BV包装机条烟外观质量检测装置的设计

目的 解决BV包装机在生产过程中,容易出现条烟外包透明纸丢失、泡皱、粘贴不牢、反条包装、拉线丢失、拉线错位等外观包装缺陷不能被有效检测及剔除等问题。方法 设计一种新型的BV包装机条烟外观视觉检测系统,通过动态图像采集、图像识别与处理、安装支架设计、工业相机安装、触发脉冲采集、剔除装置设计等,实现对外观存在缺陷条烟的自动准确检测剔除。结果 该外观视觉检测系统实施后,外观缺陷条烟检测和剔除率≥99.8%,误剔率≤0.01%。结论 该外观视觉检测系统能提高产品外观质量,降低物耗,为精益生产、精益加工起到了一定的保障作用,该系统和技术可推广应用于行业内的单机包装设备上。     

立包包装机出口烟条缺包检测装置的设计

目的 为了解决立包包装机不能有效检测和自动剔除烟条缺包不合格产品的问题。方法 设计一套基于光子检测的烟条缺包检测装置,通过对X射线管、高压电源、X射线探测器、主控板、显示屏、缺包烟条剔除机构、OPA354和AMP02降增益二级放大、高斯滤波处理、检测移位程序的设计等,实现立包包装机产生的缺包烟条不合格产品的全部检测并准确剔除。结果 该光子条缺包检测装置安装后,其缺包烟条检出剔除率≥99.9%,误剔率≤0.01%。结论 该光子条缺包检测装置能提升产品质量、降低物耗、提高设备作业率、降低缺包烟条进入下道工序的风险,可推广应用于行业内所有包装机组设备上。     

基于远程调控的烟包外观视觉检测系统的研发

目的 小盒烟包在包裹过程中易出现烟包内框纸破损、脱落、丢失,以及铝箔纸破损、刮烂等缺陷,为解决在完全包裹好小盒商标纸之前,GD包装机未对这些缺陷进行相关检测和剔除而带来的质量风险问题。方法 通过对视觉技术的研究、全方位可旋转支架的设计制作、PLC控制程序的设计与IPC系统融合等,设计一种新型烟包外观视觉检测装置;通过多次实验调整可旋转支架的角度确定检测的最佳安装位置及角度;采用高斯核滤波、卷积等方法对图像进行预处理,采用相对熵对颜色相近的铝箔纸与内框纸进行图像处理分析;利用In–Sight资源管理器,并结合远程控制设计,实现对烟包内框纸、铝箔纸与商标纸同时检测的远程调试与监测。结果 该新型外观视觉检测装置安装后,实现在完全包裹好小盒商标纸之前对烟包铝箔纸、内框纸与商标纸的精确检测,缺陷烟包的产品检测剔除率≥99.99%,误检率≤0.01%。结论 所设计的新型小盒烟包外观检测装置能在完全包裹好小盒商标纸之前远程调试与监测烟包内框纸、铝箔纸与商标纸,并对缺陷烟包进行准确剔除,降低有缺陷烟包进入下道工序的风险,可推广应用于烟草行业内所有包装设备上。     

加装FX2包装机的小包视觉检测

目的 针对青岛卷烟厂现有FX包装机型生产中,没有检测烟包外观完好的设备,设计安装一套小包视觉检测装置,将高速生产中产生的不合格烟包准确剔除。方法 通过安装高速PLC和视觉采集相机,利用软件图像处理功能将采集照片进行处理分析,输出结果到上位机,控制电磁阀将缺陷烟包准确剔除。结果 经过数月的实验,在改进后的抽检中,玻璃纸缺陷次数由13降低为1,剔除数量为318盒;商标纸缺陷次数由23降低为0,剔除数量为766;内卡纸缺陷次数由14降低为1,剔除数量为160。可看出无检测的生产中存在大量缺陷烟包漏剔现象。结论 经过安装调试投入正常使用,该检测系统性能稳定可靠,能有效地降低产品的质量隐患。     

YP13型装封箱机缺条视觉检测系统设计

目的解决YP13装封箱机生产过程中产生的箱装烟条缺条缺陷产品不能有效被检测及剔除的问题。方法设计一种新型YP13装封箱机缺条视觉检测系统,通过对其关键技术的研究,综合集成工业相机及触发脉冲信号的安装、支架设计的安装、动态图像的采集、PLC控制程序的设计等,实现箱装烟条缺条缺陷产品的高效检测及准确剔除。结果该视觉检测系统实施后,箱装烟条缺条缺陷产品检测剔除率≥99.9%,误检率≤0.02%。结论该视觉检测系统能提升产品质量、降低物耗,可推广应用于行业内包装规格为每件2×25条或25条的装封箱设备上。     

GDX1小盒软包透明纸热封缺陷的视觉检测系统

目的解决在GDX1包装机生产过程中,小盒透明纸热封粘贴不牢、不平整、泡皱、反包等缺陷不能被有效检测及剔除的问题。方法设计一种新型GDX1小盒软包透明纸热封缺陷视觉检测系统,通过对其关键技术的研究,进行动态图像采集、MICRO II控制程序设计、安装支架设计、输出控制参数调整等,实现对有缺陷的小盒侧面透明纸热封烟包的高效检测及准确剔除。结果该视觉检测系统实施后,有缺陷烟包的剔除率≥99.9%,误剔率≤0.03%。结论该视觉检测系统能提高产品质量,降低物耗,为精益生产、精益加工起到了一定的保障作用,该系统和技术可推广应用于行业内所有GDX1/2包装设备上。     

基于视觉成像技术的高速包装机模盒内烟支检测的研究

目的 解决机械探针式烟支检测在检测模盒内烟支时存在误检和漏检的问题。方法 设计一种基于视觉成像技术的高速包装机模盒内烟支检测装置，研究其关键技术，包括工业相机、LED光源和控制器的安装，动态图像采集和图像处理算法，PLC控制程序的设计等。结果 该烟支检测装置安装使用后，对模盒内烟支缺陷产品检测的准确率≥98%，误检率≤1%。结论 该烟支检测装置能有效解决机械探针式烟支检测误检和漏检的问题，提高了产品质量，降低了废烟消耗，提高了设备有效作业率，可推广应用于行业内所有包装设备上。     

一种新型盒包储存输送装置的设计

根据市场需要,设计一种新型盒包储存输送装置,该装置通过对盒包的自动输送、存储和缓冲调节来减轻生产过程中盒包包装机与条包包装机之间的相互影响。本文主要介绍了该装置的结构、工作原理以及设计要点。     

GDX2型卷烟包装机铝箔纸检测装置的改进

为提高GDX2卷烟包装机组生产过程中铝箔纸缺陷烟包检测的范围和准确度,通过对五号轮检测装置的设计改进,将电容式接近开关更换为光电式接近开关,并且在五号轮体烟包背面适当位置,另增一个光电接近开关,将两个接近开关的检测信号传递至六号轮剔除模块,实现了设备高速运转时对三号轮进四号轮、四号轮进五号轮过程中产生的缺失、破损铝箔纸烟包的剔除。改进后效果表明,可有效降低漏剔率和市场投诉,提高产品质量。     

视觉检测系统在烟草包装机中的应用

目的在烟草包装过程中不可避免地有不合格品产生,研究利用视觉检测系统及时发现不合格品,以有效提高烟草包装质量。方法给出烟草包装机的视觉检测系统设计方案,分析视觉检测系统的检测过程及原理,并进行实机测试。结果添加视觉检测系统后,不合格烟包的有效剔除率比原来提高2.5%左右。结论通过在烟草包装机上添加视觉检测系统,利用图像相似性检测及边缘检测原理,可以有效提高不合格烟包的剔除率,降低了包装材料的消耗,减轻了下游机的运转负担。     

基于无监督深度神经网络的卷烟小包拉线缺陷视觉智能检测方法

目的 为减少ZB47包装机小包拉线缺陷投诉,基于无监督深度神经网络构建一种小包拉线缺陷视觉智能检测方法。方法 首先,在ZB47包装机CH转塔部位设计并加装小包图像采集装置,获得实时高清晰度小包图像。其次,将小包图像根据拉线位置进行固定位置的裁剪,从而减轻不同工况的环境背景影响并且加快检测速度。然后,构建自编码器–编码器结构的主干网络,同时叠加生成对抗网络中的判别器模块组成缺陷判别模型,并综合采用图像间、图像隐空间以及图像特征间的信息构建模型的损失函数。最后,使用裁剪后的正常小包拉线图像对构建的缺陷判别模型进行训练,并基于所有的正常小包图像得到异常阈值。结果 实际验证阶段,待检测图像的得分大于异常阈值即判断为异常图像,触发CH转塔部位的小包剔除装置将该缺陷小包剔除。生产现场测试表明,所提方法可以对典型小包缺陷进行快速准确检测,缺陷检测准确率为99.99%。结论 该方法能够满足生产现场卷烟小包拉线缺陷检测的准确性和实时性要求。     

卷烟包装外观缺陷数据集构建及深度学习检测技术研究

目的 为了提升烟包缺陷检测的准确率,构建卷烟包装外观缺陷识别基准数据集,并开展主流深度学习模型在卷烟包装外观缺陷智能检测中的应用研究。方法 首先,从生产运行中的ZB45型细支烟硬盒包装机组采集缺陷图像,经过人工审核与筛选后获取典型的缺陷数据。然后,根据缺陷的特征与成因,将缺陷数据划分为23个类别,并逐一进行目标检测框标注。最终,形成了包含13 000余张缺陷图像的卷烟包装外观缺陷识别基准数据集,并针对烟包缺陷识别、缺陷分类、目标检测、模型迁移4项任务开展实验。结果 结果表明,数据集能够满足高准确率深度学习模型的训练需求;通过模型迁移,能够利用该数据集大幅提高不同牌号卷烟的缺陷检测效果;DenseNet模型在烟包缺陷识别与缺陷分类任务上表现较好,准确率分别达到93.70%和95.43%,YOLOv5模型在缺陷目标检测任务上mAP@0.5值达到了96.61%。结论 该数据集能够作为烟包缺陷检测领域的基准数据集,研究成果将进一步支撑卷烟包装领域的数据应用与数字化转型。     

食品包装日期喷码检测系统设计

目的为了提高食品包装过程中喷码检测的准确度,基于机器视觉提出一种喷码缺陷检测方法。方法分析自动喷码系统结构和工艺流程,包括搬运机械手、传送装置、喷码装置、检测装置等。以扫码检测为重点研究对象,利用机器视觉采集图像,通过图像处理算法实现喷码缺陷检测,包括模板匹配算法和垂直投影方法。同时给出缺陷检测流程,主要由图像分割、字符校正和分割、字符分割、缺陷检测等步骤组成。结果实验结果表明,所述喷码检测方法的识别成功率可以达到99%,识别成功率较高。结论该方法能够有效处理漏印等喷码缺陷,可以代替人工实现食品包装的自动化分拣。     

食品多层包装内包缺陷的问题分析及处理

目的 分析食品多层包装内包缺陷产生的原因,降低食品生产过程中内包装的缺陷率。方法 以GDXII包装机为例,分析造成褶皱、破损、翘边、露底、划痕和拼接错误等6种典型内包铝箔纸缺陷的原因,分别对GDXII包装机的内包夹紧装置、压花装置、切割装置、加速装置及包装成型装置进行参数调整。结果 调整优化后的GDXII包装机在生产时,机器运行稳定,单小时内包生产量由优化调整前的23 977提升至24 350,内包铝箔纸缺陷率由调整前的4.44%降低至1.92%。结论 在实际生产中,同类食品包装生产企业可以根据该优化调整思路及方法,确定与之适应的包装机参数调整方案,以降低生产过程中内包缺陷损耗率,提升产品信誉度和企业经济效益。     

基于机器视觉的包装品质检测系统设计

目的 为提高包装缺陷检测精度,基于机器视觉设计一种包装品质检测系统。方法 介绍机器视觉系统硬件结构,包括载物平台、工业相机、光室、计算机等。在此基础上,以条烟外包装检测为主要研究对象,详细阐述图像处理算法。首先利用中值滤波消除原始图像噪声;然后基于Canny算子实现图像边缘锐化;最终通过图像配准判断条烟外包装是否存在缺陷。结果 通过实验验证,结果表明该系统对合格样本的识别率可以达到100%;不合格样本的识别率也可以达到98.67%;整体识别率可以达到99.33%。结论 机器视觉系统具有识别精度高、性能稳定等特点;图像处理算法可准确区分条烟是否存在缺陷,具有实际应用价值。     

CT条盒包装机条盒纸自动喷胶控制系统的研发

目的 由于乳胶长时间暴露在空气中,使得乳胶的品质降低,影响乳胶涂抹在条盒上的效果,为解决在条包生产工序中条包产品的质量缺陷,以及清洗胶缸所产生的乳胶浪费和对环境污染等问题。方法 设计一种新型条盒包装喷胶自动控制装置,通过对喷胶控制技术的研究,综合喷胶装置、压力胶桶、PLC控制器、控制程序,通过光电检测、PLC移位控制、胶枪高压涂胶和压力泵供胶等技术,实现条盒包装机条盒的自动同步喷胶、精准涂胶、乳胶余量检测及报警。结果 安装条盒喷胶自动控制装置后,能实现乳胶的密封无污染储藏与输送,新增条盒定位检测,胶枪准确涂胶,压力供胶与胶量余量检测等功能,条盒喷胶的质量得到了提升,保证了产品合格率,提高了乳胶的品质,并降低了乳胶消耗。结论 该条盒喷胶自动控制装置能提升条盒的喷胶质量,降低乳胶消耗,减少乳胶对环境的污染,提高设备作业率,降低有缺陷的条盒进入下道工序的风险,可推广应用于烟草行业内所有条盒包装机组设备上。     

基于多光谱分析的烟包外观检测系统

目的为了解决卷烟厂在烟包外观检测中,包装纸与透明纸难以同时检测的难点,设计一种对称式多光谱分析的烟包外观检测系统,以用于FX-2型包装机。方法该系统选用可调式支架、稳定的LED、高速多光谱CCD光源来捕获卡槽中烟包的待测面,将获取的多光谱图像传入高性能工控机,并对各子带图像联合进行处理。结果该系统可以通过一次成像同时检测包装纸和透明纸。结论该系统结构合理,易于安装与维护,检测精度高,参数可调,系统稳定可靠。     

基于机器视觉的内层包装缺陷检测光源的优化

目的 针对食品内层包装纸的缺陷特征,对机器视觉识别系统的照明光源进行优化,以提高内层包装缺陷的识别率,减少缺陷包装量。方法 基于计算机视觉识别技术,通过斑点检测不同光源下内层包装纸的常见缺陷特征,分别采用Matlab的三维绘图、相关性分析的方法,依次确定照明光源类型、形状和角度,并进行应用验证。结果 红外光源为纸铝复合内层包装纸缺陷特征识别的最适光源类型;条形光源与内层包装纸呈极显著相关,缺陷识别率达96.95%;60°的高角度照明位置与内层包装纸呈显著相关,缺陷识别率达96.96%。红外条形光源高角度照明,缺陷识别率达99%。结论 将红外条形光源高角度照明应用于纸铝复合内层包装纸的在线检测,与LED环形光源相比,其缺陷特征视觉识别率提高了0.51个百分点。     

一种铝塑泡罩药品包装缺陷检测方法

目的针对铝塑泡罩药品人工检测时存在的包装缺陷,如效率低、成本高、稳定性差等,采用机器视觉技术对铝塑泡罩药品包装进行缺陷检测。方法采用快速鲁棒特征SURF提取算法、BOW算法和单分类支持向量机组成的缺陷检测算法框架,并完成铝塑泡罩药品包装缺陷检测系统的开发。通过搭建的实验平台获取280幅铝塑泡罩药品图像,并采用文中所提方法对180幅图像实施缺陷检测。结果实验结果显示,在阈值为1900、视觉单词数量为120、惩罚因子为0.9时,文中方法的准确率为99.4%。结论文中方法提高了铝塑泡罩药品包装缺陷检测的准确率和稳定性。