CN112067617A - 一种成品烟质量自动检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及成品烟质量自动检测设备及其检测方法。本发明的成品烟质量自动检测设备，包括烟条质量检测装置、烟条拆解装置、烟包质量检测装置、烟包拆解装置和烟支质量检测装置，烟条质量检测装置与烟条拆解装置连接，烟条拆解装置通过烟包输送装置与烟包质量检测装置连接，烟包质量检测装置与烟包拆解装置连接，烟包拆解装置通过烟支提取装置与烟支质量检测装置连接。其有益效果是：该设备是一套从烟条到烟包再到烟支全面自动检测缺陷，并能够将缺陷量化的检测设备，即可以用在实验室作为替代质检员的实验室设备，又可以安装在生产车间的在线成品烟质检设备，一方面可以降低质检员的工作强度，另一方面可以使得检测结果量化，提高质量管理水平。

Description

一种成品烟质量自动检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及成品烟质量检测领域，特别涉及成品烟质量自动检测设备及其检测方法。

背景技术

卷烟制造工艺流程主要包括制丝(原料加工)、烟支卷接(卷制成型)、包装(包装成品)三个过程；制丝工艺：包括备料、回潮、贮叶、切丝、烘丝、叶丝梗丝混合、加香、加料、贮丝等工序。其工艺任务是将各种烟叶制成配比均匀、纯净无杂质，宽度、水分、温度均符合各等级卷烟工艺要求的烟丝。卷接工艺：包括喂丝、烟支卷制、滤嘴接装等工序。其工艺任务是充分发挥设备效率，将合格的烟丝按照制造规格及质量标准，卷制成合格的烟支，接装成滤嘴烟支。包装工艺：采用多种包装材料和包装机械，将经烘焙后水分合格的烟支，包装成符合产品质量标准、便于贮运和销售的成品。

随着烟草工业的发展，直接向消费者出售的烟条、烟包质量已经作为香烟生产企业控制成品烟质量的一个关键，而从某种角度看，成品烟质检是烟包生产过程中的最后一次检验，也是最贴近客户需求的一道工序，因此在烟条、烟包、烟支质量控制中起着非常关键的作用。

目前成品烟检测采用人工抽检的方式来检测卷烟产品的包装质量，即在烟条装箱前通过工人随机拿出烟条，进行烟条检测；烟条检测完成后再把烟条送到下一个质检部门拆开烟条，拿出烟包进行烟包检测；烟包检测完成后再把烟包送到下一个部门拆开烟包进行烟支检测。不仅费时费力，而且次品的拣出率受人为因素影响较大，效果不理想。卷烟生产是一个速度很高、高度自动化的生产过程，传统的人工成品烟缺陷检测已远远不能满足精细生产的需要。因此，人工成品质检方式存在以下不足：质量检测不稳定，检测率低、常出现漏检的情况；用工成本和生产成本偏高；人员集中的纯手工作业部门的管理难度增加；标准化管理难以实现。

因此，提供一种能够从烟条到烟包再到烟支全面自动检测预设物理指标及缺陷的成品烟质量自动检测设备及其检测方法，是本发明的创研动机。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够从烟条到烟包再到烟支全面自动检测预设物理指标及缺陷的成品烟质量自动检测设备及其检测方法。

本发明提供的一种成品烟质量自动检测设备，其技术方案为：

一种成品烟质量自动检测设备，检测设备包括烟条质量检测装置、烟条拆解装置、烟包质量检测装置、烟包拆解装置和烟支质量检测装置，烟条质量检测装置与烟条拆解装置连接，烟条拆解装置通过烟包输送装置与烟包质量检测装置连接，烟包质量检测装置与烟包拆解装置连接，烟包拆解装置通过烟支提取装置与烟支质量检测装置连接。

优选地，烟条拆解装置还包括用于收集烟包的烟包收集装置，烟包收集装置内的烟包通过输送带或者烟包抓握器输送到烟包质量检测装置。

优选地，烟包拆解装置还包括用于收集烟支的烟支收集装置，烟支提取装置从烟支收集装置中提取烟支后用于烟支质量检测。

优选地，烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，烟条外观检测装置包括相机组件和烟条抓取翻转装置，烟条抓取翻转装置用于将烟条的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟条的六个面进行拍照；

烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，烟包外观检测装置包括相机组件和烟包抓取翻转装置，烟包抓取翻转装置用于将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟包的六个面进行拍照；

烟支质量检测装置包括烟支外观检测装置，烟支外观检测装置包括用于分别检测烟支滤嘴端和燃烧端的相机组件，还包括用于检测烟棒的相机组件。

优选地，每一个取像检测面使用互成角度的两个相机进行拍照或者采用一个相机在不同的视觉角度对取像检测面拍两次以上的照片。

优选地，烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，烟条外观检测装置包括多个相机组件、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟条的待检测面设置，在烟条的待检测面设置光源，光源具有多角度自动可调，多种光源自动选择，处于不同工位的相机依次拍摄烟条的待检测面；

烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，烟包外观检测装置包括多个相机组件、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟包的待检测面设置，在烟包的待检测面设置光源，光源具有多角度自动可调，多种光源自动选择，处于不同工位的相机依次拍摄烟包的待检测面。

优选地，检测设备还包括用于收集烟条包装和烟包包装的废品收集装置，以及废弃烟支收集装置，废品收集装置通过输送带分别与烟条拆解装置和烟包拆解装置连接，废弃烟支收集装置与烟支质量检测装置连接。

优选地，检测设备还包括服务器、显示器和提供电源的电控系统；

服务器分别与烟条质量检测装置、烟包质量检测装置、烟支质量检测装置进行数据交互，显示器用于显示烟条、烟包和烟支的质量检测数据，还用于设定相关参数；

服务器用于控制烟条质量检测装置、烟包质量检测装置、烟支质量检测装置进行检测，并用于对烟条缺陷、烟包缺陷、烟支缺陷进行分析统计，生成检测报告。

优选地，服务器包括数据库、图像预处理模块、质量缺陷识别模块、质量缺陷统计分析模块；

数据库中包括多种香烟品牌参数数据和多种香烟品牌的标准照片；

图像预处理模块用于将拍摄的照片生成与标准照片等比例的检测图像；

质量缺陷识别模块用于识别烟条、烟包、烟支的缺陷种类；

质量缺陷统计分析模块用于统计烟条、烟包、烟支的缺陷类型，并生成报告。

优选地，服务器包括与车间MES系统连接的接口，将成品烟检测数据共享到车间MES系统。

优选地，检测设备还包括烟箱质量检测装置和烟箱拆解装置，烟箱质量检测装置与烟箱拆解装置连接，烟箱拆解装置通过烟条输送装置与烟条质量检测装置连接。

本发明还提供了一种成品烟质量自动检测方法，包括以下步骤：

1)、人工放入成品烟条，或者对烟箱进行外观检测后拆解获得成品烟条，或者在烟条装箱前自动从卷烟系统自动抓取成品烟条；

2)、使用烟条质量检测装置对烟条油封纸和/或油封纸内的条盒进行质量检测；

3)、自动拆解烟条得到烟包，提取烟条内部的烟包；

4)、使用烟包质量检测装置对烟包油封纸和/或油封纸内的烟盒进行质量检测；

5)、自动拆解烟包得到烟支，提取烟包内部的烟支；

6)、使用烟支质量检测装置对烟支的进行质量检测。

优选地，步骤2)中，使用烟条抓取翻转装置将烟条的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟条的六个面进行拍照；

步骤4)中，使用烟包抓取翻转装置将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟包的六个面进行拍照；

步骤6)中，使用相机组件分别对烟支的滤嘴端、燃烧端、烟棒进行检测。

优选地，步骤2)中，包括两个拍照步骤，首先调整相机和光源检测烟条油封纸，然后再调整相机和光源检测油封纸内的条盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照；

步骤4)中，包括两个拍照步骤，首先调整相机和光源检测烟包油封纸，然后再调整相机和光源检测油封纸内的烟盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照。

优选地，步骤3)中，拆解烟条时将烟条推入与烟条尺寸相同的模盒中，在模盒的两侧分别装有两个刀片，刀片位于上下两层烟包的缝隙处，烟条在模盒中相对刀片运动时，烟条的长边便被这两个刀片划开；之后烟条被推入另一个模盒中，使用刀片切开烟条的短边，然后用两个吸盘吸附烟条的两个大端面使条盒与烟包分离；

步骤5)中，拆解烟包时将烟包推入与烟包尺寸相似的模盒中，在模盒上设置有用于划开烟包的刀片，划开烟包后；

硬包烟的处理方式为：利用电动吸盘或电动夹爪去除烟包翻盖和内部铝纸，之后使用夹爪抓出部分烟支，然后倒转烟包使得剩余烟支自由落下；

软包烟的处理方式为：利用吸盘吸住在模盒中被划开的商标纸，使其与内部铝箔纸有一定的间隙，此时向间隙内插入一个两边有刃口的三角刀片，在刀片插入的过程中商标的正面区域即被切除，然后利用吸盘将内部铝箔纸展开，再将烟包翻转，烟支便全部被倒出。

本发明的实施包括以下技术效果：

本发明的成品烟质量自动检测设备是一套从烟条到烟包再到烟支全面自动检测物理指标及缺陷的检测设备，可以自动适应各种尺寸规格的烟条，烟包和烟支，其即可以用在实验室作为替代质检员的实验室设备，又可以安装在生产车间的在线成品烟质检设备，一方面可以降低质检员的工作强度，另一方面可以使得检测结果量化，检测数据自动存储，快速发现外观缺陷烟的问题所在，提高质量管理水平。

该检测设备的使用能够保证质检质量的稳定；能够有效降低企业用工成本；降低管理难度，实现标准化作业。

附图说明

图1为本发明实施例1的成品烟质量自动检测设备模块示意图。

图2为以烟支为例的外观缺陷检测显示示意图。

图3为本发明实施例的成品烟质量自动检测方法流程示意图。

图4为本发明实施例2的成品烟质量自动检测设备模块示意图。

具体实施方式

下面将结合实施例以及附图对本发明加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

实施例1

参见图1所示，本实施例提供了一种成品烟质量自动检测设备，检测设备包括烟条质量检测装置、烟条拆解装置、烟包质量检测装置、烟包拆解装置和烟支质量检测装置，烟条质量检测装置与烟条拆解装置连接，烟条拆解装置通过烟包输送装置与烟包质量检测装置连接，烟包质量检测装置与烟包拆解装置连接，烟包拆解装置通过烟支提取装置与烟支质量检测装置连接。本实施例的成品烟质量自动检测设备是一套从烟条到烟包再到烟支全面自动检测物理指标及缺陷的检测设备，其即可以用在实验室作为替代质检员的实验室设备，又可以安装在生产车间的在线成品烟质检设备，一方面可以降低质检员的工作强度，另一方面可以使得检测结果量化，检测数据自动存储，快速发现外观缺陷烟的问题所在，提高质量管理水平。

具体地，烟条拆解装置还包括用于收集烟包的烟包收集装置，烟包收集装置内的烟包通过输送带或者烟包抓握器输送到烟包质量检测装置。烟包拆解装置还包括用于收集烟支的烟支收集装置，烟支提取装置从烟支收集装置中提取烟支后用于烟支质量检测。检测设备还包括用于收集烟条包装和烟包包装的废品收集装置，以及废弃烟支收集装置，废品收集装置通过输送带分别与烟条拆解装置和烟包拆解装置连接，废弃烟支收集装置与烟支质量检测装置连接。烟条包装、烟包包装和烟支通过输送带输送到废品收集装置，进行分类处理。

本发明的成品烟质量检测设备可以根据需要设置相应的检测内容，例如外观检测、重量检测等等，可根据需要设置。本实施例中，烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，烟条外观检测装置包括相机组件和烟条抓取翻转装置，烟条抓取翻转装置用于将烟条的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟条的六个面进行拍照；烟条外观质量检测的内容可以包括包装损伤划伤、商标歪斜、水雾、变色、折角异常、错牌、歪斜、或长短；透明纸缺失、过紧、过松或接头等；拉带缺失、错牙或偏移等；条盒的机械尺寸(长宽高)。

烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，烟包外观检测装置包括相机组件和烟包抓取翻转装置，烟包抓取翻转装置用于将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟包的六个面进行拍照；烟包外观质量检测的内容可以包括无商标、包装损伤划伤、商标歪斜、水雾或变色；透明纸缺失、散包、过紧、过松或接头等；烟包的机械尺寸(长宽高)。

烟支质量检测装置包括烟支外观检测装置，烟支外观检测装置包括用于分别检测烟支滤嘴端和燃烧端的相机组件，还包括用于检测烟棒的相机组件。烟支外观检测的内容可以包括烟支空头、无滤嘴、爆口、断残、毛口、卷边、孔洞、黄斑、夹沫、皱纹或烟丝膨出等；烟支机械尺寸，周长、长度或水松纸长度等。作为一种示例，相机组件包括机壳、相机、镜头、反射镜、LED光源，相机和镜头放置在机壳内，相机与镜头连接，镜头前方放置反射镜，反射镜下方放置LED光源，机壳底部安装防尘玻璃。烟条抓取翻转装置和烟包抓取翻转装置都可以使用现有的机械手组件，机械手组件的结构和工作方法，本处不再赘述。烟支提取装置可使用类似卷烟机上的气吸式设备，通过气压的不同将烟支吸取。

本实施例中，烟条拆解装置包括用于放置烟条的模盒，众所周知，烟条内的烟包排列是有规律的，上下两层烟包之间有一条深度和宽度达2mm左右的缝隙，拆解烟条时将烟条推入与烟条尺寸相同的模盒中，在模盒的两侧分别装有两个刀片，刀片的刚好位于上下两层烟包的缝隙处，烟条在模盒中相对刀片运动时，烟条的长边便被这两个刀片划开，之后烟条被推入原理相同的另一个模盒中用于切开烟条的短边，之后用两个吸盘吸附烟条的两个大端面使之分离，之后烟包便被分离出来。烟包的拆解同样可使用模盒与刀片配合的方式。为了适应不同尺寸的烟条和烟包，烟条拆解装置包括多个不同尺寸的模盒，多个模盒安装在旋转机构上，对于不同烟条或烟包的尺寸，旋转机构将与之对应的模盒转动到相应的工位上，完成拆解。

优选地，每一个取像检测面使用互成角度的两个相机进行拍照或者采用一个相机在不同的视觉角度对取像检测面拍两次以上的照片；同一个检测面采集到两幅照片，进行合并后再进行分析检测，若相机的镜头表面附着杂物或取像的空间存在烟沫灰尘，则合成后的图像能够被识别，能够避免误检。

进一步地，检测设备还包括服务器、显示器和提供电源的电控系统；在检测前通过输入被检烟条、烟包和烟支的品牌，可以适应各种尺寸规格的烟条，烟包和烟支；服务器分别与烟条质量检测装置、烟包质量检测装置、烟支质量检测装置进行数据交互，显示器用于显示烟条、烟包和烟支的质量检测数据，还用于设定相关参数。

服务器用于控制烟条质量检测装置、烟包质量检测装置、烟支质量检测装置进行检测，并用于对烟条缺陷、烟包缺陷、烟支缺陷进行分析统计，生成检测报告。服务器包括数据库、图像预处理模块、质量缺陷识别模块、质量缺陷统计分析模块。

数据库中包括香烟品牌参数数据和香烟品牌的标准照片，香烟品牌参数能够在显示器上进行设定和修正，香烟品牌参数包括电气参数，光源选择，角度选择，相机检测流程等数据。

图像预处理模块用于将拍摄的照片生成与标准照片等比例的检测图像；通过相机采集到的照片可能会放大或缩小，因此需要与标准图像进行等比例转换，以确保数据的可比性，产生准确的检测数据，通过此处改进，大大提高了外观缺陷的检测精度。例如在烟支外观检测中，图像预处理模块利用烟支的左端、右端、上端、下端或者烟棒与滤嘴的分界处中的一种或任几种作为参照物，生成与烟支标准图像等比例的烟支检测图像，烟条检测和烟包检测的方法以此类推，此处不再赘述。

质量缺陷识别模块用于识别烟条、烟包、烟支的缺陷种类；质量缺陷统计分析模块用于统计烟条、烟包、烟支的缺陷类型，并生成报告。根据检测报告，维修人员可以反推卷烟机或包装机中的哪些部件或者装置有可能出现问题，导致缺陷的产生。现有技术中，各种检测设备独立分开运营，需要大量的维修人员，就算设备出现问题，维修人员也很难发现，采用本发明的设备，可以根据成品烟的质量检测反馈前端设备的运行情况。

参见图2所示，以烟支外观缺陷检测为例，服务器中的质量缺陷识别模块包括烟支长度识别模块、滤嘴长度识别模块、烟支宽度识别模块、错牙识别模块、烟棒暗点识别模块、烟棒亮点识别模块、烟棒泡皱识别模块、滤嘴暗点识别模块、滤嘴亮点识别模块或滤嘴泡皱识别模块；烟支长度识别模块用于根据采集的烟支图像得出烟支检测长度，并将烟支检测长度与烟支标准长度进行比对，并计算烟支长度差，烟支长度差大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；滤嘴长度识别模块用于根据采集的烟支图像得出滤嘴检测长度，并将滤嘴检测长度与烟支的滤嘴标准长度进行比对，并计算滤嘴长度差，滤嘴长度差大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；烟支宽度识别模块用于根据采集的烟支图像得出烟支检测宽度，并将烟支检测宽度与烟支标准宽度进行比对，并计算烟支宽度差，烟支宽度差大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；错牙识别模块用于判断包裹滤嘴的水松纸是否整齐，是否有错开；在判断位置取出上下两个交界处，然后计算他们在横向左右上有多大的距离，得出错牙宽度差，错牙宽度差大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据。烟棒暗点识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出烟棒是否存在暗点，并计算烟棒暗点面积，烟棒暗点面积大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；烟棒亮点识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出烟棒是否存在亮点，并计算烟棒亮点面积，烟棒亮点面积大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；烟棒泡皱识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出烟棒是否存在泡皱，如果存在泡皱，则输出相应数据；滤嘴暗点识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出滤嘴是否存在暗点，并计算滤嘴暗点面积，滤嘴暗点面积大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；滤嘴亮点识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出滤嘴是否存在亮点，并计算滤嘴亮点面积，滤嘴亮点面积大于烟支质量设定模块设定的设定值，则输出相应数据；滤嘴泡皱识别模块用于将烟支检测图像与标准图像进行比对，判断出滤嘴是否存在泡皱，如果存在泡皱，则输出相应数据。图2中的数值的单位为mm，面积单位是mm²；图中的数值仅仅作为示例作用，可根据不同的烟支来设定。因为烟支外观的大部分缺陷都可归结为亮点或暗点，因此本系统通过判断图像的亮点和暗点来识别烟支外观缺陷，简单便捷。烟条外观缺陷检测和烟包外观缺陷检测的原理和方法同上，本领域技术人员在阅读本说明书后，能够理解其实现方式，本处不再赘述。服务器包括与车间MES系统连接的接口，将成品烟检测数据共享到车间MES系统，实现集中管理。

参见图3所示，本实施例还提供了基于上述检测设备的一种成品烟质量自动检测方法，包括以下步骤：

1)、人工放入成品烟条，或者对烟箱进行外观检测后拆解获得烟条，或者在烟条装箱前自动从卷烟系统(例如输送带上)自动抓取成品烟条；根据放入烟条的品牌从数据库中确定相应的标准参数，例如品牌尺寸，电气参数，光源选择，角度选择，相机检测流程等，使得设备适应该品牌烟条，烟包，烟支的外形规格。

2)、使用烟条质量检测装置对烟条油封纸和/或油封纸内的条盒进行外观质量检测；具体地，采用机械手或其他方式将烟条进行6个面的翻转，使得相机可以分别对这六个面进行成像；相机拍照过程中，设备能够自动调整相机的拍摄角度，自动选择对应色系的光源，自动调整照明打光角度。

3)、自动拆解烟条得到烟包，提取烟条内部的烟包；拆解和提取烟包的过程中不对烟包产生损伤，提取出来的烟包被放置在烟包收集装置供烟包质量检测时使用，可使用机械手提取烟包。

4)、使用外观检测装置对烟包油封纸和/或油封纸内的烟盒进行外观质量检测；优选地，采用机械手或其他方式将烟包进行6个面的翻转，使得相机可以分别对这六个面进行成像；相机拍照过程中，设备能够自动调整相机的拍摄角度，自动选择对应色系的光源，自动调整照明打光角度。

5)、自动拆解烟包得到烟支，提取烟包内部的烟支；拆解提取烟支后将其置入烟槽中，检测烟支外观时，对烟槽中收集的烟支进行单支提取，由于烟支的长度粗细规格各异，烟支的单支提取装置具有自适应不同烟支规格的功能，并保证每次只有一支烟通过烟支外观检测装置。对于软包烟直接拆解并无损的提取内部烟支，并将烟支置入烟槽中。对于硬包烟，拆解完烟盖后将采用烟支提取装置检测烟包的烟舌拉力，根据拉力的检测结果给予相适应的抓取力，检测完后继续进一步的拆解以便提取内部烟支，然后提取烟支将其置入烟槽中。

6)、使用烟支检测装置检测烟支的外观质量；烟支的外观检测分为两个部分：第一部分在烟支的两端放置两台相机分别检测烟支的滤嘴端和燃烧端的外观。第二部分在烟棒正面放置一台线阵相机或者两台线阵相机，烟棒被相机下方的橡胶轮带动并旋转，使得线阵相机可以对烟支的全部表面进行成像。烟支外观检测具有多组光源，光源可以根据不同品牌的烟支选择，打光角度也可以根据需要调整。

本实施例中，相机和光源可安装在位置调整装置(例如直线电缸和旋转电缸)上，相机相对于烟条、烟包、烟支的位置可以通过直线电缸自动调整，光源相对于烟条、烟包、烟支的角度也可通过旋转电缸调整。根据不同品牌不同颜色的烟条、烟包、烟支，系统根据内设好的参数将相机和光源调整到合适的位置和角度。此外，外观检测装置采用机械手，机械手可以根据被检烟条、烟包的尺寸将烟条、烟包带动到相对与相机合适的位置，在检测前输入被检烟条的品牌，有了品牌就有了与之对应的外形尺寸，实现自动调整。

具体地，步骤2)中，使用烟条抓取翻转装置将烟条的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟条的六个面进行拍照，可包括两个拍照步骤，首先调整相机检测烟条油封纸，然后再调整相机检测油封纸内的条盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照。

步骤3)中，拆解烟条时将烟条推入与烟条尺寸相同的模盒中，采用模盒的目的是保证烟条被划开后烟条不会出现松散的情况，在模盒的两侧分别装有两个刀片，刀片位于上下两层烟包的缝隙处，烟条在模盒中相对刀片运动时，烟条的长边便被这两个刀片划开；之后烟条被推入另一个模盒中，使用刀片切开烟条的短边，然后用两个吸盘吸附烟条的两个大端面使条盒与烟包分离。

步骤4)中，使用烟包抓取翻转装置将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟包的六个面进行拍照，可包括两个拍照步骤，首先调整相机检测烟包油封纸，然后再调整相机检测油封纸内的烟盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照。

步骤5)中，拆解烟包时将烟包推入与烟包尺寸相同的模盒中，采用模盒的目的是保证烟包被划开后烟包不会出现松散的情况，在模盒的适当位置安装刀片，目的是使得烟包在模盒中运行时可以准确的划开烟包的某个部位而不会划伤内部烟支，之后对于硬包烟利用电动吸盘，电动夹爪等器件去除烟包翻盖和内部铝纸，去除内部铝纸前将对铝纸的拉力经行检测，之后使用夹爪抓出部分烟支，然后倒转烟包使得剩余烟支自由落下，置于烟槽中用于检测。对于软包烟利用吸盘吸住在模盒中被划开的商标纸，使其与内部铝箔纸有一定的间隙，此时向间隙内插入一个两边有刃口的三角刀片，在刀片插入的过程中商标的正面区域即被切除(先划开商标纸的一侧，然后使用三角刀片划开另外三侧)，然后利用吸盘将内部铝箔纸展开，再将其翻转烟支便全部被倒出，置于烟槽中用于检测。

步骤6)中，使用相机组件分别对烟支的滤嘴端、燃烧端、烟棒进行检测。

烟条，烟包，烟支检测完后都会有与之对应的检测报告生成，包括检测值指标的具体数值，例如拉线外斜多少毫米，烟支刺破直径多少毫米等，所有检测数据实时存入数据库中，可供随时查阅，并预留数据接口以供车间MES系统使用。MES(Manufacturing ExecutionSystem)是制造企业生产过程执行系统，是一套面向制造企业车间执行层的生产信息化管理系统。

采用多光谱成像的方式取像，通过多光谱分析既可以检测烟包包装纸，也可以检测烟包透明玻璃纸，从而提高了检测效率，降低了企业生产成本。多光谱成像技术可以在不同颜色的光谱下进行成像，它是将不同的光谱分离进行多次成像，而普通的全光谱成像是多个光谱一次成像，通过这种不同光谱下物体的吸收和反射的程度不一致来采集同一个物体得到多张不同的成像图像，然后对这些图像进行细节增强和特征提取的算法进行处理，可以同时检测烟包的透明玻璃纸和包装纸。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例2

本实施例仅对与实施例1不相同的部分做出限定，相同的部分不再赘述。参见图4所示，本实施例中，在检测烟条质量之前，先进行烟箱质量检测，具体地，检测设备还包括烟箱质量检测装置和烟箱拆解装置，烟箱质量检测装置与烟箱拆解装置连接，烟箱拆解装置通过烟条输送装置与烟条质量检测装置连接。

本实施例中，烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，烟条外观检测装置包括多个相机组件(例如六个相机)、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟条的待检测面设置，在烟条的待检测面设置光源，处于不同工位的相机依次拍摄烟条的待检测面。

烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，烟包外观检测装置包括多个相机组件(例如六个相机)、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟包的待检测面设置，在烟包的待检测面设置光源，处于不同工位的相机依次拍摄烟包的待检测面。不同工位的相机依次拍摄烟包的待检测面，这样就可以设置相对应的光源分时曝光，可以获取每个烟包待检测面的清晰图像。作为示例，支架包括安装在运输轨道上起主支撑作用的中枢支架，以及设置在中枢支架上的相机组件支架和光源支架；用于安装光源的光源支架上开有多个孔槽，用于固定光源；用于安装相机组件的相机组件支架上设置有条形螺孔，用于固定相机。具体安装结构本领域人员能够根据现有技术进行调整，本处不再赘述。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (15)

1.一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述检测设备包括烟条质量检测装置、烟条拆解装置、烟包质量检测装置、烟包拆解装置和烟支质量检测装置，所述烟条质量检测装置与所述烟条拆解装置连接，所述烟条拆解装置通过烟包输送装置与所述烟包质量检测装置连接，所述烟包质量检测装置与所述烟包拆解装置连接，所述烟包拆解装置通过烟支提取装置与所述烟支质量检测装置连接。

2.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述烟条拆解装置还包括用于收集烟包的烟包收集装置，所述烟包收集装置内的烟包通过输送带或者烟包抓握器输送到所述烟包质量检测装置。

3.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述烟包拆解装置还包括用于收集烟支的烟支收集装置，所述烟支提取装置从所述烟支收集装置中提取烟支后用于烟支质量检测。

4.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，所述烟条外观检测装置包括相机组件和烟条抓取翻转装置，所述烟条抓取翻转装置用于将烟条的六个检测面依次翻转并面向所述相机组件，所述相机组件用于对烟条的六个面进行拍照；

所述烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，所述烟包外观检测装置包括相机组件和烟包抓取翻转装置，所述烟包抓取翻转装置用于将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，所述相机组件用于对烟包的六个面进行拍照；

所述烟支质量检测装置包括烟支外观检测装置，所述烟支外观检测装置包括用于分别检测烟支滤嘴端和燃烧端的相机组件，还包括用于检测烟棒的相机组件。

5.根据权利要求4所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：每一个取像检测面使用互成角度的两个相机进行拍照或者采用一个相机在不同的视觉角度对取像检测面拍两次以上的照片。

6.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述烟条质量检测装置包括烟条外观检测装置，所述烟条外观检测装置包括多个相机组件、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟条的待检测面设置，在烟条的待检测面设置光源，处于不同工位的相机依次拍摄烟条的待检测面；

所述烟包质量检测装置包括烟包外观检测装置，所述烟包外观检测装置包括多个相机组件、光源和支架，相机组件和光源安装在支架上，多个相机镜头分别面对烟包的待检测面设置，在烟包的待检测面设置光源，处于不同工位的相机依次拍摄烟包的待检测面。

7.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述检测设备还包括用于收集烟条包装和烟包包装的废品收集装置，以及废弃烟支收集装置，所述废品收集装置通过输送带分别与所述烟条拆解装置和所述烟包拆解装置连接，所述废弃烟支收集装置与所述烟支质量检测装置连接。

8.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述检测设备还包括服务器、显示器和提供电源的电控系统；

所述服务器分别与所述烟条质量检测装置、所述烟包质量检测装置、所述烟支质量检测装置进行数据交互，所述显示器用于显示烟条、烟包和烟支的质量检测数据，还用于设定相关参数；

所述服务器用于控制所述烟条质量检测装置、所述烟包质量检测装置、所述烟支质量检测装置进行检测，并用于对烟条缺陷、烟包缺陷、烟支缺陷进行分析统计，生成检测报告。

9.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述服务器包括数据库、图像预处理模块、质量缺陷识别模块、质量缺陷统计分析模块；

所述数据库中包括多种香烟品牌参数数据和多种香烟品牌的标准照片；

所述图像预处理模块用于将拍摄的照片生成与标准照片等比例的检测图像；

所述质量缺陷识别模块用于识别烟条、烟包、烟支的缺陷种类；

所述质量缺陷统计分析模块用于统计烟条、烟包、烟支的缺陷类型，并生成报告。

10.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述服务器包括与车间MES系统连接的接口，将成品烟检测数据共享到所述车间MES系统。

11.根据权利要求1所述的一种成品烟质量自动检测设备，其特征在于：所述检测设备还包括烟箱质量检测装置和烟箱拆解装置，所述烟箱质量检测装置与所述烟箱拆解装置连接，所述烟箱拆解装置通过烟条输送装置与所述烟条质量检测装置连接。

12.一种成品烟质量自动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、人工放入成品烟条，或者对烟箱进行检测后拆解获得成品烟条，或者在烟条装箱前自动从卷烟系统自动抓取成品烟条；

2)、使用烟条质量检测装置对烟条油封纸和/或油封纸内的条盒进行质量检测；

3)、自动拆解烟条得到烟包，提取烟条内部的烟包；

4)、使用烟包质量检测装置对烟包油封纸和/或油封纸内的烟盒进行质量检测；

5)、自动拆解烟包得到烟支，提取烟包内部的烟支；

6)、使用烟支质量检测装置对烟支的进行质量检测。

13.根据权利要求12所述的一种成品烟质量自动检测方法，其特征在于，步骤2)中，使用烟条抓取翻转装置将烟条的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟条的六个面进行拍照；

步骤4)中，使用烟包抓取翻转装置将烟包的六个检测面依次翻转并面向相机组件，相机组件用于对烟包的六个面进行拍照；

步骤6)中，使用相机组件分别对烟支的滤嘴端、燃烧端、烟棒进行检测。

14.根据权利要求12所述的一种成品烟质量自动检测方法，其特征在于，步骤2)中，包括两个拍照步骤，首先调整相机和光源检测烟条油封纸，然后再调整相机和光源检测油封纸内的条盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照；

步骤4)中，包括两个拍照步骤，首先调整相机和光源检测烟包油封纸，然后再调整相机和光源检测油封纸内的烟盒；或者相机采用多光谱成像的方式进行一次拍照。

15.根据权利要求12所述的一种成品烟质量自动检测方法，其特征在于，步骤3)中，拆解烟条时将烟条推入与烟条尺寸相似的模盒中，在模盒的两侧分别装有两个刀片，刀片位于上下两层烟包的缝隙处，烟条在模盒中相对刀片运动时，烟条的长边便被这两个刀片划开；之后烟条被推入另一个模盒中，使用刀片切开烟条的短边，然后用两个吸盘吸附烟条的两个大端面使条盒与烟包分离；

步骤5)中，拆解烟包时将烟包推入与烟包尺寸相似的模盒中，在模盒上设置有用于划开烟包的刀片，划开烟包后；

硬包烟的处理方式为：利用电动吸盘或电动夹爪去除烟包翻盖和内部铝纸，之后使用夹爪抓出部分烟支，然后倒转烟包使得剩余烟支自由落下；

软包烟的处理方式为：利用吸盘吸住在模盒中被划开的商标纸，使其与内部铝箔纸有一定的间隙，此时向间隙内插入一个两边有刃口的三角刀片，在刀片插入的过程中商标的正面区域即被切除，然后利用吸盘将内部铝箔纸展开，再将烟包翻转，烟支便全部被倒出。

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