[发明专利]带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置和检测方法

权利要求书

1.一种带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，包括传感器、信号处理模块、主控模块、报警模块和剔除装置；所述传感器至少为两路传感器，包括一路微波雷达(3)和一路条形码扫描仪(5)，微波雷达(3)与信号处理模块输入端连接，条形码扫描仪(5)与主控模块连接输入端连接，信号处理模块发射端与主控模块输入端连接，主控模块输出端分别与报警模块和剔除装置连接。

2.根据权利要求1所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，信号处理模块包括电压跟随器(6)、放大滤波器(7)、ADC电路单元(8)、核心信号处理单元(9)和系统电源(10)；电压跟随器(6)输入端与微波雷达(3)连接，电压跟随器(6)发射端与放大滤波器(7)输入端连接，放大滤波器(7)输出端与ADC电路单元(8)的输入端连接，ADC电路单元(8)输出端与核心信号处理电路单元(9)输入端连接，核心信号处理电路单元(9)输出端与主控模块连接；系统电源(10)给信号处理模块各单元供电。

3.根据权利要求1或2所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，微波雷达(3)采集的信息传输给信号处理模块中的电压跟随器(6)，电压跟随器(6)进行隔离干扰处理得到的信号传输给放大滤波器(7)进行信号放大和滤波，处理后的信号传输给ADC电路单元(8)进行模数转换，将转换后的数字信号传输到核心信号处理单元(9)进行数据处理，处理后的结果传输到主控模块；条形码扫描仪(5)将扫描结果传输至主控模块；主控模块判断是否发出报警信号给报警模块和剔除信号给剔除装置。

4.根据权利要求2所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，微波雷达(3)为天线收发共用微波雷达，其前端工作在C波段且发射功率小于10mW，波束宽度为10°～20°；信号处理模块中设置外部RAM(11)。

5.根据权利要求2所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，核心信号处理电路单元以DSP芯片TMS320F2812为平台来实现系统的信息处理。

6.根据权利要求2所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，系统电源为具有软启动电路的电源。

7.根据权利要求2所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测装置，其特征在于，信号处理模块设有抗干扰处理装置。

8.一种带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，安装微波检测装置，具体为：微波雷达固定于流水线侧面，每一路微波雷达正对受检测的包装箱中的每一层产品；条形码扫描仪(4)固定于流水线侧面且位于微波雷达(3)的一侧，正对受检测的包装箱中产品的条形码；

步骤2，设定系统的门限系数；

步骤3，扫描对象，采集参数，包括条形码扫描仪(4)采集的包装箱上条形码信息、微波雷达(3)扫描接受的回波信号；

步骤4，数据处理，判断被检测包装箱是否装箱合格。

9.根据权利要求8所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测方法，其特征在于，步骤2的门限系数的计算方法为：

步骤2.1，让N组装箱正确的包装箱依次通过流水线，N∈(50，100)，微波雷达(3)扫描正确排放的每一组包装箱，采集回波信号；

步骤2.2，信号处理模块根据方波判别方法将微波雷达(3)前端接收的每组包装箱的每层产品的回波信号中波峰、波谷附近的点取均值，并整理呈方波；

步骤2.3，信号处理模块记录每个包装箱的每层产品的方波图中的最大波峰电压值m为装箱正确的包装箱的索引值m∈N，n为装箱正确的包装箱中产品层数的索引值；

步骤2.4，计算系数α_(m,n)，具体方法为：

步骤2.4.1，计算每张方波图中最后一个波峰得到的电压值减去其前一个相邻的波谷得到的电压值所得到的数值，其余波峰得到的电压值减去后一个相邻的波谷得到的电压值所得到的数值；

步骤2.4.2，将上述差值除以得到的所有商做平均值得到张方波图的系数α_(m,n)；

步骤2.5，计算门限系数

10.根据权利要求8所述的带有锡箔材料的物品装箱缺条微波检测方法，其特征在于，判断被检测包装箱是否装箱合格的具体方法为：

步骤4.1，记录条形码扫描仪(4)采集的被检测的包装箱的条形码信息；

步骤4.2，根据方波判别方法分别对每组被测包装箱的每层产品的回波信号中波峰、波谷附近的点取均值，并整理成方波；

步骤4.3，设定每张方波图的门限值其中为第p个被测包装箱中第q层产品的方波图中的最大波峰电压值；

步骤4.4，将每张方波图中最后一个波峰得到的电压值减去其前一个相邻的波谷得到的电压值所得到的数值与该张方波图的的门限值Delt_(p,q)比较，其余波峰得到的电压值减去后一个相邻的波谷得到的电压值所得到的数值与设定的门限值Delt_(p,q)比较，根据门限判断方法，若每张方波图所得到的所有差值均大于门限值Delt_(p,q)，则判断出被测包装箱中该层产品装箱合格；若每张方波图所得到的所有差值中有一个差值小于门限值Delt_(p,q)，则判断出被测包装箱中该层产品装箱不合格；

步骤4.5，将每一组包装箱的q层产品均检测完毕，若q层产品均摆放合格，主控模块控制系统进行下一组包装箱的检测；若q层产品中有一层摆放不合格，则判断出包装箱装箱不合格，主控模块控制报警模块发出警报声，剔除装置开始工作，将出现缺条的包装箱剔除；

步骤4.6，条形码扫描仪的扫描结果生成报表，判断出包装箱不合格的位置。