本發(fā)明涉及煙草自動(dòng)化控制領(lǐng)域，特別涉及一種形變煙包檢測(cè)方法、裝置和系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：在目前的包裝機(jī)生成過程中，煙包會(huì)出現(xiàn)上端折翼打開或擠壓形變的情況。例如，圖1為正常煙包，圖2為煙包上端折翼打開的情況，圖3為煙包擠壓形變的情況。其中，煙包形變可分為向上形變(向上凸起)和向下形變(向下凹陷)。如果形變煙包沒有被及時(shí)發(fā)現(xiàn)，會(huì)造成嚴(yán)重的質(zhì)量事故，形變煙包流入到消費(fèi)者手中，會(huì)損害消費(fèi)者利益，降低用戶體驗(yàn)。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例提供一種形變煙包檢測(cè)方法、裝置和系統(tǒng)，通過在傳送帶兩側(cè)設(shè)置光電探測(cè)器，利用光電探測(cè)器的檢測(cè)結(jié)果推斷出待測(cè)煙包是否發(fā)生形變，從而可提高煙包生產(chǎn)質(zhì)量，以保障消費(fèi)者利益。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種形變煙包檢測(cè)方法，包括：在傳送帶輸送待測(cè)煙包經(jīng)過光電探測(cè)器的過程中，查找出初始狀態(tài)S，其中初始狀態(tài)S為待測(cè)煙包進(jìn)入光電探測(cè)器前的最后一個(gè)時(shí)刻；從初始狀態(tài)S開始，在增量型軸編碼器輸出的脈沖數(shù)為Ni時(shí)，獲取光電探測(cè)器輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)vi，其中1≤i≤m，m為在輸送方向上將待測(cè)煙包均勻劃分的總段數(shù)；根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi，確定當(dāng)光電探測(cè)器位于待測(cè)煙包的第i段時(shí)，光電探測(cè)器被待測(cè)煙包遮擋部分的遮擋高度xi；將遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)煙包的第i段是否發(fā)生形變；根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)，以判斷待測(cè)煙包是否合格。在一個(gè)實(shí)施例中，將遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)煙包的第i段是否發(fā)生形變的步驟包括：若遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的絕對(duì)值大于預(yù)定門限，則判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變。在一個(gè)實(shí)施例中，在判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變后，還包括：在遮擋高度xi大于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的情況下，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向上形變；在遮擋高度xi小于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的情況下，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向下形變。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)，以判斷待測(cè)煙包是否合格的步驟包括：根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向上形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向上形變率；根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向下形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向下形變率；根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)總形變率；若向上形變率大于預(yù)定向上形變率門限、向下形變率大于預(yù)定向下形變率門限、或者總形變率大于預(yù)定總形變率，則判斷待測(cè)煙包不合格。在一個(gè)實(shí)施例中，Ni＝iM/(m+1)；其中M為增量型軸編碼器在初始狀態(tài)S和結(jié)束狀態(tài)Y之間發(fā)出的脈沖總數(shù)，結(jié)束狀態(tài)Y為待測(cè)煙包離開光電探測(cè)器后的第一個(gè)時(shí)刻。在一個(gè)實(shí)施例中，段數(shù)m為參數(shù)J與參數(shù)G的比值，其中J為標(biāo)準(zhǔn)煙包在輸送方向上的長(zhǎng)度，G為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在輸送方向上的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi與光電探測(cè)器在初始狀態(tài)S下輸出的電壓信號(hào)Z的比值確定遮擋高度xi。在一個(gè)實(shí)施例中，利用公式xi＝(1-vi/Z)H計(jì)算遮擋高度xi；其中H為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在豎直方向上的長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形變煙包檢測(cè)控制器，包括狀態(tài)識(shí)別模塊、電壓獲取模塊、遮擋高度確定模塊、形變識(shí)別模塊和合格判斷模塊，其中：狀態(tài)識(shí)別模塊，用于在傳送帶輸送待測(cè)煙包經(jīng)過光電探測(cè)器的過程中，查找出初始狀態(tài)S，其中初始狀態(tài)S為待測(cè)煙包進(jìn)入光電探測(cè)器前的最后一個(gè)時(shí)刻；電壓獲取模塊，用于從初始狀態(tài)S開始，在增量型軸編碼器輸出的脈沖數(shù)為Ni時(shí)，獲取光電探測(cè)器輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)vi，其中1≤i≤m，m為在輸送方向上將待測(cè)煙包均勻劃分的總段數(shù)；遮擋高度確定模塊，用于根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi，確定當(dāng)光電探測(cè)器位于待測(cè)煙包的第i段時(shí)，光電探測(cè)器被待測(cè)煙包遮擋部分的遮擋高度xi；形變識(shí)別模塊，將遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)煙包的第i段是否發(fā)生形變；合格判斷模塊，用于根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)，以判斷待測(cè)煙包是否合格。在一個(gè)實(shí)施例中，形變識(shí)別模塊具體在遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的絕對(duì)值大于預(yù)定門限時(shí)，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變。在一個(gè)實(shí)施例中，形變識(shí)別模塊還用于在判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變后，若遮擋高度xi大于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向上形變；若遮擋高度xi小于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向下形變。在一個(gè)實(shí)施例中，合格判斷模塊根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向上形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向上形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向下形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向下形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)總形變率，若向上形變率大于預(yù)定向上形變率門限、向下形變率大于預(yù)定向下形變率門限、或者總形變率大于預(yù)定總形變率，則判斷待測(cè)煙包不合格。在一個(gè)實(shí)施例中，Ni＝iM/(m+1)；其中M為增量型軸編碼器在初始狀態(tài)S和結(jié)束狀態(tài)Y之間發(fā)出的脈沖總數(shù)，結(jié)束狀態(tài)Y為待測(cè)煙包離開光電探測(cè)器后的第一個(gè)時(shí)刻。在一個(gè)實(shí)施例中，段數(shù)m為參數(shù)J與參數(shù)G的比值，其中J為標(biāo)準(zhǔn)煙包在輸送方向上的長(zhǎng)度，G為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在輸送方向上的長(zhǎng)度。在一個(gè)實(shí)施例中，遮擋高度確定模塊用于根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi與光電探測(cè)器在初始狀態(tài)S下輸出的電壓信號(hào)Z的比值確定遮擋高度xi。在一個(gè)實(shí)施例中，遮擋高度確定模塊利用公式xi＝(1-vi/Z)H計(jì)算遮擋高度xi；其中H為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在豎直方向上的長(zhǎng)度。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種形變煙包檢測(cè)控制系統(tǒng)，包括上述任一實(shí)施例所述的形變煙包檢測(cè)控制器，以及設(shè)置在傳送帶兩側(cè)的光電探測(cè)器，用于檢測(cè)到的電壓信號(hào)提供給形變煙包檢測(cè)控制器；增量型軸編碼器，用于向形變煙包檢測(cè)控制器提供增量脈沖信號(hào)。通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征及其優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得清楚。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為正常煙包示意圖。圖2為煙包上端折翼打開示意圖。圖3為煙包擠壓形變示意圖。圖4為傳送帶輸送煙包平面示意圖。圖5為傳送帶輸送煙包側(cè)面示意圖。圖6為本發(fā)明無煙包時(shí)對(duì)射式光電檢測(cè)器安裝示意圖。圖7為本發(fā)明有煙包時(shí)對(duì)射式光電檢測(cè)器安裝示意圖。圖8為本發(fā)明煙包與對(duì)射式光電檢測(cè)器相對(duì)位置示意圖。圖9為本發(fā)明增量型軸編碼器安裝示意圖。圖10為增量型軸編碼器示意圖。圖11為增量型軸編碼器輸出信號(hào)示意圖。圖12為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖13為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)控制器一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖14為本發(fā)明煙包運(yùn)行過程示意圖。圖15為本發(fā)明脈沖檢測(cè)時(shí)序圖。圖16為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。圖17為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)流程示意圖。圖18為本發(fā)明檢測(cè)時(shí)序示意圖。圖19為本發(fā)明檢測(cè)時(shí)序另一示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。以下對(duì)至少一個(gè)示例性實(shí)施例的描述實(shí)際上僅僅是說明性的，決不作為對(duì)本發(fā)明及其應(yīng)用或使用的任何限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。除非另外具體說明，否則在這些實(shí)施例中闡述的部件和步驟的相對(duì)布置、數(shù)字表達(dá)式和數(shù)值不限制本發(fā)明的范圍。同時(shí)，應(yīng)當(dāng)明白，為了便于描述，附圖中所示出的各個(gè)部分的尺寸并不是按照實(shí)際的比例關(guān)系繪制的。對(duì)于相關(guān)領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的技術(shù)、方法和設(shè)備可能不作詳細(xì)討論，但在適當(dāng)情況下，所述技術(shù)、方法和設(shè)備應(yīng)當(dāng)被視為授權(quán)說明書的一部分。在這里示出和討論的所有示例中，任何具體值應(yīng)被解釋為僅僅是示例性的，而不是作為限制。因此，示例性實(shí)施例的其它示例可以具有不同的值。應(yīng)注意到：相似的標(biāo)號(hào)和字母在下面的附圖中表示類似項(xiàng)，因此，一旦某一項(xiàng)在一個(gè)附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。圖4和圖5為包裝機(jī)主機(jī)和輔機(jī)之間煙包輸送示意圖。其中，電機(jī)(未畫出)帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪3，驅(qū)動(dòng)輪3帶動(dòng)皮帶2，皮帶2將包裝機(jī)主機(jī)送來的煙包1輸送至輔機(jī)進(jìn)行進(jìn)一步包裝，在速度控制上，總是使得皮帶2輸送煙包的速度高于包裝機(jī)主機(jī)供給煙包的速度，因此在輸送過程中煙包1之間總是存在著間隙，以防止煙包1之間相互擠壓造成煙包損壞。為了實(shí)施本發(fā)明，如圖6和圖7所示，在皮帶2兩側(cè)設(shè)置光電檢測(cè)器4，例如，該光電檢測(cè)器4為對(duì)射式光電檢測(cè)器，其包括發(fā)射端41和接收端42，發(fā)射端41和接收端42的工作區(qū)域?yàn)橥耆嗤木匦?，發(fā)射端41發(fā)出均勻分布的光線，到達(dá)接收端42上的光被轉(zhuǎn)換為與接收的光能成正比的電壓信號(hào)。其中，發(fā)射端41和接收端42分別裝設(shè)在輸送皮帶2兩側(cè)，發(fā)射端41和接收端42的連線與皮帶2垂直。如圖7和圖8所示，一包正常的煙包1位于發(fā)射端41和接收端42之間。這里用矩形ABCD來表示光電檢測(cè)器4，其沿輸送方向的寬度為G，高度為H。用矩形abcd來表示煙包1，正常煙包1沿輸送方向的長(zhǎng)度為J。煙包上邊沿ab與矩形ABCD左右兩邊AC、BD的交點(diǎn)分別為E、F，AE的長(zhǎng)度為I，EC的長(zhǎng)度為x?？蛇x地，為了確保本發(fā)明所能達(dá)到的效果，可作以下要求：1)AB平行于ab，即光電檢測(cè)器4的上端面與正常煙包1的上端面平行；2)I＝x＝H/2，即正常煙包1的上端面要位于光電檢測(cè)器4的中間，這樣可使得煙包1向上和向下的檢測(cè)范圍相同，都為H/2；3)正常煙包1的長(zhǎng)度J是光電檢測(cè)器寬度G的整數(shù)倍，倍數(shù)為m，即J＝mG，m是整數(shù)。這樣就可以將煙包1分為m段，通過光電檢測(cè)器4對(duì)煙包1的每段進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)行m次檢測(cè)后，就可以獲得煙包的每段的信息。4)光電檢測(cè)器的寬度G應(yīng)當(dāng)盡可能的小，即m盡可能的大，m越大，煙包1被分割檢測(cè)的段數(shù)越多，最終計(jì)算出的形變率越準(zhǔn)確。此外，為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，如圖9所示，在煙包輸送皮帶2的驅(qū)動(dòng)輪3上裝設(shè)一個(gè)增量型軸編碼器5。如圖10和圖11所示。增量型軸編碼器5的轉(zhuǎn)軸6每轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，信號(hào)端7將均勻的輸出n個(gè)增量脈沖信號(hào)，n由增量型軸編碼器5的型號(hào)決定。從而，通過將轉(zhuǎn)軸6與驅(qū)動(dòng)輪3連接，驅(qū)動(dòng)輪3轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，轉(zhuǎn)軸6跟著轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，則增量型軸編碼器5輸出n個(gè)增量脈沖信號(hào)。圖12為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)系統(tǒng)一個(gè)實(shí)施例的示意圖。通過將上述設(shè)置的光電檢測(cè)器4和增量型軸編碼器5的輸出提供給形變煙包檢測(cè)控制器8，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的形變煙包檢測(cè)?？蛇x地，形變煙包檢測(cè)控制器8可為可編程控制器(PLC)。圖13為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)控制器一個(gè)實(shí)施例的示意圖。如圖13所示，該控制器可包括狀態(tài)識(shí)別模塊1301、電壓獲取模塊1302、遮擋高度確定模塊1303、形變識(shí)別模塊1304和合格判斷模塊1305。其中：狀態(tài)識(shí)別模塊1301用于在傳送帶輸送待測(cè)煙包經(jīng)過光電探測(cè)器的過程中，查找出初始狀態(tài)S，其中初始狀態(tài)S為待測(cè)煙包進(jìn)入光電探測(cè)器前的最后一個(gè)時(shí)刻。電壓獲取模塊1302用于從初始狀態(tài)S開始，在增量型軸編碼器輸出的脈沖數(shù)為Ni時(shí)，獲取光電探測(cè)器輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)vi，其中1≤i≤m，m為在輸送方向上將待測(cè)煙包均勻劃分的總段數(shù)?？蛇x地，Ni＝iM/(m+1)。其中M為增量型軸編碼器在初始狀態(tài)S和結(jié)束狀態(tài)Y之間發(fā)出的脈沖總數(shù)，結(jié)束狀態(tài)Y為待測(cè)煙包離開光電探測(cè)器后的第一個(gè)時(shí)刻?？蛇x地，段數(shù)m為參數(shù)J與參數(shù)G的比值，其中J為標(biāo)準(zhǔn)煙包在輸送方向上的長(zhǎng)度，G為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在輸送方向上的長(zhǎng)度。遮擋高度確定模塊1303用于根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi，確定當(dāng)光電探測(cè)器位于待測(cè)煙包的第i段時(shí)，光電探測(cè)器被待測(cè)煙包遮擋部分的遮擋高度xi。可選地，遮擋高度確定模塊1303用于根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi與光電探測(cè)器在初始狀態(tài)S下輸出的電壓信號(hào)Z的比值確定遮擋高度xi。例如，遮擋高度確定模塊1303利用公式xi＝(1-vi/Z)H計(jì)算遮擋高度xi，其中H為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在豎直方向上的長(zhǎng)度。形變識(shí)別模塊1304將遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)煙包的第i段是否發(fā)生形變。合格判斷模塊1305用于根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)，以判斷待測(cè)煙包是否合格?？蛇x地，形變識(shí)別模塊1304具體在遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的絕對(duì)值大于預(yù)定門限時(shí)，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變。例如，設(shè)β為表示高度波動(dòng)的預(yù)定門限。1)若│xi-Xi│≤β，則表明該煙包的第i段沒有發(fā)生形變，可令ei＝0。2)若│xi-Xi│＞β，則表明該煙包的第i段發(fā)生了形變。此外，形變識(shí)別模塊1304還用于在判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變后，若遮擋高度xi大于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向上形變；若遮擋高度xi小于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向下形變。例如，如果xi＞Xi，則表明該煙包的第i段發(fā)生了向上形變，令ei＝1；如果xi＜Xi，則表明該煙包的第i段發(fā)生了向下形變，令ei＝-1。合格判斷模塊1305可根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向上形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向上形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向下形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向下形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)總形變率，若向上形變率大于預(yù)定向上形變率門限、向下形變率大于預(yù)定向下形變率門限、或者總形變率大于預(yù)定總形變率，則判斷待測(cè)煙包不合格。例如，根據(jù)上述分析，可得到矩陣e＝[e1，e2，e3，……，em]。設(shè)該矩陣e中1的個(gè)數(shù)為f，-1的個(gè)數(shù)為g，則：煙包向上形變率w1＝f/m；煙包向下形變率w2＝g/m；煙包總形變率w3＝(f+g)/m。若h1為煙包向上形變率最大允許值，h2為煙包向下形變率最大允許值，h3為煙包總形變率最大允許值。這三個(gè)值的大小原則是：能保證不合格的煙包被檢測(cè)出，且不會(huì)出現(xiàn)誤檢。當(dāng)w1＞h1、w2＞h2或w3＞h3時(shí)，判斷該煙包不合格，反之則判斷煙包合格。下面給出上述公式xi＝(1-vi/Z)H的具體推導(dǎo)過程：設(shè)光電檢測(cè)器4的發(fā)射端41單位面積上發(fā)出的光量為K。(1)當(dāng)光電檢測(cè)器4內(nèi)無任何物體時(shí)矩形ABCD的面積為GH，則發(fā)射端41發(fā)出的總光量為GHK，于是接收端42接收的總光量為GHK。假設(shè)此時(shí)光電檢測(cè)器4的電壓信號(hào)大小為Z，則接收端42單位光量的光線對(duì)應(yīng)的電壓為Z/(GHK)。(2)當(dāng)光電檢測(cè)器4內(nèi)有煙包時(shí)矩形ABEF不被遮擋，矩形EFCD被煙包abcd完全遮擋。矩形ABEF的高度為I，矩形EFCD的高度為x，于是：H＝I+x①矩形ABEF的面積為GI，該部分發(fā)射端發(fā)出光線的光量為GIK，該光線將全部到達(dá)接收端，即ABEF接收端接收到的光量為GIK。矩形EFCD發(fā)射端發(fā)出光線全部被煙包abcd遮擋，因此EFCD接收端接收到的光量為0。于是矩形ABCD接收的光量等于矩形ABEF接收的光量，即GIK。假設(shè)此時(shí)檢測(cè)器4的電壓信號(hào)大小為v，v與接收端ABCD接收的光量GIK成正比，又由于接收端單位光量的光線對(duì)應(yīng)的電壓為Z/(GHK)，則：綜合上述兩個(gè)公式①②：H=I+xv=IHZ]]>得到：下面給出上述公式Ni＝iM/(m+1)的推導(dǎo)過程：如圖9所示，假設(shè)驅(qū)動(dòng)輪3上的某一點(diǎn)從位置P1運(yùn)行至位置P2，于此同時(shí)皮帶2上某一點(diǎn)也從位置Q1運(yùn)行至位置Q2，在此過程中軸編碼器5輸出的增量脈沖數(shù)為N，驅(qū)動(dòng)輪3經(jīng)過的相位角為α，驅(qū)動(dòng)輪3的半徑為R，P1至P2的弧長(zhǎng)為L(zhǎng)P，Q1至Q2的長(zhǎng)度為L(zhǎng)Q，于是得到：相位角當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪3和皮帶2之間沒有出現(xiàn)打滑故障時(shí)，驅(qū)動(dòng)輪3和皮帶2的線速度是相同的，則P1至P2的弧長(zhǎng)LP與Q1至Q2的長(zhǎng)度LQ是相同的，即：LQ=LP=αR=2πRnN]]>煙包1在皮帶2上的運(yùn)行是靠煙包1和皮帶2之間的摩擦力帶動(dòng)的，在煙包1和皮帶2沒有出現(xiàn)打滑故障時(shí)，煙包1和皮帶2是相對(duì)靜止的，即煙包1運(yùn)行的距離和皮帶2運(yùn)行的距離LQ是相同的，假設(shè)在此過程中煙包1運(yùn)行的距離為L(zhǎng)，于是得到L的計(jì)算公式為：公式④中各個(gè)參數(shù)的含義：L——煙包1在輸送皮帶2上運(yùn)行的距離；R——驅(qū)動(dòng)輪3的半徑；n——軸編碼器5的轉(zhuǎn)軸6轉(zhuǎn)動(dòng)一圈時(shí)其信號(hào)端7輸出的脈沖數(shù)；N——當(dāng)煙包1在皮帶2上運(yùn)行距離L時(shí)，軸編碼器5輸出的脈沖數(shù)。如圖14和圖15所示，正常煙包1的長(zhǎng)度為J，光電檢測(cè)器4的寬度為G，J＝mG，m是整數(shù)。于是可將煙包分為m段，每段的長(zhǎng)度為G，各段從左到右編號(hào)為1、2、3……m。在煙包1從光電檢測(cè)器4內(nèi)經(jīng)過的過程中，有以下幾個(gè)狀態(tài)：狀態(tài)S：煙包1前端邊緣剛好運(yùn)行至光電檢測(cè)器4右側(cè)邊緣，煙包1即將進(jìn)入到光電檢測(cè)器4中，此時(shí)光電檢測(cè)器r的信號(hào)大小為Z，且下一時(shí)刻，光電檢測(cè)器4信號(hào)進(jìn)入下降沿。狀態(tài)T：煙包1的第1段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到。狀態(tài)U：煙包1的第i段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到。狀態(tài)W：煙包1的第m段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到。狀態(tài)Y：煙包4后端邊緣剛好運(yùn)行至光電檢測(cè)器4左側(cè)邊緣，煙包1剛好完全離開光電檢測(cè)器4，此時(shí)光電檢測(cè)器4的信號(hào)大小為Z，且前一時(shí)刻，光檢測(cè)器4信號(hào)處于上升沿。(1)從狀態(tài)S至U的過程中，煙包1運(yùn)行距離為L(zhǎng)，軸編碼器5輸出Ni個(gè)脈沖信號(hào)。從圖14可知：L＝iG⑤由公式④得到：(2)從狀態(tài)S至Y的過程中，煙包1運(yùn)行距離為L(zhǎng)＇，軸編碼器5輸出M個(gè)脈沖信號(hào)。從圖14可知：L′＝(m+1)G⑦由公式④得到：綜合公式⑤⑥⑦⑧：L=iGL=2πRnNiL′=(m+1)GL′=2πRnM]]>解得：公式⑨中各個(gè)參數(shù)的含義：Ni——從煙包1即將進(jìn)入到光電檢測(cè)器4(狀態(tài)S)開始，至煙包1的第i段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到(狀態(tài)U)，該過程中增量型軸編碼器5輸出的脈沖個(gè)數(shù)；i——煙包1的第i段被光電檢測(cè)器5檢測(cè)到M——從煙包1即將進(jìn)入到光電檢測(cè)器4(狀態(tài)S)開始，至煙包1剛好完全離開光電檢測(cè)器4(狀態(tài)Y)，該過程中增量型軸編碼器5輸出的脈沖個(gè)數(shù)；m——m＝J/G，J是正常煙包1的長(zhǎng)度，G是光電檢測(cè)器4的寬度。從公式⑨可以得到這樣的結(jié)論：從煙包1即將進(jìn)入到光電檢測(cè)器4(狀態(tài)S)開始，當(dāng)增量型軸編碼器5輸出的脈沖個(gè)數(shù)Ni等于iM/(m+1)時(shí)，煙包1的第i段被光電檢測(cè)器5檢測(cè)到。圖16為本發(fā)明形變煙包檢測(cè)方法一個(gè)實(shí)施例的示意圖。其中：步驟1601，在傳送帶輸送待測(cè)煙包經(jīng)過光電探測(cè)器的過程中，查找出初始狀態(tài)S，其中初始狀態(tài)S為待測(cè)煙包進(jìn)入光電探測(cè)器前的最后一個(gè)時(shí)刻。步驟1602，從初始狀態(tài)S開始，在增量型軸編碼器輸出的脈沖數(shù)為Ni時(shí)，獲取光電探測(cè)器輸出的檢測(cè)電壓信號(hào)vi，其中1≤i≤m，m為在輸送方向上將待測(cè)煙包均勻劃分的總段數(shù)。其中，Ni＝iM/(m+1)。M為增量型軸編碼器在初始狀態(tài)S和結(jié)束狀態(tài)Y之間發(fā)出的脈沖總數(shù)，結(jié)束狀態(tài)Y為待測(cè)煙包離開光電探測(cè)器后的第一個(gè)時(shí)刻。段數(shù)m為參數(shù)J與參數(shù)G的比值，其中J為標(biāo)準(zhǔn)煙包在輸送方向上的長(zhǎng)度，G為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在輸送方向上的長(zhǎng)度。步驟1603，根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi，確定當(dāng)光電探測(cè)器位于待測(cè)煙包的第i段時(shí)，光電探測(cè)器被待測(cè)煙包遮擋部分的遮擋高度xi?？蛇x地，根據(jù)檢測(cè)電壓信號(hào)vi與光電探測(cè)器在初始狀態(tài)S下輸出的電壓信號(hào)Z的比值確定遮擋高度xi。例如，可利用公式xi＝(1-vi/Z)H計(jì)算遮擋高度xi，其中H為光電探測(cè)器的工作區(qū)域在豎直方向上的長(zhǎng)度。步驟1604，將遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi進(jìn)行比較，以判斷待測(cè)煙包的第i段是否發(fā)生形變。其中，若遮擋高度xi與相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的絕對(duì)值大于預(yù)定門限，則判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變。在判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生形變后，還進(jìn)一步包括：在遮擋高度xi大于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的情況下，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向上形變；在遮擋高度xi小于相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)高度Xi的情況下，判斷待測(cè)煙包的第i段發(fā)生了向下形變。步驟1605，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)，以判斷待測(cè)煙包是否合格。其中，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向上形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向上形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生向下形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)向下形變率，根據(jù)待測(cè)煙包中發(fā)生形變的段數(shù)統(tǒng)計(jì)總形變率。若向上形變率大于預(yù)定向上形變率門限、向下形變率大于預(yù)定向下形變率門限、或者總形變率大于預(yù)定總形變率，則判斷待測(cè)煙包不合格。下面通過一個(gè)具體示例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明。如圖17所示，其中：步驟1701，如圖6所示，在保證對(duì)射式光電檢測(cè)器4內(nèi)無任何物體時(shí)，獲取檢測(cè)器信號(hào)Z。步驟1702，如圖14和圖15所示，使輸送皮帶2輸送一包正常的煙包1經(jīng)過光電檢測(cè)器4，找到狀態(tài)S和Y。這里的正常煙包即為標(biāo)準(zhǔn)煙包，也就是符合生產(chǎn)要求的煙包。狀態(tài)S：此時(shí)光電檢測(cè)器4的信號(hào)大小為Z，且下一時(shí)刻，檢測(cè)器4信號(hào)進(jìn)入下降沿；狀態(tài)Y：此時(shí)光電檢測(cè)器4的信號(hào)大小為Z，且前一時(shí)刻，檢測(cè)器4信號(hào)處于上升沿。測(cè)量出煙包1從狀態(tài)S運(yùn)行至狀態(tài)Y的過程中增量型軸編碼器5發(fā)出的脈沖數(shù)M。步驟1703，如圖14和圖18所示，使輸送皮帶2輸送一包正常的煙包1經(jīng)過光電檢測(cè)器4，找到狀態(tài)S——此時(shí)光電檢測(cè)器4的信號(hào)大小為Z，且下一時(shí)刻，檢測(cè)器r信號(hào)進(jìn)入下降沿。從狀態(tài)S開始，當(dāng)增量型軸編碼器5發(fā)出的脈沖數(shù)Ni＝iM/(m+1)時(shí)，煙包1的第i段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到，獲取此時(shí)光電檢測(cè)器4信號(hào)Vi，i＝1、2、3……m。步驟1704，在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，如圖19所示，首先找到狀態(tài)S——此時(shí)光電檢測(cè)器4的信號(hào)大小為Z，且下一時(shí)刻，檢測(cè)器4信號(hào)進(jìn)入下降沿。從狀態(tài)S開始，當(dāng)增量型軸編碼器5發(fā)出的脈沖數(shù)Ni＝iM/(m+1)時(shí)，待測(cè)煙包1的第i段被光電檢測(cè)器4檢測(cè)到，獲取此時(shí)光電檢測(cè)器4信號(hào)vi，i＝1、2、3……m。步驟1705，計(jì)算相應(yīng)的高度信息。Xi＝(1-Vi/Z)H，該值表示當(dāng)光電檢測(cè)器4位于正常煙包的第i段時(shí)，該檢測(cè)器4內(nèi)含有的煙包高度；xi＝(1-vi/Z)H，該值表示當(dāng)光電檢測(cè)器4位于待測(cè)煙包的第i段時(shí)，該檢測(cè)器4內(nèi)含有的煙包高度。i＝1、2、3……m。步驟1706，獲取矩陣e其中，β表示正常煙包高度波動(dòng)的最大值。i＝1、2、3……m。1)當(dāng)│xi-Xi│≤β時(shí)，煙包的第i段沒有發(fā)生形變，令ei＝0；2)當(dāng)│xi-Xi│＞β時(shí)，煙包的第i段發(fā)生了形變：如果xi＞Xi，煙包的第i段發(fā)生了向上形變，令ei＝1；如果xi＜Xi，煙包的第i段發(fā)生了向下形變，令ei＝-1。于是得到矩陣e＝[e1e2e3……em]。步驟1707，計(jì)算煙包形變率w1、w2和w31)矩陣e中1的個(gè)數(shù)為f，f表示在煙包的m段中，有f段發(fā)生了向上形變，定義煙包向上形變率w1＝f/m。2)矩陣e中-1的個(gè)數(shù)為g，g表示在煙包的m段中，有g(shù)段發(fā)生了向下形變，定義煙包向下形變率w2＝g/m。3)煙包總形變率w3為向上形變率w1和向下形變率w2之和，即w3＝w1+w2＝(f+g)/m。步驟1708，判斷待測(cè)煙包是否合格h1：煙包向上形變率最大允許值；h2：煙包向下形變率最大允許值；h3：煙包總形變率最大允許值。這三個(gè)值的大小原則是：能保證不合格的煙包被檢測(cè)出，且不會(huì)出現(xiàn)誤檢。當(dāng)w1＞h1或w2＞h2或w3＞h3時(shí)，判斷該煙包不合格，反之則判斷煙包合格。通過實(shí)施本發(fā)明，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)形變煙包的實(shí)時(shí)檢測(cè)，可有效提高煙包生產(chǎn)質(zhì)量，保障消費(fèi)者利益。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過硬件來完成，也可以通過程序來指令相關(guān)的硬件完成，所述的程序可以存儲(chǔ)于一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)中，上述提到的存儲(chǔ)介質(zhì)可以是只讀存儲(chǔ)器，磁盤或光盤等。本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言是顯然的。選擇和描述實(shí)施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，并且使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠理解本發(fā)明從而設(shè)計(jì)適于特定用途的帶有各種修改的各種實(shí)施例。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3