CN112690491A - 一种棒状物的外观检测设备及其检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及棒状物的外观检测设备及其检测方法。本发明的棒状物的外观检测设备，包括棒状物转动机构、检测组件和动力系统，所述棒状物转动机构周围设置检测组件，所述棒状物转动机构包括传送带、随动辊组和转动驱动装置，所述传送带上设置随动辊组，所述随动辊组由多个随动辊平行设置构成，所述随动辊组与转动驱动装置转动配合，所述传送带连接动力系统。其有益效果是：该检测设备结构简单，能够对棒状物进行全面的外观检测。该检测设备可以在实验室用于复检棒状物的质量，也可以在线检测棒状物的质量，尤其适用于检测烟支。

Description

一种棒状物的外观检测设备及其检测方法

技术领域

本发明涉及质量控制领域，特别涉及一种棒状物的外观检测设备及其检测方法。

背景技术

随着社会的发展与进步，消费者对产品外观质量越来越在意，产品外观质量的好坏直接会影响到消费者的选择。以烟支为例，烟支实际生产中，由于机器故障，烟支容易出现污点、烟纸破损、烟梗穿出、拼接不良、无印花、印花位置偏移、印墨污染等不良产品。烟支等棒状物在传送过程中不可避免的会有被遮挡面，无法对所有面进行全面检测，偶有外观缺陷的不合格产品流出市场，影响了产品销售，也降低了烟厂产品的品牌美誉度。随着计算机软件、硬件技术的发展，以及机器视觉软硬件技术的完善，目前采用机器视觉的方法来检测烟支的外观质量。但是目前使用相机进行检测的方式，只能将检测设备设置于卷烟机中在线检测，再通过包装机等设备生产为成品出售。就算如此，也必须在成品烟中抽取部分成品烟进行复检。目前烟支外观质量的复检只能靠人工观察的方式，人工抽检的主要作用是对该批次产品总体质量的一个粗略评价，不能完全说明该批次产品详细质量情况，因此，采用人工抽检存在很大不确定因素。每个人的反应能力和检验状态也有差别，对烟支进行质量检测时，有时会出现烟支错检、漏检的情况。即浪费人力物力，又不能保证产品质量被全部检测，企业产品质量和经济效益不能得到较好保障，企业产品市场竞争力受到束缚。

因此提供一种结构简单、能够对棒状物进行全面的外观检测的、棒状物的外观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，提供一种结构简单、能够对棒状物进行全面的外观检测的、棒状物的外观检测设备及其检测方法。该检测设备可以在实验室用于复检棒状物的质量，也可以在线检测棒状物的质量，尤其适用于检测烟支。

本发明提供的一种棒状物的外观检测设备，其技术方案为：

一种棒状物的外观检测设备，包括棒状物转动机构、检测组件和动力系统，所述棒状物转动机构周围设置检测组件，所述棒状物转动机构包括传送带、随动辊组和转动驱动装置，所述传送带上设置随动辊组，所述随动辊组由多个随动辊平行设置构成，所述随动辊组与转动驱动装置转动配合，所述传送带连接动力系统。

优选地，所述随动辊包括芯轴和活动辊，所述活动辊通过轴承设置在芯轴上，所述活动辊上设置转动配合部，所述转动配合部与转动驱动装置旋转配合，所述芯轴端部与传送带连接。

优选地，所述检测组件包括侧面检测装置和柱面检测装置，所述侧面检测装置设置在棒状物转动机构运行方向的左右两侧，所述柱面检测装置设置在棒状物转动机构的上方。

优选地，所述侧面检测装置包括第一检测相机和第二检测相机，第一检测相机和第二检测相机分别设置在棒状物转动机构的左右两侧；柱面检测装置包括第三检测相机、第四检测相机和第五检测相机，第三检测相机、第四检测相机和第五检测相机沿棒状物转动机构的运行方向依次设置在棒状物转动机构的上方；每个检测相机旁均设置配合光源，配合光源照向检测相机的成像位置。

优选地，所述检测设备还包括储存库，所述储存库设置在随动辊组的工作初始端，所述储存库包括储烟盒和调整链，所述储烟盒上下设置开口、储烟盒出烟方向的面上设置出烟口，出烟口上方设置调整链，所述调整链与随动辊滚动配合。

优选地，所述转动配合部设置为粗糙辊面，所述转动驱动装置设置为橡胶垫，所述粗糙辊面与橡胶垫摩擦配合。

优选地，所述转动配合部设置为齿轮，所述转动驱动装置设置为齿条，所述齿轮与齿条转动配合。

优选地，所述动力系统包括电机、中间传动组件和传动轮，所述电机带动中间传动组件，所述中间传动组件尾端带动传动轮，所述传动轮带动传送带，所述传送带平行设置两条，两条传送带分别连接随动辊的芯轴的两端，所述转动配合部设置在随动辊的中部，所述转动驱动装置设置在随动辊下面、且与转动配合部旋转配合；所述随动辊组的上方设置柱面检测装置，随动辊组的两侧面设置侧面检测装置，所述检测组件的后端设置分类回收装置。

优选地，所述分类回收装置包括活动挡板、护罩、废物收集箱和回收箱，所述活动挡板设置在所述棒状物转动机构的出口处，所述活动挡板能够在电机的带动下抬起或放下；所述护罩设置在挡板处，废物收集箱和回收箱设置在挡板周围。

一种棒状物的外观检测方法，将棒状物放置于相邻随动辊之间向前传送，使用第一检测相机和第二检测相机拍摄棒状物端面的外观图像，使用第三检测相机拍摄棒状物柱面部分的外观图像，通过转动配合部与转动驱动装置配合将棒状物旋转，使用其它检测相机拍摄棒状物柱面的其他部分的外观图像，得到棒状物端面和圆周的完整图像。

优选地，该方法用于检测烟支，首先使用调整链将轴向的烟支、斜向的烟支、相邻随动辊之间布置多余的烟支调整到设定位置；

烟支外观检测完成后通过控制装置将有外观缺陷的烟支剔除，储存在废物收集箱内；将没有外观缺陷的烟支传送到回收箱。

本发明的实施包括以下技术效果：

本发明的棒状物的外观检测设备通过设置调整链，当棒状物在棒状物转动机构上传输时，将横向的烟支、斜向的烟支、相邻随动辊之间布置多余的烟支调整到相邻随动辊之间或者烟支放置槽内，相邻随动辊之间或者一个烟支放置槽内只放置一根烟支；使用端面检测相机拍摄棒状物端面的外观图像，再使用两个以上的柱面检测相机拍摄棒状物旋转前的外观图像和旋转后的外观图像，得到棒状物端面和圆周表面的完整图像。该检测设备结构简单，能够对棒状物进行全面的外观检测。该检测设备可以在实验室用于复检棒状物的质量，也可以在线检测棒状物的质量，尤其适用于检测烟支。

附图说明

图1为本发明实施例的棒状物的外观检测设备立体结构示意图。

图2为本发明实施例的棒状物的外观检测设备俯视结构示意图。

图3为图2的A-A剖面结构示意图。

图4为齿条部分的局部放大(图3圆圈部分)结构示意图。

图5为随动辊立体结构示意图。

图中：10、棒状物；11、储存库；12、调整链；20、固定架；21、第一检测相机；22、第二检测相机；23、第三检测相机；24、第四检测相机；25、第五检测相机。30、转动配合部；31、传送带；32、传动轮；33、动力系统；34、电机；35、侧板；36、芯轴；37、活动辊；38、轴承；39、皮带安装孔；40、转动驱动装置；41、齿条安装座；50、活动挡板；51、护罩；52、废物收集箱；53、回收箱。

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。

参见图1所示，本实施例提供的一种棒状物的外观检测设备，包括棒状物转动机构、检测组件和动力系统33，棒状物转动机构周围设置检测组件，棒状物转动机构包括传送带31、随动辊组和转动驱动装置40，传送带31上设置随动辊组，随动辊组由多个随动辊平行设置构成，随动辊组与转动驱动装置40转动配合，传送带31连接动力系统33。棒状物转动机构用于旋转棒状物10；检测组件包括固定在固定架20上的侧面检测装置和柱面检测装置，侧面检测装置设置在棒状物转动机构运行方向的左右两侧，柱面检测装置设置在棒状物转动机构的上方。侧面检测装置包括第一检测相机21和第二检测相机22，第一检测相机21和第二检测相机22分别设置在棒状物转动机构的左右两侧，柱面检测装置包括第三检测相机23、第四检测相机24和第五检测相机25，第三检测相机23、第四检测相机24和第五检测相机25沿棒状物转动机构的运行方向依次设置在棒状物转动机构的上方，每个检测相机旁均设置配合光源，配合光源照向检测相机的成像位置。第一检测相机21、第二检测相机22、第三检测相机23、第四检测相机24和第五检测相机25将拍摄到的外观检测图像传送到服务处理器，服务处理器分析棒状物10的外观缺陷，并将有外观缺陷的棒状物10的剔除信号发送到控制装置，将有缺陷的棒状物10推出落入废物收集箱52中。服务处理器能记录棒状物10外观缺陷图像，当检测到棒状物10外观存在缺陷时，工控机自动保存缺陷图像，可以及时查看缺陷图像以帮助操作维修人员控制产品质量；该设备能够自动、精确剔除存在缺陷的烟支。待检测的棒状物10优选烟支。

参见图4和图5所示，随动辊包括芯轴36和活动辊37，活动辊37通过轴承38设置在芯轴36上，活动辊37上设置转动配合部30，转动配合部30与转动驱动装置40旋转配合，芯轴36端部与传送带31连接，具体地，芯轴36通过端部的皮带安装孔39与传送带31连接，将多个随动辊连接之后构成随动辊组。参见图4和图5所示，作为一种实施方式，转动配合部30设置为齿轮，转动驱动装置40设置为齿条，齿轮与齿条转动配合，齿轮转动后能够带动活动辊37转动，从而带动随动辊组上的棒状物转动，进而实现全方位检测，齿条固定在齿条安装座41上。齿条传动结构具有控制精度的优势。通过设置齿条与齿轮的啮合距离，就能够将棒状物旋转一定的等分角度，例如每次120度，将棒状物10旋转1/3面，或者每次180度，将棒状物10旋转1/2面，实现顺序外观检测。随动辊的芯轴36随传送带31运动，芯轴36上通过轴承38设置的活动辊37与转动驱动装置30配合后，会进行旋转运动，活动辊37之间的棒状物也跟随旋转，在旋转过程中，利用相机从棒状物上方照相，从而实现相机对烟支360°圆周表面的检测。作为另一种实施方式，转动配合部30设置为粗糙辊面(图中未视出)，转动驱动装置40设置为橡胶垫，粗糙辊面与橡胶垫摩擦配合，通过摩擦力带动棒状物转动。

参见图1所示，动力系统包括电机34、中间传动组件和传动轮32，中间传动组件可以选择皮带、链条或齿轮，电机34带动中间传动组件，中间传动组件尾端带动传动轮32，传动轮32带动传送带31，传送带31平行设置两条，两条传送带31分别连接随动辊的芯轴36的两端，转动配合部30设置在随动辊的中部，转动驱动装置40设置在随动辊下方、且与转动配合部30旋转配合；随动辊组的上方设置柱面检测装置，随动辊组的两侧面设置侧面检测装置，检测组件的后端设置分类回收装置。参见图1和图2所示，分类回收装置还包括活动挡板50、护罩51、废物收集箱52、回收箱53，活动挡板50设置在棒状物转动机构的出口处，活动挡板50能够在电机34的带动下抬起或放下；护罩51设置在挡板处，废物收集箱52和回收箱53设置在挡板周围。当有缺陷棒状物10时，抬起活动挡板50，有缺陷的棒状物10落入废物收集箱52，当棒状物10检测正常时，活动挡板50放下，棒状物10落入回收箱53中。动力系统33可选择电机34驱动。棒状物转动机构的两侧设置侧板35。

参见图1所示，检测设备还包括储存库11，储存库11设置在随动辊组的工作初始端，储存库11包括储烟盒和调整链12，储烟盒上下设置开口、储烟盒出烟方向的面上设置出烟口，出烟口上面设置调整链12，调整链12与随动辊组滚动配合，调整链12用于理顺棒状物10。当棒状物10在随动辊组上传输时，棒状物10可能没有全部按顺序放置，当出现横向的棒状物10、斜向的棒状物10、相邻随动辊之间布置放置了多根棒状物10时，调整链12上滚动轮阻挡棒状物10后，将棒状物10调整到设定位置。由于调整链12仅一端活动连接的固定，调整链12不会过度挤压棒状物10，导致棒状物10损伤。

本发明的棒状物10的外观检测设备通过设置调整链12，当棒状物10在棒状物转动机构上传输时，将横向的烟支、斜向的烟支调整到相邻随动辊之间，随动辊之间内只放置一根烟支；使用端面检测相机拍摄棒状物10端面的外观图像，再使用两个以上的柱面检测相机拍摄棒状物10旋转前的外观图像和旋转后的外观图像，得到棒状物10端面和圆周表面的完整图像。该检测设备结构简单，能够对棒状物10进行全面的外观检测。该检测设备可以在实验室用于复检棒状物10的质量，也可以在线检测棒状物10的质量，尤其适用于检测烟支。

本实施例还提供了一种棒状物的外观检测方法，将棒状物10放置于相邻随动辊之间向前传送，使用第一检测相机21和第二检测相机22拍摄棒状物10端面的外观图像，使用第三检测相机23拍摄棒状物1/3面的外观图像，通过转动配合部30与转动驱动装置40配合将棒状物10旋转1/3面，使用第四检测相机24拍摄棒状物10另外1/3面的外观图像，通过转动配合部30与转动驱动装置40配合再将棒状物10旋转1/3面，使用第五检测相机25拍摄棒状物10另外1/3面的外观图像，得到棒状物10端面和圆周表面的完整图像。需要说明的是，只要将棒状物旋转一定的等分角度，就能够实现检测，例如还可以每次旋转180度的方式，使用检测相机拍摄棒状物1/2面的外观图像，通过转动配合部30与转动驱动装置40配合将棒状物10旋转1/2面，再使用其它检测相机拍摄棒状物10另外1/2面的外观图像，得到棒状物10端面和圆周表面的完整图像，只需要设两个柱面检测相机就能够将棒状物的圆周面进行完全的拍摄；当然也可以是进行1/4等分或者1/5等分，本处不再赘述。转动棒状物10时，可通过齿条40与齿轮30配合将棒状物10旋转，或者通过粗糙辊面与橡胶垫摩擦配合将棒状物10旋转。

上述方法用于检测烟支，首先使用调整链12将轴向的烟支、斜向的烟支、相邻随动辊之间布置多余的烟支调整到设定位置；烟支位于相邻随动辊之间，相邻随动辊之间只放置一根烟支；烟支外观检测完成后通过控制装置将有外观缺陷的烟支剔除，储存在废物收集箱52内；将没有外观缺陷的烟支存储在回收箱53内。

需要说明的是，在本发明的描述中可能出现的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，没有任何的顺序限定作用，也不能理解为指示或暗示相对重要性。

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 (11)

1.一种棒状物的外观检测设备，包括棒状物转动机构、检测组件和动力系统，其特征在于：所述棒状物转动机构周围设置检测组件，所述棒状物转动机构包括传送带、随动辊组和转动驱动装置，所述传送带上设置随动辊组，所述随动辊组由多个随动辊平行设置构成，所述随动辊组与转动驱动装置转动配合，所述传送带连接动力系统。

2.根据权利要求1所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述随动辊包括芯轴和活动辊，所述活动辊通过轴承设置在芯轴上，所述活动辊上设置转动配合部，所述转动配合部与转动驱动装置旋转配合，所述芯轴端部与传送带连接。

3.根据权利要求1所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述检测组件包括侧面检测装置和柱面检测装置，所述侧面检测装置设置在棒状物转动机构运行方向的左右两侧，所述柱面检测装置设置在棒状物转动机构的上方。

4.根据权利要求3所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述侧面检测装置包括第一检测相机和第二检测相机，第一检测相机和第二检测相机分别设置在棒状物转动机构的左右两侧；柱面检测装置包括第三检测相机、第四检测相机和第五检测相机，第三检测相机、第四检测相机和第五检测相机沿棒状物转动机构的运行方向依次设置在棒状物转动机构的上方；每个检测相机旁均设置配合光源，配合光源照向检测相机的成像位置。

5.根据权利要求1、2或3所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述检测设备还包括储存库，所述储存库设置在随动辊组的工作初始端，所述储存库包括储烟盒和调整链，所述储烟盒上下设置开口、储烟盒出烟方向的面上设置出烟口，出烟口上方设置调整链，所述调整链与随动辊滚动配合。

6.根据权利要求2所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述转动配合部设置为粗糙辊面，所述转动驱动装置设置为橡胶垫，所述粗糙辊面与橡胶垫摩擦配合。

7.根据权利要求2所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述转动配合部设置为齿轮，所述转动驱动装置设置为齿条，所述齿轮与齿条转动配合。

8.根据权利要求1、2或3所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述动力系统包括电机、中间传动组件和传动轮，所述电机带动中间传动组件，所述中间传动组件尾端带动传动轮，所述传动轮带动传送带，所述传送带平行设置两条，两条传送带分别连接随动辊的芯轴的两端，所述转动配合部设置在随动辊组的中部，所述转动驱动装置设置在随动辊组下面、且与转动配合部旋转配合；所述随动辊组的上方设置柱面检测装置，随动辊组的两侧面设置侧面检测装置，所述检测组件的后端设置分类回收装置。

9.根据权利要求8所述的一种棒状物的外观检测设备，其特征在于：所述分类回收装置包括活动挡板、护罩、废物收集箱和回收箱，所述活动挡板设置在所述棒状物转动机构的出口处，所述活动挡板能够在电机的带动下抬起或放下；所述护罩设置在挡板处，废物收集箱和回收箱设置在挡板周围。

10.一种棒状物的外观检测方法，其特征在于：将棒状物放置于相邻随动辊之间向前传送，使用第一检测相机和第二检测相机拍摄棒状物端面的外观图像，使用第三检测相机拍摄棒状物柱面部分的外观图像，通过转动配合部与转动驱动装置配合将棒状物旋转，使用其它检测相机拍摄棒状物柱面的其他部分的外观图像，得到棒状物端面和圆周表面的完整图像。

11.根据权利要求9所述的一种棒状物的外观检测方法，其特征在于：该方法用于检测烟支，首先使用调整链将轴向的烟支、斜向的烟支、相邻随动辊之间布置多余的烟支调整到设定位置；

烟支外观检测完成后通过控制装置将有外观缺陷的烟支剔除，储存在废物收集箱内；将没有外观缺陷的烟支传送到回收箱。

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