專(zhuān)利名稱(chēng):連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的連續(xù)測(cè)量方法
本發(fā)明涉及連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的體積或重量的測(cè)量，特別涉及測(cè)量從一個(gè)或多個(gè)傳感器到在傳送路徑上連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體表面不同點(diǎn)的距離，并計(jì)算出橫截面積，從而得到單位長(zhǎng)度之該物體的體積或重量的方法。本發(fā)明進(jìn)一步涉及一種方法，這種方法測(cè)量從傳感器到在生產(chǎn)面包或點(diǎn)心食品過(guò)程中連續(xù)地傳送的長(zhǎng)物體表面的距離，計(jì)算出該物體的橫截面積，然后算出該物體的體積或重量，而無(wú)須使用常規(guī)的機(jī)械方法。
測(cè)量連續(xù)地傳送的物體的重量，有好幾種傳統(tǒng)的方法，例如天平法，彈簧拉伸和壓縮法以及應(yīng)變計(jì)法。利用這些方法的測(cè)量?jī)x器裝在傳送待測(cè)物體的傳送機(jī)中途，將測(cè)得的單位長(zhǎng)度該物體的重量求積分，以得到所要求長(zhǎng)度的該物體的重量。
在一定程度上，在傳送粉料或顆粒料時(shí)，這些機(jī)械方法被證明是令人滿(mǎn)意的。但是，所有這些方法都不能得到精確的測(cè)量結(jié)果，因?yàn)橛刹牧蟼魉鸵鸬?，在傳送方向上的轉(zhuǎn)矩會(huì)影響重量的測(cè)量結(jié)果，而且，從理論上看，這些方法不能測(cè)量長(zhǎng)的剛性物體。
日本專(zhuān)利早期出版物(公開(kāi)的東京公報(bào))第14128/85號(hào)介紹了一種測(cè)量塊狀材料重量的裝置，在這種裝置中，相對(duì)地放置了X射線(xiàn)發(fā)生器和對(duì)準(zhǔn)的X射線(xiàn)線(xiàn)性傳感器。將待測(cè)的塊狀物體相對(duì)于X射線(xiàn)發(fā)生器移動(dòng)，X射線(xiàn)線(xiàn)性傳感器檢測(cè)出穿過(guò)該塊狀物體的X射線(xiàn)，由此計(jì)算出該塊狀物體的重量。這個(gè)裝置所依據(jù)的理論是，透射的X射線(xiàn)的劑量取決于X射線(xiàn)通過(guò)的物體的質(zhì)量，因此可望能迅速而精確地進(jìn)行測(cè)量在這一先有技術(shù)出版物中，并沒(méi)有說(shuō)明該裝置也能用于長(zhǎng)物體的測(cè)量。而且，需要用特殊設(shè)計(jì)的蓋來(lái)保護(hù)X射線(xiàn)發(fā)生器，以避免X射線(xiàn)的漏泄，而X射線(xiàn)性性傳感器也應(yīng)當(dāng)放置在塊狀物體下面，并與X射線(xiàn)發(fā)生器對(duì)準(zhǔn)。此外，考慮到安全問(wèn)題，先有技術(shù)的這種裝置不能用來(lái)測(cè)量食物，例如生面團(tuán)或者糖果。
本發(fā)明的一個(gè)目的，是要提供連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的一種連續(xù)測(cè)量方法，該方法通過(guò)設(shè)置多個(gè)傳感器來(lái)測(cè)量這些傳感器與該物體表面之間的距離，來(lái)對(duì)該連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體進(jìn)行連續(xù)測(cè)量。本發(fā)明的另一個(gè)目的，是提供一種連續(xù)測(cè)量連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的方法，該方法通過(guò)在該物體的上方和側(cè)面放置多個(gè)傳感器，從而精確測(cè)出從這些傳感器到該物體表面的距離，計(jì)算出該物體的截面積，體積和重量。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種連續(xù)供料的長(zhǎng)物體的測(cè)量方法，用這種方法能在制作面包或待蒸煮食品的過(guò)程中令人滿(mǎn)意地進(jìn)行操作，把面團(tuán)狀材料定量地供給分配站。本發(fā)明的再一個(gè)目的是提供一種連續(xù)供料的長(zhǎng)物體的連續(xù)測(cè)量方法，用這種方法能測(cè)出原材料或細(xì)長(zhǎng)固體料的重量，并把此材料分成具有所要求重量的部分。
從本發(fā)明的一個(gè)方面看，提供了連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的一種連續(xù)測(cè)量方法，這一方法包括在傳送機(jī)傳送路徑上方，沿水平橫向方向從一側(cè)到另一側(cè)來(lái)回移動(dòng)傳感器;用這個(gè)傳感器測(cè)量從該傳感器到正在傳送機(jī)上傳送著的長(zhǎng)物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離;計(jì)算出每一測(cè)量點(diǎn)處該長(zhǎng)物體的高度;計(jì)算出包括測(cè)量點(diǎn)在內(nèi)的每一長(zhǎng)物體截面的截面積;通過(guò)用該物體的某一部分的預(yù)定長(zhǎng)度與此截面積相乘，計(jì)算出該部分物體的體積。
從本發(fā)明的另一方面看，提供了連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的一種連續(xù)測(cè)量方法，該方法包括用多個(gè)傳感器測(cè)量這些傳感器到正在傳送機(jī)上傳送著的長(zhǎng)物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離，這多個(gè)傳感器沿水平橫向方向裝在傳送機(jī)傳送路徑上方，計(jì)算出每一測(cè)量點(diǎn)處該長(zhǎng)物體的高度計(jì)算出包括測(cè)量點(diǎn)在內(nèi)的每一長(zhǎng)物體截面的截面積;通過(guò)用該物體的一部分的預(yù)定長(zhǎng)度與此截面積相乘，而得到該部分物體的體積。
在本發(fā)明中能使用多種類(lèi)型的傳感器。例如，可以使用由紅外線(xiàn)發(fā)生器和紅外線(xiàn)敏感元件組成的紅外線(xiàn)傳感器。這種紅外線(xiàn)傳感器構(gòu)成一個(gè)整體，因此它能無(wú)需任何其它的敏感元件而實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。類(lèi)似地，通過(guò)使用紫外線(xiàn)傳感器，可見(jiàn)光傳感器或激光束傳感器，而這些傳感器由光或光束發(fā)生器和光或光束敏感元件組成一個(gè)整體，就能用簡(jiǎn)單而精確的方法，測(cè)量這些傳感器與連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體表面之間的距離。
因此，按照本發(fā)明，不論傳送的物體是粉料還是顆粒料，也不論該物體的形狀是象一細(xì)長(zhǎng)柱體那樣的長(zhǎng)的剛體，還是象做面包用的生面團(tuán)或待蒸煮食品那樣的面團(tuán)狀制品，都能夠簡(jiǎn)單，連續(xù)而且高精度地測(cè)量長(zhǎng)物體的體積或重量。
根據(jù)從傳感器得到的距離信息，計(jì)算機(jī)能計(jì)算出該物體的截面積，并計(jì)算出單位長(zhǎng)度該物體的體積或重量。將計(jì)算值與預(yù)定的控制值加以比較，計(jì)算機(jī)便能把指令發(fā)給例如生面團(tuán)分割設(shè)備等等。
在本發(fā)明的一種方式中，位于傳送路徑上方的傳感器適合于在待測(cè)長(zhǎng)物體上方沿水平橫向方向來(lái)回移動(dòng)，它發(fā)出光線(xiàn)或光束，并接收從該物體表面來(lái)的反射光。因此，該傳感器能檢測(cè)出它到該物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離，并把作為距離信息的電信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)隨后計(jì)算出該物體的高度，該長(zhǎng)物體的每一截面的截面積和物體的一部分的體積。
在長(zhǎng)物體較厚或側(cè)壁有凹坑時(shí)，不能得到精確的測(cè)量結(jié)果，因此，在傳送路徑的每一側(cè)都裝有附加的傳感器。
此外，在本發(fā)明中也可以使用多個(gè)固定安裝的傳感器。這些傳感器位于傳送路徑上方的水平橫向方向，無(wú)需移動(dòng)傳感器，便能在固定條件下測(cè)量距離，從而得到更精確的測(cè)量結(jié)果。
由于本發(fā)明的方法能測(cè)量在傳送機(jī)上連續(xù)傳送的任何長(zhǎng)物體的重量，所以這個(gè)方法能作為大規(guī)模生產(chǎn)過(guò)程中控制產(chǎn)品數(shù)量和質(zhì)量的一種方法。
圖1和2顯示了移動(dòng)一個(gè)(或幾個(gè))傳感器的運(yùn)動(dòng)，該傳感器測(cè)量從傳感器到該長(zhǎng)物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離。
圖3和圖4是平面圖，顯示了在長(zhǎng)物體上方的傳感器橫向軌跡。
圖5是說(shuō)明本發(fā)明另一種實(shí)施方案的側(cè)視圖，在這一實(shí)施方案中，在連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體上方安裝有排列好的多個(gè)傳感器。
圖6是圖5的實(shí)施方案的平面圖，顯示了空間間距為l的兩行測(cè)量點(diǎn)，在這些點(diǎn)處，傳感器測(cè)量由它們到長(zhǎng)物體的距離。
現(xiàn)在參照附圖來(lái)描述本發(fā)明的一種實(shí)施方案。
在圖1中，在傳送機(jī)皮帶上傳送有生面團(tuán)2，傳感器3位于其的上方。傳感器3在生面團(tuán)2上方沿水平橫向方向來(lái)回移動(dòng)，其移動(dòng)方向由箭頭m和m′表示。傳感器3發(fā)射出光并檢測(cè)出來(lái)自每一測(cè)量點(diǎn)的物體表面部分的其反射光，相鄰兩個(gè)測(cè)量點(diǎn)相距一確定距離m″。
由傳感器3發(fā)射出的光和從生面團(tuán)表面來(lái)的反射光用豎直線(xiàn)H表示。傳感器3由一個(gè)發(fā)光元件和一個(gè)反射光敏感元件組成，這兩個(gè)元件構(gòu)成了作為一個(gè)整體工作的傳感器。
由發(fā)光元件發(fā)出的光在生面團(tuán)表面受到了反射，由反射光檢測(cè)元件對(duì)該反射光進(jìn)行檢測(cè)。這一反射光包含相應(yīng)于傳感器3到生面團(tuán)表面之距離的距離信息，并被轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
傳感器3在正被運(yùn)送著的生面團(tuán)2上方來(lái)回移動(dòng)時(shí)，把在每一測(cè)量點(diǎn)處的電信號(hào)傳送給計(jì)算機(jī)。計(jì)算機(jī)根據(jù)接到的信號(hào)，計(jì)算出每一測(cè)量點(diǎn)處的生面團(tuán)高度，并且用距離值m″與此生面團(tuán)高度值相乘，而得到分得很細(xì)的生面團(tuán)截面積。當(dāng)傳感器3完成了其跨越由箭頭m所示范圍的橫向運(yùn)動(dòng)時(shí)，對(duì)這個(gè)面積進(jìn)行積分。從而得到一截面積，該截面積被稱(chēng)為“截面積A”。計(jì)算機(jī)用一個(gè)預(yù)定長(zhǎng)度l與截面積A的值相乘，而長(zhǎng)度l相應(yīng)于單位時(shí)間間隔內(nèi)生面團(tuán)的傳送距離，從而得到該生面團(tuán)有關(guān)部分的體積，然后用生面團(tuán)的比重P與它的體積相乘，從而得到單位長(zhǎng)度l的生面團(tuán)的重量。接著，傳感器3如箭頭m′所示移動(dòng)到原來(lái)的位置上，同時(shí)用與上述相同的方法測(cè)出距離。因此，便得到由傳感器3回來(lái)行程所復(fù)蓋的生面團(tuán)的截面積，這個(gè)截面積稱(chēng)為“截面積B”。然后用l與橫截面積B相乘，再與P相乘，即得到下一個(gè)長(zhǎng)度l的生面團(tuán)部分的重量。如果把測(cè)得的各部分生面團(tuán)的重量表示為X1，X2，……則它們可用下列式子來(lái)表示X1＝A×l×P，X2＝B×l×P如果生面團(tuán)較厚，裝在傳送機(jī)1兩側(cè)的傳感器4和5豎直地來(lái)回運(yùn)動(dòng)，從水平方向測(cè)量出從移動(dòng)看的傳感器4和5到生面團(tuán)表面上的點(diǎn)的距離，由此用生面團(tuán)每一側(cè)的信息補(bǔ)充距離信息。所以需要這一方法，是因?yàn)槿绻鎴F(tuán)很高，則由上面的傳感器3得到的測(cè)量結(jié)果可能會(huì)不夠精確。傳感器4和5的這種來(lái)回運(yùn)動(dòng)由圖2中的箭頭n和n′表示。
在圖3和4中進(jìn)一步說(shuō)明上面的傳感器3的橫向運(yùn)動(dòng)。在這些圖中，生面團(tuán)2由傳送機(jī)皮帶1傳送，傳感器3的軌跡由線(xiàn)段J和K表示。在圖3中，傳感器3相對(duì)于生面團(tuán)的移動(dòng)速度比圖4的情形快得多，在生面團(tuán)每一側(cè)的停留時(shí)間較長(zhǎng)。因此，該停留時(shí)間基本上相應(yīng)于距離l。傳感器3的軌跡是由它的來(lái)回運(yùn)動(dòng)形成的，它從點(diǎn)a開(kāi)始，連續(xù)通過(guò)點(diǎn)b，c，d，e……，線(xiàn)段J和K上的點(diǎn)是傳感器進(jìn)行測(cè)量的點(diǎn)。當(dāng)傳感器3的相對(duì)速度較低并且停留時(shí)間非常短時(shí)，軌跡可能會(huì)是如圖4所示的。在這種情況下，必須對(duì)測(cè)量進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
在圖5中顯示了本發(fā)明的另一種實(shí)施方案，其中在傳送機(jī)皮帶1上方，沿水平橫向方向裝有排列成行的多個(gè)傳感器6，每個(gè)傳感器6同相鄰的傳感器都相距一短距離m″′。這多個(gè)傳感器能同時(shí)測(cè)量距離，因此，這種裝置能得到更精確的測(cè)量結(jié)果。在圖6示出了這一實(shí)施方案的多個(gè)測(cè)量點(diǎn)如在該圖中看到的，測(cè)量是在生面團(tuán)每移動(dòng)距離l時(shí)進(jìn)行的，然后計(jì)算機(jī)用前面的實(shí)施方案中所述的類(lèi)似方法計(jì)算出生面團(tuán)的重量。在兩個(gè)實(shí)施方案中，長(zhǎng)度l越短，本發(fā)明的測(cè)量粘度就越高。
如上所述，本發(fā)明沒(méi)有使用任何機(jī)械測(cè)量。所以，能夠避免由外界原因引起的各種意外故障。在利用機(jī)械測(cè)量方法時(shí)，例如，如果把秤放置在傳送機(jī)皮帶下面，以便用機(jī)械方法測(cè)量由皮帶傳送的生面團(tuán)2的重量，那么皮帶的拉伸往往會(huì)干擾生面團(tuán)2的重量測(cè)量結(jié)果，這樣就不可能得到精確的重量測(cè)量。按照本發(fā)明，用傳感器能連續(xù)測(cè)量正在連續(xù)傳送的生面團(tuán)的橫截面積，從而能連續(xù)測(cè)量每一很小部分生面團(tuán)的體積和重量，因此很容易用求積分方法算出一給規(guī)定長(zhǎng)度的生面團(tuán)重量。按照本發(fā)明，不需要諸如X射線(xiàn)保護(hù)器或X射線(xiàn)敏感元件之類(lèi)的特殊的裝置。
雖然本發(fā)明的實(shí)施方案主要論及生面團(tuán)的體積或重量的測(cè)量，但是本發(fā)明決不只限于生面團(tuán)測(cè)量，它也能用來(lái)測(cè)量塑性材料，粘彈性材料和長(zhǎng)剛性材料。
權(quán)利要求
1.連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的一種連續(xù)測(cè)量方法，包括沿傳送機(jī)傳送路徑上方的水平橫向方向，從一側(cè)到另一側(cè)來(lái)回地移動(dòng)傳感器；用該傳感器測(cè)量從該傳感器到正在傳送機(jī)上傳送的長(zhǎng)物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離；計(jì)算出每一測(cè)量點(diǎn)處該長(zhǎng)物體的高度；計(jì)算出該長(zhǎng)物體包括測(cè)量點(diǎn)在內(nèi)的每一截面的截面積；通過(guò)用該物體某一部分的預(yù)定長(zhǎng)度與此截面積相乘，計(jì)算出該部分物體的體積。
2.權(quán)利要求
1的方法，進(jìn)一步包括在豎直方向上下移動(dòng)裝在傳送路徑每一側(cè)的傳感器，從而測(cè)量從每個(gè)傳感器到正在傳送機(jī)上傳送的長(zhǎng)物體每一側(cè)表面上的多個(gè)不同點(diǎn)的距離;計(jì)算出該長(zhǎng)物體在每一測(cè)量點(diǎn)處的寬度，由此得到所測(cè)量截面更精確的截面積。
3.一種連續(xù)測(cè)量連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的方法，包括用多個(gè)傳感器測(cè)量從這些傳感器到正在傳送機(jī)上傳送的長(zhǎng)物體表面上的多個(gè)不同點(diǎn)的距離，這多個(gè)傳感器沿水平橫向方向設(shè)置在傳送機(jī)傳送路徑上方;計(jì)算出該長(zhǎng)物體在每一測(cè)量點(diǎn)處的高度，計(jì)算出包括測(cè)量點(diǎn)在內(nèi)的每一長(zhǎng)物體截面的截面積通過(guò)用該物體的某一部分的預(yù)定長(zhǎng)度與此截面積相乘，計(jì)算出該部分物體的體積。
4.權(quán)利要求
3的方法，進(jìn)一步包括采用沿垂直方向裝在傳送路徑每一側(cè)的多個(gè)傳感器，從而測(cè)量從每個(gè)傳感器到正在傳送機(jī)上傳送的該長(zhǎng)物體之每一側(cè)表面上的多個(gè)不同點(diǎn)的距離，計(jì)算出每一測(cè)量點(diǎn)處該長(zhǎng)物體的寬度，從而得到被測(cè)截面更精確的截面積。
專(zhuān)利摘要
連續(xù)傳送的長(zhǎng)物體的連續(xù)測(cè)量方法。把光傳感器安裝在傳送機(jī)傳送路徑的上方和側(cè)面，用這些傳感器測(cè)量從其到正在傳送的長(zhǎng)物體表面上多個(gè)不同點(diǎn)的距離。然后用計(jì)算機(jī)計(jì)算出該物體的截面積，進(jìn)一步計(jì)算出該物體的重量。各種光傳感器均可應(yīng)用于本發(fā)明的方法。
文檔編號(hào)G01G11/00GK85106686SQ85106686
公開(kāi)日1987年3月25日 申請(qǐng)日期1985年9月5日
發(fā)明者林虎彥 申請(qǐng)人:雷恩自動(dòng)機(jī)株式會(huì)社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan