一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统的制作方法

1.本实用新型属于卷烟包装设备技术领域，具体涉及一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统。


背景技术：

2.卷烟高速包装设备通常是指运行车速超过600包/分钟的生产设备，在这样的运行状态下，为了实现高速烟包的精准输送，对同步齿形输送带的状态好坏提出了严苛的要求，由于设备运行车速较快，传统可用肉眼进行监控的部件或区域，已经无法实现人工监控和巡视，同时，由于高速同步齿形输送带是按“运动-停歇-运动-停歇”的规律运转，传统的激光传感器检测方式亦难以适应高速检测需求。
3.对于同步齿形输送带而言，发生的轻微磨损变形、小幅走位虽然不会造成设备输送卡阻而停机，但是存在极大的产品包装质量隐患，如烟包与走位凸耳发生干涉造成夹伤、触伤等，此类质量问题容易被漏检而流入下道工序，甚至流到市场上，严重影响卷烟零售户的销售和消费者的感官体验。另一方面，由于高速包装机的同步齿形输送带在维修调整或更换时存在极高的相位角度配合要求，因此维修调整一次将耗费较大的人力物力，同时造成极大的产量损失。
4.本实用新型通过设计开发一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，能够在输送带发生异常早期及劣化前期及时发现，并采取维修调整策略，避免细小磨损问题不受控制而持续加深劣化，进而造成更严重的停机损失，节约生产成本。


技术实现要素：

5.为了解决上述问题，本实用新型提出了一种视觉检测系统，能够实现高速同步齿形输送带运行状态的监控，走位报警控制及停机功能的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，为高速包装的同步齿形输送带故障预警提供及时、可靠的诊断信息。
6.为了实现上述目的，本实用新型是采用以下技术方案实现的：所述的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统由ai图像识别传感器1、单色led点光源2、偏光镜附件3、传感器控制器4、智能显示器6、计数传感器7、声光报警器8、传感器-控制器电缆9、智能显示器电源电缆10组成，所述的ai图像识别传感器1、单色led点光源2、偏光镜附件3、计数传感器7与传感器控制器4通过传感器-控制器电缆9连接，传感器控制器4与智能显示器6连接，智能显示器6与声光报警器连接。
7.优选的，ai图像识别传感器1要选取同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点，至少3个位置进行安装。
8.优选的，ai图像识别传感器1顶部安装有单色led点光源2，实现照明补偿，光源2外部罩有偏光镜附件3，用来降低烟包透明纸的反光影响。
9.优选的，智能显示器6与24v电源电缆连接，计数传感器7模块，由设备自带编码器提供数据信息，根据ai图像识别传感器控制器4的信号，自动记录异常位置点对应的凸耳编
号，用于故障诊断和异常识别。
10.优选的，声光报警器8安装在智能显示器6边框上部位置，用于引起操作人员或修理人员的注意，提前对异常情况进行检查、维修。
11.本实用新型有益效果：
12.本实用新型所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，适用于卷烟高速包装设备的间歇运动的同步齿形输送带状态监测和健康管理，能够及时发现输送带的轻微磨损变形、小幅走位，以及烟包的上、下游交接状态，烟包与走位凸耳发生干涉造成夹伤、触伤等故障或质量问题的早期监控，避免劣化现象及问题不受控制而加重，用自动监测手段来代替人工监控，进而采取预防性维修策略，开展齿形输送带这类易损件的健康管理，确保不出现大的停机损失，节约生产成本。
附图说明
13.图1是本实用新型的检测系统硬件构成图。
14.图2是本实用新型的检测监控位置示意图。
15.图3是本实用新型的ai图像识别传感器探头安装示意图。
16.图4是本实用新型的智能显示器示意图。
17.图中、1-ai图像识别传感器、2-单色led点光源、3-偏光镜附件、4-传感器控制器、6-智能显示器、7-计数传感器、8-声光报警器、9-传感器-控制器电缆、10-智能显示器电源电缆。
具体实施方式
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
19.所述的实时检测系统中，通过在同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点3个位置处安装ai图像识别传感器1探头，由安装在1顶部的单色led点光源2实现照明补偿，光源2外部罩有偏光镜附件3，用来降低烟包透明纸的反光影响。当发现输送带变形、掉齿、走位等情况时，传感器1将信号发送至控制器4，控制器接收到信息后，与上位机通信并实现信息的存取及输出，实现烟包交接关键区域和输送带上凸耳位置的实时监控，在监控同步齿形输送带的同时，能兼顾上下游交接部位的状态，修理人员可以通过智能显示器6上的软件5查看齿形输送带运行的实时图像。与此同时，计数传感器7模块记录异常位置点对应的凸耳编号，并通过声光报警器8进行报警、信息显示和设备停机。设备维修人员接到故障显示后，可调取异常信息及相关异常图像进行异常识别和故障诊断，提高维修效率。
20.所述的ai图像识别传感器1，具有自动对焦、条件追加功能，能够进行“合格”和“不合格”设定，当环境变化时，可由技术人员追加检测条件，从而克服环境光源波动、输送带表面积胶积垢、输送带长期运行后与新件存在色差、产品换牌导致烟包被检测区域图案前后不一致等实际检测环境出现变化带来的问题，从而节省每次变化带来的传感器更改或参数调整、位置变更造成的人力成本。
21.所述的单色led点光源2，安装在传感器1的顶部，为目标检测区域提供恒定稳定亮
度的光源，确保检测图像整体亮度均匀，消除环境光源波动、烟包透明纸反光带来的影响。
22.所述的偏光镜附件3，安装在光源2的前方，能够降低烟包因包裹透明油封纸而反光带来的检测区域光晕影响，确保检测图像清晰、准确。
23.所述的传感器控制器4，是以一定精确度把图像识别传感器得到的图像数据通过控制电路进行信息采集、分析、处理，进而实现图像等对检测目标的控制，同时控制异常图片和相位角度的自动记录与存储。
24.所述的智能显示器6与24v电源电缆连接，利用显示器内置的软件5平台，可对实时检测系统进行初始化设定、传感器参数调节、历史记录查询、异常图像查看等相关操作，在正常工作时，用于显示当前输送带状态。同时，通过usb接口，可将存储的异常图像、历史记录、参数备份等信息进行传输和保存，提升实时检测系统的可靠性。
25.所述的计数传感器7模块，由设备自带编码器提供数据信息，可适应设备不同运行车速下相位角度与齿形带凸耳编号相关联的准确定位，根据ai图像识别传感器控制器4的信号，自动记录异常位置点对应的凸耳编号，用于故障诊断和异常识别。
26.所述的声光报警器8需要安装在醒目位置，以便最快速度引起操作人员或修理人员的注意，提前对异常情况进行检查、维修。当发现输送带变形、掉齿、走位等情况时，ai图像识别传感器1将信号发送至控制器4，控制器接收到信息后，与上位机通信并实现信息的存取及输出，实现烟包交接关键区域和输送带上凸耳位置的实时监控，在监控同步齿形输送带的同时，能兼顾上下游交接部位的状态，修理人员可以通过智能显示器6上的软件5查看齿形输送带运行的实时图像。与此同时，计数传感器7模块记录异常位置点对应的凸耳编号、设备相位角度，并通过声光报警器8进行报警、信息显示和设备停机。设备维修人员接到故障显示后，可调取异常信息及相关异常图像进行异常识别和故障诊断，提高维修效率。能够实现高速同步齿形输送带运行状态的监控，走位报警控制及停机功能的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，为高速包装的同步齿形输送带故障预警提供及时、可靠的诊断信息。
27.实施例：
28.在本实施例中，高速包装机的一条同步齿形输送带如图2所示，选定同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点3个位置作为检测监控点。
29.在实时检测系统首次使用时，需要在智能显示器上，提前设定“合格”图像和“不合格”图像，即根据正常输送带实际运行的情况，拍摄数张图像作为“合格”状态的标准，同时根据输送带磨损实际工况，模拟出现磨损变形、边缘异常、凸耳遗失、输送带走位等特征状态，并利用ai图像识别传感器进行记录存储，设定为“不合格”状态，完成ai图像识别传感器的检测初始化设定。
30.ai图像识别传感器拍照的频率按照设备的相位角度进行关联，通过连接通信单元，与设备上位机连接，读取设备编码器的相位角度。传感器每一次拍照动作由角度编码器信号驱动，确保传感器按输送带在不同运行车速条件下的运动规律进行自动适配，即输送带在每一次间歇运动中的停止时刻进行拍照，而不受设备运行车速变化造成相机在输送带运动中拍照的影响。
31.实时检测系统正常工作中，ai图像识别传感器根据设备的运行车速自动调整图像
采集频率，在每一次齿形输送带停歇瞬间进行图像采集和检查，并输出检测结果。当检测目标图像出现输送带凸耳变形、掉齿、走位等情况时，ai图像识别传感器将信号发送至控制器，控制器接收到信息后，与上位机通信并实现信息的存取及输出；计数传感器模块记录异常位置点对应的凸耳编号，并通过声光报警器报警，控制设备停机。修理人员可以通过智能显示器上的软件查看齿形输送带运行的实时图像和异常图像。
32.最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其做出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围；附图尺寸与具体实物无关，实物尺寸可任意变换。