卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置制造方法
【專利摘要】卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，包括機構安裝板，機構安裝板緊挨著濾棒末端生產設備，機構安裝板上依次安裝著分頁輪、拍照位鼓輪、剔除位鼓輪、收料鼓輪、收料臺和電柜箱六大部分，視覺模組單元與拍照位鼓輪相連，剔除位鼓輪上有濾棒傳遞與剔除裝置，分頁輪負責從濾棒末端生產設備接收濾棒并實現濾棒規整；視覺模組單元負責視覺采像和分析；濾棒傳遞與剔除裝置負責濾棒的高速傳遞與剔除；收料鼓輪、收料臺用于成品收料；電柜箱主要包含本裝置的電路器件和計算機；本實用新型的優點：1、自動化程度高；2、實時在線檢測，次品在線剔除；3、高精度；4、非接觸，對產品不產生損傷和污染；5、獲得濾棒端面形狀參數全部測量數據，數據可回查。
【專利說明】 卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及煙支濾棒端面外觀質量檢測以及機器視覺測量領域，具體的是卷煙濾棒的生產環節中，在生產末端通過光機電一體化裝置，采用機器視覺非接觸式測量方法，在線實時檢測濾棒端面外觀參數，并在線剔除次品濾棒。
【背景技術】
[0002]視覺功能復合濾棒是一種二元復合濾棒，一方面給予消費者感官享受(視覺、口感)享受的同時也給予消費者低焦油低危害安全保障。它的表現形式多樣化，可以是進唇端采用視覺新穎型的濾段，如圓柱空管、圖案文字空腔、溝槽、香線等等。
[0003]視覺功能復合濾棒的主要特點是:精確的形狀、新穎的外觀，有利于給消費者視覺上的享受。而由于制造工藝方面的原因，難于生產，目前國內只有高端香煙使用，并且濾棒主要依靠進口。
[0004]視覺功能復合濾棒由于制造工藝和產品本身特點等多方面原因，所生產產品不可避免的會產生一定缺陷，缺陷種類主要包括:濾棒空腔圖案形心與外圓圓心不同心，濾棒空腔圖案形狀變形，外圓不圓度高，濾棒空腔圖案或外圓產生毛絲、缺口等。
[0005]國內在此種濾棒端面外觀檢測上目前還處于空白，對缺陷產品進行檢測只能依靠人工篩選。
[0006]目前已有的對濾棒外圓周和圓度檢測方法主要采用激光測距，通過濾棒在激光測距傳感器前旋轉一周，連續測量濾棒與傳感器距離，從而測量濾棒圓周和圓度。此種方法對于濾棒空腔圖案難以實現檢測。
[0007]在煙支質量檢測領域，已有的一些基于機器視覺的檢測方法，主要是對煙身某一局部進行外觀檢查。但是沒有對端面進行外觀檢測的方法或設備。
[0008]人工篩選主要依賴于肉眼觀察，存在標準不明確、易誤判、效率低下、工人勞動強度大、易產生二次污染和損傷等劣勢。而目前已有的自動化檢測方法難以實現濾棒空腔圖案檢測，并且傳統的接觸式測量方法難以實現在線高速檢測。
【發明內容】
[0009]本實用新型是一種基于機器視覺測量技術的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的方法及其裝置。旨在實現卷煙濾棒端面形狀全自動在線檢測，剔除次品濾棒，檢測速度大于2500支/分鐘。同時獲取全部所生產濾棒的端面形狀參數數據，為前端生產設備改進工藝和生產調試提供科學嚴謹的數據支撐。
[0010]本實用新型的方法；
[0011]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。[0012]本實用新型的方法，步驟如下:
[0013]I)攝像機標定:
[0014]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 ;
[0015]上述a=8, b=ll, c=0.5, d=0.001 ；
[0016]2)濾棒規整與傳遞:
[0017]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；
[0018]3)濾棒端面取像:
[0019]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I所在位置時，主計算機向高速攝像機I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；
[0020]4)濾棒端面圖像分析:
[0021]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；
[0022]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 ；
[0023]5)參數測量和次品判斷:
[0024]將步驟4)得到的以圖像像素為單位的圖像特征和步驟I)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；
[0025]6)次品在線剔除:
[0026]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；
[0027]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；
[0028]7)合格品收料:[0029]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。
[0030]本實用新型的機械裝置部分:
[0031]本實用新型裝置包括機構安裝板，機構安裝板緊挨著濾棒末端生產設備，機構安裝板上依次安裝著分頁輪、拍照位鼓輪、剔除位鼓輪、收料鼓輪、收料臺和電柜箱六大部分，視覺模組單元與拍照位鼓輪相連，剔除位鼓輪上有濾棒傳遞與剔除裝置，分頁輪負責從濾棒末端生產設備接收濾棒并實現濾棒規整；視覺模組單元負責視覺采像和分析；濾棒傳遞與剔除裝置負責濾棒的高速傳遞與剔除；收料鼓輪、收料臺用于成品收料；電柜箱主要包含本裝置的電路器件和計算機。
[0032]分頁輪與濾棒生產設備末端對接，分頁輪的圓周上分布有縱向的凹槽，生產設備生產出的濾棒依次進入分頁輪上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到分頁輪前端，分頁輪前端安裝有定位環，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；拍照位鼓輪中安裝有2個高速像機和像機調整機構，拍照位鼓輪旁邊安裝有剔除位鼓輪，剔除位鼓輪旁邊安裝有收料鼓輪和收料機構，在拍照位鼓輪、剔除位鼓輪和收料鼓輪的末端安裝有負壓通道，負壓通道與上述三個鼓輪凹槽上的負壓裝置相通，每一個鼓輪凹槽上的負壓裝置吸住濾棒，并依次傳遞到下一個鼓輪。
[0033]本實用新型的電路部分
[0034]主電路接4線3相380V的工業電源，工控機控制電源、開關電源、輸送帶、光源控制器分別用獨立的空氣開關；在工控機的輸入信號采用光耦隔離，把光電碼盤的24V信號轉換成5V信號輸入工控機；工控機的5V輸出信號，輸出后經過光耦隔離、再通過IGBT的放大到24V控制電磁閥、報警器；輸入輸出隔離放大板的24V電源來自于開關電源。
[0035]本實用新型的軟件程序的流程:
[0036]軟件程序為達到高速檢測效率要求，使用多線程技術和事件驅動技術；
[0037]系統啟動后，創建四個線程，其中線程I用于檢查光電碼盤回零信號和計數器信號；線程2用于攝像機I取像和分析；線程3用于攝像機2取像和分析；線程4用于界面顯不和結果輸出；
[0038]當線程I檢測到拍照位鼓輪轉動一個凹槽位置，以事件通知線程2 ;再轉動一個凹槽位置，以事件通知線程3 ;不斷循環實現線程2、3輪流響應；線程2和線程3分別控制攝像機1、攝像機2的取像、分析、判斷、記錄；
[0039]軟件創建一個數組，每一個濾棒傳遞到某一個鼓輪，則在數組中從O開始為其編號，取像和分析結果都記錄到相對應編號的數組中；拍照位鼓輪每轉動一個凹槽位置，數組則移位一位；光電碼盤每次回零，則拍照位鼓輪轉動一圈，相應的數組序號回到0，以此實現濾棒的序號跟蹤；
[0040]線程I每檢測到拍照位鼓輪轉動一個凹槽位置，在數組中查詢此時剔除位置濾棒是否合格，控制剔除閥實現次品剔除。
[0041]本實用新型的使用方法或操作過程:
[0042]I)系統上電開機；
[0043]2)啟動軟件；
[0044]3)每隔一段時間即1-6個月，標定一次攝像機；
[0045]4)設定各參數項的檢測標準；[0046]5)點擊“開始工作”；
[0047]6)將進入收料臺的濾棒裝箱。
[0048]本實用新型的優點:
[0049]I)自動化程度高；
[0050]2)實時、高速、在線檢測，次品在線剔除；
[0051]3)高精度，重復測量精度達到0.0lmm ；
[0052]4)非接觸，對產品不產生任何損傷和污染；
[0053]5)獲得濾棒端面形狀參數全部測量數據，數據可回查，為前端生產設備工藝改進和生產調試提供科學嚴謹的數據支撐；
[0054]6)本方案針對濾棒端面空腔圖案與外圓參數進行檢測，但本實用新型內容對于其他濾棒端面外觀形狀以及煙支端面外觀的檢測同樣適用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0055]圖1是本實用新型的總體結構布置圖
[0056]圖中，1、分頁輪，2、濾棒傳遞與剔除裝置，3、收料臺，4、電柜箱，43、濾棒末端生產設備，44、視覺模組單元；
[0057]圖2-1、2-2是本實用新型的電路圖
[0058]圖3是本實用新型的軟件流程框圖
[0059]圖4是本實用新型的軟件結構圖
[0060]圖5-1是濾棒傳遞與規整結構俯視圖
[0061]圖5-2是濾棒傳遞與規整結構主視圖
[0062]圖中，1、分頁輪，5、定位環，6、拍照位鼓輪，7、剔除位鼓輪，8、收料鼓輪，9、收料機構，10、負壓通道，11、機構安裝板；
[0063]圖6是三個鼓輪凹槽和負壓吸附結構剖面圖
[0064]圖中:12、定位圈，13、齒輪箱，14、擋圈，15、傳動減速套，16、箱體外殼，17、角接觸軸承，18、轉動主軸，19、轉動擋圈，20、傳遞輪，21、深溝軸承，22、定位環，23、主軸軸承，24、主軸固定套，25、主軸定位環，26、主軸隔套，27、主軸擋圈，28、軸承內套，29、主軸前端軸承；
[0065]圖7是高速攝像單元與三個鼓輪結構俯視圖
[0066]圖中，7、剔除位鼓輪，8、收料鼓輪，30、主軸外殼，31、聯軸器，32、光電碼盤，33、鏡頭，34、相機，35、相機調節座；
[0067]圖8是剔除位鼓輪結構圖
[0068]圖中，36、傳動箱體后板，37、剔除位軸承，38、內套，39、鼓輪軸承，40、剔除位固定軸，41、剔除風道,42、軸承蓋板；
[0069]圖9是攝像機標定算法流程圖
[0070]圖10是濾棒端面形狀參數測量算法流程圖
[0071]【具體實施方式】
[0072]下面結合附圖對本實用新型詳細說明如下:
[0073]在圖1、圖5-1和5-2中，本實用新型裝置包括機構安裝板11，機構安裝板11緊挨著濾棒末端生產設備43，機構安裝板11上依次安裝著分頁輪1、拍照位鼓輪6、剔除位鼓輪7、收料鼓輪8、收料臺3和電柜箱4六大部分，視覺模組單元44與拍照位鼓輪6相連，剔除位鼓輪7上有濾棒傳遞與剔除裝置2，分頁輪I負責從濾棒末端生產設備43接收濾棒并實現濾棒規整；視覺模組單元44負責視覺采像和分析；濾棒傳遞與剔除裝置2負責濾棒的高速傳遞與剔除；收料鼓輪8、收料臺3用于成品收料；電柜箱4主要包含本裝置的電路器件和計算機。
[0074]分頁輪I與濾棒生產設備前端生產設備43對接，分頁輪I的圓周上分布有縱向的凹槽，生產設備生產出的濾棒依次進入分頁輪I上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到分頁輪I前端，分頁輪I前端安裝有定位環5，定位環5使濾棒端面所在位置整齊，分頁輪I凹槽上的負壓裝置吸住濾棒，并傳遞到拍照位鼓輪6 ;拍照位鼓輪6中安裝有2個高速像機和像機調整機構，拍照位鼓輪6旁邊安裝有剔除位鼓輪7，剔除位鼓輪7旁邊安裝有收料鼓輪8和收料機構9，在拍照位鼓輪6、剔除位鼓輪7和收料鼓輪8的末端安裝有負壓通道10，負壓通道10與上述三個鼓輪凹槽上的負壓裝置相通，每一個鼓輪凹槽上的負壓裝置吸住濾棒，并依次傳遞到下一個鼓輪。
[0075]圖6是三個鼓輪凹槽和負壓吸附結構剖面圖
[0076]分頁輪I與濾棒末端生產設備43對接，并依次安裝有拍照位鼓輪6、剔除位鼓輪
7、收料鼓輪8，在拍照位鼓輪6上，傳動主軸18的端部安裝有定位圈12，定位圈12上安裝有箱體外殼16，箱體外殼16內依次有齒輪箱13和擋圈14，通過角接觸軸承17安裝有傳動減速套15，在傳動主軸18的另一端通過轉動擋圈19安裝有傳遞輪20 ;中間是剔除位鼓輪7 ;緊挨著是收料鼓輪8，收料鼓輪8通過深溝軸承21安裝在支架上，收料鼓輪8中心是主軸，主軸縱向上依次安裝有定位環22、主軸軸承23、主軸定位環25、主軸擋圈27、軸承內套28和主軸前端軸承29，主軸徑向上依次套有主軸隔套26和主軸固定套24。
[0077]傳動主軸18固定，動力部分由設備動力齒輪傳遞過來后通過傳動減速套15，分別傳動給拍照位鼓輪6、剔除位鼓輪7、收料鼓輪8，在上述三個鼓輪中，鼓輪高速轉動，空氣通過鼓輪表面的小孔進入，產生負壓，鼓輪里面的傳動軸有空隙，鼓輪的轉動相對傳動軸產生了不同的負壓，濾嘴被鼓輪的負壓吸合，三個鼓輪在轉動的時候，相互之間有負壓差，濾棒在鼓輪之間的負壓差作用下從一個鼓輪傳遞到另外一個鼓輪，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上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到鼓輪前端，通過分頁輪前端的定位環使濾棒端面所在位置整齊，鼓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。
[0078]圖7是高速攝像單元與三個鼓輪結構俯視圖。
[0079]視覺模組單元包括相機調節座35，相機調節座35上安裝有兩個相同的相機34，相機的前端固定有鏡頭33，鏡頭33的前部有光電碼盤32，光電碼盤32通過聯軸器31與拍照位鼓輪6相連，環形光源靠近拍照位鼓輪6的端面，相機調節座35調節相機34使鏡頭33中心對準環形光源中間孔中心，在轉動過程中每轉動一定角度發送脈沖信號，拍照位鼓輪6一邊與分頁輪I相連，另一邊與剔除位鼓輪7相連。
[0080]圖8是剔除裝置結構圖
[0081 ] 剔除位鼓輪7中間固定有一個剔除位固定軸40，剔除位固定軸40是一個空心軸，剔除位固定軸40上有內套38，剔除位固定軸40固定在傳動箱體后板36上，剔除位固定軸40中部通過剔除位軸承37和鼓輪軸承39安裝有剔除位鼓輪7，剔除位固定軸40的端部安裝有軸承蓋板42，剔除位鼓輪7內有剔除風道41 ;動力從主軸齒輪傳遞給剔除位鼓輪7，負壓空氣從剔除位鼓輪7表面的小孔進入，經過內套抽走，從而產生了剔除位鼓輪7表面的負壓，當次品濾嘴轉到剔除位，工控機發出信號，打開高頻電磁閥，高壓空氣經過剔除風道41進入剔除位鼓輪7內部，瞬間把剔除位鼓輪7的剔除位的負壓破壞，高壓空氣把次品濾嘴吹走。
[0082]圖2-1、2-2是本實用新型的電路圖:
[0083]主電路接工業電源4線3相，工控機控制電源、開關電源、輸送帶、光源控制器分別使用獨立的空氣開關；在工控機的輸入信號采用光耦隔離，把光電碼盤的24V信號轉換成5V信號輸入工控機；工控機的5V輸出信號，輸出后經過光耦隔離后再通過IGBT的放大到24V,控制電磁閥、報警器；輸入輸出隔離放大板的24V電源來自于開關電源。
[0084]圖3是本實用新型的軟件流程框圖:濾棒端面形狀質量檢測系統軟件主要由4個線程組成，其中線程I用于檢查光電碼盤回零信號和計數器信號；線程2用于攝像機I取像和分析；線程3用于攝像機2取像和分析；線程4用于界面顯示和結果輸出。4個線程的具體工作方式如下:
[0085]I)當系統啟動后，線程2、3處于等待拍照事件的狀態，線程I開始檢查光電碼盤的轉動信號，讀取碼盤脈沖；
[0086]2)線程I檢測到鼓輪轉動一個凹槽位置，觸發線程2的拍照事件，再轉動一個凹槽位置，觸發線程3的拍照事件；
[0087]3)線程2、3在接到收拍照事件后，控制攝像機采集，獲取采集圖像，進行圖像數據分析并記錄分析結果到數據緩沖區，然后循環等待下一次拍照事件；
[0088]4)線程I檢查數據緩沖區，查找當前剔除位置濾棒參數，判斷是否剔除，并進行相應的機構控制；
[0089]5)線程I對數據緩沖區記錄數據移位，同時以事件通知線程I ;
[0090]6)線程I計算統計數據，保存數據進數據庫，更新界面顯示；
[0091]7)流程2-6循環；
[0092]8)人工點擊界面上停止按鈕，軟件停止工作。
[0093]圖4是本實用新型的軟件結構圖:濾棒端面形狀質量檢測系統軟件主要包括:像機標定模塊，用于攝像機標定；圖像采集模塊，用于攝像機圖像采集控制；圖像分析模塊，用于圖像數據分析；機電控制模塊，用于機電結構控制；參數設定模塊，供用戶進行檢測標準等參數設定和管理；系統調試模塊，供用戶調試、排查裝置故障；界面顯示模塊，在界面上顯示視頻圖像和必要檢測標準、測量結果統計數據信息等。
[0094]圖9是攝像機標定算法流程圖:攝像機標定方法使用長寬均為8毫米的棋盤格標定板，標定板內共有11X11個黑白相間的方格圖案，像機對標定板拍照后，軟件提取棋盤格角點，通過角點的空間坐標與圖像坐標，解算投影變換關系P ；
[0095]解算流程如下:
[0096]I)通過投影方程式，以每個角點空間坐標與圖像坐標為已知數，以P為未知數建立線性方程組,線性求解P ；
[0097]2)從P中分解包含誤差的攝像機內、外參數[0098]3)建立攝像機內、外參數非線性方程組。利用最小二乘迭代解算非線性方程組
[0099]4)建立攝像機像差系統方程組，求解像差系統
[0100]5) 3-4收斂，算法結束，否則循環3-4。
[0101]圖10是濾棒端面形狀參數測量算法流程圖:攝像機采集得到一張圖像后，經過圖像平滑濾波、圖像二值化、整像素輪廓提取、亞像素輪廓精確定位、噪聲輪廓剔除、圖像坐標向物理坐標轉換、輪廓分析、參數計算等步驟，完成濾棒端面外圓輪廓和濾棒空腔圖案分析。
【權利要求】
1.卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，其特征在于，包括機構安裝板，機構安裝板緊挨著濾棒末端生產設備，機構安裝板上依次安裝著分頁輪、拍照位鼓輪、剔除位鼓輪、收料鼓輪、收料臺和電柜箱六大部分，視覺模組單元與拍照位鼓輪相連，剔除位鼓輪上有濾棒傳遞與剔除裝置，分頁輪負責從濾棒末端生產設備接收濾棒并實現濾棒規整；視覺模組單元負責視覺采像和分析；濾棒傳遞與剔除裝置負責濾棒的高速傳遞與剔除；收料鼓輪、收料臺用于成品收料；電柜箱主要包含本裝置的電路器件和計算機； 分頁輪與濾棒生產設備末端對接，分頁輪的圓周上分布有縱向的凹槽，生產設備生產出的濾棒依次進入分頁輪上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到分頁輪前端，分頁輪前端安裝有定位環，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；拍照位鼓輪中安裝有2個高速像機和像機調整機構，拍照位鼓輪旁邊安裝有剔除位鼓輪，剔除位鼓輪旁邊安裝有收料鼓輪和收料機構，在拍照位鼓輪、剔除位鼓輪和收料鼓輪的末端安裝有負壓通道，負壓通道與上述三個鼓輪凹槽上的負壓裝置相通，每一個鼓輪凹槽上的負壓裝置吸住濾棒，并依次傳遞到下一個鼓輪。
2.根據權利要求1所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，其特征在于，電路器件包括主電路接4線3相380V的工業電源，工控機控制電源、開關電源、輸送帶、光源控制器分別使用獨立的空氣開關；在工控機的輸入信號采用光耦隔離，把光電碼盤的24V信號轉換成5V信號輸入工控機；工控機的5V輸出信號，輸出后經過光耦隔離、再通過IGBT的放大到24V控制電磁閥、報警器；輸入輸出隔離放大板的24V電源來自于開關電源。
3.根據權利要求1所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，其特征在于， 分頁輪(I)與濾棒末端生產設備(43)對接，并依次安裝有拍照位鼓輪、剔除位鼓輪、收料鼓輪，在拍照位鼓輪上，傳動主軸(18)的端部安裝有定位圈(12)，定位圈(12)上安裝有箱體外殼(16)，箱體外殼(16)內依次有齒輪箱(13)和擋圈(14)，通過角接觸軸承(17)安裝有傳動減速套(15)，在傳動主軸(18)的另一端通過轉動擋圈(19)安裝有傳遞輪(20);中間是剔除位鼓輪；緊挨著是收料鼓輪，收料鼓輪通過深溝軸承(21)安裝在支架上，收料鼓輪中心是主軸，主軸縱向上依`次安裝有定位環(22)、主軸軸承(23)、主軸定位環(25)、主軸擋圈(27)、軸承內套(28)和主軸前端軸承(29)，主軸徑向上依次套有主軸隔套(26)和主軸固定套(24)； 傳動主軸(18)固定，動力部分由設備動力齒輪傳遞過來后在傳動減速箱(15)里，分別傳動給拍照位鼓輪出)、剔除位鼓輪(7)、收料鼓輪(8)，在上述三個鼓輪中，鼓輪高速轉動，空氣通過鼓輪表面的小孔進入，產生負壓，鼓輪里面的傳動軸有空隙，鼓輪的轉動相對傳動軸產生了不同的負壓，濾嘴通過鼓輪的負壓吸合，三個鼓輪在轉動的時候，相互之間產生負壓差，濾棒在鼓輪負壓差作用下從一個鼓輪傳遞到另外一個鼓輪，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上的凹槽，用氣壓將濾棒吹到鼓輪前端，通過第分頁輪前端的定位環使濾棒端面所在位置整齊，鼓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。
4.根據權利要求1所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，其特征在于，視覺模組單元包括相機調節座(35)，相機調節座(35)上安裝有兩個相同的相機(34)，相機的前端固定有鏡頭(33)，鏡頭(33)的前部有光電碼盤(32)，光電碼盤(32)通過聯軸器(31)與拍照位鼓輪(6)相連，環形光源靠近拍照位鼓輪(6)的端面，相機調節座(35)調節相機使鏡頭(33)中心對準環形光源中間孔中心，在轉動過程中每轉動一定角度發送脈沖信號，拍照位鼓輪(6)—邊與分頁輪(I)相連,另一邊與剔除位鼓輪(7)相連。
5.根據權利要求1所述的卷煙濾棒端面形狀質量檢測的裝置，其特征在于，剔除位鼓輪(7)中間固定有一個剔除位固定軸(40)，剔除位固定軸(40)是一個空心軸，剔除位固定軸(40)上有內套(38)，剔除位固定軸(40)固定在傳動箱體后板(36)上，剔除位固定軸(40)中部通過剔除位軸承(37)和鼓輪軸承(39)安裝有剔除位鼓輪(7)，剔除位固定軸(40)的端部安裝有軸承蓋板(42)，剔除位鼓輪(7)內有剔除風道(41);動力從主軸齒輪傳遞給剔除位鼓輪(7)，負壓空氣從剔除位鼓輪(7)表面的小孔進入，經過內套抽走，從而產生了剔除位鼓輪(7)表面的負壓，當次品濾嘴轉到剔除位，工控機發出信號，打開高頻電磁閥，高壓空氣經過剔除風道進入剔除位鼓輪(7)內部，瞬間把剔除位鼓輪(7)的剔除位的負壓破壞，高壓空氣把次品濾嘴`吹走。
【文檔編號】G01B11/24GK203629547SQ201320702064
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年11月8日 優先權日:2013年11月8日
【發明者】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
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