CN110806183B - 一种烟标翘曲变形的检测设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种烟标翘曲变形的检测设备，包括下工作台、上工作台、设于工作台一侧的控制器，上工作台的两端分别设有第一固定杆，第一固定杆的一端设有固纸组件，固纸组件可以在测量时对位于其中的烟标纸进行固定；上工作台的中部设有摄像机；摄像机的四周设有多个照明组件，工作台两侧分别设有图片标定组件与纸张平复组件，图片标定组件可对摄像机的目标拍摄区域进行标定，进而可配合各个照明组件将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致；纸张平复组件包括风吸平整件，并能驱动风吸平整件移动至目标拍摄区域内的烟标纸远离上工作台的一端面，从而将烟标纸吸附至平直状态。本设备获取的烟标纸的图片轮廓清晰、没有外物影子重叠、光线明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种烟用纸的翘曲变形程度的检测装置，具体涉及一种配合机器视觉系统对烟标翘曲变形进行判别的检测设备。
背景技术
如今，随着计算机科学技术的快速发展，机器视觉技术成为了现在各个高科技公司研究的热点。由于基于机器视觉的检测技术有着检测准确度高、检测便捷、检测速度快的优点，所以开始被用于各个领域。而伴随信息化时代的到来与大数据的大众化与使得海量的视频图像数据得以积累，从而使得机器视觉技术可以获取到更多关键图片，从而配合图像识别技术与机器学习技术来通过产品图片来分析产品或生产设备的情况。
目前，烟标在生产过程中由于印刷机卷曲机构位置的不同或环境温湿度的变化等原因会造成最终产品的平整度不同，烟标的平整度不好会严重影响生产效率及烟标上机后的包装成型效果。烟标特别是烟盒，如果发生严重的翘曲变形，将严重影响卷烟包装机的走纸顺畅，出现撕裂、堵车，甚至造成卡机，包装成型后不方正，从而影响成品烟包外观质量。
现有的检测烟标翘曲变形的方法多为检测纸张翘曲变形的高度，往往通过激光定位设备以高度差值纸面低点与高点的差值来评价翘曲变形程度，此方法针对规则的纵向翘曲或者横向翘曲尚且适用，但针对扭曲变形或不规则变形等情况，该方法欠缺操作性和准确性，在实际状况中，规则的对称变形是极少数情况，所以该方法局限性很明显。同时，由于一般印刷机器生产出烟标翘曲度较小且，而烟标纸具有一定的反光性质，所以现有的红外高度检测或激光检测还存在检测误差大的问题。另外，由于烟标纸输送时会沿运输方向两侧发生一定偏移，从而使得红外高度检测或激光检测头的测量位置出现偏差，从而严重影响烟标纸的翘曲高度。
目前还出现了如专利申请号为CN101359196B的“弯曲量检测装置以及图像形成装置”的这类用于检测片材弯曲度的装置，但该类装置通过弯曲的片材在其中形成的无转印错位和折皱的图像的图像来判断片材的弯曲度，但由于烟标纸不像工业片材这样厚度高、耐变形度高，所以并不适合烟标识翘曲度的检测。
因此，一种检测精度高、操作方便、检测速度快、自动化程度高、可长时间对处于生产过程中的烟标纸进行无间断检测的烟标翘曲变形检测设备变得十分必要。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种烟标翘曲变形的检测设备，用于获取指定范围中烟标纸平整前后在同一规格的图像中的投影面积，从而可便于图像识别软件对烟标纸的翘曲变形程度进行最终检测。
本发明提供的一种烟标翘曲变形的检测设备，包括下工作台、上工作台、设于工作台一侧的控制器，上工作台的两端分别设有第一固定杆，第一固定杆的一端设有固纸组件，固纸组件可以在测量时对位于其中的烟标纸进行固定；上工作台的中部设有摄像机；摄像机的四周设有多个照明组件，工作台两侧分别设有图片标定组件与纸张平复组件，图片标定组件可对摄像机的目标拍摄区域进行标定，进而可配合各个照明组件将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致；纸张平复组件包括风吸平整件，并能驱动风吸平整件移动至目标拍摄区域内的烟标纸远离上工作台的一端面，从而将烟标纸吸附至平直状态。
进一步，摄像机为MV-XG4300GM型工业相机。
进一步，固纸组件包括设于第一固定杆一端的第一电动伸缩件，第一电动伸缩件靠近下工作台的一端设有可伸缩的第一伸缩杆，第一伸缩杆的一端设有第一压平板；下工作台设有与第一电动伸缩件相对应的第二电动伸缩件，第二电动伸缩件靠近下工作台的一端设有可伸缩的第二伸缩杆，第二伸缩杆的一端设有第二压平板，第一压平板与第二压平板可分别在第一电动伸缩件、第二电动伸缩件的驱动下移动至与烟标纸的一端面相抵触，进而可相互配合来卡压住烟标纸。
进一步，第一电动伸缩件的的一侧设有激光定位探头，激光定位探头可以对第一电动伸缩件下方的烟标纸进行位置确定，从而能驱动第一压平板刚好移动至与烟标纸的一端面相抵触。
进一步，第一压平板与第二压平板靠近烟标纸的一端面均设有橡胶垫板。
进一步，照明组件包括与上工作台相固接的第三电动伸缩件、设于第三电动伸缩件一端的可伸缩的第三伸缩杆、与第三伸缩杆一端相固接的第一电动旋转件、与第一电动旋转件旋转连接的照明灯，照明灯可在第一电动旋转件的驱动下对目标拍摄区域进行照射，多个照明组件可相互配合来保证标拍摄区域的光线强度大体相同。
进一步，照明灯设有可电动调节光线汇聚点的可调探照头。
进一步，图片标定组件包括与下工作台相固接的第四电动伸缩件，第四电动伸缩件包括设于一端的可伸缩的第四伸缩杆，第四伸缩杆的一端设有第二电动旋转件，第二电动旋转件一端设有可翻转的标定板，标定板可在第四伸缩杆的推动下移动至烟标纸上方，进而可在第二电动旋转件的驱动下翻转至与第四伸缩杆大体垂直，从而配合摄像机对目标拍摄区域进行标定，并同时配合各个照明组件将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致。
进一步，标定板上设有多个光传感片，进而可以获取目标拍摄区域的光线强度情况。
进一步，纸张平复组件包括设于下工作台一侧的第五电动伸缩件，第五电动伸缩件包括设于一端的第五伸缩杆，第五伸缩杆的一端设有第三电动旋转件，第三电动旋转件与一第三旋转杆旋转连接；第三旋转杆的一端设有风吸平整件，风吸平整件包括抽风机、设于靠近烟标纸一端的风吸板，风吸板包括与抽风机相连通的容纳槽、设于容纳槽槽底的纸张安置网板；第三旋转杆可沿垂直第五伸缩杆方向旋转，进而可带动风吸板旋转至目标拍摄区域的烟标纸的下方，从而可在第五伸缩杆的推动下使目标拍摄区域的烟标纸与纸张安置网板相抵接，从而可通过抽风机将烟标纸吸附至平整状态。
进一步，控制器分别与第一电动伸缩件、第二电动伸缩件、第三电动伸缩件、第四电动伸缩件、第五电动伸缩件、第一电动旋转件、第二电动旋转件、第三电动旋转件、摄像机、激光定位探头、标定板、照明灯电连接。
如上，本发明的一种烟标翘曲变形的检测设备，具有以下有益效果：本发明通过固纸组件在测量时对位于其中的烟标纸进行固定，从而防止了目标拍摄区域混入非测量所需的烟标纸张，从而减小了测量的误差。本发明通过图片标定组件来标定目标拍摄区域，从而便于摄像机对需要检测烟标纸的范围进行确认，同时图片标定组件的标定板上设的多个光传感片，可以便于照明组件将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致，减少了摄像机获取的烟标纸照片的特征点因拍摄的光线的过度干扰而出现的错误。本发明通过第三电动旋转件与第五电动伸缩件来控制风吸平整件与烟标纸的位置，从而可根据需要来平整烟标纸，从而便于获取烟标纸平整前后的图片。
本发明通过获取指定范围中烟标纸平整前后的图片来辅助控制器的图像识别系统检测烟标翘曲变形程度，同时也以机器视觉判断代替人为判断，从而提高了检测效率与准确度。本发明获取的目标拍摄区域烟标纸的图片轮廓清晰、没有外物影子重叠、光线明显，从而便于摄像机获取精准的检测图片来配合图像识别系统来检测烟标纸的翘曲变形程度。
附图说明
图1为本发明的一种烟标翘曲变形的检测设备的整体结构主视图；
图2为本发明的一种烟标翘曲变形的检测设备的整体结构侧视图；
图中：1-上工作台、11-第一固定杆、2-下工作台、3-固纸组件、31-第一电动伸缩件、311-第一伸缩杆、312-第一压平板、32-第二电动伸缩件、321-第二伸缩杆、322-第二压平板、33-激光定位探头、34-橡胶垫板、4-摄像机、5-照明组件、51-第三电动伸缩件、511-第三伸缩杆、52-第一电动旋转件、53-照明灯、531-可调探照头、6-图片标定组件、61-第四电动伸缩件、611-第四伸缩杆、62-第二电动旋转件、621-第二旋转固定杆、63-标定板、7-纸张平复组件、71-第五电动伸缩件、711-第五伸缩杆、72-第三电动旋转件、73-第三旋转杆、74-风吸平整件、741-抽风机、742-风吸板、743-容纳槽、744-纸张安置网板、8-控制器。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例和/或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。另，涉及方位的属于仅表示各部件间的相对位置关系，而不是绝对位置关系。
本发明用于获取轮廓清晰、没有外物影子重叠、光线明显的目标拍摄区域的烟标纸的平整前后的图像，从而可以配合控制器中的图像识别系统来对烟标纸翘曲变形程度进行确认。本发明中的目标拍摄区域是如图1或2中摄像机虚线所标注的位置。
本发明用于获取轮廓清晰、没有外物影子重叠、光线明显的目标拍摄区域的烟标纸的平整前后的图像，从而可以配合控制器8中的图像识别系统来对烟标纸翘曲变形程度进行确认。本发明中的目标拍摄区域是如图1或2中摄像机4虚线所标注的位置。
本发明中的控制器8可以对本设备获取的烟标纸的平整前后的图像，并通过图像识别获取平整前后的图像中的烟标识投影面积，从而根据平整后的投影面积与平整前的比值来确定变形程度。如比值小于0.8这说明变形严重、无法投入烟用外包装的生产。当然，本发明主要作用是用于获取符合标准的图像。
如图1与2所示，本发明提供的检测设备，包括下工作台2、上工作台1、设于工作台一侧的控制器8，上工作台1的两端分别设有第一固定杆11，第一固定杆11的一端设有固纸组件3，固纸组件3可以在测量时对位于其中的烟标纸进行固定；上工作台1的中部设有摄像机4；摄像机4的四周设有多个照明组件5，工作台两侧分别设有图片标定组件6与纸张平复组件7，图片标定组件6可对摄像机4的目标拍摄区域进行标定，进而可配合各个照明组件5将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致；纸张平复组件7包括风吸平整件74，并能驱动风吸平整件74移动至目标拍摄区域内的烟标纸远离上工作台1的一端面，从而将烟标纸吸附至平直状态。
其中，由于本发明所要求的像素较高，因此可以选择有4300万像素的MV-XG4300GM型工业相机作为摄像机4。
固纸组件3包括设于第一固定杆11一端的第一电动伸缩件31，第一电动伸缩件31靠近下工作台2的一端设有可伸缩的第一伸缩杆311，第一伸缩杆311的一端设有第一压平板312；下工作台2设有与第一电动伸缩件31相对应的第二电动伸缩件32，第二电动伸缩件32靠近下工作台2的一端设有可伸缩的第二伸缩杆321，第二伸缩杆321的一端设有第二压平板322，第一压平板312与第二压平板322可分别在第一电动伸缩件31、第二电动伸缩件32的驱动下移动至与烟标纸的一端面相抵触，进而可相互配合来卡压住烟标纸。
第一电动伸缩件31的的一侧设有激光定位探头33，激光定位探头33可以对第一电动伸缩件31下方的烟标纸进行位置确定，从而能驱动第一压平板312刚好移动至与烟标纸的一端面相抵触。虽然，第一电动伸缩件31与第二电动伸缩件32均可以在控制器8的控制下分别驱动第一伸缩杆311、第二伸缩杆321伸长固定长度，但还是容易出现控制误差而造成伸展过度而使烟标纸被拉扯，从而造成目标拍摄区域的烟标纸位置与形状发生变化而造成误差增大。第一压平板312与第二压平板322靠近烟标纸的一端面均设有橡胶垫板34，可以减小对烟标纸的损伤与过度按压。
照明组件5包括与上工作台1相固接的第三电动伸缩件51、设于第三电动伸缩件51一端的可伸缩的第三伸缩杆511、与第三伸缩杆511一端相固接的第一电动旋转件52、与第一电动旋转件52旋转连接的照明灯53，照明灯53可在第一电动旋转件52的驱动下对目标拍摄区域进行照射，多个照明组件5可相互配合来保证标拍摄区域的光线强度大体相同。
另外，照明灯53设有可电动调节光线汇聚点的可调探照头531，进而可在控制器8的控制下调节聚光点，从而使目标拍摄区域的光线强度总体无偏差。
图片标定组件6包括与下工作台2相固接的第四电动伸缩件61，第四电动伸缩件61包括设于一端的可伸缩的第四伸缩杆611，第四伸缩杆611的一端设有第二电动旋转件62，第二电动旋转件62一端设有可翻转的标定板63，标定板63可在第四伸缩杆611的推动下移动至烟标纸上方，进而可在第二电动旋转件62的驱动下翻转至与第四伸缩杆611大体垂直，从而配合摄像机4对目标拍摄区域进行标定，并同时配合各个照明组件5将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致。标定板63上设有多个光传感片，进而可以获取目标拍摄区域的光线强度情况，而且可以将光线强度情况发给控制器8。而摄像机4也可以通过拍摄标定板63的图片，再结合图像识别系统确认目标拍摄区域的光线强度情况。
当光线调节好后，可通过第二电动旋转件62与第四电动伸缩件61将标定板63移动至离开目标拍摄区域。
纸张平复组件7包括设于下工作台2一侧的第五电动伸缩件71，第五电动伸缩件71包括设于一端的第五伸缩杆711，第五伸缩杆711的一端设有第三电动旋转件72，第三电动旋转件72与一第三旋转杆73旋转连接；第三旋转杆73的一端设有风吸平整件74，风吸平整件74包括抽风机741、设于靠近烟标纸一端的风吸板742，风吸板742包括与抽风机741相连通的容纳槽743、设于容纳槽743槽底的纸张安置网板744；第三旋转杆73可沿垂直第五伸缩杆711方向旋转，进而可带动风吸板742旋转至目标拍摄区域的烟标纸的下方，从而可在第五伸缩杆711的推动下使目标拍摄区域的烟标纸与纸张安置网板744相抵接，从而可通过抽风机741将烟标纸吸附至平整状态。
控制器8分别与第一电动伸缩件31、第二电动伸缩件32、第三电动伸缩件51、第四电动伸缩件61、第五电动伸缩件71、第一电动旋转件52、第二电动旋转件62、第三电动旋转件72、摄像机4、激光定位探头33、标定板63、照明灯53电连接。本发明的控制器8可以为能存储并执行图像识别软件的工业电脑，如惠普工控型、华北工控电脑等。本发明的各个电子软件可在控制器8的控制下实现智能调节。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：包括下工作台（2）、上工作台（1）、设于工作台一侧的控制器（8），所述上工作台（1）的两端分别设有第一固定杆（11），所述第一固定杆（11）的一端设有固纸组件（3），所述固纸组件（3）可以在测量时对位于其中的烟标纸进行固定；所述上工作台（1）的中部设有摄像机（4）；所述摄像机（4）的四周设有多个照明组件（5），所述工作台两侧分别设有图片标定组件（6）与纸张平复组件（7），所述图片标定组件（6）可对摄像机（4）的目标拍摄区域进行标定，进而可配合各个照明组件（5）将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致；所述纸张平复组件（7）包括风吸平整件（74），并能驱动风吸平整件（74）移动至目标拍摄区域内的烟标纸远离上工作台（1）的一端面，从而将烟标纸吸附至平直状态；所述固纸组件（3）包括设于所述第一固定杆（11）一端的第一电动伸缩件（31），所述第一电动伸缩件（31）靠近下工作台（2）的一端设有可伸缩的第一伸缩杆（311），所述第一伸缩杆（311）的一端设有第一压平板（312）；所述下工作台（2）设有与所述第一电动伸缩件（31）相对应的第二电动伸缩件（32），所述第二电动伸缩件（32）靠近下工作台（2）的一端设有可伸缩的第二伸缩杆（321），所述第二伸缩杆（321）的一端设有第二压平板（322），所述第一压平板（312）与第二压平板（322）可分别在第一电动伸缩件（31）、第二电动伸缩件（32）的驱动下移动至与烟标纸的一端面相抵触，进而可相互配合来卡压住烟标纸。
2.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述摄像机（4）为MV-XG4300GM型工业相机。
3.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述第一电动伸缩件（31）的的一侧设有激光定位探头（33），所述激光定位探头（33）可以对第一电动伸缩件（31）下方的烟标纸进行位置确定，从而能驱动第一压平板（312）刚好移动至与烟标纸的一端面相抵触。
4.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述第一压平板（312）与第二压平板（322）靠近烟标纸的一端面均设有橡胶垫板（34）。
5.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述照明组件（5）包括与上工作台（1）相固接的第三电动伸缩件（51）、设于所述第三电动伸缩件（51）一端的可伸缩的第三伸缩杆（511）、与所述第三伸缩杆（511）一端相固接的第一电动旋转件（52）、与所述第一电动旋转件（52）旋转连接的照明灯（53），所述照明灯（53）可在第一电动旋转件（52）的驱动下对目标拍摄区域进行照射，多个照明组件（5）可相互配合来保证标拍摄区域的光线强度大体相同。
6.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述图片标定组件（6）包括与下工作台（2）相固接的第四电动伸缩件（61），所述第四电动伸缩件（61）包括设于一端的可伸缩的第四伸缩杆（611），所述第四伸缩杆（611）的一端设有第二电动旋转件（62），所述第二电动旋转件（62）一端设有可翻转的标定板（63），所述标定板（63）可在第四伸缩杆（611）的推动下移动至烟标纸上方，进而可在第二电动旋转件（62）的驱动下翻转至与第四伸缩杆（611）大体垂直，从而配合摄像机（4）对目标拍摄区域进行标定，并同时配合各个照明组件（5）将目标拍摄区域的光线强度调节到大体一致。
7.如权利要求6所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述标定板（63）上设有多个光传感片，进而可以获取目标拍摄区域的光线强度情况。
8.如权利要求1所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述纸张平复组件（7）包括设于下工作台（2）一侧的第五电动伸缩件（71），所述第五电动伸缩件（71）包括设于一端的第五伸缩杆（711），所述第五伸缩杆（711）的一端设有第三电动旋转件（72），所述第三电动旋转件（72）与一第三旋转杆（73）旋转连接；所述第三旋转杆（73）的一端设有风吸平整件（74），所述风吸平整件（74）包括抽风机（741）、设于靠近烟标纸一端的风吸板（742），所述风吸板（742）包括与抽风机（741）相连通的容纳槽（743）、设于所述容纳槽（743）槽底的纸张安置网板（744）；所述第三旋转杆（73）可沿垂直第五伸缩杆（711）方向旋转，进而可带动风吸板（742）旋转至目标拍摄区域的烟标纸的下方，从而可在第五伸缩杆（711）的推动下使目标拍摄区域的烟标纸与纸张安置网板（744）相抵接，从而可通过抽风机（741）将烟标纸吸附至平整状态。
9.如权利要求3或6或7或8所述的一种烟标翘曲变形的检测设备，其特征在于：所述控制器（8）分别与第一电动伸缩件（31）、第二电动伸缩件（32）、第三电动伸缩件（51）、第四电动伸缩件（61）、第五电动伸缩件（71）、第一电动旋转件（52）、第二电动旋转件（62）、第三电动旋转件（72）、摄像机（4）、激光定位探头（33）、标定板（63）、照明灯（53）电连接。
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