一种滤棒长度及外观在线检测装置的制作方法

1.本发明涉及烟支检测的技术领域，尤其涉及一种滤棒长度及外观在线检测装置。


背景技术：

2.滤棒的质量指标主要包括长度和圆周等物理指标及外观指标。现有对滤棒外观检测主要依靠人工进行，由操作人员及质检人员不定时随机抽检，人工判定滤棒是否存在表面褶皱、不洁点等不合格项，跟踪含有滤棒成形纸拼接接头的滤棒是否被剔除。当前这种检测方式易存在漏检，导致长度超标、表面褶皱、表面不洁点、含有滤棒成形纸拼接接头的不合格滤棒流入下到工序，对烟支的生产带来极大的质量隐患。即使能够在滤棒生产工序发现不合格，由于反馈滞后，当发现不合格滤棒时，已经有大量的不合格滤棒被生产出来，导致滤棒报废。若不合格滤棒与合格滤棒混合在一起装入料盘，需要人工复检，由此带来人力及物料的极大浪费。因此，如何准确对每个滤棒进行外观质量检测，具有重要的意义。


技术实现要素：

3.本发明提供一种滤棒长度及外观在线检测装置，解决现有滤棒的外观检测采用人工存在效率低和漏检率高的问题，能减少烟支检测存在的误检和漏检，提高卷烟产品的产品质量。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种滤棒长度及外观在线检测装置，包括：光纤传感器、工业相机、光纤放大器和工控机；
6.所述光纤传感器设置在传递鼓上方的设定位置，用于检测传递鼓上的鼓槽是否存在滤棒；
7.所述工业相机通过支架固定在成型机机架上，用于对传递鼓上的滤棒进行滤棒外观拍照；
8.所述光纤传感器的输出端与所述光纤放大器的输入端相连接，所述光纤放大器的输出端与所述工业相机信号连接，在所述光纤传感器检测到传递鼓上的鼓槽存在滤棒且设备运行时，发送启动脉冲给所述工业相机，使所述工业相机触发拍照；
9.所述工控机与所述工业相机信号连接，所述工控机设有图像处理软件，以对所述工业相机拍摄的滤棒外观图像进行长度及外观缺陷识别。
10.优选的，还包括：控制器和剔除装置；
11.所述控制器分别与所述工业相机、所述剔除装置和所述工控机信号连接，所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述剔除装置对滤棒进行剔除。
12.优选的，所述剔除装置包括：喷嘴和剔除电磁阀；
13.所述喷嘴设置在所述传递鼓的上方处，并与传递鼓上的鼓槽相对应，所述喷嘴通过气管与外部高压气源相连通，所述气管上设有所述剔除电磁阀，所述剔除电磁阀的控制端与所述控制器的输出端相连接；
14.所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述剔除电磁阀导通，使所述喷嘴喷出高压空气，以将滤棒从传递鼓对应的鼓槽内吹落到废料箱中。
15.优选的，还包括：照明光源；
16.所述照明光源设置在传递鼓上方，与所述工业相机信号连接，用于对所述工业相机进行拍照时提供照明。
17.优选的，还包括：显示器；
18.所述显示器与所述工控机信号连接，用于实时显示所述工业相机拍摄到的所述滤棒外观图像，并设有人机交互界面，以供在线调试和参数设置。
19.优选的，还包括：报警装置；
20.所述报警装置与所述控制器信号连接，所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述报警装置进行报警。
21.优选的，所述报警装置至少包括以下任一项：指示灯、蜂鸣器和声光报警器。
22.优选的，所述光纤传感器为反射型光纤传感器。
23.优选的，所述控制器为plc控制器或微处理器。
24.优选的，所述工控机在成型机运行时判断所述光纤传感器是否检测到滤棒，如果是，则所述工业相机对滤棒进行拍照，所述工控机对所述滤棒外观图像进行滤棒长度和滤棒外观缺陷进行识别，并在滤棒长度超出设定阈值和/或滤棒存在不洁点、褶皱和纸接头时发送滤棒剔除信号，使控制器控制所述剔除装置对滤棒进行剔除。
25.本发明提供一种滤棒长度及外观在线检测装置，采用光纤传感器对传递鼓上的滤棒进行检测，并提供工业相机对滤棒拍照的触发脉冲，工控机对工业相机拍摄的滤棒外观图像进行长度及外观缺陷识别。解决现有滤棒的外观检测采用人工存在效率低和漏检率高的问题，能减少烟支检测存在的误检和漏检，提高卷烟产品的产品质量。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
27.图1是本发明提供的一种滤棒长度及外观在线检测装置示意图。
28.图2是本发明提供的一种滤棒长度及外观在线检测流程图。
具体实施方式
29.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
30.针对当前卷烟生产的滤棒外观采用人工检测，存在效率低和漏栓率高的问题。本发明提供一种滤棒长度及外观在线检测装置，解决现有滤棒的外观检测采用人工存在效率低和漏检率高的问题，能减少烟支检测存在的误检和漏检，提高卷烟产品的产品质量。
31.如图1所示，一种滤棒长度及外观在线检测装置，包括：光纤传感器1、工业相机5、光纤放大器3和工控机4。所述光纤传感器1设置在传递鼓2上方的设定位置，用于检测传递鼓上的鼓槽是否存在滤棒。所述工业相机5通过支架固定在成型机机架上，用于对传递鼓上的滤棒进行滤棒外观拍照。所述光纤传感器1的输出端与所述光纤放大器3的输入端相连
接，所述光纤放大器1的输出端与所述工业相机4信号连接，在所述光纤传感器1检测到传递鼓上的鼓槽存在滤棒且设备运行时，发送启动脉冲给所述工业相机5，使所述工业相机5触发拍照。所述工控机4与所述工业相机5信号连接，所述工控机5设有图像处理软件，以对所述工业相机4拍摄的滤棒外观图像进行长度及外观缺陷识别。
32.具体地，光纤传感器用于检测传递鼓上是否存在滤棒，其连接到光纤放大器，并由光纤放大器输出端与工业相机信号连接。当成型机运行时，光纤放大器得电工作，若检测到传递鼓上存在滤棒，给工业相机一个启动脉冲，则触发工业相机工作。当光纤传感器检测不到滤棒或者设备无运行信号时，工业相机即停止拍照和运行。其中，工业相机触发方式设定为外部触发，每检测到一支滤棒，触发一次，确保对滤棒实现全部检测。工控机对工业相机拍摄到的滤棒外观图像进行分析，计算滤棒长度，判断滤棒长度是否在设定的范围内；通过设定对比度、瑕疵区域、瑕疵面积等参数识别滤棒表面是否存在长度大于2mm的不洁点、褶皱、成型纸拼接接头。如果存在，则判断滤棒外观存在缺陷，需要剔除。该装置可以在线检测滤棒长度，能够同时对滤棒外观不洁点、褶皱、纸接头进行在线检测，保证在线滤棒的合格率；可以减少了因操作人员疏忽、检查不及时，处理滞后等人为因素导致的质量异常问题的产生，避免了由此导致的不合格品流入下到工序。
33.如图1所示，该装置还包括：控制器6和剔除装置；所述控制器6分别与所述工业相机5、所述剔除装置和所述工控机4信号连接，所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述剔除装置对滤棒进行剔除。
34.进一步，所述剔除装置包括：喷嘴8和剔除电磁阀7；所述喷嘴8设置在所述传递鼓的上方处，并与传递鼓上的鼓槽相对应，所述喷嘴8通过气管与外部高压气源相连通，所述气管上设有所述剔除电磁阀7，所述剔除电磁阀7的控制端与所述控制器6的输出端相连接。所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述剔除电磁阀导通，使所述喷嘴喷出高压空气，以将滤棒从传递鼓对应的鼓槽内吹落到废料箱中。
35.在实际应用中，若检测到不合格时，工控机给出剔除信号给控制器和剔除装置。剔除信号设定为在识别到不合格滤棒后延时保持设定的时间，确保不合格滤棒被剔除。当控制器接收到剔除信号后，控制器输出高电平电压，该电压保持时间为2ms，以便能达到高速开启剔除电磁阀，2ms后降到正常工作电压并一直保持到剔除电磁阀关闭信号的到来。在关闭剔除电磁阀的同时，剔除阀控制器输出低电平电压，以便能快速关闭剔除电磁阀。在剔除电磁阀打开期间，喷嘴喷出高压空气，将滤棒从传递鼓上吹落到废料箱中。如果连续剔除数量超过设定的上限值时，本装置给成型机发出一个停机信号，使设备停机，提醒操作人员注意滤棒质量异常，并根据检测记录和报警信息进行检查与维修。
36.如图1所示，该装置还包括：照明光源10；所述照明光源10设置在传递鼓上方，与所述工业相机5信号连接，用于对所述工业相机5进行拍照时提供照明。
37.在实际应用中，工业相机、照明光源固定在支架上，支架固定在成型机机架上，确保相机及照明光源位于传递鼓上方，并对准滤棒。照明光源固定在安装支架上，为工业相机拍照提供无影照明，有利于拍摄出更清晰的照片；支架可以进行微调，照明光源及工业相机可以调整不同的角度，提高拍摄的清晰度和覆盖面。
38.该装置还包括：显示器；所述显示器与所述工控机信号连接，用于实时显示所述工业相机拍摄到的所述滤棒外观图像，并设有人机交互界面，以供在线调试和参数设置。
39.如图1所示，该装置还包括：报警装置9；所述报警装置9与所述控制器6信号连接，所述控制器在滤棒长度不合格和/或滤棒外观存在缺陷时控制所述报警装置进行报警。
40.进一步，所述报警装置至少包括以下任一项：指示灯、蜂鸣器和声光报警器。
41.进一步，所述光纤传感器为反射型光纤传感器。
42.进一步，所述控制器为plc控制器或微处理器。
43.如图2所示，所述工控机在成型机运行时判断所述光纤传感器是否检测到滤棒，如果是，则所述工业相机对滤棒进行拍照，所述工控机对所述滤棒外观图像进行滤棒长度和滤棒外观缺陷进行识别，并在滤棒长度超出设定阈值和/或滤棒存在不洁点、褶皱和纸接头时发送滤棒剔除信号，使控制器控制所述剔除装置对滤棒进行剔除。
44.可见，本发明提供一种滤棒长度及外观在线检测装置，采用光纤传感器对传递鼓上的滤棒进行检测，并提供工业相机对滤棒拍照的触发脉冲，工控机对工业相机拍摄的滤棒外观图像进行长度及外观缺陷识别。解决现有滤棒的外观检测采用人工存在效率低和漏检率高的问题，能减少烟支检测存在的误检和漏检，提高卷烟产品的产品质量。
45.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。