本實(shí)用新型涉及一種色標(biāo)傳感器。

背景技術(shù)：

色標(biāo)傳感器又叫光電檢測(cè)傳感器(俗稱光電頭、光電眼)，采用光發(fā)射接收原理，發(fā)出調(diào)制光，接收被測(cè)物體的反射光，并根據(jù)接收光信號(hào)的強(qiáng)弱來區(qū)分不同的顏色，或判別物體的存在與否。它是通過與非色標(biāo)區(qū)相比較來實(shí)現(xiàn)色標(biāo)檢測(cè)，而不是直接測(cè)量顏色。在軟包裝機(jī)械、印刷機(jī)械、食品機(jī)械、紡織及造紙機(jī)械等的自控系統(tǒng)中，色標(biāo)傳感器與其他電路或裝置配套使用，對(duì)印刷在某種顏色背景上的色標(biāo)，或其他可作為標(biāo)記的圖案色塊、線條物體的有無進(jìn)行檢測(cè)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定位、定長(zhǎng)、辨色、糾偏、對(duì)版、計(jì)數(shù)等功能。

目前，用于顏色識(shí)別的傳感器有兩種基本類型(都屬于光電式的)：其一是色標(biāo)傳感器，它使用一個(gè)白熾燈光源或單色LED光源；其二是RGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器，它檢測(cè)目標(biāo)物體對(duì)三基色的反射比率；從而鑒別物體顏色。

現(xiàn)在市場(chǎng)上的色標(biāo)傳感器廠家繁多，國(guó)內(nèi)、國(guó)外有很多品牌，經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際使用，發(fā)現(xiàn)偶爾出現(xiàn)誤差，綜其原因有四個(gè)，第一：是干擾問題，一個(gè)較小的空間使用幾十只色標(biāo)傳感器后，色標(biāo)傳感器之間互相干擾，或者色標(biāo)傳感器與控制器距離比較遠(yuǎn)時(shí)，周邊電磁場(chǎng)對(duì)色標(biāo)傳感器輸出信號(hào)的干擾；第二：是被檢測(cè)物體色標(biāo)點(diǎn)的背景顏色不是固定的，現(xiàn)場(chǎng)檢查發(fā)現(xiàn)，有些被檢物體的背景顏色檢查值波動(dòng)將近一倍，即使采用性能高的RGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器，也不能穩(wěn)定的檢測(cè)色標(biāo)值，RGB(紅綠藍(lán))色標(biāo)傳感器理論是可以區(qū)分物體的顏色，并記憶色標(biāo)和背景的顏色，其實(shí)色標(biāo)傳感器是把檢測(cè)到的色標(biāo)顏色和背景顏色光反饋信號(hào)，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)值，根據(jù)數(shù)值的變換，來區(qū)分是色標(biāo)或者是背景，正常時(shí)色標(biāo)顏色光的反饋值比較低，背景顏色光的反饋值比較高，但是經(jīng)過我多年實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，有很多背景光的反饋值也很低，如果使用市場(chǎng)上的智能型色標(biāo)傳感器，手工降低設(shè)定色標(biāo)輸出信號(hào)閾值來判斷是否是色標(biāo)，有個(gè)別撕開的剪切口也誤判斷為色標(biāo)；有的智能色標(biāo)傳感器雖然有設(shè)定延時(shí)的功能，來減少色標(biāo)誤判斷輸出的方法，有些背景顏色光反饋值變化比較大，電源電壓波動(dòng)值較大時(shí)，致使電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，實(shí)際檢測(cè)中也有誤判斷的時(shí)候；

第三：備檢物體包裝袋上便于撕開的切口誤判斷為色標(biāo)點(diǎn)；

第四：檢查距離的調(diào)整，現(xiàn)在市場(chǎng)上很多色標(biāo)傳感器器的檢測(cè)距離是10mm±3,檢測(cè)距離是傳感器鏡頭平面與被檢測(cè)物體之間的距離。被檢測(cè)物體的最佳位置是傳感器鏡頭距離色標(biāo)點(diǎn)10mm，此時(shí)照射在物體上的光斑最小，輪廓最清楚，檢測(cè)精度最高。這要求現(xiàn)場(chǎng)安裝色標(biāo)傳感器必須控制好檢測(cè)距離，如果一個(gè)小空間安裝很多色標(biāo)傳感器時(shí)，調(diào)整檢測(cè)距離就是個(gè)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型是為了解決現(xiàn)有色標(biāo)傳感器易出現(xiàn)色標(biāo)點(diǎn)識(shí)別不準(zhǔn)確的問題，提出了一種機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器。

本實(shí)用新型所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器，該傳感器包括電路安裝板1、殼體2、光電傳感器接收端3、一號(hào)密封鏡片4鏡頭5、光電傳感器發(fā)射端6、二號(hào)密封鏡片7滾輪8、數(shù)碼管顯示屏9、單片機(jī)10、顏色傳感器11和按鍵12；

電路安裝板1用于安裝數(shù)碼管顯示屏9、單片機(jī)10和顏色傳感器11；電路安裝板1安裝在殼體2內(nèi)，殼體2上開有數(shù)碼管觀察窗；按鍵12嵌固在殼體2上；

殼體2底面的左側(cè)開有U型槽，所述U型槽用于安裝滾輪8，滾輪8兩側(cè)分別設(shè)有光電傳感器接收端3和光電傳感器發(fā)射端6，所述滾輪8上設(shè)有柵格，光電傳感器接收端3和光電傳感器發(fā)射端6安裝在U型槽兩個(gè)側(cè)壁上，且相對(duì)設(shè)置；

殼體2底面的右側(cè)開有通孔，所述通孔用于安裝鏡頭5，鏡頭5設(shè)置在所需采集的色標(biāo)的正上方；顏色傳感器11經(jīng)鏡頭5采集色標(biāo)信號(hào)；

光電傳感器發(fā)射端6的信號(hào)發(fā)射控制信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的滾輪采集控制信號(hào)輸出端，單片機(jī)10的滾輪采集信號(hào)輸入端連接光電傳感器接收端3的信號(hào)輸出端；

按鍵12用于控制單片機(jī)的電源開關(guān)，數(shù)碼管顯示屏9的信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的顯示信號(hào)輸出端。

進(jìn)一步地：滾輪的底端與鏡頭5的下表面豎直方向的距離為10cm；

進(jìn)一步地：顏色傳感器11安裝在電路安裝板1的底端，所述電路安裝板1與豎直方向成10度夾角；

進(jìn)一步地；殼體2上設(shè)有外接端口，所述外接端口的信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的色標(biāo)信號(hào)輸出端。

本實(shí)用新型主要增加了帶有柵格的機(jī)械滾輪來檢測(cè)色標(biāo)間的距離，滾輪的底邊與色標(biāo)傳感器外殼的距離為10mm，這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是大大減少了安裝的難度，同時(shí)，減少了安裝時(shí)間，避免了安裝時(shí)要用卡尺調(diào)整鏡頭距離備檢物體的高度。

不同的產(chǎn)品，色標(biāo)之間的滾輪距離是固定的，那么滾輪輸出的脈沖值也是固定的，無論電源電壓怎么波動(dòng)，都不會(huì)影響滾輪脈沖的輸出數(shù)值，我們可以設(shè)定光電傳感器的接收端的接收值的大小，當(dāng)達(dá)到這個(gè)設(shè)定值后，顏色傳感器(RGB)檢測(cè)到信號(hào)才判斷是否是要檢測(cè)的色標(biāo)，完全克服了現(xiàn)有色標(biāo)傳感器存在的誤判斷的問題，這樣就大大增加了抗干擾性能，提高了色標(biāo)檢測(cè)輸出的精度；

制作色標(biāo)傳感器時(shí)，把內(nèi)部的電路安裝板(電路安裝板就是PCB板，用于在其上焊接有單片機(jī)、鍵盤、RGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器數(shù)碼管顯示)在殼體內(nèi)安裝時(shí)，就傾斜了10度的傾斜角，這樣避免了外部光線強(qiáng)時(shí)，被檢測(cè)物體反射的光強(qiáng)，造成色標(biāo)傳感器誤判斷問題。

且本實(shí)用新型所述的單片機(jī)為現(xiàn)有色標(biāo)傳感器常用的器件，并沒有對(duì)傳感器進(jìn)行創(chuàng)新，其采集的信號(hào)直接通過外部接口將信號(hào)進(jìn)行傳遞。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型所述機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為光電傳感器接收端、光電傳感器發(fā)射端和滾輪的位置關(guān)系示意圖；

圖3為本實(shí)用新型所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的原理框圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一、結(jié)合圖1至圖3說明本實(shí)施方式，本實(shí)施方式所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器，該傳感器包括電路安裝板1、殼體2、光電傳感器接收端3、一號(hào)密封鏡片4鏡頭5、光電傳感器發(fā)射端6、二號(hào)密封鏡片7、滾輪8、數(shù)碼管顯示屏9、單片機(jī)10、顏色傳感器11和按鍵12；

電路安裝板1用于安裝數(shù)碼管顯示屏9、單片機(jī)10和顏色傳感器11；電路安裝板1安裝在殼體2內(nèi)，殼體2上開有數(shù)碼管觀察窗；按鍵12嵌固在殼體2上；

殼體2底面的左側(cè)開有U型槽，所述U型槽用于安裝滾輪8，滾輪8兩側(cè)分別設(shè)有光電傳感器接收端3和光電傳感器發(fā)射端6，所述滾輪8上設(shè)有柵格，光電傳感器接收端3和光電傳感器發(fā)射端6安裝在U型槽兩個(gè)側(cè)壁上，且相對(duì)設(shè)置；

殼體2底面的右側(cè)開有通孔，所述通孔用于安裝鏡頭5，鏡頭5設(shè)置在所需采集的色標(biāo)的正上方；顏色傳感器11經(jīng)鏡頭5采集色標(biāo)信號(hào)；

光電傳感器發(fā)射端6的信號(hào)發(fā)射控制信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的滾輪采集控制信號(hào)輸出端，單片機(jī)10的滾輪采集信號(hào)輸入端連接光電傳感器接收端3的信號(hào)輸出端；

按鍵12用于控制單片機(jī)的電源開關(guān)，數(shù)碼管顯示屏9的信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的顯示信號(hào)輸出端。

本實(shí)施方式所述機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的數(shù)碼管顯示，可以實(shí)時(shí)顯示RRGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器檢測(cè)回來是數(shù)值，還可以顯示檢測(cè)到第一色標(biāo)和檢測(cè)到第二個(gè)色標(biāo)時(shí)的脈沖輸出值，還可以顯示設(shè)定的RGB(紅綠藍(lán))顏色傳感器輸出閾值大小、顯示設(shè)定光電接收值等參數(shù)；考慮到使用環(huán)境，外殼采用防護(hù)等級(jí)IP67設(shè)計(jì)，檢測(cè)滾輪柵格的光電發(fā)射和接收對(duì)管增加了高品質(zhì)的丙烯酸鏡頭，這樣既保證了檢測(cè)精度，又增加了防護(hù)等級(jí)。

本實(shí)施方式所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器還設(shè)有開關(guān)量控制輸出端口，這個(gè)設(shè)計(jì)是考慮了普通用戶，當(dāng)色標(biāo)傳感器檢測(cè)到色標(biāo)信號(hào)后，通過開關(guān)量輸出，輸送給需要色標(biāo)傳感器控制的設(shè)備。

具體實(shí)施方式二、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，它還包括一號(hào)密封鏡片4和二號(hào)密封鏡片7，所述一號(hào)密封鏡片4和二號(hào)密封鏡片7分別嵌固在殼體2底面U型槽的兩個(gè)側(cè)壁上，光電傳感器接收端3和光電傳感器發(fā)射端6分別設(shè)置在殼體2底面U型槽兩個(gè)側(cè)壁的外側(cè)，且光電傳感器接收端3的感應(yīng)面和光電傳感器發(fā)射端6發(fā)射端分別與一號(hào)密封鏡片4和二號(hào)密封鏡片7的位置相對(duì)應(yīng)。

本實(shí)施方式所述的一號(hào)密封鏡片和二號(hào)密封鏡片實(shí)現(xiàn)將對(duì)光電傳感器接收端和光電傳感器發(fā)射端的保護(hù)，同時(shí)，不會(huì)對(duì)光電信號(hào)的發(fā)射和接收造成影響。

具體實(shí)施方式三、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，滾輪的底端與鏡頭5的下表面豎直方向的距離為10cm。

本實(shí)施方式所述的滾輪的底端與色標(biāo)同一平面，鏡頭5的下表面豎直方向與色標(biāo)的距離為10cm時(shí)，照射在物體上的光斑最小，輪廓最清楚，檢測(cè)精度最高，這樣，在安裝的過程中，無需對(duì)鏡頭進(jìn)行調(diào)節(jié)，安裝后可直接使用。

具體實(shí)施方式四、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，顏色傳感器11安裝在電路安裝板1的底端，

具體實(shí)施方式五、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式四所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，電路安裝板1與豎直方向成10度夾角。

電路安裝板與外部殼體在安裝時(shí)，傾斜了10度的傾斜角，這樣避免了外部光線強(qiáng)時(shí)，被檢測(cè)物體反射的光強(qiáng)，造成色標(biāo)傳感器誤判斷問題。

具體實(shí)施方式六、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式一所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，殼體2上設(shè)有外接端口，所述外接端口的信號(hào)輸入端連接單片機(jī)10的色標(biāo)信號(hào)輸出端。

具體實(shí)施方式七、本實(shí)施方式是對(duì)具體實(shí)施方式六所述的機(jī)電一體智能型色標(biāo)傳感器的進(jìn)一步說明，外接端口為485串行數(shù)據(jù)口。

本實(shí)施方式所述的485串口數(shù)據(jù)輸出，這個(gè)設(shè)計(jì)是一個(gè)接口預(yù)留，有些現(xiàn)場(chǎng)有很多傳感器，這樣就可以利用485串口數(shù)據(jù)輸出傳送色標(biāo)輸出值，這樣設(shè)計(jì)大大簡(jiǎn)化了色標(biāo)傳感器的設(shè)計(jì)和安裝難度，方便了用戶使用。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，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、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。