CN111468426A - 填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统及方法，所述检测系统包括设置于填盒机填装工位上方的图像识别传感器，所述图像识别传感器包括传感器探头及与其电气连接的图像识别控制器，所述图像识别控制器连接至所述电气控制柜，由所述电气控制柜输入数字量触发信号，并输出数字量判断信号至电气控制柜。由于填装质量缺陷产生于同一位置、不同机器相位的包装工序上，本申请利用基恩士IV‑HG300CA型图像识别传感器外部触发切换图像设别模式的功能，实现单探头双相位检测，从而实现填盒机硫酸纸覆盖前后双相位检测功能。

Description

填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统及方法
技术领域
本发明涉及烟草行业，具体涉及硬质礼品盒自动填盒机填装质量的检测系统及检测方法，尤其指一种填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统及方法。
背景技术
本公司卷包车间生产的“细支荷花”产品使用硬质礼品盒进行包装。此前，采用小盒人工填装的方式将生产的小盒填装入硬质礼品盒中，此方式浪费大量的人力资源。为提高细支荷花生产效率，车间采购了厂家最新研制的硬质礼品盒自动填装设备，通过配备的自动填盒机实现硬质礼品盒的全自动填装。
图1所示为现有硬质礼品盒自动填装设备的包装工艺流程图。首先，完成透明纸裹包热封的若干小盒烟包依次进入自动填盒机，进行2*5的烟包排列工序；随后，排列好的烟包经在线实时翻转机构，翻转180°，使烟包正面向上，与此同时，硬质礼品盒供料机构完成礼品盒的存储及补料工序，将单个条盒送至填装工位，并经由推盒与开盒机构、硫酸纸吸纸机构，完成盒盖打开工序、硫酸纸展开工序；随后，通过填装机构将10盒排列好的烟包装入硬质礼品盒中；硫酸纸复位机构动作将硫酸纸复位并覆盖烟包，礼品盒盖闭合导轨动作使盒盖闭合；随后，由防伪封签贴标装置进行粘贴封签，并进行外观检验，其间由人工剔除粘贴位置不当的条烟；最后，合格品运送至条外透明纸包装机。
通过上述分析不难发现，在自动填盒机工作流程中，并无对小盒包装填装入条盒时的填装质量进行检测的工序，如果出现小盒上下倒置、前后倒置、缺盒等现象，设备均不能监测发现。即，在条盒填装整个过程中，对小盒填装质量并没有有效的检测手段，如发生小盒反置填装、缺盒填装、填装缝隙过大、硫酸纸未覆盖到位等问题时，均无法及时发现并剔除。若通过操作人员进行人工把控，又将出现质量把控周期长、效率低等新问题。
如何准确高效地对自动填盒机的填装质量进行实时检测，成为车间急需解决的问题。所以需要研制一套填盒机小盒填装视觉检测系统及方法，实现对填装质量的有效把控，推动产品高质量发展。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统及方法，以实现对填盒机填装质量的有效把控，推动产品高质量发展。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：
填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，所述填盒机包括填装工位、填装机构、硫酸纸复位机构及剔除机构、电气控制柜，所述检测系统包括设置于填盒机填装工位上方的图像识别传感器，所述图像识别传感器包括传感器探头及与其电气连接的图像识别控制器，所述图像识别控制器连接至所述电气控制柜，由所述电气控制柜输入数字量触发信号，并输出数字量判断信号至电气控制柜。
作为上述技术方案的改进，所述数字量触发信号包括填装机构动作触发信号及硫酸纸复位机构动作触发信号，其在所述填装机构、硫酸纸复位机构动作时分别触发，实现所述填盒机硫酸纸覆盖前后填装质量的双相位检测。
作为上述技术方案的改进，所述数字量判断信号包括剔除机构动作触发信号。
作为上述技术方案的改进，所述图像识别传感器通过检测支架固定于填盒机填装工位上方。
作为上述技术方案的改进，所述图像识别传感器采用基恩士IV-HG300CA型图像识别传感器。
本发明同时提供了填盒机填装质量单探头双相位视觉检测方法，所述方法应用于上述任一项所述填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统中，其包括以下步骤：
步骤一，将所述单探头双相位视觉检测系统安装于填盒机内，开启所述填盒机，依序进行小盒烟包的自动填装；
步骤二，当填盒机运转至填装工位时：
所述填装机构动作将规则排列的小盒烟包填装入礼品盒内，所述电气控制柜发出填装机构动作触发信号至图像识别控制器，所述图像识别控制器控制所述传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤三，当填盒机进行硫酸纸覆盖工序时：
所述硫酸纸复位机构动作将硫酸纸复位并覆盖小盒烟包，所述电气控制柜发出硫酸纸复位机构动作触发信号至图像识别控制器，所述图像识别控制器控制所述传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤四，所述填盒机继续进行小盒烟包的自动填装，并将合格品运送至条外透明纸包装机；
步骤五，所述电气控制柜接收到剔除机构动作触发信号，在对应不合格品运送至剔除机构时由剔除气缸进行剔除；
步骤六，所述剔除机构对连续剔除数进行分析，若连续剔除数等于N，则触发报警并停机，其中N为大于1的自然数。
作为上述技术方案的改进，所述连续剔除数的报警停机界限N为3。
本发明带来的有益效果有：
由于填装质量缺陷产生于同一位置、不同机器相位的包装工序上，本申请利用基恩士IV-HG300CA型图像识别传感器外部触发切换图像设别模式/程序的功能，实现单探头双相位检测，从而实现填盒机硫酸纸覆盖前后双相位检测功能。
本发明改变了礼品盒自动填盒机填装质量人工把控的现状，利用视觉检测系统，实现所有条盒的在线检测，对礼品盒内小盒烟包反置填装、缺盒填装等质量问题进行有效把控，提高了礼品盒自动填盒机填装质量的检测效率，有效提升了产品质量。
附图说明
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明，
附图1是现有硬质礼品盒自动填装设备的包装工艺流程图；
附图2是本申请视觉检测系统中图像识别控制器与电气控制柜电气连接关系示意图。
具体实施方式
实施例1
本申请请求保护一种填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，该视觉检测系统应用于现有的硬质礼品盒自动填装设备。
参照图1、图2，填盒机包括填装工位、填装机构、硫酸纸复位机构及剔除机构、电气控制柜，所述的检测系统包括设置于填盒机填装工位上方的图像识别传感器，图像识别传感器包括传感器探头及与其电气连接的图像识别控制器，图像识别控制器连接至电气控制柜，由电气控制柜(N20输出板)输入数字量触发信号，并输出数字量判断信号至电气控制柜(N19输入板)。
由于填装质量缺陷产生于同一位置、不同机器相位的包装工序上，使得本实施例可利用基恩士IV-HG300CA型图像识别传感器外部触发切换图像设别模式的功能，实现单探头双相位检测，从而实现填盒机硫酸纸覆盖前后填装质量的双相位检测。图像识别传感器通过检测支架固定于填盒机的填装工位上方即可。
上述的数字量触发信号包括填装机构动作触发信号及硫酸纸复位机构动作触发信号，其在填装机构、硫酸纸复位机构动作时分别触发，进行双相位的图像采集，并由图像识别控制器进行图像处理与分析、输出结果；数字量判断信号包括剔除机构动作触发信号，若所采集图像不符合图像判断标准，则由剔除机构对不合格品进行剔除。
实施例2
一种填盒机填装质量单探头双相位视觉检测方法，该方法应用于实施例1中的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统中，其包括以下步骤：
步骤一，将单探头双相位视觉检测系统安装于填盒机内，开启填盒机，依序进行小盒烟包的自动填装；
步骤二，当填盒机运转至填装工位时：
填装机构动作将规则排列的小盒烟包填装入礼品盒内，电气控制柜发出填装机构动作触发信号至图像识别控制器，图像识别控制器切换至对应图像识别模式，图像识别控制器控制传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤三，当填盒机进行硫酸纸覆盖工序时：
硫酸纸复位机构动作将硫酸纸复位并覆盖小盒烟包，电气控制柜发出硫酸纸复位机构动作触发信号至图像识别控制器，图像识别控制器切换至对应图像识别模式，图像识别控制器控制传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤四，填盒机继续进行小盒烟包的自动填装，包括盒盖闭合、粘贴封签工序，并将合格品运送至条外透明纸包装机；
步骤五，电气控制柜接收到剔除机构动作触发信号，在对应不合格品运送至剔除机构时由剔除气缸进行剔除；
步骤六，剔除机构对连续剔除数进行分析，若连续剔除数等于3，则触发报警并停机。
以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，所述填盒机包括填装工位、填装机构、硫酸纸复位机构及剔除机构、电气控制柜，其特征在于：所述检测系统包括设置于填盒机填装工位上方的图像识别传感器，所述图像识别传感器包括传感器探头及与其电气连接的图像识别控制器，所述图像识别控制器连接至所述电气控制柜，由所述电气控制柜输入数字量触发信号，并输出数字量判断信号至电气控制柜。
2.根据权利要求1所述的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，其特征在于：所述数字量触发信号包括填装机构动作触发信号及硫酸纸复位机构动作触发信号，其在所述填装机构、硫酸纸复位机构动作时分别触发，实现所述填盒机硫酸纸覆盖前后填装质量的双相位检测。
3.根据权利要求1或2所述的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，其特征在于：所述数字量判断信号包括剔除机构动作触发信号。
4.根据权利要求1所述的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，其特征在于：所述图像识别传感器通过检测支架固定于填盒机填装工位上方。
5.根据权利要求1或4所述的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统，其特征在于：所述图像识别传感器采用基恩士IV-HG300CA型图像识别传感器。
6.填盒机填装质量单探头双相位视觉检测方法，其特征在于：所述方法应用于权利要求1～5任一项所述填盒机填装质量单探头双相位视觉检测系统中，其包括以下步骤：
步骤一，将所述单探头双相位视觉检测系统安装于填盒机内，开启所述填盒机，依序进行小盒烟包的自动填装；
步骤二，当填盒机运转至填装工位时：
所述填装机构动作将规则排列的小盒烟包填装入礼品盒内，所述电气控制柜发出填装机构动作触发信号至图像识别控制器，所述图像识别控制器控制所述传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤三，当填盒机进行硫酸纸覆盖工序时：
所述硫酸纸复位机构动作将硫酸纸复位并覆盖小盒烟包，所述电气控制柜发出硫酸纸复位机构动作触发信号至图像识别控制器，所述图像识别控制器控制所述传感器探头进行图像采集，并对采集图像进行分析判断，若符合图像判断标准，则进行下一步骤，否则输出剔除机构动作触发信号并进行步骤五；
步骤四，所述填盒机继续进行小盒烟包的自动填装，并将合格品运送至条外透明纸包装机；
步骤五，所述电气控制柜接收到剔除机构动作触发信号，在对应不合格品运送至剔除机构时由剔除气缸进行剔除；
步骤六，所述剔除机构对连续剔除数进行分析，若连续剔除数等于N，则触发报警并停机，其中N为大于1的自然数。
7.根据权利要求6所述的填盒机填装质量单探头双相位视觉检测方法，其特征在于：所述连续剔除数的报警停机界限N为3。
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