速度检测装置与方法、速度校正装置与方法以及输送机

技术领域

本发明涉及速度检测技术领域，具体涉及一种速度检测装置与速度检测方法、速度校正装置与速度校正方法以及输送机。

背景技术

传送带广泛应用于多种用途的输送机，例如产品生产线、码头运输设备或行李安检机等所采用的输送机。传送带通常由与带轮相连接的电机驱动，通过控制器向电机输出控制信号可以控制传送带的速度。

传送带在使用过程中，由于受环境的温度、湿度影响，尤其是食品行业的生产线在开机运行时经常处于高温(例如烘焙)或低温(例如冷链)或高湿的环境，使传送带的皮带和带轮发生热胀冷缩，此外还受到皮带和带轮的磨损和脏污、被输送的物品对皮带的压力所造成的形变等因素的影响，导致皮带和带轮之间的摩擦系数发生改变，传送带发生打滑或跑偏，使传送带的实际速度与通过控制器输入的预期速度之间存在偏差，因此需要对传送带进行速度校正。

通常传送带的速度校正方法是通过在控制器的界面设定多个预期速度，例如设定三个预期速度V

使用该方法需要进行多次人机交互输入和多次用手动速度计测量皮带的速度，且速度计在使用时必须保证转轮的方向和皮带的运动方向一致，因此需要经常对速度计进行校正，导致该速度校正方法的操作较为复杂，效率较低，难以实现随时对传送带的速度进行测量和校正。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种速度检测装置，用于自动检测传送带的速度。

为实现所述目的的速度检测装置，用于检测传送带的速度，包括：至少一对标识，沿所述传送带的运动方向间隔设置，并随所述传送带一起运动，所述标识包括金属材料；X射线检测装置，包括X射线源和线性探测器，用于检测所述标识的位置并生成所述传送带的检测图像；控制器，与所述X射线检测装置信号连接，用于对所述X射线检测装置的检测图像进行处理，包括合成整幅图像，并根据每一对所述标识之间的间隔、每一对所述标识之间的图像在所述运动方向上所占据的像素数量、所述整幅图像在所述运动方向上所占据的像素数量、以及获得所述整幅图像的积分时间，计算所述传送带的实际速度。

在所述的速度检测装置的一个或多个实施方式中，所述速度检测装置包括至少一个沿所述运动方向延伸的金属条，每个所述金属条的两侧提供一对所述标识，所述金属条设置在所述传送带的表面或内部。

在所述的速度检测装置的一个或多个实施方式中，所述速度检测装置包括至少一对设置在所述传送带的表面或内部的金属球或金属丝，每个所述金属球或所述金属丝提供一个所述标识。

在所述的速度检测装置的一个或多个实施方式中，所述金属材料为不锈钢材料。

在所述的速度检测装置的一个或多个实施方式中，所述速度检测装置包括多对所述标识，分别设置在所述传送带的不同位置。

该速度检测装置可以实现对传送带速度的自动检测，不需要对检测仪器进行频繁的校正，操作简单，检测效率高，可以随时检测传送带的速度，检测准确度较高，且结构简单，成本较低。

本发明的另一个目的是提供一种速度校正装置，用于自动校正传送带的速度。

为实现所述目的的速度校正装置，用于校正传送带的速度，包括前述的速度检测装置，所述控制器还用于拟合所述传送带的所述实际速度与用于控制所述传送带的速度的控制信号之间的关系曲线。

该速度校正装置可以实现对传送带速度的自动检测和校正，可以预先设置多个预期速度，随时检测和校正传送带的速度，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以确保传送带的运动速度的准确，且结构简单，成本较低。

本发明的又一个目的是提供一种输送机，可以自动检测或/和校正传送带的速度。

为实现所述目的的输送机，包括用于输送物品的传送带和用于检测所述物品的X射线检测系统，所述输送机还包括前述的速度检测装置或前述的速度校正装置，所述X射线检测系统提供所述X射线检测装置。

在所述的输送机的一个或多个实施方式中，所述输送机用于食品异物检测装置或药品异物检测装置。

该输送机可以实现对传送带速度的自动检测或/和校正，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以随时检测或/和校正传送带的速度，准确度较高，利用现有的用于检测所输送的物品的X射线检测系统提供前述的速度检测装置或速度校正装置的X射线检测装置，可以简化该输送机的结构，易于安装，且成本较低。

本发明的再一个目的是提供一种速度检测方法，用于自动检测传送带的速度。

为实现所述目的的速度检测方法，用于检测传送带的速度，包括：沿所述传送带的运动方向间隔设置至少一对标识，所述标识随所述传送带一起运动，每对所述标识之间的间隔为D；启动所述传送带，检测所述标识的位置并生成所述传送带的检测图像，获得每一对所述标识之间的图像在所述传送带的运动方向上所占据的像素数量N

在所述的速度检测方法的一个或多个实施方式中，所述标识包括金属材料，采用X射线源和线性探测器检测所述标识的位置和生成所述检测图像。

在所述的速度检测方法的一个或多个实施方式中，在所述传送带的表面或内部设置至少一个沿所述运动方向延伸的金属条，每个所述金属条的两侧提供一对所述标识。

在所述的速度检测方法的一个或多个实施方式中，在所述传送带的表面或内部设置至少一对金属球或金属丝，每个所述金属球或所述金属丝提供一个所述标识。

在所述的速度检测方法的一个或多个实施方式中，所述金属材料为不锈钢材料。

在所述的速度检测方法的一个或多个实施方式中，在所述传送带的不同位置设置多对所述标识。

该速度检测方法可以实现对传送带速度的自动检测，不需要对检测仪器进行频繁的校正，操作简单，检测效率高，可以随时检测传送带的速度，检测准确度较高。

本发明的又一个目的是提供一种速度校正方法，用于自动校正传送带的速度。

为实现所述目的的速度校正方法，用于校正传送带的速度，包括：沿所述传送带的运动方向间隔设置至少一对标识，所述标识随所述传送带一起运动，每对所述标识之间的间隔为D；启动所述传送带，向所述传送带输出第一速度控制信号，采用前述的速度检测方法计算所述第一速度控制信号对应的所述传送带的第一实际速度；向所述传送带输出第二速度控制信号，采用所述速度检测方法计算所述第二速度控制信号对应的所述传送带的第二实际速度；根据所述第一速度控制信号、所述第二速度控制信号、所述第一实际速度、所述第二实际速度拟合所述传送带的速度控制信号与所述传送带的实际速度的关系曲线。

在所述的速度校正方法的一个或多个实施方式中，还包括向所述传送带输出第三速度控制信号，采用所述速度检测方法计算所述第三速度控制信号对应的所述传送带的第三实际速度；根据所述第一速度控制信号、所述第二速度控制信号、所述第三速度控制信号、所述第一实际速度、所述第二实际速度、所述第三实际速度拟合所述传送带的速度控制信号与所述传送带的实际速度的关系曲线。

该速度校正方法可以实现对传送带速度的自动检测和校正，可以预先设置多个预期速度和获得整幅图像的积分时间，随时检测和校正传送带的速度，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以确保传送带的运动速度的准确。

附图说明

本发明的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1是根据一个实施方式的速度检测装置的局部示意图。

图2是根据另一个实施方式的速度检测装置的局部示意图。

图3是根据又一个实施方式的速度检测装置的局部示意图。

图4是根据图1的实施方式的标识位于不同位置的俯视示意图。

图5是根据图1的实施方式的速度检测装置在第一实际速度下的成像示意图。

图6是根据图1的实施方式的速度检测装置在第二实际速度下的成像示意图。

具体实施方式

下述公开了多种不同的实施所述的主题技术方案的实施方式或者实施例。为简化公开内容，下面描述了各元件和排列的具体实例，当然，这些仅仅为例子而已，并非是对本发明的保护范围进行限制。需要注意的是，附图均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此对本发明实际要求的保护范围构成限制。此外，本申请的一个或多个实施方式中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

图1至3示出了本发明的一个或多个实施方式的速度检测装置100的局部示意图，该速度检测装置100用于检测传送带200的速度，包括至少一对标识1、X射线检测装置和控制器(未图示)。至少一对标识1沿传送带200的运动方向R间隔设置，并随传送带200一起运动，标识1包括金属材料，以能够被X射线检测装置所识别。X射线检测装置包括分别位于传送带200的两侧的X射线源2和线性探测器(未图示)，用于在有效探测区域3内检测标识1的位置并生成传送带200的检测图像。控制器与X射线检测装置信号连接，用于对X射线检测装置的检测图像进行处理，包括将X射线检测装置在给定的积分时间内获取的多张检测图像合成整幅图像，并根据每一对标识1之间的间隔D、每一对标识1之间的图像(即包括一对间隔为D的标识1及其之间的区域的图像)在运动方向R上所占据的像素数量、整幅图像在运动方向R上所占据的像素数量、以及获得整幅图像的积分时间，计算传送带200的实际速度，计算方法详见后述。

该速度检测装置100可以实现对传送带速度的自动检测，不需要对检测仪器进行频繁的校正，操作简单，检测效率高，可以随时检测传送带的速度，检测准确度较高，且结构简单，成本较低。

控制器可以包括一个或多个硬件处理器，诸如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、专用集成电路(ASIC)、应用特定指令集成处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑器件(PLD)、能够执行一个或多个功能的任何电路或处理器等中的一种或多种的组合。

参见图1，在一个实施方式中，该速度检测装置100包括至少一个沿传送带200的运动方向R延伸的金属条11，每个金属条11的两侧111各提供一个标识1，以构成一对标识1，金属条11可以设置在传送带200的表面，例如通过粘贴或其他连接方式连接到传送带200的皮带表面，也可以设置在传送带200的内部，例如埋在传送带200的皮带内部。由此，可以进一步简化该速度检测装置100的结构，以便于制造和降低成本。

参见图2，在另一个实施方式中，该速度检测装置100包括至少一对设置在传送带200的表面或内部的金属球12，每个金属球12提供一个标识1。由此，可以进一步简化该速度检测装置100的结构，以便于制造和降低成本。

参见图3，在又一个实施方式中，该速度检测装置100包括至少一对设置在传送带200的表面或内部的金属丝13，每个金属丝13提供一个标识1。由此，可以进一步简化该速度检测装置100的结构，以便于制造和降低成本。

可选地，每对金属丝13之间相互平行，以便于测量每对金属丝13之间的间隔D。

可选地，金属丝13的长度方向垂直于传送带200的运动方向R，以便于测量每对金属丝13之间的间隔D。

在另一些实施方式中，金属丝13的长度方向也可以倾斜于传送带200的运动方向R，或者每对金属丝13之间可以不用相互平行，只需保证基于金属丝13的相同位置计算距离D和每对金属丝13之间的图像在运动方向R上所占据的像素数量即可，例如该相同位置可以是金属丝13的其中一个端点或中点，等等。

可选地，标识1采用的金属材料为不锈钢材料，以适用于各种应用环境，例如食品行业或化工行业的高温、低温、高湿、腐蚀性等环境，提高标识1的使用寿命，且成本较低。

可选地，该速度检测装置100包括多对标识1，分别设置在传送带200的不同位置，以进一步提高速度检测的准确度。

本发明的一个或多个实施方式的速度校正装置包括前述的速度检测装置100，其中控制器还用于根据检测到的传送带200的多个实际速度，以及该多个实际速度所分别对应的速度控制信号的值，拟合传送带200的实际速度与速度控制信号的值之间的关系曲线，以校正传送带200的速度，该速度控制信号即通过控制器向传送带200的电机输出的控制信号，例如电流信号或电压信号或其他信号。

该速度校正装置可以实现对传送带速度的自动检测和校正，可以预先设置多个预期速度，随时检测和校正传送带的速度，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以确保传送带的运动速度的准确，且结构简单，成本较低。

本发明的一个或多个实施方式的输送机包括用于输送物品的传送带200和用于检测所输送的物品的X射线检测系统，该输送机还包括前述的速度检测装置100或速度校正装置，该X射线检测系统除了用于检测所输送的物品外，还提供前述的速度检测装置100或速度校正装置的X射线检测装置。

由此，该输送机可以实现对传送带速度的自动检测或/和校正，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以随时检测或/和校正传送带的速度，准确度较高，利用现有的用于检测所输送的物品的X射线检测系统提供前述的速度检测装置100或速度校正装置的X射线检测装置，可以简化该输送机的结构，易于安装，且成本较低。

该输送机可以用于多种用途，例如可以用于食品生产线的食品异物检测装置或药品生产线的药品异物检测装置，利用食品异物检测装置或药品异物检测装置现有的用于异物检测的X射线检测系统提供前述的速度检测装置100或速度校正装置的X射线检测装置，以实现对传送带速度的随时的自动检测或/和校正，结构简单，易于安装，成本较低，操作简单，效率和准确度较高。

本发明的一个或多个实施方式的速度检测方法用于检测传送带200的速度，包括以下步骤：

1、沿传送带200的运动方向间隔设置至少一对标识1，标识1随传送带200一起运动，每对标识1之间的间隔为D；

2、启动传送带200，检测标识1的位置并生成传送带200的检测图像，获得每一对标识1之间的图像，即包括一对间隔为D的标识1及其之间的区域的图像在传送带200的运动方向R上所占据的像素数量N

3、计算获得每一对标识1之间的图像的积分时间T

4、计算传送带200的实际速度V

该速度检测方法可以实现对传送带速度的自动检测，不需要对检测仪器进行频繁的校正，操作简单，检测效率高，可以随时检测传送带的速度，检测准确度较高。

为了提高速度检测结果的精确度，可以将间隔D设置为远大于有效探测区域3的宽度d，例如D≥100d。

在一个实施方式中，标识1包括金属材料，采用X射线源和线性探测器检测标识1的位置和生成传送带200的检测图像。标识1的实施方式可以参照前述的速度检测装置100的标识1的实施方式，在此不再赘述。

可选地，在传送带200的不同位置设置多对标识1，以进一步提高速度检测的准确度。

本发明的一个或多个实施方式的速度校正方法用于校正传送带200的速度，包括以下步骤：

a.沿传送带200的运动方向间隔设置至少一对标识1，标识1随传送带200一起运动，每对标识1之间的间隔为D；

b.启动传送带200，根据第一预期速度向传送带200输出第一速度控制信号，使传送带200以第一实际速度V

c.根据第二预期速度向传送带200输出第二速度控制信号，使传送带200以第二实际速度V

d.计算在第一实际速度V

e.计算传送带200的第一实际速度V

f.根据第一速度控制信号、第二速度控制信号、第一实际速度V

该速度校正方法可以实现对传送带速度的自动检测和校正，可以预先设置多个预期速度和获得整幅图像的积分时间，随时检测和校正传送带的速度，不需要对检测仪器进行频繁的校正，也不需要进行多次人机交互输入，操作简单，效率较高，可以确保传送带的运动速度的准确。

为了简化控制逻辑，以上实施方式的步骤b和步骤c中的获得整幅图像的积分时间T

可选地，可以设置两个以上的预期速度对传送带进行速度校正，以进一步提高速度校正的准确性。例如设置三个预期速度：第一预期速度、第二预期速度、第三预期速度，对应地分别向传送带200输出三个速度控制信号：第一速度控制信号、第二速度控制信号、第三速度控制信号，采用前述方法分别获得第一速度控制信号、第二速度控制信号、第三速度控制信号所分别对应的传送带200的第一实际速度V

本发明虽然以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做出可能的变动和修改。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改、等同变化及修饰，均落入本发明权利要求所界定的保护范围之内。