[发明专利]一种基于红外光的带材自动对中检测方法

权利要求书

1.一种基于红外光的带材自动对中检测方法，其特征在于，依赖一种检测装置，具体过程是：

步骤1、信息采集：当带材（5）在红外发射管和红外接收管之间发生横向偏差移动时，就会对相关的红外发射管发出的信号进行了遮挡，对应的红外接收管接收到的信号会发生变化，这些红外接收管将该变化的信息通过通信方式传输给单片机（3）；

步骤2、信息处理：单片机（3）收到红外接收管的状态信号变化情况，根据所有红外发射管和红外接收管的位置参数所建立的直角坐标系，得到所有红外发射管的发射光线方程、以及带材（5）所在位置方程，联立方程组求交点坐标，经过运算得到带材（5）的边缘位置参数，通过与对中状态时的位置信号的比较，判断带材（5）是否偏离预先设定的传输中心线，同时单片机（3）将带材（5）的位置纠偏量发送到纠偏执行机构（4），使得带材（5）传输方向得到及时纠偏，实现对中。

2.根据权利要求1所述的基于红外光的带材自动对中检测方法，其特征在于：所述的检测装置的结构是，

沿带材（5）走向的左右两侧边缘分别设置有传感器组一（1）和传感器组二（2），传感器组一（1）和传感器组二（2）均包括发射端和接收端，每组发射端设置有多组红外发射管，每组接收端设置有多组对应的红外接收管，传感器组一（1）和传感器组二（2）同时与单片机（3）连接，单片机（3）与带材（5）的传输线上的纠偏执行机构（4）连接。

3.根据权利要求1所述的基于红外光的带材自动对中检测方法，其特征在于，所述的单片机（3）的信息处理的过程是，

设置以下参数：红外发射管和红外接收管的个数均为N，A1,A2,A3…Aj分别为各个红外发射管位置，B1,B2,B3…Bi分别为相应的各个红外接收管位置，红外发射管和红外接收管之间的安装距离为H，相邻红外接收管之间的安装距离为L，红外发射管之间的安装距离也为L，带材处于连线r所在位置，设定带材位置r时，r值纵向高低任意可变，中线f与r线之间的距离为h，一个红外发射管发射后能接收到的红外接收管的个数为n，检测精度为Δx，即带材位置与发射光线相邻交点坐标差，具体计算过程是：

步骤1、选定直线的确定方式处于点斜式：

y-y₀＝k(x-x₀)，    （1）

步骤2、建立坐标系：以B1为零点，即B1坐标为（0，0），则A1坐标为（0，H），以此类推，则所有点坐标为：

A1(0,H)、A2(L,H)、A3(2L,H)、A4(3L,H)、A5(4L,H)…Aj((j-1)L,H),其中的j＝0,1,2,3……N；

B1(0,0)、B2(L,0)、B3(2L,0)、B4(3L,0)、B5(4L,0)……Bi((i-1)L,0),其中的i=0,1,2,3……N；

坐标系中的直线斜率为k，以A4为例，则斜率为：

kA4B1=2H(n-1)L,kA4B2=2H(n-3)L]]>，    （2）

kA4B3=2H(n-5)L,kA4B4=2H(n-7)L]]>

由此规律得到：kA4Bm=2H[n-(2m-1)]L,---(3)]]>

其中的m=1,2,3,4……n；

根据点斜式方程能够得到A4的发射光直线方程式为：

xA4=y[n2-(m-1)2]LH+(m-1)L,---(4)]]>

以A4为基准的直线方程组x_A4向左右平移间距L,2L,3L…，能够得到所有红外发射管的发射光线方程x_All，在两侧去除不能接收到光的直线，即所有直线方程中变量x<0和x>500的部分，就能够得到所有有效的光线的直线方程组，则所有红外发射管发射出光线直线方程和带材位置的直线方程是：

Xll=y(n-12-m)LH+(1-n2+m)L+wLy=H2-h]]>

w=0,1,2......(N-1)，    （5）

m＝1,2,3,4......n

其中的w是平移的次数，m是一个发光二极管发射时对红外接收管接受的全部直线方程个数，y是带材所在位置直线方程，参数h影响带材所在位置，能够任意变化，当带材位置固定住之后h也随之固定，解方程组（5）就能够得到x和y的交点坐标，相邻交点坐标之差为检测装置的误差。