CN111982008A - 卷烟滤棒切割深度检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了烟滤棒切割深度检测装置，包括设置在底座上的第一夹持机构、第二夹持机构、平移机构和图像采集机构；平移机构带动第二夹持机构水平移动以改变第二夹持机构与第一夹持机构之间的间距；图像采集机构悬空设置并对滤棒进行图像采集。本发明可代替人工对卷烟滤棒的切割深度进行准确、快速的检测，通过图像采集机构对滤棒的切割部位进行图样采集，在图像采集的过程中通过两个夹持机构来对滤棒进行定位，并且两个夹持机构可以实现对滤棒的旋转和拉伸，使图像采集机构能够准确、全面得采集到滤棒切割部位不同角度的图像；本发明相较于人工检测，在准确度、效率上都有显著的提高，对提高卷烟成品质量具有积极的促进作用。

Description

卷烟滤棒切割深度检测装置

技术领域

本发明涉及卷烟生产设备领域，尤其是一种卷烟滤棒切割深度检测装置。

背景技术

滤棒是卷烟工业最重要的卷烟材料之一，滤棒在卷烟“除焦减害”的发展进程中承担着举足轻重的作用，因此在卷烟生产中需要对滤棒的质量进行严格管控。滤棒在生产时需进行切割，将一个较长的滤棒按照工艺要求切割成多个符合成品要求的滤棒。在此工序中需要对滤棒的切割深度进行抽样检测，以量化滤棒切割深度、同轴度等指标。目前行业中多采用人工观察的方式进行检测，人工检测的主观观察判定存在不准确性，并且检测效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种可以提高检测准确性和效率的卷烟滤棒切割深度检测装置。

为解决上述技术问题本发明所采用的技术方案是：卷烟滤棒切割深度检测装置，包括设置在底座上的第一夹持机构、第二夹持机构、平移机构和图像采集机构；所述第一夹持机构和第二夹持机构相对设置并都可在水平方向上轴向转动，第二夹持机构设置在平移机构上，平移机构带动第二夹持机构水平移动以改变第二夹持机构与第一夹持机构之间的间距；图像采集机构悬空设置并对第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持的滤棒进行图像采集。

进一步的是：所述第一夹持机构包括第一夹爪、第一旋转机构、第一立板和第一转盘，第一立板垂直固定在底座上，第一旋转机构固定在第一立板上，第一转盘可转动设置在第一立板上并与第一旋转机构连接，第一夹爪固定在第一转盘上。

进一步的是：还包括第一托台，所述第一托台固定在第一转盘上，第一托台上设有两个斜面组成的定位槽，定位槽的底部与第一夹爪的夹持部位水平相对。

进一步的是：所述第二夹持机构包括第二夹爪、第二旋转机构、第二立板和第二转盘，第二立板垂直固定在平移机构上，第二旋转机构固定在第二立板上，第二转盘可转动设置在第二立板上并与第二旋转机构连接，第二夹爪固定在第二转盘上。

进一步的是：还包括第二托台，所述第二托台固定在第二转盘上，第二托台上设有两个斜面组成的定位槽，定位槽的底部与第二夹爪的夹持部位水平相对。

进一步的是：所述平移机构上设有可水平移动的位移平台，第二立板固定在位移平台上。

进一步的是：还包括固定在底座上的背光源，所述背光源位于第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持的滤棒下方。

进一步的是：所述底座上固定有光源固定座，所述背光源固定在光源固定座上；光源固定座的横截面为

形，平移机构从光源固定座中穿过。

进一步的是：所述图像采集机构包括控制箱、横梁、工业相机和镜头；所述控制箱固定在底座上，横梁固定在控制箱的上部，工业相机固定在横梁上，镜头朝下竖直设置并与工业相机连接；镜头位于第一夹持机构和第二夹持机构共同夹持的滤棒上方。

进一步的是：所述镜头为远心镜头。

本发明的有益效果是：本发明可代替人工对卷烟滤棒的切割深度进行准确、快速的检测，通过图像采集机构对滤棒的切割部位进行图样采集，在图像采集的过程中通过两个夹持机构来对滤棒进行定位，并且两个夹持机构可以实现对滤棒的旋转和拉伸，使图像采集机构能够准确、全面得采集到滤棒切割部位不同角度的图像；本发明相较于人工检测，在准确度、效率上都有显著的提高，对提高卷烟成品质量具有积极的促进作用。

附图说明

图1为本发明的轴测图；

图2为本发明的局部放大示意图；

图3为本发明的正视图；

图4为本发明所采集的滤棒切割部位图像；

图5为图4的放大示意图；

图中标记为：100-底座、110-光源固定座、200-第一夹持机构、210-第一夹爪、220-第一旋转机构、230-第一立板、240-第一转盘、250-第一托台、300-第二夹持机构、310-第二夹爪、320-第二旋转机构、330-第二立板、340-第二转盘、350-第二托台、400-平移机构、410-位移平台、500-图像采集机构、510-控制箱、520-横梁、530-工业相机、540-镜头、600-滤棒、700-背光源。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面结合附图对本发明进行进一步的说明。

如图1所示，本发明所公开的卷烟滤棒切割深度检测装置包括底座100、第一夹持机构 200、第二夹持机构300、平移机构400和图像采集机构500，其中，底座100作为第一夹持机构200、第二夹持机构300、平移机构400和图像采集机构500的安装基座，第一夹持机构200和第二夹持机构300用于对待检测的滤棒600进行夹持和转动，平移机构400用于带动第二夹持机构300平移以实现对滤棒600的拉伸，图像采集机构500用于对滤棒600的切割部位进行图像采集。

本发明中的第一夹持机构200如图2和图3所示，由第一夹爪210、第一旋转机构220、第一立板230、第一转盘240和第一托台250组成。第一立板230垂直固定在底座100上，第一旋转机构220采用驱动电机，第一旋转机构220固定在第一立板230上，第一旋转机构220的输出轴穿过第一立板230后与第一转盘240连接，第一转盘240则可在第一旋转机构220的驱动下旋转；第一夹爪210固定在第一转盘240上，第一转盘240转动会带动第一夹爪210一同转动，使得第一夹爪210可在水平方向上轴向转动，第一夹爪210可对滤棒600 进行夹持，第一夹爪210将滤棒600夹持后随着第一转盘240转动即可实现对滤棒600的翻转，可使图像采集机构500能够采集滤棒600切割部位不同角度的图像。

为了实现滤棒600上料后的快速定位，保证第一夹爪210能够准确实现对滤棒600的夹持，本发明中采用了第一托台250来实现这个功能。第一托台250固定在第一转盘240上，第一托台250上设有定位槽，定位槽由两个斜面组成，定位槽的宽度从上至下逐渐减小，使定位槽的横截面形成一个倒三角形，定位槽的底部延线最好与第一转盘240的圆心处于同一水平线上，并且定位槽的底部最好与第一夹爪240的夹持部位水平相对，使得定位槽的底部延线以及第一夹爪240的夹持部为都与第一转盘240的圆心处于同一水平线上。滤棒600上料后，顺着定位槽的斜面滑动至定位槽的底部，第一夹爪240将滤棒600夹持，滤棒600保持水平，在第一夹爪240随第一转盘240的转动过程中，滤棒600能够与第一转盘240保持同轴转动。

本发明中的第二夹持机构300如图2和图3所示，由第二夹爪310、第二旋转机构320、第二立板330、第二转盘340和第二托台350组成。第二立板330垂直固定在平移机构400上，平移机构400工作会带动第二立板330平移，从而带动整个第二夹持机构300平移；第二旋转机构320采用驱动电机，第二旋转机构320固定在第二立板330上，第二旋转机构320 的输出轴穿过第二立板330后与第二转盘340连接，第二转盘340则可在第二旋转机构320 的驱动下旋转；第二夹爪310固定在第二转盘340上，第二转盘340转动会带动第二夹爪310 一同转动，使得第二夹爪310可在水平方向上轴向转动，第二夹爪310可对滤棒600进行夹持，第二夹爪310将滤棒600夹持后随着第二转盘340转动即可实现对滤棒600的翻转，可使图像采集机构500能够采集滤棒600切割部位不同角度的图像。

上述平移机构400固定在底座100上，平移机构400上设有位移平台410，第二立板330 固定在位移平台410上，平移机构400中设有可驱动位移平台410平移的驱动结构，此处所采用的驱动结构可以选用齿轮齿条驱动、齿轮链条驱动，这些都是常用的驱动结构，在此就不在赘述。位移平台410平移带动第二立板330平移，从而带动第二夹爪310平移，由于第一夹爪210和第二夹爪310同时对滤棒600进行夹持，第一夹爪210为固定状态不能平移，则第二夹爪310可通过平移对所夹持的滤棒600进行拉伸，使滤棒600切割部位的两个切割面分隔，图像采集机构500能够对分隔后的两个切割面进行图像采集。

本发明中第二托台350与第一托台250相同，为了实现滤棒600上料后的快速定位，保证第二夹爪350能够准确实现对滤棒600的夹持，本发明中采用了第二托台350来实现这个功能。第二托台350固定在第二转盘340上，第二托台350上设有定位槽，定位槽由两个斜面组成，定位槽的宽度从上至下逐渐减小，使定位槽的横截面形成一个倒三角形，定位槽的底部延线最好与第二转盘340的圆心处于同一水平线上，并且定位槽的底部最好与第二夹爪 340的夹持部位水平相对，使得定位槽的底部延线以及第二夹爪340的夹持部为都与第二转盘340的圆心处于同一水平线上。滤棒600上料后，顺着定位槽的斜面滑动至定位槽的底部，第二夹爪340将滤棒600夹持，滤棒600保持水平，在第二夹爪340随第二转盘340的转动过程中，滤棒600能够与第二转盘340保持同轴转动。

由于第一夹爪210和第二夹爪310同时对滤棒600进行夹持，在旋转滤棒600时第一夹爪210和第二夹爪310应保持同步转动，否则会使滤棒600扭转，因此第一夹持机构200中的第一旋转机构220和第二夹持机构300中的第二旋转机构320应当保持同步驱动，二者所采用的驱动电机应为同步电机。

本发明中所采用的图像采集机构500如图1和图3所示，由控制箱510、横梁520、工业相机530和镜头540组成，控制箱510竖直固定在底座100上，控制箱510内部为本发明所配备的控制系统、电路系统等电器元件。横梁520作为工业相机530的连接部件，横梁520 的一端固定在控制箱510的上部，工业相机530固定在横梁520的另一端，工业相机530悬空在滤棒600上方；镜头540与工业相机530连接并朝下竖直设置；，镜头540悬空在第一夹持机构200和第二夹持机构300共同夹持的滤棒600正上方，横梁520的长度应保证镜头540 能够正对滤棒600的切割部位。为了保证所采集图像放大倍率的一致，确保检测的准确性，本发明中镜头540选用远心镜头。

另外，为了提高图像采集效果，本发明中还设置了背光源700来辅助图像采集机构500 工作，为镜头540提供良好的光线环境。如图1至图3所示，在底座100上固定有光源固定座110，背光源700固定在光源固定座110上，并且背光源700位于第一夹持机构200和第二夹持机构300共同夹持的滤棒600正下方。由于需要为平移机构400让位，光源固定座110 采用折弯结构，使光源固定座110的横截面为

形，使平移机构400能够从光源固定座 110中穿过。

采用本发明所述的卷烟滤棒切割深度检测装置对滤棒进行检测的工作流程如下：

1、人工上料，将滤棒600放入第一夹持机构200上的第一托台250中，按下检测按钮；

2、第一夹爪210和第二夹爪310同时将滤棒600夹紧，平移机构400工作使位移平台410平移带动第二夹爪310向右移动一段固定距离，滤棒600的第一处切割部位被拉伸出一条缝隙，工作相机530对第一处切割部位拍照采集图像；

3、第一旋转机构220和第二旋转机构320同时工作带动第一夹爪210和第二夹爪310同步转动，带动滤棒600转动，滤棒600每转动一定角度，工作相机530就采集一次图像；

4、滤棒600的第一处切割部位图像采集完毕后，第一夹爪210松开，第二夹爪310夹持滤棒600向右移动一定距离，使滤棒600的第二处切割部位位于镜头540下方，第一夹爪210 将滤棒600夹持，第二夹爪310松开后向左移动至初始位置并夹持滤棒600，然后第二夹爪 310向右移动一定距离将滤棒600拉伸，将滤棒600的第二处切割部位拉伸出一条缝隙，工作相机530对第二处切割部位拍照采集图像；

5、重复上述流程，直至检测完毕，人工在第二夹持机构300上的第二托台350处下料；

6、对如图4和图5所示的采集图像进行分析。

Claims (10)

1.卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：包括设置在底座(100)上的第一夹持机构(200)、第二夹持机构(300)、平移机构(400)和图像采集机构(500)；所述第一夹持机构(200)和第二夹持机构(300)相对设置并都可在水平方向上轴向转动，第二夹持机构(300)设置在平移机构(400)上，平移机构(400)带动第二夹持机构(300)水平移动以改变第二夹持机构(300)与第一夹持机构(200)之间的间距；图像采集机构(500)悬空设置并对第一夹持机构(200)和第二夹持机构(300)共同夹持的滤棒(600)进行图像采集。

2.如权利要求1所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述第一夹持机构(200)包括第一夹爪(210)、第一旋转机构(220)、第一立板(230)和第一转盘(240)，第一立板(230)垂直固定在底座(100)上，第一旋转机构(220)固定在第一立板(230)上，第一转盘(240)可转动设置在第一立板(230)上并与第一旋转机构(220)连接，第一夹爪(210)固定在第一转盘(240)上。

3.如权利要求2所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：还包括第一托台(250)，所述第一托台(250)固定在第一转盘(240)上，第一托台(250)上设有两个斜面组成的定位槽，定位槽的底部与第一夹爪(210)的夹持部位水平相对。

4.如权利要求1所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述第二夹持机构(300)包括第二夹爪(310)、第二旋转机构(320)、第二立板(330)和第二转盘(340)，第二立板(330)垂直固定在平移机构(400)上，第二旋转机构(320)固定在第二立板(330)上，第二转盘(340)可转动设置在第二立板(330)上并与第二旋转机构(320)连接，第二夹爪(310)固定在第二转盘(340)上。

5.如权利要求4所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：还包括第二托台(350)，所述第二托台(350)固定在第二转盘(340)上，第二托台(350)上设有两个斜面组成的定位槽，定位槽的底部与第二夹爪(310)的夹持部位水平相对。

6.如权利要求4的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述平移机构(400)上设有可水平移动的位移平台(410)，第二立板(330)固定在位移平台(410)上。

7.如权利要求1的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：还包括固定在底座(100)上的背光源(700)，所述背光源(700)位于第一夹持机构(200)和第二夹持机构(300)共同夹持的滤棒(600)下方。

8.如权利要求7的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述底座(100)上固定有光源固定座(110)，所述背光源(700)固定在光源固定座(110)上；光源固定座(110)的横截面为“Π”形，平移机构(400)从光源固定座(110)中穿过。

9.如权利要求1所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述图像采集机构(500)包括控制箱(510)、横梁(520)、工业相机(530)和镜头(540)；所述控制箱(510)固定在底座(100)上，横梁(520)固定在控制箱(510)的上部，工业相机(530)固定在横梁(520)上，镜头(540)朝下竖直设置并与工业相机(530)连接；镜头(540)位于第一夹持机构(200)和第二夹持机构(300)共同夹持的滤棒(600)上方。

10.如权利要求9所述的卷烟滤棒切割深度检测装置，其特征在于：所述镜头(540)为远心镜头。

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