CN205138431U - 输送线的物料识别装置及输送线 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种输送线的物料识别装置及输送线，其中，该输送线的物料识别装置，包括处理器、输送带位移检测组件以及物料高度检测组件；输送带位移检测组件位于输送线上；物料高度检测组件包括相对设置于输送轨道的两侧的射线发射器和射线接收器、以及形成于射线发射器与射线接收器之间的对射光轴区域；处理器分别与输送带位移检测组件及物料高度检测组件电连接，用以根据位移数据及高度数据，得出物料的长度和高度以及物料在输送带上的位置。本实用新型技术方案能够提高输送线上物料的检测效率，特别适合大物件的检测与识别。

Description

输送线的物料识别装置及输送线

技术领域

本实用新型涉及输送线技术领域，特别涉及一种输送线的物料识别装置及输送线。

背景技术

目前，绝大多数的产品通常采用自动流水线的作业方式进行生产，以满足工业化的要求。一般地，流水线上作业的物料可以分为同种物料或者多种物料。物料加工时，由于同种物料在流水线上放置的位置不同或者多种物料的尺寸规格大小不同，不利于对各物料进行自动化作业。为了检测流水线上各物料，现有技术中使用摄像机进行拍照获取图像并通过处理器对图像进行影像识别。该方案的处理器需要进行复杂地影像处理和计算，处理速度较慢，成本较高，并且受摄像机镜头的约束适合小物件的检测。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种输送线的物料识别装置，旨在提高输送线上物料的检测效率。

为实现上述目的，本实用新型提出的输送线的物料识别装置，所述输送线包括输送轨道及输送带，该物料识别装置包括处理器、输送带位移检测组件以及物料高度检测组件；

所述输送带位移检测组件位于所述输送线上，用以检测输送带的移动位移，并将位移数据输送至所述处理器；

所述物料高度检测组件包括相对设置于所述输送轨道的两侧的射线发射器和射线接收器、以及形成于所述射线发射器与所述射线接收器之间的对射光轴区域，所述射线接收器用以在物料经过所述对射光轴区域时，根据接收的射线而检测物料高度，并将高度数据输送至所述处理器；

所述处理器分别与所述输送带位移检测组件及所述物料高度检测组件电连接，用以根据所述位移数据及高度数据，得出物料的长度和高度以及物料在所述输送带上的位置。

优选地，还包括与所述处理器连接的晶振模块，所述晶振模块用以通过所述处理器为物料高度检测组件及输送带位移检测组件提供同步时钟序列。

优选地，所述输送带位移检测组件还包括滚轮以及与所述滚轮连接的编码器；

所述滚轮与所述输送带的上表面抵接并随输送带的运动而同步转动；

所述编码器根据所述滚轮的转动生成计数脉冲增量并输送至所述处理器。

优选地，所述输送带与所述滚轮接触的接触面上自输送带运动的方向设置有多个凹槽，所述滚轮上设置有与所述凹槽配合的凸起部。

优选地，所述物料高度检测组件还包括光栅传感器，所述光栅传感器用以根据物料遮挡所述对射光轴区域中射线的位置生成物料高度数据，以及根据物料进出射光轴区域的时刻生成时长数据，并将物料高度数据及时长数据输送至所述处理器。

优选地，所述对射光轴区域包括呈阵列状分布的射线。

优选地，所述物料高度检测组件为基恩士光栅或自物料高度方向排列的对射光纤传感器。

优选地，还包括与所述处理器电连接的显示器，所述处理器还根据每一物料的长度x和高度y数据生成对应的二维数组(x，y)，并控制所述显示器对应显示。

优选地，所述显示器包括与所述处理器电连接的状态显示模块，所述处理器还根据所述物料高度检测组件输送的数据，控制所述状态显示模块显示正常运行状态或故障状态。

本实用新型还提出一种输送线，包括上述的输送线的物料识别装置，所述输送线包括输送轨道及输送带，所述输送线的物料识别装置包括处理器、输送带位移检测组件以及物料高度检测组件；

所述输送带位移检测组件位于输送线上，用以检测输送带的移动位移，并将位移数据输送至所述处理器；

所述物料高度检测组件包括相对设置于所述输送轨道的两侧的射线发射器和射线接收器、以及形成于所述射线发射器与所述射线接收器之间的对射光轴区域，所述射线接收器用以在物料经过所述对射光轴区域时，根据接收的射线而检测物料高度，并将高度数据输送至所述处理器；

所述处理器分别与所述输送带位移检测组件及所述物料高度检测组件电连接，用以根据所述位移数据及高度数据，得出物料的长度和高度以及物料在所述输送带上的位置。

本实用新型技术方案通过采用在输送轨道上安装输送带位移检测组件以及物料高度检测组件，该输送带位移组件能够检测出输送带的移动数据，该物料高度检测组件能够检测物料的高度数据，物料长度及物料高度数据经处理器的处理后能够得出物料轮廓的侧面投影。具体的，该输送带位移检测组件能够根据输送带的移动而同步运动；物体进入射线发射器及射线接收器之间形成的对射光轴区域时，会遮挡对射光轴区域内的射线，物料高度可通过计算被遮挡区域的垂直方向(即高度方向)的射线数据得出，通过处理器对物料高度及物料长度数据进行处理，进而得出物体轮廓的侧面投影。本方案中数据处理简单，速率快，能够提高输送线上物料的检测效率，特别适合大物件的检测。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型输送线的物料识别装置一实施例的结构示意图；

图2为图1中输送线的物料识别装置的方框图；

图3为图1中输送线的物料识别装置的侧视图；

图4为图1中输送线的物料识别装置一具体实施例的结构示意图；

图5为图1中物料轮廓侧面投影的波形示意图；

图6为图1中物料高度检测组件的方框图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	输送带位移检测组件	20	物料高度检测组件
30	输送线	40	物料
				50	处理器	60	显示器
70	晶振模块	11	编码器
				12	滚轮	21	射线发射器
22	射线接收器	23	光栅传感器
				24	对射光轴区域	31	输送带
311	粗糙面	32	输送轨道
				61	状态显示模块

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种输送线的物料识别装置，用以对单条输送线的物料进行识别。

参照图1至3，图1为本实用新型输送线的物料识别装置一实施例的结构示意图；图2为图1中输送线的物料识别装置的模块方框图；图3为图1中输送线的物料识别装置的侧视图。

在本实用新型实施例中，该输送线的物料识别装置如图1至3所示，所述输送线30包括输送轨道32(如图4)及输送带31(如图4)，该物料识别装置包括处理器50、输送带位移检测组件10以及物料高度检测组件20；

所述输送带位移检测组件10位于所述输送线30上，用以检测输送带31的移动位移，并将位移数据输送至所述处理器50。

所述物料高度检测组件20包括相对设置于所述输送轨道32的两侧的射线发射器21和射线接收器22、以及形成于所述射线发射器21与所述射线接收器22之间的对射光轴区域24(如图4)，所述射线接收器22用以在物料经过所述对射光轴区域24时，根据接收的射线而检测物料高度，并将高度数据输送至所述处理器50。

所述处理器50分别与所述输送带位移检测组件10及所述物料高度检测组件20电连接，用以根据所述位移数据及高度数据，得出物料的长度和高度以及物料在所述输送带31上的位置。

上述的输送带位移检测组件10可以为编码器与滚轮配合结构，具体方案将在后续的实施例中详细描述，还可以直接根据驱动输送带31运动的步进电机的转动直接得出位移数据。上述的物料高度检测组件20包括射线发射器21及射线接收器22，还可以包括光栅传感器，具体方案将在后续的实施例中详细描述，其中，对射光轴区域24的射线可以是红外光、紫外光或者微波等。上述的处理器50可以通过芯片对物料长度及物料高度数据进行处理，如记录物料进出对射光轴区域24的时间，并根据处于该两个时刻的输送带31位置之差得出物料长度，而物料进入对射光轴区域24后，物料会遮挡对射光轴区域24中部分射线，可以根据接收的射线得出物料高度。

本实用新型技术方案通过采用在输送轨道上安装输送带位移检测组件10以及物料高度检测组件20，该输送带位移检测组件能够根据输送带31的移动而同步运动；物体进入射线发射器21及射线接收器22之间形成的对射光轴区域24时，会遮挡对射光轴区域24内的射线，物料高度可通过计算被遮挡区域的垂直方向(即高度方向)的射线数据得出，通过处理器50对物料高度及物料长度数据进行处理，进而得出物体轮廓的侧面投影。本方案中数据处理简单，速率快，能够提高输送线30上物料的检测效率，特别适合大物件的检测。

参照图2，还包括与所述处理50连接的晶振模块70，所述晶振模块70用以通过所述处理器50为物料高度检测组件20及输送带位移检测组件10提供同步时钟序列。该晶振模块70提供的同步时钟序列，以使物料高度检测组件20及输送带位移检测组件10同步检测数据，以便提高物料位置识别的准确率。对于小物件，由于输送带位移检测组件10、物料高度检测组件20自身的检测时刻可能存在偏差，致使处理器50接收到位移数据及高度数据的时间存在误差，该误差会影响小物件位置的识别。

参阅图4，进一步地，所述输送带位移检测组件10还包括滚轮12以及与所述滚轮12连接的编码器11；所述滚轮12与所述输送带31的上表面抵接并随输送带31的运动而同步转动；所述编码器11根据所述滚轮12的转动生成计数脉冲增量并输送至所述处理器50。上述的滚轮12的外壁面与输送带31的上表面抵接，输送带31运动时，通过摩擦力带动滚轮12同步运动；并且滚轮12通过转轴将输送带31运动的距离传递至编码器11对应输出计数脉冲增量。具体的计算公式如下：

x＝(K/Q)*C，

其中，x表示滚轮12的相对位移，K表示滚轮12运动到当前时刻的计数脉冲增量，Q为滚轮12每圈脉冲数，C为滚轮12周长。通过记录物料40进出对射光轴区域24的时长对应的计数脉冲增量，可以得出物料长度和物料间隔。

参照图4，进一步地，所述输送带31与所述滚轮12的接触面上设置有粗糙面311。该粗糙面311可以增加输送带31与滚轮12的摩擦，使输送带31与滚轮12同步运动，以防止滚轮12不转动或者打滑。优选地实施例中，所述输送带31与所述滚轮12接触的接触面上自输送带31运动的方向设置有多个凹槽，所述滚轮12上设置有与所述凹槽配合的凸起部。为了防止滚轮12不转动或打滑，还可以通过设置凹槽与凸起部配合的结构，或者将滚轮改设为齿轮，而输送带31上对应设置配合孔的结构，以保证滚轮与输送带31的同步运动。

参照图4和图6，优选地，所述物料高度检测组件20还包括光栅传感器22，所述光栅传感器22用以根据物料40遮挡所述对射光轴区域24中射线的位置生成物料高度数据，以及物料40进出射光轴区域的时刻生成时长数据，并将物料高度数据及时长数据输送至所述处理器50。上述的对射光轴区域24以检测物料40的高度，当物料高度持续y＝0时，输送带31的对射光轴区域24没有物料40，而当物料高度由y＝0变化至y>0时，某一物料40进入对射光轴区域24，当物料高度持续y>0时，为该物料40持续通过对射光轴区域24，当物料高度由y>0变化至y＝0时，该物料40离开对射光轴区域24。

参阅图1和图4，优选地，所述对射光轴区域24包括呈阵列状分布的射线。当物料40进入对射光轴区域24时会遮挡部分数目的射线，遮挡数目m与物料40处于对射光轴区域24的高度y成正比，具体公式为：y＝m*P，其中，P表示光轴间距。因此，通过上述的公式可以很方便计算出物料高度y。

参阅图1，优选地，所述物料高度检测组件20为基恩士光栅或自物料高度方向排列的对射光纤传感器。通过基恩士光栅或对射光纤传感器能够很方便检测物料轮廓的侧面投影。

参照图2和图5，进一步地，还包括与所述处理器50电连接的显示器60，所述处理器50还根据每一物料的长度x和高度y数据生成对应的二维数组(x，y)，并控制所述显示器60对应显示。处理器50每隔一个扫描周期会产生一组对应的x，y以记录测试的物料长度和物料高度，如第一个物料的坐标(x0，y0)，第n个物料的坐标为(xn，yn)，第n个物料的在输送带31的位置为：Sn＝|xn-x0|。因而，处理器50可以通过x，y数据判断物料长度和物料高度以及物料40轮廓，甚至根据物料40轮廓对比进一步的区分物料种类。

参照图2，优选地，所述显示器60包括与所述处理器50电连接的状态显示模块61，所述处理器50还用以根据所述物料高度检测组件20输送的数据，控制所述状态显示模块61显示正常运行状态或故障状态。当输送的数据异常时，光栅传感器22及编码器11无法传送正确的数据，状态显示模块61显示特定的颜色(如红色或黄色)以表示故障状态，提醒工作人员；而正常工作时，状态显示模块61显示绿色以表示正常工作状态，便于管理。

本实用新型还提出一种输送线，该输送线包括输送线的物料识别装置，该输送线的物料识别装置的具体结构参照上述实施例，由于本输送线采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种输送线的物料识别装置，所述输送线包括输送轨道及输送带，其特征在于，包括处理器、输送带位移检测组件以及物料高度检测组件；

所述输送带位移检测组件位于所述输送线上，用以检测输送带的移动位移，并将位移数据输送至所述处理器；

所述物料高度检测组件包括相对设置于所述输送轨道的两侧的射线发射器和射线接收器、以及形成于所述射线发射器与所述射线接收器之间的对射光轴区域，所述射线接收器用以在物料经过所述对射光轴区域时，根据接收的射线而检测物料高度，并将高度数据输送至所述处理器；

所述处理器分别与所述输送带位移检测组件及所述物料高度检测组件电连接，用以根据所述位移数据及高度数据，得出物料的长度和高度以及物料在所述输送带上的位置。

2.如权利要求1所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，还包括与所述处理器连接的晶振模块，所述晶振模块用以通过所述处理器为物料高度检测组件及输送带位移检测组件提供同步时钟序列。

3.如权利要求1所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述输送带位移检测组件还包括滚轮以及与所述滚轮连接的编码器；

所述滚轮与所述输送带的上表面抵接并随输送带的运动而同步转动；

所述编码器根据所述滚轮的转动生成计数脉冲增量并输送至所述处理器。

4.如权利要求3所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述输送带与所述滚轮接触的接触面上自输送带运动的方向设置有多个凹槽，所述滚轮上设置有与所述凹槽配合的凸起部。

5.如权利要求1所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述物料高度检测组件还包括光栅传感器，所述光栅传感器用以根据物料遮挡所述对射光轴区域中射线的位置生成物料高度数据，以及根据物料进出射光轴区域的时刻生成时长数据，并将物料高度数据及时长数据输送至所述处理器。

6.如权利要求5所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述对射光轴区域包括呈阵列状分布的射线。

7.如权利要求1所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述物料高度检测组件为基恩士光栅或自物料高度方向排列的对射光纤传感器。

8.如权利要求1至7中任一项所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，还包括与所述处理器电连接的显示器，所述处理器还根据每一物料的长度x和高度y数据生成对应的二维数组(x，y)，并控制所述显示器对应显示。

9.如权利要求8所述的输送线的物料识别装置，其特征在于，所述显示器包括与所述处理器电连接的状态显示模块，所述处理器还根据所述物料高度检测组件输送的数据，控制所述状态显示模块显示正常运行状态或故障状态。

10.一种输送线，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的输送线的物料识别装置。