专利名称：一种光电测速与计数装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及测速与计数领域，特别涉及一种光电测速与计数装置。
背景技术：
随着科学技术的发展，在生产时为了节省人力、以及计数的准确，常采用电子计数装置来实现生产线上产品的计数。目前，在工厂生产车间的生产线上，对于产品的计数，通常在处理器上设置一个时钟信号，然后处理器根据系统事先采样得到的传送带上产品通过的速度、以及时钟信号得到的时间进行计数。在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题 现有技术中，传送带被认为是在理想状态下做匀速运动的；一旦传送带运行速度发生波动，就可能会使得计数结果出现错误。

发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明实施例提供了一种光电测速与计数装置。所述技术方案如下本发明实施例提供了一种光电测速与计数装置，所述装置包括转动模块和光电模块；所述转动模块包括用于随传送带的移动而转动的光栅盘以及固定在所述光栅盘中心的转动轴，所述光栅盘上设有若干光栅孔，且所述若干光栅孔沿所述光栅盘周向均匀分布，所述转动轴与用于传输产品的所述传送带连接；所述光电模块包括发光元件、用于感应所述发光元件发出的光的接收元件和用于将光信号转化为脉冲信号并根据所述脉冲信号进行测速与计数的处理单元；所述接收元件和所述处理单元电连接；所述发光元件和所述接收元件分别位于所述光栅盘的两侧，所述传送带与所述发光元件处于所述光栅盘的同一侧，且所述传送带位于所述光栅盘和所述发光元件之间。其中，所述处理单元包括用于根据所述接收元件感应的光信号产生脉冲的脉冲产生电路和与所述脉冲产生电路电连接的处理器，所述脉冲产生电路和所述接收元件电连接。进一步地，所述处理单元还包括用于控制驱动所述传送带运动的驱动装置的控制子单元，所述控制子单元同时与所述驱动装置以及所述处理器连接。其中，所述驱动装置为直流电机调速器电机。其中，所述发光元件和接收元件采用区别于可见光波长的特定波长段的发光元件和接收兀件。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过设置位于光栅盘两侧的发光元件和接收元件，以及设于光栅盘上的多个光栅孔，使发光元件发出的光通过光栅盘上的光栅孔照射在接收元件上；处理单元根据接收元件感应的光信号产生脉冲信号，并通过将脉冲信号与标准信号进行比较，来测量传输带的速度是否正常；同时，处理单元还可以根据脉冲信号图中超长低电平的个数来对产品进行计数。


为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I是本发明实施例I中提供的一种光电测速与计数装置结构示意图；图2是本发明实施例I中提供的光栅盘的结构示意图；图3是本发明实施例I中提供的光电转换原理示意图； 图4是本发明实施例I中处理器在不同情况下处理得到的脉冲信号示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。实施例I本发明实施例提供了一种光电测速与计数装置，参见图I-图2，该装置包括转动模块I和光电模块2。具体地，转动模块I包括用于随传送带3的移动而转动的光栅盘4以及固定在光栅盘4中心的转动轴5,光栅盘4上设有若干光栅孔6,且若干光栅孔6沿光栅盘4周向均匀分布，转动轴5与用于传输产品的传送带3连接。光电模块2包括发光兀件7、用于感应发光兀件7发出的光的接收兀件8和用于光信号转化为脉冲信号并根据脉冲信号进行测速与计数的处理单元9 ;其中，接收元件8和处理单元9电连接；发光元件7和接收元件8分别位于光栅盘4的两侧，传送带3与发光元件7处于光栅盘4的同一侧，且传送带3位于光栅盘4和发光元件7之间。其中，处理单元9包括用于根据接收元件8感应的光信号产生脉冲信号的脉冲产生电路9a和与脉冲产生电路9a电连接的处理器9b，且脉冲产生电路9a和接收元件8电连接。具体地，在本实施例中，参见图3，该脉冲产生电路9a包括与接收元件8 一端连接的电阻和与接收元件8另一端连接的电源，电阻的另一端接地；该结构仅为举例，并不作为对本发明的限制。容易知道，当接收元件8接收到光信号时，电路导通，A点处为高电平；当接收元件8接收不到光信号时，电路不导通，A点处为低电平。进一步地，处理单元9还包括用于控制驱动所述传送带3运动的驱动装置10的控制子单元9c，且控制子单元9c同时与驱动装置10以及处理器9b连接。优选地，驱动装置10采用PWM (Pulse Width Modulator，直流电机调速器)电机。进一步地，由于整个装置暴露在空气中，会受到阳光、灯光等光线的影响，为提高本装置的检测精度，可以选择区别于可见光波长的特定波长段的发光元件7与接收元件8，例如采用红外线或紫外线等波长段的发光元件和接收元件。其中,光栅孔6按周向均勻分布于光栅盘4上,光栅孔6的作用是使发光兀件7发射的光束通过。各个光栅孔6的形状大小相同，且光栅孔6的大小远小于产品的大小，最大不能超过一个产品的大小。下面结合图3，描述本发明实施例提供的光电测速与计数装置的工作原理。驱动装置10上电后转动，带动传送带3运动，传送带3带动与传送带3连接的转动轴5转动；光栅盘4在转动轴5的带动下旋转。当接收元件8从光栅孔6接收到发光元件7发射的光时(即发光元件7发出的光没有被产品或光栅盘4阻挡)，脉冲产生电路9a将会产生高电平输送至处理器％ ;而当接收元件8不能感应到光照时(即发光元件7发出的光被产品或光栅盘4阻挡)，脉冲产生电路9a将会产生低电平输送至处理器％。也就是说，处理器9b根据该高低电平变化可以判断当前传送带3的传输速度是否过快或过慢，并且根据判断结果控制驱动装置10的输出，从而调整传送带3的传输速度；同时，处理器9b还可以根据该高低电平变化对传送带3上的产品进行计数。 具体地，假设传送带3的速度是匀速的，在这种情况下，光栅盘4的角速度也是匀速的，那么发光元件7发射的光束透过均匀刻于光栅盘4上的光栅孔6，到达接收元件8后，经脉冲产生电路9a得到稳定的脉冲信号传输给处理器％，处理器9b将这个脉冲信号作为标准信号存储下来；一旦传送带3速度发生改变，处理器9b就会检测到脉冲信号频率的变化，即高低电平长度会出现变化。处理器9b根据正常情况的脉冲信号，以及速度变化时的信号进行比较。更具体地，参见图4，处理器9b可能获得以下四种脉冲信号，分别对应四种不同的状态。当传送带3的速度变慢时，相应的转动轴5角速度也变慢，导致光栅盘4的角速度变慢，此时发光元件7持续发射的光束通过光栅孔6照射到接收元件8上的频率将变低，导致脉冲信号频率变低，即高低电平的长度会变长；同样的道理，当传送带3的速度变快时，相应的转动轴5角速度也变快，导致光栅盘4的角速度变快，此时发光元件7持续发射的光束通过光栅孔6照射到接收元件8上的频率将变高，导致脉冲信号频率变高，即高低电平的长度会变短。所以，当传送带3的速度发生变化时，高低电平的长度会同时变长或变短，处理器9b根据当前的脉冲信号和标准信号进行比较并计算，得出当前传送带3的速度，并可以对驱动装置10进行控制改变速度。进一步地，当传送带3上有产品时，产品通过挡住了光栅孔6，因而产生了低电平，因为产品相对于光栅孔6来说很大，所以产品通过时产生了长度很长的的超长低电平，且这时的高电平的长度未发生变化(产品通过时，两侧可能不能完全遮挡住光栅孔，因而超长低电平的两侧的相邻的高电平可能会缩短，但这种情况和速度发生变化时是不同的)，处理器％根据超长低电平的数量对产品进行计数。需要说明的是，上述方案中，产品之间的间隙远远大于光栅孔6之间的间隙。本发明提供的实施例所带来的有益效果是通过设置位于光栅盘4两侧的发光元件7和接收兀件8,以及设于光栅盘4上的多个光栅孔6,使发光兀件7发出的光通过光栅盘4上的光栅孔6照射在接收元件8上；处理单元9根据接收元件8感应的光信号产生脉冲信号，并通过将脉冲信号与标准信号进行比较，来测量传输带3的速度是否正常；同时，处理单元9还可以根据脉冲信号图中超长低电平的个数来对产品进行计数。本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.ー种光电测速与计数装置，其特征在于，所述装置包括转动模块(I)和光电模块(2)； 所述转动模块(I)包括用于随传送带(3)的移动而转动的光栅盘(4)以及固定在所述光栅盘(4)中心的转动轴(5)，所述光栅盘(4)上设有若干光栅孔(6)，且所述若干光栅孔(6)沿所述光栅盘(4)周向均匀分布，所述转动轴(5)与用于传输产品的所述传送带(3)连接； 所述光电模块(2 )包括发光元件(7 )、用于感应所述发光元件(7 )发出的光的接收元件(8)和用于将光信号转化为脉冲信号并根据所述脉冲信号进行测速与计数的处理单元(9);所述接收元件(8)和所述处理単元(9)电连接；所述发光元件(7)和所述接收元件(8)分别位于所述光栅盘(4 )的两侧，所述传送带(3 )与所述发光元件(7 )处于所述光栅盘(4 )的同ー侧，且所述传送带(3 )位于所述光栅盘(4 )和所述发光元件(7 )之间。
2.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述处理単元(9)包括用于根据所述接收兀件(8)感应的光信号产生脉冲信号的脉冲产生电路(9a)和与所述脉冲产生电路(9a)电连接的处理器(9b)，所述脉冲产生电路(9a)和所述接收元件(8)电连接。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述处理単元(9)还包括用于控制驱动所述传送带(3 )运动的驱动装置(10 )的控制子単元(9c )，所述控制子単元(9c )同时与所述驱动装置(10)以及所述处理器(9b)连接。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述驱动装置(10)为直流电机调速器电机。
5.根据权利要求I所述的装置，其特征在于，所述发光元件(7)和接收元件(8)采用区别于可见光波长的特定波长段的发光元件和接收元件。
全文摘要
本发明公开了一种光电测速与计数装置，属于测速与计数领域。所述装置包括转动模块和光电模块；转动模块包括用于随传送带的移动而转动的光栅盘以及固定在所述光栅盘中心的转动轴，所述光栅盘上设有若干光栅孔；光电模块包括发光元件、用于感应所述发光元件发出的光的接收元件和用于将光信号转化为脉冲信号并根据所述脉冲信号进行测速与计数的处理单元。本发明通过发光元件发出的光穿过光栅孔照射在接收元件上，处理单元根据接收元件感应的光信号产生脉冲信号，来测量传输带的速度是否正常；同时，处理单元还可以根据脉冲信号图中超长低电平的个数来对产品进行计数。
文档编号G01P3/54GK102768289SQ20121022467
公开日2012年11月7日 申请日期2012年7月2日 优先权日2012年7月2日
发明者牛晓娟 申请人:江汉大学