CN114955052A - 一种包装机的内衬纸纠偏装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种包装机的内衬纸纠偏装置及方法，内衬纸纠偏装置包装机包括二号包装轮，二号包装轮上位于七点半方向的工位上形成小盒烟包，内衬纸的前端边缘位于工位的外侧；内衬纸纠偏装置包括视觉检测组件，视觉检测组件包括控制器和相机，相机固定在工位的侧面，相机的镜头朝向内衬纸的前端边缘；控制器与相机信号连接。本申请通过视觉检测组件对内衬纸前端边缘进行拍照，并自动判断内衬纸是否歪斜，用以判断内衬纸的安装情况，提高了检测结果的准确性，确保产品质量。
Description
技术领域
本申请涉及卷烟生产技术领域，更具体地，涉及一种包装机的内衬纸纠偏装置及方法。
背景技术
YB45包装机是目前国内卷烟行业中卷烟小盒包装的主要设备之一。内衬纸卷筒上的内衬纸经放卷展开后，竖直向下进入切割装置被裁切成单张，经吸风输送装置和加速辊输送到达定位器，与右侧横向输送过来的烟支汇合进入二号包装轮。内衬纸在二号轮不同工位进行不同的折叠，对烟支进行包裹，最终从二号轮左侧水平输送出去。
实际生产过程中存在以下问题，由于不同内衬纸卷安装在支架上的轴向定位存在误差，不同内衬纸卷宽度尺寸存在误差，更明显的是内衬纸被裁切成单张内衬纸单元向下输送时由于受力不匀会产生歪斜。当一侧内衬纸卷用完，更换为另一卷内衬纸后，以上三种情况都会导致烟支在内衬纸宽度方向不居中，也即内衬纸包裹烟支的前后端发生偏移和歪斜，如果偏移量过大会导致烟支滤嘴端或点燃端包裹不严，造成严重的产品质量缺陷。
目前对上述问题的解决办法主要为：更换完内衬纸卷以后，操作工紧盯二号轮七点半方向，观察内衬纸前端长度是否过长或过短，如果过长或过短，手动调节内衬纸卷安装架的螺杆，实现内衬纸卷安装位置向内或向外微量移动，以调整二号轮上内衬纸前后端向内或向外微量移动。卷烟产品质量检验标准中对内衬纸前后端长度有标准要求，误差不超两毫米，显然目前操作工的做法没有测量操作，完全依赖经验，并不能满足产品质量检验要求。
发明内容
本申请提供一种包装机的内衬纸纠偏装置及方法，通过视觉检测组件对内衬纸前端边缘进行拍照，并自动判断内衬纸是否歪斜，用以判断内衬纸的安装情况，提高了检测结果的准确性，确保产品质量。
本申请提供了一种包装机的内衬纸纠偏装置，包装机包括二号包装轮，二号包装轮上位于七点半方向的工位上形成小盒烟包，内衬纸的前端边缘位于工位的外侧；
内衬纸纠偏装置包括视觉检测组件，视觉检测组件包括控制器和相机，相机固定在工位的侧面，相机的镜头朝向内衬纸的前端边缘；
控制器与相机信号连接。
优选地，相机通过可调支架定位在包装机的机架上。
优选地，包装机还包括位于二号包装轮上游的内衬纸卷；
内衬纸纠偏装置还包括纠偏组件，内衬纸卷通过纠偏组件定位在包装机的机架上。
优选地，纠偏组件包括底座和内衬纸架，底座固定在包装机的机架上，内衬纸架滑动设置在底座上，内衬纸卷固定在内衬纸架上。
优选地，纠偏组件还包括驱动组件，驱动组件用于驱动内衬纸架在底座上滑动。
优选地，驱动组件包括丝杠和步进电机；
底座上设有导杆，导杆上设有丝杠，丝杠通过步进电机驱动；
内衬纸架的下端设有滑槽，滑槽上设有与丝杠配合的螺母。
优选地，滑槽为燕尾槽，导杆呈燕尾结构。
优选地，包装机上设有编码器。
本申请还提供一种基于上述的内衬纸纠偏装置的包装机的内衬纸纠偏方法，包括：
接收编码器的相位信号，并响应于相位信号表示烟包停止在二号包装轮上位于七点半方向的工位上而控制相机对内衬纸的前端边缘进行拍摄；
接收相机的图像；
依据图像获取实时前端边缘两端的测量值，并计算两个测量值之间的第一偏差；
判断第一偏差是否超过第一阈值；
若是，则向包装机的剔除部件发送剔除信号。
优选地，若第一偏差未超过第一阈值，则计算两个测量值的平均值，将平均值对应的线作为前端边缘的中心线；
计算前端边缘的中心线与标准中心线之间的第二偏差；
判断第二偏差是否超过第二阈值；
若是，则向步进电机发送控制指令，对内衬纸架进行位置纠正。
通过以下参照附图对本申请的示例性实施例的详细描述，本申请的其它特征及其优点将会变得清楚。
附图说明
被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本申请的实施例，并且连同其说明一起用于解释本申请的原理。
图1为本申请提供的包装机的内衬纸纠偏装置的结构图；
图2为本申请提供的理论图像的示意图；
图3为本申请提供的实际状态的图像的一个实例；
图4为本申请提供的包装机的内衬纸纠偏方法的流程图。
图中标示如下：
1-烟组 2-内衬纸 3-步进电机 4-内衬纸卷
5-内衬纸架 6-丝杠 7-底座 8-相机
9-可调支架 10-前端边缘 11-小盒烟包 12-二号包装轮
13-成像窗口 14-前端边缘 15-标准中心线 16-上测量线
17-下测量线
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本申请的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本申请的范围。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。
本申请提供一种包装机的内衬纸纠偏装置及方法，通过视觉检测组件对内衬纸前端边缘进行拍照，并自动判断内衬纸是否歪斜，用以判断内衬纸的安装情况，提高了检测结果的准确性，确保产品质量。
实施例一
如图1所示，包装机包括二号包装轮12和位于二号包装轮上游的内衬纸卷4。
内衬纸卷4上的内衬纸2与右侧横向输送过来的烟组1汇合进入二号包装轮12。内衬纸2在二号包装轮12的不同工位上进行不同的折叠，实现对烟组1不同侧面的包裹，烟组1到达二号包装轮12上位于七点半方向的工位上时烟组1的六个面均被内衬纸包裹，从而形成小盒烟包11，在该工位，内衬纸2的前端边缘10位于工位的外侧，方便拍照。小盒烟包11最终从二号包装轮12的左侧水平输送出去。
作为一个实施例，包装机上设有编码器，通过编码器识别二号包装轮上的烟组所在的工位。
内衬纸纠偏装置包括视觉检测组件，视觉检测组件包括控制器(图中未示出)和相机8。控制器与相机8信号连接。
相机8固定在二号包装轮12上位于七点半方向的工位的侧面，相机8的镜头朝向内衬纸的前端边缘10。
优选地，相机8通过可调支架9定位在包装机的机架上。通过可调支架9的位置调整带动相机8调整位置，从而使得相机8正对前端边缘10。
如图1所示，内衬纸纠偏装置还包括纠偏组件，内衬纸卷通过纠偏组件定位在包装机的机架上。
纠偏组件包括底座7和内衬纸架5，底座7固定在包装机的机架上，内衬纸架5滑动设置在底座7上，内衬纸卷4固定在内衬纸架5上，通过将内衬纸架5固定在底座7上使得内衬纸卷4定位在包装机的机架上。
纠偏组件还包括驱动组件，驱动组件用于驱动内衬纸架在底座上滑动。
如图1所示，作为一个实施例，驱动组件包括丝杠6和步进电机3。底座7上设有水平的导杆，导杆上设有丝杠6，丝杠6通过步进电机3驱动。内衬纸架5的下端设有滑槽，滑槽上设有与丝杠6配合的螺母。步进电机3驱动丝杠6转动，丝杠6带动内衬纸架5沿导杆移动，实现内衬纸架5的位置调整。
优选地，滑槽为燕尾槽，相应的，导杆的两侧呈燕尾结构。燕尾结构的传动使得移动更稳定。
实施例二
基于上述内衬纸纠偏装置，本申请还提供一种包装机的内衬纸纠偏方法，其适用于控制器。
编码器安装于机器零相位轴上，作为一个实施例，如图1所示，二号包装轮12上有8个工位，每隔45°设置一个工位，因此二号包装轮12每转动45度，编码器触发一次相位信号。
如图4所示，内衬纸纠偏方法包括：
S410：接收编码器的相位信号，并响应于相位信号表示烟包停止在二号包装轮上位于七点半方向的工位上而控制相机对内衬纸的前端边缘进行拍摄。
S420：接收相机的图像。
S430：依据图像获取实时前端边缘两端的测量值，并计算两个测量值之间的第一偏差。
理论状态下，内衬纸的前端边缘的位置是符合要求的。如图2所示的图像中，前端边缘14与相机的成像窗口13的两边是平行的，并且与成像窗口13的标准中心线15之间的距离偏差在第二阈值范围内。
图3示出了实际状态的图像的一个实例，帮助理解本申请。前端边缘14相对于成像窗口13的两边是倾斜的。成像窗口13的上标准偏差线和下标准偏差线分别为16和17。在图3的实例中，前端边缘14的上端对应的偏差线与上标准偏差线16平齐，下端对应的偏差线超出了下标准偏差线17，表明内衬纸处于歪斜状态。
步骤S430中，测量前端边缘两端14对应的偏差线所在位置，作为前端边缘14两端的测量值，并将二者之间的间距作为第一偏差。
S440：判断第一偏差是否超过第一阈值。若是，则执行S450；否则，执行S460。
S450：若超过第一阈值，说明内衬纸歪斜，其包裹的小盒烟包不合格，则向包装机的剔除部件发送剔除信号，将小盒烟包剔除。
S460：若第一偏差未超过第一阈值，说明内衬纸不歪斜，并继续进行检测：计算两个测量值的平均值，将平均值对应的线作为前端边缘的中心线。
S470：计算前端边缘的中心线与标准中心线之间的第二偏差。
S480：判断第二偏差是否超过第二阈值。若是，则执行S490；否则，结束流程。
S490：若第二偏差超过第二阈值，说明内衬纸卷的位置存在偏差，则向步进电机发送控制指令，对内衬纸架进行位置纠正。具体地，在解除内衬纸架与底座的固定连接后，控制器控制步进电机正转或反转，从而带动丝杠转动，内衬纸架移动，实现内衬纸卷向内或向外偏移，通过实时测量偏移量并自动调节，避免不合格烟包的产生。
优选地，若第二偏差超过第三阈值(大于第二阈值)，说明偏移量过大，则控制器向包装机发出剔除信号。
虽然已经通过例子对本申请的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本申请的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本申请的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本申请的范围由所附权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述包装机包括二号包装轮，所述二号包装轮上位于七点半方向的工位上形成小盒烟包，内衬纸的前端边缘位于所述工位的外侧；
所述内衬纸纠偏装置包括视觉检测组件，所述视觉检测组件包括控制器和相机，所述相机固定在所述工位的侧面，所述相机的镜头朝向所述内衬纸的前端边缘；
所述控制器与所述相机信号连接。
2.根据权利要求1所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述相机通过可调支架定位在所述包装机的机架上。
3.根据权利要求1所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述包装机还包括位于所述二号包装轮上游的内衬纸卷；
所述内衬纸纠偏装置还包括纠偏组件，所述内衬纸卷通过所述纠偏组件定位在所述包装机的机架上。
4.根据权利要求3所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述纠偏组件包括底座和内衬纸架，所述底座固定在所述包装机的机架上，所述内衬纸架滑动设置在所述底座上，所述内衬纸卷固定在所述内衬纸架上。
5.根据权利要求4所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述纠偏组件还包括驱动组件，所述驱动组件用于驱动所述内衬纸架在所述底座上滑动。
6.根据权利要求5所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述驱动组件包括丝杠和步进电机；
所述底座上设有导杆，所述导杆上设有丝杠，所述丝杠通过所述步进电机驱动；
所述内衬纸架的下端设有滑槽，所述滑槽上设有与丝杠配合的螺母。
7.根据权利要求6所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述滑槽为燕尾槽，所述导杆呈燕尾结构。
8.根据权利要求1所述的包装机的内衬纸纠偏装置，其特征在于，所述包装机上设有编码器。
9.一种基于权利要求1-8中任一项所述的内衬纸纠偏装置的包装机的内衬纸纠偏方法，其特征在于，包括：
接收编码器的相位信号，并响应于相位信号表示烟包停止在二号包装轮上位于七点半方向的工位上而控制相机对内衬纸的前端边缘进行拍摄；
接收所述相机的图像；
依据所述图像获取实时前端边缘两端的测量值，并计算两个测量值之间的第一偏差；
判断所述第一偏差是否超过第一阈值；
若是，则向包装机的剔除部件发送剔除信号。
10.根据权利要求9所述的包装机的内衬纸纠偏方法，其特征在于，若所述第一偏差未超过所述第一阈值，则计算所述两个测量值的平均值，将所述平均值对应的线作为所述前端边缘的中心线；
计算所述前端边缘的中心线与标准中心线之间的第二偏差；
判断所述第二偏差是否超过第二阈值；
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