CN110031912B - 一种抗干扰的物料检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗干扰的物料检测方法，该方法包括光波发射器发射检测光波，以获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并进一步根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果；从而快速确定是否存储有物料，同时大幅提升了物料检测的准确性。

Description

一种抗干扰的物料检测方法

技术领域

本发明涉及物料检测技术领域，更具体地说，涉及一种抗干扰的物料检测方法。

背景技术

为了提高物料出入库管理效率，许多企业已用自动化检测系统取代以往的人工登记方式。在SMT行业中，自动化检测系统的具体工作过程如下：光波发射器发出检测光波，检测光波在传播过程中会发生衰减，通过对光波接收器在一定时间段内所接收到的光波波长进行平均，进而将平均值与预设好的限定范围进行比对，若平均值超过了限定范围，则判断光波接收器已被物料遮挡，说明此时有物料进入，反之若平均值恢复到限定范围内，则判断光波接收器未被物料遮挡，说明此时没有物料。但此方式中，光波发射器和光波接收器是一对一设置的，即并未额外增设一组起对照作用的光波接收器，从而当平均值超过限定范围时，无法判断此变化是由物料进入引起的，还是由光线强度、温度或其他人为因素引起的，容易对物料的进出进行误判。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种抗干扰的物料检测方法和一种抗干扰的物料检测系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一方面，提供了一种抗干扰的物料检测方法，其中，包括带有面光源以发射检测光波穿透透光料盘边缘的光波发射器、第一光波接收器，以及作为所述第一光波接收器对照组的第二光波接收器；所述第一光波接收器接收穿透透光料盘边缘的检测光波；所述第二光波接收器接收穿透或不穿过透光料盘的检测光波；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

光波发射器发射检测光波；

获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号；

根据所述第一接收信号、所述第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

另一方面，提供了一种抗干扰的物料检测系统，基于上述方法，其中，包括处理器、光波发射器、第一光波接收器以及第二光波接收器；所述光波发射器、所述第一光波接收器，以及所述第二光波接收器均与所述处理器电连接；

所述光波发射器用于发射检测光波；

所述处理器用于获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并根据所述第一接收信号、所述第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

本发明的有益效果在于：本发明实施例通过光波发射器发射检测光波，以获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并进一步根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果，从而快速确定是否存储有物料，同时大幅提升了物料检测的准确性。

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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：

图1是本发明实施例一的一种抗干扰的物料检测方法的实现流程图；

图2是本发明实施例二的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图3是本发明实施例二的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图(虚线表示检测光波)；

图4是本发明实施例二的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图(虚线表示检测光波)；

图5是本发明实施例二的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图6是本发明实施例二的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图7是本发明实施例三的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图8是本发明实施例三的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图9是本发明实施例三的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图10是本发明实施例三的一种抗干扰的物料检测方法的工作示意图；

图11是本发明实施例四的一种抗干扰的物料检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

本发明实施例一提供了一种抗干扰的物料检测方法，包括带有面光源以发射检测光波穿透透光料盘边缘的光波发射器、第一光波接收器，以及作为第一光波接收器对照组的第二光波接收器，第一光波接收器接收穿透透光料盘边缘的检测光波，第二光波接收器接收穿透或不穿过透光料盘的检测光波，以上设置一方面是可以利用面光源的发散特性，让多个光波接收器都能接收到检测光波，因此使用时仅需设置一个光波发射器，降低了安装难度和使用成本；另一方面，让检测光波穿透透光料盘的边缘可以大幅提高物料检测的准确性，因为现有的透光料盘多会在盘体上挖有通槽以便用户观察料盘上料带的剩余情况，若不对穿透位置进行限定，在料盘上余料不多的时候，检测光波若直接从通槽穿过，就会出现误判的情况。

检测方法的具体步骤如图1所示，包括：

步骤S101：光波发射器发射检测光波。

本发明实施例适用于对SMT透光料盘进行检测，检测光波在传播过程中受空气因素或温度因素或透光料盘遮挡因素或其他人为因素的影响，会发生不同程度的衰减，通过接收器接收的信号即可知道具体的衰减情况。采用光波检测，对透光料盘的影响小，不会对透光料盘造成损伤。

步骤S102：获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号。

本发明实施例中第一光波接收器和第二光波接收器的类型相同，即两者的接收信号类型是一样的，具体接收信号类型可以是光照强度或是光波波长或是光波频率，在后续进行数据比对时就无需异类型数据转成同类型数据的转换步骤，更便于比对。

步骤S103：根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

本发明实施例中受不同因素影响，检测光波的衰减程度也不同。具体的，当空气较为混浊或温度变化时，检测光波会发生相应的衰减，但检测光波始终是在空气中传播，因此衰减程度会较小；而有透光料盘遮挡时，检测光波需要经历空气--固体(透光料盘)——空气才能最终被第一光波接收器接收到，与前述环境因素改变所引起的衰减相比，透光料盘遮挡下的衰减程度很大，因此通过第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，即可输入判断结果。

本发明实施例通过光波发射器发射检测光波，以获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并进一步根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果，从而快速确定是否存储有物料，同时大幅提升了物料检测的准确性。

实施例二

本发明实施例二提供了一种抗干扰的物料检测方法，包括带有面光源以发射检测光波穿透透光料盘1边缘的光波发射器20、第一光波接收器21，以及作为第一光波接收器21对照组的第二光波接收器22；第一光波接收器21接收穿透透光料盘1边缘的检测光波；第二光波接收器22接收穿透或不穿过透光料盘1的检测光波；具体步骤如下：

步骤S201：光波发射器发射检测光波。

步骤S202：获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号。

步骤S203：根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

本发明实施例中，步骤S201-S203与实施例一中步骤S101-S103实施方式相同的部分在此不再赘述，不同之处在于：

优选的，第二光波接收器接收穿透透光料盘的检测光波，即在有物料的情况下，第二光波接收器和第一光波接收器接收到的检测光波都是经历气体——固体——气体的传播途径，衰减程度大致相同，确保了到达第一光波接收器的检测光波，以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的；而进一步地的，第一光波接收器和第二光波接收器，两者的敏感波段不同，即在接收到同一检测光波时，第一光波接收器大幅接收的光波波长与第二光波接收器大幅接收的光波波长是不同的，从而即可得到在没有物料的情况下第一光波接收器和第二光波接收器的正常示值。

优选的，在获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号时，获取第一光波接收器接收到的第一光波波长信号以及第二光波接收器接收到的第二光波波长信号；进一步地，在根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果时，若与第一光波波长信号关联的第一波长值小于第一预设标准值，且与第二光波波长信号关联的第二波长值小于第二预设标准值，则判断有物料进入，否则判断无物料进入。

作为示例的，预设参数：第一光波接收器敏感波段为110-130nm，第二光波接收器敏感波段为180-200nm，第一预设标准值为100nm，第二预设标准值为170nm，其中，由于考虑了环境因素的影响，因此设置时，第一预设标准值小于第一光波接收器敏感波段最小值，预留了非物料遮挡因素干扰导致的衰减幅度；则检测到的波长值有以下几种情况：

1、第一波长值不小于第一预设标准值，第二波长值不小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为100-115nm、第二波长值为170-185nm，判断此时无物料；

2、第一波长值不小于第一预设标准值，第二波长值小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为110-120nm、第二波长值为150-165nm，判断此时无物料；

3、第一波长值小于第一预设标准值，第二波长值不小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为80-95nm、第二波长值为175-190nm，判断此时无物料；

4、第一波长值小于第一预设标准值，第二波长值小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为80-95nm、第二波长值为150-165nm，判断此时有物料。

设置第一光波接收器和第二光波接收器的安装位置时，要求第一光波接收器和第二光波接收器都能接收到穿透透光料盘的检测光波，满足前述要求的安装形式都是可行的，以下提供四种安装方式：

示例A1：如图2和图3所示，光波发射器20正向发射检测光波，第一光波接收器21和第二光波接收器22位于同一铅垂面，且两者高度相同，从而第一光波接收器21和第二光波接收器22不会互相遮挡，都能接收到检测光波；第一光波接收器21接收端到光波发射器20发射端的距离以及第二光波接收器22接收端到光波发射器发射端20的距离，两者不相等，使得第一光波接收器21和第二光波接收器22间的距离更小，环境条件更为相近。

示例A2：如图4所示，光波发射器20正向发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22位于同一铅垂面，且两者高度不同，从而第一光波接收器21和第二光波接收器22不会互相遮挡，都能接收到检测光波；第一光波接收器21接收端到光波发射器20发射端的距离以及第二光波接收器22接收端到光波发射器20发射端的距离，两者不相等，使得第一光波接收器21和第二光波接收器22间的距离更小，环境条件更为相近。

示例A3：如图5所示，光波发射器20斜向上或斜向下发射检测光波，光波发射器20朝向透光料盘的边缘发射检测光波，光波强度更大、能量更为集中，更便于第一光波接收器21和第二光波接收器22进行接收；第一光波接收器21和第二光波接收器22位于同一铅垂面，且两者高度不同，从而第一光波接收器21和第二光波接收器22不会互相遮挡，都能接收到检测光波。

示例A4：如图6所示，光波发射器20斜向上或斜向下发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22不在同一铅垂面上，且两者高度不同，第一光波接收器21接收端到光波发射器20发射端的距离以及第二光波接收器22接收端到光波发射器20发射端的距离，两者相等；面光源具有发散特性，即外圈光线传播路径会大于内圈光线传播路径，路径越长，衰减也会越多，因此等距设置更有利于保证到达第一光波接收器的检测光波以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的，进一步提高了检测的准确性。

本发明实施例通过光波发射器发射检测光波，以获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并进一步根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果，从而快速确定是否存储有物料，同时大幅提升了物料检测的准确性。

实施例三

本发明实施例三提供了一种抗干扰的物料检测方法，包括带有面光源以发射检测光波穿透透光料盘1边缘的光波发射器20、第一光波接收器21，以及作为第一光波接收器21对照组的第二光波接收器22；第一光波接收器21接收穿透透光料盘1边缘的检测光波；第二光波接收器22接收穿透或不穿过透光料盘1的检测光波；具体步骤如下：

步骤S301：光波发射器发射检测光波。

步骤S302：获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号。

步骤S303：根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

本发明实施例中，步骤S301-S303与实施例一中步骤S101-S103实施方式相同的部分在此不再赘述，不同之处在于：

优选的，第二光波接收器接收不穿过透光料盘的检测光波，即在无物料的情况下，第二光波接收器和第一光波接收器接收到的检测光波都仅在气体中传播，而在物料的情况下，第二光波接收器接收到的检测光波也依然是仅在气体中传播，而第一光波接收器接收到的检测光波经历气体——固体——气体的传播途径，因此在没有物料的情况下，到达两个接收器的检测光波衰减程度是相差不大的，在有物料的情况下，则相差很大。而进一步的，第一光波接收器和第二光波接收器，两者的敏感波段相同，即在接收到同一检测光波时，第一光波接收器大幅接收的光波波长与第二光波接收器大幅接收的光波波长是相同的，从而第二光波接收器的示值便有很好的对照作用。

优选的，在获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号时，获取第一光波接收器接收到的第一光波波长信号以及第二光波接收器接收到的第二光波波长信号；

进一步的，在根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果时，若与第一光波波长信号关联的第一波长值小于第三预设标准值，且与第二光波波长信号关联的第二波长值不小于所述第三预设标准值，则判断有物料进入，否则判断无物料进入。

作为示例的，预设参数：第一光波接收器敏感波段、第二光波接收器敏感波段均为130-180nm，预设标准值为115nm，其中，由于考虑了环境因素的影响，因此设置时，预设标准值小于敏感波段最小值，预留了非物料遮挡因素干扰导致的衰减幅度；则检测到的波长值有以下几种情况：

1、第一波长值不小于预设标准值，第二波长值不小于预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为120-140nm、第二波长值为118-135nm，判断此时无物料；

2、第一波长值小于第一预设标准值，第二波长值不小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为100-110nm、第二波长值为118-135nm，判断此时有物料；

3、第一波长值小于第一预设标准值，第二波长值小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为95-118nm、第二波长值为100-110nm，判断此时无物料；因为正常情况下物料仅能遮挡住第一光波接收器，而检测结果显示第二光波接收器也被遮挡了，此时可能是混入了大尺寸的其他物品或是第二光波接收器被其他物体遮挡了，以上情况均属于异常情况；

4、第一波长值不小于第一预设标准值，第二波长值小于第二预设标准值，具体的，若检测到的第一波长值为120-140nm、第二波长值为100-110nm，判断此时无物料，此时可能是混淆了物料的摆放位置或是第二光波接收器被其他物体遮挡了，以上情况均属于异常情况。

设置第一光波接收器和第二光波接收器的安装位置时，要求第一光波接收器能接收到穿透透光料盘的检测光波，第二光波接收器接收不到穿透透光料盘的检测光波，满足前述要求的安装形式都是可行的，以下提供了四种安装分布方式：

示例B1：如图7所示，透光料盘1的中上部和透光料盘1的中下部，任一与光波发射器20与正对；光波发射器20正向发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22位于同一铅垂面，且两者高度不相同；第一光波接收器21接收端与光波发射器20发射端的距离和第二光波接收器22接收端与光波发射器发射端20的距离，两者相等；等距设置更有利于保证到达第一光波接收器的检测光波以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的，进一步提高了检测的准确性。

示例B2：如图8所示，透光料盘1的中上部和透光料盘1的中下部，任一与光波发射器20与正对；光波发射器20正向发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22位于同一铅垂面，且两者高度相同；第一光波接收器接收端与光波发射器发射端的距离和第二光波接收器接收端与光波发射器发射端的距离，两者相等，等距设置更有利于保证到达第一光波接收器的检测光波以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的，进一步提高了检测的准确性。

示例B3：如图9所示，光波发射器20与透光料盘1中部正对，且斜向上或斜向下发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22不在同一铅垂面，且两者高度不相同，第一光波接收器接收端与光波发射器发射端的距离和第二光波接收器接收端与光波发射器发射端的距离，两者相等；等距设置更有利于保证到达第一光波接收器的检测光波以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的，进一步提高了检测的准确性。

示例B4：如图10所示，光波发射器20与透光料盘1边缘正对，且斜向上或斜向下发射检测光波；第一光波接收器21和第二光波接收器22在同一铅垂面，且两者高度相同；第一光波接收器21接收端与光波发射器20发射端的距离和第二光波接收器22接收端与光波发射器20发射端的距离，两者相等，等距设置更有利于保证到达第一光波接收器的检测光波以及到达第二光波接收器的检测光波是相差不大的，进一步提高了检测的准确性。

本发明实施例通过光波发射器发射检测光波，以获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，并进一步根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果，从而快速确定是否存储有物料，同时大幅提升了物料检测的准确性。

实施例四

本发明实施例四提供了一种抗干扰的物料检测系统，基于上述的物料检测方法，如图11所示，系统包括处理器30、光波发射器31、第一光波接收器32以及第二光波接收器33；光波发射器、第一光波接收器，以及第二光波接收器均与处理器电连接；

光波发射器用于发射检测光波；处理器用于获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号，还用于根据第一接收信号、第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种抗干扰的物料检测方法，包括带有面光源以发射检测光波穿透透光料盘边缘的光波发射器、第一光波接收器，以及作为所述第一光波接收器对照组的第二光波接收器；所述第一光波接收器接收穿透透光料盘边缘的检测光波；其特征在于，所述方法包括如下步骤：

光波发射器发射检测光波；

获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号；

根据所述第一接收信号、所述第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果；

所述第一光波接收器和所述第二光波接收器，两者的敏感波段不同；所述第二光波接收器接收穿透透光料盘的检测光波；

获取第一光波接收器接收到的第一接收信号以及第二光波接收器接收到的第二接收信号的步骤，包括：

获取第一光波接收器接收到的第一光波波长信号以及第二光波接收器接收到的第二光波波长信号；

根据所述第一接收信号、所述第二接收信号以及预设的物料进出判断规则，输入判断结果的步骤，包括：

若与所述第一光波波长信号关联的第一波长值小于第一预设标准值，且与所述第二光波波长信号关联的第二波长值小于第二预设标准值，则判断有物料进入，否则判断无物料进入。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光波发射器正向发射检测光波；所述第一光波接收器和所述第二光波接收器位于同一铅垂面，且两者高度相同；所述第一光波接收器接收端到所述光波发射器发射端的距离以及所述第二光波接收器接收端到所述光波发射器发射端的距离，两者不相等。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光波发射器正向发射检测光波；所述第一光波接收器和所述第二光波接收器位于同一铅垂面，且两者高度不同；所述第一光波接收器接收端到所述光波发射器发射端的距离以及所述第二光波接收器接收端到所述光波发射器发射端的距离，两者不相等。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光波发射器斜向上或斜向下发射检测光波；所述第一光波接收器和所述第二光波接收器位于同一铅垂面，且两者高度不同。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述光波发射器斜向上或斜向下发射检测光波；所述第一光波接收器和所述第二光波接收器不在同一铅垂面上，且两者高度不同。

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