一种卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置，属于烟支生产技术领域。


背景技术：

2.在现代化的卷烟生产中，卷烟企业对卷烟包装中的外观瑕疵有着严格的控制，在高速生产包装的同时也要严格控制产品质量。其中，在细支烟的生产中，为达到减少细支烟吸阻、提高通风度及降低焦油等目的，在细支烟卷接机组中加装了在线激光打孔装置，对细支烟的烟支滤嘴端的上半部或下半部进行打孔，使烟支滤嘴端呈现上半部或下半部中空的结构，并在滤嘴端上部中空处或下部中空处阵列打出径向贯穿滤嘴的激光孔。
3.然而，在卷烟生产过程中，由于激光打孔设备有时会出现鼓轮风眼堵塞、拨烟轮拨烟效果不佳、激光头偶然出现污染等问题，便会造成烟支滤嘴端的激光孔丢失、缺排、分布严重不均匀、孔径尺寸偏差大等问题，严重影响了卷烟包装的质量，同时，若激光打孔设备出现严重故障并且未能及时发现和处理，持续生产出打孔不符合标准的废品烟支，将造成烟支和滤嘴浪费，从而增加生产成本。现有的检测模式大多需要人工的参与，或者采用定期抽样检测的方式，有的甚至是纯人工检测，这就容易出现漏检、错检的现象，且人工检测不仅工作效率低下，浪费了大量的人力物力，更重要的是，人工的检测准确度低、误差大，同时，工人在长时间的工作中会出现视觉疲劳的现象，进而影响产品的检测质量；目前也有烟支滤嘴激光打孔的在线检测装置，但均采用外部打光的方式，而外部打光下检测相机所拍摄的图像存在激光孔的特征与滤嘴的的背景色特征差别不大的问题，这就容易出现烟支在高速运行过程中，激光孔的特征会受到滤嘴的背景色影响，从而影响软件的识别，最终导致检测准确率较低。
4.因此，提供一种卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置，以解决现有技术无法实现卷烟机设备在生产过程中对全部烟支滤嘴端的激光孔的打孔质量进行实时检测，并对打孔不符合标准的废品烟支进行在线剔除的问题。


技术实现要素：

5.为了克服背景技术中存在的问题，本实用新型提出了一种卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置，通过将用于检测滤嘴端上部中空和下部中空的待检测烟支的第一相机和第二相机分别安装在原机组的剔除鼓上方和第一传送鼓下方，并分别配套设有第一光源和第二光源用于照射待检测烟支滤嘴端的中空部分内部，在第一光源和第二光源的照射下，光线从待检测烟支上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，并通过第一相机和第二相机采集待检测烟支中空部分处激光孔的图像，并通过图像处理器进行处理，控制器根据处理结果判断待检测烟支的好坏并向原机组发送好坏信号，来控制原机组对废品烟支进行剔除，检测效率高、误差小，可以有效地检测出废品烟支，并从生产线上剔除，且操作便捷，运行稳定、可靠。
6.为解决上述问题，本实用新型通过如下技术方案实现：
7.所述卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置包括用于检测滤嘴端上部中空的待检测烟支的第一相机、第一光源以及用于检测滤嘴端下部中空的待检测烟支的第二相机、第二光源，所述第一相机安装在原机组的剔除鼓上方，且镜头对准滤嘴端上部中空的待检测烟支的激光孔部位，第一相机配套设有用于照射待检测烟支滤嘴端的中空部分内部的第一光源，第一光源设置在第一传送鼓前侧，所述第二相机安装在原机组的第一传送鼓下方，且镜头对准滤嘴端下部中空的待检测烟支的激光孔部位，第二相机配套设有用于照射待检测烟支滤嘴端的中空部分内部的第二光源，第二光源设置在第二传送鼓前侧，所述第一相机和第二相机与图像处理器相连接，图像处理器与io控制器控制连接，io控制器与原机组通信连接。
8.优选地，所述第一光源和第二光源为点光源，点光源直射至待检测烟支滤嘴端的中空部分内部，并通过待检测烟支上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，且上述点光源为led冷光源。
9.本实用新型的有益效果为：
10.本实用新型通过将用于检测滤嘴端上部中空和下部中空的待检测烟支的第一相机和第二相机分别安装在原机组的剔除鼓上方和第一传送鼓下方，并分别配套设有第一光源和第二光源用于照射待检测烟支滤嘴端的中空部分内部，在第一光源和第二光源的照射下，光线从待检测烟支上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，并通过第一相机和第二相机采集待检测烟支中空部分处激光孔的图像，并通过图像处理器进行处理，控制器根据处理结果判断待检测烟支的好坏并向原机组发送好坏信号，来控制原机组对废品烟支进行剔除，检测效率高、误差小，可以有效地检测出废品烟支，并从生产线上剔除，且操作便捷，运行稳定、可靠。
附图说明
11.图1为本实用新型的整体结构示意图；
12.图2为本实用新型的第一相机安装右视图；
13.图3为本实用新型的第一相机安装俯视图；
14.图4为本实用新型的第二相机安装俯视图。
15.附图标记说明：1-第一相机，2-第一光源，3-第二相机，4-第二光源，5-待检测烟支，6-剔除鼓，7-第一传送鼓，8-第二传送鼓，9-取样鼓。
具体实施方式
16.为了使本实用新型的目的、技术方案、达成目的与效果明显易懂，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，以便技术人员理解，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此仅显示与本实用新型直接相关的结构。
17.需要说明的是，在本实用新型的描述中，若无明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“相连接”等应做广义理解，即可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
18.在本实用新型中，如图1-4所示，所述卷烟中空滤嘴激光打孔在线检测装置包括用于检测滤嘴端上部中空的待检测烟支5的第一相机1、第一光源2以及用于检测滤嘴端下部中空的待检测烟支5的第二相机3、第二光源4，所述第一相机1安装在原机组的剔除鼓6上方，且镜头对准滤嘴端上部中空的待检测烟支5的激光孔部位，第一相机1配套设有用于照射待检测烟支5滤嘴端的中空部分内部的第一光源2，第一光源2设置在第一传送鼓7前侧，所述第二相机3安装在原机组的第一传送鼓7下方，且镜头对准滤嘴端下部中空的待检测烟支5的激光孔部位，第二相机3配套设有用于照射待检测烟支5滤嘴端的中空部分内部的第二光源4，第二光源4设置在第二传送鼓8前侧，所述第一相机1和第二相机3与图像处理器相连接，图像处理器与io控制器控制连接，io控制器与原机组通信连接。本检测装置设置在原卷接机组的max鼓轮区域，其中，第一相机1安装在原机组的剔除鼓6上方，且镜头对准滤嘴端上部中空的待检测烟支5的激光孔部位，第二相机3安装在原机组的第一传送鼓7下方，且镜头对准滤嘴端下部中空的待检测烟支5的激光孔部位，对应的，第一相机1和第二相机3分别配套设有第一光源2和第二光源4用来照射待检测烟支5滤嘴端的中空部分内部，并将第一相机1和第二相机3与图像处理器相连接，图像处理器与io控制器控制连接，io控制器与原机组通信连接。待检测烟支5在原机组上的输送依次经过剔除鼓6、第一传送鼓7、第二传送鼓8、取样鼓9，随后流入后续的加工工序，当待检测烟支5运动到正对第一相机1和第二相机3的镜头处时，通过第一光源2和第二光源4发射的点光源向待检测烟支5的滤嘴端的中空部分内部打光，光线穿透中空滤嘴并从激光孔发散出去，于是第一相机1和第二相机3拍摄到的图像呈现出滤嘴背景较暗、激光孔较亮的状态；第一相机1和第二相机3将所拍摄的图像传输至图像处理器，于是图像处理器将所拍摄的图像与预先储存在图像处理器内正常待检测烟支5中空滤嘴上激光孔所应呈现的图像进行对比，从而检测出存在激光孔丢失、缺排、分布严重不均匀、孔径尺寸偏差大等问题的废品烟支；随后图像处理器向io控制器发送合格或不合格信号，当io控制器接收到不合格信号时向原机组发出剔除指令，于是原机组上的剔除机构便将不合格的废品烟支剔除。在本实施例中，剔除机构为原机组中的第二传送鼓8和取样鼓9，具体的剔除方式为：第二传送鼓8内部的气路上安装有正压阀门，通常处于关闭状态，烟支正常生产过程中，第二传送鼓8的负压压力大于取样鼓9的负压压力，烟支吸附在第二传送鼓8上流入到后续的加工工序；当需要剔除废品烟支时，第二传送鼓8内的正压阀门打开，正压气体进入第二传送鼓8内，使得第二传送鼓8内的负压压力降低直至小于取样鼓9的负压压力，于是，需剔除的废品烟支在第二传送鼓8和取样鼓9的交接处被吸附在取样鼓9上，并随着取样鼓9的转动与正常烟支分开，随后落入原机组上的废品烟支收集容器内。本实用新型通过第一相机1和第二相机3在原机组的输送线上进行实时检测，并通过控制第二传送鼓8和取样鼓9对废品烟支进行剔除，将第一相机1和第二相机3通过高速串行端口与图像处理器相连，图像传输时间为1.7ms，含传输在内的图像处理时间为4.9ms，检测效率高、误差小，自动化程度高，操作便捷，运行稳定、可靠，可以有效地检测出废品烟支，并从生产线上剔除。
19.在本实用新型中，如图1-4所示，所述第一光源2和第二光源4为点光源，点光源直射至待检测烟支5滤嘴端的中空部分内部，并通过待检测烟支5上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，且上述点光源为led冷光源。综合考虑使用效果和安装空间，在本检测装置中，第一光源2和第二光源4选用点光源，一方面，点光源发光强度高、穿透性好，便于光线
直射至待检测烟支5滤嘴端的中空部分内部，并通过待检测烟支5上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，相比较外部打光方式下激光孔的成像特征，点光源照射下光从激光孔发散出去所呈现的图像中激光孔的特征更加明显，从而易于软件的识别与判断，提高了软件识别的准确性；另一方面，点光源体积小，适用于安装空间较小的视觉系统，且铝合金外壳具有散热片，利于光源的散热。为了防止出现在设备停机状态下点光源长时间照射待检测烟支5的滤嘴端导致滤嘴受热变形、甚至点燃滤嘴的情况，本检测装置中的点光源选用led冷光源，且在待检测烟支5未运动到检测位置时，第一光源2和第二光源4处于关闭状态。
20.本实用新型的工作过程：
21.启动卷接机组，通过原机信号与io控制器进行交互，io控制器中的arm系统根据同步机构获取的原机编码器同步信号，判断待检测烟支5在拍摄位置是否已经到位，当待检测烟支5运动到第一相机1或第二相机3的镜头正前方时，对应控制第一光源2或第二光源4亮起，随后发送触发脉冲给第一相机1或第二相机3，于是第一相机1或第二相机3采集当前待检测烟支5中空滤嘴上激光孔的图像，并将所拍摄的图像传输至图像处理器，图像处理器将所拍摄的图像与预先储存在图像处理器内正常待检测烟支5中空滤嘴上激光孔所应呈现的图像进行对比，从而检测出存在激光孔丢失、缺排、分布严重不均匀、孔径尺寸偏差大等问题的废品烟支，此后图像处理器向io控制器发送合格或不合格信号，当io控制器接收到不合格信号时，控制报警器进行报警并向原机组发出剔除指令，于是原机组控制第二传送鼓8内的正压阀门打开，正压气体进入第二传送鼓8内，使得第二传送鼓8内的负压压力降低直至小于取样鼓的负压压力，于是，需剔除的废品烟支在第二传送鼓8和取样鼓9的交接处被吸附在取样鼓9上，并随着取样鼓9的继续转动而与正常烟支分开，随后落入原机组上的废品烟支收集容器内，便完成了对废品烟支的剔除。
22.本实用新型通过将用于检测滤嘴端上部中空和下部中空的待检测烟支的第一相机和第二相机分别安装在原机组的剔除鼓上方和第一传送鼓下方，并分别配套设有第一光源和第二光源用于照射待检测烟支滤嘴端的中空部分内部，在第一光源和第二光源的照射下，光线从待检测烟支上部中空处或下部中空处的激光孔发散出去，并通过第一相机和第二相机采集待检测烟支中空部分处激光孔的图像，并通过图像处理器进行处理，控制器根据处理结果判断待检测烟支的好坏并向原机组发送好坏信号，来控制原机组对废品烟支进行剔除，检测效率高、误差小，可以有效地检测出废品烟支，并从生产线上剔除，且操作便捷，运行稳定、可靠。
23.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改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。