CN112718530B - 一种软包装热封口检查机构及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种软包装热封口检查机构及其系统，包括输送带，输送带依次贯穿第一检测区、第二检测区以及吹废区，输送带的两侧设置有导轨，通过导轨使得软包装状态一致，并利用第一相机与第一识别模块对软包装进入检测区的一致性进行检测；第二检测区包括第一对射式光电传感器、两块第二导光板、第二相机以及第三相机，第一对射式光电传感器的发射端与接收端分别安装在输送带的两侧，第一对射式光电传感器位于第二导光板的前端，第二相机与第三相机分别固定安装在两块第二导光板的上端；吹废区包括吹废装置、回收箱以及第二对射式光电传感器，第二对射式光电传感器位于吹废装置的前端，吹废装置与回收箱分别位于输送带的两侧。

Description

一种软包装热封口检查机构及其系统

技术领域

本发明涉及软包装热封口检测技术领域，具体为一种软包装热封口检查机构及其系统。

背景技术

目前，软包装袋的使用越来越普遍，对密封软包装袋的密封性能要求也越来越高，热封软包装在食品、药品、日化产品的包装中占有很大比例，而软包装袋中气泡、夹杂、泄露通道等密封缺陷对产品质量有严重影响，热封软包装密封性在线检测方法与装置需求十分广泛与迫切。目前常用热封软包的封口质量检测方法包括鼓泡法、着色浸透法、破裂试验、撕裂/拉伸试验等。在生产实践中，国内一般采用肉眼观察法或抽检法，但是通过肉眼观察或抽检的方式不仅费时费力，而且无法保证包装袋的百分百在线检测，使得产品可能会出现漏检，从而导致封口不良产品的出现。

发明内容

本发明的目的就在于提出一种软包装热封口检查机构及其系统，如何通过对软包装在输送带上的状态判断其状态是否保持一致，从而使得软包装取像的一致性，如何通过对软包装封口的状态进行判断，从而检查软包装的封口是否合格；

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种软包装热封口检查机构，包括输送带、第一检测区、第二检测区以及吹废区；所述输送带依次贯穿第一检测区、第二检测区以及吹废区，所述输送带的两侧设置有导轨，两个所述导轨固定安装在第一检测区前端的两侧，所述第一检测区包括固定架以及第一相机，所述第一相机固定安装在固定架上，所述第一检测区与第二检测区之间设置有两块第一导光板，两块所述第一导光板对称安装在输送带上，所述第二检测区包括第一对射式光电传感器、两块第二导光板、第二相机以及第三相机，所述第一对射式光电传感器的发射端与接收端分别安装在输送带的两侧，所述第一对射式光电传感器位于第二导光板的前端，所述第二相机与第三相机分别固定安装在两块第二导光板的上端；所述吹废区包括吹废装置、回收箱以及第二对射式光电传感器，所述第二对射式光电传感器位于吹废装置的前端，所述吹废装置与回收箱分别位于输送带的两侧。

进一步地，所述固定架包括两块固定板与连接杆，两块所述固定板分别安装在输送带的两侧，所述连接杆固定安装在两块固定板之间。

进一步地，两块所述第一导光板远离固定架的一侧均设置有第一光源，所述第一导光板固定安装在第一检测区与第二检测区之间。

进一步地，两块所述第二导光板的一侧均设置有第二光源。

进一步地，所述吹废装置包括防护罩、气泵、气管、出气腔以及出气口，所述防护罩固定安装在输送带的一侧，所述防护罩的内部安装有出气腔，所述出气腔的一端与出气口相连通，所述出气腔的另一端通过气管与气泵相连接，所述出气腔的内部为圆锥形，且出气腔靠近气管一端的内径大于出气腔靠近出气口的内径。

一种软包装热封口检查系统，所述检查系统包括第一检测模块、第二检测模块、数据传输模块、第一识别模块、第二识别模块以及控制模块；

其中所述第一检测模块通过第一相机获取输送带上软包装的第一图像信息，并将采集到的第一图像信息发送至第一识别模块；

所述第一识别模块用于对采集到的第一图像信息进行识别，具体过程为：

第一步：获取第一图像信息中的四边形的软包装的形状，并将四边形的四个顶点依次标记为Q1、Q2、Q3以及Q4；

第二步：将Q1与Q2之间相连获取到一条直线L，将Q1与Q3两点相连接，获取到一条对角线M，进而获取对角线M与直线L之间形成夹角α；

第三步：沿输送带方向预设一条直线S，从而获取对角线M与S之间形成的夹角β；

第四步：通过公式Z＝|α-β|得到角度偏差值Z，通过对比角度偏差值Z与系统预设偏差值Y，当Z≥Y时，则第一识别模块通过数据传输模块向控制模块发送吹废指令；当Z＜Y时，则不进行任何操作，其中系统预设偏差值的最佳值为19°。

进一步地，所述第二检测模块通过第二相机获取输送带上的软包装的第二图像信息，且通过第三相机获取输送带上的软包装的第三图像信息，并将第二图像信息与第三图像信息发送至第二识别模块；

所述第二识别模块用于对第二图像信息与第三图像信息进行识别，具体识别过程如下：

第一步：获取第二图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，并形成相应的轮廓线；

第二步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Lk1与Lk2，其中Lk1为软包装的上端轮廓线长度，Lk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Lk1与Lk2重合部分的长度标记为Lc1；通过公式得到Lk1与Luk2的重合度Ch1；

第三步：同时获取第三图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，形成相应的轮廓线；

第四步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Luk1与Luk2，其中Luk1为软包装的上端轮廓线长度，Luk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Luk1与Luk2重合部分的长度标记为Lc2；通过公式得到Luk1与Luk2的重合度Ch2

第五步：将Ch1与Ch2与系统预设重合度Chy进行对比，当Ch1≥Chy，且Ch2≥Chy时，则不进行任何操作，当Ch1≥Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch2≥Chy，且Ch1＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch1＜Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令，其中Chy的最佳值为0.916。

进一步地，所述控制模块用于发布控制指令，使得第二对射式光电传感器生效，当控制器发布吹废指令时，则第二对射式光电传感器生效，当软包装经过第二对射式光电传感器时，吹废装置将软包装吹落至回收箱内进行回收；当控制器未发布吹废指令时，则软包装经过第二对射式光电时，则第二对射式光电不生效，软包装从吹废区正常通过，吹废装置不进行操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明通过在输送带上设置导轨，使得软包装在进入到第一检测区与第二检测区时，状态保持一致，并通过第一相机对软包装的进入状态进行检查、判断，当进入时的状态偏差较大时，直接将其通过吹废装置进行回收，从而避免第二检测区的误判，造成缺陷产品误放；

2、本发明通过第二相机与第三相机，能够同时对软包装的两侧热封口状态进行检测，同时分别通过第一识别模块与第二识别模块对软包装的封口状态进行分析，从而检测软包装的封口是否合格，并对不合格的软包装产品通过吹废装置进行自动回收处理，无需人工对包装的封口状态进行检查。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种软包装热封口检查机构整体结构示意图；

图2为本发明一种软包装热封口检查机构吹废装置结构示意图；

图3为本发明一种软包装热封口检查系统的模块框图。

图中：1、输送带；2、导轨；3、固定板；4、连接杆；5、第一相机；6、第一导光板；7、第一光源；8、第一对射式光电传感器；9、第二导光板；10、第二相机；11、第三相机；12、防护罩；13、第二光源；14、第二对射式光电传感器；15、回收箱；16、气泵；17、气管；18、出气腔；19、出气口。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3所示，一种软包装热封口检查机构，包括输送带1、第一检测区、第二检测区以及吹废区；所述输送带1依次贯穿第一检测区、第二检测区以及吹废区，所述输送带1的两侧设置有导轨2，两个所述导轨2固定安装在第一检测区前端的两侧，所述第一检测区包括固定架以及第一相机5，所述第一相机5固定安装在固定架上，所述第一检测区与第二检测区之间设置有两块第一导光板6，两块所述第一导光板6对称安装在输送带1上，所述第二检测区包括第一对射式光电传感器8、两块第二导光板9、第二相机10以及第三相机11，所述第一对射式光电传感器8的发射端与接收端分别安装在输送带1的两侧，所述第一对射式光电传感器8位于第二导光板9的前端，所述第二相机10与第三相机11分别固定安装在两块第二导光板9的上端；所述吹废区包括吹废装置、回收箱15以及第二对射式光电传感器14，所述第二对射式光电传感器14位于吹废装置的前端，所述吹废装置与回收箱15分别位于输送带1的两侧；所述第一对射式光电传感器8与第二对射式光电传感器14的型号为RPI-243。

固定架包括两块固定板3与连接杆4，两块所述固定板3分别安装在输送带1的两侧，所述连接杆4固定安装在两块固定板3之间。

两块第一导光板6远离固定架的一侧均设置有第一光源7，所述第一导光板6固定安装在第一检测区与第二检测区之间；两块第二导光板9的一侧均设置有第二光源13。

吹废装置包括防护罩12、气泵16、气管17、出气腔18以及出气口19，所述防护罩12固定安装在输送带1的一侧，所述防护罩12的内部安装有出气腔18，所述出气腔18的一端与出气口19相连通，所述出气腔18的另一端通过气管17与气泵16相连接，所述出气腔18的内部为圆锥形，且出气腔18靠近气管17一端的内径大于出气腔18靠近出气口19的内径。

一种软包装热封口检查系统，所述检查系统包括第一检测模块、第二检测模块、数据传输模块、第一识别模块、第二识别模块以及控制模块；

其中第一检测模块通过第一相机5获取输送带1上软包装的第一图像信息，并将采集到的第一图像信息发送至第一识别模块；

第一识别模块用于对采集到的第一图像信息进行识别，具体过程为：

第一步：获取第一图像信息中的四边形的软包装的形状，并将四边形的四个顶点依次标记为Q1、Q2、Q3以及Q4；

第二步：将Q1与Q2之间相连获取到一条直线L，将Q1与Q3两点相连接，获取到一条对角线M，进而获取对角线M与直线L之间形成夹角α；

第三步：沿输送带1方向预设一条直线S，从而获取对角线M与S之间形成的夹角β；

第四步：通过公式得到角度偏差值Z，通过对比角度偏差值Z与系统预设偏差值Y，当Z≥Y时，则第一识别模块通过数据传输模块向控制模块发送吹废指令；当Z＜Y时，则不进行任何操作，其中系统预设偏差值的最佳值为19°，当角度偏差值大于19°时，则产品的位置偏移过大，存在让第二识别模块出现。

第二检测模块通过第二相机10获取输送带1上的软包装的第二图像信息，且通过第三相机11获取输送带1上的软包装的第三图像信息，并将第二图像信息与第三图像信息发送至第二识别模块；

所述第二识别模块用于对第二图像信息与第三图像信息进行识别，具体识别过程如下：

第一步：获取第二图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，并形成相应的轮廓线；

第二步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Lk1与Lk2，其中Lk1为软包装的上端轮廓线长度，Lk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Lk1与Lk2重合部分的长度标记为Lc1；

第三步：同时获取第三图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，形成相应的轮廓线；

第四步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Luk1与Luk2，其中Luk1为软包装的上端轮廓线长度，Luk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Luk1与Luk2重合部分的长度标记为Lc2；

第五步：将Ch1与Ch2与系统预设重合度Chy进行对比，当Ch1≥Chy，且Ch2≥Chy时，则不进行任何操作，当Ch1≥Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch2≥Chy，且Ch1＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch1＜Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令，其中Chy的最佳值为0.916。

控制模块用于发布控制指令，使得第二对射式光电传感器14生效，当控制器发布吹废指令时，则第二对射式光电传感器14生效，当软包装经过第二对射式光电传感器14时，吹废装置将软包装吹落至回收箱15内进行回收；当控制器未发布吹废指令时，则软包装经过第二对射式光电时，则第二对射式光电不生效，软包装从吹废区正常通过，吹废装置不进行操作。

本发明工作原理：通过在输送线上设置有导轨2，将软包装导入到第一检测区与第二检测区内，并使得软包装进入时的位置保持一致，通过在第一检测区内设置第一相机5，通过第一相机5对进入的软包装状态进行检查，从而使得软包装的进入状态保持一致，对进入状态出现超出标准的软包装时，则第一识别模块发出吹废指令，在第二检测区通过设置第二相机10与第三相机11，通过第二相机10与第三相机11对软包装的两侧封口状态进行检测，当检测结果合格时，则不执行任何操作，当检测结果不合格时，则通过第二识别模块发出吹废指令，通过检查系统与检查机构的相互配合，使得能够对输送带1上的软包装的封口状态进行检查。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种软包装热封口检查系统，其特征在于，所述检查系统包括第一检测模块、第二检测模块、数据传输模块、第一识别模块、第二识别模块以及控制模块；

所述检查系统还包括检查机构，该检查机构包括输送带(1)、第一检测区、第二检测区以及吹废区；所述输送带(1)依次贯穿第一检测区、第二检测区以及吹废区，所述输送带(1)的两侧设置有导轨(2)，两个所述导轨(2)固定安装在第一检测区前端的两侧，所述第一检测区包括固定架以及第一相机(5)，所述第一相机(5)固定安装在固定架上，所述第一检测区与第二检测区之间设置有两块第一导光板(6)，两块所述第一导光板(6)对称安装在输送带(1)上，所述第二检测区包括第一对射式光电传感器(8)、两块第二导光板(9)、第二相机(10)以及第三相机(11)，所述第一对射式光电传感器(8)的发射端与接收端分别安装在输送带(1)的两侧，所述第一对射式光电传感器(8)位于第二导光板(9)的前端，所述第二相机(10)与第三相机(11)分别固定安装在两块第二导光板(9)的上端；所述吹废区包括吹废装置、回收箱(15)以及第二对射式光电传感器(14)，所述第二对射式光电传感器(14)位于吹废装置的前端，所述吹废装置与回收箱(15)分别位于输送带(1)的两侧；

其中所述第一检测模块通过第一相机(5)获取输送带(1)上软包装的第一图像信息，并将采集到的第一图像信息发送至第一识别模块；

所述第一识别模块用于对采集到的第一图像信息进行识别，具体过程为：

第一步：获取第一图像信息中的四边形的软包装的形状，并将四边形的四个顶点依次标记为Q1、Q2、Q3以及Q4；

第二步：将Q1与Q2之间相连获取到一条直线L，将Q1与Q3两点相连接，获取到一条对角线M，进而获取对角线M与直线L之间形成夹角α；

第三步：沿输送带(1)方向预设一条直线S，从而获取对角线M与S之间形成的夹角β；

第四步：通过公式Z＝|α-β|得到角度偏差值Z，通过对比角度偏差值Z与系统预设偏差值Y，当Z≥Y时，则第一识别模块通过数据传输模块向控制模块发送吹废指令；当Z＜Y时，则不进行任何操作，其中系统预设偏差值的最佳值为19°；

所述第二检测模块通过第二相机(10)获取输送带(1)上的软包装的第二图像信息，且通过第三相机(11)获取输送带(1)上的软包装的第三图像信息，并将第二图像信息与第三图像信息发送至第二识别模块；

所述第二识别模块用于对第二图像信息与第三图像信息进行识别，具体识别过程如下：

第一步：获取第二图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，并形成相应的轮廓线；

第二步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Lk1与Lk2，其中Lk1为软包装的上端轮廓线长度，Lk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Lk1与Lk2重合部分的长度标记为Lc1；通过公式得到Lk1与Luk2的重合度Ch1；

第三步：同时获取第三图像信息中的软包装侧边封口处图片，并获取封口处边缘的轮廓，形成相应的轮廓线；

第四步：将获取到的轮廓线长度分别标记为Luk1与Luk2，其中Luk1为软包装的上端轮廓线长度，Luk2为软包装的下端轮廓线长度，并将Luk1与Luk2重合部分的长度标记为Lc2；通过公式得到Luk1与Luk2的重合度Ch2；

第五步：将Ch1与Ch2与系统预设重合度Chy进行对比，当Ch1≥Chy，且Ch2≥Chy时，则不进行任何操作，当Ch1≥Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch2≥Chy，且Ch1＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令；当Ch1＜Chy，且Ch2＜Chy时，则第二识别模块通过数据传输模块向吹废模块发送吹废指令，其中Chy的最佳值为0.916。

2.根据权利要求1所述的一种软包装热封口检查系统，其特征在于，所述固定架包括两块固定板(3)与连接杆(4)，两块所述固定板(3)分别安装在输送带(1)的两侧，所述连接杆(4)固定安装在两块固定板(3)之间。

3.根据权利要求1所述的一种软包装热封口检查系统，其特征在于，两块所述第一导光板(6)远离固定架的一侧均设置有第一光源(7)，所述第一导光板(6)固定安装在第一检测区与第二检测区之间。

4.根据权利要求1所述的一种软包装热封口检查系统，其特征在于，两块所述第二导光板(9)的一侧均设置有第二光源(13)。

5.根据权利要求1所述的一种软包装热封口检查系统，其特征在于，所述吹废装置包括防护罩(12)、气泵(16)、气管(17)、出气腔(18)以及出气口(19)，所述防护罩(12)固定安装在输送带(1)的一侧，所述防护罩(12)的内部安装有出气腔(18)，所述出气腔(18)的一端与出气口(19)相连通，所述出气腔(18)的另一端通过气管(17)与气泵(16)相连接，所述出气腔(18)的内部为圆锥形，且出气腔(18)靠近气管(17)一端的内径大于出气腔(18)靠近出气口(19)的内径。

6.根据权利要求1所述的一种软包装热封口检查系统，其特征在于，所述控制模块用于发布控制指令，使得第二对射式光电传感器(14)生效，当控制器发布吹废指令时，则第二对射式光电传感器(14)生效，当软包装经过第二对射式光电传感器(14)时，吹废装置将软包装吹落至回收箱(15)内进行回收；当控制器未发布吹废指令时，则软包装经过第二对射式光电时，则第二对射式光电不生效，软包装从吹废区正常通过，吹废装置不进行操作。