CN106516223A - 一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及BE软盒硬条包装机组中对于BE软盒硬条烟包的缺陷检测结构，具体为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，用于接入于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间，置于机架上的烟包检测输送系统，置于机架上位于烟包检测输送系统周围的外观视觉检测系统，置于机架上位于烟包检测输送系统尾部处的缺陷烟包剔除系统，外观视觉检测系统连接至缺陷烟包剔除系统；烟包检测输送系统包括上下两组同速转动的上平面输送带和下平面输送带，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度。速度差使得前后相邻的烟包之间的间距加大，便于烟包之间相互无遮挡和影响，且达到固定其形态并稳定传输的效果，从而提高稳定性和高效性，具备高准确性。
Description
技术领域
本发明涉及BE软盒硬条包装机组中对于BE软盒硬条烟包的缺陷检测结构，属于烟草行业使用的烟包外观检测设备技术领域，具体为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置。
背景技术
BE软盒硬条即常见的小盒烟包，目前的BE软盒硬条包装机组传动结构可靠耐用，包装工艺流程清晰，使用维护便利，是烟草行业使用较为广泛的包装机组。然而，长期的使用也暴露出原机组设计部置中对产品质量监控不足的问题，小盒烟包在BE机输出通道和RC小盒透明纸包装机输入通道中，受限于三面传送带对烟包的夹持，烟包外观几乎处于封闭状态，对烟包存在的商标纸包装外观、内衬铝纸破损、封签粘贴歪斜等质量缺陷无法识别，更无法进行有效的监测控制，传统上主要依靠操作人员人工观察和随机抽检捡出，这样的方式难予实现对连续生产的全面监测，偶有外观缺陷的不合格产品流出市场，影响了产品销售，也降低了烟厂产品的品牌美誉度。
随着现代检测技术的成熟普及，应用外观视觉检测技术对BE软盒包装机增配小包外观在线检测以加强烟包质量控制是很有必要和可行的。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷和不足，以及行业目前的需求缺失，申请人提供了一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，能够准确的剔除小盒烟包存在的商标反包装、无包装商标烟包、底部粘合不好、检测面铝箔纸切割不好、露出香烟、封签缺失\反装等质量缺陷，具有效率高，精准度高，烟包运输过程稳定的效果，具体的，本发明是这样实现的：一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，用于接入于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间，包括机架，置于机架上的烟包检测输送系统，置于机架上位于烟包检测输送系统周围的外观视觉检测系统，置于机架上位于烟包检测输送系统尾部处的缺陷烟包剔除系统，外观视觉检测系统连接至缺陷烟包剔除系统；所述烟包检测输送系统包括上下两组同速转动的上平面输送带和下平面输送带，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度。
进一步的，所述烟包检测输送系统包括基座板、置于基座板上用于分别固定上下相对的两组平面输送带的上下两个支承架，独立电机置于基座板下方，以及由独立电机驱动的传动系统，所述传动系统包括：连接独立电机的第一带轮，第一带轮通过第一同步齿形带将动力传递给置于下支承架上的第一辊子端部处的第二带轮和第三带轮，下支承架上另一端装有一个辊子，下平面输送带套装在第一辊子和该辊子上，第一辊子带动下平面输送带转动，第三带轮通过第二同步齿形带将动力传递给置于上支承架上的第二辊子端部处的第四带轮，第二辊子通过摩擦力驱动上平面输送带运动，上平面输送带和下平面输送带运送方向相同，上平面输送带和下平面输送带于两端头处通过连接板连接固定，上平面输送带和下平面输送带之间形成烟包通道。
进一步的，所述烟包通道的入口处设有延通道运动相反方向水平延伸的两根导杆，导杆固定于连接板上，入口上方在上支承架的端头处设有烟包固定装置，所述烟包固定装置包括高度调整弹片，高度调整弹片水平向外延伸，高度调整弹片上方通过弹簧活动杆连接于上支承架的端头处，弹簧活动杆的旁边装有与弹簧活动杆相平行的限位杆，限位杆长度短于弹簧活动杆的长度。
进一步的，所述烟包检测输送系统包括张紧机构，张紧机构包括安装于下支承架侧壁上的第一滚子，第一滚子触压于第一同步齿形带外表面上；以及安装于上支承架上的侧面上的第五带轮，第二同步齿形带触压套于第五带轮上；张紧机构还包括第一调整辊子和第二调整辊子，第一调整辊子置于下支承架内，下平面输送带触压绕过第一调整辊子，第二调整辊子横置于上支承架上方，上平面输送带触压绕过第二调整辊子，第一调整轴穿过第一调整辊子外露于下支承架外侧，第二调整轴穿过第二调整辊子外露于上支承架上方的外侧。
进一步的，所述烟包检测输送系统还包括置于上支承架内前端和后端处的前辊子和后辊子，置于后辊子前方的第一副辊子，上平面输送带套装于前辊子和后辊子上，期间绕穿过第二辊子、第一副辊子和第二调整辊子；还包括置于下支承架内安装的第二副辊子和第三副辊子，下平面输送带套装绕穿过第二副辊子和第三副辊子。
进一步的，所述上支承架和下支承架，均是由与输送系统运动方向平行的两块上支承侧板和两块下支承侧板通过连接板固定组合，所述连接板由两条后连接条、两条前连接条、前横向连接条、后横向连接条、前连接块和后连接块构成，后连接条分别固定于上支承架和下支承架尾端的两侧面上，前连接条分别固定于上支承架和下支承架前端的两侧面上，两块上支承侧板的前端通过前横向连接条连接固定、尾端通过后横向连接条连接固定；两块下支承侧板的前端通过前连接块连接固定、尾端通过后连接块连接固定，所述两条后连接条和两条前连接条上设有调整腰槽。
进一步的，所述两块上支承侧板下方分别安装有两条与上支承侧板平行且延上支承侧板延伸的上底板，两块下支承侧板上方分别安装有两条与下支承侧板平行且延下支承侧板延伸的下底板，下底板的端头前方安装有前支撑板，下底板的尾端后方安装有后支撑板，前支撑板和后支撑板与下平面输送带相平行且前支撑板的尾端、后支撑板的前端与下平面输送带的前、后端相接。
进一步的，所述外观视觉检测系统包括：至少三台视觉传感器：前大面视觉传感器、后大面视觉传感器和封底视觉传感器，前大面视觉传感器、后大面视觉传感器和封底视觉传感器处于烟包检测输送系统的输送面相齐平的水平面上，前大面视觉传感器和后大面视觉传感器置于烟包检测输送系统的一侧，封底视觉传感器置于烟包检测输送系统的另一侧，前大面视觉传感器、后大面视觉传感器和封底视觉传感器的摄像方向均朝向输送面中部的同一位置；前大面视觉传感器、后大面视觉传感器和封底视觉传感器均连接至主控分析模块。
进一步的，所述外观视觉检测系统还包括安装结构，所述安装结构包括竖直置于基座板上的第一支架，第一支架端头安有夹紧块，夹紧块上夹紧有第一横轴，第一横轴的两端上均装有调整块，调整块下方通过调节杆连接有调节座，前大面视觉传感器和后大面视觉传感器分别装于调节座上；第二支架竖直置于第一支架对面的基座板上，第二支架通过第二横轴安装封底视觉传感器。
进一步的，所述缺陷烟包剔除系统包括：气嘴、与气嘴连接的气管接头，气管接头连接剔除电磁气阀，剔除电磁气阀通过气管连接至高压储气包，气管接头固定于气管固定板上，气管固定板竖直置于烟包检测输送系统的尾端部分，气嘴以垂直于烟包检测输送系统的输送方向的朝向正对于烟包检测输送系统的输送平面，剔除电磁气阀连接至外观视觉检测系统，所述上底板与下底板在气嘴朝向的缺陷烟包剔除位置处具有间断区，烟包剔除系统的侧下方设有一个烟包收集箱。
进一步的，所述基座板上安装有罩盖住烟包检测输送系统和外观视觉检测系统的防护罩，防护罩侧面上开设有有机玻璃窗，防护罩的一侧边铰接在基座板上，另一侧边上装有拉手。
本发明的工作原理介绍：一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，用于接入于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间，包括机架(56)，置于机架(56)上的烟包检测输送系统，置于机架(56)上位于烟包检测输送系统周围的外观视觉检测系统，置于机架(56)上位于烟包检测输送系统尾部处的缺陷烟包剔除系统，外观视觉检测系统连接至缺陷烟包剔除系统；所述烟包检测输送系统包括上下两组同速转动的上平面输送带(70)和下平面输送带(71)，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度。装置采用独立的机械部分和电器控制部分，整合为独立装置。软盒包装机用于对烟包的包装完成，小盒透明纸包装机用于对烟包进行最终的透明纸包裹包装成型，将本外观视觉检测剔除装置置于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间并起到承接过渡并进行不合格品的筛除剔除作用，基础的原理是：当小盒烟包于软盒包装机上完成后，顺其输送带运送至外观视觉检测剔除装置上的烟包检测输送系统的起始处，烟包的上侧边与下侧边同时被上平面输送带(70)和下平面输送带(71)接触并触压，达到固定其形态并稳定传输的效果，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度，速度差使得进入上、下平面输送带的前后相邻的烟包之间的间距加大，便于烟包之间相互无遮挡和影响，使得外观视觉检测系统能够准确的采集单个烟包的外观图像信息，既能提高检测的准确度，也能提高检测剔除的工作效率，外观视觉检测系统对烟包外观进行检测，当达到不合格的条件时，外观视觉检测系统发送出不合格的指令至烟包剔除系统，烟包剔除系统迅速对不合格的该烟包进行剔除出上、下平面输送带，完成对不合格烟包的剔除，达到筛选去除不合格烟包的目的和效果。
所述烟包检测输送系统包括基座板(39)、置于基座板(39)上用于分别固定上下相对的两组平面输送带的上下两个支承架，独立电机(8)置于基座板(39)下方，以及由独立电机(8)驱动的传动系统，所述传动系统包括：连接独立电机(8)的第一带轮(9)，第一带轮(9)通过第一同步齿形带(10)将动力传递给置于下支承架上的第一辊子(12)端部处的第二带轮(11)和第三带轮(13)，下支承架上另一端装有一个辊子，下平面输送带(71)套装在第一辊子(12)和该辊子上，第一辊子(12)带动下平面输送带(71)转动，第三带轮(13)通过第二同步齿形带(14)将动力传递给置于上支承架上的第二辊子(16)端部处的第四带轮(15)，第二辊子(16)通过摩擦力驱动上平面输送带(70)运动，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)运送方向相同，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)于两端头处通过连接板(6)连接固定，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)之间形成烟包通道。独立电机(8)为烟包检测输送系统提供独立电源，通过第一同步齿形带(10)和第二同步齿形带(14)分别作用于上平面输送带(70)和下平面输送带(71)以相同的方向运输，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)分别安装在上支承架和下支承架上，二者之间形成一个能够满足烟包通过的通道，烟包在两个输送带的夹紧下随摩擦力在烟包通道内运输，使原本从BE软盒包装机输出堆积的烟包小盒在进入通道后被加速，使小盒烟包彼此间被拉开距离，实现小包分包，距离的大小根据检测视场的需要可通过设定独立驱动电机的速度进行调整，独立驱动电机以基准运行速度通过变频器与BE软盒包装机运行速度相关联，BE软盒包装机运行则通道运行，BE软盒包装机停则通道停。除烟包的上下两侧面外，烟包的上下两底面、前后两正、背面均暴露在烟包通道之间和烟包通道的两侧，相应的上支承架和下支承架之间也具有间隔，便于外观视觉检测系统能够顺利进行烟包的外观检测；
所述烟包通道的入口处设有延通道运动相反方向水平延伸的两根导杆(1)，导杆(1)固定于连接板(6)上，入口上方在上支承架的端头处设有烟包固定装置，所述烟包固定装置包括高度调整弹片(4)，高度调整弹片(4)水平向外延伸，高度调整弹片(4)上方通过弹簧活动杆(3)连接于上支承架的端头处，弹簧活动杆(3)的旁边装有与弹簧活动杆(3)相平行的限位杆(5)，限位杆(5)长度短于弹簧活动杆(3)的长度。从软盒包装机的输送出来的烟包在烟包通道的入口处受到两根导杆(1)的作用被两根导杆(1)夹住，确保烟包不会发生侧翻、歪斜，保证BE软盒包装机输出烟包顺利进入检测通道，高度调整弹片(4)也能够起到限位和调整烟包形状的作用，使得最终进入烟包通道的烟包均是整齐有序的排列，也提高了烟包触碰到上下平面输送带时的稳定性，是提高整体装置的检测成功率和检测效率的有效关键保障；
所述烟包检测输送系统包括张紧机构，张紧机构包括安装于下支承架侧壁上的第一滚子(17)，第一滚子(17)触压于第一同步齿形带(10)外表面上；以及安装于上支承架上的侧面上的第五带轮(18)，第二同步齿形带(14)触压套于第五带轮(18)上；张紧机构还包括第一调整辊子(20)和第二调整辊子(19)，第一调整辊子(20)置于下支承架内，下平面输送带(71)触压绕过第一调整辊子(20)，第二调整辊子(19)横置于上支承架上方，上平面输送带(70)触压绕过第二调整辊子(19)，第一调整轴(201)穿过第一调整辊子(20)外露于下支承架外侧，第二调整轴(191)穿过第二调整辊子(19)外露于上支承架上方的外侧。通过调节第一滚子(17)对于第一同步齿形带(10)的压力能够达到对第一同步齿形带(10)的张紧效果和调节速度的效果；同样，通过调节第一调整轴(201)和第二调整轴(191)也能达到对上平面输送带(70)和下平面输送带(71)的张紧和调速作用；使得烟包检测输送系统的输送速度和稳定性具有可控性操作，保障装置整体运行的稳定性和高效性；
所述烟包检测输送系统还包括置于上支承架内前端和后端处的前辊子(22)和后辊子(23)，置于后辊子(23)前方的第一副辊子(25)，上平面输送带(70)套装于前辊子(22)和后辊子(23)上，期间绕穿过第二辊子(16)、第一副辊子(25)和第二调整辊子(19)；还包括置于下支承架内安装的第二副辊子(26)和第三副辊子(27)，下平面输送带(71)套装绕穿过第二副辊子(26)和第三副辊子(27)。第一副辊子(25)、第二副辊子(26)和第三副辊子(27)主要用于确定上下平面输送带的平整均速运行，也具有调整上下平面输送带按相同速度和相同方向运动的作用，保障装置运行的稳定性和可靠性；
所述上支承架和下支承架，均是由与输送系统运动方向平行的两块上支承侧板(21)和两块下支承侧板(35)通过连接板(6)固定组合，所述连接板(6)由两条后连接条(38)、两条前连接条(40)、前横向连接条(24)、后横向连接条(33)、前连接块(31)和后连接块(29)构成，后连接条(38)分别固定于上支承架和下支承架尾端的两侧面上，前连接条(40)分别固定于上支承架和下支承架前端的两侧面上，两块上支承侧板(21)的前端通过前横向连接条(24)连接固定、尾端通过后横向连接条(33)连接固定；两块下支承侧板(35)的前端通过前连接块(31)连接固定、尾端通过后连接块(29)连接固定，所述两条后连接条(38)和两条前连接条(40)上设有调整腰槽(30)，螺栓穿过调整腰槽(30)将后连接条(38)或前连接条(40)与上支承侧板(21)和下支承侧板(35)连接固定。通过调整腰槽(30)调节上下支承总成之间的距离来调节上下平面输送带对烟包压力大小来调节平面输送带对烟包摩擦力的大小。
所述两块上支承侧板(21)下方分别安装有两条与上支承侧板(21)平行且延上支承侧板(21)延伸的上底板(28)，两块下支承侧板(35)上方分别安装有两条与下支承侧板(35)平行且延下支承侧板(35)延伸的下底板(32)，下底板(32)的端头前方安装有前支撑板(2)，下底板(32)的尾端后方安装有后支撑板(37)，前支撑板(2)和后支撑板(37)与下平面输送带(71)相平行且前支撑板(2)的尾端、后支撑板(37)的前端与下平面输送带(71)的前、后端相接。上底板(28)和下底板(32)能够有效的对烟包进行支撑作用，使得烟包在上底板(28)、下底板(32)上平稳、水平的随上、下平面输送带输送；前支撑板(2)和后支撑板(37)是烟包进入烟包通道的入口和出口处用于存放烟包的支撑作用板，也是连接下平面输送带(71)与软盒包装机和小盒透明纸包装机之间的相接点；烟包在前后的堆积和挤推下前进进入本剔除装置或小盒透明纸包装机；
所述外观视觉检测系统包括：至少三台视觉传感器：前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)，前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)处于烟包检测输送系统的输送面相齐平的水平面上，前大面视觉传感器(49)和后大面视觉传感器(48)置于烟包检测输送系统的一侧，封底视觉传感器(50)置于烟包检测输送系统的另一侧，前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)的摄像方向均朝向输送面中部的同一位置；前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)均连接至主控分析模块。前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)均可使用三台COGNEX(康耐视)5400C智能彩色机器视觉传感器，对小盒烟包除与上、下两条平面输送带接触面以外的四个表面进行视觉检测，通过配光及检测视场对焦、角度等调整，并将视觉信号传输至主控分析模块达到对质量缺陷结构要素的全面监测，区分合格与不合格产品。后大面视觉传感器(48)，负责对烟包后大面、铝纸包裹端、封签正面及封签后粘贴搭边的检测；前大面视觉传感器(49)，负责对烟包前大面、铝纸包裹端、封签正面及封签前粘贴搭边的检测；封底视觉传感器(50)，负责对烟包封底面及封底搭边的检测。检测方式的控制系统网络构成。主控分析模块选用德国SIEMENS公司S7-200CPU226模块作为主控器，提供三台视觉传感器检测触发信号，并根据分类型、分区域的小包外观检测结果，控制剔除电磁气阀剔除缺陷烟包；统计检测烟包数量、缺陷烟包分类型数量、剔除烟包总数量，通过网络上传上位工控机(58)显示，便于操作、维护人员在线监控主机实时产质量信息，按班次存储当前及历史数据，生成剔除类型、区域及剔除率数据分析报表。
所述外观视觉检测系统还包括安装结构，所述安装结构包括竖直置于基座板(39)上的第一支架(42)，第一支架(42)端头安有夹紧块(43)，夹紧块(43)上夹紧有第一横轴(44)，第一横轴(44)的两端上均装有调整块(45)，调整块(45)下方通过调节杆(47)连接有调节座(46)，前大面视觉传感器(49)和后大面视觉传感器(48)分别装于调节座(46)上；第二支架(34)竖直置于第一支架(42)对面的基座板(39)上，第二支架(34)通过第二横轴(51)安装封底视觉传感器(50)。安装结构主要用于支撑放置视觉传感器，也便于能够调整视觉传感器的高度、朝向、位置的调节；
所述缺陷烟包剔除系统包括：气嘴(52)、与气嘴(52)连接的气管接头(53)，气管接头(53)连接剔除电磁气阀，剔除电磁气阀通过气管连接至高压储气包，气管接头(53)固定于气管固定板(41)上，气管固定板(41)竖直置于烟包检测输送系统的尾端部分，气嘴(52)以垂直于烟包检测输送系统的输送方向的朝向正对于烟包检测输送系统的输送平面，剔除电磁气阀连接至外观视觉检测系统，所述上底板(28)与下底板(32)在气嘴(52)朝向的缺陷烟包剔除位置处具有间断区，烟包剔除系统的侧下方设有一个烟包收集箱(57)。当外观视觉检测系统检测出不合格烟包时，发送指令至剔除电磁气阀，剔除电磁气阀开启气路，气流高速经过气管接头(53)后从气嘴(52)吹出，气流吹喷于不合格的烟包上，间断区减小了上平面输送带(70)和下平面输送带(71)之间对烟包的压力，既降低了平面输送带对烟包的摩擦力。在此位置上剔除电磁气阀控制高压气体通过气嘴(52)将缺陷烟包剔除落入烟包收集箱(57)内。
所述基座板(39)上安装有罩盖住烟包检测输送系统和外观视觉检测系统的防护罩(59)，防护罩(59)侧面上开设有有机玻璃窗(60)，防护罩(59)的一侧边铰接在基座板(39)上，另一侧边上装有拉手(61)。为避免外界灯光对烟包的干扰和考虑安全生产，加装防护罩(59)。有机玻璃窗(60)方便观察检测装置内部运行情况，拉手(61)方便打开防护罩(59)对检测装置进行检修，也可以在防护罩(59)内的特定位置加装补光灯。
通过检测合格的烟包停止在后支撑板(37)上，通过后续检测合格的烟包挤压推往后RC小盒透明纸包装机完成后续包装流程，完成对缺陷烟包的剔除，保障了烟包出产的合格率。
综上所述，本发明提供的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，能够达到对缺陷烟包的筛查剔除，保障了烟包出产品的合格率，同时，本装置具备高效稳定的效果，在实际使用中，不会出现烟包侧倒、烟包变位、烟包倾斜的情况造成的误剔除，通过本发明的结构装置使得烟包能够快速、稳定、精准的进行缺陷检测，且剔除迅速、准确，成功率高，能够满足生产流水线的稳定运行需求，提高产品合格率、提高外观视觉检测的效率和准确度，从而整体上达到了提高工作效率和工作品质的效果，具有广大的市场推广的前景和意义。
附图说明
图1为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置的烟包检测输送系统传动结构示意图；
图2为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置的上、下平面输送带的传动和张紧结构示意图；
图3为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置的外观视觉检测系统的结构示意图；
图4为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置的缺陷烟包剔除系统的结构示意图；
图5为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置的整体结构立体图；
图6为一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置带防护罩的结构立体图。
其中：1-导杆、2-前支撑板、3-簧活动杆、4-高度调整弹片、5-限位杆、6-连接板、70-上平面输送带、71-下平面输送带、8-独立电机、9-第一带轮、10-第一同步齿形带、11-第二带轮、12-第一辊子、13-第三带轮、14-第二同步齿形带、15-第四带轮、16-第二辊子、17-第一滚子、18-第五带轮、19-第二调整辊子、20-第一调整辊子、21-上支承侧板、22-前辊子、23-后辊子、24-前横向连接条、25-第一副辊子、26-第二副辊子、27-第三副辊子、28-上底板、29-后连接块、30-调整腰槽、31-前连接块、32-下底板、33-后横向连接条、34-第二支架、35-下支承侧板、37-后支撑板、38-后连接条、39-基座板、40-前连接条、41-气管固定板、42-第一支架、43-夹紧块、44-第一横轴、45-调整块、46-调节座、47-调节杆、48-后大面视觉传感器、49-前大面视觉传感器、50-封底视觉传感器、51-第二横轴、52-气嘴、53-气管接头、56-机架、57-烟包收集箱、58-上位工控机、59-防护罩、60-有机玻璃窗、61-拉手、201-第一调整轴、191-第二调整轴。
具体实施方式
实施例：一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，用于接入于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间，包括机架56，置于机架56上的烟包检测输送系统，置于机架56上位于烟包检测输送系统周围的外观视觉检测系统，置于机架56上位于烟包检测输送系统尾部处的缺陷烟包剔除系统，外观视觉检测系统连接至缺陷烟包剔除系统；所述烟包检测输送系统包括上下两组同速转动的上平面输送带70和下平面输送带71，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度。装置采用独立的机械部分和电器控制部分，整合为独立装置。软盒包装机用于对烟包的包装完成，小盒透明纸包装机用于对烟包进行最终的透明纸包裹包装成型，将本外观视觉检测剔除装置置于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间并起到承接过渡并进行不合格品的筛除剔除作用，基础的原理是：当小盒烟包于软盒包装机上完成后，顺其输送带运送至外观视觉检测剔除装置上的烟包检测输送系统的起始处，烟包的上侧边与下侧边同时被上平面输送带70和下平面输送带71接触并触压，达到固定其形态并稳定传输的效果，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度，速度差使得进入上、下平面输送带的前后相邻的烟包之间的间距加大，便于烟包之间相互无遮挡和影响，使得外观视觉检测系统能够准确的采集单个烟包的外观图像信息，既能提高检测的准确度，也能提高检测剔除的工作效率，外观视觉检测系统对烟包外观进行检测，当达到不合格的条件时，外观视觉检测系统发送出不合格的指令至烟包剔除系统，烟包剔除系统迅速对不合格的该烟包进行剔除出上、下平面输送带，完成对不合格烟包的剔除，达到筛选去除不合格烟包的目的和效果；
所述烟包检测输送系统包括基座板39、置于基座板39上用于分别固定上下相对的两组平面输送带的上下两个支承架，独立电机8置于基座板39下方，以及由独立电机8驱动的传动系统，所述传动系统包括：连接独立电机8的第一带轮9，第一带轮9通过第一同步齿形带10将动力传递给置于下支承架上的第一辊子12端部处的第二带轮11和第三带轮13，下支承架上另一端装有一个辊子，下平面输送带71套装在第一辊子12和该辊子上，第一辊子12带动下平面输送带71转动，第三带轮13通过第二同步齿形带14将动力传递给置于上支承架上的第二辊子16端部处的第四带轮15，第二辊子16通过摩擦力驱动上平面输送带70运动，上平面输送带70和下平面输送带71运送方向相同，上平面输送带70和下平面输送带71于两端头处通过连接板6连接固定，上平面输送带70和下平面输送带71之间形成烟包通道。独立电机8为烟包检测输送系统提供独立电源，通过第一同步齿形带10和第二同步齿形带14分别作用于上平面输送带70和下平面输送带71以相同的方向运输，上平面输送带70和下平面输送带71分别安装在上支承架和下支承架上，二者之间形成一个能够满足烟包通过的通道，烟包在两个输送带的夹紧下随摩擦力在烟包通道内运输，使原本从BE软盒包装机输出堆积的烟包小盒在进入通道后被加速，使小盒烟包彼此间被拉开距离，实现小包分包，距离的大小根据检测视场的需要可通过设定独立驱动电机的速度进行调整，独立驱动电机以基准运行速度通过变频器与BE软盒包装机运行速度相关联，BE软盒包装机运行则通道运行，BE软盒包装机停则通道停。除烟包的上下两侧面外，烟包的上下两底面、前后两正、背面均暴露在烟包通道之间和烟包通道的两侧，相应的上支承架和下支承架之间也具有间隔，便于外观视觉检测系统能够顺利进行烟包的外观检测；
所述烟包通道的入口处设有延通道运动相反方向水平延伸的两根导杆1，导杆1固定于连接板6上，入口上方在上支承架的端头处设有烟包固定装置，所述烟包固定装置包括高度调整弹片4，高度调整弹片4水平向外延伸，高度调整弹片4上方通过弹簧活动杆3连接于上支承架的端头处，弹簧活动杆3的旁边装有与弹簧活动杆3相平行的限位杆5，限位杆5长度短于弹簧活动杆3的长度。从软盒包装机的输送出来的烟包在烟包通道的入口处受到两根导杆1的作用被两根导杆1夹住，确保烟包不会发生侧翻、歪斜，保证BE软盒包装机输出烟包顺利进入检测通道，高度调整弹片4也能够起到限位和调整烟包形状的作用，使得最终进入烟包通道的烟包均是整齐有序的排列，也提高了烟包触碰到上下平面输送带时的稳定性，是提高整体装置的检测成功率和检测效率的有效关键保障；
所述烟包检测输送系统包括张紧机构，张紧机构包括安装于下支承架侧壁上的第一滚子17，第一滚子17触压于第一同步齿形带10外表面上；以及安装于上支承架上的侧面上的第五带轮18，第二同步齿形带14触压套于第五带轮18上；张紧机构还包括第一调整辊子20和第二调整辊子19，第一调整辊子20置于下支承架内，下平面输送带71触压绕过第一调整辊子20，第二调整辊子19横置于上支承架上方，上平面输送带70触压绕过第二调整辊子19，第一调整轴201穿过第一调整辊子20外露于下支承架外侧，第二调整轴191穿过第二调整辊子19外露于上支承架上方的外侧。通过调节第一滚子17对于第一同步齿形带10的压力能够达到对第一同步齿形带10的张紧效果和调节速度的效果；同样，通过调节第一调整轴201和第二调整轴191也能达到对上平面输送带70和下平面输送带71的张紧和调速作用；使得烟包检测输送系统的输送速度和稳定性具有可控性操作，保障装置整体运行的稳定性和高效性；
所述烟包检测输送系统还包括置于上支承架内前端和后端处的前辊子22和后辊子23，置于后辊子23前方的第一副辊子25，上平面输送带70套装于前辊子22和后辊子23上，期间绕穿过第二辊子16、第一副辊子25和第二调整辊子19；还包括置于下支承架内安装的第二副辊子26和第三副辊子27，下平面输送带71套装绕穿过第二副辊子26和第三副辊子27。第一副辊子25、第二副辊子26和第三副辊子27主要用于确定上下平面输送带的平整均速运行，也具有调整上下平面输送带按相同速度和相同方向运动的作用，保障装置运行的稳定性和可靠性；
所述上支承架和下支承架，均是由与输送系统运动方向平行的两块上支承侧板21和两块下支承侧板35通过连接板6固定组合，所述连接板6由两条后连接条38、两条前连接条40、前横向连接条24、后横向连接条33、前连接块31和后连接块29构成，后连接条38分别固定于上支承架和下支承架尾端的两侧面上，前连接条40分别固定于上支承架和下支承架前端的两侧面上，两块上支承侧板21的前端通过前横向连接条24连接固定、尾端通过后横向连接条33连接固定；两块下支承侧板35的前端通过前连接块31连接固定、尾端通过后连接块29连接固定，所述两条后连接条38和两条前连接条40上设有调整腰槽30，螺栓穿过调整腰槽30将后连接条38或前连接条40与上支承侧板21和下支承侧板35连接固定。通过调整腰槽30调节上下支承总成之间的距离来调节上下平面输送带对烟包压力大小来调节平面输送带对烟包摩擦力的大小；
所述两块上支承侧板21下方分别安装有两条与上支承侧板21平行且延上支承侧板21延伸的上底板28，两块下支承侧板35上方分别安装有两条与下支承侧板35平行且延下支承侧板35延伸的下底板32，下底板32的端头前方安装有前支撑板2，下底板32的尾端后方安装有后支撑板37，前支撑板2和后支撑板37与下平面输送带71相平行且前支撑板2的尾端、后支撑板37的前端与下平面输送带71的前、后端相接。上底板28和下底板32能够有效的对烟包进行支撑作用，使得烟包在上底板28、下底板32上平稳、水平的随上、下平面输送带输送；前支撑板2和后支撑板37是烟包进入烟包通道的入口和出口处用于存放烟包的支撑作用板，也是连接下平面输送带71与软盒包装机和小盒透明纸包装机之间的相接点；烟包在前后的堆积和挤推下前进进入本剔除装置或小盒透明纸包装机；
所述外观视觉检测系统包括：至少三台视觉传感器：前大面视觉传感器49、后大面视觉传感器48和封底视觉传感器50，前大面视觉传感器49、后大面视觉传感器48和封底视觉传感器50处于烟包检测输送系统的输送面相齐平的水平面上，前大面视觉传感器49和后大面视觉传感器48置于烟包检测输送系统的一侧，封底视觉传感器50置于烟包检测输送系统的另一侧，前大面视觉传感器49、后大面视觉传感器48和封底视觉传感器50的摄像方向均朝向输送面中部的同一位置；前大面视觉传感器49、后大面视觉传感器48和封底视觉传感器50均连接至主控分析模块。前大面视觉传感器49、后大面视觉传感器48和封底视觉传感器50均可使用三台COGNEX康耐视5400C智能彩色机器视觉传感器，对小盒烟包除与上、下两条平面输送带接触面以外的四个表面进行视觉检测，通过配光及检测视场对焦、角度等调整，并将视觉信号传输至主控分析模块达到对质量缺陷结构要素的全面监测，区分合格与不合格产品。后大面视觉传感器48，负责对烟包后大面、铝纸包裹端、封签正面及封签后粘贴搭边的检测；前大面视觉传感器49，负责对烟包前大面、铝纸包裹端、封签正面及封签前粘贴搭边的检测；封底视觉传感器50，负责对烟包封底面及封底搭边的检测。检测方式的控制系统网络构成。主控分析模块选用德国SIEMENS公司S7-200CPU226模块作为主控器，提供三台视觉传感器检测触发信号，并根据分类型、分区域的小包外观检测结果，控制剔除电磁气阀剔除缺陷烟包；统计检测烟包数量、缺陷烟包分类型数量、剔除烟包总数量，通过网络上传上位工控机58显示，便于操作、维护人员在线监控主机实时产质量信息，按班次存储当前及历史数据，生成剔除类型、区域及剔除率数据分析报表；
所述外观视觉检测系统还包括安装结构，所述安装结构包括竖直置于基座板39上的第一支架42，第一支架42端头安有夹紧块43，夹紧块43上夹紧有第一横轴44，第一横轴44的两端上均装有调整块45，调整块45下方通过调节杆47连接有调节座46，前大面视觉传感器49和后大面视觉传感器48分别装于调节座46上；第二支架34竖直置于第一支架42对面的基座板39上，第二支架34通过第二横轴51安装封底视觉传感器50。安装结构主要用于支撑放置视觉传感器，也便于能够调整视觉传感器的高度、朝向、位置的调节；
所述缺陷烟包剔除系统包括：气嘴52、与气嘴52连接的气管接头53，气管接头53连接剔除电磁气阀，剔除电磁气阀通过气管连接至高压储气包，气管接头53固定于气管固定板41上，气管固定板41竖直置于烟包检测输送系统的尾端部分，气嘴52以垂直于烟包检测输送系统的输送方向的朝向正对于烟包检测输送系统的输送平面，剔除电磁气阀连接至外观视觉检测系统，所述上底板28与下底板32在气嘴52朝向的缺陷烟包剔除位置处具有间断区，烟包剔除系统的侧下方设有一个烟包收集箱57。当外观视觉检测系统检测出不合格烟包时，发送指令至剔除电磁气阀，剔除电磁气阀开启气路，气流高速经过气管接头53后从气嘴52吹出，气流吹喷于不合格的烟包上，间断区减小了上平面输送带70和下平面输送带71之间对烟包的压力，既降低了平面输送带对烟包的摩擦力。在此位置上剔除电磁气阀控制高压气体通过气嘴52将缺陷烟包剔除落入烟包收集箱57内；
所述基座板39上安装有罩盖住烟包检测输送系统和外观视觉检测系统的防护罩59，防护罩59侧面上开设有有机玻璃窗60，防护罩59的一侧边铰接在基座板39上，另一侧边上装有拉手61；为避免外界灯光对烟包的干扰和考虑安全生产，加装防护罩59。有机玻璃窗60方便观察检测装置内部运行情况，拉手61方便打开防护罩59对检测装置进行检修，也可以在防护罩59内的特定位置加装补光灯；
通过检测合格的烟包停止在后支撑板37上，通过后续检测合格的烟包挤压推往后RC小盒透明纸包装机完成后续包装流程，完成对缺陷烟包的剔除，保障了烟包出产的合格率。
Claims (10)
1.一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，用于接入于软盒包装机和小盒透明纸包装机之间，其特征在于包括机架(56)，置于机架(56)上的烟包检测输送系统，置于机架(56)上位于烟包检测输送系统周围的外观视觉检测系统，置于机架(56)上位于烟包检测输送系统尾部处的缺陷烟包剔除系统，外观视觉检测系统连接至缺陷烟包剔除系统；
所述烟包检测输送系统包括上下两组同速转动的上平面输送带(70)和下平面输送带(71)，上、下平面输送带的输送速度高于小盒烟包装机烟包输送的速度。
2.根据权利要求1所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述烟包检测输送系统包括基座板(39)、置于基座板(39)上用于分别固定上下相对的两组平面输送带的上下两个支承架，独立电机(8)置于基座板(39)下方，以及由独立电机(8)驱动的传动系统，所述传动系统包括：连接独立电机(8)的第一带轮(9)，第一带轮(9)通过第一同步齿形带(10)将动力传递给置于下支承架上的第一辊子(12)端部处的第二带轮(11)和第三带轮(13)，下支承架上另一端装有一个辊子，下平面输送带(71)套装在第一辊子(12)和该辊子上，第一辊子(12)带动下平面输送带(71)转动，第三带轮(13)通过第二同步齿形带(14)将动力传递给置于上支承架上的第二辊子(16)端部处的第四带轮(15)，第二辊子(16)通过摩擦力驱动上平面输送带(70)运动，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)运送方向相同，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)于两端头处通过连接板(6)连接固定，上平面输送带(70)和下平面输送带(71)之间形成烟包通道。
3.根据权利要求2所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述烟包通道的入口处设有延通道运动相反方向水平延伸的两根导杆(1)，导杆(1)固定于连接板(6)上，入口上方在上支承架的端头处设有烟包固定装置，所述烟包固定装置包括高度调整弹片(4)，高度调整弹片(4)水平向外延伸，高度调整弹片(4)上方通过弹簧活动杆(3)连接于上支承架的端头处，弹簧活动杆(3)的旁边装有与弹簧活动杆(3)相平行的限位杆(5)，限位杆(5)长度短于弹簧活动杆(3)的长度。
4.根据权利要求2所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述烟包检测输送系统包括张紧机构，张紧机构包括安装于下支承架侧壁上的第一滚子(17)，第一滚子(17)触压于第一同步齿形带(10)外表面上；以及安装于上支承架上的侧面上的第五带轮(18)，第二同步齿形带(14)触压套于第五带轮(18)上；张紧机构还包括第一调整辊子(20)和第二调整辊子(19)，第一调整辊子(20)置于下支承架内，下平面输送带(71)触压绕过第一调整辊子(20)，第二调整辊子(19)横置于上支承架上方，上平面输送带(70)触压绕过第二调整辊子(19)，第一调整轴(201)穿过第一调整辊子(20)外露于下支承架外侧，第二调整轴(191)穿过第二调整辊子(19)外露于上支承架上方的外侧。
5.根据权利要求4所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述烟包检测输送系统还包括置于上支承架内前端和后端处的前辊子(22)和后辊子(23)，置于后辊子(23)前方的第一副辊子(25)，上平面输送带(70)套装于前辊子(22)和后辊子(23)上，期间绕穿过第二辊子(16)、第一副辊子(25)和第二调整辊子(19)；还包括置于下支承架内安装的第二副辊子(26)和第三副辊子(27)，下平面输送带(71)套装绕穿过第二副辊子(26)和第三副辊子(27)。
6.根据权利要求2所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述上支承架和下支承架，均是由与输送系统运动方向平行的两块上支承侧板(21)和两块下支承侧板(35)通过连接板(6)固定组合，所述连接板(6)由两条后连接条(38)、两条前连接条(40)、前横向连接条(24)、后横向连接条(33)、前连接块(31)和后连接块(29)构成，后连接条(38)分别固定于上支承架和下支承架尾端的两侧面上，前连接条(40)分别固定于上支承架和下支承架前端的两侧面上，两块上支承侧板(21)的前端通过前横向连接条(24)连接固定、尾端通过后横向连接条(33)连接固定；两块下支承侧板(35)的前端通过前连接块(31)连接固定、尾端通过后连接块(29)连接固定，所述两条后连接条(38)和两条前连接条(40)上设有调整腰槽(30)。
7.根据权利要求2所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述两块上支承侧板(21)下方分别安装有两条与上支承侧板(21)平行且延上支承侧板(21)延伸的上底板(28)，两块下支承侧板(35)上方分别安装有两条与下支承侧板(35)平行且延下支承侧板(35)延伸的下底板(32)，下底板(32)的端头前方安装有前支撑板(2)，下底板(32)的尾端后方安装有后支撑板(37)，前支撑板(2)和后支撑板(37)与下平面输送带(71)相平行且前支撑板(2)的尾端、后支撑板(37)的前端与下平面输送带(71)的前、后端相接。
8.根据上述任意一项权利要求所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述外观视觉检测系统包括：至少三台视觉传感器：前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)，前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)处于烟包检测输送系统的输送面相齐平的水平面上，前大面视觉传感器(49)和后大面视觉传感器(48)置于烟包检测输送系统的一侧，封底视觉传感器(50)置于烟包检测输送系统的另一侧，前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)的摄像方向均朝向输送面中部的同一位置；前大面视觉传感器(49)、后大面视觉传感器(48)和封底视觉传感器(50)均连接至主控分析模块。
9.根据权利要求8所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述外观视觉检测系统还包括安装结构，所述安装结构包括竖直置于基座板(39)上的第一支架(42)，第一支架(42)端头安有夹紧块(43)，夹紧块(43)上夹紧有第一横轴(44)，第一横轴(44)的两端上均装有调整块(45)，调整块(45)下方通过调节杆(47)连接有调节座(46)，前大面视觉传感器(49)和后大面视觉传感器(48)分别装于调节座(46)上；第二支架(34)竖直置于第一支架(42)对面的基座板(39)上，第二支架(34)通过第二横轴(51)安装封底视觉传感器(50)。
10.根据权利要求1～8任意一项所述的一种小盒烟包外观视觉检测剔除装置，其特征在于，所述缺陷烟包剔除系统包括：气嘴(52)、与气嘴(52)连接的气管接头(53)，气管接头(53)连接剔除电磁气阀，剔除电磁气阀通过气管连接至高压储气包，气管接头(53)固定于气管固定板(41)上，气管固定板(41)竖直置于烟包检测输送系统的尾端部分，气嘴(52)以垂直于烟包检测输送系统的输送方向的朝向正对于烟包检测输送系统的输送平面，剔除电磁气阀连接至外观视觉检测系统，所述上底板(28)与下底板(32)在气嘴(52)朝向的缺陷烟包剔除位置处具有间断区，烟包剔除系统的侧下方设有一个烟包收集箱(57)。
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