CN108873089A - 一种红外检测装置及安检机及安检通道及机械设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及安全检测技术领域，提供了一种红外检测装置，包括收发光源组，收发光源组包括第一红外发射光源和与第一红外发射光源相对设置的第二红外发射光源、设置于第二红外发射光源同侧的用于接收第一红外发射光源发出的光源信号的第一接收组件，以及设置于第一红外发射光源同侧的用于接收第二红外发射光源发出的光源信号的第二接收组件，第一红外发射光源朝第一接收组件发射第一预设角度的光，第二红外发射光源朝第二接收组件发射第二预设角度的光；本发明还提供包括上述红外检测装置的安检机、安检通道和机械装置；本发明提供的红外检测装置、安检机、安检通道和机械设备具有有效照射面积广，检测准确度高，不易漏检多检的优点。

Description

一种红外检测装置及安检机及安检通道及机械设备

技术领域

本发明属于安全检测技术领域，特别涉及一种红外检测装置及安检机及安检通道及机械设备。

背景技术

如图1，现有的射线安检机一般在机体10的入口处和机体10的内部设有单对的红外对射管20，该红外对射管20检测包裹30并且进行触发起运输包裹30作用的传输带40的运作、检测包裹30的数量或触发安检机的检测动作，红外对射管20多数采用欧姆龙E3Z-T81PNP，欧姆龙系列红外对射管20品质有保证、工作稳定、灵敏度高，采用该方案简单易实现但是欧姆龙品牌价格比较昂贵。红外对射管20的安装位置有两种，一是在传输带40的端部设置，用于触发传输带40的运输动作，起节能作用；二是设于机体10内部，用于触发射线源开启和包裹30的计数。

上述的应用方案中还是发现了以下不足之处：

1.节能红外对射管20主要用于检测当有包裹30在入口处时，触发传输带40运行，将包裹30送入到机体10内部进行X光检测，当一段时间没检测到包裹30时，传输带40停止传动，这样可以节省安检机的能耗。但是在使用中会发现如果包裹30摆放位置不在红外对射管20射出的红外线的路径上时，包裹30无法触发传输带40的运作，如图2所示，当包裹30正好放到红外对射管20发出的红外线的外侧时，由于红外线未被遮挡，红外对射管20无法检测到包裹30，自然无法触发传输带40的输送动作，同样地当包裹30正好放到红外对射管20发出的红外线的内侧时，由于红外线同样未被遮挡，也无法触发传输带40的输送动作；该种情况一般是比较小的包裹30，例如钱包、折叠雨伞、250ml饮料瓶等等。在许多应用场景会用一个物品盒把这些小物件装起再过安检，这样可以避免这类问题。

2.设置于机体10内部的红外对射管20主要用于触发射线源开启的，当有物体挡住了红外对射管20时，这是就表明包裹30已经进入机体10内部，开始启动射线源。同时安检机也用它来做计数使用，假设包裹30时连续的挡住红外对射管20，直到红外对射管20没被遮挡此时计数加一。但是当遇到包裹30在同一水平线上不是连续的时候，就造成误计数和误关闭射线源。图3-图6示出多种异形的包裹30，从图3中可以看到这种包裹30进入通道之后并不能遮挡到红外光线，而是要到末端才能触发到，而这时造成的影响就是会使得该种包裹30前部分包裹30不能成像，最终的图像就是前半截没有；在图4中当包裹30较长，会造成图像的后半截没有，出图不全；在图5中当包裹30较长时，会造成图像的中间丢失；图6中包裹30如果较长，可能会使得包裹30图像截断，包裹30较长指的是包裹30长度除以传输带40速度得到通过通道时间大于射线源开启时间。图5和图6中的这些包裹30也会造成计数的困难，显然利用单对红外对射管20计数，会造成图5为两次，图6为三次。

另外如果包裹30由于太薄而不能触发到红外对射管20，显然也不能开启射线源，这种超薄的包裹30只能通过另一种扫描模式来成像，不再利用红外对射管20来进行触发射线源开启。

发明内容

本发明的目的在于提供一种红外检测装置，以解决现有技术中存在的红外检测误差大以及多检、漏检的问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种红外检测装置，所述红外检测装置包括收发光源组，待检测物品穿过或者阻挡所述收发光源组发出的光以供所述收发光源组检测，所述收发光源组包括第一红外发射光源和与所述第一红外发射光源相对设置的第二红外发射光源、设置于第二红外发射光源同侧的用于接收第一红外发射光源发出的光源信号的第一接收组件，以及设置于所述第一红外发射光源同侧的用于接收所述第二红外发射光源发出的光源信号的第二接收组件，所述第一红外发射光源朝所述第一接收组件发射第一预设角度的光，所述第二红外发射光源朝所述第二接收组件发射第二预设角度的光。

进一步地，所述第一预设角度的光的照射区域与所述第二预设角度的光的照射区域部分重叠。

进一步地，所述第一预设角度的光的照射区域的上边沿与所述第二预设角度的光的照射区域的下边沿邻接。

进一步地，所述第一预设角度的光的照射区域与所述第二预设角度的光的照射区域之间分隔预设距离。

进一步地，所述第一预设角度为62°-90°，所述第二预设角度为62°-90°。

进一步地，所述红外检测装置竖直放置或者水平放置。

进一步地，所述收发光源组的数量为两个或者多个，所述收发光源组在垂直于物品传送方向的竖直方向上层叠设置，相邻的两个所述收发光源组的发光区域的边沿邻接。

本发明的另一目的在于提供一种安检机，包括传输待检测物品的输送装置、与所述输送装置连接的安检装置和用于控制所述输送装置和/或所述安检装置的运行状态的上述的红外检测装置；

所述安检装置包括朝所述输送装置设置并且发射穿透性光线的射线源；

所述红外检测装置设于所述输送装置上和/或安检装置内部。

本发明的另一目的在于提供一种安检通道，包括移动通道和设于所述移动通道内部的上述的红外检测装置，所述红外检测装置发出的光覆盖所述移动通道。

本发明的另一目的在于提供一种机械设备，包括机械装置和设于所述机械装置上的上述的红外检测装置，所述红外检测装置发出的光覆盖部分机械装置。

本发明提供的红外检测装置、安检机、安检通道以及加工装置的有益效果在于：

通过设置红外检测装置检测待检测物品是否放在输送装置上或者正在通过安检装置以控制安检装置或者输送装置的运行，及时开启或者关闭输送装置和安检装置，以达到节能减耗的效果；另外，红外检测装置包括相对设置的并且可发出预设角度的光的红外发射光源，待检测物品阻挡该光，接收组件无法接收到红外光，即红外检测装置检测到物品，随即控制安检装置或者输送装置的运行；由于第一红外发射光源和第二红外发射光源相对设置，并且发出预设角度的红外光，其照射区域的截面呈三角形，即检测的范围较大，通过该照射区域的待检测物品被检测到的几率较大，也避免了由于异形的物品被误检测，多检测的问题。

具备上述红外检测装置的安检机，可以及时调整安检装置的工作状态，达到节能减耗，并且计数准确。

具备上述红外检测装置的安检通道，安检计数准确同时避免了多检和漏检。

具备上述红外检测装置的机械设备，可根据红外检测装置的检测状态及时控制机械装置的运行，提升操作人员的安全性。

附图说明

图1是现有技术的安检机的立体结构图；

图2是现有技术的安检机的俯视图；

图3是第一种异形包裹的示意图；

图4是第二种异形包裹的示意图；

图5是第三种异形包裹的示意图；

图6是第四种异形包裹的示意图；

图7是本发明第一实施例提供的红外检测装置的结构和光路图；

图8是现有技术的红外发射光源设置于同侧的示意图；

图9是现有技术的普通二极管发平行光的示意图；

图10是本发明第二实施例提供的安检机的立体结构图；

图11是本发明第一实施例提供的第一红外发射光源和第二红外发射光源正对相对设置时的主视图；

图12是本发明第一实施例提供的第一红外发射光源和第二红外发射光源错位相对设置时的主视图；

图13是本发明第一实施例提供的第一红外发射光源和第二红外发射光源错位相对设置并且照射区域边沿邻接时的主视图；

图14是本发明第一实施例提供的第一红外发射光源和第二红外发射光源间隔预设距离设置的主视图；

图15是本发明第一实施例提供的收发光源组层叠设置的主视图；

图16是本发明第三实施例提供的安检通道的示意图；

图17是本发明第四实施例提供的机械设备的示意图。

图中各附图标记为：

机体	10	收发光源组	41	入口	311
						红外对射管	20	第一红外发射光源	411	出口	312
包裹	30	第二红外发射光源	412	通道	5
						传输带	40	第一接收组件	413	预输送区	51
物品	1	第二接收组件	414	检测区	52
						输送装置	2	普通发射二极管	91	移动通道	6
安检装置	3	透镜	92	机械装置	7
						红外检测装置	4	壳体	31

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接位于另一个元件上或者间接位于另一个元件上。当一个元件被称为“连接于”另一个元件，它可以是直接连接或间接连接至另一个元件。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性或指示技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行更加详细的描述：

如图7和图10，本发明第一实施例提供的红外检测装置4，红外检测装置4包括收发光源组41，待检测物品1穿过或者阻挡收发光源组41发出的光以供收发光源组41检测，收发光源组41包括第一红外发射光源411和与第一红外发射光源411相对设置的第二红外发射光源412，第一红外发射光源411的相对侧设有用于接收光源信号并且与第二红外发射光源412同侧的第一接收组件413，第二红外发射光源412的相对侧设有用于接收光源信号并且与第一红外发射光源411同侧的第二接收组件414，第一红外发射光源411朝第一接收组件413发射第一预设角度的光，第二红外发射光源412朝第二接收组件414发射第二预设角度的光。第一红外发射光源411与第二红外发射光源412可相对设置并且正对，或者两者相对设置并且错位。并且红外检测装置4的设置方向可平行物品的运动方向，也可垂直于物品的运动方向，红外检测装置4用于检测的光能覆盖于在物品移动的路径上。

本发明第一实施例提供的红外检测装置4具有以下技术效果：

红外检测装置4包括相对设置的并且可发出预设角度的光的红外发射光源，待检测物品1阻挡该光，接收组件无法接收到红外光，即红外检测装置4检测到物品1，随即控制安检装置3或者输送装置2的运行；由于第一红外发射光源411和第二红外发射光源412相对设置，并且发出预设角度的红外光，其照射区域的截面呈三角形，即检测的范围较大，通过该照射区域的待检测物品1被检测到的几率较大，也避免了由于异形的物品1被误检测，多检测的问题。

以下对本发明提供的红外检测装置的技术效果作进一步说明：

本发明的红外发射光源采用独立元器件来进行设计，自行研发设计，由于自行研发对其品质是可控的，并且能按照自己使用环境来设计，这样价格上比知名品牌的红外发射光源要低许多。

在进行设计时需要管控好红外发射光源和接收组件的品质，尤其是对红外发射光源的发射角度、接收管的接收距离、接收管灵敏度。由于红外发射光源有发射角度，使得红外光线发射出去总是一个圆锥形，如图8，假如将两个或者多个红外发射光源设置于同侧，朝同一个方向发射红外线，这样很容易使得相近两个接收组件都能接收到红外光线，这样容易造成干扰，而且两个相邻的红外发射光源之间存在检测盲区A，所以也应该管控好发射管的发射角度，这样可以很好的避免相互干扰。

现有技术避免相互干扰并且减少盲区的解决办法通常是将普通发射二极管91的发出的光调整成平行光，普通发射二极管91一般情况都是20°的发射角度，做成红外发射光源时需要在普通发射二极管91前端加透镜92来将发散光折射成平行光如图9。上图所述的方式能虽然很好的将红外发射光源角度管控，但是在实际生产时要将光源放在光轴上是十分的困难，若要放在焦点上就更难实现了，因此这也是品牌红外发射光源成本高的原因，针对这种情况，我们采用了红外发射光源发的光交叉对射的方法避免管控红外发射光源角度的问题，以下为进一步的说明：

红外发射光源既然是有角度的，当在输送装置2的一侧设有一个第一红外发射光源411，那么根据三角关系找到第一红外发射光源411能照射到的区域为B，如图7。从图中可以观察到，区域B是红外区域，以外的区域就会成为红外的盲区C。为了消除盲区，此时在第一红外发射光源的对侧设置一个第二红外发射光源412朝对侧发射红外光覆盖盲区C，此时，假如将第二红外发射光源412设置于第一红外发射光源411的正对或者错位的位置，那么可以消除待检测空间内的部分或者全部盲区。这样解决了一组红外发射光源检测存在盲区的问题，同时也解决在红外发射光源设置于同侧的相互干涉的问题。

如图10，本发明第二实施例提供一种安检机，包括传输待检测物品1的输送装置2、与输送装置2连接的安检装置3和分别与输送装置2和安检装置3连接以控制输送装置2和/或安检装置3的运行状态的红外检测装置4；即红外检测装置4用于控制输送装置2的运行状态，或者用于控制安检装置3的运行状态，或者用于控制输送装置2和安检装置3的运行状态。

安检装置3包括朝输送装置2设置并且发射穿透性光线的射线源。

本发明第二实施例的工作原理如下：

将红外检测装置4平行物品1输送方向或者垂直物品1输送方向设置，例如，将设置于安检机外部的红外检测装置4平行于输送装置2设置，将另一个设置于安检机内部的红外检测装置4垂直于输送装置2设置。将待检测物品1放置于第一红外发射光源411和第二红外发射光源412之间，由于待检测物品1阻挡了红外光，红外光无法照射至接收组件上，红外检测装置4判定物品1的进入，控制安检装置3或者输送装置2的运行状态。红外检测装置4有多种设置方式：1.红外检测装置4的数量为一个的情况下，红外检测装置4可设置于输送装置2的一端，红外检测装置4检测有物品1进入，启动输送装置2传输物品1进入安检装置3中，同时启动安检装置3进行检测物品1；红外检测装置4也可设置于安检装置3的内部，输送装置2保持开启状态，持续将物品1传输至安检装置3内部，当设置于安检装置3内部的红外检测装置4检测到有物品1经过安检装置3时，启动安检装置3进行检测。2.红外检测装置4的数量为两个的情况下，一个红外检测装置4设置于输送装置2的一端，另一个设置于安检装置3的内部，两个红外检测装置4分别检测物品1的进入，及时控制输送装置2和安检装置3的运行状态，进一步节能减耗。

本发明提供的安检机具有以下技术效果：

通过设置红外检测装置4检测物品1是否放在输送装置2上或者正在通过安检装置3以控制安检装置3或者输送装置2的运行，及时开启或者关闭输送装置2和安检装置3，以达到节能减耗的效果；另外，红外检测装置4包括相对设置的并且可发出预设角度的光的红外发射光源，待检测物品1阻挡该光，接收组件无法接收到红外光，即红外检测装置4检测到物品1，随即控制安检装置3或者输送装置2的运行；由于第一红外发射光源411和第二红外发射光源412相对设置，并且发出预设角度的红外光，其照射区域的截面呈三角形，即检测的范围较大，通过该照射区域的待检测物品1被检测到的几率较大，也避免了由于异形的物品1被误检测，多检测的问题。

进一步地，安检装置3包括壳体31，其内部形成将射线源发的光限制于壳体31内部的屏蔽腔。壳体31包括相对设置的入口311和出口312，物品1从入口311进入安检装置3内部进行检测，随后检测完毕后从出口312输出。入口311处和出口312处均设置有屏蔽帘，防止射线源的光从壳体31中射出，使得安检装置3的屏蔽效果更佳，进一步降低安检装置3辐射对控制人员的危害性。

请同时参阅图10和图11，进一步地，安检机还包括设于输送装置2上方并且穿过安检装置3的通道5，待检测物品1在通道5中输送，通道5与待检测物品1的输送方向平行并且分为预输送区51和检测区52，预输送区51设于安检装置3的一侧，检测区52设于安检装置3的内部。将物品1放置于输送装置2上并且处于预输送区51时，红外检测装置4检测到该物品1后，启动输送装置2将物品1往安检装置3的方向传输，物品1进入检测区52后，红外检测装置4检测到该物品1后，启动安检装置3对该物品1进行检测。

进一步地，当红外检测装置4垂直放置时，收发光源组41的光的照射区域覆盖预输送区51垂直输送方向的截面；当红外检测装置4平行放置时，收发光源组41的光的照射区域覆盖预输送区51平行输送方向的截面，即预输送区51上方空间均可被覆盖或者部分覆盖。第一红外发射光源411和第二红外发射光源412射出的光的形状呈圆锥形，在竖直方向或者平行方向上设置多个第一红外发射光源411和第二红外发射光源412，将多个第一红外发射光源411和第二红外发射光源412的照射区域相互拼接，进行相互补充盲区，将彼此产生的盲区填充，实现将预输送区51上方的空间全覆盖。

进一步地，当红外检测装置4垂直放置时，收发光源组41的光的照射区域覆盖检测区52垂直输送方向的截面；当红外检测装置4平行放置时，收发光源组41的光的照射区域覆盖检测区52平行输送方向的截面，即检测区52上方空间均可被覆盖或者部分覆盖。

如图11，第一红外发射光源411和第二红外发射光源412相对正对设置，第一预设角度的光的照射区域的与第二预设角度的光的照射区域的部分重叠，重叠的区域为B。

如图12，第一红外发射光源411和第二红外发射光源412相对错位设置，第一预设角度的光的照射区域的与第二预设角度的光的照射区域的部分重叠，重叠的区域为D。第一红外发射光源411的第一照射区域以第一红外发射光源411为顶点呈圆锥形，第二红外发射光源412的第二照射区域以第二红外发射光源412为顶点呈圆锥形，第一照射区域和第二照射区域相叠加可覆盖通道5的垂直输送方向的截面，红外检测装置4具有两种功能，一种是检测物品1是否进入相应的区域，另一种是计算通道5中物品1通过的个数，第一照射区域和第二照射区域完全覆盖了通道5的横截面，避免了过薄或者异形的物品1造成的检测误差。

如图13，第一预设角度的光的照射区域的上边沿与第二预设角度的光的照射区域的下边沿邻接。第一红外发射光源411发出的光的照射区域为第一照射区域E，第二红外发射光源412发出的光的照射区域为第二照射区域F，第一照射区域E的上边沿和第二照射区域F的下边沿邻接，第一照射区域E和第二照射区域F互补覆盖通道5的截面，保证物品1在放入或者通过该通道5的截面时，第一红外发射光源411和第二红外发射光源412发出的光均能照射到待检测物品1上，进而光被物品1阻挡，接收组件无法接收到光，即，检测到物品1的进入。并且第一照射区域E和第二照射区域F互补覆盖通道5的截面，避免两者重叠，造成照射面积重复，有效照射面积减少，同时第一照射区域E和第二照射区域F的互补也能在限定的照射面积下达到最大的有效照射面积，防止漏检。

如图14，第一预设角度的光的照射区域与第一角度预设角度的光的照射区域分开预设距离，即，第一红外发射光源411的第一照射区域E和第二红外发射光源412的第二照射区域F之间存在一个小范围的盲区P，但是该盲区P的尺寸远远小于一般的包裹的尺寸，在包裹运行过程中，不可能从该盲区P中通过并且不触发红外检测装置4，因此，盲区P对红外检测装置4的影响可以忽略不计。

进一步地，第一预设角度为62°-90°，第二预设角度为62°-90°。第一预设角度和第二预设角度可以相等也可以不相等，调整第一红外发射光源411和第二红外发射光源412的射出方向，使第一照射区域E和第二照射区域F互补覆盖通道5的截面即可。

优选地，第一预设角度与第二预设角度相等。相同角度的红外发射光源更有利于生产效率以及标准化生产，进一步减低产品的成本。

进一步地，如图15，收发光源组41的数量为两个或者多个，收发光源组41层叠设置，层叠相邻的两个收发光源组41的发光区域的边沿邻接或者重叠或者间隔开预设距离。当通道5的高度或者宽度或者长度远大于一组收发光源组41的照射区域时，可采用多组收发光源组41层叠的方式，填补检测盲区。

如图16，本发明第三实施例提供一种安检通道，包括移动通道6和设于移动通道6内部的红外检测装置4，红外检测装置4发出的光部分覆盖移动通道6。移动通道6包括两个相对设置的入口，同时该两个入口也可作为出口，或者是移动通道6单向设置，一个入口，另外一个作为出口。红外检测装置4设置于入口处或者出口处或者同时设置于入口处和出口处，与此同时，红外检测装置4设置的方向也有多种，一是将红外检测装置4竖直放置，用于检测身高不同的通行人员，以达到无死角的覆盖，避免因通行人员的身高差别而造成漏检，二是将红外检测装置4水平放置，用于检测通行人员的通行状态，将红外检测装置4水平放置，扩大检测面积，避免人员通行速度过快，或者是大步行走造成的检测不准确的问题。

如图17，本发明第四实施例提供一种机械设备，包括机械装置7和设于机械装置7上并且用于控制机械装置7的红外检测装置4，红外检测装置4发出的光覆盖部分机械装置7。红外检测装置4设置于操作人员的操作方向上，用于检测操作人员的身体部位是否在机械装置7的危险区域，当机械装置7接通电源并且处于工作状态时，红外检测装置4检测有无异物进入危险区域，当检测有异物进行危险区域时，及时停止机械装置7的操作或者执行关闭机械装置7的电源，以保护操作人员的人身安全。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种红外检测装置，其特征在于：所述红外检测装置包括收发光源组，待检测物品穿过或者阻挡所述收发光源组发出的光以供所述收发光源组检测，所述收发光源组包括第一红外发射光源和与所述第一红外发射光源相对设置的第二红外发射光源、设置于第二红外发射光源同侧的用于接收第一红外发射光源发出的光源信号的第一接收组件，以及设置于所述第一红外发射光源同侧的用于接收所述第二红外发射光源发出的光源信号的第二接收组件，所述第一红外发射光源朝所述第一接收组件发射第一预设角度的光，所述第二红外发射光源朝所述第二接收组件发射第二预设角度的光。

2.如权利要求1所述的红外检测装置，其特征在于：所述第一预设角度的光的照射区域与所述第二预设角度的光的照射区域部分重叠。

3.如权利要求1所述的红外检测装置，其特征在于：所述第一预设角度的光的照射区域的上边沿与所述第二预设角度的光的照射区域的下边沿邻接。

4.如权利要求1所述的红外检测装置，其特征在于：所述第一预设角度的光的照射区域与所述第二预设角度的光的照射区域之间分隔预设距离。

5.如权利要求2-4任一项所述的红外检测装置，其特征在于：所述第一预设角度为62°-90°，所述第二预设角度为62°-90°。

6.如权利要求1-4任一项所述的红外检测装置，其特征在于：所述红外检测装置竖直放置或者水平放置。

7.如权利要求2-4任一项所述的红外检测装置，其特征在于：所述收发光源组的数量为两个或者多个，所述收发光源组层叠设置。

8.一种安检机，其特征在于：包括传输待检测物品的输送装置、与所述输送装置连接的安检装置和用于控制所述输送装置和/或所述安检装置的运行状态的如权利要求1-7任一项所述的红外检测装置；

所述安检装置包括朝所述输送装置设置并且发射穿透性光线的射线源；

所述红外检测装置设于所述输送装置上和/或安检装置内部。

9.一种安检通道，其特征在于：包括移动通道和设于所述移动通道内部的如权利要求1-7任一项所述的红外检测装置，所述红外检测装置发出的光覆盖所述移动通道。

10.一种机械设备，其特征在于：包括机械装置和设于所述机械装置上并且用于控制所述机械装置的如权利要求1-7任一项所述的红外检测装置，所述红外检测装置发出的光覆盖机械装置。