CN104118594A - 一种透明纸跑偏检测装置、系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种透明纸跑偏检测装置、系统及其方法。该检测装置包括：PLC，以及内侧光电检测器和/或外侧光电检测器。PLC根据内侧不跑偏时的电压值和从内侧光电检测器接收的内侧电压值计算内侧跑偏值，且判断内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或根据外侧不跑偏时的电压值和从外侧光电检测器接收的外侧电压值计算外侧跑偏值，且判断外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。本发明实现了对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

Description

一种透明纸跑偏检测装置、系统及其方法

技术领域

本发明涉及烟草自动化控制领域，特别涉及一种透明纸跑偏检测装置、系统及其方法。

背景技术

现有技术中，需要使用透明纸对烟包进行包装。图1是示出现有技术中的透明纸供给示意图。如图1所示，透明纸卷盘101上的透明纸102被包装机拉出并切割成长度固定的透明纸103，然后包裹在烟包上，包装机运行一个机器周期，生产一包烟，在该周期内，将切割出一张透明纸103。

透明纸被拉出的过程中会出现跑偏现象。图2A是示出现有技术中透明纸向内跑偏的示意图。如图2A所示，未跑偏的透明纸202向内偏离原来的位置，成为向内跑偏的透明纸204。图2B是示出现有技术中透明纸向外跑偏的示意图。如图2B所示，未跑偏的透明纸202向外偏离原来的位置，成为向外跑偏的透明纸205。图2A和图2B是示出透明纸整体跑偏的情况，即透明纸内侧边沿和外侧边沿同时向内或者向外跑偏，且跑偏距离相等。

实际运行中，透明纸还会出现另一种情况——一侧没有跑偏，另一侧发生折叠，这种情况出现时，虽然透明纸整体上没有发生偏移，但有一侧发生折叠，也造成透明纸跑偏。

透明纸的跑偏会造成切割出的透明纸(例如透明纸103)也会发生跑偏，透明纸跑偏量超过一定的程度如果没有被及时发现，将造成较大的质量事故。

发明内容

本发明需要解决的一个技术问题是检测透明纸的跑偏情况。

根据本发明的第一方面，提供了一种透明纸跑偏检测装置，包括：PLC，以及内侧光电检测器和/或外侧光电检测器，其中，

所述内侧光电检测器包括内侧发射端和内侧接收端，其中透明纸的内侧边沿位于所述内侧发射端与所述内侧接收端之间，所述内侧发射端向所述内侧接收端发射内侧光信号，所述内侧接收端将接收到的内侧光信号转变为内侧电压信号，并且将所述内侧电压信号传输至所述PLC；

所述外侧光电检测器包括外侧发射端和外侧接收端，其中所述透明纸的外侧边沿位于所述外侧发射端与所述外侧接收端之间，所述外侧发射端向所述外侧接收端发射外侧光信号，所述外侧接收端将接收到的外侧光信号转变为外侧电压信号，并且将所述外侧电压信号传输至所述PLC；

所述PLC根据内侧不跑偏时的电压值和接收到的内侧电压值计算内侧跑偏值，且判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定所述透明纸内侧边沿跑偏；和/或所述PLC根据外侧不跑偏时的电压值和接收到的外侧电压值计算外侧跑偏值，且判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定所述透明纸外侧边沿跑偏。

进一步，所述内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，所述内侧设定值为内侧允许电压值，其中，所述内侧跑偏电压值的计算关系式为：

内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，所述外侧设定值为外侧允许电压值，其中，所述外侧跑偏电压值的计算关系式为：

外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。

进一步，所述内侧跑偏值为内侧跑偏率，所述内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，所述内侧跑偏率的计算关系式为：

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏率，所述外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，所述外侧跑偏率的计算关系式为：

进一步，所述内侧定量电压值为所述内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或所述外侧定量电压值为所述外侧光电检测器输出的最大电压值。

进一步，在确定所述透明纸内侧边沿跑偏时，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向内跑偏；和/或在确定所述透明纸外侧边沿跑偏，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向外跑偏。

进一步，还包括：周期编码装置，安装在包装机的传动机构上，与所述包装机同周期运行，并且在每个周期内，输出n个增量脉冲信号，并且将所述增量脉冲信号传输至所述PLC，使得所述PLC能够在所述增量脉冲信号的上升沿或下降沿出现时采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

进一步，所述周期编码装置为增量型轴编码器。

进一步，所述PLC计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；和/或所述PLC计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。

进一步，还包括：校准启动按钮，用于在确定所述透明纸不跑偏时，触发所述PLC采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

进一步，还包括：检测启动按钮，用于触发所述PLC从所述内侧光电检测器接收所述内侧电压信号，和/或从所述外侧光电检测器接收所述外侧电压信号。

进一步，还包括：报警设备，用于从所述PLC接收报警电信号，并报警；其中，所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出报警电信号至所述报警设备。

进一步，还包括：显示设备，用于从所述PLC接收显示电信号，并显示透明纸内侧边沿跑偏的信息和/或透明纸外侧边沿跑偏的信息；其中，所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出显示电信号至所述显示设备。

进一步，还包括：所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出停机电信号至包装机PLC以停止包装机运行。

根据本发明的第二方面，提供了一种透明纸跑偏检测系统，包括：如上所述透明纸跑偏检测装置以及包装机，其中，所述包装机包括包装机PLC以及包装机停机按钮。

根据本发明的第三方面，提供了一种透明纸跑偏检测方法，包括：

采集内侧电压信号和/或外侧电压信号；

根据内侧不跑偏时的电压值和采集的内侧电压值计算内侧跑偏值，和/或根据外侧不跑偏时的电压值和采集的外侧电压值计算外侧跑偏值；

判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定所述透明纸内侧边沿跑偏；和/或判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定所述透明纸外侧边沿跑偏。

进一步，所述内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，所述内侧设定值为内侧允许电压值，其中，所述内侧跑偏电压值的计算关系式为：

内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，所述外侧设定值为外侧允许电压值，其中，所述外侧跑偏电压值的计算关系式为：

外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。

进一步，所述内侧跑偏值为内侧跑偏率，所述内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，所述内侧跑偏率的计算关系式为：

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏率，所述外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，所述外侧跑偏率的计算关系式为：

进一步，所述内侧定量电压值为所述内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或所述外侧定量电压值为所述外侧光电检测器输出的最大电压值。

进一步，在确定所述透明纸内侧边沿跑偏时，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向内跑偏；和/或在确定所述透明纸外侧边沿跑偏时，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向外跑偏。

进一步，还包括：计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；和/或计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。

进一步，还包括：若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则进行报警、停止包装机运行和/或显示透明纸边沿跑偏的信息。

本发明中，通过根据内侧不跑偏时的电压值和接收到的内侧电压值计算内侧跑偏值，且判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或根据外侧不跑偏时的电压值和接收到的外侧电压值计算外侧跑偏值，且判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。本发明实现了对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

进一步地，如果确定透明纸跑偏，则进行报警、停机和/或显示透明纸跑偏信息，从而提醒操作人员透明纸跑偏，并且防止造成质量事故，提高产品质量。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1是示出现有技术中的透明纸供给示意图。

图2A是示出现有技术中透明纸向内跑偏的示意图。

图2B是示出现有技术中透明纸向外跑偏的示意图。

图3是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置的电气连接图。

图4是示出根据本发明一些实施例的内侧光电检测器和外侧光电检测器的安装示意图。

图5A是示出根据本发明一些实施例的光电检测器接收端与未跑偏的透明纸位置示意图。

图5B是示出根据本发明一些实施例的内侧光电检测器接收端与内侧向内跑偏的透明纸位置示意图。

图6A是示出根据本发明一些实施例的增量型轴编码器的示意图。

图6B是示出根据本发明一些实施例的增量型轴编码器的安装示意图。

图6C是示出根据本发明一些实施例的增量型轴编码器输出信号示意图。

图7是示出根据本发明一些实施例的定时盘与电感检测器组合装置的示意图。

图8是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置的电气连接图。

图9是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置校准透明纸不跑偏时的内侧电压平均值和外侧电压平均值的时序图。

图10是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置计算透明纸的内侧电压平均值和外侧电压平均值的时序图。

图11是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测方法的流程图。

图12是示出根据本发明另一些实施例的透明纸跑偏检测方法的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图3是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置的电气连接图。如图3所示，透明纸跑偏检测装置300包括：内侧光电检测器311、外侧光电检测器312以及PLC(Programmable LogicController，可编程逻辑控制器)313，其中，内侧光电检测器311和外侧光电检测器312分别与PLC 313电连接。图4是示出根据本发明一些实施例的内侧光电检测器和外侧光电检测器的安装示意图。其中内侧光电检测器411和外侧光电检测器412分别与图3中的内侧光电检测器311和外侧光电检测器312类似。例如，内侧光电检测器和外侧光电检测器可以分别为对射式光电检测器。

如图4所示，内侧光电检测器411包括内侧发射端4111和内侧接收端4112，其中透明纸402的内侧边沿位于内侧发射端4111与内侧接收端4112之间，内侧发射端4111向内侧接收端4112发射内侧光信号，内侧接收端4112将接收到的内侧光信号转变为内侧电压信号，并且将所述内侧电压信号传输至PLC(图4未示出)。外侧光电检测器412包括外侧发射端4121和外侧接收端4122，其中透明纸402的外侧边沿位于外侧发射端4121与外侧接收端4122之间，外侧发射端4121向外侧接收端4122发射外侧光信号，外侧接收端4122将接收到的外侧光信号转变为外侧电压信号，并且将外侧电压信号传输至PLC(图4未示出)。

PLC根据内侧不跑偏时的电压值和接收到的内侧电压值(即内侧电压信号)计算内侧跑偏值，且判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或PLC根据外侧不跑偏时的电压值和接收到的外侧电压值(即外侧电压信号)计算外侧跑偏值，且判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，内侧设定值为内侧允许电压值，其中，内侧跑偏电压值的计算关系式为：内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；和/或外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，外侧设定值为外侧允许电压值，其中，外侧跑偏电压值的计算关系式为：外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。其中，内侧允许电压值和外侧允许电压值均可以根据实际需要来确定。

在该实施例中，通过计算得到内侧跑偏电压值，且判断所述内侧跑偏电压值是否大于内侧允许电压值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或计算得到外侧跑偏电压值，且判断所述外侧跑偏电压值是否大于外侧允许电压值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，内侧跑偏值为内侧跑偏率，内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，内侧跑偏率的计算关系式为：和/或外侧跑偏值为外侧跑偏率，外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，外侧跑偏率的计算关系式为：其中，内侧定量电压值是用于计算内侧跑偏率的确定的电压值，可以根据实际需要而定，例如内侧定量电压值可以为内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或外侧定量电压值是用于计算外侧跑偏率的确定的电压值，可以根据实际需要而定，例如外侧定量电压值可以为外侧光电检测器输出的最大电压值。此外，内侧允许跑偏率和外侧允许跑偏率均可以根据实际需要来确定。

在该实施例中，通过计算得到内侧跑偏率，且判断所述内侧跑偏率是否大于内侧允许跑偏率，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或计算得到外侧跑偏率，且判断所述外侧跑偏率是否大于外侧允许跑偏率，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，透明纸的边沿可以在光电检测器的中间，也可以不在光电检测器的中间。当在光电检测器中间时，透明纸的边沿与光电检测器的内侧边沿和外侧边沿的距离相等，使得检测内侧跑偏的测试范围与外侧跑偏的测试范围相等；当不在光电检测器中间时，透明纸的边沿与光电检测器的内侧边沿和外侧边沿的距离不相等，使得检测内侧跑偏的测试范围与外侧跑偏的测试范围也不相等，选择透明纸的边沿与光电检测器的内侧边沿和外侧边沿的距离中的较小者作为测试范围可以使得检测内侧跑偏和外侧跑偏均有效。总体来说，透明纸边沿在光电检测器中间比不在中间，可以获得更高的光电检测器的利用率。

在本发明的实施例中，关于内侧不跑偏时的电压值和/或外侧不跑偏时的电压值可以在确定透明纸内侧和/或外侧不跑偏的情况下，由内侧光电检测器和/或外侧光电检测器来检测内侧电压信号和/或外侧电压信号并且传输至PLC，PLC接收并存储这些电压信号，以根据实时检测的内侧电压信号和/外侧电压信号来计算内侧跑偏值和/或外侧跑偏值。

在本发明的实施例中，在确定透明纸内侧边沿跑偏时，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸内侧边沿向内跑偏；和/或在确定透明纸外侧边沿跑偏时，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸外侧边沿向外跑偏。在该实施例中，通过电压值的比较判断，获得了透明纸的内侧和外侧分别具体向内还是向外跑偏的信息。

在本发明的一些实施例中，如果透明纸整体跑偏，即透明纸的边沿同时向内或者向外跑偏，且跑偏距离相等，则透明纸跑偏检测装置可以只包括内侧光电检测器或者只包括外侧光电检测器，以检测透明纸内侧边沿是否跑偏或者外侧边沿是否跑偏。

在本发明的实施例中，PLC计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；和/或PLC计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。进一步地，根据内侧电压值的平均值和内侧不跑偏时的电压值的平均值计算内侧跑偏值，且判断内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或根据外侧电压值的平均值和外侧不跑偏时的电压值的平均值计算外侧跑偏值，且判断外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。在该实施例中，利用电压值的平均值计算内侧跑偏值和/外侧跑偏值，使得检测透明纸的内侧和/或外侧是否跑偏更加精确。

当透明纸边沿未超出光电检测器的检测范围时，检测到的透明纸跑偏值与跑偏距离成正比，本发明的实施例正是根据光电检测器检测到的透明纸跑偏值来判断透明纸的跑偏程度。下面以跑偏率为例，推导透明纸的跑偏率与跑偏距离的关系，过程如下：

图5A是示出根据本发明一些实施例的光电检测器接收端与未跑偏的透明纸位置示意图。

如图5A所示，矩形LMOP为内侧光电检测器接收端接收光线的部分，其长度为Y，宽度为X，当透明纸内侧未跑偏时其内侧边沿与矩形LMOP的相交点为R和T，于是矩形LMRT将直接接收来自内侧光电检测器发射端发出的光线，而矩形RTOP接收到的将是透过透明纸之后的光线。透明纸未跑偏时其内侧边沿与矩形LMOP的上边沿LM距离为Y₂，与矩形LMOP的下边沿OP距离为Y₁，Y＝Y₁+Y₂。

假设光电检测器发出的光是均匀分布的，单位面积上发出的光量为H；到达光电检测器接收端接收光线部分(即矩形LMOP)上的光全部被接收并转化为电压信号，电压信号大小与接收的光量成正比，当光电检测器的接收端和发射端没有遮挡物时，接收端接收的光量达到最大，此时光电检测器输出最大电压信号，其值为C；透明纸的透光率为I，I表示透过透明纸后的光量与其入射光量的比值，且0<I<1。

矩形LMOP的面积为XY，其能接收到的最大光量为XYH，此时光电检测器输出的电压为最大值C，于是接收端单位光量的光线对应的电压为

矩形LMRT的面积为XY₂，发射端向矩形LMRT发出的光线的光量为XY₂H，该光线将全部到达矩形LMRT，则矩形LMRT接收到的光量为XY₂H。

矩形RTOP的面积为XY₁，发射端向矩形RTOP发出光量为XY₁H的光线，该光线将经过透明纸后达到矩形RTOP，到达矩形RTOP的光量为XY₁HI。

于是矩形LMOP接收的光量为矩形LMRT和矩形RTOP接收的光量值的和，即XY₂H+XY₁HI，则透明纸内侧未跑偏时内侧光电检测器检测到的电压信号a的大小为：

$a=\frac{C}{\mathrm{XYH}}({\mathrm{XY}}_{2}H+{\mathrm{XY}}_1\mathrm{HI})=\frac{C}{Y}(Y_2+Y_{1}I).$

如图5B所示，图中的虚线表示内侧向内跑偏的透明纸，其跑偏距离为Z，此时透明纸内侧边沿与矩形LMOP的交点为r和t，则跑偏后的透明纸内侧边沿与矩形LMOP上边沿LM距离为Y₂-Z，与下边沿OP距离为Y₁+Z，矩形LMrt将接收来自发射端的全部光线，而矩形rtOP接收的将是经过透明纸后的光线，与a的计算过程类似，透明纸内侧向内跑偏时内侧光电检测器检测到的电压信号A大小为：

$A=\frac{C}{Y}[(Y_2-Z)+(Y_1+Z)I]$

于是定义内侧跑偏率B为：

$B=\frac{|A-a|}{C}=\frac{\left|\frac{C}{Y}\right[(Y_2-Z)+(Y_1+Z)I]-\frac{C}{Y}(Y_2+Y_{1}I)|}{C}=\frac{Z}{Y}|I-1|$

上述公式适用于Z≤Y₂的情况，当Z>Y₂时，即透明纸将内侧光电检测器接收端接收光线部分(矩形LMOP)被全部覆盖时，矩形LMOP接受到的光量为XYHI，则光电检测器输出电压A为：

则此时的内侧跑偏率B为：

$B=\frac{|A-a|}{C}=\frac{|\mathrm{CI}-\frac{C}{Y}(Y_2+Y_{1}I)|}{C}=|I-\frac{1}{Y}(Y_2+Y_{1}I)|$

结合Y＝Y₁+Y₂计算得到：

由于0<I<1，则透明纸内侧向内跑偏时，A<a，即内侧光电检测器在透明纸内侧向内跑偏时的电压A要小于未跑偏时的电压。

通过上述分析，得到了透明纸内侧向内跑偏时内侧光电检测器检测到的内侧跑偏率B为：

同理可以得到透明纸内侧向外偏移距离为Z时，内侧跑偏率B计算公式为：

综合上述两个公式得到：

A<a表明透明纸内侧向内侧跑偏，A>a表明透明纸内侧向外侧跑偏。

其中，上述公式中各参数含义：

B为内侧光电检测器检测到的透明纸内侧跑偏率；

A为内侧光电检测器的实时电压信号大小；

a为内侧光电检测器在内侧透明纸未跑偏时的电压信号大小；

C为内侧光电检测器在完全没有被遮挡时的电压信号大小，也就是该光电检测器输出的电压信号的最大值；

Z为透明纸内侧的跑偏距离；

Y为内侧光电检测器接收端接收光线部分的长度；

I为透明纸的透光率，即透过透明纸后的光量与其入射光量的比值，0<I<1；

Y₁为透明纸内侧未跑偏时其内侧边沿与内侧光电检测器接收端接收光线部分下边沿的距离；

Y₂为透明纸内侧未跑偏时其内侧边沿与内侧光电检测器接收端接收光线部分上边沿的距离；

通过上述公式可以知道：当透明纸内侧向外跑偏距离不超过Y₁,向内跑偏距离不超过Y₂，即透明纸内侧边沿在光电检测器接收端接收光线部分时，透明纸内侧跑偏率B与跑偏距离Z成正比。

当透明纸内侧向外跑偏距离超过Y₁,或者向内跑偏距离超过Y₂，即透明纸内侧边沿不在光电检测器接收端接收光线部分时，透明纸内侧跑偏率B将为固定值，表示内侧光电检测器能够检测到的透明纸内侧向外最大跑偏率，表示内侧光电检测器能够检测到的透明纸内侧向内最大跑偏率。

同理当透明纸外侧向内或向外跑偏时，外侧跑偏率F具有相同的计算公式：

E<e表明透明纸外侧向外侧跑偏，E>e表明透明纸外侧向内侧跑偏。

其中，上述公式中各参数含义：

F为外侧光电检测器检测到的透明纸外侧跑偏率；

E为外侧光电检测器的实时电压信号大小；

e为外侧光电检测器在外侧透明纸未跑偏时的电压信号大小；

C’为外侧光电检测器在完全没有被遮挡时的电压信号大小，也就是该光电检测器输出的电压信号的最大值；

Z’为透明纸外侧的跑偏距离；

Y’为外侧光电检测器接收端接收光线部分的长度；

I为透明纸的透光率，即透过透明纸后的光量与其入射光量的比值，0<I<1；

Y₁’为透明纸外侧未跑偏时其外侧边沿与外侧光电检测器接收端接收光线部分下边沿的距离；

Y₂’为透明纸外侧未跑偏时其外侧边沿与外侧光电检测器接收端接收光线部分上边沿的距离；

通过上述公式可以知道：当透明纸外侧向外跑偏距离不超过Y₁’,向内跑偏距离不超过Y₂’，即透明纸外侧边沿在光电检测器接收端接收光线部分时，透明纸外侧跑偏率F与跑偏距离Z’成正比。

当透明纸外侧向外跑偏距离超过Y₁’,或者向内跑偏距离超过Y₂’，即透明纸外侧边沿不在光电检测器接收端接收光线部分时，透明纸外侧跑偏率F将为固定值，表示外侧光电检测器能够检测到的透明纸外侧向外最大跑偏率，表示外侧光电检测器能够检测到的透明纸外侧向内最大跑偏率。

因此，当透明纸边沿未超出光电检测器的检测范围时，跑偏率与跑偏距离成正比。当然，本领域技术人员应该理解，上述公式中的C和C’可以是内侧光电检测器和外侧光电检测器输出的最大电压值，也可以是其他确定的电压值，因此本发明的范围并不仅限于此。本领域技术人员能够进一步理解，由于跑偏电压值除以定量电压值即为跑偏率，因此在透明纸边沿未超出光电检测器的检测范围时，跑偏率与跑偏距离成正比的情况下，跑偏电压值与跑偏距离也成正比。总之，当透明纸边沿未超出光电检测器的检测范围时，检测到的透明纸跑偏值与跑偏距离成正比。

根据上述关于内侧跑偏率B和外侧跑偏率F的计算公式，还可以计算出内侧允许跑偏率D和外侧允许跑偏率G，以计算D为例，如下所示：

假设透明纸的透光率I＝0.8，检测器的检测部分的长度Y＝10mm,允许跑偏距离为4mm，即Z＝4mm,于是得到：

$B=\frac{Z}{Y}|I-1|=\frac{4}{10}|0.8-1|=0.08,$

此时取D＝0.08，则表示透明纸内侧最大允许跑偏距离为4mm；

再例如：允许跑偏距离为1mm时，得到

$B=\frac{Z}{Y}|I-1|=\frac{1}{10}|0.8-1|=0.02,$

此时取D＝0.02，则表示透明纸内侧最大允许跑偏距离为1mm。

G的计算方法类似如此，这里不再赘述。

再者，若透明纸的边沿在光电检测器的中间，则能够使得光电检测器检测到的透明纸最大向外跑偏率和最大向内跑偏率相等，可以提高光电检测器的利用率。这里进行举例说明如下：

假设Y＝10mm，Y₁＝3mm，Y₂＝7mm，此时检测装置能够检测到的透明纸最大向外跑偏距离为3mm，而能够检测到的最大向内跑偏距离为7mm，如果规定透明纸允许的偏移距离为4mm，则透明纸向内跑偏的距离为4mm时，检测装置可以检测到，但当透明纸向外跑偏的距离为4mm时，检测装置检测到的距离是3mm，则透明纸内侧向外跑偏检测失效。

如果使得Y₁＝Y₂＝5mm，则可以检测到的向内、向外最大跑偏距离均为5mm，能够检测出4mm的跑偏距离，而不会出现某侧跑偏无法检测的情况。

当然，如果允许的跑偏距离比较小，例如规定允许跑偏距离为2mm，则Y₁＝3mm,Y₂＝7mm的这种装设方式也是可以的，也不会出现无法检测到的情况。

因此，透明纸的边沿可以在光电检测器的中间，也可以不在光电检测器的中间。进一步，透明纸边沿在光电检测器的中间，可以提高光电检测器的利用率。当然，本领域技术人员应该理解，上述数值仅是示例性的，本发明的范围并不仅限于此。

在本发明的进一步实施例中，所述透明纸跑偏检测装置还包括：周期编码装置，安装在包装机的传动机构上，与包装机同周期运行，并且在每个周期内，输出n个增量脉冲信号，并且将所述增量脉冲信号传输至PLC，使得PLC能够在所述增量脉冲信号的上升沿或下降沿出现时采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

例如，该周期编码装置可以为增量型轴编码器，如图6A所示，增量型轴编码器600包括转轴602和信号端604，该增量型轴编码器通过转轴602装设在在包装机传动机构606中，包装机运行一个机器周期(一个机器周期为包装机生产一包烟的周期)，增量型轴编码器的转轴跟随包装机运行一圈，在该周期内，增量型轴编码器将输出n个增量脉冲信号和1个指示脉冲信号(如图6C所示)，其中，n由增量型轴编码器的型号决定。利用该增量型轴编码器，例如可以在确定透明纸不跑偏的情况下，每个增量脉冲信号上升沿出现时，内侧光电检测器和外侧光电检测器分别采集多个内侧电压信号和多个外侧电压信号并且传输至PLC，使得PLC计算并存储透明纸内侧不跑偏时的电压值的平均值以及外侧不跑偏时的电压值的平均值，从而实现和的校准。又例如可以从指示脉冲信号上升沿出现开始，每个增量脉冲信号上升沿出现时，内侧光电检测器和外侧光电检测器分别实时采集多个内侧电压信号和多个外侧电压信号并且传输至PLC，使得PLC获得内侧光电检测器的内侧电压信号的平均值以及外侧光电检测器的外侧电压信号的平均值，并且结合存储的和，计算出内侧跑偏率B值和外侧跑偏率F值。

当然，本领域技术人员应该明白，周期编码装置还可以采用其他类型的能够周期性获取机器位置信号的检测装置，例如绝对值轴编码器，或者定时盘与电感检测器组合装置等，因此，本发明的范围并不仅限于此。其中，定时盘与电感检测器组合装置(如图7所示)，包括定时盘701和电感检测器702，其中定时盘701装设在包装机上，与包装机同周期运行，电感检测器702检测定时盘701上的齿，每感应到一个齿，则向PLC(图7未示出)传输一个感应电信号，PLC根据接收到感应电信号来采集内侧电压信号和/或外侧电压信号，从而计算内侧跑偏值和/或外侧跑偏值，以判断透明纸是否跑偏。

在本发明的实施例中，所述透明纸跑偏检测装置还包括：校准启动按钮(例如非自锁式按钮)，用于在确定透明纸不跑偏时，触发PLC采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。其中，所述校准启动按钮的常开触点一端电连接直流高电平(例如24V直流电压)，另一端电连接至PLC的输入端。

在本发明的实施例中，所述透明纸跑偏检测装置还包括：检测启动按钮(例如自锁式按钮)，用于触发PLC从内侧光电检测器接收内侧电压信号(即内侧电压值)，和/或从外侧光电检测器接收外侧电压信号(即外侧电压值)。其中，所述检测启动按钮的常开触点一端电连接直流高电平(例如24V直流电压)，另一端电连接至PLC的输入端。在该实施例中，设置检测启动按钮是由于如果PLC存在参数设置错误等原因，导致检测装置会出现误检测的情况，此时如果PLC输出停机电信号，就会禁止包装机的运行，而排出该故障需要时间，此时可以使用检测启动按钮，使得PLC不进行跑偏检测，进而使得包装机继续运行，当故障排除后，再使用检测启动按钮来启动跑偏检测功能。

在本发明的实施例中，所述透明纸跑偏检测装置还包括：报警设备(例如报警指示灯和/或蜂鸣器)，用于从PLC接收报警电信号，并报警(例如报警指示灯发光和/或蜂鸣器发声)；其中，PLC若确定透明纸内侧边沿跑偏和/或透明纸外侧边沿跑偏，则输出报警电信号至所述报警设备。通过报警，可以提醒操作人员当前透明纸跑偏，从而操作人员能够及时进行维护，防止发生质量事故。

在本发明的实施例中，所述透明纸跑偏检测装置还包括：显示设备(例如显示器)，用于从PLC接收显示电信号，并显示透明纸内侧边沿跑偏的信息和/或透明纸外侧边沿跑偏的信息；其中，PLC若确定透明纸内侧边沿跑偏和/或透明纸外侧边沿跑偏，则输出显示电信号至所述显示设备。通过显示跑偏信息，可以提醒操作人员当前透明纸跑偏，并且能够根据具体的跑偏情况提醒操作人员及时进行相应地维护，防止发生质量事故，且提高效率。

在本发明的实施例中，PLC若确定透明纸内侧边沿跑偏和/或透明纸外侧边沿跑偏，则输出停机电信号至包装机PLC以停止包装机运行。当然，所述PLC也可以为包装机PLC，若确定透明纸跑偏，则可以直接停止包装机运行。通过停止包装机运行，防止发生质量事故。

图8是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测装置的电气连接图。如图8所示，透明纸跑偏检测装置800包括：内侧光电检测器811、外侧光电检测器812、PLC 813、增量型轴编码器814、校准启动按钮815、检测启动按钮816、报警设备817以及显示设备818。其中，内侧光电检测器811、外侧光电检测器812、增量型轴编码器814、校准启动按钮815和检测启动按钮816分别电连接至PLC 813的输入端，报警设备817和显示设备818分别电连接至PLC 813的输出端。此外，PLC 813的输出端还与包装机820电连接，具体地，电连接至包装机停机按钮821的输出端，也即电连接至包装机PLC822的输入端(如图8所示)。内侧光电检测器811和外侧光电检测器812分别与图3中的内侧光电检测器311和外侧光电检测器312类似，这里不再赘述。图8中的“直流高电平”例如为24V直流电压。

在确认透明纸没有跑偏时，对透明纸内侧不跑偏时的电压值的平均值以及外侧不跑偏时的电压值的平均值进行校准。

PLC 813从增量型轴编码器814接收指示脉冲信号和增量脉冲信号。在该实施例中，PLC在增量脉冲信号的上升沿出现时进行采集电压信号，当然，本领域技术人员可以理解，PLC也可以在增量脉冲信号的下降沿出现时进行采集电压信号。如图9所示，在确认透明纸没有跑偏时，从校准启动按钮815按下(即校准启动按钮常开触点闭合)开始，PLC 813采集kn个连续的增量型轴编码器的增量脉冲信号，每个增量脉冲信号上升沿出现时，PLC 813从内侧光电检测器811接收到的内侧电压信号大小分别为a₁、a₂、a₃、……a_kn，从外侧光电检测器接收到的外侧电压信号大小分别为e₁、e₂、e₃、……e_kn，计算透明纸内侧不跑偏时的电压值的平均值以及外侧不跑偏时的电压值的平均值即

$\stackrel{\&OverBar;}{a}=\frac{1}{\mathrm{kn}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{kn}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_i=\frac{1}{\mathrm{kn}}(a_1+a_2+a_3...+a_{\mathrm{kn}}),$

$\stackrel{\&OverBar;}{e}=\frac{1}{\mathrm{kn}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{kn}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}_i=\frac{1}{\mathrm{kn}}(e_1+e_2+e_3...+e_{\mathrm{kn}}),$

从而实现了对和的校准，其中k为整数，且k≥1，k越大，误差越小。PLC 813存储计算得到的和以用于计算内侧跑偏率和外侧跑偏率。

如图10所示，当参数和校准结束或者不再进行参数和校准，且检测启动按钮816按下(即检测启动按钮常开触点闭合)时，进行透明纸跑偏检测：

在以增量型轴编码器指示脉冲信号为开始的每个机器周期内，计算内侧电压信号的平均值和外侧电压信号的平均值

以第j个机器周期为例，从指示脉冲信号上升沿出现开始，PLC813在每个增量脉冲信号上升沿出现时，接收到内侧光电检测器的电压信号大小分别为A_j1、A_j2、……A_jn，接收到外侧光电检测器的电压信号大小分别为E_j1、E_j2、……E_jn，计算得到该周期内内侧电压信号平均值以及外侧电压信号平均值即

${\stackrel{\&OverBar;}{A}}_j=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{\mathrm{ji}}=\frac{1}{n}(A_{j1}+A_{j2}+...+A_{\mathrm{jn}})$

${\stackrel{\&OverBar;}{E}}_j=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{E}_{\mathrm{ji}}=\frac{1}{n}(E_{j1}+E_{j2}+...+E_{\mathrm{jn}})$

其中，n越大，误差越小。

PLC 813计算得到第j个机器周期内的透明纸内侧跑偏率B_j和透明纸外侧跑偏率F_j：

$B_j=\frac{|{\stackrel{\&OverBar;}{A}}_j-\stackrel{\&OverBar;}{a}|}{C},$

$F_j=\frac{|{\stackrel{\&OverBar;}{E}}_j-\stackrel{\&OverBar;}{e}|}{C},$

其中，C为光电检测器发射端和接收端之间完全没有遮挡物时，光电检测器电压信号大小，也即光电检测器输出的电压最大值。这里内侧光电检测器和外侧光电检测器的C值相同，当然本领域技术人员应该明白，也可以采用两个具有不同C值的光电检测器分别作为内侧光电检测器和外侧光电检测器，因此，本发明的范围并不仅限于此。

PLC 813将计算的内侧跑偏率B_j与内侧允许跑偏率D比较。如果B_j>D，则PLC 813输出停机电信号至包装机PLC 822使得包装机停止运行，输出报警电信号至报警设备817(例如报警指示灯和/或蜂鸣器)使得报警设备报警(例如报警指示灯发光和/或蜂鸣器发声)，以及输出显示电信号至显示设备(例如显示器)818，且如果则在显示设备818中显示透明纸内侧向外跑偏的信息，反之如果则在显示设备818中显示透明纸内侧向内跑偏的信息。

类似地，PLC 813将计算的外侧跑偏率F_j与外侧允许跑偏率G比较。如果F_j>G，则PLC 813输出停机电信号至包装机PLC 822使得包装机停止运行，输出报警电信号至报警设备817(例如报警指示灯和/或蜂鸣器)使得报警设备报警(例如报警指示灯发光和/或蜂鸣器发声)，以及输出显示电信号至显示设备(例如显示器)818，且如果则在显示设备818中显示透明纸外侧向内跑偏的信息，反之如果则在显示设备818中显示透明纸外侧向外跑偏的信息。

其中内侧允许跑偏率D和外侧允许跑偏率G的范围为1>D≥0且1>G≥0，对烟包包装质量要求较高时，取较小值(例如0.02)，反之可取较大值(例如0.08)。

当检测启动按钮的触点断开时，不进行上述透明纸跑偏检测。

图11是示出根据本发明一些实施例的透明纸跑偏检测方法的流程图。

在步骤S1101，采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

在步骤S1102，根据内侧不跑偏时的电压值和采集的内侧电压值计算内侧跑偏值，和/或根据外侧不跑偏时的电压值和采集的外侧电压值计算外侧跑偏值。

在步骤S1103，判断内侧跑偏值是否大于内侧设定值。如果是，则过程进入步骤S1106，否则进入步骤S1105。

在步骤S1104，判断外侧跑偏值是否大于外侧设定值。如果是，则过程进入步骤S1107，否则进入步骤S1108。

在步骤S1105，确定透明纸内侧边沿不跑偏。

在步骤S1106，确定透明纸内侧边沿跑偏。进一步地，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸内侧边沿向内跑偏。

在步骤S1107，确定透明纸外侧边沿跑偏。进一步地，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定透明纸外侧边沿向外跑偏。

在步骤S1108，确定透明纸外侧边沿不跑偏。

在该实施例中，根据内侧不跑偏时的电压值和接收到的内侧电压值(即内侧电压信号)计算内侧跑偏值，且判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或根据外侧不跑偏时的电压值和接收到的外侧电压值(即外侧电压信号)计算外侧跑偏值，且判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，内侧设定值为内侧允许电压值，其中，内侧跑偏电压值的计算关系式为：内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；和/或外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，外侧设定值为外侧允许电压值，其中，外侧跑偏电压值的计算关系式为：外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。其中，内侧允许电压值和外侧允许电压值均可以根据实际需要来确定。

在该实施例中，通过计算得到内侧跑偏电压值，且判断所述内侧跑偏电压值是否大于内侧允许电压值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或计算得到外侧跑偏电压值，且判断所述外侧跑偏电压值是否大于外侧允许电压值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，内侧跑偏值为内侧跑偏率，内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，内侧跑偏率的计算关系式为：和/或外侧跑偏值为外侧跑偏率，外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，外侧跑偏率的计算关系式为：

其中，内侧定量电压值是用于计算内侧跑偏率的确定的电压值，可以根据实际需要而定，例如内侧定量电压值可以为内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或外侧定量电压值是用于计算外侧跑偏率的确定的电压值，可以根据实际需要而定，例如外侧定量电压值可以为外侧光电检测器输出的最大电压值。此外，内侧允许跑偏率和外侧允许跑偏率均可以根据实际需要来确定。例如，内侧允许跑偏率D的范围为1>D≥0，当对烟包包装质量要求较高时，取较小值(例如0.02)，反之可取较大值(例如0.08)。又例如，外侧允许跑偏率G的范围为1>G≥0，当对烟包包装质量要求较高时，取较小值(例如0.02)，反之可取较大值(例如0.08)。

在该实施例中，通过计算得到内侧跑偏率，且判断所述内侧跑偏率是否大于内侧允许跑偏率，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或计算得到外侧跑偏率，且判断所述外侧跑偏率是否大于外侧允许跑偏率，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。从而实现对透明纸内侧是否跑偏和/或透明纸外侧是否跑偏的检测。

在本发明的实施例中，计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；和/或计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。进一步地，根据内侧电压值的平均值和内侧不跑偏时的电压值的平均值计算内侧跑偏值，且判断内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定透明纸内侧边沿跑偏；和/或根据外侧电压值的平均值和外侧不跑偏时的电压值的平均值计算外侧跑偏值，且判断外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定透明纸外侧边沿跑偏。在该实施例中，利用电压值的平均值计算内侧跑偏值和/外侧跑偏值，使得检测透明纸的内侧和/或外侧是否跑偏更加精确。

在本发明的实施例中，若确定透明纸内侧边沿跑偏，和/或确定透明纸外侧边沿跑偏，则进行报警、停止包装机运行和/或显示透明纸边沿跑偏的信息。例如，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则显示透明纸内侧边沿向外跑偏的信息，若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则显示透明纸内侧边沿向内跑偏的信息；若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则显示透明纸外侧边沿向内跑偏的信息，若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则显示透明纸外侧边沿向外跑偏的信息。通过报警、显示跑偏信息，可以提醒操作人员当前透明纸跑偏，操作人员可以根据具体的跑偏信息来及时进行相应地的维护，提高效率，防止发生质量事故。此外，停止包装机运行也起到了防止发生质量事故的作用。

图12是示出根据本发明另一些实施例的透明纸跑偏检测方法的流程图。

在步骤S1201，判断校准启动按钮的常开触点是否闭合。如果是，则过程进入步骤S1202，否则进入S1203。

在步骤S1202，取kn个连续的增量脉冲信号，每个增量脉冲信号上升沿出现时，获得内侧电压信号大小分别为a₁、a₂、a₃、……a_kn，外侧电压信号大小分别为e₁、e₂、e₃、……e_kn，计算得到

$\stackrel{\&OverBar;}{a}=\frac{1}{\mathrm{kn}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{kn}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{a}_i=\frac{1}{\mathrm{kn}}(a_1+a_2+a_3...+a_{\mathrm{kn}}),$

$\stackrel{\&OverBar;}{e}=\frac{1}{\mathrm{kn}}\underset{i=1}{\overset{\mathrm{kn}}{\mathrm{\&Sigma;}}}{e}_i=\frac{1}{\mathrm{kn}}(e_1+e_2+e_3...+e_{\mathrm{kn}}).$ 从而得到校准的参数和

在步骤S1203，判断检测启动按钮常开触点是否闭合。如果是，则过程进入步骤S1204，否则进入步骤S1201。

在步骤S1204，取以指示脉冲信号为开始的一个周期内的n个增量脉冲信号，每个增量脉冲信号上升沿出现时，获得内侧电压信号大小分别为A_j1、A_j2、……A_jn，外侧电压信号大小分别为E_j1、E_j2、……E_jn，计算得到

${\stackrel{\&OverBar;}{A}}_j=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{A}_{\mathrm{ji}}=\frac{1}{n}(A_{j1}+A_{j2}+...+A_{\mathrm{jn}}),B_j=\frac{|{\stackrel{\&OverBar;}{A}}_j-\stackrel{\&OverBar;}{a}|}{C}$

${\stackrel{\&OverBar;}{E}}_j=\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\&Sigma;}}}{E}_{\mathrm{ji}}=\frac{1}{n}(E_{j1}+E_{j2}+...+E_{\mathrm{jn}}),F_j=\frac{|{\stackrel{\&OverBar;}{E}}_j-\stackrel{\&OverBar;}{e}|}{C}.$

其中，C为光电检测器发射端和接收端之间完全没有遮挡物时，光电检测器电压信号大小，也即光电检测器输出的电压信号的最大值。这里内侧光电检测器和外侧光电检测器的C值相同，当然本领域技术人员应该明白，也可以采用两个具有不同C值的光电检测器分别作为内侧光电检测器和外侧光电检测器，因此，本发明的范围并不仅限于此。

在该步骤中，如果需要进一步校准参数和则可以返回步骤S1201。

在步骤S1205，判断B_j是否大于内侧允许跑偏率D。如果是，则过程进入步骤S1207，否则进入步骤S1209。

在步骤S1206，判断F_j是否大于外侧允许跑偏率G。如果是，则过程进入步骤S1208，否则进入步骤S1209。

在步骤S1207，判断是否大于如果是，则过程进入步骤S1210，否则进入步骤S1211。

在步骤S1208，判断是否大于如果是，则过程进入步骤S1212，否则进入步骤S1213。

在步骤1209，不停机报警，且显示透明纸不跑偏。

在步骤1210，停机、报警和/或显示透明纸内侧向外跑偏。

在步骤1211，停机、报警和/或显示透明纸内侧向内跑偏。

在步骤1212，停机、报警和/或显示透明纸外侧向内跑偏。

在步骤1213，停机、报警和/或显示透明纸外侧向外跑偏。

在该实施例中，通过报警、显示跑偏信息，可以提醒操作人员当前透明纸跑偏，操作人员可以根据具体的跑偏信息来及时进行相应地的维护，提高效率，防止发生质量事故。此外，停机处理(即停止包装机运行)也起到了防止发生质量事故的作用。

至此，已经详细描述了本发明。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

可能以许多方式来实现本发明的方法和系统。例如，可通过软件、硬件、固件或者软件、硬件、固件的任何组合来实现本发明的方法和系统。用于所述方法的步骤的上述顺序仅是为了进行说明，本发明的方法的步骤不限于以上具体描述的顺序，除非以其它方式特别说明。此外，在一些实施例中，还可将本发明实施为记录在记录介质中的程序，这些程序包括用于实现根据本发明的方法的机器可读指令。因而，本发明还覆盖存储用于执行根据本发明的方法的程序的记录介质。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (21)

1.一种透明纸跑偏检测装置，其特征在于，包括：PLC，以及内侧光电检测器和/或外侧光电检测器，其中，

所述内侧光电检测器包括内侧发射端和内侧接收端，其中透明纸的内侧边沿位于所述内侧发射端与所述内侧接收端之间，所述内侧发射端向所述内侧接收端发射内侧光信号，所述内侧接收端将接收到的内侧光信号转变为内侧电压信号，并且将所述内侧电压信号传输至所述PLC；

所述外侧光电检测器包括外侧发射端和外侧接收端，其中所述透明纸的外侧边沿位于所述外侧发射端与所述外侧接收端之间，所述外侧发射端向所述外侧接收端发射外侧光信号，所述外侧接收端将接收到的外侧光信号转变为外侧电压信号，并且将所述外侧电压信号传输至所述PLC；

所述PLC根据内侧不跑偏时的电压值和接收到的内侧电压值计算内侧跑偏值，且判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定所述透明纸内侧边沿跑偏；和/或所述PLC根据外侧不跑偏时的电压值和接收到的外侧电压值计算外侧跑偏值，且判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定所述透明纸外侧边沿跑偏。

2.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，

所述内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，所述内侧设定值为内侧允许电压值，其中，所述内侧跑偏电压值的计算关系式为：

内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，所述外侧设定值为外侧允许电压值，其中，所述外侧跑偏电压值的计算关系式为：

外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。

3.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，

所述内侧跑偏值为内侧跑偏率，所述内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，所述内侧跑偏率的计算关系式为：

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏率，所述外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，所述外侧跑偏率的计算关系式为：

4.根据权利要求3所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，所述内侧定量电压值为所述内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或所述外侧定量电压值为所述外侧光电检测器输出的最大电压值。

5.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，

在确定所述透明纸内侧边沿跑偏时，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向内跑偏；

和/或

在确定所述透明纸外侧边沿跑偏，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向外跑偏。

6.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

周期编码装置，安装在包装机的传动机构上，与所述包装机同周期运行，并且在每个周期内，输出n个增量脉冲信号，并且将所述增量脉冲信号传输至所述PLC，使得所述PLC能够在所述增量脉冲信号的上升沿或下降沿出现时采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

7.根据权利要求6所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，所述周期编码装置为增量型轴编码器。

8.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，

所述PLC计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；

和/或

所述PLC计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。

9.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

校准启动按钮，用于在确定所述透明纸不跑偏时，触发所述PLC采集内侧电压信号和/或外侧电压信号。

10.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

检测启动按钮，用于触发所述PLC从所述内侧光电检测器接收所述内侧电压信号，和/或从所述外侧光电检测器接收所述外侧电压信号。

11.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

报警设备，用于从所述PLC接收报警电信号，并报警；

其中，所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出报警电信号至所述报警设备。

12.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

显示设备，用于从所述PLC接收显示电信号，并显示透明纸内侧边沿跑偏的信息和/或透明纸外侧边沿跑偏的信息；

其中，所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出显示电信号至所述显示设备。

13.根据权利要求1所述透明纸跑偏检测装置，其特征在于，还包括：

所述PLC若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则输出停机电信号至包装机PLC以停止包装机运行。

14.一种透明纸跑偏检测系统，其特征在于，包括：如权利要求1至13任意一项所述透明纸跑偏检测装置以及包装机，其中，所述包装机包括包装机PLC以及包装机停机按钮。

15.一种透明纸跑偏检测方法，其特征在于，包括：

采集内侧电压信号和/或外侧电压信号；

根据内侧不跑偏时的电压值和采集的内侧电压值计算内侧跑偏值，和/或根据外侧不跑偏时的电压值和采集的外侧电压值计算外侧跑偏值；

判断所述内侧跑偏值是否大于内侧设定值，如果是，则确定所述透明纸内侧边沿跑偏；和/或判断所述外侧跑偏值是否大于外侧设定值，如果是，则确定所述透明纸外侧边沿跑偏。

16.根据权利要求15所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，

所述内侧跑偏值为内侧跑偏电压值，所述内侧设定值为内侧允许电压值，其中，所述内侧跑偏电压值的计算关系式为：

内侧跑偏电压值＝|内侧电压值-内侧不跑偏时的电压值|；

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏电压值，所述外侧设定值为外侧允许电压值，其中，所述外侧跑偏电压值的计算关系式为：

外侧跑偏电压值＝|外侧电压值-外侧不跑偏时的电压值|。

17.根据权利要求15所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，

所述内侧跑偏值为内侧跑偏率，所述内侧设定值为内侧允许跑偏率，其中，所述内侧跑偏率的计算关系式为：

和/或

所述外侧跑偏值为外侧跑偏率，所述外侧设定值为外侧允许跑偏率，其中，所述外侧跑偏率的计算关系式为：

18.根据权利要求17所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，

所述内侧定量电压值为所述内侧光电检测器输出的最大电压值；和/或所述外侧定量电压值为所述外侧光电检测器输出的最大电压值。

19.根据权利要求15所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，

在确定所述透明纸内侧边沿跑偏时，若内侧电压值>内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向外跑偏；若内侧电压值<内侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸内侧边沿向内跑偏；

和/或

在确定所述透明纸外侧边沿跑偏时，若外侧电压值>外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向内跑偏；若外侧电压值<外侧不跑偏时的电压值，则确定所述透明纸外侧边沿向外跑偏。

20.根据权利要求15所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，还包括：

计算多个内侧电压值的平均值作为所述内侧电压值和/或计算多个外侧电压值的平均值作为所述外侧电压值；

和/或

计算多个内侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述内侧不跑偏时的电压值和/或计算多个外侧不跑偏时的电压值的平均值作为所述外侧不跑偏时的电压值。

21.根据权利要求15所述透明纸跑偏检测方法，其特征在于，还包括：

若确定所述透明纸内侧边沿跑偏和/或所述透明纸外侧边沿跑偏，则进行报警、停止包装机运行和/或显示透明纸边沿跑偏的信息。