一种带有重量监督管理平台的卷烟系统的制作方法

本发明涉及卷烟系统技术领域，具体为一种带有重量监督管理平台的卷烟系统。

背景技术：

卷烟厂在生产香烟过程中，虽然现实了从设备流水线批量生产香烟，包括香烟单个的烟包、包装成条的香烟、包装成箱的香烟。随着时代的发展，卷烟厂的智能化演进也越来越快，目前处于设备高度自动化生产，车间仅需要少量的人员参与设备的管理与维护。目前的卷烟厂正在以互联网和大数据分析技术为基础，通过实时收集所有纳入管理的机组的各类质检数据，实现质检数据的统一收集、存储、分析和可视化展示，从而实现改进生产重量，优化生产资源配置，提升生产效率。

但是现有的卷烟在生产过程中会存在以下问题：无法精准的检测烟支与过滤嘴拼接一侧的平整度，在裁切的时候由于机械结构的原因会生拼接口裁切偏斜，由于无法精准的剔除掉这些拼接口偏斜的烟支，实际生产中经常会发生拼接口间隙大，等到发现的时候已经为时已晚，另一方面由于烟支尺寸不精准，导致重量检测也不精准。现有的卷烟系统无法及时发现何时发生的问题，所以无法对生产工序进行及时的调整，会影响整批香烟的生产重量，无法提前察觉生产重量劣化趋势，应对缓慢将会给生产造成巨大影响。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供了一种带有重量监督管理平台的卷烟系统，能够对香烟进行尺寸检测和重量检测，并将尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，并且当烟支合格率、尺寸不合格剔除比率或重量不合格剔除比率超过限值时，重量监督管理平台会及时生成报警信息进行提示。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种带有重量监督管理平台的卷烟系统，所述卷烟系统包括重量监督管理平台，所述卷烟系统还包括与所述重量监督管理平台电连接的输送单元、计数单元、尺寸检测单元、重量检测单元和剔除单元；

所述输送单元用于对待检测的烟支进行输送，所述尺寸检测单元和重量检测单元分别用于对烟支的尺寸和重量进行检测，所述尺寸检测单元和重量检测单元均与所述剔除单元电连接，且所述尺寸检测单元设置在所述重量检测单元的工序之前，所述剔除单元用于对尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，所述计数单元用于对经过检测的烟支总数量和剔除烟支的数量进行计数；

所述重量监督管理平台包括生产参数计算策略和第一计算周期，所述生产参数包括产品合格率、尺寸不合格剔除比率、重量不合格剔除率；所述生产参数计算策略包括根据在所述第一计算周期内获取的所述计数单元采集的烟支总数量、尺寸不合格剔除数量和重量不合格剔除数量，计算出产品合格率、尺寸不合格剔除比率和重量不合格剔除比率。

优选的，所述计数单元包括第一计数器、第二计数器和第三计数器，所述第一计数器用于计算上料批次数，所述第二计数器用于计算尺寸不合格剔除次数，所述第三计数器用于计算重量不合格剔除次数；

所述输送单元包括检测台、驱动机构、到位检测传感器和输送控制器，所述检测台上沿其长度方向的两侧分别设有上料端和码料端，所述输送控制器用于驱动所述驱动机构不断地带动烟支从检测台的上料端移动至码料端，所述到位传感器设置在所述上料端，所述到位传感器用于检测物料并将物料检测信号传送至所述输送控制器，所述输送控制器配置有码料检测策略，所述码料检测策略包括第一持续时间，所述码料检测策略被配置为当所述输送控制器接收到所述到位传感器发送的物料检测信号的持续时间超过第一持续时间且输送控制器仍在向所述驱动机构发送动作信号时，所述输送控制器向所述第一计数器发送一次计数脉冲信号。

优选的，所述尺寸检测单元包括图像采集装置和尺寸检测控制器，所述图像采集装置用于获取烟支的尺寸参数并将所述尺寸参数传送至所述尺寸检测控制器，所述尺寸检测控制器用于将测量得到的烟支尺寸参数与标准尺寸参数进行对比识别出尺寸不合格烟支，并将尺寸不合格烟支的位置传送至所述剔除单元，剔除单元将尺寸不合格烟支进行剔除。

优选的，所述烟支包括检测段，所述检测段占烟支总长度的百分之5以上，所述检测台包括尺寸检测位和重量检测位，当烟支在检测台上处于尺寸检测位时，所述烟支的检测段暴露在检测台之外，图像采集装置包括设置在检测台上方的第一摄像机构和设置在检测台下方的第二摄像机构，所述第一摄像机构用于采集若干并行排列的烟支在检测台上方一侧的图像并生成第一图像信息，所述第二摄像机构用于采集若干并行排列的烟支在检测台下方一侧的图像并生成第二图像信息。

优选的，所述第一摄像机构和第二摄像机构结构相同，所述第一摄像机构包括光照组件、滑移组件和摄像头，所述摄像头和光照组件均固定安装在所述滑移组件上，所述光照组件用于向所述摄像头提供均匀的光照，所述滑移组件用于带动所述摄像头沿检测台的长度方向移动，所述尺寸检测控制器配置有图像采集策略，所述计数单元与尺寸检测单元电连接，所述图像采集策略包括当尺寸检测控制器接收到计数单元发送的第一计数器接收到计数脉冲信号的信息时，尺寸检测控制器控制所述滑移组件带动摄像头和光照组件同时由检测台的上料端按照预设的移动速度匀速移动至码料端以获取光照均匀的第一图像信息。

优选的，所述尺寸检测控制器配置有长度对比策略，所述长度对比策略包括获取第一摄像机构采集的第一图像信息和第二摄像机构采集的第二图像信息并分别进行图像分析处理，所述长度对比策略包括像素识别子策略，所述像素识别子策略包括第一像素值和第一阈值；所述像素识别子策略包括将第一图像信息中或第二图像信息中每支烟支上与所述第一像素值偏差值小于第一阈值的区域定义为特征区域。

优选的，处于尺寸检测位的烟支的长度方向与所述检测台的长度方向相垂直，定义此时烟支的长度方向为第一方向，所述长度对比策略包括计算每个烟支的特征区域沿所述第一方向的长度，并将每个烟支的特征区域沿所述第一方向的最短区域定义为长度测量值；

所述长度对比策略包括长度标准值和第一阈值，所述长度对比策略还包括将长度测量值与所述长度标准值进行比较，并将与长度标准值的偏差大于第一阈值的长度测量值所对应的烟支的定义为尺寸不合格烟支；

所述剔除单元包括与所述尺寸检测控制器电连接的第一剔除机构，用于剔除尺寸不合格的烟支，所述第一剔除机构第二计数器电连接，用于将尺寸不合格烟支的剔除次数进行统计。

优选的，尺寸检测合格的烟支在驱动机构的带动下由尺寸检测位移动至重量检测位，所述重量检测单元包括重量检测传感器和重量检测控制器，所述重量检测传感器用于分别获取每支烟支的重量，并将测量烟支重量信息传送至重量检测控制器，所述重量检测控制器配置有重量检测策略，所述重量检测策略包括第一重量值，所述第一重量值依据烟支的尺寸参数计算得出，所述重量检测策略还包括第二阈值，所述重量检测策略包括将测量烟支重量信息中与所述第一重量值偏差大于第二阈值的测量烟支重量信息所对应的烟支定义为重量不合格烟支；

所述剔除单元包括与所述重量检测控制器电连接的第二剔除机构，用于剔除重量不合格烟支，所述第二剔除机构第三计数器电连接，用于将重量不合格烟支的剔除次数进行统计。

优选的，所述输送控制器还配置缺料报警策略，所述缺料报警策略包括第二持续时间，所述缺料报警策略包括当所述输送控制器未接收到所述到位传感器发送的物料检测信号的持续时间超过第二持续时间且输送控制器仍在向所述驱动机构发送动作信号时，所述输送控制器生成缺料报警信息并将所述缺料报警信息传送至重量监督管理平台。

优选的，所述重量监督管理平台配置有报警策略，所述报警策略包括第三阈值、第四阈值、第五阈值和第六阈值，当产品合格率小于第三阈值时，重量监督管理平台生成烟支合格率低报警信号；

当尺寸不合格剔除比率大于第四阈值时，重量监督管理平台生成尺寸合格率低报警信号；

当重量不合格剔除比率大于第五阈值且小于第六阈值时，重量监督管理平台生成烟丝干燥不均匀报警信号；

当重量不合格剔除比率大于等于第六阈值时，重量监督管理平台生成烟丝不干燥报警信号。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的卷烟系统包括重量监督管理平台、尺寸检测单元、重量检测单元和剔除单元，尺寸检测单元和重量检测单元能够对香烟进行尺寸检测和重量检测，通过剔除单元将尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，重量监督管理平台可以当烟支合格率、尺寸不合格剔除比率或重量不合格剔除比率超过限值时会及时生成报警信息进行提示，可以及时定位问题发生节点，及时改进生产工序。

附图说明

图1为本发明一种带有重量监督管理平台的连接框图示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供的一种实施例，一种带有重量监督管理平台的卷烟系统，所述卷烟系统包括重量监督管理平台，所述卷烟系统还包括与所述重量监督管理平台电连接的输送单元、计数单元、尺寸检测单元、重量检测单元和剔除单元；

所述输送单元用于对待检测的烟支进行输送，所述尺寸检测单元和重量检测单元分别用于对烟支的尺寸和重量进行检测，所述尺寸检测单元和重量检测单元均与所述剔除单元电连接，且所述尺寸检测单元设置在所述重量检测单元的工序之前，所述剔除单元用于对尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，所述计数单元用于对经过检测的烟支总数量和剔除烟支的数量进行计数；

所述重量监督管理平台包括生产参数计算策略和第一计算周期，所述生产参数包括产品合格率、尺寸不合格剔除比率、重量不合格剔除率；所述生产参数计算策略包括根据在所述第一计算周期内获取的所述计数单元采集的烟支总数量、尺寸不合格剔除数量和重量不合格剔除数量，计算出产品合格率、尺寸不合格剔除比率和重量不合格剔除比率。尺寸检测单元和重量检测单元能够对香烟进行尺寸检测和重量检测，通过剔除单元将尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，重量监督管理平台可以当烟支合格率、尺寸不合格剔除比率或重量不合格剔除比率超过限值时会及时生成报警信息进行提示，可以及时定位问题发生节点，及时改进生产工序。

优选的，所述计数单元包括第一计数器、第二计数器和第三计数器，所述第一计数器用于计算上料批次数，所述第二计数器用于计算尺寸不合格剔除次数，所述第三计数器用于计算重量不合格剔除次数；

所述输送单元包括检测台、驱动机构、到位检测传感器和输送控制器，所述检测台上沿其长度方向的两侧分别设有上料端和码料端，所述输送控制器用于驱动所述驱动机构不断地带动烟支从检测台的上料端移动至码料端，所述到位传感器设置在所述上料端，所述到位传感器用于检测物料并将物料检测信号传送至所述输送控制器，所述输送控制器配置有码料检测策略，所述码料检测策略包括第一持续时间，所述码料检测策略被配置为当所述输送控制器接收到所述到位传感器发送的物料检测信号的持续时间超过第一持续时间且输送控制器仍在向所述驱动机构发送动作信号时，所述输送控制器向所述第一计数器发送一次计数脉冲信号。检测台上沿其长度方向可放置烟支的数量是固定的，即当检测台上待进行尺寸检测的烟支排布满之后，设置在检测台上料端的到位传感器会一直接受到物料检测信号，当其持续时间超过第一持续时间时，且输送控制器仍在向所述驱动机构发送动作信号时(即没有出现异常情况)，说明一次上料完成。

优选的，所述尺寸检测单元包括图像采集装置和尺寸检测控制器，所述图像采集装置用于获取烟支的尺寸参数并将所述尺寸参数传送至所述尺寸检测控制器，所述尺寸检测控制器用于将测量得到的烟支尺寸参数与标准尺寸参数进行对比识别出尺寸不合格烟支，并将尺寸不合格烟支的位置传送至所述剔除单元，剔除单元将尺寸不合格烟支进行剔除。

优选的，所述烟支包括检测段，所述检测段占烟支总长度的百分之5以上，所述检测台包括尺寸检测位和重量检测位，当烟支在检测台上处于尺寸检测位时，所述烟支的检测段暴露在检测台之外，图像采集装置包括设置在检测台上方的第一摄像机构和设置在检测台下方的第二摄像机构，所述第一摄像机构用于采集若干并行排列的烟支在检测台上方一侧的图像并生成第一图像信息，所述第二摄像机构用于采集若干并行排列的烟支在检测台下方一侧的图像并生成第二图像信息。将烟支的检测段暴露在检测台之外，可以方便从上下两个方向对烟支的拼接面进行检测，上下两个方向的检测不仅可以检测到烟支长度较短或较长的烟支并进行剔除，还可以检测到烟支的拼接面沿任意方向有切斜严重的情况，并将这种拼接面倾斜严重的烟支进行剔除，以保证后续将烟支与过滤嘴进行拼接的工序的准确度。

优选的，所述第一摄像机构和第二摄像机构结构相同，所述第一摄像机构包括光照组件、滑移组件和摄像头，所述摄像头和光照组件均固定安装在所述滑移组件上，所述光照组件用于向所述摄像头提供均匀的光照，因为在该实施例下，是采用进行像素识别的方法识别烟支包装层和烟支内包裹的烟丝的，所以均匀的光线至关重要，一般情况下，烟支包裹层为白色，烟丝的颜色为深棕色，所以颜色差距比较大，采用像素识别的方法来识别拼接层的倾斜度，将切斜角度过大的进行剔除，这样精准度也会比较高。所述滑移组件用于带动所述摄像头沿检测台的长度方向移动，所述尺寸检测控制器配置有图像采集策略，所述计数单元与尺寸检测单元电连接，所述图像采集策略包括当尺寸检测控制器接收到计数单元发送的第一计数器接收到计数脉冲信号的信息时，尺寸检测控制器控制所述滑移组件带动摄像头和光照组件同时由检测台的上料端按照预设的移动速度匀速移动至码料端以获取光照均匀的第一图像信息。

优选的，所述尺寸检测控制器配置有长度对比策略，所述长度对比策略包括获取第一摄像机构采集的第一图像信息和第二摄像机构采集的第二图像信息并分别进行图像分析处理，所述长度对比策略包括像素识别子策略，所述像素识别子策略包括第一像素值和第一阈值；所述像素识别子策略包括将第一图像信息中或第二图像信息中每支烟支上与所述第一像素值偏差值小于第一阈值的区域定义为特征区域。即第一图像信息或第二图像信息中任意一烟支不满足要求均会被剔除。

优选的，处于尺寸检测位的烟支的长度方向与所述检测台的长度方向相垂直，定义此时烟支的长度方向为第一方向，所述长度对比策略包括计算每个烟支的特征区域沿所述第一方向的长度，因为待检测烟支会出现有拼接面有斜面的情况，故将每个烟支的特征区域沿所述第一方向的最短区域定义为长度测量值；

所述长度对比策略包括长度标准值和第一阈值，所述长度对比策略还包括将长度测量值与所述长度标准值进行比较，并将与长度标准值的偏差大于第一阈值的长度测量值所对应的烟支的定义为尺寸不合格烟支；

所述剔除单元包括与所述尺寸检测控制器电连接的第一剔除机构，用于剔除尺寸不合格的烟支，所述第一剔除机构第二计数器电连接，用于将尺寸不合格烟支的剔除次数进行统计。

优选的，尺寸检测合格的烟支在驱动机构的带动下由尺寸检测位移动至重量检测位，所述重量检测单元包括重量检测传感器和重量检测控制器，所述重量检测传感器用于分别获取每支烟支的重量，并将测量烟支重量信息传送至重量检测控制器，所述重量检测控制器配置有重量检测策略，所述重量检测策略包括第一重量值，所述第一重量值依据烟支的尺寸参数计算得出，所述重量检测策略还包括第二阈值，所述重量检测策略包括将测量烟支重量信息中与所述第一重量值偏差大于第二阈值的测量烟支重量信息所对应的烟支定义为重量不合格烟支；

所述剔除单元包括与所述重量检测控制器电连接的第二剔除机构，用于剔除重量不合格烟支，所述第二剔除机构第三计数器电连接，用于将重量不合格烟支的剔除次数进行统计。

优选的，所述输送控制器还配置缺料报警策略，所述缺料报警策略包括第二持续时间，所述缺料报警策略包括当所述输送控制器未接收到所述到位传感器发送的物料检测信号的持续时间超过第二持续时间且输送控制器仍在向所述驱动机构发送动作信号时，所述输送控制器生成缺料报警信息并将所述缺料报警信息传送至重量监督管理平台。

优选的，所述重量监督管理平台配置有报警策略，所述报警策略包括第三阈值、第四阈值、第五阈值和第六阈值，当产品合格率小于第三阈值时，重量监督管理平台生成烟支合格率低报警信号；

当尺寸不合格剔除比率大于第四阈值时，重量监督管理平台生成尺寸合格率低报警信号；可以提醒工作人员检查相应的尺寸裁切机构是否精准运行，必要情况下，可以停机检查。

当重量不合格剔除比率大于第五阈值且小于第六阈值时，重量监督管理平台生成烟丝干燥不均匀报警信号；该种情况下，说明烟丝并不是整体干燥不均匀，而是部分干燥不均匀，很有可能是搅拌不均匀导致，可以提醒工作人员检查一下是不是搅拌机构出现了问题，或者是否存在其他影响搅拌均匀的因素，然后逐一进行排查，由此方便及时定位问题发生节点，及时改进生产工序。

当重量不合格剔除比率大于等于第六阈值时，重量监督管理平台生成烟丝不干燥报警信号。此时说明烟丝并不是小部分干燥不均匀，而是大部分干燥不均匀，有可能是加热或烘干机构的加热率降低或者烘干时间不足导致，可以提醒工作人员对相关的机构进行检查，可以采用更换加热组件或者在软件控制上增加烘干时间进行调整。

工作原理：本发明的卷烟系统包括重量监督管理平台、尺寸检测单元、重量检测单元和剔除单元，尺寸检测单元和重量检测单元能够对香烟进行尺寸检测和重量检测，通过剔除单元将尺寸不合格或重量不合格的烟支进行剔除，重量监督管理平台可以当烟支合格率、尺寸不合格剔除比率或重量不合格剔除比率超过限值时会及时生成报警信息进行提示，可以及时定位问题发生节点，及时改进生产工序。

本发明通过设置尺寸检测单元、重量检测单元，并且尺寸检测单元设置在所述重量检测单元的工序之前，可以提高重量检测的准确性，且尺寸检测单元采用像素识别子策略仅获取的图像进行分析，首先依据烟支外侧包裹层的颜色定义第一像素值，识别第一像素值所占区域大小，将其定义为特征区域，然后将特征区域沿烟支的长度方向的距离最小值定义烟支长度测量值。一般情况下，由于烟支包裹层为白色，烟丝的颜色为深棕色，所以颜色差距比较大，采用像素识别的方法来识别拼接层的倾斜度，将切斜角度过大的进行剔除，精准度较高。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。