烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置的制作方法

本实用新型属于烟支检测技术领域，特别是涉及一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置。

背景技术：

目前在国内外的烟草行业中，为了降低香烟的焦油含量以减少对健康影响，除了采用活性炭及其它滤嘴棒之外，更有效的办法是在烟支抽吸端的过滤嘴圆周上进行激光打孔，从而实现降焦的效果。

现有技术中对于激光打孔的检测只有离线的观查设备，且都是粗放型的采用人工不定时取样几支烟进行观察有无的方式，以检查烟支激光打孔的有无，再通过检测仪器的吸阻来判断和调整激光打孔的功率，来满足烟支吸阻的要求，而对于在此过程中激光打孔的孔径变化、孔深变化和数量变化，都是由激光打孔设备所决定的，缺少了对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，不能建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系，以及孔数量与烟支吸阻的对应关系，从而不能有效建立数据作为激光打孔参数的依据和作为一项烟支工艺质量的指标。

因此，如何提供一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，以解决现有技术无法对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，且无法建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系以及孔数量与烟支吸阻的对应关系等缺陷，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，建立一套激光打孔功率与孔径、孔深和数量相对应关系的工艺指标，并通过该离线检测装置实现烟支滤嘴在离线抽检过程中对激光打孔的孔径、孔深和数量的判断，来判定正在工作的激光打孔设备的功率是否需做相应的调整，以达到提高产品工艺质量的要求。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，包括旋转模块、图像采集模块和图像识别模块；所述旋转模块包括电机、转动件和夹紧件；所述电机与所述转动件转动连接，所述转动件与所述夹紧件接触连接；所述夹紧件用于夹紧所述转动件，以使直立于所述转动件内的待检测烟支呈夹紧状态，并随所述电机的转动按照预设规则旋转；所述图像采集模块用于采集所述当前待检测烟支在预设角度上的图像；所述图像识别模块用于基于得到的图像获取所述待检测烟支的过滤嘴激光打孔参数信息。

于本实用新型的一实施例中，所述烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置还包括取样模块，与所述旋转模块相连，用于依次将待检测烟支传送至所述旋转模块；所述取样模块包括取样盒、烟支检测器、电机和导向部件；所述电机与所述烟支检测器并列设于取样盒的底部；所述导向部件固定连接于所述取样盒的底部，且设于所述电机与所述烟支检测器的下方；所述导向部件底部设一孔洞；置于所述取样盒中的待检测烟支经所述烟支检测器检测到后通过所述电机的齿轮带动，将所述待检测烟支依次旋转落入所述导向部件，并通过所述导向部件的孔洞依次落入所述图像采集模块和所述转动件中。

于本实用新型的一实施例中，所述转动件包括皮带，所述夹紧件包括夹紧轮；所述皮带通过所述夹紧轮夹紧后由所述电机带动旋转，通过所述皮带的旋转带动皮带间的待检测烟支实现旋转。

于本实用新型的一实施例中，所述待检测烟支竖直设置于所述皮带间的空隙内，所述夹紧轮通过夹紧动作将所述皮带间的空隙变窄，以使所述皮带接触到待检测烟支，所述皮带转动时通过摩擦力带动空隙内的待检测烟支旋转。

于本实用新型的一实施例中，所述旋转模块还包括辅助旋转单元；所述辅助旋转单元用于支撑所述待检测烟支的底部，以使待检测烟支的相应部位直立于所述图像采集模块和所述转动件内，并通过旋转使检测完毕的烟支下落至所述回收模块中。

于本实用新型的一实施例中，所述辅助旋转单元包括气缸、结构挡块和支撑座；所述结构挡块与气缸的顶部固定连接，用于支撑所述待检测烟支的底部并在所述气缸作用时向一侧摆动使支撑的所述待检测烟支下落至所述回收模块中；所述支撑座与所述气缸的固定板固定连接。

于本实用新型的一实施例中，所述支撑座上设有一凹槽，用于对所述结构挡块支撑的待检测烟支进行高度调节。

于本实用新型的一实施例中，所述烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置还包括所述回收模块；所述回收模块包括物料回收盒，用于收集已检测完毕的烟支；所述回收模块设置于所述辅助旋转单元的下方，所述气缸与所支撑的待检测烟支作为整体在所述支撑座的凹槽中上下移动，以实现与所述待检测烟支的高度调节。

于本实用新型的一实施例中，所述图像采集模块包括通孔、容纳单元和视觉相机；所述通孔设于所述容纳单元内；所述通孔与所述导向部件的孔洞的中心设置于同一竖直线上，所述待检测烟支由所述导向部件的孔洞落下，依次穿过所述通孔、所述皮带间的空隙呈直立状态位于该竖直线的方向上；所述视觉相机设有一检测光源，且与所述容纳单元的一侧固定连接。

于本实用新型的一实施例中，所述图像识别模块包括工控机和显示屏；所述图像识别模块与所述旋转模块、所述图像采集模块电连接；所述显示屏用于显示当前待检测烟支在预设角度上的图像，所述工控机用于根据所述图像获取所述待检测烟支的过滤嘴激光打孔参数信息。

如上所述，本实用新型所述的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，具有以下有益效果：

通过对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系，以及孔数量与烟支吸阻的对应关系，从而有效建立数据作为激光打孔参数的依据和作为一项烟支工艺质量的指标。避免了仅通过简单的离线观察设备进行人工不定时的检测这一粗放方式，同时优化整合了离线的观察设备和吸阻检测仪器的功能，为烟支滤嘴激光打孔的检测人员提供了操作上的便利。

附图说明

图1显示为本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置于一实施例中的原理框图。

图2显示为本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置于一实施例中的结构示意图。

元件标号说明

1取样模块

11取样盒

12烟支检测器

13旋转电机

14导向部件

141孔洞

2图像采集模块

21通孔

22容纳单元

23视觉相机

3旋转模块

31电机

32转动件

33夹紧件

34气缸

35结构挡块

36支撑座

37气缸的固定板

4回收模块

5图像识别模块

6待检测烟支

具体实施方式

以下通过特定的具体实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，本说明书所附图式所绘示的结构、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。

本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置用于解决现有技术无法对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，且无法建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系以及孔数量与烟支吸阻的对应关系的问题。以下将详细阐述本实用新型的一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置。

请参阅图1，显示为本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置于一实施例中的原理框图。本实施例提供的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，通过对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系，以及孔数量与烟支吸阻的对应关系，从而有效建立数据作为激光打孔参数的依据和作为一项烟支工艺质量的指标。避免了仅通过简单的离线观察设备进行人工不定时的检测这一粗放方式，同时优化整合了离线的观察设备和吸阻检测仪器的功能，为烟支滤嘴激光打孔的检测人员提供了操作上的便利。

如图1所示，于一实施例中，本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，包括取样模块1、图像采集模块2、旋转模块3、回收模块4和图像识别模块5。所述图像采集模块2用于采集所述当前待检测烟支6在预设角度上的图像；所述图像识别模块5用于基于得到的图像获取所述待检测烟支的过滤嘴激光打孔参数信息。

请参阅图2，显示为本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置于一实施例中的结构示意图。所述取样模块1与所述图像采集模块2相连，且通过所述待检测烟支6与所述旋转模块3相连，用于依次将待检测烟支6传送至所述旋转模块。

如图2所示，所述取样模块包括取样盒11、烟支检测器12、旋转电机13和导向部件14。

所述旋转电机13与所述烟支检测器12并列设于取样盒11的底部；所述导向部件14固定连接于所述取样盒11的底部，且设于所述旋转电机13与所述烟支检测器12的下方；所述导向部件14底部设一孔洞141；置于所述取样盒11中的待检测烟支6经所述烟支检测器12检测到后通过所述旋转电机13的齿轮带动，将所述待检测烟支6依次旋转落入所述导向部件14，并通过所述导向部件14的孔洞141依次落入所述图像采集模块和所述转动件32中。

具体地，将一定数量的取样烟支有序的放入取样盒11中作为所述待检测烟支6，当至少有一根待检测烟支6放入取样盒11时，取样盒11通过所述烟支检测器12检测到烟支信号后，通过所述旋转电机13的齿轮带动，将所述待检测烟支6旋转落入所述图像采集模块2中，进一步地，所述旋转电机13的齿轮具有一齿槽，可容纳一根所述待检测烟支6，并通过齿轮的转动将该待检测烟支6从所述取样盒11移入所述导向部件14中。

如图2所示，所述图像采集模块2包括通孔21、容纳单元22和视觉相机23。

所述通孔21设于所述容纳单元22内；所述通孔与所述导向部件14的孔洞13的中心设置于同一竖直线上，所述待检测烟支6由所述导向部件14的孔洞13落下，依次穿过所述通孔21、所述皮带间的空隙呈直立状态位于该竖直线的方向上；所述视觉相机23设有一检测光源，且与所述容纳单元22的一侧固定连接，实现对烟支滤嘴的360度面进行整个圆周部分的激光打孔检测。

具体地，所述视觉相机23的检测位置利用高亮度点光源经过光学处理后得到亮度均匀的椭圆形光源，将椭圆形光源作为激光打孔孔径检测的检测光源，所述检测光源经过定位安装到烟支滤嘴嘴头的检测位置，光线穿过烟支滤嘴嘴头后，将打孔位置进行照亮清晰可见。需要说明的是，该检测光源可设于所述视觉相机23内，也可用单独的检测光源的设备与所述视觉相机23协同工作，光源的发光强度通过光源电路可调，所述光源电路包括恒流电路。所述视觉相机23的拍照动作受电信号控制，所述电信号包括与机械运动的同步信号，所述同步信号指所述电机的旋转速度和相机的曝光时间一致，以获取清晰图像，即相机采用同步外触发模式与烟支在检测的拍摄位置同步。所述图像采集模块2采用机器视觉检测原理实现了非接触测量，以实现对烟支的无损检测。

如图2所示，所述旋转模块3包括电机31、转动件32和夹紧件33。

所述电机31与所述转动件32转动连接，所述转动件32与所述夹紧件33接触连接；所述夹紧件33用于夹紧所述转动件，以使直立于所述转动件32内的待检测烟支6呈夹紧状态，并随所述电机31的转动按照预设规则旋转。

具体地，所述电机31通电后开始转动，并带动与之连接的所述转动件32转动，所述转动件32通过所述夹紧件33的夹紧作用将中间空隙变小，以接触到所述待检测烟支6。所述转动件32转动过程中通过摩擦力带动与之接触的待检测烟支6转动预设角度，以供所述图像采集模块2采集所述当前待检测烟支6在预设角度上的图像。需要说明的是，所述电机31和夹紧件33的工作状态受电信号控制。

于一实施例中，所述转动件32包括皮带，所述夹紧件33包括夹紧轮；所述皮带通过所述夹紧轮夹紧后由所述电机带动旋转，通过所述皮带的旋转带动皮带间的待检测烟支实现旋转。

需要说明的是，所述转动件32将皮带作为一实施例，链条、传动轮等可实现传动的机械部件均包含于本实用新型的范围内。所述夹紧件33将夹紧轮作为一实施例，夹紧气缸、弹簧夹紧装置等可实现夹紧的机械部件均包含于本实用新型的范围内。

于一实施例中，所述待检测烟支6竖直设置于所述皮带间的空隙内，所述夹紧轮通过夹紧动作将所述皮带间的空隙变窄，以使所述皮带接触到待检测烟支，所述皮带转动时通过摩擦力带动空隙内的待检测烟支旋转。

具体地，所述皮带在松弛状态下，中间的空隙较大，且皮带并未与待检测烟支6接触，所述待检测烟支6仅通过所述图像采集模块2的通孔13和所述结构挡块35实现固定；所述皮带在夹紧状态下，环形皮带中间的空隙变窄，空隙的宽度与待检测烟支6的直径基本相同，皮带的两边可接触到待检测烟支6，进一步地，所述皮带可优选为内侧带齿状的皮带，以增大摩擦力，此时所述皮带转动，通过机械结构的转动，使所述待检测烟支6实现360度旋转。

于一实施例中，所述旋转模块3还包括辅助旋转单元；所述辅助旋转单元用于支撑所述待检测烟支6的底部，以使待检测烟支6的相应部位直立于所述图像采集模块和所述转动件内，并通过旋转使检测完毕的烟支下落至所述回收模块4中。

具体地，所述辅助旋转单元支撑所述待检测烟支6，使待检测烟支6呈直立状态，所述直立状态为所述待检测烟支6实现360度旋转提供条件。所述辅助旋转单元和所述回收模块4用于辅助烟支的检测，所述辅助旋转单元在烟支检测过程中支撑待检测烟支6，在烟支检测完毕后，将烟支落入所述回收模块4。

于一实施例中，所述辅助旋转单元包括气缸34、结构挡块35、支撑座36和气缸的固定板37；所述结构挡块35与气缸34的顶部固定连接，用于支撑所述待检测烟支6的底部并在所述气缸34作用时向一侧摆动使支撑的所述待检测烟支6下落至所述回收模块4中；所述支撑座36与所述气缸的固定板37固定连接。

具体地，所述气缸34在烟支检测完毕后，接收一电信号开始工作，通过所述气缸34的气动作用，使固定于气缸34顶部的所述结构挡块35实现向左或向右摆动，为烟支空出一下落空间，失去底端支撑的所述待检测烟支6依靠惯性竖直下落。

于一实施例中，所述支撑座36上设有一凹槽，用于对所述结构挡块35支撑的待检测烟支进行高度调节。

需要说明的是，所述凹槽作为本实用新型中高度调节的一实施例，螺杆、丝杠、螺丝孔高低排列等其他高度调节的结构或旋进部件都包含在本实用新型的范围内。

如图2所示，所述烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置还包括回收模块4。

所述回收模块4包括物料回收盒，用于收集已检测完毕的烟支；所述回收模块4设置于所述辅助旋转单元的下方，所述气缸34与所支撑的待检测烟支6作为整体在所述支撑座36的凹槽中上下移动，以实现与所述待检测烟支的高度调节。

需要说明的是，所述物料回收盒作为所述回收模块4的一实施例，不同材质、不同形状、不同固定方式的回收容纳装置均包含于本实用新型的范围内。

如图2所示，所述图像识别模块5包括工控机和显示屏；所述图像识别模块5与所述旋转模块3、所述图像采集模块2电连接；所述显示屏用于显示当前待检测烟支在预设角度上的图像，所述工控机用于根据所述图像获取所述待检测烟支的过滤嘴激光打孔参数信息。

具体地，所述工控机经图像处理实现了烟支激光打孔孔径、孔深和数量的精密测量，并将图像和处理的数据结果呈现在显示屏上。

进一步地，所述视觉相机与工控机采用usb3.0数据线连接，当所述待检测烟支360度运行完毕时，工控机同步采集视觉相机的图像数据，并对每支烟的图像数据进行图像处理，所得的图像数据也一并呈现于显示屏上。

下面通过具体实施例来进一步说明本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置的工作过程：

所述取样盒11的烟支检测器12检测到放入烟支后，所述取样盒11底部的烟支置于烟支凹槽中，所述烟支凹槽在电机旋转轴的表面，且为符合烟支规格的凹槽，且一个凹槽只能落进一根香烟。通过电机带动中间的轴和齿轮间接带动，旋转一次落下一支烟，落下的烟支通过导向部件14的孔洞13和所述图像采集模块2的通孔21落入所述图像采集模块2中。当待检测烟支落下来被所述图像采集模块2内部的光电传感器检测到时，所述电机31开始转动，与此同时，所述转动件32开始转动，所述夹紧件33开启夹紧动作，待检测烟支随之转动，所述视觉相机开启录像，待烟支旋转360度之后，该烟支的图像采集工作完成，所述气缸34受电信号控制开始动作，使所述结构挡块35开始向一侧摆动，烟支落入所述回收模块4。所述图像采集模块2采集的烟支图像数据经所述图像识别模块5的工控机处理后将烟支的过滤嘴激光打孔参数信息呈现于显示屏上。

综上所述，本实用新型的烟支滤嘴激光打孔的离线检测装置，通过对于激光打孔设备打孔结果参数的检测，建立激光打孔功率与孔径、孔深的对应关系，以及孔数量与烟支吸阻的对应关系，从而有效建立数据作为激光打孔参数的依据和作为一项烟支工艺质量的指标。避免了仅通过简单的离线观察设备进行人工不定时的检测这一粗放方式，同时优化整合了离线的观察设备和吸阻检测仪器的功能，为烟支滤嘴激光打孔的检测人员提供了操作上的便利。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

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。