CN109856163B - 一种烟用打孔接装纸孔洞检测器 - Google Patents

Abstract

本发明属于检测装置技术领域，具体涉及一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，包括检测系统和数据处理系统；检测系统包括成像机构和光源,成像机构与数据处理系统信号连接，用于捕捉孔洞图像，并将孔洞图像传输至数据处理系统；光源发出光线照射在待检烟支上；成像机构和光源位于待检测烟支的同侧；数据处理系统用于计算处理成像机构传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数。其目的是：克服现有装置无法无损测量在线接装纸打孔烟支孔洞尺寸问题，满足对在线接装纸打孔烟支打孔质量有效监控的需要，进而达到控制滤嘴通风率稳定性和在线激光打孔设备运行状况的目的。

Description

一种烟用打孔接装纸孔洞检测器

技术领域

本发明属于检测装置技术领域，具体涉及一种烟用打孔接装纸孔洞检测器。

背景技术

卷烟接装纸作为卷烟过滤嘴专用外包装用纸，因其外观类似松木纹而曾得名水松纸。通过在水松纸上打孔、使用高透气度滤棒成型纸或在滤棒上制成凹槽等方式，从而在抽吸卷烟时使外部空气进入滤嘴内并对主流烟气进行稀释，使吸入人体的焦油量相对减少，该项技术已成为国际上采用最广泛和最有效的降焦技术。目前开发和利用的水松纸打孔技术主要包括机械打孔、电火花打孔、激光打孔等技术，其中激光打孔由于具有打孔均匀、透气度稳定性高等优点，成为国际上广泛采用的方式。

但是，现有检测装置主要针对预打孔接装纸孔洞尺寸进行平张测量，无法无损测量卷制后烟支的孔洞尺寸。

发明内容

针对现有烟支孔洞测量技术存在的不足，本发明提供一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，克服现有装置无法无损测量在线接装纸打孔烟支孔洞尺寸问题，满足对在线接装纸打孔烟支孔洞质量有效监控的需要，进而达到控制滤嘴通风率稳定性和在线激光打孔设备运行状况的目的。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，包括检测系统和数据处理系统；

所述检测系统包括成像机构和光源,

所述成像机构与数据处理系统信号连接，且正对待检烟支的孔洞，用于捕捉孔洞图像，并将孔洞图像传输至数据处理系统；

所述光源安装于待检烟支孔洞的一侧，并发出光线照射在待检烟支上，所述光源位于成像机构对应位置的斜上方或斜下方；

所述成像机构和光源位于待检测烟支的同侧；

所述数据处理系统用于计算处理成像机构传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数。

进一步限定，所述光源为两个，分别位于成像机构对应位置的斜上方和斜下方，两个所述光源发出的光线在待检烟支上成像机构正对的孔洞位置重合。这样的结构设计，两个光源发出的光线在待检烟支上成像机构正对的孔洞位置重合，利用医院的无影灯原理，对待检烟支的孔洞位置进行照射，避免阴影的产生，提高检测精度。

进一步限定，所述成像机构和两个光源的位置均可调节。这样的结构设计，当检测不同直径的烟支时，可把成像机构和光源的位置在水平方向进行调节，调节成像机构和光源与烟支之间的距离，使得成像机构拍摄到的图像更加清晰，同时也可保证两个光源发出的光线位置重合在烟支的孔洞上。

进一步限定，所述检测系统还包括旋转夹持器和活动底盘；

所述旋转夹持器用于夹持固定待检测烟支，并带动待检测烟支旋转；

所述活动底盘活动安装于旋转夹持器下方，用于承载烟支。

进一步限定，所述成像机构与所述数据处理系统采用有线或无线方式信号连接。

进一步限定，所述活动底盘的运动轨迹为左右移动。这样的结构设计，在旋转夹持器把烟支松开后，活动底盘向一侧移动，即可使得烟支从活动底盘上掉落，然后使活动底盘复位，即可进行下一轮的烟支检测。

进一步限定，所述活动底盘的运动轨迹为上下移动，所述活动底盘侧下方还设有横向推动机构。这样的结构设计，在旋转夹持器把烟支松开后，活动底盘不向一侧移动，而是向下移动，即可使得烟支从活动底盘上掉落，再使用横向推动机构把从旋转夹持器上掉落的烟支横向推开，然后使活动底盘复位，即可进行下一轮的烟支检测。

进一步限定，所述成像机构为CCD相机或CMOS相机。这样的结构设计，通过CCD相机或CMOS相机对烟支的孔洞图像进行检测，然后传输给数据处理系统。

进一步限定，所述孔洞图像为完整烟支旋转一圆周形成的图像，所述孔洞图像包括孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状信息。对孔洞信息进行全面收集。

进一步限定，所述数据处理系统将成像机构传输过来的孔洞图像信息计算处理后，转换为孔洞面积、孔洞密度、孔洞间距数据信息。

本发明较现有技术相比，具有以下优点:

1、结构简单、操作简便、易于维护；

2、成像机构和两个光源的位置均可调节，当检测不同直径的烟支时，可把成像机构和光源的位置在水平方向进行调节，调节成像机构和光源与烟支之间的距离，使得成像机构拍摄到的图像更加清晰，增大适应范围。

2、通过光源发出光线对烟支进行照射，然后对通过成像机构对孔洞附近位置进行拍摄的方式，对烟支孔洞信息进行收集，不破坏烟支完整性，可重复测量，再现性好；

3、装置自动化程度高，能够连续进样，多次测量，检测效率高。

附图说明

本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；

图1为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例一的结构示意图；

图2为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例二的结构示意图；

图3为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中旋转夹持器的三维结构示意图；

图4为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中旋转夹持器的剖视三维结构示意图；

图5为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中旋转座部分的剖视三维结构示意图；

图6为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中电磁铁部分的结构示意图；

图7为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中弧形铁板的结构示意图；

图8为本发明一种烟用打孔接装纸孔洞检测器实施例中固定板的结构示意图；

主要元件符号说明如下：

旋转夹持器1、烟支10、孔洞100、底座11、旋转电机110、齿轮111、旋转座12、外齿圈120、通孔121、长筒122、轴承1220、环形槽123、安装套13、电磁铁130、电源线131、电环132、电杆固定器133、电杆134、弧形铁板14、燕尾槽141、燕尾块140、固定板15、加强杆151、横板152、拉伸弹簧150、弧形加厚板16、安装板161、凸柱162、盲孔163、成像机构3、活动底盘4、光源5、横向推动机构51。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。

实施例一：

如图1和图3-图8所示，本实施例的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，包括检测系统和数据处理系统。

烟支10由旋转夹持器1夹持固定，检测系统用于检测获取完整烟支10接装纸上的孔洞100图像信息，此处的孔洞100图像为完整烟支10旋转一圆周形成的图像，孔洞图像包括孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状等直观信息，通过旋转夹持器对烟支进行旋转，对孔洞信息进行全面收集。

检测系统包括旋转夹持器1、成像机构3、活动底盘4和光源5。

其中，旋转夹持器1用于夹持固定待检测烟支10，并带动待检测烟支10旋转，

具体的，旋转夹持器1包括底座11，底座11内转动安装有旋转座12，旋转座12上固定安装有外齿圈120，底座11外侧壁上安装有旋转电机110，旋转电机110的动力输出轴上固定安装有齿轮111，齿轮111和外齿圈120啮合，旋转座12上开设有通孔121，旋转座12上端面于通孔121周围均匀设有两个安装套13，安装套13为中空结构、且内部设有电磁铁130，旋转座12下端面设有长筒122，旋转座12于每个电磁铁130下方均开设有两个穿线孔，电磁铁130连接有电源线131，电源线131穿设在穿线孔内，安装套13外壁于穿线孔末端开设有两个环形槽123，环形槽123内安装有电环132，电源线131与对应的电环132电性连接，底座11下方还安装有电杆固定器133，电杆固定器133于电环132对应位置安装有电杆134，电杆134自由端与对应的电环132触离；旋转座12上还设有两个弧形铁板14，弧形铁板14位于两个安装套13之间，弧形铁板14下端设有燕尾槽141，旋转座12上设有与燕尾槽141相匹配的燕尾块140，旋转座12于弧形铁板14外侧固定安装有固定板15，固定板15与弧形铁板14之间设有拉伸弹簧150。这样的结构设计，通过对电磁铁130进行通电，从而使得电磁铁130具有磁力，再通过磁力对弧形铁板14进行吸附，从而通过弧形铁板14对通孔121内的烟支10进行夹持，再通过旋转电机110带动旋转座12进行旋转，达到带动烟支10旋转的目的，结构简单，使用方便。

旋转夹持器1还包括弧形加厚板16，弧形加厚板16位于弧形铁板14内侧，弧形加厚板16上端外侧设有安装板161，安装板161下端面设有凸柱162，弧形铁板14上开设有与凸柱162相匹配的盲孔163；这样的结构设计，在针对直径尺寸不同的烟支10时，可通过在弧形铁板14上安装厚度尺寸不同的弧形加厚板16，以达到对烟支10稳固夹持的目的，增强旋转夹持器1的适应范围，结构简单，更换方便。

底座11与长筒122之间安装有轴承1220；这样的结构设计，通过在底座11和旋转座12之间安装轴承1220，减少底座11和旋转座12的摩擦力，实用性较强。

固定板15内侧面竖向设有两根加强杆151，固定板15内侧面下部设有横板152；这样的结构设计，通过加强杆151可加强固定板15本身的结构刚度，避免固定板15本身过度弯曲，通过横杆152可增强固定板15与旋转座2之间的连接强度，实用性较强。

在待检测烟支10传送至活动底盘4上后，两个光源5发出的光线均照射在待检测烟支10上的孔洞100位置附近，并发生反射，光源5照射在孔洞100上反射的光线与照射在其余地方的光线产生差异，成像机构3对孔洞100位置附近的图像进行捕捉，形成待检测烟支10的孔洞图像信息，并将孔洞100图像传输至数据处理系统，成像机构为CCD相机或CMOS相机。

活动底盘4活动安装于旋转夹持器1下方，用于承载烟支10，此时，烟支10的滤嘴一端与活动底盘4接触。

活动底盘4的运动轨迹为左右移动，具体的，可直接通过在活动底盘4上安装气缸，通过气缸的伸缩，完成活动底盘4的左右移动，在旋转夹持器1把烟支10松开后，活动底盘4向一侧移动，即可使得烟支10从活动底盘4上掉落，然后使活动底盘4复位，即可进行下一轮的烟支10检测。

成像机构3与数据处理系统采用有线或无线方式信号连接，成像机构3将孔洞100的图像传输至数据处理系统，由数据处理系统按照预设定的常规程序进行计算处理，得到孔洞面积、孔洞密度、孔洞间距等数据信息。

本实施例中，使用前，根据待检测烟支10的直径大小，把成像机构3和两个光源5调节到合适的位置，使得两个光源5发出的光线在待检烟支10上成像机构3正对的孔洞100位置重合；使用时，把烟支10送入旋转夹持器1内，烟支10在自身重力的作用下下落至活动底盘4上；

然后旋转夹持器1夹持烟支10、并带动烟支10进行旋转，同时光源5发出光线，光线照亮烟支10，使得烟支10上的孔洞100更加清晰；

光源5照射在孔洞100上反射的光线与照射在其余地方的光线产生差异，从而凸显孔洞100图像，成像机构3对孔洞100位置附近的图像进行捕捉，形成待检测烟支10的孔洞图像信息，并将孔洞100图像传输至数据处理系统；

再由数据处理系统把接收到的电子信息转换为数据信息，并进行计算，得到孔洞100的面积、单位面积比和孔洞间距的信息；

最后，在旋转夹持器1把烟支10松开后，活动底盘4向一侧移动，即可使得烟支10从活动底盘4上掉落，然后活动底盘4复位，即可进行下一轮的烟支10检测。

实施例二：

本实施例与实施例一的不同之处在于：

如图2所示，活动底盘4的运动轨迹为上下移动，活动底盘4侧下方还设有横向推动机构51，横向推动机构51可采用气缸横推，结构简单，操作方便。

这样的结构设计，在旋转夹持器1把烟支10松开后，活动底盘4不向一侧移动，而是向下移动，即可使得烟支10从活动底盘4上掉落，再使用横向推动机构51把从旋转夹持器1上掉落的烟支推开，然后活动底盘4复位，即可进行下一轮的烟支10检测。

以上对本发明提供的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：包括检测系统和数据处理系统；

所述检测系统包括成像机构和光源,

所述成像机构与数据处理系统信号连接，且正对待检烟支的孔洞，用于捕捉孔洞图像，并将孔洞图像传输至数据处理系统；

所述光源安装于待检烟支孔洞的一侧，并发出光线照射在待检烟支上；

所述成像机构和光源位于待检测烟支的同侧；

所述数据处理系统用于计算处理成像机构传输过来的孔洞图像信息，得到烟支接装纸上的孔洞参数；

所述检测系统还包括旋转夹持器和活动底盘；

所述旋转夹持器用于夹持固定待检测烟支，并带动待检测烟支旋转；

所述活动底盘活动安装于旋转夹持器下方，用于承载烟支；

所述旋转夹持器包括底座，所述底座内转动安装有旋转座，所述旋转座上固定安装有外齿圈，所述底座外侧壁上安装有旋转电机，所述旋转电机的动力输出轴上固定安装有齿轮，所述齿轮和外齿圈啮合，所述旋转座上开设有通孔，所述旋转座上端面于通孔周围均匀设有两个安装套，所述安装套为中空结构、且内部设有电磁铁；

所述旋转座上还设有两个弧形铁板，所述弧形铁板位于两个安装套之间，所述弧形铁板下端设有燕尾槽，所述旋转座上设有与燕尾槽相匹配的燕尾块，所述旋转座于弧形铁板外侧固定安装有固定板，所述固定板与弧形铁板之间设有拉伸弹簧；

所述光源为两个，分别位于成像机构对应位置的斜上方和斜下方，两个所述光源发出的光线在待检烟支上成像机构正对的孔洞位置重合；

所述成像机构和两个光源的位置均可调节。

2.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：所述成像机构与所述数据处理系统采用有线或无线方式信号连接。

3.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：所述活动底盘的运动轨迹为左右移动。

4.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：所述活动底盘的运动轨迹为上下移动，所述活动底盘侧下方还设有横向推动机构。

5.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：所述成像机构为CCD相机或CMOS相机。

6.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于： 所述孔洞图像为完整烟支旋转一圆周形成的图像，所述孔洞图像包括孔洞数量、孔洞排数、孔洞宽度、孔洞形状信息。

7.根据权利要求1所述的一种烟用打孔接装纸孔洞检测器，其特征在于：所述数据处理系统将成像机构传输过来的孔洞图像信息计算处理后，转换为孔洞面积、孔洞密度、孔洞间距数据信息。