一种光子型小包缺支检测装置及其系统的制作方法

本发明涉及烟草生产检验设备技术领域，具体而言，涉及一种光子型小包缺支检测装置及其系统。

背景技术：

随着科技不断进步，烟草行业对小包包装质量的要求越来越高，其中缺支是a类质量问题，必须有效的规避。现有的卷烟生产中，烟支包装到小包的过程中可能会因某种原因导致小包内缺支现象，尽管概率很低，可一旦发生将造成烟厂、销售商和消费者之间不必要的纠纷，甚至严重影响烟厂的声誉，小包缺支问题成为各烟厂都十分关注的问题。

为了解决“小包缺支”的质量问题，各大烟厂都装有缺支检测器，传统的检测方法包括：称重检测法，由于烟支已经包入小盒中，采用称重方法只能检测缺3支以上的情况；光子型检测器，传统的缺支或缺包检测采用光电池作为光子接收器件，其检测面积为6*6mm，极容易造成误检、漏检。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术存在的缺陷，本发明提出了一种光子型小包缺支检测装置及其系统，具有测量准确性极高、误踢率极低、可靠性好、维护使用方便的特点。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种光子型小包缺支检测系统，包括主控制板和与所述主控制板通信连接的工控机，所述主控制板连接有用于检测小包到达指定位置的检测传感器；

所述主控制板还连接有x射线管，所述工控机通过图像采集卡连接有ccd图像传感器，所述x射线管和所述ccd图像传感器相对设置，所述ccd图像传感器用于接收x射线管发出的光子信号，所述图像采集卡将所述光子信号转换为透视图像并传送给所述工控机。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测系统，所述主控制板连接有用于将小包的位移量转换为脉冲信号并发送给所述主控制板的编码器。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测系统，所述主控制板与所述x射线管之间连接有高压电源。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测系统，所述工控机连接有触摸屏，用于显示和输入控制指令。

一种光子型小包缺支检测装置，包括：

机架；

输送带，其设置在所述机架上，用于输送小包；

推烟机构，其设置在位于所述输送带起始端的机架上，用于将小包推送到所述输送带上；

检测箱，其设置在所述小包前进方向上的输送带上；

剔除机构，其设置在所述检测箱尾端，用于将不合格小包剔除；以及

如上述任意一项所述的小包缺支检测系统，所述检测系统设置在所述检测箱内，所述检测系统设置在所述检测箱内，所述主控制板分别与所述输送带、推烟机构和剔除机构电连接。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置，所述推烟机构包括底板、伺服电机、齿轮和齿条、出烟推板以及光电传感器，所述底板设置在所述输送带的起始端，所述齿条滑动安装在所述底板上，且在所述齿条前后两端设置有光电传感器，所述伺服电机输出端与所述齿轮连接，且所述齿轮与所述齿条相互啮合，所述齿条前端部连接有出烟推板。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置，所述推烟机构与所述检测箱之间设置有中转箱，且所述中转箱上方设置有进烟滑道，所述出烟推板达到最大行程时，将所述中转箱内最底层的小包推送到所述输送带上。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置，所述剔除机构包括气缸、剔除推板和支撑板，所述气缸通过支撑板固定安装在所述输送带侧部，且所述气缸输出端连接有剔除推板。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置，与所述剔除推板相对设置的所述输送带上设置有储烟箱。

根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置，所述检测箱沿所述小包前进方向的两侧部固定安装有连接板，所述连接板底端部设置有用于防止小包翻转的毛刷。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：在输送带上安装光子型小包缺支检测系统，其中，ccd图像传感器接收到x射线管发出的光子信号，并通过图像采集卡将光子信号转换为透视图像，再传送给工控机，工控机对图像进行分析处理，可以准确检测小包中是否有缺支，实现报警和剔除功能，并能够在线扫描成像，在触摸屏上展示为一幅完整的图像。本发明具有测量准确性极高、误踢率极低、可靠性好、维护使用方便的特点。

附图说明

参照附图来说明本发明的公开内容。应当了解，附图仅仅用于说明目的，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。在附图中，相同的附图标记用于指代相同的部件。其中：

图1示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测装置的结构示意图；

图2为图1中a处的放大示意图；

图3为图1中b处的放大示意图。

图4示意性显示了根据本发明一个实施方式提出的光子型小包缺支检测系统的原理示意图；

图5为小包缺支图像示意图。

图中标号：1-机架，2-输送带，3-进烟滑道，4-小包，5-毛刷，6-推烟机构，61-底板，62-伺服电机，63-齿轮，64-齿条，65-出烟推板，66-光电传感器，7-中转箱，8-检测箱，9-检测机构，91-主控制板，92-工控机，93-高压电源，94-检测传感器，95-ccd图像传感器，96-图像采集卡，97-触摸屏，98-x射线管，99-编码器，10-剔除机构，101-气缸，102-剔除推板，103-支撑板，11-储烟箱，12-报警器，13-连接板。

具体实施方式

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出可相互替换的多种结构方式以及实现方式。因此，以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的示例性说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

根据本发明的一实施方式结合图1示出。一种光子型小包缺支检测装置，包括机架1、输送带2、检测箱8、检测系统9、推烟机构65和剔除机构10，输送带2固定安装在机架1上，用于输送小包4；检测箱8横跨在输送带2上，无需对输送带2进行大的改动，安装方便。

请参阅图4，该检测系统9设置在检测箱8内，包括主控制板91、工控机92、高压电源93、检测传感器94、ccd图像传感器95、图像采集卡96、触摸屏97、x射线管98和编码器99，主控制板91通过rs232通讯接口与工控机92连接，主控制板91连接有检测传感器94和编码器99，检测传感器94用于检测小包4到达指定位置，编码器99用于将小包4的位移量转换为脉冲信号并发送给主控制板91。

本实施例中，ccd图像传感器95型号为xdas-dh3-9002e，图像采集卡96型号为xdas-sp3-gige，检测传感器94型号为ltd-03no，以及编码器99型号为e6b2cwz6c1000。

其中，高压电源93与主控制板91和x射线管98连接，为其提供电能，工控92机通过图像采集卡96与ccd图像传感器95连接，ccd图像传感器95为阵列式图像传感器，其像素间距为1.6mm，x射线管98和ccd图像传感器95相对设置在检测箱8侧壁上，ccd图像传感器95用于接收x射线管98发出的光子信号，图像采集卡96将光子信号转换为透视图像并传送给工控机92，工控机92采用vga接口与触摸屏97连接，触摸屏97用于显示透视图像以及输入控制指令。

主控制板91输出端与输送带2、推烟机构6、剔除机构10和报警器12电连接。

请参阅图5，图5为小包缺支图像示意图。

当检测传感器94检测到小包4运动到设定位置后，编码器99动作，编码器99依据设定好的脉冲数，并根据小包4的位移量向主控制板91发出脉冲信号，主控制板91通过控制高压电源93使得x射线管98通电，x射线管98发出光子射线，该光子射线穿过小包4，小包4对光子射线产生一定阻碍，如果小包4存在缺支，则该处光子射线较强，与x射线管98相对设置的ccd图像传感器95接收到光子信号，并将该光子信号发送给图像采集卡96，图像采集卡96将光子信号转换为透视图像信号，再将该透视图像信号传送给工控机92，此为一次脉冲扫描过程，整个检测过程为多次脉冲以线扫描方式进行，工控机92将多张扫描得到的透视图像合成一副完整的小包图像(分辨率≥64*100)，并将其显示在触摸屏97上，然后进行图像识别、分析处理，计算出是否缺支，如果缺支则通过主控制板91使剔除机构10和报警器12动作。

请参阅图2，推烟机构6包括底板61、伺服电机62、齿轮63和齿条64、出烟推板65以及光电传感器66，光电传感器66型号为lja8m-2n1，底板61设置在输送带2的起始端，齿条64滑动安装在底板61上，且在齿条64前后两端设置有光电传感器66，且与伺服电机62电连接，光电传感器62可以检测齿条64首尾端的位置，并通过控制伺服电机62将齿条64的行程限制在合理的范围内，伺服电机62输出端与齿轮63连接，且齿轮63与齿条64相互啮合，齿条64前端部连接有出烟推板65。

在推烟机构6与检测箱8之间设置有中转箱7，中转箱7上方设置有进烟滑道3，小包4会顺着进烟滑道3滑入中转箱7内，当出烟推板65达到最大行程时，出烟推板65将中转箱7内最底层的小包4推送到输送带2上。

请参阅图3，剔除机构10设置在检测箱8尾端，用于将不合格小包4剔除，该剔除机构10包括气缸101、剔除推板102和支撑板103，气缸101通过支撑板103固定安装在输送带2侧部，且气缸101输出端连接有剔除推板102，与剔除推板102相对设置的输送带2上设置有储烟箱11，用于储存被剔除的小包4。

进一步的，为了防止小包4在运动过程中发生翻转，在检测箱8沿小包4前进方向的两侧部固定安装有连接板13，连接板13底端部设置有毛刷5。

本发明公开了一种光子型小包缺支检测装置，该检测装置在使用时，首先将小包4放入进烟滑道3上，小包4会顺着进烟滑道3滑入中转箱7内，启动伺服电机62，伺服电机62带动出烟推板65前后往复运动，当出烟推板65达到最大行程时，出烟推板65将中转箱7内最底层的小包4推送到输送带2上，小包4在输送带2的带动下进入检测箱8内，检测箱8内的检测系统9对该小包4进行缺支检测，当小包4存在缺支时，检测系统9控制剔除机构10动作，剔除推板102在气缸101的推动下将该小包4推入储烟箱11中。

可以想到的是，在x射线管98和ccd图像传感器95之间设置有完善的防护措施，防止射线泄露到外部；以及设置风扇加快x射线管98散热，延长使用时间。

综上所述，本发明的有益效果包括：本发明利用光子穿透物体衰减的原理实现小包缺支的动态检测，在小包4移动过程中进行线扫描形成一副x光图像，并对图像进行分析处理，能准确检测出缺支。本装置具有测量准确性极高、误踢率极低、可靠性好、维护使用方便的特点。

需要说明的是，本实施例中工控机如何进行图像的识别以及分析处理，采用本领域成熟的图像处理算法，在此不做赘述。

本发明的技术范围不仅仅局限于上述说明中的内容，本领域技术人员可以在不脱离本发明技术思想的前提下，对上述实施例进行多种变形和修改，而这些变形和修改均应当属于本发明的保护范围内。