā)生波動，就可能會使得計數(shù)結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明實施例提供了一種光電測速與計數(shù)裝置。所述技術(shù)方案如下本發(fā)明實施例提供了一種光電測速與計數(shù)裝置，所述裝置包括轉(zhuǎn)動模塊和光電模塊；所述轉(zhuǎn)動模塊包括用于隨傳送帶的移動而轉(zhuǎn)動的光柵盤以及固定在所述光柵盤中心的轉(zhuǎn)動軸，所述光柵盤上設(shè)有若干光柵孔，且所述若干光柵孔沿所述光柵盤周向均勻分布，所述轉(zhuǎn)動軸與用于傳輸產(chǎn)品的所述傳送帶連接；所述光電模塊包括發(fā)光元件、用于感應(yīng)所述發(fā)光元件發(fā)出的光的接收元件和用于將光信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號并根據(jù)所述脈沖信號進行測速與計數(shù)的處理單元；所述接收元件和所述處理單元電連接；所述發(fā)光元件和所述接收元件分別位于所述光柵盤的兩側(cè)，所述傳送帶與所述發(fā)光元件處于所述光柵盤的同一側(cè)，且所述傳送帶位于所述光柵盤和所述發(fā)光元件之間。其中，所述處理單元包括用于根據(jù)所述接收元件感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖的脈沖產(chǎn)生電路和與所述脈沖產(chǎn)生電路電連接的處理器，所述脈沖產(chǎn)生電路和所述接收元件電連接。進一步地，所述處理單元還包括用于控制驅(qū)動所述傳送帶運動的驅(qū)動裝置的控制子單元，所述控制子單元同時與所述驅(qū)動裝置以及所述處理器連接。其中，所述驅(qū)動裝置為直流電機調(diào)速器電機。其中，所述發(fā)光元件和接收元件采用區(qū)別于可見光波長的特定波長段的發(fā)光元件和接收兀件。本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案帶來的有益效果是通過設(shè)置位于光柵盤兩側(cè)的發(fā)光元件和接收元件，以及設(shè)于光柵盤上的多個光柵孔，使發(fā)光元件發(fā)出的光通過光柵盤上的光柵孔照射在接收元件上；處理單元根據(jù)接收元件感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖信號，并通過將脈沖信號與標(biāo)準(zhǔn)信號進行比較，來測量傳輸帶的速度是否正常；同時，處理單元還可以根據(jù)脈沖信號圖中超長低電平的個數(shù)來對產(chǎn)品進行計數(shù)。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖I是本發(fā)明實施例I中提供的一種光電測速與計數(shù)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實施例I中提供的光柵盤的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實施例I中提供的光電轉(zhuǎn)換原理示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例I中處理器在不同情況下處理得到的脈沖信號示意圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明實施方式作進一步地詳細(xì)描述。實施例I本發(fā)明實施例提供了一種光電測速與計數(shù)裝置，參見圖I-圖2，該裝置包括轉(zhuǎn)動模塊I和光電模塊2。具體地，轉(zhuǎn)動模塊I包括用于隨傳送帶3的移動而轉(zhuǎn)動的光柵盤4以及固定在光柵盤4中心的轉(zhuǎn)動軸5,光柵盤4上設(shè)有若干光柵孔6,且若干光柵孔6沿光柵盤4周向均勻分布，轉(zhuǎn)動軸5與用于傳輸產(chǎn)品的傳送帶3連接。光電模塊2包括發(fā)光兀件7、用于感應(yīng)發(fā)光兀件7發(fā)出的光的接收兀件8和用于光信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號并根據(jù)脈沖信號進行測速與計數(shù)的處理單元9 ;其中，接收元件8和處理單元9電連接；發(fā)光元件7和接收元件8分別位于光柵盤4的兩側(cè)，傳送帶3與發(fā)光元件7處于光柵盤4的同一側(cè)，且傳送帶3位于光柵盤4和發(fā)光元件7之間。其中，處理單元9包括用于根據(jù)接收元件8感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖信號的脈沖產(chǎn)生電路9a和與脈沖產(chǎn)生電路9a電連接的處理器9b，且脈沖產(chǎn)生電路9a和接收元件8電連接。具體地，在本實施例中，參見圖3，該脈沖產(chǎn)生電路9a包括與接收元件8 一端連接的電阻和與接收元件8另一端連接的電源，電阻的另一端接地；該結(jié)構(gòu)僅為舉例，并不作為對本發(fā)明的限制。容易知道，當(dāng)接收元件8接收到光信號時，電路導(dǎo)通，A點處為高電平；當(dāng)接收元件8接收不到光信號時，電路不導(dǎo)通，A點處為低電平。進一步地，處理單元9還包括用于控制驅(qū)動所述傳送帶3運動的驅(qū)動裝置10的控制子單元9c，且控制子單元9c同時與驅(qū)動裝置10以及處理器9b連接。優(yōu)選地，驅(qū)動裝置10采用PWM (Pulse Width Modulator，直流電機調(diào)速器)電機。進一步地，由于整個裝置暴露在空氣中，會受到陽光、燈光等光線的影響，為提高本裝置的檢測精度，可以選擇區(qū)別于可見光波長的特定波長段的發(fā)光元件7與接收元件8，例如采用紅外線或紫外線等波長段的發(fā)光元件和接收元件。其中,光柵孔6按周向均勻分布于光柵盤4上,光柵孔6的作用是使發(fā)光兀件7發(fā)射的光束通過。各個光柵孔6的形狀大小相同，且光柵孔6的大小遠(yuǎn)小于產(chǎn)品的大小，最大不能超過一個產(chǎn)品的大小。下面結(jié)合圖3，描述本發(fā)明實施例提供的光電測速與計數(shù)裝置的工作原理。驅(qū)動裝置10上電后轉(zhuǎn)動，帶動傳送帶3運動，傳送帶3帶動與傳送帶3連接的轉(zhuǎn)動軸5轉(zhuǎn)動；光柵盤4在轉(zhuǎn)動軸5的帶動下旋轉(zhuǎn)。當(dāng)接收元件8從光柵孔6接收到發(fā)光元件7發(fā)射的光時(即發(fā)光元件7發(fā)出的光沒有被產(chǎn)品或光柵盤4阻擋)，脈沖產(chǎn)生電路9a將會產(chǎn)生高電平輸送至處理器％ ;而當(dāng)接收元件8不能感應(yīng)到光照時(即發(fā)光元件7發(fā)出的光被產(chǎn)品或光柵盤4阻擋)，脈沖產(chǎn)生電路9a將會產(chǎn)生低電平輸送至處理器％。也就是說，處理器9b根據(jù)該高低電平變化可以判斷當(dāng)前傳送帶3的傳輸速度是否過快或過慢，并且根據(jù)判斷結(jié)果控制驅(qū)動裝置10的輸出，從而調(diào)整傳送帶3的傳輸速度；同時，處理器9b還可以根據(jù)該高低電平變化對傳送帶3上的產(chǎn)品進行計數(shù)。 具體地，假設(shè)傳送帶3的速度是勻速的，在這種情況下，光柵盤4的角速度也是勻速的，那么發(fā)光元件7發(fā)射的光束透過均勻刻于光柵盤4上的光柵孔6，到達(dá)接收元件8后，經(jīng)脈沖產(chǎn)生電路9a得到穩(wěn)定的脈沖信號傳輸給處理器％，處理器9b將這個脈沖信號作為標(biāo)準(zhǔn)信號存儲下來；一旦傳送帶3速度發(fā)生改變，處理器9b就會檢測到脈沖信號頻率的變化，即高低電平長度會出現(xiàn)變化。處理器9b根據(jù)正常情況的脈沖信號，以及速度變化時的信號進行比較。更具體地，參見圖4，處理器9b可能獲得以下四種脈沖信號，分別對應(yīng)四種不同的狀態(tài)。當(dāng)傳送帶3的速度變慢時，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸5角速度也變慢，導(dǎo)致光柵盤4的角速度變慢，此時發(fā)光元件7持續(xù)發(fā)射的光束通過光柵孔6照射到接收元件8上的頻率將變低，導(dǎo)致脈沖信號頻率變低，即高低電平的長度會變長；同樣的道理，當(dāng)傳送帶3的速度變快時，相應(yīng)的轉(zhuǎn)動軸5角速度也變快，導(dǎo)致光柵盤4的角速度變快，此時發(fā)光元件7持續(xù)發(fā)射的光束通過光柵孔6照射到接收元件8上的頻率將變高，導(dǎo)致脈沖信號頻率變高，即高低電平的長度會變短。所以，當(dāng)傳送帶3的速度發(fā)生變化時，高低電平的長度會同時變長或變短，處理器9b根據(jù)當(dāng)前的脈沖信號和標(biāo)準(zhǔn)信號進行比較并計算，得出當(dāng)前傳送帶3的速度，并可以對驅(qū)動裝置10進行控制改變速度。進一步地，當(dāng)傳送帶3上有產(chǎn)品時，產(chǎn)品通過擋住了光柵孔6，因而產(chǎn)生了低電平，因為產(chǎn)品相對于光柵孔6來說很大，所以產(chǎn)品通過時產(chǎn)生了長度很長的的超長低電平，且這時的高電平的長度未發(fā)生變化(產(chǎn)品通過時，兩側(cè)可能不能完全遮擋住光柵孔，因而超長低電平的兩側(cè)的相鄰的高電平可能會縮短，但這種情況和速度發(fā)生變化時是不同的)，處理器％根據(jù)超長低電平的數(shù)量對產(chǎn)品進行計數(shù)。需要說明的是，上述方案中，產(chǎn)品之間的間隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于光柵孔6之間的間隙。本發(fā)明提供的實施例所帶來的有益效果是通過設(shè)置位于光柵盤4兩側(cè)的發(fā)光元件7和接收兀件8,以及設(shè)于光柵盤4上的多個光柵孔6,使發(fā)光兀件7發(fā)出的光通過光柵盤4上的光柵孔6照射在接收元件8上；處理單元9根據(jù)接收元件8感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖信號，并通過將脈沖信號與標(biāo)準(zhǔn)信號進行比較，來測量傳輸帶3的速度是否正常；同時，處理單元9還可以根據(jù)脈沖信號圖中超長低電平的個數(shù)來對產(chǎn)品進行計數(shù)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實現(xiàn)上述實施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲于一種計算機可讀存儲介質(zhì)中，上述提到的存儲介質(zhì)可以是只讀存儲器，磁盤或光盤等。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種光電測速與計數(shù)裝置，其特征在于，所述裝置包括轉(zhuǎn)動模塊(I)和光電模塊(2)； 所述轉(zhuǎn)動模塊(I)包括用于隨傳送帶(3)的移動而轉(zhuǎn)動的光柵盤(4)以及固定在所述光柵盤(4)中心的轉(zhuǎn)動軸(5)，所述光柵盤(4)上設(shè)有若干光柵孔(6)，且所述若干光柵孔(6)沿所述光柵盤(4)周向均勻分布，所述轉(zhuǎn)動軸(5)與用于傳輸產(chǎn)品的所述傳送帶(3)連接； 所述光電模塊(2 )包括發(fā)光元件(7 )、用于感應(yīng)所述發(fā)光元件(7 )發(fā)出的光的接收元件(8)和用于將光信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號并根據(jù)所述脈沖信號進行測速與計數(shù)的處理單元(9);所述接收元件(8)和所述處理単元(9)電連接；所述發(fā)光元件(7)和所述接收元件(8)分別位于所述光柵盤(4 )的兩側(cè)，所述傳送帶(3 )與所述發(fā)光元件(7 )處于所述光柵盤(4 )的同ー側(cè)，且所述傳送帶(3 )位于所述光柵盤(4 )和所述發(fā)光元件(7 )之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述處理単元(9)包括用于根據(jù)所述接收兀件(8)感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖信號的脈沖產(chǎn)生電路(9a)和與所述脈沖產(chǎn)生電路(9a)電連接的處理器(9b)，所述脈沖產(chǎn)生電路(9a)和所述接收元件(8)電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述處理単元(9)還包括用于控制驅(qū)動所述傳送帶(3 )運動的驅(qū)動裝置(10 )的控制子単元(9c )，所述控制子単元(9c )同時與所述驅(qū)動裝置(10)以及所述處理器(9b)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述驅(qū)動裝置(10)為直流電機調(diào)速器電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述發(fā)光元件(7)和接收元件(8)采用區(qū)別于可見光波長的特定波長段的發(fā)光元件和接收元件。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電測速與計數(shù)裝置，屬于測速與計數(shù)領(lǐng)域。所述裝置包括轉(zhuǎn)動模塊和光電模塊；轉(zhuǎn)動模塊包括用于隨傳送帶的移動而轉(zhuǎn)動的光柵盤以及固定在所述光柵盤中心的轉(zhuǎn)動軸，所述光柵盤上設(shè)有若干光柵孔；光電模塊包括發(fā)光元件、用于感應(yīng)所述發(fā)光元件發(fā)出的光的接收元件和用于將光信號轉(zhuǎn)化為脈沖信號并根據(jù)所述脈沖信號進行測速與計數(shù)的處理單元。本發(fā)明通過發(fā)光元件發(fā)出的光穿過光柵孔照射在接收元件上，處理單元根據(jù)接收元件感應(yīng)的光信號產(chǎn)生脈沖信號，來測量傳輸帶的速度是否正常；同時，處理單元還可以根據(jù)脈沖信號圖中超長低電平的個數(shù)來對產(chǎn)品進行計數(shù)。
文檔編號G01P3/54GK102768289SQ20121022467
公開日2012年11月7日 申請日期2012年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月2日
發(fā)明者牛曉娟 申請人:江漢大學(xué)