[發明專利]卷煙濾棒端面形狀質量檢測的方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310550177.4
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103557807A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 譚新良;易浩;夏平宇;陳勇;姚建文;梅小明;尚勇;袁重陽;周翔;周偉安
• 申請（專利權）人: 湖南中煙工業有限責任公司;常德芙蓉大亞化纖有限公司;佛山市辰創視覺科技有限公司
• 主分類號: G01B11/24
• 分類號: G01B11/24
• 代理公司: 常德市長城專利事務所 43204
• 代理人: 張啟炎

1.?卷煙濾棒端面形狀質量檢測的方法，其特征在于，在濾棒生產末端，使用兩個已事先進行高精度標定的高速攝像機對濾棒端面輪流取像，通過計算機及其軟件進行圖像分析和測量；測量濾棒空腔圖案形心與濾棒外圓圓心的同心度、濾棒空腔圖案與標準圖案相似度、濾棒外圓圓度，以及濾棒空腔圖案、濾棒外圓的毛絲和缺口；通過測量結果，結合檢測標準，判斷濾棒是否合格；在線剔除次品濾棒。

2.根據權利要求1所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的方法，其特征在于，檢測的步驟如下：

1）攝像機標定：

系統停機狀態下進行，使用長寬均為a毫米的棋盤格標定板，標定板內共有bXb個黑白相間的方格圖案，每個方格大小c毫米，標定盤加工精度d毫米，把標定板放置在傳遞過程中濾棒端面所在位置上，軟件提取棋盤格角點，并進行迭代解算，通過計算得到圖像平像與測量平面之間的投影變換關系P；

2）濾棒規整與傳遞：

分頁輪與濾棒生產設備末端對接，生產設備生產出的濾棒依次進入分頁輪輪上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到分頁輪前端，通過分頁輪前端的定位環使濾棒端面所在位置整齊，分頁輪凹槽上的負壓裝置吸住濾棒，并傳遞到拍照位鼓輪、剔除位鼓輪和收料鼓輪，上述三個鼓輪在轉動的過程中在不同的位置得到不同負壓，濾棒在上述三個鼓輪的轉動中由于負壓差的存在，使得濾棒可以在上述三個鼓輪中直接高速傳遞；

濾棒端面取像：

????在拍照位鼓輪上，安裝有光電碼盤，每轉動一定位置，即向主計算機上的信號采集卡發送一個信號，兩個高速攝像機1、2分別安裝在適合位置，該位置所在拍照位鼓輪圓周位置在機械安裝時已知，當奇數序號濾棒轉動至高速攝像機1所在位置時，主計算機向高速攝像機1發送取像信號；當偶數序號濾棒轉動至高速攝像機2所在位置時，主計算機向高速攝像機2發送取像信號，即實現兩個高速攝像機對濾棒端面輪流拍照；采用2個高速攝像機原因是，單個高速攝像機難以滿足檢測速度要求；

濾棒端面圖像分析：

主計算機對步驟3)得到的濾棒端面圖像，采用亞像素輪廓提取技術，通過圖像平滑濾波、圖像二值化、邊緣檢測、邊緣連接、邊緣灰度梯度計算、邊緣亞像素精確定位、噪聲輪廓剔除等步驟獲得濾棒端面外圓輪廓和濾棒空腔圖案輪廓；

對外圓輪廓進行橢圓擬合得到圓心和周長，對濾棒空腔圖案輪廓計算形心和主軸，分析外圓輪廓圓心不圓度；分析外圓輪廓圓心與空腔圖案形心的同心度；分析濾棒空腔圖案與標準圖案相似度；分析濾棒空腔圖案和濾棒外圓的毛絲和缺口；

參數測量和次品判斷：

????將步驟4）得到的以圖像像素為單位的圖像特征和步驟1）得到的圖像平像與測量平面之間的投影變換關系P，綜合得到圖像特征以毫米為單位的參數；再根據事先設定的檢測標準，判斷濾棒是否合格，將濾棒序號和各端面參數以及是否合格等信息寫入數據庫，同時保存在緩沖區；

次品在線剔除：

濾棒繼續傳遞到剔除位鼓輪，剔除位鼓輪有負壓剔除裝置，濾棒傳遞到剔除位置，主計算機根據剔除位置濾棒序號，在緩沖區中查詢是否合格，發送指令給控制剔除裝置剔除不合格濾棒，同時對緩沖區數組進行移位操作；

電信號通過光耦隔離后，經IGBT的放大，高頻電磁閥在接受到工控機發來的電信號，迅速打開閥門，高壓空氣瞬間把相對應位置的濾棒剔除；

合格品收料：

???對判斷為合格品的濾棒，傳遞入收料鼓輪，進入收料臺，完成收料。

3.根據權利要求2所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的方法，其特征在于，a=8，b=11，c=0.5，d=0.001。