一种结构光信号隔离保护转接装置及其操作方法

技术领域

本申请涉及信息处理技术领域，特别是一种结构光信号隔离保护转接装置及其操作方法。

背景技术

传送带是运输货物的一种省力工具，在装卸运输行业、自动化生产过程中中有着广泛的应用。在仓储系统中，也经常依靠传送带运送货物。

货物被放置在传送带上，由传送带运送至拣货区域，再由拣货设备将货物拣出。但是，在传送带运送过程中，有时会混入其他物品掉落在传送带上，当被运送至拣货区时，容易被拣货设备误拣。这样会导致后续的分拣作业出差错。

在现有技术中，一般通过工业相机实时监测传送带上的物品，但是工业相机价格昂贵，在电压不稳定时，可能会烧坏，同时工业相机在光线比较暗的情况下拍照效果会降低。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本申请主要提供了一种结构光信号隔离保护转接装置及其操作方法。

本申请采用的一个技术方案是：提供一种结构光信号隔离保护转接装置，其包括：工业编码器接口，其与工业编码器连接，接收工业编码器发送的工业相机控制信号；第一光电隔离模块，其与工业编码器接口连接，将工业相机控制信号进行光电隔离；工业相机接口，其分别与第一光电隔离模块和工业相机连接，接收经光电隔离的工业相机控制信号并发送给工业相机，以及接收工业相机根据经光电隔离的工业相机控制信号发送的激光控制信号；激光控制信号转换模块，其与工业相机接口连接，将激光控制信号转换成工业激光可接受的控制信号；工业激光接口，其与激光控制信号转换模块连接，接收工业激光根据可接受的控制信号发送的激光电流信号；激光电流检测模块，其与工业激光接口连接，将激光电流信号转换为激光电压信号；放大器模块，其与激光电流检测模块连接，将激光电压信号放大预定倍数输出；比较器模块，其与放大器模块连接，根据经放大预定倍数的激光电压信号与预设电压，输出激光强度的脉冲激光电压信号；LED显示面板接口，其与比较器模块连接，将激光强度的脉冲激光电压信号输出到LED显示面板。

本申请采用的另一个技术方案是：提供一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法，其包括：工业编码器接口与工业编码器连接，接收工业编码器发送的工业相机控制信号；第一光电隔离模块与工业编码器接口连接，将工业相机控制信号进行光电隔离；工业相机接口分别与第一光电隔离模块和工业相机连接，接收经光电隔离的工业相机控制信号并发送给工业相机，以及接收工业相机根据经光电隔离的工业相机控制信号发送的激光控制信号；激光控制信号转换模块与工业相机接口连接，将激光控制信号转换成工业激光可接受的控制信号；工业激光接口与激光控制信号转换模块连接，接收工业激光根据可接受的控制信号发送的激光电流信号；激光电流检测模块与工业激光接口连接，将激光电流信号转换为激光电压信号；放大器模块与激光电流检测模块连接，将激光电压信号放大预定倍数输出；比较器模块与放大器模块连接，根据经放大预定倍数的激光电压信号与预设电压，输出激光强度的脉冲激光电压信号；LED显示面板接口与比较器模块连接，将激光强度的脉冲激光电压信号输出到LED显示面板。

本申请的技术方案可以达到的有益效果是：本申请通过将第一隔离模块分别与工业编码器和工业相机相连，能够实现信号单向传输，输入端与输出端电气隔离，输出信号对输入端无影响，达到精密稳压的目的，从而实现工业相机的保护，延长工业相机使用寿命。同时利用工业相机控制工业激光，发出激光，提高了工业相机对图像采集的识别率和采集精度，使工业相机更好地适应弱光、黑暗环境。本申请的结构光信号隔离保护转接装置具有功耗低安全性高、实现成本低等优点。

附图说明

图1是本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的具体实施方式的示意图；

图2是本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法的具体实施方式的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的较佳实施例进行详细阐述，以使本申请的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本申请的保护范围做出更为清楚明确的界定。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

在本申请的技术方案可以应用在实时监控传送带上的物品，例如工业编码器或者终端设备对工业相机发出控制命令，使工业相机进行物品图像采集，工业相机同时向工业激光发出激光控制命令，使工业激光照射到物品，进行图像采集，这样保证提高了工业相机对图像采集的识别率和采集精度，使工业相机更好地适应弱光、黑暗环境。

图1示出了本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的具体实施方式。在该具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置主要包括：工业编码器接口。该模块主要用于与工业编码器连接，接收工业编码器发送的工业相机控制信号。

在该具体实施方式中，工业编码器产生的脉冲控制信号通过工业编码器接口进行传输。示例性的，物品被一定时间间隔依次防止在用于运输物品的传送带上。每个物品都有自己的长宽高。当物品被放置在运输物品的传送带上时，记录安装在传送带上工业编码器的物品的读数，并跟踪物品在传送带上运输时的工业编码器的读数。当工业编码器的读数达到预定阈值时，工业编码器向工业相机发送图像采集控制信号，使工业相机进行拍照。例如工业编码器由零开始计数，当传送带向前运动单位距离，则工业编码器增加单位计数，直到工业编码器读数达到最大值时，工业编码器可以进行重置，再一次从零开始重新计数。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：第一光电隔离模块。该模块主要用于与工业编码器接口连接，将工业相机控制信号进行光电隔离。

在该具体实施方式中，第一光电隔离模块将输入的工业相机控制信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，在经过进一步放大后输出，完成电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。

在该具体实施方式中，通过将第一隔离模块分别与工业编码器和工业相机相连，能够实现信号单向传输，输入端与输出端电气隔离，输出信号对输入端无影响，达到精密稳压的目的，从而实现工业相机的保护，延长工业相机使用寿命。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：工业相机接口。该模块主要用于分别与第一光电隔离模块和工业相机连接，接收经光电隔离的工业相机控制信号并发送给工业相机，接收工业相机根据经光电隔离的工业相机控制信号发送的激光控制信号。

示例性的，工业相机接收到工业编码器图像采集控制信号，开始进行图像采集。或者工业相机接收到移动终端发送的图像采集控制信号，开始进行图像采集。同时为了保证工业相机对图像采集的识别率和采集精度，此时工业相机发出激光控制信号，使工业激光照射到传送带的物品上。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：激光控制信号转换模块。该模块主要用于与工业相机接口连接，将激光控制信号转换成工业激光可接受的控制信号。

在该具体实施方式中，随着低电压逻辑的引入，系统内部常常出现输入/输出逻辑不协调的问题，需要首先解决两种电平的转换问题，这时就需要激光控制信号转换模块。

在本申请的一个具体实施例中，激光控制信号转换模块通过电平转换和/或逻辑逆反将激光控制信号转换成可接受的控制信号。

在该具体实施例中，工业相机产生的原始激光控制脉冲激光电压信号，经激光控制信号转换模块将其转换成3V电平的反向脉冲激光电压信号。将激光控制信号转换成工业激光可接受的控制信号，使工业激光能够正常工作。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：工业激光接口。该模块主要用于与激光控制信号转换模块连接，接收工业激光根据可接受的控制信号发送的激光电流信号。

示例性的，工业激光通过工业激光接口接收到可接受的控制信号，此时工业激光根据可接受的控制信号产生激光并照射到传送带的物品上，并将产生的激光电流信号通过工业激光接口进行传输。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：激光电流检测模块。该模块主要用于与工业激光接口连接，将激光电流信号转换为激光电压信号。

在该具体实施方式中，激光电流检测模块检测工业激光工作时的激光电流信号，并将激光电流信号转换成弱的激光电压信号后输出。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：放大器模块。该模块主要用于与激光电流检测模块连接，将激光电压信号放大预定倍数输出。

在该具体实施方式中，放大器模块将弱的激光电压信号进行预定倍数的放大，使其转换成强的激光电压信号。优选的，预定倍数为2倍，也就是将弱的激光电压信号经2级放大后输出。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：比较器模块。该模块主要用于与放大器模块连接，根据经放大预定倍数的激光电压信号与预设电压，输出激光强度的脉冲激光电压信号。

在该具体实施方式中，比较器模块将经放大预定倍数的激光电压信号和预设电压进行比较，输出PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)信号。

在图1所示的具体实施方式中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：LED显示面板接口。该模块主要用于与比较器模块连接，将激光强度的脉冲激光电压信号输出到LED显示面板。

在该具体实施方式中，将激光强度的脉冲激光电压信号输出到LED显示面板，可以通过LED显示面板判断工业激光是否发出激光。示例性的，当存在激光强度的脉冲激光电压信号时，LED显示面板可以显示红灯，说明此时传送带上有物品。当不存在激光强度的脉冲激光电压信号时，LED显示面板可以显示黄灯，说明此时传送带上无物品，从而做到对传送带上的物品的实时监控。

在本申请的一个具体实施例中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：第二光电隔离模块。该模块主要用于分别与工业相机接口和LED显示面板接口连接，将通过工业相机接口接收的工业相机的状态运行指示信号进行光电隔离，并将经光电隔离的状态运行指示信号通过LED显示面板接口输出到LED显示面板。

在该具体实施例中，第二光电隔离模块将输入的工业相机的状态运行指示信号驱动发光二极管(LED)，使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，在经过进一步放大后输出，完成电-光-电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。

在该具体实施例中，通过将第二隔离模块分别与工业编码器和工业相机相连，能够实现信号单向传输，输入端与输出端电气隔离，输出信号对输入端无影响，达到精密稳压的目的，从而进一步实现工业相机的保护，延长工业相机使用寿命。

在本申请的一个具体实施例中，本申请结构光信号隔离保护转接装置还包括：电源接口、第一电源转换模块和第二电源转换模块，其中

电源接口为预定直流电源接入结构光信号隔离保护转接装置提供接口；

第一电源转换模块将预定直流电源转换成第一电压的直流电源，并输出给放大器模块、比较器模块和通过LED显示面板接口输出给LED显示面板；

第二电源转换模块将预定直流电源转换成第二电压的直流电源，并通过工业激光接口输出给工业激光。优选的，第一电压为5V，第二电压为3V。

在该具体实施例中，通过第一电源转换模块和第二电源转换模块的设置，将较高电压的外部电源转换成适合相应的工作模块的较低的工作电压，保证相应的工作模块正常工作的同时，避免高电压产生的高功耗的问题，降低结构光信号隔离保护转接装置的功耗。另外，因为不同模块的工作电压不同，通过设置电源转换模块，利用一个预设直流电源便可实现对不同工作模块的供电，进而在进行结构光信号隔离保护转接装置的设计时，只需一个预设直流电源，减少结构光信号隔离保护转接装置的占用空间。

本申请通过将第一隔离模块分别与工业编码器和工业相机相连，能够实现信号单向传输，输入端与输出端电气隔离，输出信号对输入端无影响，达到精密稳压的目的，从而实现工业相机的保护，延长工业相机使用寿命。同时利用工业相机控制工业激光，使在光线较差的情况下，发出工业激光，提高了工业相机对图像采集的识别率和采集精度，使工业相机更好地适应弱光、黑暗环境。本申请的结构光信号隔离保护转接装置具有功耗低安全性高、实现成本低等优点。

图2示出了本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法的具体实施方式。在该具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法包括步骤S201。该步骤主要包括：工业编码器接口与工业编码器连接，接收工业编码器发送的工业相机控制信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S202。该步骤主要包括：第一光电隔离模块与工业编码器接口连接，将工业相机控制信号进行光电隔离。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S203。该步骤主要包括：工业相机接口分别与第一光电隔离模块和工业相机连接，接收经光电隔离的工业相机控制信号并发送给工业相机，以及接收工业相机根据经光电隔离的工业相机控制信号发送的激光控制信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S204。该步骤主要包括：激光控制信号转换模块与工业相机接口连接，将激光控制信号转换成工业激光可接受的控制信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S205。该步骤主要包括：工业激光接口与激光控制信号转换模块连接，接收工业激光根据可接受的控制信号发送的激光电流信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S206。该步骤主要包括：激光电流检测模块与工业激光接口连接，将激光电流信号转换为激光电压信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S207。该步骤主要包括：放大器模块与激光电流检测模块连接，将激光电压信号放大预定倍数输出。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S208。该步骤主要包括：比较器模块与放大器模块连接，根据经放大预定倍数的激光电压信号与预设电压，输出激光强度的脉冲激光电压信号。

在图2所示的具体实施方式中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括步骤S209。该步骤主要包括：LED显示面板接口与比较器模块连接，将激光强度的脉冲激光电压信号输出到LED显示面板。

在本申请的一个具体实施例中，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法还包括：

第二光电隔离模块分别与工业相机接口和所述LED显示面板接口连接，将通过工业相机接口接收的工业相机的状态运行指示信号进行光电隔离，并将经光电隔离的状态运行指示信号通过LED显示面板接口输出到LED显示面板。

具体地，本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的操作方法的实现原理与本申请一种结构光信号隔离保护转接装置的原理相同，在此不做具体的赘述。

在本申请所提供的实施方式中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。