CN112964392B - 基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置及其方法，视觉识别片烟标识单元位于烟箱输送辊道上方，烟箱进入主体装置出料挡板自动开启，箱体位置定位后入料挡板升起，升降机下降至标识位置高度，光源开启的同时工业相机拍照后上升回到初始位置，视觉识别软件系统对图片进行信息获取、识别、分析以自动识别需测温烟箱，之后红外定位仪找准位置后，旋转器下降至烟箱表面，根据烟箱中心开口缝隙大小进行旋转，钻孔器移至箱体表面中心处进行下降钻孔，钻孔轴上升前后位移，测温杆自动定位后下降至深孔，测温结束后自动归位，入料挡板和出料挡板同时降低，烟箱出主体装置。本发明满足现代化设备对生产线对片烟标识识别和温度检测的实际需求。

Description

基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置及其 方法

技术领域

本发明涉及烟草技术领域，尤其涉及基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置及其方法。

背景技术

打叶复烤生产环节中，下线成品片烟箱温是重要的质量技术指标，复烤行业对于这一指标的质量技术要求是35℃~45℃（YC/T 147-2010）。目前，成品片烟烟箱温度检测按客户要求间隔抽样检测，检测方法主要是在不同规格烟箱（长*宽*高=1136mm*720mm*725mm、长*宽*高=1136mm*690mm*725mm）正面中心位置用铁钎钻一个深度约500mm孔，然后用插杆测温仪迅速插入进行测温，待温度值稳定后读取温度值、现场手工记录、录入系统，人工测温完整步骤完成整体过程耗时较长；片烟标识核查方式主要是采取在线按一定频次对烟箱两侧标识内容进行核查，核对无误后视为该时段内烟箱标识合格。

目前，烟箱温度检测过程中存在钻孔劳动强度大、测温时间长、检测效率低等不足；下线片烟烟箱数量大，标识核查过程频次低，核查信息内容多，当过程中标识内容有误且未及时发现，直接导致产品外观质量不合格。

发明内容

本发明的目的在于提供基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置及其方法，用于打叶复烤加工中识别烟箱标识并检测箱温，并实现信息合格判定。

本发明采用的技术方案是：

基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其包括检测支架，检测支架的下部设有输送辊道，输送辊道的中段沿行进方式依次设有分别设有识别和测温工位，

检测支架对应输送辊道的识别工位的上方安装识别组件，识别组件包括伺服电机、光源、工业相机；伺服电机通过伺服电机固定座安装于检测支架上，伺服电机的自由端安装有工业相机固定支架，工业相机固定支架设置在识别工位上方对应烟箱两侧处，工业相机固定支架由伺服电机驱动升降，光源和工业相机安装工业相机固定支架上，工业相机在烟箱到达识别工位时对烟箱两侧的标识进行拍照识别，光源在工业相机拍照时提供光源，检测支架的顶部安装有电器控制柜，识别组件和测温组件分别电连接电器控制柜，电器控制柜的控制主机内置光学文字识别系统对工业相机采集的烟箱两侧图片进行信息获取分析、处理识别；

检测支架对应输送辊道的测温工位的上方安装测温组件，测温组件包括步进电机、红外定位仪、旋转开口器、探式测温杆和钻孔器；步进电机通过步进电机固定座安装于检测支架上，固定连接件套设在步进电机的自由端，步进电机驱动固定连接件升降，固定连接件底部安装有红外定位仪、旋转开口器、探式测温杆和钻孔器；红外定位仪安装在测试工位相对中心位置以定位烟箱中心点位置，旋转开口器在定位中心点后由步进电机带动下降并沿着烟箱中心开口缝隙旋转，钻孔器用于对中心点位置的钻孔，探式测温杆插入钻孔的孔底端快速测温。

进一步地，作为一种较优实施方式，输送辊道设于在输送辊道支架上，输送辊道的两个导轨之间设有滚轴，烟箱经过滚轴两侧边缘导轨进入输送辊道，并通过滚轴前后两段以速度差控制烟箱到达识别和测温工位。

进一步地，作为一种较优实施方式，识别工位和测温工位的两侧设有推进气缸，推进气缸驱动夹板夹紧烟箱。

进一步地，作为一种较优实施方式，输送辊道沿输送方向对应检测支架的前后两端分别设有可升降的入料挡板和出料挡板，入料挡板和出料挡板由对应的挡板气缸驱动上升或者下降。

进一步地，作为一种较优实施方式，检测支架的前后两端设有隔离门，以保护识别组件和测温组件。

进一步地，作为一种较优实施方式，光源、工业相机安装在相机导轨滑座上，相机导轨滑座在工业相机固定支架上滑动以贴近烟箱两侧，进而适应不同大小的片烟标识。

进一步地，作为一种较优实施方式，电器控制柜的控制主机内置光学文字识别系统对所采集两侧图片进行信息获取分析、处理识别。

进一步地，作为一种较优实施方式，探式测温杆通过探式测温杆固定支架与固定连接件连接，钻孔器通过钻孔器固定支架与固定连接件连接。

进一步地，作为一种较优实施方式，其还包括显示屏和声光报警器，显示屏设在检测支架上并与电器控制柜电连接；声光报警器设在检测支架的顶部边角处并与电器控制柜电连接。在未能准确识别出烟箱标识信息且在箱温超过质量控制要求的同时电器控制柜控制声光报警器进行声光报警。

基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的方法，其包括如下步骤：

步骤1：复烤片烟烟箱到达主体装置后，视觉识别软件进行识别烟箱两侧标识并获取有效信息；

步骤2：系统识别出的标识信息，依据箱号结合温度检测需求判别是否为箱温检测箱；当前检测箱为需检测温度箱时执行测温动作进行测温；当不是需检测温度箱时，则不执行测温动作；

步骤3：根据识别出的片烟烟箱标识信息及检测出的箱温数据判定是否合；当标识信息正确且箱温合格后，则烟箱下线、入库；当合格判定错误，则发出预警信号需对该烟箱进行标识复核、箱温复测，直至合格后方可入库；

步骤4：将片烟标识识别内容、箱温检测数据、日志数据在可视化信息界面显示。

本发明采用以上技术方案，包括视觉识别片烟标识单元和箱温自动检测单元。视觉识别片烟标识单元位于烟箱输送辊道上方，烟箱经滚轴进入主体装置，出料挡板自动开启，箱体位置定位固定后，入料挡板升起，升降机自动下降至标识位置高度，光源自动开启的同时工业相机快速进行拍照后上升回到初始位置，视觉识别软件系统对图片进行信息获取、识别、分析；视觉识别系统自动识别需测温烟箱后，红外定位仪找准位置后，旋转器下降至烟箱表面，根据烟箱中心开口缝隙大小进行旋转，钻孔器移至箱体表面中心处进行下降钻孔，钻孔轴上升前后位移，测温杆自动定位后下降至深孔，测温结束后自动归位，入料挡板和出料挡板同时降低，烟箱出主体装置。最后形成一种集标识信息、箱温数据判定、预警功能一体的可视化信息界面。本发明对复烤片烟标识进行视觉识别、并进行烟箱温度的自动检测，标识识别响应快，温度检测自动化程度高，大大提高了片烟标识和箱温测量的准确性、可靠性和自动化水平，能满足现代化设备对生产线对片烟标识识别和温度检测的实际需求。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置正面结构示意图；

图2为本发明基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置背面结构示意图；

图3为本发明识别组件结构示意图；

图4为本发明识别组件结构示意图；

图5为本发明基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测方法的流程示意图。

图中：1输送辊道支架，2输送辊道，3烟箱，4入料挡板，5出料挡板，6推进气缸，10电器控制柜，11显示屏，12声光报警器，13隔离门，71相机导轨滑座，81光源，91工业相机，141伺服电机，151伺服电机固定支架，161工业相机固定支架。72旋转开口器，82钻孔器，92探式测温杆，142步进电机，152固定连接件，162步进电机固定座，17探式测温杆固定支架，18钻孔器固定支架。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1至图5之一所示，本发明公开了基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其包括检测支架，检测支架的下部设有输送辊道2，输送辊道2的中段沿行进方式依次设有分别设有识别和测温工位，

检测支架对应输送辊道2的识别工位的上方安装识别组件，识别组件包括伺服电机141、光源81、工业相机91；伺服电机141通过伺服电机141固定座安装于检测支架上，伺服电机141的自由端安装有工业相机固定支架161，工业相机固定支架161设置在识别工位上方对应烟箱3两侧处，工业相机固定支架161由伺服电机141驱动升降，光源81和工业相机91安装工业相机固定支架161上，工业相机91在烟箱3到达识别工位时对烟箱3两侧的标识进行拍照识别，光源81在工业相机91拍照时提供光源81，检测支架的顶部安装有电器控制柜10，识别组件和测温组件分别电连接电器控制柜10，电器控制柜10的控制主机内置光学文字识别系统对工业相机91采集的烟箱3两侧图片进行信息获取分析、处理识别；

检测支架对应输送辊道2的测温工位的上方安装测温组件，测温组件包括步进电机142、红外定位仪、旋转开口器72、探式测温杆92和钻孔器82；步进电机142通过步进电机固定座162安装于检测支架上，固定连接件152套设在步进电机142的自由端，步进电机142驱动固定连接件152升降，固定连接件152底部安装有红外定位仪、旋转开口器72、探式测温杆92和钻孔器82；红外定位仪安装在测试工位相对中心位置以定位烟箱3中心点位置，旋转开口器72在定位中心点后由步进电机142带动下降并沿着烟箱3中心开口缝隙旋转，钻孔器82用于对中心点位置的钻孔，探式测温杆92深入钻孔的孔底端快速测温。

进一步地，作为一种较优实施方式，输送辊道2设于在输送辊道支架1上，输送辊道2的两个导轨之间设有滚轴，烟箱3经过滚轴两侧边缘导轨进入输送辊道2，并通过滚轴前后两段以速度差控制烟箱3到达识别和测温工位。

进一步地，作为一种较优实施方式，识别工位和测温工位的两侧设有推进气缸6，推进气缸6驱动夹板夹紧烟箱3。

进一步地，作为一种较优实施方式，输送辊道2沿输送方向对应检测支架的前后两端分别设有可升降的入料挡板4和出料挡板5，入料挡板4和出料挡板5由对应的挡板气缸驱动上升或者下降。

进一步地，作为一种较优实施方式，检测支架的前后两端设有隔离门13，以保护识别组件和测温组件。

进一步地，作为一种较优实施方式，光源81、工业相机91安装在相机导轨滑座71上，相机导轨滑座71在工业相机固定支架161上滑动以贴近烟箱3两侧，进而适应不同大小的烟箱3。

进一步地，作为一种较优实施方式，电器控制柜10的控制主机内置光学文字识别系统对所采集两侧图片进行信息获取分析、处理识别。

进一步地，作为一种较优实施方式，探式测温杆92通过探式测温杆固定支架17与固定连接件152连接，钻孔器82通过钻孔器固定支架18与固定连接件152连接。

进一步地，作为一种较优实施方式，其还包括显示屏11和声光报警器12，显示屏11设在检测支架上并与电器控制柜10电连接；声光报警器12设在检测支架的顶部边角处并与电器控制柜10电连接。在未能准确识别出烟箱3标识信息且在箱温超过质量控制要求的同时电器控制柜10控制声光报警器12进行声光报警。

如图5所示，基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的方法，其包括如下步骤：

步骤1：复烤片烟烟箱3到达主体装置后，视觉识别软件进行识别烟箱3两侧标识并获取有效信息；

步骤2：系统识别出的烟箱3标识信息，依据箱号结合温度检测需求判别是否为箱温检测箱；当前检测箱为需检测温度箱时执行测温动作进行测温；当不是需检测温度箱时，则不执行测温动作；

步骤3：根据识别出的片烟烟箱3标识信息及检测出的箱温数据判定是否合；当标识信息正确且箱温合格后，则烟箱3下线、入库；当合格判定错误，则发出预警信号需对该烟箱3进行标识复核、箱温复测，直至合格后方可入库；

步骤4：将片烟标识识别内容、箱温检测数据、日志数据在可视化信息界面显示。

本发明采用以上技术方案，视觉识别片烟标识单元和箱温自动检测单元。其中，视觉识别片烟标识单元位于烟箱3输送辊道2上方，包括烟箱3自动定位机构、光源81、工业相机91、升降机、入料挡板4、出料挡板5及视觉识别软件系统，烟箱3经滚轴进入主体装置，出料挡板5自动开启，箱体位置定位固定后，入料挡板4升起，升降机自动下降至标识位置高度，光源81自动开启的同时工业相机91快速进行拍照后上升回到初始位置，视觉识别软件系统对图片进行信息获取、识别、分析；箱温自动检测单元包括红外定位仪、旋转开口器72、打孔器、测温杆，视觉识别系统自动识别需测温烟箱3后，红外定位仪找准位置后，旋转器下降至烟箱3表面，根据烟箱3中心开口缝隙大小进行旋转，钻孔器移至箱体表面中心处进行下降钻孔，钻孔轴上升前后位移，测温杆自动定位后下降至深孔，测温结束后自动归位，入料挡板4和出料挡板5同时降低，烟箱3出主体装置。最后形成一种集标识信息、箱温数据判定、预警功能一体的可视化信息界面。本发明对复烤片烟标识进行视觉识别、并进行烟箱3温度的自动检测，标识识别响应快，温度检测自动化程度高，大大提高了片烟标识和箱温测量的准确性、可靠性和自动化水平，能满足现代化设备对生产线对片烟标识识别和温度检测的实际需求。

显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims (9)

1.基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：其包括检测支架，检测支架的下部设有输送辊道，输送辊道的中段沿行进方向设有识别和测温工位，输送辊道设在输送辊道支架上，输送辊道的两个导轨之间设有滚轴，烟箱经过滚轴两侧边缘导轨进入输送辊道，并通过滚轴前后两段以速度差控制烟箱到达识别和测温工位；

检测支架对应输送辊道的识别工位的上方安装识别组件，识别组件包括伺服电机、光源、工业相机；伺服电机通过伺服电机固定座安装于检测支架上，伺服电机的自由端安装有工业相机固定支架，工业相机固定支架设置在识别工位上方对应烟箱两侧处，工业相机固定支架由伺服电机驱动升降，光源和工业相机安装工业相机固定支架上，工业相机在烟箱到达识别工位时对烟箱两侧的标识进行拍照识别，光源在工业相机拍照时提供光源，检测支架的顶部安装有电器控制柜，识别组件和测温组件分别电连接电器控制柜，电器控制柜的控制主机内置光学文字识别系统对工业相机采集的烟箱两侧图片进行信息获取分析、处理识别；

检测支架对应输送辊道的测温工位的上方安装测温组件，测温组件包括步进电机、红外定位仪、旋转开口器、探式测温杆和钻孔器；步进电机通过步进电机固定座安装于检测支架上，固定连接件套设在步进电机的自由端，步进电机驱动固定连接件升降，固定连接件底部安装有红外定位仪、旋转开口器、探式测温杆和钻孔器；红外定位仪安装在测温工位相对中心位置以定位烟箱中心点位置，旋转开口器在定位中心点后由步进电机带动下降并沿着烟箱中心开口缝隙旋转，钻孔器用于对中心点位置的钻孔，探式测温杆深入钻孔的孔底端快速测温。

2.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：识别和测温工位的两侧设有推进气缸，推进气缸驱动夹板夹紧烟箱。

3.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：输送辊道沿输送方向对应检测支架的前后两端分别设有可升降的入料挡板和出料挡板，入料挡板和出料挡板由对应的挡板气缸驱动上升或者下降。

4.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：检测支架的前后两端设有隔离门，以保护识别组件和测温组件。

5.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：光源、工业相机安装在相机导轨滑座上，相机导轨滑座在工业相机固定支架上滑动以贴近烟箱两侧，进而适应不同大小的片烟标识。

6.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：电器控制柜的控制主机内置光学文字识别系统对所采集两侧图片进行信息获取分析、处理识别。

7.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：探式测温杆通过探式测温杆固定支架与固定连接件连接，钻孔器通过钻孔器固定支架与固定连接件连接。

8.根据权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：其还包括显示屏和声光报警器，显示屏设在检测支架上并与电器控制柜电连接；声光报警器设在检测支架的顶部边角处并与电器控制柜电连接；在未能准确识别出烟箱标识信息且在箱温超过质量控制要求的同时电器控制柜控制声光报警器进行声光报警。

9.基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测方法，应用于权利要求1所述的基于视觉识别复烤片烟标识和箱芯温度自动检测的装置，其特征在于：方法包括以下步骤：

步骤1：复烤片烟烟箱到达主体装置后，视觉识别软件进行识别烟箱两侧标识并获取有效信息；

步骤2：系统识别出的标识信息，依据箱号结合温度检测需求判别是否为箱温检测箱；当前检测箱为需检测温度箱时执行测温动作进行测温；当不是需检测温度箱时，则不执行测温动作；

步骤3：根据识别出的片烟烟箱标识信息及检测出的箱温数据判定是否合格；当标识信息正确且箱温合格后，则烟箱下线、入库；当合格判定错误，则发出预警信号需对该烟箱进行标识复核、箱温复测，直至合格后方可入库；

步骤4：将片烟标识识别内容、箱温检测数据、日志数据在可视化信息界面显示。