CN109387231A - 进纸状态及纸张宽度的检测方法 - Google Patents

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CN109387231A CN201710682075.6A CN201710682075A CN109387231A CN 109387231 A CN109387231 A CN 109387231A CN 201710682075 A CN201710682075 A CN 201710682075A CN 109387231 A CN109387231 A CN 109387231A
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Abstract

本发明公开了一种进纸状态及纸张宽度的检测方法，包括以下步骤：a、使用至少一红外光发射器发射出红外光信号；b、使用一聚光元件将红外光发射器发射出的红外光信号聚集在一起；c、使用一光接收器用以接收聚光元件聚集在一起的红外光信号，其中，当纸张向前馈入时，纸张处于红外光发射器和聚光元件之间，纸张会遮蔽部分聚光元件，从而遮挡部分红外光信号，所述光接收器接收到红外光信号量的多少会发生变化，通过光接收器接收到红外光信号量的多少以确定纸张进纸的状态和纸张的宽度。

Description

进纸状态及纸张宽度的检测方法
技术领域
本发明涉及一种检测方法，尤其涉及一种进纸状态及纸张宽度的检测方法。
背景技术
请参阅图1、图4和图5，现有的扫描仪等文件处理事务装置的进纸通道的两侧对应装设有若干红外光发射器100'和红外光接收器200'，各红外光接收器200'分别接收一对应的红外光发射器100'所发出的红外光信号。纸张300'向前馈入时，纸张300'会遮断部分红外光发射器100'所发出的红外光信号，使与该部分红外光发射器100'相对应的红外光接收器200'无法接收到红外光信号，通过红外光信号被遮断的红外光发射器100'的数量和位置判断所馈入纸张300'的宽度和纸张300'在馈入时是否发生歪斜。另，根据预设的纸张300'的馈送速度结合馈送预设馈送距离的时间内红外光信号被所馈纸张300'遮断的红外光发射器的数量可以得知所馈纸张300'是否卡住(在馈送预设馈送距离的时间内，如果红外光信号被所馈纸张300'遮断的红外光发射器100'的数量变化小于一预设值时，可以判定为所馈送的纸张300'被卡住)。
请参阅图1和图2，现有的红外光发射器100'的轴线与红外光接收器200'的轴线对齐，当所馈入纸张300'的纸头抵达轴线位置时，系统会判定所馈入纸张300'遮断红外光发射器100'所发射的红外光信号，从而进行后续动作。其判定所馈入的纸张300'是否遮断红外光发射器100'所发射的红外光信号通过接收端电压(将红外光接收器200'接收到的红外光信号转换为相应的电压)的改变来判断。其判定过程如下：先设定红外光发射器100'和红外光接收器200'之间没有纸时的接收端所得的电压为N，再设定红外光发射器100'和红外光接收器200'之间有纸时的电压M，当纸张300'刚好抵达轴线时接收端的电压为(N+M)/2，所以当所得的电压为(N+M)/2时，判定所馈入纸张300'遮断红外光发射器100'所发射的红外光信号，即判定纸头抵达红外光发射器100'和红外光接收器200'的轴线位置。
请参阅图3，但在设置红外光发射器100'和红外光接收器200'时，两者的轴线不一定能对齐，当两者的轴线偏差太多时，会发生纸张300'还没到达红外光发射器100'或红外光接收器200＇的轴线时，接收端所得的电压已小于(N+M)/2，系统便会判定所馈入纸张300'遮断红外光发射器100'所发射的红外光信号，即纸张300'的纸头已到达红外光发射器100'或红外光接收器200'的轴线处。更严重者，红外光发射器100'或红外光接收器200'之间无纸张300'时，接收端所得的电压已低于(N+M)/2，系统会一直处于误判动作的状态。
因此，有必要提供一种进纸状态及纸张宽度的检测方法，使用该方法能减少红外光发射器和红外光接收器的数量，从而降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并提高检测的效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷和不足提供一种进纸状态及纸张宽度的检测方法，使用该方法能减少红外光发射器和红外光接收器的数量，从而降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并提高检测的效果。
为了实现上述目的，本发明提供一种进纸状态及纸张宽度的检测方法，包括：a、使用至少一红外光发射器发射出红外光信号；b、使用一聚光元件将红外光发射器发射出的红外光信号聚集在一起；c、使用一光接收器用以接收聚光元件聚集在一起的红外光信号，其中，当纸张向前馈入时，纸张处于红外光发射器和聚光元件之间，纸张会遮蔽部分聚光元件，从而遮挡部分红外光信号，所述光接收器接收到红外光信号量的多少会发生变化，通过光接收器接收到红外光信号量的多少以确定纸张进纸的状态和纸张的宽度。
作为进一步的改进，所述聚光元件为透明材料制成，聚光元件与红外光发射器相对的一端较大，聚光元件靠近光接收器的一端较小，聚光元件的对应红外光发射器和光接收器的两端为平面，聚光元件靠近光接收器一端的表面对应光接收器处开设有一弧形凹槽。
作为进一步的改进，其中所述聚光元件为透明材料制成，聚光元件具有一呈V形的开口朝向红外光发射器的聚光主体部，聚光主体部的横截面为圆形状，聚光主体部上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的聚光分支部，所述聚光分支部向红外光发射器方向延伸。
作为进一步的改进，其中所述步骤a还包括以下步骤：a1、使用一分光元件将红外光发射器发射出的红外光信号沿一预设方向均匀分布并继续向前发射，所述聚光元件将经过分光元件分散后的红外光信号聚集在一起，所述纸张向前馈入时，纸张处于分光元件和聚光元件之间。
作为进一步的改进，所述分光元件为透明材料制成，分光元件具有一基部，基部的与光发射器相对的侧面呈弧形状，弧形状侧面的中间连接有一呈V型的开口朝向红外光发射器的导光部。
作为进一步的改进，所述分光元件为透明材料制成，分光元件具有一呈V形的开口朝向聚光元件的分光主体部，分光主体部的横截面为圆形状，分光主体部之上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的分光分支部，所述分光分支部向光接收器方向延伸。
如上所述，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的优点和有益效果在于：通过所馈入的纸张在馈入时会遮蔽聚光元件大小不同的面积，从而使光接收器会接收不同大小的红外光信号量，通过光接收器接收到红外光信号量的多少可以对所馈入纸张是否歪斜、是否卡住等进纸状态进行检测，也可以对所馈入纸张的宽度进行检测，相对于现有技术而言，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法能减少红外光发射器和光接收器的数量，从而降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并提高检测的效果。
附图说明
图1为现有技术的红外光发射器和光接收器的示意图。
图2为现有技术所馈入纸张的纸头到达红外光发射器的轴线处的示意图。
图3为现有技术的红外光发射器和光接收器的轴线没有对齐的示意图。
图4为现有技术检测所馈入纸张的宽度的示意图。
图5为现有技术检测所馈入纸张是否卡住的示意图。
图6为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的第一种实施例的流程图。
图7为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的第一种实施例所使用的红外光外发射器、光接收器、分光元件和聚光元件的立体图。
图8为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法所使用的分光元件和聚光元件的第一种实施例的左视图。
图9为图8所示本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法在检测过程的示意图。
图10为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法检测纸张是否歪斜时的示意图。
图11为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法检测纸张宽度时的示意图。
图12为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的使用分光元件和聚光元件的第二种实施例对所馈入纸张进行检测的示意图。
图13为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法使用分光元件和聚光元件的第一种实施例对纸张厚度为28g的纸张进行测试的测试数据图。
图14为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法使用分光元件和聚光元件的第一种实施例对纸张厚度为350g的纸张进行测试的测试数据图。
图15为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法对图13和图14所示的测试数据进行线性回归分析的示意图。
图16为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的第二种实施例的流程图。
图17为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的第二种实施例对纸张进行检测时的示意图。
附图标记说明：
基部 211 导光部 212
分光主体部 221 分光分支部 222
凹槽 311 聚光主体部 321
聚光分支部 322
红外光发射器 10、10'
分光元件 21、22
聚光元件 30'、31、32
光接收器 40、40'
纸张 50、50'。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现的目的及功效，以下结合具体实施例并配合附图予以详细说明。
请图6和图7，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法包括以下步骤：a、使用至少一红外光发射器10发射出红外光信号；
a1、使用一分光元件将红外光发射器10发射出的红外光信号沿一预设方向均匀分布并继续向前发射；
b、使用一聚光元件将经过分光元件分散后的红外光信号聚集在一起；
c、使用一光接收器40用以接收聚光元件聚集在一起的红外光信号，其中，当纸张50向前馈入时，纸张50处于分光元件和聚光元件之间，纸张50会遮蔽部分聚光元件，从而遮挡部分红外光信号，光接收器40接收到红外光信号量的多少会发生变化，通过光接收器40接收到红外光信号量的多少以确定纸张50进纸的状态和纸张50的宽度。
请参阅图7和图8，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法所使用的分光元件和聚光元件的第一种实施例，在该实施例中，所述分光元件21为透明材料制成，分光元件21具有一基部211，基部211的与红外光发射器10相对的侧面呈弧形状，弧形状侧面的中间连接有一呈V型的开口朝向红外光发射器10的导光部212。所述聚光元件31为透明材料制成，聚光元件31与红外光发射器10相对的一端较大，聚光元件31靠近光接收器40的一端较小，聚光元件31的对应红外光发射器10和光接收器40的两端均为平面，聚光元件31的靠近光接收器40一端的表面对应光接收器40处开设有一弧形凹槽311。
请参阅图7至图10、图13和图14，图13和图14均为使用分光元件21和聚光元件31进行测试的测试数据图。在本实施例中所使用的红外光发射器10的发光角度为50度，电阻值为45.4KW，分光元件21与聚光元件31及光接收器40相对一面为长方形状的平面，该平面的长边的长度为10MM，短边的长度为6.1MM，将分光元件21的长边的延伸方向设置与进纸方向相同，即纸张50沿分光元件21的长边的延伸方向向前馈入，所述预设方向为分光元件21的长边的延伸方向，所述分光元件21将红外光发射器10发射出的红外光信号沿长边的延伸方向均匀分布并继续向前发射。所述聚光元件31与分光元件21及红外光发射器10相对的一面亦设置为一长方形平面，该长方形平面的长边和短边的长度对应设置为10MM和6.1MM，所述聚光元件31的与两长边分别对应的两侧面亦设置为平面，聚光元件31的与两短边分别对应的两侧面设置为弧面。从图13和图14可得知，在本实施例中，聚光元件31所能检测的有效范围的长度为9MM(10MM至9.5MM和0MM至0.5MM的位置为无效检测范围)，当纸张50向前馈入至遮蔽聚光元件31一半时，将光接收器40所接收到的红外光信号量转化为电压，所得的电压为1.6V。
请参阅图7至图10，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法检测纸张50馈入是否发生歪斜时，需要在左右两侧均设置一组红外光发射器10和光接收器20，在两组红外光发射器10和光接收器40之间分别设有一分光元件21和一聚光元件31。预设左右两红外光发射器10中心点相距的距离为100MM，当纸张50为歪斜馈入时，左右两光接收器40分别所接收的红外光信号量不同，从而所得的电压会不相同。所述馈入纸张50歪斜的角度可以通过以下方法求出：将左右两红外光接收器40所接收到的红外光信号量分别转换为相对应的电压，然后根据电压再分别换算出所馈入纸张50的纸头所到达的位置(左侧纸头所到达的位置为X1，右侧纸头所到达的位置为X2)，从而可以求出纸张50的纸头所覆盖的距离差X(X＝X1-X2)。在本实施例中，已知左右两红外光发射器10中心点相距的距离L为100MM，将其代入三角函数公式Arctan(X/L)＝θ，θ即为馈入纸张50的歪斜角度，从而可以检测所馈入纸张50是否歪斜，歪斜的角度是多少。通常，现有扫描仪等文件处理事务装置的馈纸装置判断纸张歪斜通常以歪斜5度作为临界值，即馈入纸张歪斜大于5度时，表示所馈入纸张50歪斜严重，需停止进纸，当馈入纸张小于5度时，表示所馈入纸张50为正常进纸。本实施例相对于现有技术而言，可以大大减少红外光发射器10和光接收器20的数量，从而降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并可提高检测的效果。
请参阅图7、图9、图13和图14，使用本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法检测纸张50进纸时是否卡住，只需一个红外光发射器10和一个光接收器40，在红外光发射器10和一个光接收器40之间亦分别对应设置有一分光元件和一聚光元件，当纸张50向前馈入时，由于纸张50设于分光元件和聚光元件之间，光接收器40所接收到的红外光信号量会逐渐发生变化，从而转化后的电压亦会逐渐发生变化，当馈入纸张50的纸头向前馈入一定距离的时间内，如果电压变化小于一预设值时，则判定所馈入的纸张50被卡住。在本实施例中，所使用的分光元件和聚光元件为第一种实施例所使用的聚光元件21和分光元件31，将分光元件21和聚光元件31的长边的延伸方向设置为与进纸方向相同，预设馈入纸张50的纸头向前馈入2MM的时间内，如果光接收器40所接收到的电压值的变化小于0.15V(平均前进0.5MM的电压变化值)时，则判定纸张50被卡住。
请参阅图9和图11，使用本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法检测所馈入纸张50的宽度时，需要在左右间隔设置两组红外光发射器10和光接收器40，预设两组红外光发射器10的中心点相距的距离为D，在两组红外光发射器10和光接收器之间分别设有一分光元件和一聚光元件。在本实施例中，所使用的分光元件和聚光元件为第一种实施例所使用的分光元件21和聚光元件31，将分光元件21的长边的延伸方向摆放为与纸张50馈入方向相互垂直，从而使左右两分光元件21和聚光元件31能覆盖较大宽度。
当纸张50向前馈入时，纸张50的两侧分别处于两组分光元件21和聚光元件31之间，纸张50会分别遮断两组红外光发射器10和光接收器40之间的部分红外光信号，从而左右两光接收器40会接收到不同的红外光线信号量。将不同的红外光线信号量转化分别转换为相对应的电压，然后根据所得的电压求出纸张50两侧所分别遮断聚光元件21的距离。对应左侧所遮断的聚光元件的距离为A1，对应右侧所遮断的聚光元件的距离为A2。预设两组聚光元件31的相对两侧面的距离为数值D，所馈入纸张的宽度P＝D+A1+A2。因此，根据光接收器40所接收到的红外光信号量转化为电压便可检测所馈入的纸张50的宽度，使用本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法其与现有技术相比，仅需设置两红外光发射器10和两光接收器40便可实现检测所馈入纸张50的宽度的功能，其检测的效果较好。
请参阅图8和图15，当所馈入纸张50的厚度分别为28g和350g遮蔽聚光元件31不同长度时，所得的电压线性相关程度都比较密切，结合所得的电压值能对所馈入的纸张50是否发生歪斜、是否卡住等进纸状态进行有效的检测，亦能对所馈入纸张50的宽度进行有效检测。
请参阅图12，其为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法所使用的分光元件和聚光元件的第二种实施例，在该实施例中，所述分光元件22为透明材料制成，分光元件22具有一呈V形的开口朝向聚光元件32的分光主体部221，分光主体部221的横截面为圆形状，分光主体部221上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的分光分支部222，所述分光分支部22向光接收器40方向延伸。所述聚光元件32为透明材料制成，聚光元件32具有一呈V形的开口朝向红外光发射器10的聚光主体部321，聚光主体部321的横截面为圆形状，聚光主体部321上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的聚光分支部322，各聚光分支部322分别与一分光分支部222相对应，所述聚光分支部322向红外光发射器10方向延伸。本实施例中，所述预设方向为各聚光分支部322的排列方向，红外光发射器10打开后，分光元件22将红外光信号导向分光主体部221的两端及各分光分支部222，从而使红外光信号均匀分布的继续向前发射。然后，聚光主体部321的两端与各聚光分支部322分别对应将分光主体部221的两端及分光分支部222发射出的红外光信号聚集在一起。当纸张50向前馈入时会遮蔽聚光主体部321的一端和部分聚光分支部322从而使光接收器40接收的红外光信号量会发生变化，将光接收器40接收的红外光信号量转换为对应的电压值亦可对所馈入的纸张50是否发生歪斜、是否卡住等进纸状态进行有效的检测，也能对所馈入纸张50的宽度进行有效检测。
请参阅图16和图17，其为本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法的第二种实施例，其设置有若干红外光发射器10'、一聚光元件30'和一光接收器40'，包括以下步骤：
a、使用至少一红外光发射器10'发射出红外光信号；
b、使用一聚光元件30'将红外光发射器10'发射出的红外光信号聚集在一起；
c、使用一光接收器40'用以接收聚光元件30'聚集在一起的红外光信号，其中，当纸张50'向前馈入时，纸张50'处于红外光发射器10'和聚光元件30'之间，纸张50'会遮蔽部分聚光元件30'，从而遮挡部分红外光信号，所述光接收器40'接收到红外光信号量的多少会发生变化，通过光接收器40'接收到红外光信号量的多少以确定纸张50'进纸的状态和纸张50'的宽度。
请续参阅图16和图17，当纸张50'向前馈入时，纸张50'会遮断部分红外光发射器10'所发射的红外光信号，从而会造成光接收器40'会接收到不同的红外光信号量，将光接收器40'接收到不同的红外光信号量转换为相对应的电压，从而对所馈入纸张50'是否发生歪斜、是否卡住等进纸状态进行检测，或对所馈入纸张50'的宽度进行检测。在该实施例中，相对现有技术，其只需设置一光接收器40'，从而亦可降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并提高检测的效果。
综上所述，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法通过所馈入的纸张50在馈入时会遮蔽聚光元件大小不同的面积，从而使光接收器40会接收不同大小的红外光信号量，通过光接收器40接收到红外光信号量的多少转换为大小不同的电压从而可以对所馈入纸张50是否歪斜、是否卡住等进纸状态进行检测，也可以对所馈入纸张50的宽度进行检测，相对于现有技术而言，本发明进纸状态及纸张宽度的检测方法能减少红外光发射器10和光接收器40的数量，从而降低扫描仪等文件处理事务装置的生产成本并提高检测的效果。

Claims (6)

1.一种进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：所述检测方法包括以下步骤：a、使用至少一红外光发射器发射出红外光信号；b、使用一聚光元件将所述红外光发射器发射出的红外光信号聚集在一起；c、使用一光接收器用以接收所述聚光元件聚集在一起的红外光信号，其中，当纸张向前馈入时，所述纸张处于所述红外光发射器和所述聚光元件之间，所述纸张会遮蔽部分所述聚光元件，从而遮挡部分红外光信号，所述光接收器接收到红外光信号量的多少会发生变化，通过所述光接收器接收到红外光信号量的多少以确定所述纸张进纸的状态和所述纸张的宽度。
2.如权利要求1所述的进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：所述聚光元件为透明材料制成，所述聚光元件与所述红外光发射器相对的一端较大，所述聚光元件靠近所述光接收器的一端较小，所述聚光元件的对应所述红外光发射器和所述光接收器的两端为平面，所述聚光元件靠近所述光接收器一端的表面对应所述光接收器处开设有一弧形凹槽。
3.如权利要求1所述的进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：其中所述聚光元件为透明材料制成，所述聚光元件具有一呈V形的开口朝向所述红外光发射器的聚光主体部，所述聚光主体部的横截面为圆形状，所述聚光主体部上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的聚光分支部，所述聚光分支部向所述红外光发射器方向延伸。
4.如权利要求1所述的进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：其中所述步骤a还包括以下步骤：a1、使用一分光元件将所述红外光发射器发射出的红外光信号沿一预设方向均匀分布并继续向前发射，所述聚光元件将经过所述分光元件分散后的红外光信号聚集在一起，所述纸张向前馈入时，所述纸张处于所述分光元件和所述聚光元件之间。
5.如权利要求4所述的进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：所述分光元件为透明材料制成，所述分光元件具有一基部，所述基部的与所述红外光发射器相对的侧面呈弧形状，弧形状侧面的中间连接有一呈V型的开口朝向所述红外光发射器的导光部。
6.如权利要求4所述的进纸状态及纸张宽度的检测方法，其特征在于：所述分光元件为透明材料制成，所述分光元件具有一呈V形的开口朝向所述聚光元件的分光主体部，所述分光主体部的横截面为圆形状，所述分光主体部之上固设有若干间隔排列地呈圆柱形状的分光分支部，所述分光分支部向所述光接收器方向延伸。
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