CN113441410A - 一种香烟爆珠质量检测方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明适用于质量检验技术领域，提供了一种香烟爆珠质量检测方法及系统，该系统包括爆珠承载装置、光学检测装置和数据处理装置，光学检测装置包括相机，相机随爆珠承载装置同步平移，相机的存储器与数据处理装置连接。该方法包括另爆珠在水平方向上做螺旋滚动；连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据；将直径的最大值和最小值的差值与第一预设值作比较。本发明另爆珠做螺旋滚动并拍摄滚动过程中的图像，螺旋滚动可以将更多角度展示给拍摄设备，有利于提高检测准确度，降低人工检测的劳动强度，另爆珠在滚动过程中检测的动态检测方式能够提高检测效率，保证爆珠成品质量的稳定性，提高爆珠成品的合格率。

Description

一种香烟爆珠质量检测方法及系统
技术领域
本发明属于质量检验技术领域，尤其涉及一种香烟爆珠质量检测方法及系统。
背景技术
爆珠是指嵌在烟草过滤嘴内的一颗液体小胶珠，它包裹了不同类型香料的液体，吸烟者可以在吸烟过程中捏爆，使珠内液体流出，使香烟的口感更丰富、更香润，使吸烟者得到更为舒适的体验。
为了保证爆珠的口味和爆珠内香精的装载量均匀一致，卷烟中使用的爆珠对圆度和外观要求比较严格，目前主要采用人工检测的手段剔除尺寸和外观不合格的爆珠，但是由于爆珠的尺寸较小，人的肉眼观察经常出现不准确或误判的情况，造成爆珠的实际合格率降低，成品率降低，并且面对大批量的爆珠质量检测时，人工检测的效率较低。
因此，需要提出一种香烟爆珠质量检测方法及系统，以实现自动和批量检测爆珠的目的。
发明内容
本发明提供一种香烟爆珠质量检测方法及系统，旨在解决上述技术问题。
本发明是这样实现的，一种香烟爆珠质量检测系统，包括：
爆珠承载装置，用于带动爆珠在水平方向上做螺旋滚动；
光学检测装置，用于连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据；
数据处理装置，用于处理所述光学检测系统获取的图像数据；
所述光学检测装置包括相机，所述相机随所述爆珠承载装置同步平移，所述相机的存储器与所述数据处理装置连接。
进一步地，所述爆珠承载装置包括底板、转盘、第一直线导轨和连接臂，所述第一直线导轨设置在所述底板上，所述转盘设置在所述第一直线导轨的一侧，所述转盘与所述底板平行设置且间距小于或等于爆珠的半径，所述转盘圆周的表面开设有用于放置爆珠的孔，所述转盘的中心连接一转动电机的输出端，所述转动电机固定连接所述连接臂的一端，所述连接臂的另一端活动连接所述第一直线导轨。
更进一步地，所述光学检测装置包括两组黑白相机和彩色相机，两组所述黑白相机和彩色相机对称设置，其对称轴的竖直投影与所述连接臂重合。
更进一步地，还包括：
分选装置，用于剔除质量检测不合格的爆珠和收集质量检测合格的爆珠，所述分选装置信号连接所述数据处理装置，根据所述数据处理装置的检测结果动作；
所述分选装置包括剔除机构和收集机构，所述剔除机构包括吹气管、引导管和电磁阀，所述底板的一端开设有气口，所述爆珠的螺旋滚动的路径经过所述气口，所述吹气管的一端连接所述气口，另一端通过所述电磁阀连接一压缩气罐，所述气口的上方与所述引导管一端的管口对齐，所述引导管的另一端连接一废品收集槽；
所述收集机构包括出料口和合格品收集槽，所述出料口开设于所述底板的一端，所述爆珠的螺旋滚动的路径经过所述气口后再经过所述出料口，所述出料口的底端连接所述合格品收集槽。
本发明还提供一种香烟爆珠质量检测方法，包括以下步骤：
另爆珠在水平方向上做螺旋滚动；
连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据，所述图像数据包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的直径；
将所述直径的最大值和最小值的差值与第一预设值作比较，若小于或等于所述第一预设值，则判断为质量检测合格。
进一步地，还包括以下步骤：
所述图像数据还包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的色彩均匀度；
将所述色彩均匀度与第二预设值作比较，若均小于或等于所述第二预设值，则判断为质量检测合格。
更进一步地，还包括以下步骤：
将多组互为轴对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第三预设值，则判断为质量检测合格。
更进一步地，还包括以下步骤：
将多组互为中心对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第四预设值，则判断为质量检测合格。
更进一步地，还包括将判断为质量检测合格和不合格的爆珠进行分选的步骤。
有益效果
本发明提供的香烟爆珠质量检测方法及系统另爆珠做螺旋滚动并拍摄滚动过程中的图像，螺旋滚动可以将更多角度展示给拍摄设备，有利于提高检测准确度，降低人工检测的劳动强度，另爆珠在滚动过程中检测的动态检测方式能够提高检测效率，保证爆珠成品质量的稳定性，提高爆珠成品的合格率。
附图说明
图1是本发明实施例提供的香烟爆珠质量检测的部分俯视图；
图2是本发明实施例提供的相机与转盘相对位置的示意图；
图3是本发明实施例提供的剔除机构的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的香烟爆珠质量检测系统的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的香烟爆珠质量检测方法的流程图。
图中标号分别表示：1-底板，2-转盘，3-第一直线导轨，4-连接臂，5-孔，6-第二直线导轨，7-相机，701-黑白相机，702-彩色相机，8-吹气管，9-引导管，10-电磁阀，11-气口，12-压缩气罐，13-废品收集槽，14-出料口，15-可编程逻辑控制器，16-爆珠，17-转动电机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下实施例1～3请参见图1～4。
实施例1
本发明实施例提供的香烟爆珠质量检测系统包括：爆珠承载装置，用于带动爆珠16在水平方向上做螺旋滚动；光学检测装置，用于连续获取爆珠16在螺旋滚动过程中的图像数据；数据处理装置，用于处理光学检测系统获取的图像数据；光学检测装置包括相机7，相机7随爆珠16承载装置同步平移，相机7的存储器与数据处理装置连接。
爆珠承载装置包括底板1、转盘2、第一直线导轨3和连接臂4，第一直线导轨3设置在底板1上，转盘2设置在第一直线导轨3的一侧，转盘2与底板1平行设置且间距小于或等于爆珠16的半径，转盘2圆周的表面开设有用于放置爆珠16的孔5，转盘2的中心连接一转动电机17的输出端，转动电机17固定连接连接臂4的一端，连接臂4的另一端活动连接第一直线导轨3。
光学检测装置还包括第二直线导轨6，相机7活动连接第二直线导轨6。
该系统工作时，爆珠16放置在转盘2上开设的孔5中，转动电机17带动转盘2转动的同时带动孔5中的爆珠16做圆周滚动，此时，再启动第一直线导轨3，利用连接臂4带动转动电机17和转盘2做直线运动，转盘2做直线运动的同时带动孔5中的爆珠16在水平方向上从侧面来看做直线滚动，上述圆周滚动和直线滚动相结合，使得爆珠16做螺旋滚动，同时，第二直线导轨6带动相机7与爆珠16承载装置同步移动，本发明实施例中，相机7设置有一台，在第二直线导轨6的带动下，该相机7的镜头始终与转盘2的转动轴对齐，以使相机7在爆珠16做螺旋滚动期间与爆珠16的距离保持一致，以此设置，若爆珠16的圆度为0，则相机7获取的爆珠16在做螺旋滚动期间的图像数据中的直径应该始终保持一致，若爆珠16的圆度不为0，则直径会出现偏差，数据处理装置获取与其连接的相机7的存储器中的图像数据，测量图像中的爆珠16的直径，并对所有图像数据中的直径作比较，根据直径判断爆珠16的质量检测是否合格。第一直线导轨3和第二直线导轨6可以选择现有技术中的电动直线导轨，用于放置爆珠16的孔5可以开设多个，实现批量检测的效果，必要时可以对孔5编号，以方便后续根据同一爆珠16在不同位置的图像比较爆珠16的直径变化。
实施例2
本发明实施例与实施例1不同之处在于，光学检测装置包括两组黑白相机701和彩色相机702，两组黑白相机701和彩色相机702对称设置，其对称轴的竖直投影与连接臂4重合，其他与实施例1相同。
黑白相机701用于获取爆珠16的直径数据，彩色相机702用于获取爆珠16的色彩均匀度数据，不仅可以检测出尺寸不合格的爆珠16，还可以检测出外观不合格的爆珠16。并且，两组黑白相机701和彩色相机702对称设置，若爆珠16的圆度为0，则两组黑白相机701获取的对侧的图像数据中的直径应该相同，且两组黑白相机701获取的己侧的图像数据中的直径应该相同，若爆珠16的圆度不为0，则直径会出现偏差，数据处理装置获取与其连接的两组黑白相机701的存储器中的图像数据，并对所有对侧的图像数据和同侧的图像数据中的直径作比较，根据直径判断爆珠16质量检测是否合格。
若爆珠16带有气泡、混色或斑点等颜色异常时，其色彩均匀度会下降，两组彩色相机702获取的图像数据中的色彩均匀度会不一致，且获取到的带有气泡、混色或斑点的颜色异常的单个图像的色彩均匀度会大幅下降，以此判断爆珠16质量检测是否合格。
实施例3
本发明实施例与实施例2不同之处在于，还包括：分选装置，用于剔除质量检测不合格的爆珠16和收集质量检测合格的爆珠16，分选装置信号连接数据处理装置，根据数据处理装置的检测结果动作；分选装置包括剔除机构和收集机构，剔除机构包括吹气管8、引导管9和电磁阀10，底板1的一端开设有气口11，爆珠16的螺旋滚动的路径经过气口11，吹气管8的一端连接气口11，另一端通过电磁阀10连接一压缩气罐12，气口11的上方与引导管9一端的管口对齐，引导管9的另一端连接一废品收集槽13。
收集机构包括出料口14和合格品收集槽，出料口14开设于底板1的一端，爆珠16的螺旋滚动的路径经过气口11后再经过出料口14，出料口14的底端连接合格品收集槽。
气口11和出料口14在底板1上开设的位置设置为在爆珠16进行螺旋滚动的路径上，并且爆珠16先经过气口11，后经过出料口14，若判断爆珠16的质量检测不合格，则数据处理装置发送剔除不合格爆珠16的指令给剔除机构，剔除机构在检测到爆珠16滚动到气口11上方时，开启电磁阀10，压缩气罐12中的压缩空气经吹气管8和气口11吹出，将不合格的爆珠16吹至引导管9内，经引导管9引导至废品收集槽13内。若判断爆珠16的质量检测合格，则数据处理装置发送收集合格爆珠16的指令给剔除机构，剔除机构不动作，爆珠16滚动经过气口11后到达出料口14并掉落至合格品收集槽内，完成爆珠16的分选。
具体地，该香烟爆珠质量检测系统的数据处理装置包括一可编程逻辑控制器15，该控制器分别与第一直线导轨3、转动电机17、第二直线导轨6、黑白相机701、彩色相机702和电磁阀10信号连接，执行以下香烟爆珠质量检测方法，并控制上述各部件动作。
以下实施例4～8请参见图5。
实施例4
本发明实施例提供上述香烟爆珠质量检测方法，该方法包括以下步骤：
S100：另爆珠在水平方向上做螺旋滚动。
爆珠在朝一个方向滚动的同时再另其做圆周滚动，以此实现螺旋滚动，使得光学检测装置可以获取更多角度的爆珠的图像，检测更全面。
S200：连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据，图像数据包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的直径。
获取爆珠在滚动过程中的高清图像，根据图像计算爆珠的直径。
S300：将直径的最大值和最小值的差值与第一预设值作比较，若小于或等于第一预设值，则判断为质量检测合格。
爆珠滚动的过程中会被获取多张图像，即爆珠不同角度的图像，可以反映爆珠的圆度，如果爆珠的圆度不为0，则直径会出现偏差，根据需要可设定该偏差值，即预设值，例如±0.15mm，在该值范围内则认定质量检测合格。
实施例5
为了检测爆珠外观是否带有瑕疵，本发明实施例在实施例4的基础上，对直径的误差检测合格后，还包括以下步骤：
图像数据还包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的色彩均匀度。
定位图像中爆珠所处的位置和轮廓，测量轮廓内的色彩均匀度，色彩均匀度可以反映爆珠的外观颜色是否均匀，即是否有混色、斑点等颜色异常。
S301：将色彩均匀度与第二预设值作比较，若均小于或等于第二预设值，则判断为质量检测合格。
色彩均匀度的测试针对所有获取的图像，并且对所有的图像的色彩均匀度做平行对比，如果多个图像之间的色彩均匀度差距较大，也可以认定为质量检测不合格。
实施例6
为了进一步针对爆珠的直径判断爆珠质量检测是否合格，本发明实施例在实施例4的基础上，还包括以下步骤：
S201：将多组互为轴对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第三预设值，则判断为质量检测合格。
取爆珠在滚动过程中的任意两个互为轴对称的位置的获取的图像中的直径作比较，可以进一步反映爆珠的圆度和形状均匀度，使得检测更加准确。
轴对称的位置对于设置一台和两台相机均适用，在设置两台相机的情况下，可以将两台相机获取的互为轴对称的对侧或己侧的图像中的爆珠的直径作比较，相比于一台相机获取的图像，其拍摄角度更多，检测更全面。
实施例7
为了进一步针对爆珠的直径判断爆珠质量检测是否合格，除了实施例6所述的方法外，本发明实施例在实施例4的基础上，还包括以下步骤：
S202：将多组互为中心对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第四预设值，则判断为质量检测合格。
取爆珠在滚动过程中的任意两个互为中心对称的位置的获取的图像中的直径作比较，也可以进一步反映爆珠的圆度和形状均匀度，使得检测更加准确。
中心对称的位置对于设置一台和两台相机也均适用，在设置两台相机的情况下，可以将两台相机获取的互为中心对称的对侧或己侧的图像中的爆珠的直径作比较，相比于一台相机获取的图像，其拍摄角度更多，检测更全面。
实施例8
在质量检测完成后，本发明实施例还包括S400：将判断为质量检测合格和不合格的爆珠进行分选的步骤。
分选步骤的具体过程可参照实施例3。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种香烟爆珠质量检测系统，其特征在于，包括：
爆珠承载装置，用于带动爆珠在水平方向上做螺旋滚动；
光学检测装置，用于连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据；
数据处理装置，用于处理所述光学检测系统获取的图像数据；
所述光学检测装置包括相机，所述相机随所述爆珠承载装置同步平移，所述相机的存储器与所述数据处理装置连接。
2.根据权利要求1所述的香烟爆珠质量检测系统，其特征在于，所述爆珠承载装置包括底板、转盘、第一直线导轨和连接臂，所述第一直线导轨设置在所述底板上，所述转盘设置在所述第一直线导轨的一侧，所述转盘与所述底板平行设置且间距小于或等于爆珠的半径，所述转盘圆周的表面开设有用于放置爆珠的孔，所述转盘的中心连接一转动电机的输出端，所述转动电机固定连接所述连接臂的一端，所述连接臂的另一端活动连接所述第一直线导轨。
3.根据权利要求2所述的香烟爆珠质量检测系统，其特征在于，所述光学检测装置还包括第二直线导轨，所述相机活动连接所述第二直线导轨。
4.根据权利要求3所述的香烟爆珠质量检测系统，其特征在于，所述光学检测装置包括两组黑白相机和彩色相机，两组所述黑白相机和彩色相机对称设置，其对称轴的竖直投影与所述连接臂重合。
5.根据权利要求2所述的香烟爆珠质量检测系统，其特征在于，还包括：
分选装置，用于剔除质量检测不合格的爆珠和收集质量检测合格的爆珠，所述分选装置信号连接所述数据处理装置，根据所述数据处理装置的检测结果动作；
所述分选装置包括剔除机构和收集机构，所述剔除机构包括吹气管、引导管和电磁阀，所述底板的一端开设有气口，所述爆珠的螺旋滚动的路径经过所述气口，所述吹气管的一端连接所述气口，另一端通过所述电磁阀连接一压缩气罐，所述气口的上方与所述引导管一端的管口对齐，所述引导管的另一端连接一废品收集槽；
所述收集机构包括出料口和合格品收集槽，所述出料口开设于所述底板的一端，所述爆珠的螺旋滚动的路径经过所述气口后再经过所述出料口，所述出料口的底端连接所述合格品收集槽。
6.一种香烟爆珠质量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
另爆珠在水平方向上做螺旋滚动；
连续获取爆珠在螺旋滚动过程中的图像数据，所述图像数据包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的直径；
将所述直径的最大值和最小值的差值与第一预设值作比较，若小于或等于所述第一预设值，则判断为质量检测合格。
7.根据权利要求6所述的香烟爆珠质量检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
所述图像数据还包括爆珠在螺旋滚动过程中处于不同位置时的色彩均匀度；
将所述色彩均匀度与第二预设值作比较，若均小于或等于所述第二预设值，则判断为质量检测合格。
8.根据权利要求6所述的香烟爆珠质量检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将多组互为轴对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第三预设值，则判断为质量检测合格。
9.根据权利要求6所述的香烟爆珠质量检测方法，其特征在于，还包括以下步骤：
将多组互为中心对称位置的爆珠的直径作比较，若差值均小于或等于第四预设值，则判断为质量检测合格。
10.根据权利要求6～9任一项所述的香烟爆珠质量检测方法，其特征在于，还包括将判断为质量检测合格和不合格的爆珠进行分选的步骤。
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