一种烟梗长短及其质量分布的检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟梗检测技术领域，具体是一种基于视觉控制技术的烟梗长短及其质量分布的检测装置。


背景技术：

2.原烟经打叶复烤处理后，片烟和烟梗分离，卷烟企业一般以20mm为标准，把烟梗分为长梗（长度>20mm的烟梗）和短梗（长度≤20mm的烟梗），长梗被卷烟企业切成梗丝直接用于卷烟，短梗加工制成烟草薄片，作为填充料用于卷烟。因此，烟梗长梗率是打叶复烤企业控制的一个重要指标。
3.yc/146
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2010《烟叶打叶复烤工艺规范》要求烟梗复烤和烟梗包装工艺中烟梗长梗率大于等于85% 。yc/t 147
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2010《打叶烟叶质量检验》规定了成品烟梗的长梗率大于85%。《卷烟工艺规范》[中国轻工业出版社，2016.12]规定叶梗分离后和包装后烟梗中大于20mm的烟梗≥85%，小于6mm的烟梗<5.0%。
[0004]
目前，烟梗结构测定主要是采用人工方法测量烟梗的长度，将不同尺寸的烟梗放置于不同的样品盒中，并分别称量其重量，并计算其质量百分比。yc/t146和yc/t147中的长梗率检测方法一致，均为：将烟梗样品成分混合后，用四分法缩分至80g~120g。用尺寸板衡量烟梗的长度，将长度大于20mm的烟梗和小于等于20mm的烟梗放置在不同的样品盘，分别称其重量。该检测方法比较繁琐，耗时，亟需要一种自动检测装置检测烟梗长度及其质量分布。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型的目的是为了解决上述问题，提供一种基于视觉控制技术的烟梗长短及其质量分布的检测装置，该装置是通过视觉相机识别出不同长度烟梗的分布位置，然后将每根烟梗的位置传输至控制器，并通过机器手臂将不同长度烟梗抓取到天平上进行称量，最终得出不同长度烟梗的质量分布，例如大于20mm的烟梗质量百分占比称为长梗率。
[0006]
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0007]
一种烟梗长短及其质量分布的检测装置，包括底座、烟梗放置定位台、天平、机械臂、视觉相机和控制屏，其中，烟梗放置定位台、天平、机械臂均固定设置在底座上，控制屏嵌入式安装于底座侧壁上，视觉相机通过固定在底座上的支架设置在烟梗放置定位台正上方，机械臂前端安装有吸盘，吸盘上设有负压吸孔。
[0008]
在负压吸盘上设有便于吸附烟梗的横向凹槽，吸盘的尺寸与短烟梗的尺寸相对应，每次只能吸附一根烟梗。
[0009]
所述底座为矩形台式结构，机械臂设置在底座的一边角位置。
[0010]
所述负压吸孔与负压源连接，并由控制屏控制，负压可以由负压发生器提供，也可以由负压风机或真空泵提供负压。
[0011]
所述烟梗放置定位台台面为经过校准的高加工精度的定位台面，台面长宽尺寸精
准，有较高的平面度，视觉相机高度位置设定好后，视觉相机可在台面建立测量坐标系，精确定位出烟梗的坐标位置，可使视觉相机和机械臂能够精准抓取烟梗，测试时烟梗均匀铺撒在烟梗放置定位台上，烟梗与烟梗之间保持一定的距离，烟梗放置定位台可铺撒小于200g的烟梗；
[0012]
所述的视觉相机识别出烟梗放置定位台上不同长度烟梗的位置，并将位置传送给控制系统，机械臂通过控制屏控制将烟梗放置定位台上的不同长度烟梗按照不同长度要求全部移至天平上称量，得出不同长度烟梗的重量。
[0013]
利用本实用新型的检测装置测量不同长度烟梗质量分布，其工作原理是：先称量出全部烟梗的总重量，记w1,然后通过视觉相机检测每根烟梗的长度，并定位出每一根烟梗的坐标位置，并通过机械臂将其移至天平上，称量出重量，记w2,然后可计算出不同长度烟梗的质量分布（例如短梗率）r：r=w2/w1。
[0014]
本实用新型装置的突出特点是:提供了一种测量烟梗长短及其质量分布的检测装置，装置结构简单，控制方便，且能排除人为因素，提高测量准确性和可靠性。
[0015]
本实用新型的有益效果是：利用机器视觉精识别不同长度烟梗，避免人为分拣产生的误差，并通过天平进行精准称量，所检测出的不同长度烟梗质量分布科学精准，误差小，并具有良好的重复性，全程自动化。
附图说明
[0016]
图1为本实用新型机械臂在定位台抓取长梗时的结构示意图；
[0017]
图2为本实用新型机械臂移至天平时的结构示意图；
[0018]
图3为本实用新型正面示意图；
[0019]
图4为吸盘示意图；
[0020]
图1
‑
4中，1、控制屏；2、底座；3、烟梗放置定位台；4、吸盘；5、机械臂；6、支架；7、天平；8、视觉相机。
具体实施方式
[0021]
本实用新型以下结合附图作进一步详细描述：
[0022]
如图1、2、3所示：一种烟梗长短及其质量分布的检测装置，包括底座2、烟梗放置定位台3、天平7、机械臂5、视觉相机8和控制屏1，其中，烟梗放置定位台3、天平7、机械臂5均固定设置在底座2上，控制屏1嵌入式安装于底座侧壁上，视觉相机8通过固定在底座上的支架6设置在烟梗放置定位台3正上方，机械臂5前端安装有吸盘4，吸盘4上设有负压吸孔，通过负压将烟梗吸附在吸盘上进行转移。
[0023]
在负压吸盘4上设有便于吸附烟梗的横向凹槽，吸盘的尺寸与短烟梗的尺寸相对应，每次只能吸附一根烟梗。
[0024]
所述底座1为矩形台式结构，机械臂5设置在底座2的一边角位置。
[0025]
所述负压吸孔与负压源连接，并由控制屏指令控制，负压可以由负压发生器提供，也可以由负压风机或真空泵提供负压。
[0026]
机械臂6上安装有吸盘4，转移烟梗的时候吸盘4通负压，将烟梗吸附在吸盘4上。烟梗放置定位台3是经过校准的高加工精度的定位台面，使视觉相机8和机械臂6能够精准抓
取烟梗。
[0027]
测试时，先将全部烟梗放置在天平7上进行称量，控制屏记录下重量w1，然后将烟梗均匀铺洒在烟梗放置定位台4上，烟梗之间均需保持一定的距离，视觉相机8进行图像采集后经过后台计算，判断出烟梗的长度以及位置，将数据发送给控制屏1，控制屏1控制机械臂6逐一抓取所需长度的烟梗，抓取时吸盘4通负压，将烟梗吸附在吸盘4上，机械臂6转至天平7上方，吸盘4负压关闭，烟梗落在天平7上，全部所需烟梗转移完毕后，记录烟梗的重量w2。
[0028]
控制屏通过计算得出不同长度烟梗质量占比，r：r=w2/w1。


技术特征：
1.一种烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：包括底座、烟梗放置定位台、天平、机械臂、视觉相机和控制屏，其中，烟梗放置定位台、天平、机械臂均固定设置在底座上，控制屏嵌入式安装于底座侧壁上，视觉相机通过固定在底座上的支架设置在烟梗放置定位台正上方，机械臂前端安装有吸盘，吸盘上设有负压吸孔。2.根据权利要求1所述的烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：在负压吸盘上设有便于吸附烟梗的横向凹槽。3.根据权利要求1所述的烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：所述底座为矩形台式结构，机械臂设置在底座的一边角位置。4.根据权利要求1所述的烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：所述负压吸孔与负压源连接，并由控制屏控制。5.根据权利要求1所述的烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：所述烟梗放置定位台台面为经过校准的高加工精度的定位台面。

技术总结
一种烟梗长短及其质量分布的检测装置，其特征在于：包括底座、烟梗放置定位台、天平、机械臂、视觉相机和控制屏，其中，烟梗放置定位台、天平、机械臂均固定设置在底座上，控制屏嵌入式安装于底座侧壁上，视觉相机通过固定在底座上的支架设置在烟梗放置定位台正上方，机械臂前端安装有吸盘，吸盘上设有负压吸孔。本实用新型的有益效果是：利用机器视觉精识别不同长度烟梗，并通过机械臂将需要长度的烟丝从台面上拣出，避免人为分拣产生的误差，并通过天平进行精准称量，进而计算出检测烟丝样品的长梗率。本装置可保证所检测出的不同长度烟梗质量分布科学精准，误差小，并具有良好的重复性。并具有良好的重复性。并具有良好的重复性。


技术研发人员：丁丽 赵继俊 陈志浩 李栋 慎龙舞 余晶晶 林玉红 蒋锦锋 吕晓亮 贺琛 何建飞 陈宸
受保护的技术使用者：中国烟草总公司郑州烟草研究院
技术研发日：2021.03.19
技术公布日：2021/10/23