煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括兩個(gè)彩色高速CCD、兩個(gè)條狀白色高亮LED光源、一個(gè)I/O控制電路、一個(gè)PLC電路和一臺(tái)高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，兩個(gè)條狀白色高亮LED光源分列在包裝機(jī)模盒的兩斜前方，兩個(gè)彩色高速CCD中，一個(gè)安裝在煙支端面的正前方，另一個(gè)安裝在煙支端面的斜前方，兩個(gè)彩色高速CCD的信號(hào)輸出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線連接高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)輸出連接I/O控制電路，I/O控制電路的多路分別通過(guò)信號(hào)觸發(fā)線連接PLC電路、兩個(gè)彩色高速CCD和兩個(gè)條狀白色高亮LED光源。本實(shí)用新型對(duì)煙支無(wú)損傷，檢測(cè)準(zhǔn)確率高，可對(duì)煙支缺陷回溯，提高煙支質(zhì)量。
【專利說(shuō)明】煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于測(cè)試儀器【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]在煙廠小包煙包裝機(jī)生產(chǎn)線上，需要對(duì)小包煙進(jìn)行多道檢測(cè)工序，從而保證香煙的質(zhì)量，根據(jù)國(guó)際GB5606.3-2005中所規(guī)定，將煙包中少支視為缺支，濾嘴煙支端面煙絲空陷深度> Imm與空陷截面比> 2/3視為空頭。
[0003]目前，國(guó)內(nèi)卷煙廠大都采用紅外光電檢測(cè)或探針的方式判斷小包煙有否缺支、空頭，但其檢測(cè)準(zhǔn)確性易受到灰塵、煙絲顏色、煙支排列或其它物理因素影響。同時(shí)在該生產(chǎn)環(huán)節(jié)，還存在異物、倒支、缺支、短支、縮支、殘支及排列等缺陷，需要采用其它方法來(lái)檢測(cè)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，而提供一種煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，機(jī)器不與模盒煙支接觸，對(duì)煙支沒(méi)有物理?yè)p傷，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，檢測(cè)準(zhǔn)確率高，計(jì)算性能好，能將煙支所有缺陷全部檢出，并可對(duì)煙支缺陷進(jìn)行回溯，提高煙支質(zhì)量，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
[0005]本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括兩個(gè)彩色高速CCD、兩個(gè)條狀白色高亮LED光源、一個(gè)I/o控制電路、一個(gè)PLC電路和一臺(tái)高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，兩個(gè)條狀白色高亮LED光源分列在包裝機(jī)模盒的兩斜前方，光照射角度與煙支端面保持一定的傾斜角度，兩個(gè)彩色高速CCD中，一個(gè)安裝在煙支端面的正前方，另一個(gè)安裝在煙支端面的斜前方，兩個(gè)彩色高速CCD的信號(hào)輸出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線連接高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)輸出連接I/O控制電路，I/O控制電路的輸出分別通過(guò)信號(hào)觸發(fā)線連接PLC電路、兩個(gè)彩色高速CCD和兩個(gè)條狀白色高亮LED光源。
[0007]上述技術(shù)方案中，所述的兩個(gè)條狀白色高亮LED光源與包裝機(jī)模盒之間安裝有有機(jī)玻璃透明擋板，有機(jī)玻璃透明擋板上開(kāi)有光源孔。
[0008]上述技術(shù)方案中，所述的兩個(gè)彩色高速CXD安裝在擋板上。
[0009]上述技術(shù)方案中，所述I/O控制電路還輸出機(jī)臺(tái)同步信號(hào)連接工作臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0010]工作原理:
[0011](1)2個(gè)彩色高速CXD:在特殊光源照射下，采集包裝機(jī)模盒內(nèi)小包煙端面圖像，一臺(tái)正視拍攝取圖，另一臺(tái)傾斜一定角度側(cè)下方拍攝取圖，通過(guò)高速網(wǎng)絡(luò)接口傳輸給處理計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、分析。
[0012](2) 2個(gè)條狀LED光源:照明系統(tǒng)由2條白光高亮LED光源組成，通過(guò)在模盒左右兩側(cè)傾斜打光可使空頭煙支的空陷部分產(chǎn)生較大面積的陰影，顯示非常明顯的陰影特征。
[0013](3) I個(gè)I/O控制電路:1/0控制電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)接收包裝機(jī)臺(tái)同步脈沖信號(hào)，觸發(fā)CXD進(jìn)行圖像采集；并與上位機(jī)進(jìn)行通訊，實(shí)現(xiàn)剔除、告警等相關(guān)功能。
[0014](4) I臺(tái)高速工業(yè)控制計(jì)算機(jī):該裝置負(fù)責(zé)圖像數(shù)據(jù)的算法處理(如圖像增強(qiáng)、圖像分割、形態(tài)學(xué)處理以及模式識(shí)別)，并將綜合判斷結(jié)果傳輸至I/o控制電路，I/O控制電路根據(jù)接收到的指令做出如剔除、告警等相應(yīng)的控制處理。另該裝置配備觸摸式液晶屏，方便用戶通過(guò)人機(jī)界面進(jìn)行系統(tǒng)配置和統(tǒng)計(jì)查詢；并配備有大容量硬盤(pán)，對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間保存，便于歷史查詢及質(zhì)量回溯。
[0015]本實(shí)用新型在包裝機(jī)模盒左右兩側(cè)采用白色高亮LED光源打光，光照射角度與煙支端面保持一定的傾斜角度，使光源能將煙支端面煙絲均勻打亮。一個(gè)CCD相機(jī)正面拍攝煙支端面，用于檢測(cè)煙支數(shù)量、排列、空頭、異物、倒支等缺陷，另一個(gè)CCD相機(jī)以一定的角度從下方斜視拍攝煙支端面，用于檢測(cè)短支、縮支、殘支等缺陷。
[0016]包裝機(jī)臺(tái)在煙支推送至模盒后系統(tǒng)給I/O控制電路觸發(fā)信號(hào)，該信號(hào)觸發(fā)正視及斜視相機(jī)同時(shí)拍攝同一包煙的煙支端面。當(dāng)工業(yè)計(jì)算機(jī)同時(shí)獲取到正視及斜視兩個(gè)相機(jī)拍攝兩幅圖片時(shí)，會(huì)同時(shí)采用自適應(yīng)圖像背景增強(qiáng)、快速圖像分割、形態(tài)學(xué)處理及相關(guān)性識(shí)別算法分別對(duì)兩幅圖像進(jìn)行分析。為提升計(jì)算性能，采用多線程同步互斥并行處理，并同步綜合兩幅圖片的判定結(jié)果。如果綜合判定該盒煙支存在缺陷，計(jì)算機(jī)就通知I/o控制電路，并通過(guò)包裝機(jī)剔除裝置將該包煙支剔除，同時(shí)計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄該缺陷圖片樣本及判定缺陷結(jié)果O
[0017]本專利申請(qǐng)與以往技術(shù)相比的有益效果:
[0018](I)采用機(jī)器視覺(jué)的檢測(cè)方法，并在模盒左右兩側(cè)打光，不與模盒煙支接觸，對(duì)煙支沒(méi)有物理?yè)p傷，同時(shí)能將煙支的缺陷取圖。
[0019](2)采用雙攝像頭觀測(cè)模盒煙支端面，正視相機(jī)可檢測(cè)煙支數(shù)量、排列、空頭、異物、倒支等缺陷，側(cè)視相機(jī)可檢測(cè)短支、縮支、殘支等缺陷，兩者算法結(jié)果同步能將煙支所有缺陷全部檢出。
[0020](3)采用先進(jìn)的圖像處理算法，如自適應(yīng)圖像背景增強(qiáng)、快速圖像分割、形態(tài)學(xué)處理及相關(guān)識(shí)別算法，其檢測(cè)準(zhǔn)確性高，計(jì)算性能好。
[0021](4)實(shí)時(shí)在線檢測(cè)并記錄缺陷煙支圖片，有助于問(wèn)題回溯。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0022]圖1為本實(shí)用新型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本實(shí)用新型工作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖3為本實(shí)用新型擋板相機(jī)布局圖；
[0025]圖4為本實(shí)用新型有機(jī)玻璃透明擋板光源孔布局圖；
[0026]圖5為本實(shí)用新型系統(tǒng)工作流程圖。
[0027]附圖標(biāo)注說(shuō)明:
[0028]1-彩色高速CCD，2-條狀白色高亮LED光源，3_包裝機(jī)模盒，4_信號(hào)觸發(fā)線，5_網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線，6-1/0控制電路，7-PLC電路，8-高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，9-機(jī)臺(tái)同步信號(hào)，10-有機(jī)玻璃透明擋板，11-光源孔，12-擋板，13-煙支包裝機(jī)。

【具體實(shí)施方式】
[0029]參見(jiàn)圖1一圖5，本實(shí)用新型的煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，包括兩個(gè)彩色高速CCD、兩個(gè)條狀白色高亮LED光源、一個(gè)I/O控制電路、一個(gè)PLC電路和一臺(tái)高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，兩個(gè)條狀白色高亮LED光源分列在包裝機(jī)模盒的兩斜前方，光照射角度與煙支端面保持一定的傾斜角度，兩個(gè)彩色高速CCD中，一個(gè)安裝在煙支端面的正前方，另一個(gè)安裝在煙支端面的斜前方，兩個(gè)彩色高速CCD的信號(hào)輸出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線連接高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)輸出連接I/O控制電路，I/O控制電路的輸出分別通過(guò)信號(hào)觸發(fā)線連接PLC電路、兩個(gè)彩色高速CCD和兩個(gè)條狀白色高亮LED光源。
[0030]上述兩個(gè)條狀白色高亮LED光源與包裝機(jī)模盒之間安裝有有機(jī)玻璃透明擋板，有機(jī)玻璃透明擋板上開(kāi)有光源孔。
[0031]上述兩個(gè)彩色高速CXD安裝在擋板上。
[0032]上述I/O控制電路還輸出機(jī)臺(tái)同步信號(hào)連接工作臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
[0033]本實(shí)用新型在該生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用雙攝像頭檢測(cè)模盒中煙支端面，一個(gè)攝像頭正視拍攝取圖，另一個(gè)攝像頭與端面保持一定的角度側(cè)視取圖。由于攝像頭不與煙支接觸，不會(huì)對(duì)煙支本身造成損傷，通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)雙攝像頭取圖進(jìn)行圖像處理及模式識(shí)別，可有效地將空頭、異物、倒支、缺支、短支、縮支、殘支及排列全部檢出。同時(shí)該方法可以實(shí)時(shí)保存異常圖片，可對(duì)煙支缺陷進(jìn)行回溯，優(yōu)化生產(chǎn)工藝。
【權(quán)利要求】
1.一種煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括兩個(gè)彩色高速CCD、兩個(gè)條狀白色高亮LED光源、一個(gè)I/O控制電路、一個(gè)PLC電路和一臺(tái)高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，兩個(gè)條狀白色高亮LED光源分列在包裝機(jī)模盒的兩斜前方，光照射角度與煙支端面保持一定的傾斜角度，兩個(gè)彩色高速CCD中，一個(gè)安裝在煙支端面的正前方，另一個(gè)安裝在煙支端面的斜前方，兩個(gè)彩色高速CCD的信號(hào)輸出通過(guò)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)線連接高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)輸出連接I/O控制電路，I/O控制電路的輸出分別通過(guò)信號(hào)觸發(fā)線連接PLC電路、兩個(gè)彩色高速CCD和兩個(gè)條狀白色高亮LED光源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的兩個(gè)條狀白色高亮LED光源與包裝機(jī)模盒之間安裝有有機(jī)玻璃透明擋板，有機(jī)玻璃透明擋板上開(kāi)有光源孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述的兩個(gè)彩色高速(XD安裝在擋板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的煙支空頭在線自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述I/O控制電路還輸出機(jī)臺(tái)同步信號(hào)連接工作臺(tái)執(zhí)行機(jī)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】B65B19/30GK204078134SQ201420582493
【公開(kāi)日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月10日
【發(fā)明者】李金波, 盛鋒 申請(qǐng)人:湖南竟寧科技有限公司