CN103995007A - 全烟支外观质量检测装置 - Google Patents

Abstract

一种全烟支外观质量检测装置，包括钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组及控制模组，控制模组控制钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组及弧面检测模组协调工作，表面检测模组包括第一鼓轮、第二鼓轮、第一CCD、第二CCD及第三CCD，控制模组接收第一CCD、第二CCD、第三CCD的信息并控制第一鼓轮和第二鼓轮反向转动，第一鼓轮的外侧面与第二鼓轮的外侧面相交接，第一CCD61、第二CCD、第三CCD分别从不同角度拍摄每一烟支的外侧面的表面，控制模组将每一烟支在第一CCD、第二CCD、第三CCD上所拍摄的图像拼凑成完整图像与烟支的正确图像作比对。全烟支外观质量检测装置整个检测过程，自动化水平高，提高生产效率。

Description

全烟支外观质量检测装置

技术领域

本发明涉及一种检测装置，更具体的是涉及一种全烟支外观质量检测装置。

背景技术

产品质量是企业生存、发展、壮大的生命线，是企业核心竞争力最重要的部分；烟草企业要实现“卷烟上水平”，狠抓质量管理是关键。

当前，在国内卷烟工业企业生产线上在用的PROTOS、PASSIM卷烟机组大约有800多组。这两种机型的在线检测手段较为完善，能够实现烟支在线质量的检测与剔除(重量、空头、缺嘴等)；但无法对烟支刺破、烟支夹末、黄斑烟、污渍、水松纸褶皱、水松纸歪斜、钢印模糊、钢印位置、烟支长度等外观质量进行有效检测和剔除同，因此，香烟的外观质量检测普遍采用人工进行。

然而，采用人工对烟支的外观质量进行检测时，容易出现问题烟支误检、漏检情况，部分因缺嘴等质量缺陷的烟支未能完全检出剔除，导致质量缺陷烟支流入下道生产工序。而且，采用人工进行检测香烟外观质量，占用大量人力，而且由于受到个人的视力、情绪、疲劳、光线等因素的影响，造成检验效率低，分选差异大，降低企业生产效率和经济效益，影响烟草企业的市场竞争力。

发明内容

基于此，本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种自动化水平高、提高生产效率的全烟支外观质量检测装置。

一种全烟支外观质量检测装置，用于剔除不良品烟支，该全烟支外观质量检测装置包括钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组及控制模组，所述钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组均于控制模组连接，所述控制模组控制钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组协调工作，所述表面检测模组包括第一鼓轮、用于承接第一鼓轮上的烟支的第二鼓轮、第一CCD、第二CCD及第三CCD，所述控制模组接收第一CCD、第二CCD、第三CCD的信息并控制第一鼓轮和第二鼓轮反向转动，第一鼓轮的外侧面与第二鼓轮的外侧面相交接，第一鼓轮和第二鼓轮交接处形成交货端，第一CCD的照射中心线与烟支在的第一鼓轮中心连接烟支径向所成角度为120°，第二CCD的照射中心线与烟支的径向所成角度为120°，第三CCD的照射中心线与烟支的径向相同，第一CCD、第二CCD、第三CCD分别从不同角度拍摄每一烟支的外侧面的表面，第一CCD、第二CCD、第三CCD的拍摄面积为烟支外侧表面的176°，实际选取120°的图像，第一CCD、第二CCD、第三CCD将烟支外侧的表面的图像信息反馈到控制模组，控制模组将每一烟支在第一CCD、第二CCD、第三CCD上所拍摄的图像拼凑成完整图像，所述控制模组将烟支的实际图像与烟支的正确图像作比对。

进一步地，所述钢印检测模组包括机架及装设于机架上的钢印CCD和导纸辊，所述钢印检测模组的钢印CCD设于导纸辊之间的上方，导纸辊对卷纸进行导纸，所述钢印检测模组的钢印CCD的摄像方向与导纸辊上的卷纸垂直。

进一步地，所述水松纸检测模组包括固定架、若干导纸辊及水松纸CCD，所述导纸辊及水松纸检测模组的水松纸CCD装设于固定架上，水松纸检测模组的水松纸CCD设于导纸辊一侧，导纸辊对水松纸进行导纸，水松纸检测模组的水松纸CCD的摄像方向与导纸辊上的水松纸垂直。

进一步地，所述弧面检测模组包括圆盘、装设于圆盘上并随圆盘转动的若干固定装置、二激光光源、二检测CCD及顶出机构，所述激光光源、弧面检测模组的检测CCD及顶出机构装设于固定装置上，所述固定装置中部为中空结构，固定装置与外部的气缸相连，所述二激光光源及弧面检测模组的检测CCD装设于固定装置内部，二激光光源的光源发射方向相互垂直，每一弧面检测模组的检测CCD与一激光光源呈相对设置，悬浮的烟支位于相对设置的弧面检测模组的检测CCD与激光光源之间。

进一步地，所述控制模组采用计时器计时方式协调钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组之间配合工作，所述计时器引包括索引脉冲和增量脉冲，所述索引脉冲和增量脉冲两者倍数关系比为1:256；索引脉冲为双倍长烟支脉冲，每个索引脉冲为全烟支外观质量检测装置的2个检测周期。

进一步地，所述第一鼓轮和第二鼓轮的外侧面设有若干收容槽，所述收容槽的形状与烟支相匹配。

进一步地，所述第一CCD、第二CCD设于第一鼓轮上方，第三CCD设于第一鼓轮下方，所述第一CCD的摄像方向朝向邻近于顶端一侧的烟支，所述第二CCD的摄像方向朝向邻近于顶端另一侧的烟支，所述第三CCD的摄像方向第二鼓轮上的烟支。

综上所述，本发明全烟支外观质量检测装置通过设有钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组及控制模组，由钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组分别对卷纸上的钢印、水松纸、卷纸的表面及烟支直径进行检测，控制模组通过计时器的脉冲控制钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组工作，整个检测过程，自动化水平高，无需人工操作，提高生产效率和经济效益，防止人工检测时人为因素导致错检、漏检、分选差异大等现象发生，提高企业在影响烟草企业的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明全烟支外观质量检测装置的钢印检测模组的结构示意图。

图2为图1所示全烟支外观质量检测装置的水松纸检测模组的前示图，其中机架未显示。

图3为图2所示水松纸检测模组沿A-A线的剖面图。

图4为本发明全烟支外观质量检测装置的表面检测模组的结构示意图。

图5为图4所示表面检测模组的CCD工作时示意图。

图6为本发明全烟支外观质量检测装置的弧面检测模组的结构示意图。

图7为图6所示弧面检测模组对烟支进行圆周半径检测时的示意图。

图8为本发明全烟支外观质量检测装置的控制模组的脉冲示意图。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案能更清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。

请参照图1至图8，本发明提供一种全烟支外观质量检测装置，用于剔除不良品烟支100，每支烟支100上包括过烟丝、包覆于烟丝外的卷纸14、滤嘴、包覆于滤嘴外并与卷纸14连接的水松纸24，该全烟支外观质量检测装置包括钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80及控制模组，所述钢印检测模组10对烟支100的卷纸14上的钢印进行检测，所述水松纸检测模组20用于对水松纸24的外观进行检测，所述表面检测模组30用于对烟支上的盘纸外观进行检测，弧面检测模组80对烟支100的外形进行检测，所述钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80均于控制模组连接，所述控制模组控制钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80协调工作。

所述钢印检测模组10对卷纸14上的钢印检测卷纸14上单独进行，即钢印检测模组10在卷纸14切纸前对卷纸14进行检测，所述钢印检测模组10包括机架及11装设于机架11上的若干钢印CCD12和导纸辊13，所述钢印CCD12设于导纸辊13之间的上方，导纸辊13对卷纸14进行导纸，所述钢印CCD12的摄像方向与二导纸辊上的卷纸14垂直，检测时，所述钢印CCD12每次获取卷纸14上二相邻的钢印的图像信息并反馈给控制模组，控制模组通过将拍摄图像与正确图像进行比对，判断卷纸14上是否存在模糊、残缺、浓淡、野墨、阴阳烟、重叠、深浅不一、跑号现象及钢印位置是否正确。

所述水松纸检测模组20对水松纸24在装设于滤嘴前单独检测，所述水松纸检测模组20包括固定架21、若干导纸辊23及水松纸CCD22，所述导纸辊23及水松纸CCD22装设于固定架21上，所述水松纸CCD22设于导纸辊23一侧，导纸辊23对水松纸24进行导纸，所述水松纸CCD22的摄像方向与导纸辊23上的水松纸垂直，检测时，所述水松纸CCD22通过拍摄获取水松纸24的图像信息并反馈给控制模组，控制模组判断水松纸上是否存在皱褶、漏印、接头、破损、异物等不良现象。

所述表面检测模组30包括第一鼓轮40、用于承接第一鼓轮40上的烟支100的第二鼓轮50、第一CCD61、第二CCD62及第三CCD63，所述第一鼓轮40、第二鼓轮50、第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63均连接于控制模组上，所述控制模组接收第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63的信息并控制第一鼓轮40和第二鼓轮50反向转动，协调工作。

所述第一鼓轮40的一侧与第二鼓轮50均呈圆筒状，第一鼓轮40的外侧面与第二鼓轮50的外侧面相交接，第一鼓轮40和第二鼓轮50交接处形成交货端70，所述第一鼓轮40和第二鼓轮50的外侧面设有若干收容槽(41、51)用于容纳烟支100，所述收容槽(41、51)的形状与烟支100相匹配，所述第一鼓轮40和第二鼓轮50通过固定装置如气缸吸嘴、夹具等对收容槽(41、51)内的烟支100进行固定，该固定装置受控制模组控制，使固定装置松开或固定烟支100。

所述第一CCD61、第二CCD62设于第一鼓轮40上方，第三CCD63设于第一鼓轮40下方，所述第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63拍摄面积为每一烟支外侧表面的176°，第一CCD61的照射中心线与烟支100所在的第一鼓轮40中心连接烟支100的径向所成角度为120°，同理，第二CCD62的照射中心线与烟支100的径向所成角度为120°，第三CCD63的照射中心线与烟支100的径向相同。具体地，所述第一CCD61的摄像方向朝向邻近于顶端一侧的烟支100上，第一CCD61、第二CCD62与烟支100的拍摄距离为115mm，第二CCD62摄像方向朝向邻近于顶端另一侧的烟支100上，装设于第一鼓轮40上的烟支100朝向第一CCD、第二CCD的部分为面部，背向第一CCD61、第二CCD62即收容于收容槽51内的部分为背部，当烟支100从第一鼓轮40转移到第二鼓轮50时，烟支100的面部收容于第二鼓轮50的收容槽51内，背部朝向第三CCD63。设于第一鼓轮40下方的第三CCD63的摄像方向朝向于第二鼓轮50的一烟支100上，该第三CCD63用于拍摄第二鼓轮50上烟支100的背部。

所述表面检测模组工作时，所述控制模组控制第一鼓轮40和第二鼓轮50同步反向转动，其中第一鼓轮40顺时针方向转动，所述第二鼓轮50逆时针转动，所述第一鼓轮40上的烟支100依次转动到交货端70，第一鼓轮40上的烟支100逐一固定在第二鼓轮50的不同收容槽11上，当所述第一鼓轮40上烟支100转到交货端70时，所述第一鼓轮40上的固定装置松开该烟支100，该烟支100滑落在第二鼓轮50的收容槽11上，烟支100的面部收容于第二鼓轮10的收容槽11内，烟支100的背部朝向第三CCD63。第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63分别从不同角度拍摄每一烟支100的外侧面的表面，第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63的拍摄面积为烟支100外侧表面的176°，实际选取120°的图像，即去除第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63拍摄面积的重叠部分。第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63将烟支100外侧的表面的图像信息反馈到控制模组，控制模组将每一烟支100在不同的第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63上所拍摄的图像拼凑成完整图像，所述控制模组将烟支100的实际图像与烟支的正确图像作比对，并记录不良产品在第二鼓轮50上的位置。当第二鼓轮50上的不良产品累积到额定数量后，所述控制模组控制第二鼓轮50上的固定装置松开不良品烟支，对不良品烟支100进行剔除，完成不良品烟支100的剔除后，对合格品进行回收。

所述弧面检测模组80包括圆盘(图未示)、装设于圆盘上并随着圆盘转动的若干固定装置81、二激光光源82、二检测CCD83及顶出机构84，所述激光光源82、检测CCD83及顶出机构84装设于固定装置上，所述固定装置中部为中空结构，固定装置与外部的气缸85相连，并通进气动的方式使烟支100悬浮于固定装置的中空结构内，所述二激光光源及二检测CCD83装设于固定装置内部，二激光光源82的光源发射方向相互垂直，每一CCD83与一激光光源82呈相对设置，悬浮的烟支100位于相对设置的检测CCD83与激光光源82之间，检测时，所述二激光光源82从横、竖方向对烟支进行投影，检测CCD83分析投影宽度得到烟支100的直径并将烟支100的直径信息传送给控制模组，控制模组根据烟支100的直径信息判断烟支100是否为合格品，当所检测到的烟支为不良产品时，所述顶出机构84将烟支100于固定装置的中空结构内顶出进行剔除。

所述控制模组采用计时器计时方式控制每一模组正常工作，同时，协调钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80之间配合工作。所述计时器引入二组同步脉冲信号：索引脉冲91和增量脉冲92，所述索引脉冲91和增量脉冲92两者倍数关系比为1:256；索引脉冲91为双倍长烟支脉冲，即每个索引脉冲91为全烟支外观质量检测装置的2个检测周期。所述增量脉冲92的计数值为触发脉冲93的移位值，通过对增量脉冲92计数来确定拍摄时刻及执行其它步骤，具体如下：

当钢印检测模组10对卷纸14上的钢印检测时，控制模组记录钢印检测模组10上钢印CCD12拍摄时刻，当检查到有不正常钢印时，通过计时器的增量脉冲92的脉冲步长确定对不良钢印的卷纸14部分的剪切时间，当钢印检测模组10检查到有不正常钢印时后的机器运行时间与剪切时间相符时，控制模组控制钢印检测模组10执行剪切操作。同理，所述水松纸检测模组20同样上述的脉冲计时的方法对水松纸上的不良部分进行剪切。

当表面检测模组30工作时，所述控制模组同样采用计时器的脉冲记录第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63的拍摄时间，由于第一鼓轮40和第二鼓轮50的转速一定，控制模组通过脉冲步长确定第一转盘和第二转盘上同一烟支100的位置，并对表面检测模组30上三个第一CCD61、第二CCD62、第三CCD63所拍摄的同一烟支100的图像进行组合，计时器还引入另外一组剔除移位脉冲94，来确定不良品的剔除时间，避免误剔和多剔，当不良品烟支的数量到达剔除步长时，系统控制模组打开剔除装置进行剔除。同理，所述控制模组采用类似方式控制弧面检测模组协调工作。

综上所述，本发明全烟支外观质量检测装置通过设有钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80及控制模组，由钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80分别对卷纸14上的钢印、水松纸、卷纸14的表面及烟支直径进行检测，控制模组通过计时器的脉冲控制钢印检测模组10、水松纸检测模组20、表面检测模组30、弧面检测模组80工作，整个检测过程，自动化水平高，无需人工操作，提高生产效率和经济效益，防止人工检测时人为因素导致错检、漏检、分选差异大等现象发生，提高企业在影响烟草企业的市场竞争力。

以上所述实施例仅表达了本发明的一种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种全烟支外观质量检测装置，用于剔除不良品烟支，其特征在于：该全烟支外观质量检测装置包括钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组及控制模组，所述钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组均于控制模组连接，所述控制模组控制钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组协调工作，所述表面检测模组包括第一鼓轮、用于承接第一鼓轮上的烟支的第二鼓轮、第一CCD、第二CCD及第三CCD，所述控制模组接收第一CCD、第二CCD、第三CCD的信息并控制第一鼓轮和第二鼓轮反向转动，第一鼓轮的外侧面与第二鼓轮的外侧面相交接，第一鼓轮和第二鼓轮交接处形成交货端；第一CCD的照射中心线与烟支在的第一鼓轮中心连接烟支径向所成角度为120°，第二CCD的照射中心线与烟支的径向所成角度为120°，第三CCD的照射中心线与烟支的径向相同，第一CCD、第二CCD、第三CCD分别从不同角度拍摄每一烟支的外侧面的表面，第一CCD、第二CCD、第三CCD的拍摄面积为烟支外侧表面的176°，实际选取120°的图像，第一CCD、第二CCD、第三CCD将烟支外侧的表面的图像信息反馈到控制模组，控制模组将每一烟支在第一CCD、第二CCD、第三CCD上所拍摄的图像拼凑成完整图像，所述控制模组将烟支的实际图像与烟支的正确图像作比对。

2.根据权利要求1所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述钢印检测模组包括机架及装设于机架上的钢印CCD和导纸辊，所述钢印检测模组的钢印CCD设于导纸辊之间的上方，导纸辊对卷纸进行导纸，所述钢印检测模组的钢印CCD的摄像方向与导纸辊上的卷纸垂直。

3.根据权利要求1所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述水松纸检测模组包括固定架、若干导纸辊及水松纸CCD，所述导纸辊及水松纸检测模组的水松纸CCD装设于固定架上，水松纸检测模组的水松纸CCD设于导纸辊一侧，导纸辊对水松纸进行导纸，水松纸检测模组的水松纸CCD的摄像方向与导纸辊上的水松纸垂直。

4.根据权利要求1所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述弧面检测模组包括圆盘、装设于圆盘上并随圆盘转动的若干固定装置、二激光光源、二检测CCD及顶出机构，所述激光光源、检测CCD及顶出机构装设于固定装置上，所述固定装置中部为中空结构，固定装置与外部的气缸相连，所述二激光光源及弧面检测模组的检测CCD装设于固定装置内部，二激光光源的光源发射方向相互垂直，每一弧面检测模组的检测CCD与一激光光源呈相对设置，悬浮的烟支位于相对设置的弧面检测模组的检测CCD与激光光源之间。

5.根据权利要求1所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述控制模组采用计时器计时方式控制协调钢印检测模组、水松纸检测模组、表面检测模组、弧面检测模组之间配合工作，所述计时器引包括索引脉冲和增量脉冲，所述索引脉冲和增量脉冲两者倍数关系比为1:256；索引脉冲为双倍长烟支脉冲，每个索引脉冲为全烟支外观质量检测装置的2个检测周期。

6.根据权利要求1所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述第一鼓轮和第二鼓轮的外侧面设有若干收容槽，所述收容槽的形状与烟支相匹配。

7.根据权利要求6所述的全烟支外观质量检测装置，其特征在于：所述第一CCD、第二CCD设于第一鼓轮上方，第三CCD设于第一鼓轮下方，所述第一CCD的摄像方向朝向邻近于顶端一侧的烟支，所述第二CCD的摄像方向朝向邻近于顶端另一侧的烟支，所述第三CCD的摄像方向第二鼓轮上的烟支。