CN111435115A - 一种卷烟爆珠外观检测系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种卷烟爆珠外观检测系统，利用光学镜组的反射，将爆珠左右两个半球表面各自反射出的图像和爆珠本身的正面图像通过相机采集，使得相机的一次拍摄即可获取三个视角的图像，能够直接通过采集的图像对爆珠外观缺陷进行检测，无需翻转爆珠，解决了现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及卷烟生产领域，尤其涉及一种卷烟爆珠外观检测系统。
背景技术
卷烟颗粒是一种直径为2～5mm、内含香味物质、外部为脆性壁材包裹的球形胶囊。卷烟颗粒在生产过程中不可避免地会产生气泡、裂缝、拖尾等各种外观缺陷，在使用前需要把这些带有缺陷的颗粒剔除。
现有的颗粒外观缺陷检测装置通过爆珠承载转盘和爆珠翻转转盘实现爆珠的球体翻转，具体通过爆珠翻转转盘与爆珠承载转盘在水平面内上具有的重合部分，爆珠承载转盘与爆珠翻转转盘的转动方向相反，当爆珠运动到重合部分时，在摩擦力的作用下会反向滚动，此时，摄像部件的摄像头进行连续拍摄，采集爆珠多部位的图像信息。
然而，通过此现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
发明内容
本申请提供了一种卷烟爆珠外观检测系统，解决了现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
本申请提供了一种卷烟爆珠外观检测系统，包括：相机和爆珠输送转盘；
所述爆珠输送转盘中设置有爆珠检测工位；
所述爆珠检测工位具体包括：爆珠限位部件和光学镜组；
所述爆珠限位部件用于放置待检测爆珠；
所述光学镜组分别设置于所述爆珠限位部件的两侧，并以所述爆珠限位部件为原点相对称，用于使所述待检测爆珠的球体侧面的图像通过光学反射方式被所述相机所获取。
可选地，还包括控制系统；
所述控制系统与所述相机通信连接；
所述控制系统用于对所述相机获取的图像进行外观缺陷分析，判定所述待检测爆珠为合格品或不合格品。
可选地，还包括剔除机构；
所述剔除机构设置于所述爆珠输送转盘的剔除工位；
所述剔除机构包括第一空压吹扫装置和第一控制阀；
所述第一控制阀与所述控制系统连接；
当所述控制系统判定所述待检测爆珠为不合格品时，生成剔除指令并发送至所述第一控制阀；
所述第一控制阀根据所述剔除指令控制所述第一空压吹扫装置动作将移动至所述剔除工位的所述待检测爆珠剔除。
可选地，还包括保存机构；
所述保存机构设置于所述爆珠输送转盘的保存工位；
所述保存机构包括第二空压吹扫装置和第二控制阀；
所述第二控制阀与所述控制系统连接；
当所述控制系统判定所述待检测爆珠为合格品时，生成保存指令并发送至所述第二控制阀；
所述第二控制阀根据所述保存指令控制所述第二空压吹扫装置动作将移动至所述保存工位的所述待检测爆珠保存。
可选地，还包括进料机构；
所述进料机构设置于所述爆珠输送转盘的上方；
所述进料机构包括上料装置和送料器；
所述送料器为上下开口的中空楔形容器，且所述送料器的下开口的大小为允许一颗所述待检测爆珠通过；
所述上料装置与所述送料器的上开口连接；
所述送料器的下开口与所述爆珠输送转盘连接；
所述送料器的下开口与所述爆珠输送转盘之间的间距小于所述待检测爆珠的直径。
可选地，所述爆珠输送转盘底部连接有旋转电机；
所述旋转电机用于带动所述爆珠输送转盘旋转。
可选地，所述光学镜组具体包括：反射镜片；
所述反射镜片的反射面朝向所述待检测爆珠和所述相机；
所述相机的镜头通过所述反射镜片与所述待检测爆珠光路连接。
可选地，所述待检测爆珠至所述反射镜片的光路入射角和所述反射镜片至所述相机的光路反射角之和为90°。
可选地，所述光学镜组还包括：第一透镜和第二透镜；
所述光学镜组具体为等腰直角三棱柱结构的镜片组合，其中，所述第一透镜和所述第二透镜为直角边镜片，所述反射镜片为斜边镜片；
所述第一透镜与水平面垂直，且所述第一透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离小于所述第二透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离，且所述第一透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离小于所述反射镜片与所述爆珠限位部件的中心点的距离。
可选地，所述第一透镜和所述第二透镜均为凸透镜。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请利用光学镜组的反射，将爆珠左右两个半球表面各自反射出的图像和爆珠本身的正面图像通过相机采集，使得相机的一次拍摄即可获取三个视角的图像，能够直接通过采集的图像对爆珠外观缺陷进行检测，无需翻转爆珠，解决了现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请提供的一种卷烟爆珠外观检测系统的一个实施例的结构示意图；
图2为本申请提供的爆珠检测工位的一个实施例的结构示意图；
其中，附图标记为：
1、不合格品料仓；2、合格品料仓；3、爆珠输送转盘；4、待检测爆珠；5、光学镜组；6、镜头；7、相机；8、进料机构。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种卷烟爆珠外观检测系统，解决了现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
请参阅图1和图2，本申请提供了一种卷烟爆珠外观检测系统的一个实施例，包括：相机7和爆珠输送转盘3；
爆珠输送转盘3中设置有爆珠检测工位；
爆珠检测工位具体包括：爆珠限位部件和光学镜组5；
爆珠限位部件用于放置待检测爆珠4；
光学镜组5分别设置于爆珠限位部件的两侧，并以爆珠限位部件为原点相对称，用于使待检测爆珠4的球体侧面的图像通过光学反射方式被相机7所获取。
本申请利用光学镜组5的反射，将爆珠左右两个半球表面各自反射出的图像和爆珠本身的正面图像通过相机7采集，使得相机7的一次拍摄即可获取三个视角的图像，能够直接通过采集的图像对爆珠外观缺陷进行检测，无需翻转爆珠，解决了现有装置的爆珠球体翻转方式采集爆珠多部位信息时，爆珠需要在承载转盘与翻转转盘的反向运动下滚动，由于受到方向相反的两个作用力，容易导致爆珠在检测过程中受到挤压而使得爆珠受损的技术问题。
进一步地，还包括控制系统；
控制系统与相机7通信连接；
控制系统用于对相机7获取的图像进行外观缺陷分析，判定待检测爆珠4为合格品或不合格品。
需要说明的是，控制系统对相机7采集的图像进行外观缺陷分析，相机7采集的图像内包括一个爆珠左半球、右半球和上半球三个角度的图像信息，通过图像处理算法对爆珠的轮廓形状、表面纹理和颜色进行分析，对爆珠的尺寸和圆整度进行检测，同时判断出爆珠是否具有裂纹、薄点、破洞、空心、实心、气泡、拖尾、戴帽、凹陷、并丸、小丸、大丸、斑点和混色等缺陷，一旦检测出缺陷，则判定爆珠为不合格品，否则为合格品。
进一步地，还包括剔除机构；
剔除机构设置于爆珠输送转盘3的剔除工位；
剔除机构包括第一空压吹扫装置和第一控制阀；
第一控制阀与控制系统连接；
当控制系统判定待检测爆珠4为不合格品时，生成剔除指令并发送至第一控制阀；
第一控制阀根据剔除指令控制第一空压吹扫装置动作将移动至剔除工位的待检测爆珠4剔除。
需要说明的是，剔除机构由第一空压吹扫装置和第一控制阀组成，当被判定为不合格品的爆珠对应的爆珠检测工位随着爆珠输送转盘3移动至剔除工位时，第一控制阀会根据控制系统发送的剔除指令执行剔除动作，将爆珠输送转盘3上的不合格品的爆珠剔除至不合格品料仓1中。
进一步地，还包括保存机构；
保存机构设置于爆珠输送转盘3的保存工位；
保存机构包括第二空压吹扫装置和第二控制阀；
第二控制阀与控制系统连接；
当控制系统判定待检测爆珠4为合格品时，生成保存指令并发送至第二控制阀；
第二控制阀根据保存指令控制第二空压吹扫装置动作将移动至保存工位的待检测爆珠4保存。
需要说明的是，保存机构由第二空压吹扫装置和第二控制阀组成，当被判定为合格品的爆珠对应的爆珠检测工位随着爆珠输送转盘3移动至保存工位时，第二控制阀会根据控制系统发送的保存指令执行保存动作，将爆珠输送转盘3上的合格品的爆珠保存至合格品料仓2内。
进一步地，还包括进料机构8；
进料机构8设置于爆珠输送转盘3的上方；
进料机构8包括上料装置和送料器；
送料器为上下开口的中空楔形容器，且送料器的下开口的大小为允许一颗待检测爆珠4通过；
上料装置与送料器的上开口连接；
送料器的下开口与爆珠输送转盘3连接；
送料器的下开口与爆珠输送转盘3之间的间距小于待检测爆珠4的直径。
需要说明的是，进料机构8包括上料装置和送料器，其中，上料装置可以为皮带滚动输送装置，也可以是震动槽式上料装置，主要用于将爆珠输送至送料器中。送料器为上下开口的中空楔形容器，且送料器的下开口的大小为允许一颗待检测爆珠4通过，送料器的下开口与爆珠输送转盘3之间的间距小于待检测爆珠4的直径，以保证送料器中的爆珠呈单层排列的方式落入爆珠输送转盘3的爆珠检测工位中而不被挤破。
进一步地，爆珠输送转盘3底部连接有旋转电机；
旋转电机用于带动爆珠输送转盘3旋转。
需要说明的是，爆珠输送转盘3一般为沿转盘等间距开一排或多排爆珠检测工位的圆盘状结构，爆珠检测工位的尺寸大于爆珠直径，爆珠输送转盘3的下方为光滑的固定支撑板，用于支撑位于爆珠检测工位中的爆珠，旋转电机用于带动爆珠输送转盘3旋转，达到输送爆珠的目的。通过爆珠输送转盘3的旋转，爆珠检测工位上的爆珠可以被输送至各个不同的工位上。
进一步地，光学镜组5具体为：等腰直角三棱镜；
等腰直角三棱镜的第一直角面朝向待检测爆珠4，且第一直角面与水平面相垂直；
等腰直角三棱镜的第二直角面朝向相机7；
相机7的镜头6通过等腰直角三棱镜的斜面与待检测爆珠4光路连接。
进一步地，光学镜组5具体包括：反射镜片；
反射镜片的反射面朝向待检测爆珠4和相机7；
相机7的镜头通过反射镜片与待检测爆珠4光路连接。
进一步地，待检测爆珠4至反射镜片的光路入射角和反射镜片至相机7的光路反射角之和为90°。
进一步地，光学镜组5还包括：第一透镜和第二透镜；
光学镜组5具体为等腰直角三棱柱结构的镜片组合，其中，第一透镜和第二透镜为直角边镜片，反射镜片为斜边镜片；
第一透镜与水平面垂直，且第一透镜与爆珠限位部件的中心点的距离小于第二透镜与爆珠限位部件的中心点的距离，且第一透镜与爆珠限位部件的中心点的距离小于反射镜片与爆珠限位部件的中心点的距离。
进一步地，第一透镜和第二透镜中至少一个为凸透镜。
需要说明的是，当爆珠检测工位的待检测爆珠4位于相机7下方时，待检测爆珠4的左半球通过第一透镜的斜边反射出第一图像，相机7可以通过拍摄第一图像得到待检测爆珠4的左半球的外观；同样，待检测爆珠4的右半球通过第二透镜的斜边反射出第二图像，相机7可以通过拍摄和第二图像得到待检测爆珠4的右半边的外观；在第一图像和第二图像的中间，相机7可以直接拍摄待检测爆珠4的上半球的第三图像，得到待检测爆珠4的上半球的外观。因此，在相机7对一颗待检测爆珠4进行外观检测时，只需要拍摄一次，即可采集到拼接于一体的第一图像、第三图像和第二图像，通过一副图像即可检测到待检测爆珠4的左半球、上半球和右半球三个角度的成像，覆盖面积达到95％以上。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (11)
1.一种卷烟爆珠外观检测系统，其特征在于，包括：相机和爆珠输送转盘；
所述爆珠输送转盘中设置有爆珠检测工位；
所述爆珠检测工位具体包括：爆珠限位部件和光学镜组；
所述爆珠限位部件用于放置待检测爆珠；
所述光学镜组分别设置于所述爆珠限位部件的两侧，并以所述爆珠限位部件为原点相对称，用于使所述待检测爆珠的球体侧面的图像通过光学反射方式被所述相机所获取。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括控制系统；
所述控制系统与所述相机通信连接；
所述控制系统用于对所述相机获取的图像进行外观缺陷分析，判定所述待检测爆珠为合格品或不合格品。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括剔除机构；
所述剔除机构设置于所述爆珠输送转盘的剔除工位；
所述剔除机构包括第一空压吹扫装置和第一控制阀；
所述第一控制阀与所述控制系统连接；
当所述控制系统判定所述待检测爆珠为不合格品时，生成剔除指令并发送至所述第一控制阀；
所述第一控制阀根据所述剔除指令控制所述第一空压吹扫装置动作将移动至所述剔除工位的所述待检测爆珠剔除。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括保存机构；
所述保存机构设置于所述爆珠输送转盘的保存工位；
所述保存机构包括第二空压吹扫装置和第二控制阀；
所述第二控制阀与所述控制系统连接；
当所述控制系统判定所述待检测爆珠为合格品时，生成保存指令并发送至所述第二控制阀；
所述第二控制阀根据所述保存指令控制所述第二空压吹扫装置动作将移动至所述保存工位的所述待检测爆珠保存。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括进料机构；
所述进料机构设置于所述爆珠输送转盘的上方；
所述进料机构包括上料装置和送料器；
所述送料器为上下开口的中空楔形容器，且所述送料器的下开口的大小为允许一颗所述待检测爆珠通过；
所述上料装置与所述送料器的上开口连接；
所述送料器的下开口与所述爆珠输送转盘连接；
所述送料器的下开口与所述爆珠输送转盘之间的间距小于所述待检测爆珠的直径。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述爆珠输送转盘底部连接有旋转电机；
所述旋转电机用于带动所述爆珠输送转盘旋转。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学镜组具体包括：等腰直角三棱镜；
所述等腰直角三棱镜的第一直角面朝向待检测爆珠，且所述第一直角面与水平面相垂直；
所述等腰直角三棱镜的第二直角面朝向相机；
所述相机的镜头通过所述等腰直角三棱镜的斜面与所述待检测爆珠光路连接。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光学镜组具体包括：反射镜片；
所述反射镜片的反射面朝向所述待检测爆珠和所述相机；
所述相机的镜头通过所述反射镜片与所述待检测爆珠光路连接。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述待检测爆珠至所述反射镜片的光路入射角和所述反射镜片至所述相机的光路反射角之和为90°。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述光学镜组还包括：第一透镜和第二透镜；
所述光学镜组具体为等腰直角三棱柱结构的镜片组合，其中，所述第一透镜和所述第二透镜为直角边镜片，所述反射镜片为斜边镜片；
所述第一透镜与水平面垂直，且所述第一透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离小于所述第二透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离，且所述第一透镜与所述爆珠限位部件的中心点的距离小于所述反射镜片与所述爆珠限位部件的中心点的距离。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述第一透镜和所述第二透镜中至少一个为凸透镜。
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