CN106216264B - 一种基于视觉的烟草异物剔除方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于视觉的烟草异物剔除方法及装置。本发明涉及一种烟草制造中异物剔除的方法及相应装置，主要适用于各类工业加工的剔杂工序，属于一种基于视觉的异物剔杂装置。本发明所述烟草物料首先经过一边输送一边振动的方式使其分散、均匀，然后进行加速振动输送使物料单层化处理，再进入匀速输送带采用点阵CCD摄像机摄取烟叶的实时图像，送入数字处理单元对图像的灰度信号进行分析及处理，确定异物的位置，控制对应该位置、该时间点的相应电磁阀打开压缩空气对输送物料进行侧向喷吹，将异物吹落至皮带两旁的异物料斗内。本发明采用集光、机、电、气为一体的智能自动化设备进行杂物剔除，它剔除杂物较可靠，工作效率高，大大提高了卷烟的合格率。

Description

一种基于视觉的烟草异物剔除方法及装置
技术领域
本发明涉及一种烟草制造中异物剔除的方法及相应装置，主要适用于各类工业加工的剔杂工序，属于一种基于视觉的异物剔杂装置。
背景技术
在我国烟草制造企业中，随着生产技术的改进、升级，生产线的自动化程度越来越高，对产品质量的要求也越来越高。但是，在复烤、制丝生产线上，烟叶中会不同程度的混有一些杂物：金属片、塑料、纸张、橡胶等。混杂在烟叶中的这些杂物会影响卷烟的品质。特别是鸡毛，塑料等燃烧后产生刺激性气味的杂物尤其受到烟厂的关注。
一旦混有这些杂物的烟叶生产成卷烟流入市场，对企业的形象、信誉都会产生不良的影响。由于烟叶的数量比较多(几吨甚至是十几吨)，如果单纯采用手工的方式来分拣这些杂物工作量是巨大的和不太现实的。
发明内容
为了解决上述烟草生产线中存在杂物的问题，本发明旨在提供一种基于视觉的烟草异物剔除方法及装置，它采用集光、机、电、气为一体的智能自动化设备进行杂物剔除，它剔除杂物较可靠，工作效率高，大大提高了卷烟的合格率。
实现本发明上述目的所采取的方法是：烟草物料首先经过一边输送一边振动的方式使其分散、均匀，然后进行加速振动输送使物料单层化处理，再进入匀速输送带采用点阵CCD摄像机摄取烟叶的实时图像，送入数字处理单元对图像的灰度信号进行分析及处理，确定异物的位置，控制对应该位置、该时间点的相应电磁阀打开压缩空气对输送物料进行侧向喷吹，将异物吹落至皮带两旁的异物料斗内。
本发明上述方法对应的剔除设备为：对烟草物料进行分散、均匀采用振槽和输送皮带的组合连接；对物料单层化处理采用输送振槽，其传输速度为入口物料的1.5～2倍；单层化处理的输送振槽后设置皮带输送机，沿皮带输送机布置有两个以上对准输送带的CCD摄像头，CCD摄像头的输出端连接数字处理单元的计算机接口，在皮带输送机的CCD摄像头之后位置设置有连接于压缩空气管路的电磁阀，电磁阀的控制端接口与数字处理单元的计算机输出接口连接，在皮带输送机的侧边设置异物料斗。
CCD摄像头沿着皮带输送机的两侧间隔设置，接压缩空气管路的电磁阀也沿着皮带输送机的两侧设置，异物料斗也设置在皮带输送机的两侧。
在吹落异物的剔除机构后还设置有连接于烟草物料厨师入料口的返料单元。
本发明的有益技术效果：由于在烟草物料的输送线中采用 单层化处理机构，可使叠层的烟草物料变为均匀的单层，更有利于后续进行视觉的检测；在匀速输送带的两侧布置了点阵CCD摄像机，再与带计算机的数字处理单元结合，从而可以准确地对杂物进行自动识别，并控制电磁阀适时打开，将皮带输送机上的异物吹落，大大提高了识别的准确率和工作效率，也提高了卷烟的合格率；对于部分被吹落的烟片，通过返料单元可以得到利用，避免了浪费。
附图说明
图1本发明的剔除方法工作原理示意图。
图2本发明的示意图。
图中：单层化处理装置1，输送皮带2，CCD摄像头3，电磁阀及喷嘴4，异物料斗5，数字处理单元6，人机交互界面7。
具体实施方式
参见各图，本发明的剔除方法所使用的异物剔除装置主要由四个部份组成：单层化处理单元、检测单元、剔除单元、返料单元，这四个部份协调工作，对烟叶（或烟梗）中的杂物进行识别、剔除、物料回收。单层化处理单元进行物料输送、二级加速，形成高速烟叶（或烟梗）薄层；检测单元包含CCD摄像头点阵及其图像处理系统，集成高照度、高显色系统照明系统，点阵CCD摄像机摄取烟叶的实时图像，送入数字处理单元，进行图像处理，识别出杂物并计算出杂物位置信息，在控制气动电磁阀打开，喷嘴喷出高速、高压气流将杂物侧向吹飞。异物料斗提供一个较大的空间，让物料稳定气流通过密封皮带通道得以舒缓，并通过下方的返料单元，让其再次进入物料的入口循环，同时使合格烟叶顺利流到下一工序。
剔除单元以图2为例进行讲解，物料单层化处理装置1采用加速的输送振槽，其传输速度为入口物料的1.5～2倍，通过振动和加速的合成，物料被容易地变成了均匀的单层；单层化处理装置1后设置皮带输送机的输送皮带2，沿输送皮带2的两侧间隔布置两个以上对准输送带的CCD摄像头3，CCD摄像头3的输出端连接数字处理单元6的计算机接口，在输送皮带2的CCD摄像头3之后位置设置电磁阀及喷嘴4，电磁阀及喷嘴4连接于压缩空气管路，电磁阀的控制端接口与数字处理单元6的计算机输出接口连接，在输送皮带2的两侧边设置异物料斗5，异物料斗5上有设置有返料单元（图中未画）的输送管道，将少部分吹落的烟片返回物料的入口进行循环。

Claims (4)

1.一种基于视觉的烟草异物剔除方法，其特征是：烟草物料首先经过一边输送一边振动的方式使其分散、均匀，然后进行加速振动输送使物料单层化处理，再进入匀速输送带采用点阵CCD摄像机摄取烟叶的实时图像，送入数字处理单元对图像的灰度信号进行分析及处理，确定异物的位置，控制对应该位置以及相应时间点的电磁阀打开，压缩空气对输送物料进行侧向喷吹，将异物吹落至皮带两旁的异物料斗内；
所述的对烟草物料进行分散、均匀采用振槽和输送皮带的组合连接；单层化处理的输送振槽后设置皮带输送机，沿皮带输送机布置有两个以上对准输送带的CCD摄像头，CCD摄像头的输出端连接数字处理单元的计算机接口，在皮带输送机的CCD摄像头之后位置设置有连接于压缩空气管路的电磁阀，电磁阀的控制端接口与数字处理单元的计算机输出接口连接，在皮带输送机的侧边设置异物料斗。
2.按权利要求1所述的基于视觉的烟草异物剔除方法，其特征是：对物料单层化处理采用输送振槽，其传输速度为入口物料的1.5～2倍。
3.按权利要求2所述的基于视觉的烟草异物剔除方法，其特征是：CCD摄像头沿 着皮带输送机的两侧间隔设置，接压缩空气管路的电磁阀也沿着皮带输送机的两侧设置， 异物料斗也设置在皮带输送机的两侧。
4.按权利要求3所述的基于视觉的烟草异物剔除方法，其特征是：异物料斗（5）上设置有返料单元的输送管道，将少部分吹落的烟片返回物料的入口进行循环。
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