专利名称：一种与装封箱机配套的烟箱检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装封箱机，具体涉及一种与装封箱机配套的烟箱检测装置。
背景技术：
颐中(青岛)烟草机械有限公司生产的YP18型装封箱机是吸收国内外其它装封箱机技术优点开发的全新的装封箱机，是按德国FOCKE公司465/329B装封箱机转让技术进行转化设计的，可全自动化程序操作，控制检测点齐全、并有故障显示，操作简便；采用西门子可编程序控制器及凸轮机构总成对整机进行实时控制，可靠性高，能够简便地完成50条/箱与25条/箱包装规格的转换模块化结构，易维修保养，是一种将设定条数的香烟包装在一个纸箱内的生产装置。YP18型装封箱机生产过程一般包括如下步骤:1、烟箱就位:装封箱机的机械装置自动将纸箱撑开，并用压板压住纸箱箱舌，便于烟条进箱；2、烟条码垛:由皮带带动，将烟条送至装封箱机的码垛区，通过机械装置将烟条码为5X5的烟垛；3、推烟进纸箱:使用推杆，将5X5的烟垛推进烟箱，推两次将烟箱装满；4、烟箱封口:两垛烟垛进箱后，压住箱舌的压板自动收拢，同时机械装置自动将纸箱箱舌盖上，用胶带封好口。生产过程中，多种原因会导致未装满50条烟的现象产生，常见的有缺I条、5条(缺一层)、25条(空推一次)或者甚至空箱，目前监测装箱不足的检测手段是在烟条码垛时使用光电管或者目测的方式检查5X5的烟垛是否缺条。现有检测方式存在的明显缺陷是:检测均在烟条进箱前进行，而不是在烟条进箱后，因此检测结果均未反映出烟条进箱后的真实情况；例如，一旦发生推杆推送时烟条掉落的情况，就会造成漏检。
实用新型内容实用新型目的:本实用新型的目的在于针对原装封箱机在生产过程中烟箱缺条未装满的问题，提供一种与装封箱机配套的烟箱检测装置。技术方案:本实用新型所述的一种与装封箱机配套的烟箱检测装置，包括前部相机、后部相机、两个红外光源、线激光器、下位机和处理计算机，所述前部相机安装在所述装封箱机的烟条推杆内，镜头朝向所述烟条推杆的推送方向，所述后部相机设置在所述装封箱机的纸箱成型区的侧面，镜头朝向纸箱成型区，所述两个红外光源分别安置在纸箱成型区的两侧，所述线激光器固定在所述装封箱机的烟条推板的背面，所述下位机的控制输入端连接所述处理计算机，控制输出端分别连接所述前部相机、两个红外光源和线激光器的受控端，所述处理计算机的信号输入端和所述前部相机和后部相机的输出端相连。进一步，所述前部相机和后部相机为CCD相机，前部相机拍摄烟垛的图像，后部相机拍摄成型纸箱及其后续的一个折叠纸箱(在装封箱机的纸箱盘最前部的一个纸箱)的图像。进一步，所述两个红外光源分别由一组红外LED紧密排列而成，可在下位机的驱动下闪光，同时前部相机拍下烟垛的红外图像，红外LED发射的红外线波长优选的为80(T900nm ;所述线激光器在下位机的驱动下，可在5X 5烟垛的每一层上都打上一条激光线，前部相机即可拍摄到五条激光线形成的激光图像，若发现激光线有断续情况，说明烟垛存在缺条现象。优选地，所述处理计算机通过千兆以太网线与前部相机和后部相机相连，以便处理计算机准确、快速地截取拍摄的图像作为检测图像。优选地，所述处理计算机通过RS232接口和装封箱机的PLC与所述下位机进行通讯，PLC发出信号给下位机，下位机通过RS232接口发出信号给处理计算机，此外，处理计算机也可以通过RS232接口反馈信号给下位机；所述处理计算机与所述装封箱机共用一个工控机，所述下位机放置在所述装封箱机的电控柜内。进一步，根据烟箱检测结果，为了保证装封箱机继续正常运行，下位机还可以进一步连接剔除装置，控制剔除装置将存在烟箱缺条问题的烟垛剔除，所述剔除装置设置在装封箱机的纸箱成型区内。进一步，还包括条码阅读器，所述下位机的控制输出端连接条码阅读器的受控端，上位机驱动条码阅读器读取烟箱的编码，并上报给处理计算机。本实用新型工作时，后部相机连续拍摄，形成成型纸箱及其后续的一个折叠纸箱的视频，当折叠的纸箱从纸箱盘上吸取下来，并且在成型的同时，PLC发出信号通知下位机，下位机通过RS232接口发出信号给处理计算机，处理计算机从后部相机的连续视频流中截取一帧作为检测图像，用以判断成型纸箱的形状是否合格和其后续的一个折叠纸箱是否放反。装封箱机将5X5的烟垛码好后，推杆将烟垛推进烟箱，当推杆回退时，PLC发出信号给下位机，下位机首先触发两个红外光源闪光和前部相机拍摄，拍摄烟垛的红外图像，再触发线激光器发出激光和前部相机拍摄，拍摄烟垛的激光图像，前部相机将两次拍摄的图像传输给处理计算机，处理计算机先对红外图像进行判断是否存在缺条，为了加强缺条判断的准确性，处理计算机根据激光图像进一步判断。紧接着，处理第二垛烟垛图像的过程和第一垛一致，两垛推进烟箱后，装封箱机用胶带封好箱口，送入打码机入口开始打码。进一步，下位机的控制输出端连接条码阅读器的受控端，烟箱打码后，下位机驱动条码阅读器读取烟箱的条码，并将条码上报给处理计算机，处理计算机将两垛烟垛的图像关联到条码上，方便以后查询追溯。有益效果:1、本实用新型采用视觉原理，对装封箱机的生产过程进行实时图像监控，对烟箱的外形和烟箱的缺条情况进行检测，并对检测图像进行存储管理，从而满足烟草生产的包装检验需要；2、采用的红外光源对人体无害，安全有效检测，采用激光辅助检测，可更有效的避免检测误判，从而保证了烟草生产的包装检验质量。
图1为实用新型整体的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。实施例:本实用新型包括前部相机1、后部相机2、两个红外光源3 ;4、线激光器5、下位机6、处理计算机7和条码阅读器8，所述前部相机I安装在所述装封箱机的烟条推杆9内，镜头朝向所述烟条推杆9的推送方向，所述后部相机2设置在所述装封箱机的纸箱成型区10的侧面，镜头朝向纸箱成型区10，所述两个红外光源3、4分别安置在纸箱成型区10的两侧，所述线激光器5固定在所述装封箱机的烟条推板11的背面，所述下位机6的控制输入端连接所述处理计算机7，控制输出端分别连接所述前部相机1、两个红外光源3、4、线激光器5和条码阅读器8的受控端，所述处理计算机7的信号输入端和所述前部相机I和后部相机2的输出端相连。在本实施例中，处理计算机7与装封箱机共用一个工控机，工控机一方面提供人机操作界面，另一方面接收前部相机I和后部相机2的图像信息，对图像进行判断、分析和存储；所述下位机6具体为I/O控制板，工控机通过RS232接口和装封箱机的PLC12与所述I/O控制板连接进行通讯，PLC12发出信号给I/O控制板，I/O控制板通过RS232接口发出信号给工控机，此外，工控机也可以通过RS232接口反馈信号给I/O控制板；I/O控制板安装在装封箱机的电控柜里。所述前部相机I和后部相机2为CXD相机，前部相机I在两个红外光源3、4闪光时，可以拍摄烟垛的红外图像，并将图像传送给工控机进行分析，每秒可采集120帧分辨率为640X480的红外图像；后部相机2拍摄成型纸箱及其后续的个折置纸箱(在纸箱盘13最前部的一个纸箱)的图像，每秒可采集30帧1296X966的高质量彩色图像，用以识别纸箱的外形及其印刷细节，工控机通过千兆以太网线与前部相机I和后部相机2相连，以便工控机准确、快速地截取拍摄的图像作为检测图像。所述两个红外光源3、4分别由一组红外LED紧密排列而成，可在I/O控制板的驱动下闪光，从烟箱的两侧打光，帮助前部相机I拍下烟垛的红外图像；两个红外光源3、4处于频闪工作模式，只有在推杆9将烟垛推进烟箱时才闪光约50ms。所述线激光器5共有五个，设置在推板11的背面，随着推板11 一起移动，并在I/O控制板驱动下在5X5烟垛的每一层上都打上一条激光线，前部相机I即可拍摄到五条激光线形成的图像，若发现激光线有断续情况，说明烟垛存在缺条现象。本实施例工作时，首先进行纸箱外形检测，后部相机2 —直工作在连续拍摄状态，形成成型纸箱及其后续的一个折叠纸箱的视频，当折叠的纸箱从纸箱盘13上吸取下来，并且在成型的同时，PLC12通过信号线通知I/O控制板，I/O控制板通过RS232接口发出信号给工控机，工控机从后部相机2的连续视频流中截取一帧作为检测图像，用以判断成型纸箱的形状是否合格和其后续的一个折叠纸箱是否放反。然后进行第一烟垛检测，烟箱成型后，装封箱机将5 X 5的烟垛码好后，推杆9将烟垛推进烟箱，当推杆9回退到一定相位时，装封机箱的PLC12发出信号给I/O控制板，I/O控制板第一次触发两个红外光源3、4和前部相机1，拍摄烟垛的红外图像，第二次触发线激光器5和前部相机1，拍摄烟垛的激光图像，前部相机I将两次拍摄的图像传输给工控机，工控机先对红外图像进行判断是否存在缺条，然后根据激光图像进一步判断，以便加强缺条判断的准确性，最后工控机保存此次烟垛图像，并利用拍摄时间为此幅图像命名。紧接着进行第二烟垛检测，装封箱机将第二烟垛码好后，开始启动推杆9将烟垛推进烟箱，处理第二垛烟垛图像的过程和第一烟垛一致，两垛推进烟箱后，装封箱机用胶带封好箱口，送入打码机入口开始打码。最后进行条码关联，I/O控制板的控制输出端连接条码阅读器8的受控端，烟箱打码后，I/o控制板驱动条码阅读器8读取烟箱的条码，并将条码上报给工控机，工控机将两垛烟垛的图像关联到条码上，方便以后查询追溯。如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。
权利要求1.一种与装封箱机配套的烟箱检测装置，包括前部相机(I)、后部相机(2)、两个红外光源(3 ;4)、线激光器(5)、下位机(6)和处理计算机(7)，其特征在于:所述前部相机(I)安装在所述装封箱机的烟条推杆(9)内，镜头朝向所述烟条推杆(9)的推送方向，所述后部相机(2)设置在所述装封箱机的纸箱成型区(10)的侧面，镜头朝向纸箱成型区(10)，所述两个红外光源(3 ;4)分别安置在纸箱成型区(10)的两侧，所述线激光器(5)固定在所述装封箱机的烟条推板(11)的背面，所述下位机(6)的控制输入端连接所述处理计算机(7)，控制输出端分别连接所述前部相机(I)、两个红外光源(3 ;4)和线激光器(5)的受控端，所述处理计算机(7)的信号输入端和所述前部相机(I)和后部相机(2)的输出端相连。
2.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述前部相机(I)和后部相机(2 )为CXD相机。
3.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述两个红外光源(3 ；4)分别由一组红外LED紧密排列而成。
4.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述处理计算机(7)通过千兆以太网线与前部相机(I)和后部相机(2)相连。
5.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述处理计算机(7)通过RS232接口和装封箱机的PLC (12)与所述下位机(6)相连并进行通讯。
6.根据权利要求 1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:还包括剔除装置，所述下位机(6 )连接剔除装置，所述剔除装置设置在装封箱机的纸箱成型区(IO )内。
7.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:还包括条码阅读器(8)，所述下位机(6)的控制输出端连接条码阅读器(8)的受控端。
8.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述处理计算机(7)与所述装封箱机共用一个工控机。
9.根据权利要求1所述的与装封箱机配套的烟箱检测装置，其特征在于:所述下位机(6 )放置在所述装封箱机的电控柜内。
专利摘要本实用新型公开了一种与装封箱机配套的烟箱检测装置，前部相机安装在装封箱机的烟条推杆内，镜头朝向烟条推杆的推送方向，后部相机设置在装封箱机的纸箱成型区的侧面，镜头朝向纸箱成型区，两个红外光源分别安置在纸箱成型区的两侧，线激光器固定在装封箱机的烟条推板的背面，下位机的控制输入端连接处理计算机，控制输出端分别连接前部相机、两个红外光源和线激光器的受控端，处理计算机的信号输入端和前部相机和后部相机的输出端相连；本实用新型采用视觉原理，对装封箱机的生产过程进行实时图像监控，对纸箱的外形和烟箱的缺条情况进行检测，并对检测图像进行存储管理，从而满足烟草生产的包装检验需要。
文档编号B65B57/14GK203078815SQ20122069952
公开日2013年7月24日 申请日期2012年12月18日 优先权日2012年12月18日
发明者欧阳光, 尤羚, 吴磊 申请人:南京文采科技有限责任公司