CN105398595A - 物体形变的检测方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种物体形变的检测方法和装置，涉及检测技术领域，其中，方法包括：确定在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量；所述对射式光电检测器组包括多个堆叠设置的对射式光电检测器；确定在所述待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器随皮带的驱动轮转动而输出的增量脉冲信号的数量；根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。本发明能够实现对待检测物体是否发生形变的检测。

Description

物体形变的检测方法和装置

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其是一种物体形变的检测方法和装置。

背景技术

图1是一包正常未形变的烟包示意图。在烟包的生产过程中，由于裹包材料未裹包好等原因，会出现如图2至图5所示的形变烟包。

图2为前端不规则形变烟包，即烟包前端横向上裹包材料凸出，纵向上裹包材料不规则。图3为前端规则形变烟包，即烟包前端横向上裹包材料凸出，纵向上裹包材料与正常烟包的形状相同。图4为末端不规则形变烟包，即烟包末端横向上裹包材料凸出，纵向上裹包材料不规则。图5为末端规则形变烟包，即烟包末端横向上裹包材料凸出，纵向上裹包材料与正常烟包的形状相同。

上述形变烟包如果没有被及时发现而流入到消费者手中，会损害消费者利益，对企业造成负面影响。

发明内容

本发明实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种物体形变的检测方法和装置，能够确定待检测物体是否发生形变。

根据本发明的一方面，提供一种物体形变的检测方法，包括：确定在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量；所述对射式光电检测器组包括多个堆叠设置的对射式光电检测器；确定在所述待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器随皮带的驱动轮转动而输出的增量脉冲信号的数量；根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

在一个实施例中，所述根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变包括：根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域；确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数；获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数；根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

在一个实施例中，所述对射式光电检测器组的厚度等于无形变的待检测物体的厚度；所述根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域包括：计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a；当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为BC、CD和DE三个区域。

在一个实施例中，所述根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变包括：根据F₁＝M₁/M计算BC区域的形变率F₁；根据F₂＝M₂/M-1计算CD区域的形变率F₂；根据F₃＝M₃/M计算DE区域的形变率F₃；其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

在一个实施例中，所述根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变还包括：判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值；如果F₁大于预设阈值，则判定待检测物体的前端发生第一形变；如果F₂大于预设阈值，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变；如果F₃大于预设阈值，则判定待检测物体的后端发生第一形变。

在一个实施例中，在确定待检测物体发生形变时，向包装机输出停机信号。

根据本发明的另一方面，提供一种物体形变的检测装置，包括：对射式光电检测器组，包括多个堆叠设置的对射式光电检测器，用于在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中输出信号至控制器；增量型轴编码器，设置在皮带的驱动轮上，用于随驱动轮转动向所述控制器均匀输出增量脉冲信号；控制器，用于根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和接收到的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

在一个实施例中，所述控制器包括：区域划分单元，用于根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域；检测单元，用于确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数；校准单元，用于获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数；形变确定单元，用于根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

在一个实施例中，所述对射式光电检测器组的厚度等于无形变的待检测物体的厚度；所述区域划分单元包括：计算模块，用于计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a；划分模块，用于当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为BC、CD和DE三个区域。

在一个实施例中，所述形变确定单元包括：形变率计算模块，用于根据F₁＝M₁/M计算BC区域的形变率F₁；根据F₂＝M₂/M-1计算CD区域的形变率F₂；根据F₃＝M₃/M计算DE区域的形变率F₃；其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

在一个实施例中，所述形变确定单元还包括：判断模块，用于判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值；如果F₁大于预设阈值，则判定待检测物体的前端发生第一形变；如果F₂大于预设阈值，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变；如果F₃大于预设阈值，则判定待检测物体的后端发生第一形变。

在一个实施例中，所述控制器，还用于在确定待检测物体发生形变时，向包装机输出停机信号。

本发明在皮带输送待检测物体时，通过确定待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的信号数量可以实现对待检测物体是否发生形变的检测。在待检测物体为烟包时可以提高烟包的生产质量，保证消费者利益。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是一包正常未形变烟包的示意图；

图2为前端不规则形变烟包的示意图；

图3为前端规则形变烟包的示意图；

图4为末端不规则形变烟包的示意图；

图5为末端规则形变烟包的示意图；

图6为包装机主机和辅机之间烟包输送的平面示意图；

图7为包装机主机和辅机之间烟包输送的立体示意图；

图8是本发明物体形变的检测方法一个实施例的流程示意图；

图9示出了无待检测物体时对射式光电检测器组的安装示意图；

图10示出了有待检测物体时对射式光电检测器组的安装示意图；

图11是本发明增量型轴编码器的示意图；

图12是本发明增量型轴编码器的安装示意图；

图13是本发明增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的示意图；

图14是本发明物体形变的检测方法另一个实施例的流程示意图；

图15是纵向完好率a的计算原理示意图；

图16是本发明物体形变的检测方法的检测时序图；

图17是本发明物体形变的检测方法的校准时序图；

图18是本发明物体形变的检测装置一个实施例的框图；

图19是本发明物体形变的检测装置另一个实施例的框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

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。

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6和图7为包装机主机和辅机之间烟包输送的示意图。如图6和图7所示，电机带动驱动轮3，驱动轮3带动皮带2，皮带2将包装机主机送来的烟包1输送至辅机进行进一步包装，包装机在速度控制上总是使得皮带2输送烟包的速度大于包装机主机供给烟包的速度，因此在输送过程中烟包1之间总是存在着间隙，以防止相邻的烟包1之间发生相互挤压造成烟包损坏。

图8是本发明物体形变的检测方法一个实施例的流程示意图。如图8所示，该方法包括如下步骤：

步骤802，确定在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量。

其中，对射式光电检测器组包括多个堆叠设置的对射式光电检测器，每个对射式光电检测器由发射端和接收端组成，发射端和接收端分别装设在皮带的两侧，且处于同一直线上。

步骤804，确定在待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器随皮带的驱动轮转动而输出的增量脉冲信号的数量。

其中，驱动轮转动一圈，轴编码器输出n个增量脉冲信号，n的值由增量型轴编码器的型号决定。

步骤806，根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

本实施例在皮带输送待检测物体时，通过确定待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的信号数量可以实现对待检测物体是否发生形变的检测。在待检测物体为烟包时可以提高烟包的生产质量，保证消费者利益。

注意，本发明中的“待检测物体”例如可以是烟包、烟箱等其它可以用皮带输送的物体。因此，本发明提供的物体形变的检测方法和装置适于但不限于对烟包输送过程中的烟包是否形变进行检测。

图9和图10示出了对射式光电检测器组的安装示意图。如图9和图10所示，每个对射式光电检测器A_i(i＝1、2、3……N)由发射端A_iS和接收端A_iR组成，发射端A_iS和接收端A_iR分别装设在皮带2的两侧，且处于同一直线上；当发射端A_iS和接收端A_iR之间无遮挡物时，发射端A_iS发出的光线被接收端A_iR接收到，此时该对射式光电检测器A_i无信号输出；反之，当发射端A_iS和接收端A_iR之间有遮挡物时，发射端A_iS发出的光线被挡住而无法进入到接收端A_iR中，此时该对射式光电检测器A_i输出信号，例如输出24V直流电压信号。因此，当待检测物体的高度一定时，对射式光电检测器组输出的信号数量也是一定的。

图11是本发明增量型轴编码器的示意图。图12是本发明增量型轴编码器的安装示意图。图13是本发明增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的示意图。如图11至图13所示，增量型轴编码器4的转轴5随驱动轮3每转动一圈，信号端6均匀输出n个增量脉冲信号，n的值由增量型轴编码器的型号决定。因此，当待检测物体的长度一定时，在待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中，增量型轴编码器输出的增量脉冲信号也是一定的。

因此，根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量可以获知待检测物体的变形情况。例如，如果在待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号的数量是变化的，则可以判定待检测物体的某部分的高度发生了变化，即发生了形变；如果在待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号的数量是恒定不变的，则表示待检测物体的高度未发生变化，则可以根据增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量判断待检测物体是否发生了形变。下面结合图14所示的实施例进行说明。

图14是本发明物体形变的检测方法另一个实施例的流程示意图。与图8所示实施例相比，图14所示实施例的步骤806具体包括步骤816-步骤846，其中：

步骤816，根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域。

例如，如果对射式光电检测器组输出的信号数量一直为同一常数，则待检测物体为一个区域；如果对射式光电检测器组输出的信号数量从常数变为非常数，则对应地将待检测物体分为不同的区域。

在一个实施例中，对射式光电检测器组的厚度H可以等于无形变的待检测物体的厚度H，参见图10，此时，对射式光电检测器的个数N＝H/h，H表示无形变待检测物体的高度(对于烟包来说，H可以表示烟包1的宽度)，h表示一个对射式光电检测器的厚度。需要说明的是，如果对射式光电检测器是圆形的，则h表示对射式光电检测器的直径。N个对射式光电检测器在垂直方向上相互紧贴着，如此使得光电检测器组的总厚度与无形变的待检测物体1的高度H相同。

对射式光电检测器A_i(i＝1、2、3……N)的发射端A_iS和接受端A_iR之间有遮挡物时，该检测器输出24V直流电压信号，此时将该检测器A_i的信号记作A_i＝1；反之，当发射端A_iS和接受端A_iR之间无遮挡物时，该检测器无信号输出，此时将该检测器A_i的信号记作A_i＝0，于是可得到光电检测器组的信号A＝[A₁A₂A₃……A_N]。

如图15所示，定义待检测物体的纵向完好率a为：在任一时刻，待检测物体挡住对射式光电检测器组的高度H’与无形变待检测物体的高度H的比值，该比值近似等于被挡住的对射式光电检测器的个数N’与对射式光电检测器总个数N的比值，于是得到：

$a=\frac{H^{\&prime;}}{H}\&ap;\frac{N^{\&prime;}}{N}=\frac{1}{N}\underset{i=1}{\overset{N}{\&Sigma;}}{A}_i=\frac{1}{N}(A_1+A_2+A_3+A_N)$

例如，取N＝12，在某一时刻，A＝[001111111100]，则待检测物体的纵向完好率a＝8/12＝66.67％，该比值表示：此时，在纵向(即高度方向)上，待检测物体的完好程度为66.67％。

因此，图14所示步骤816可以通过如下方式来实现：

计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a。当a＝0时，表明对射式光电检测器组前没有待检测物体通过；当0＜a＜1时，表明待检测物体在纵向(高度方向)上发生了形变，形变部分此时正位于对射式光电检测器组之间，a越小，表示待检测物体在纵向上的形变程度越高；当a＝1时，表明对射式光电检测器组检测到了待检测物体的纵向非形变部分。

通过a的变化，可以确定待检测物体四个点B、C、D、E，具体方式如下：

当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；

当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；

当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；

当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为BC、CD和DE三个区域。

步骤826，确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数。

例如，如图16所示，以烟包为例，可以确定烟包的BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器分别输出的检测增量脉冲信号数M₁、M₂和M₃。

步骤836，获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

例如，如图17所示，可以在第一次进行检测时进行如下校准过程：在输送皮带上放置一包完好的烟包(即没有形变的烟包)，当烟包经过对射式光电检测器组的过程中，寻找到点C和点D，测量出CD之间轴编码器输出的参考增量脉冲信号数M。

步骤846，根据检测增量脉冲信号数和参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

根据检测增量脉冲信号数和参考增量脉冲信号数可以得到不同的区域的长度和无形变待检测物体的长度。其中：

BC区域的长度为：

$L_1=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_1$

CD区域的长度为：

$L_2=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_2$

DE区域的长度为：

$L_3=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_3$

无形变待检测物体的长度为：

$L=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M$

定义不同区域的形变长度和无形变待检测物体的长度的比值为不同区域的形变率，则可以得到不同的区域的形变率：

BC区域的形变率为F₁，该值定义为L₁与L的比值，即：

$F_1=\frac{L_1}{L}=\frac{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_1}{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M}=\frac{M_1}{M}$

CD区域的形变率F₂，该值定义为L₂-L与L的比值，即：

$F_2=\frac{L_2-L}{L}=\frac{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_2-\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M}{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M}=\frac{M_2}{M}-1$

DE区域的形变率F₃，该值定义为L₃与L的比值，即：

$F_3=\frac{L_3}{L}=\frac{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}{M}_3}{\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M}=\frac{M_3}{M}$

于是，根据F₁＝M₁/M可以计算BC区域的形变率F₁；根据F₂＝M₂/M-1可以计算CD区域的形变率F₂；根据F₃＝M₃/M可以计算DE区域的形变率F₃。其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

根据不同区域的形变率可以确定不同区域是否发生形变以及发生形变的类型。在一个实施例中，可以判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值G；如果F₁大于预设阈值G，则判定待检测物体的前端发生第一形变，即图2所示的前端不规则形变；如果F₂大于预设阈值G，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变，即图3或图5所示的前端或后端规则形变；如果F₃大于预设阈值G，则判定待检测物体的后端发生第一形变，即后端不规则形变。如果F₁、F₂和F₃三个形变率均不大于预设阈值G，则判定待检测物体没有发生形变。这里，预设阈值G可以是大于0的可修改的参数，该参数表示待检测物体所允许的最大形变率，在不误检的前提下，G越小越好。例如，在进行烟包形变率检测时，可以取G＝0.01，表示形变率大于1％的烟包被判定为不合格烟包，形变率等于或小于1％的烟包被判定为合格烟包。

另外，在确定待检测物体发生形变时，可以向包装机输出停机信号，以避免不同的待检测物体之间发生挤压，导致破损。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

图18是本发明物体形变的检测装置一个实施例的框图。如图18所示，该检测装置包括：

对射式光电检测器组1801，包括多个堆叠设置的对射式光电检测器A₁至A_N，用于在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中输出信号至控制器1803；

增量型轴编码器1802，设置在皮带的驱动轮上，用于随驱动轮转动向控制器1803均匀输出增量脉冲信号；

控制器1803，例如可编程逻辑控制器PLC，用于根据对射式光电检测器组1801输出的信号数量的变化情况和接收到的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

本实施例提供的物体形变的检测装置，在皮带输送待检测物体时，通过确定待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的信号数量可以实现对待检测物体是否发生形变的检测。

图19是本发明物体形变的检测装置另一个实施例的框图。如图19所示，该实施例中的控制器1803可以包括：

区域划分单元1813，用于根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域；

检测单元1823，用于确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数；

校准单元1833，用于获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数；

形变确定单元1843，用于根据检测增量脉冲信号数和参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

在一个实施例中，对射式光电检测器组的厚度等于无形变的待检测物体的厚度；区域划分单元1833可以包括：

计算模块，用于计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a；

划分模块，用于当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为AB、BC和CD三个区域。

在一个实施例中，形变确定单元1843可以包括形变率计算模块和判断模块，其中：

形变率计算模块，可以用于根据F₁＝M₁/M计算BC区域的形变率F₁；根据F₂＝M₂/M-1计算CD区域的形变率F₂；根据F₃＝M₃/M计算DE区域的形变率F₃；其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

判断模块，可以用于判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值；如果F₁大于预设阈值，则判定待检测物体的前端发生第一形变；如果F₂大于预设阈值，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变；如果F₃大于预设阈值，则判定待检测物体的后端发生第一形变。

在一个实施例中，控制器1803，还可以用于在确定待检测物体发生形变时，向包装机输出停机信号。

以下结合图11和图12，以烟包为例对烟包运行距离L和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号数M的计算公式进行详细推导：

如图12所示，驱动轮3转动一圈，增量型轴编码器4的转轴5跟着转动一圈，在此过程中增量型轴编码器4输出n个增量脉冲信号。

假设驱动轮3上的某一点从位置P1运行至位置P2，于此同时皮带2上某一点也从位置Q₁运行至位置Q₂，在此过程中增量型轴编码器4输出的增量脉冲数为M，驱动轮经过的相位角为α，驱动轮3的半径为R，P₁至P₂的弧长为L_P，Q₁至Q₂的长度为L_Q，于是得到相位角：

$\mathrm{\&alpha;}=\frac{M}{n}2\mathrm{\&pi;}$

当驱动轮3和皮带2之间没有出现打滑故障时，驱动轮3和皮带2的线速度是相同的，则P₁至P₂的弧长L_P与Q₁至Q₂的长度L_Q是相同的，即：

$L_Q=L_P=\mathrm{\&alpha;}R=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M$

烟包1在皮带2上的运行是靠烟包1和皮带2之间的摩擦力带动的，在烟包1和皮带2没有出现打滑故障时，烟包1和皮带2是相对静止的，即烟包1运行的距离和皮带2运行的距离是相同的，假设在此过程中烟包1运行的距离为L，于是得到L的计算公式为：

$L=\frac{2\mathrm{\&pi;}R}{n}M$

该公式中各个参数的含义为：

L为烟包在输送皮带2上运行的距离；

π为圆周率，约为3.14；

R为驱动轮3的半径；

n为增量型轴编码器4的转轴5转动一圈时其信号端6输出的增量脉冲信号数；

M为当烟包在皮带2上运行距离L时，增量型轴编码器4输出的增量脉冲数。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (12)

1.一种物体形变的检测方法，包括：

确定在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中对射式光电检测器组输出的信号数量；所述对射式光电检测器组包括多个堆叠设置的对射式光电检测器；

确定在所述待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中增量型轴编码器随皮带的驱动轮转动而输出的增量脉冲信号的数量；

根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和增量型轴编码器输出的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变包括：

根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域；

确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数；

获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数；

根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对射式光电检测器组的厚度等于无形变的待检测物体的厚度；

所述根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域包括：

计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a；

当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；

当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；

当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；

当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为BC、CD和DE三个区域。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变包括：

根据F₁＝M₁/M计算BC区域的形变率F₁；

根据F₂＝M₂/M-1计算CD区域的形变率F₂；

根据F₃＝M₃/M计算DE区域的形变率F₃；

其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变还包括：

判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值；

如果F₁大于预设阈值，则判定待检测物体的前端发生第一形变；

如果F₂大于预设阈值，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变；

如果F₃大于预设阈值，则判定待检测物体的后端发生第一形变。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

在确定待检测物体发生形变时，向包装机输出停机信号。

7.一种物体形变的检测装置，包括：

对射式光电检测器组，包括多个堆叠设置的对射式光电检测器，用于在皮带传送的待检测物体通过对射式光电检测器组的过程中输出信号至控制器；

增量型轴编码器，设置在皮带的驱动轮上，用于随驱动轮转动向所述控制器均匀输出增量脉冲信号；

控制器，用于根据对射式光电检测器组输出的信号数量的变化情况和接收到的增量脉冲信号的数量确定待检测物体是否发生形变。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述控制器包括：

区域划分单元，用于根据对射式光电检测器组输出的信号数量是否为常数将待检测物体分为不同的区域；

检测单元，用于确定待检测物体的不同区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数；

校准单元，用于获取无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数；

形变确定单元，用于根据所述检测增量脉冲信号数和所述参考增量脉冲信号数确定待检测物体的不同区域是否发生形变。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述对射式光电检测器组的厚度等于无形变的待检测物体的厚度；

所述区域划分单元包括：

计算模块，用于计算对射式光电检测器组输出的信号数量与对射式光电检测器的数量的比值a；

划分模块，用于当a由a＝0变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的初始位置B；当a由0<a<1变为a＝1时，确定该位置为待检测物体的第一过渡位置C；当a由a＝1变为0<a<1时，确定该位置为待检测物体的第二过渡位置D；当a由0<a<1变为a＝0时，确定该位置为待检测物体的末端位置E，从而将待检测物体分为BC、CD和DE三个区域。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述形变确定单元包括：

形变率计算模块，用于根据F₁＝M₁/M计算BC区域的形变率F₁；根据F₂＝M₂/M-1计算CD区域的形变率F₂；根据F₃＝M₃/M计算DE区域的形变率F₃；

其中，M₁、M₂、M₃分别是BC、CD和DE三个区域通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的检测增量脉冲信号数，M为无形变的待检测物体在通过对射式光电检测器组的过程中所述增量型轴编码器输出的参考增量脉冲信号数。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述形变确定单元还包括：

判断模块，用于判断F₁、F₂和F₃是否大于预设阈值；如果F₁大于预设阈值，则判定待检测物体的前端发生第一形变；如果F₂大于预设阈值，则判定待检测物体的前端或后端发生第二形变；如果F₃大于预设阈值，则判定待检测物体的后端发生第一形变。

12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述控制器，还用于在确定待检测物体发生形变时，向包装机输出停机信号。