紅外線光幕測量的應用原理 ：

      光電傳感器是一種感應其接收的光強度變化的電子器件，包含光學系統、放大器和信號輸出裝置。所有光電傳感器都使用調制光以排除周圍光源可能的影響，工作時，光電傳感器發射不可見的紅外光線，當被檢測物體經過時，根據檢測模式的不同，物體或吸收光線或將光線反射到光電傳感器的收光器，從而導致收光器接收的光線強度產生變化，其變化值觸發開關信號輸出，實現檢測功能。

2.1光幕掃描模式
      常用的光幕掃描模式有兩種，分別為平行直線掃描模式和交叉掃描模式，前者是最常用和最簡單的掃描模式，發射器連續生成定間距的光線陣列，依次由始至終平行排列，并由收光器對應一一接收。

      交叉掃描模式在直線掃描光線間交錯排列有傾斜光線。第一束傾斜掃描光線于發射器第二通道和收光器第一通道之間建立；第二束傾斜掃描光線于發射器第三通道和收光器第二通道之間建立。依此類推，直到最后一束傾斜掃描光線于發射器最后通道和收光器終點前一通道間建立。發射器最后通道在發射傾斜光線后再次被激活，發射直線光線至收光器最后通道，從而完成整個掃描過程。采用交叉掃描模式可提高光學分辨率，在檢測區域中間1/3部分的精度最高，最小檢測物體尺寸可縮小為直線掃描時的2/3。
2.2光幕檢測分析模式 

     光幕檢測分析模式有多種設置，最常用的有兩種，分別為“首尾光線阻擋模式”和“首尾光線透射模式”。

     首尾光線阻擋模式當物體進入光幕區域時，阻擋光線，通過控制器識別被阻擋的首束光線的編號，然后依次由下往上計算被阻光線總數，直到最后被阻擋光線為止，累加數值，從而得出物體的被測方向尺寸。

     首尾光線透射模式當物體進入光幕區域時，控制器識別透射光線，由首束透射光線計算，依次累加數值，直到最后透射光線為止，計算透射光線總數，從而得出物體的被測方向尺寸。

3分級設備的設計
     由以上分析可知，測量光幕可提供一種理想的可靠的檢測模式，對于被檢物體的外形尺寸可實現非接觸式的自動測量。因此，把這一技術應用于物流分揀設備將產生機械式分級難以比擬的理想效果。

     者設計的應用光幕測量技術的物品分揀設備主要由三部分組成，包括核心部分的光幕測量分級裝置、前段物品整理排列裝置和后段自動選別機構。

3.1光幕測量分級裝置
     常見物流包裹的外形尺寸相差較大，精度有一定要求。因此，適用的分級的測量光幕要求是大尺寸、高精度。

       物流設備采用的高精度高度測量光幕，其發射及收光感應段長度均為163mm（6.4”），可生成掃描光線總數為64束，光線間距10mm（0.4”）。采用直線掃描時檢測物體最小尺寸為10mm，而交叉掃描時檢測物體尺寸可小至7mm，可實現級差為7～10mm的辨別，因此對于大多數的物品分級均適用。

被檢物品進入光幕區域前，已經被排列成整齊的單個隊列，由輸送帶帶動依次行進。
     輸送帶可采用平皮帶，材質以符合食品衛生要求的聚乙烯PE、聚胺酯PU、硅膠SI等較為理想，其底下以光滑托板支承，確保平皮帶平直而不下垂。由于平皮帶表面平整而富于彈性，與被輸送的水果柔性接觸，能起到緩沖和保護的作用。

      測量光幕的發射器和收光器對應布置于輸送帶兩側，1號掃描光線與輸送帶表面相平。由于物品均為一定形狀的實體，因此其檢測分析模式以采用“首尾光線阻擋模式”最為適宜，而且進入光幕檢測范圍的物品都處于同一平面，所以首束阻擋光線均為1號光線，控制器只需要采集最后阻擋光線號數即可分析檢測數據，計算出物品截面被測方向的尺寸。

     物品在平帶輸送過程中實現辨別測量，既無額外的機械式作用，也無落差碰撞等運動，可根本杜絕分級過程傷果現象的發生。輸送帶上的欄桿可內外調節間距，以適應不同物品的大小，起到限位導向的作用。必須注意，在光幕部位，欄桿應留窄逢缺口，以便掃描光線對射。

     由于測量光幕的發射器和收光器裝置在輸送帶的兩側，其光線對射有一定的距離，這一距離應處于傳感器允許的檢測距離范圍內，因此輸送帶的寬度設計有一定的限制。測量光幕的應用環境將影響其長期工作的可靠性，當傳感器處于最大檢測距離狀態時，因為光學透鏡會被空氣塵埃污染等原因，使接收光線強度減弱而導致工作不穩定，所以應根據所選產品的過量增益曲線來確定最佳檢測距離。所謂過量增益，是指光電傳感器接收到的光強度超過啟動其放大器所需光能量的強度的量度。過量增益為1代表啟動放大器所需的最小能量；過量增益為10時，代表收光器接收的光能量是啟動放大器所需能量的10倍。每一型號的光電傳感器都有一個相應的過量增益曲線，配合環境因素而選擇修正系數，即可估計出不同條件下最大的可靠檢測距離。

3.2整理排列裝置
      整理排列裝置處于光幕測量分級裝置之前，其作用是將雜亂無章的物品整理成整齊的單個列隊，使物品以一定的間距依次進入光幕測量區，這對確保精確測量非常重要。對于不同的物品，裝置的設計有所不同，必須根據形態特征作針對性的設計。總體上，可采用一些相互配合的機械輸送裝置引導物品運動來達到目的，例如水平或傾斜布置的輸送帶、梳理擋板、離心轉盤、導向滑槽等，在此不一一贅述。

3.3選別機構
     選別機構緊接測量光幕安裝，接受測量信號而動作。被檢水果通過測量光幕時，觸發光電信號，經控制器計算數值，與設定分級尺寸比較后發出指令，驅動選別機構動作，將物品送入合適的級別行列。

4結語
    綜上所述，應用光幕測量技術的物品分揀設備具有明顯的優點，適用廣泛，調整靈活，既可杜絕機械分級易造成傷現象的發生，又能實現高速動態的精確測量和選別。。

      圖例只配置一套測量光幕，檢測物體的一維尺寸。作為設計選擇，可配置三套測量光幕，通過合理的組裝，實現對物體三維尺寸的采集和運算，但須考慮其必要性，否則只會加重系統的運算負擔，因而降低工作效率。通過整理排列可保持相同狀態進入測量區，因此，只需檢測其一維尺寸即可達到理想的分級效果。