[發(fā)明專利]煙把智能定位方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910144964.2
• 申請日: 2009-09-15
• 公開（公告）號: CN101653289A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 明軍;吳先良;王新;王小兵;孫冬;李彪;吳博
• 申請（專利權(quán)）人: 合肥安大電子檢測技術(shù)有限公司
• 主分類號: A24B7/00
• 分類號: A24B7/00;A24B7/14;B26D7/01;B25J3/04;G01B11/00;G01B11/02;G05D3/10;G06K9/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及煙草生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是煙草生產(chǎn)環(huán)節(jié)中煙葉解把時的煙把智能定 位方法。

背景技術(shù)

煙葉復(fù)烤是煙葉從農(nóng)產(chǎn)品轉(zhuǎn)變到工業(yè)生產(chǎn)原料的一個整理和準(zhǔn)備性的加工 過程，是煙草整體加工中非常重要的環(huán)節(jié)。煙葉復(fù)烤是在烤煙生產(chǎn)(初烤)的基礎(chǔ) 上形成的，同時煙葉復(fù)烤作為一個產(chǎn)業(yè)并逐步發(fā)展到規(guī)模化和工業(yè)化，是與較大 規(guī)模的煙葉商品化和卷煙的工業(yè)化密不可分的，這些都是復(fù)烤工業(yè)產(chǎn)生和發(fā)展的 重要條件。

煙葉解把，是煙葉復(fù)烤的重要環(huán)節(jié)，隨著煙草生產(chǎn)設(shè)備自動化水平的不斷提 高，更多的新型解把機(jī)投入生產(chǎn)中。為解決打葉復(fù)烤過程中加工較長煙葉時，煙 葉相互纏繞及與設(shè)備相纏繞造成預(yù)處理段堵料和后續(xù)分料不均勻、故障停機(jī)次數(shù) 多、設(shè)備有效運(yùn)行率低等問題，一般都采用從煙把中部切斷的工藝進(jìn)行生產(chǎn)。為 克服工人人工擺把位置不精確，致使煙把切割位置不準(zhǔn)的缺點(diǎn)，需要進(jìn)一步改進(jìn) 解把設(shè)備。

煙葉及其煙梗部分的面積、長度比例，是煙葉質(zhì)量的一項(xiàng)重要指標(biāo)。以往獲 得煙葉面積，主要由人工計算完成，計算復(fù)雜、工作量大。在以往的煙葉加工解 把生產(chǎn)線上，工人將煙把按位置擺放在傳送帶上，由切刀將煙把切割為煙梗和煙 葉兩部分，切刀切割的位置，完全由工人擺把的位置決定，缺乏科學(xué)性，另外， 生產(chǎn)線運(yùn)作過程中，為提高生產(chǎn)效率，工人擺把的速度較快，很難保證擺把位置 的合理性，從而降低了煙葉加工質(zhì)量。關(guān)于煙葉精確切割的問題，國內(nèi)此前尚無 有關(guān)發(fā)明，此項(xiàng)技術(shù)的空缺，不僅加大了工人勞動強(qiáng)度，降低勞動生產(chǎn)率，更在 一定程度上限制了煙葉加工質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種煙把智能定位方法，以達(dá)到減輕工人擺把負(fù)擔(dān)，提 高工人的勞動生產(chǎn)率，提高切割煙把時定位煙梗位置的精確度，實(shí)現(xiàn)葉、梗精確 切割，以及克服打葉時煙把相互纏繞及與設(shè)備纏繞而造成的堵料、物料流量不均 勻、故障停機(jī)多、設(shè)備有效作業(yè)率低等問題的目的。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為：

煙把智能定位方法，其特征在于：包括以下步驟：

(1)設(shè)置靜態(tài)煙葉樣本測量系統(tǒng)，包括檢測柜，所述檢測柜的底板的上方 設(shè)置有恒定光源及面陣式攝像機(jī)，所述面陣式攝像機(jī)上電連接有與之配套的數(shù)字 捕捉卡，還設(shè)置有計算機(jī)，所述計算機(jī)與所述數(shù)字捕捉卡電連接；

(2)在底板上鋪放亮度均勻的白紙，進(jìn)行不平度校正，以彌補(bǔ)恒定光源照 度的不均勻而產(chǎn)生的輸出圖像在不同位置的幅度差異，使得面陣式攝像機(jī)實(shí)時獲 取的圖像均勻清晰；使用面陣式攝像機(jī)對放置有白紙的底板進(jìn)行拍攝，并將圖像 信號通過數(shù)字捕捉卡傳輸至計算機(jī)，在計算機(jī)建立起關(guān)于底板顏色、亮度等特征 的底板特征庫；

(3)在底板上放入煙葉樣本，使用面陣式攝像機(jī)對煙葉進(jìn)行拍攝，并將煙 葉樣本的圖像信號通過數(shù)字捕捉卡傳輸至計算機(jī)，在計算機(jī)中對煙葉樣本的圖像 進(jìn)行二值化處理，并與步驟(2)建立的底板特征庫進(jìn)行對比以區(qū)分煙葉樣本與 底板，分離出煙葉樣本的圖像數(shù)據(jù)，并對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行簡化；

(4)在計算機(jī)中對步驟(3)中二值化后的煙葉樣本的圖像進(jìn)行平移處理， 攝像機(jī)采集圖像中心與四周像素點(diǎn)的大小是不一致的，將煙葉樣本的二值化圖像 平移到中心位置，有利于減小測量誤差，煙葉樣本可以在檢測柜中按任意角度擺 放，在計算機(jī)中采用圖像旋轉(zhuǎn)算法，找到煙葉樣本圖像上距離最遠(yuǎn)的亮點(diǎn)來確定 煙葉樣本長度，最后利用像素單位面積與煙葉圖像像素個數(shù)的乘積得到煙葉樣本 的面積；

(5)利用步驟(4)所得到的煙葉樣本的面積，參照實(shí)際的煙梗與煙葉的面 積比例，在計算機(jī)中通過計算得到煙葉樣本中煙梗與煙葉的長度比例，并取多片 煙葉樣本進(jìn)行測量，得到多個煙葉樣本的煙梗與煙葉長度比例，最后在計算機(jī)中 通過計算得到煙梗與煙葉長度比例的平均值；

(6)設(shè)置動態(tài)煙把定位系統(tǒng)，所述傳送帶上方設(shè)置有恒定光源及線陣式攝 像機(jī)，所述傳送帶末端設(shè)有切刀，所述線陣式攝像機(jī)上電連接有圖像采集卡，設(shè) 置工控機(jī)，所述工控機(jī)與所述圖像采集卡電連接，還設(shè)置有機(jī)械定位系統(tǒng)，所述 機(jī)械定位系統(tǒng)包括交流伺服電機(jī)、與交流伺服電機(jī)配套的交流伺服驅(qū)動器、與交 流伺服驅(qū)動器電連接的MPC08運(yùn)動控制卡、由交流伺服電機(jī)驅(qū)動的多個機(jī)械手， 所述MPC08運(yùn)動控制卡還與所述工控機(jī)電連接，所述機(jī)械手上設(shè)置有接近式傳 感器，所述接近式傳感器與所述MPC08運(yùn)動控制卡電連接；