CN207074178U - 一种小盒烟包内衬纸检测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种小盒烟包内衬纸检测系统，包括图像采集组件和控制单元；图像采集组件包括由立杆和横梁组成的倒L型支架、圆锥形安装罩、红外光源和四个CCD相机，立杆底端用于固定连接小盒烟包输送带，横梁的自由端连接圆锥形安装罩顶端；红外光源设置于圆锥形安装罩内，CCD相机均设置于圆锥形安装罩的底边沿上；中央处理器和控制板，控制板连接中央处理器、外部增量编码器、外部小包剔除机构、光源、CCD相机，CCD相机输出端均通过控制板连接中央处理器。本实用新型解决了由于多组光源之间相互干扰，CCD相机逆光拍摄导致图像质量低的问题，且采集的小盒烟包图像更加全面，从而提高了小盒烟包内衬纸检测系统的精度。

Description

一种小盒烟包内衬纸检测系统

技术领域

本实用新型涉及卷烟制丝设备技术领域，尤其涉及一种小盒烟包内衬纸检测系统。

背景技术

小盒烟包中设置有内衬纸，为防止坏包流入市场，造成不良影响，卷包机上安装小盒烟包内衬纸检测装置。原先的内衬纸为铝箔纸，金属含量很高，现有的小盒烟包内衬纸检测装置针对这一特征，采用电感原理检测小盒烟包有无内衬纸。

然而，因为铝箔纸中金属含量高，造成了资源浪费，增加了生产成本，且废弃的内衬纸不易分解，不够环保。因此为降低生产成本，节约资源，更符合环保要求，现今烟厂已采用一种新型铝箔纸作为小盒烟包的内衫纸。新型铝箔纸有两大特点：其一，它的上部1/3部分采用新型铝箔纸，金属含量极低，约为原来铝箔纸的1/200，用万用表欧姆档测其阻值无穷大；其二，其余2/3部分为不含任何金属的白皮纸。新型铝纸的节能降耗及环保优势给烟厂带来良好的经济效益和社会效益，但同时也带来新的问题：现行小盒烟包烟内衬纸的材料含量及位置均发生了变化，在包装过程中，原来采用电感原理检测小盒烟包的传感器，因为内衬纸金属含量极低而失效，导致缺内衬纸的小盒烟包流入市场，严重影响企业产品质量和声誉。而现有的利用机器视觉系统检测内衬纸的装置中，均设置有多个光源，造成小盒烟包位于CCD相机和光源之间，CCD相机在拍摄图像时逆光拍摄，采集的图像质量差，且均采集的小盒烟包的侧面图像较少，检测内衬纸的装置精度低。因此，对于使用新型铝纸的包装机，如何有效检测小盒烟包中有无内衬纸以及有效检测内衬纸有无破损，成为一个迫在眉睫的难题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种小盒烟包内衬纸检测系统，能够有效检测小盒烟包小盒烟包中有无内衬纸以及四个侧面和顶面的内衬纸是否完整。

本实用新型采用的技术方案为：

一种小盒烟包内衬纸检测系统，包括设置于小盒烟包输送带上方的图像采集组件和控制单元；

所述的图像采集组件包括倒L型支架、圆锥形安装罩、红外光源和四个CCD相机，所述的倒L型支架包括立杆和横梁，立杆底端用于固定连接小盒烟包输送带；横梁的固定端固定连接立杆顶端，自由端连接圆锥形安装罩顶端；红外光源固定设置于圆锥形安装罩内侧的顶处，四个CCD相机固定设置于圆锥形安装罩的底边沿上，且四个CCD相机沿周向对称排布；

所述的控制单元包括中央处理器和控制板，所述的控制板上设置有第一通讯接口、第二通讯接口、编码器信号采集电路、光源控制电路、相机控制电路和小包剔除机构触发电路；

控制板上的编码器信号采集电路输入端连接外部增量编码器；小包剔除机构触发电路输出端连接外部小包剔除机构；光源控制电路的输出端连接光源的输入端，相机控制电路输出端分别连接图像采集组件的四个CCD相机，CCD相机输出端均通过第二通讯接口连接控制板；控制板通过第一通讯接口连接中央处理器。

所述的小盒烟包内衬纸检测系统还包括4个相机云台，所述的4个相机云台固定设置于圆锥形安装罩底端，且4个相机云台沿周向对称排布；相机云台上端面与圆锥形安装罩底端固定连接，下端面与CCD相机固定连接。

所述的横梁的自由端沿竖直方向设置有丝杠，圆锥形安装罩外侧顶端设置有与丝杠匹配的丝套，横梁的自由端和圆锥形安装罩外侧顶端通过丝杠和丝套的配合转动连接。

本实用新型通过在待检测的小盒烟包上方设置圆锥形安装罩，在圆锥形安装罩的底端均匀设置四个CCD相机，四个CCD相机共用一个红外光源，解决了多组光源之间相互干扰，CCD相机由于逆光拍摄导致图像质量低的问题，通过俯拍采集小盒烟包四个侧面和顶面的图像，从而提高了小盒烟包内衬纸检测的精度，从而提高了小盒烟包的包装质量，保障了企业信誉。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图；

图2为本实用新型的图像采集组件结构示意图；

图3为本实用新型的CCD相机与小盒烟包位置关系示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

如图1、2和3所示，一种小盒烟包内衬纸检测系统，包括设置于小盒烟包输送带6上方的图像采集组件和控制单元；

所述的图像采集组件包括倒L型支架1、圆锥形安装罩2、红外光源3和四个CCD相机4，所述的倒L型支架1包括立杆11和横梁12，立杆11底端用于固定连接小盒烟包输送带6；横梁12的固定端固定连接立杆11顶端，自由端连接圆锥形安装罩2的顶端；红外光源3固定设置于圆锥形安装罩2内侧的顶处，四个CCD相机4固定设置于圆锥形安装罩2的底边沿上，且四个CCD相机4沿周向对称排布；

所述的控制单元包括中央处理器和控制板，所述的控制板上设置有第一通讯接口、第二通讯接口、编码器信号采集电路、光源控制电路、相机控制电路和小包剔除机构触发电路；

控制板上的编码器信号采集电路输入端连接外部增量编码器；小包剔除机构触发电路输出端连接外部小包剔除机构；光源控制电路的输出端连接光源的输入端，相机控制电路输出端分别连接图像采集组件的四个CCD相机4，CCD相机4输出端均通过第二通讯接口连接控制板；控制板通过第一通讯接口连接中央处理器。

在本实施例中，所述的横梁12的自由端沿竖直方向设置有丝杠121，圆锥形安装罩2外侧顶端设置有与丝杠121匹配的丝套21，横梁12的自由端和圆锥形安装罩2外侧顶端通过丝杠121和丝套21的配合转动连接。

本实用新型的工作过程如下：利用丝杠121和丝套21的配合，调节圆锥形安装罩2的位置并将其固定，使红外光源3正对小盒烟包7，使每个CCD相机4的正对小盒烟包7的一条上端棱，此时，每个CCD相机4采集的图像为小盒烟包7的其中一个侧面和顶面。四个CCD相机4采集到小盒烟包7四个侧面的图像和顶面的图像。

控制板通过编码器信号采集电路读取外部增量编码器的相位，并通过第一通讯接口将相位数据发送到中央处理器中，当小盒烟包7到位时，中央处理器通过第一通讯接口向控制板发送命令，控制板通过红外光源3控制电路和相机控制电路控制图像采集组件中的红外光源3频闪及CCD相机4拍摄图像。CCD相机4拍摄的图像通过第二通讯接口传输至控制板中，再通过第一通讯接口传输至中央处理器中。中央处理器对图像进行分析处理，中央处理器对该图像进行分析处理。若该图像的特征与标定图像的特征完全相符，则判定此小盒烟包7外观为正常，反之则判定此小盒烟包7外观为不正常，中央处理器向外部小包剔除机构发送信号，外部小包剔除机构将不正常的小盒烟包7剔除。

本实用新型中的图像采集组件中，只有一个红外光源3，且红外光源3位于小盒烟包7和所有CCD相机4的上方，故CCD相机4在拍摄图像时，不会出现逆光拍摄导致图像质量极差的情况，且四个CCD相机4可采集到小盒烟包7的5个面的图像，大大提高了小盒烟包7外观质量检测的精度，从而提高了小盒烟包7的包装质量，保障了企业信誉。

所述的小盒烟包内衬纸检测系统，还包括4个相机云台5，所述的4个相机云台5固定设置于圆锥形安装罩2底端，且4个相机云台5沿周向对称排布；相机云台5上端面与圆锥形安装罩2底端固定连接，下端面与CCD相机4固定连接。

利用相机云台5，可以调节CCD相机4的拍摄角度，从而保证CCD相机4的拍摄光路与对应的小盒烟包7上端棱的角度，保证采集到清楚、完整的侧面和顶面图像，从而得到清楚、完整、干扰图像少的小盒烟包7外观图像，进一步提升小盒烟包7外观质量检测的精度。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种小盒烟包内衬纸检测系统，其特征在于：包括设置于小盒烟包输送带上方的图像采集组件和控制单元；

所述的图像采集组件包括倒L型支架、圆锥形安装罩、红外光源和四个CCD相机，所述的倒L型支架包括立杆和横梁，立杆底端用于固定连接小盒烟包输送带；横梁的固定端固定连接立杆顶端，自由端连接圆锥形安装罩顶端；红外光源固定设置于圆锥形安装罩内侧的顶处，四个CCD相机固定设置于圆锥形安装罩的底边沿上，且四个CCD相机沿周向对称排布；

所述的控制单元包括中央处理器和控制板，所述的控制板上设置有第一通讯接口、第二通讯接口、编码器信号采集电路、光源控制电路、相机控制电路和小包剔除机构触发电路；

控制板上的编码器信号采集电路输入端连接外部增量编码器；小包剔除机构触发电路输出端连接外部小包剔除机构；光源控制电路的输出端连接光源的输入端，相机控制电路输出端分别连接图像采集组件的四个CCD相机，CCD相机输出端均通过第二通讯接口连接控制板；控制板通过第一通讯接口连接中央处理器。

2.根据权利要求1所述的小盒烟包内衬纸检测系统，其特征在于：还包括4个相机云台，所述的4个相机云台固定设置于圆锥形安装罩底端，且4个相机云台沿周向对称排布；相机云台上端面与圆锥形安装罩底端固定连接，下端面与CCD相机固定连接。

3.根据权利要求2所述的小盒烟包内衬纸检测系统，其特征在于：所述的横梁的自由端沿竖直方向设置有丝杠，圆锥形安装罩外侧顶端设置有与丝杠匹配的丝套，横梁的自由端和圆锥形安装罩外侧顶端通过丝杠和丝套的配合转动连接。