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。     

浅谈YB45型包装机烟支排列错位问题的分析与处理

本文针对YB45硬盒包装机频繁出现小盒内烟支排列错位的质量问题,通过分析总结其产生的主要原因为:设备高速旋转时产生的离心现象和烟包在传递过程中部分位置存在一定活动空间所致。为此,通过对四号轮盒模、四号轮上圆弧压板、五号轮盒模等部件的一系列设计改进,有效解决了烟支排列错位的质量缺陷,提高了产品质量和设备运行效率。     

G.DX6包装机烟支缺陷的原因分析

G.DX6包装机是由意大利G.D公司制造的烟机设备,用于烟支的包裹成型和烟包输出。该包装机烟支从输送到完成最终裹包时分别经过了下烟库、烟支输送模盒、一号轮至五号轮的输送过程,主要质量缺陷有:烟支皱、烟支破损、烟支残支、烟支触头等。文章主要对生产过程中常见的烟支质量缺陷的原因和解决方案进行分析。     

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。     

YB45八轮出口传输皮带固定块的改进与实施

针对YB45包装机八号轮出口烟包输送皮带在实际运转中,由于更换品牌后所使用的包装材料尺寸略有不同。造成八号轮烟包出口输送受阻,小盒开胶等现象。为满足换牌后设备稳定运行的需要,本文在通过对八轮出口烟包输送皮带结构进行分析的基础上,找出了其故障的问题所在,提出相应的改进措施,在提高设备有效作业率的同时也降低了相应的产品质量隐患。     

C800包装机烟包外观检测装置的设计

目的为了解决GDX6S包装机出口至烟包输送通道、烟包存储装置、C800包装机入口处烟包输送、存储、包装等过程中容易导致烟包外观质量缺陷,而且无任何检测装置对其进行有效检测与剔除的问题。方法设计一种新型烟包外观视觉检测装置,通过对其关键技术的研究,综合工业相机及触发脉冲信号的安装,全方位可旋转支架的设计制作与安装,动态图像的采集与处理,PLC控制程序的设计等,实现烟包外观缺陷产品的动态检测及准确剔除。结果该外观视觉检测装置安装后,对烟包外观缺陷产品检测剔除率≥99%,误检率≤0.9%。结论该烟包外观检测装置能提升产品质量,降低物耗,提高设备作业率,降低有缺陷烟包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。     

G.DX2包装机铝箔纸剔除电磁铁加装吹风装置

G.DX2包装机铝箔纸剔除电磁铁内易形成烟沫粉尘堆积,时常导致电磁铁驱动杆动作不到位,通过对铝箔纸剔除电磁铁的结构进行分析,引入可调节的正压吹风装置,并在电磁铁底部相应部位开孔,将掉落的烟沫、粉尘进行吹清,实现了电磁铁的免维护,使铝箔纸输送平稳、剔除顺畅。     

GDX1包装机组铝箔纸刻R轮的两次改进

GDX1包装机组,铝箔纸供给系统刻R轮设计是在向下输送的铝箔纸上形成弧形压痕,使铝箔纸更加挺括,便于向下输送,刻痕辊的作用也是为了使纸张挺括,但实际应用中由于刻痕辊的磨损和刻R轮设计的缺陷,经常发生铝箔纸的堵塞现象,为此对刻R轮进行第一次改进,把原来的两对刻R轮,改为六个压弧辊,为使铝箔纸更加挺直,在第一次改进的基础上,又增加两个压弧辊,通过两次改进,提高了生产效率,节约了原辅材料。     

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。     

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。     

GDX2000Y细支包装设备烟条成型进烟装置的开发与应用

目的 解决GDX2000Y细支包装设备在生产过程中存在的成型入口处发生烟包输送阻塞的问题。方法 通过对GDX2000Y细支包装设备烟条成型部分进行分析及改造,设计并运用进烟装置,在原设备双联推杆推动“烟包叠”的基础上增加进烟装置,对剔除工位后的烟包进行整理及输送,减少了烟条成型过程中烟包相互挤压变形及排列不整齐现象。结果 以细支“玉溪初心”为测试对象,GDX2000Y运行速度为50条/min,装置运用后稳定可靠,烟条成型工位阻塞次数由8.47次/d减少至0.87次/d,机组运行效率提升了9.31%,废品率降低了0.21%。结论 装置投入使用后,解决了细支包装设备在高速生产过程中烟包阻塞的问题,保证了产品质量及设备运行稳定性,效率提升显著。     

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。     

小盒商标纸在线压痕装置的设计与应用

目的 解决中支双铝包小盒商标纸因模切压痕不稳定出现的烟包小盒侧边弹开翻折、烟包变形等问题。方法 设计小盒商标纸在线压痕装置,该装置包括机架、传动轴、辗送轮、压痕件、导纸轮、对压轮、压痕避让部和托纸轮,同时开展正交试验,获取压痕件半径、刃缘弧长和包装机作业速度最佳参数组合。结果 应用在线压痕装置后,小盒商标纸压痕挺度的平均绝对误差由6.0减小至1.9,次品烟包频率由37.6包/班次降低至8.4包/班次,改进后比改进前降低了77.7%。结论 设计的小盒商标纸在线压痕装置可使商标纸挺度处于适宜水平,降低了该类缺陷烟包频率,提高了烟包包装质量。该技术可为提高双铝包包装机的产品质量、作业效率及稳定性提供支持。     

BE机铝箔纸自动加油系统的设计

BE机铝箔纸自动加油系统的设计改造成功,在BE机上安装后,有效的减少了烟包封顶过程中因受摩擦力的影响或铝纸过脆、纸质厚薄不匀造成的内衬纸折叠破损及圆角等质量缺陷。在使用过程中,铝箔纸自动加油系统定时定量加油均匀,在铝箔纸表面涂油后,使铝箔纸在包装折叠过程中内包更加平整、紧凑方正,并且能在长时间停机时,系统自动关闭停止加油,有效地保证了小盒内包的包装质量。     

基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测

目的 解决传统亮度、色彩等检测方法不能有效检测出烟包(尤其背景为白色的烟包)有无油封包裹的问题。方法 在传统检测方法的基础上,增加基于灰度共生矩阵算法的检测方法进行散包检测,通过对新型散包检测硬件架构设计、硬件隔离设计、相机优化、数学建模、灰度共生矩阵特征值提取、最优解等处理,采用基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能实现烟包散包检测精度的提升,有效检测出烟包(尤其浅色烟包)有无油封包裹的情况,降低无油封包裹烟包流入下道工序的风险。结果 基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能有效提升烟包的散包检测精度,散包烟包的检出剔除率≥99.9%。结论 基于灰度共生矩阵算法的新型散包检测方法能有效提升烟包的散包检测精度,尤其对浅色烟包有无油封包裹情况效果提升明显。     

CH盒外透明纸包装机烟包存储添加装置的改造

在卷烟包装生产过程中,时常会出现一些包装质量的弊病,达不到行业所规定的技术标准。CH盒外透明纸包装机由于长时间的高速运行,输出转轮上旋转小包上平面与添加小包下平面在长时间无坏包剔除的情况下,会造成小包透明纸磨损起皱。分析后认为是CH盒外透明纸包装机添加存储器结构同机械传动成形轮运行过程中产生的。因此,把原来安装在输出转轮四工位上方直式存储器,改进为四工位侧面过渡弯曲储存装置,此改进结合了电气功能及相关气动装置。改进后,实际使用效果显著提高,得到一致好评。     

基于深度学习的烟包识别与分类

目的 提取烟包图像数据训练深度学习目标检测模型,提升烟包流水线拣包效率和准确性。方法 基于深度学习建立一种烟包识别分类模型,对原始YOLOv3模型进行改进,在原网络中加入设计的多空间金字塔池化结构(M–SPP),将64×64尺度的特征图下采样与32×32尺度的特征图进行拼接,并去除16×16尺度的预测特征层,提高模型的检测准确率和速度,并采用K–means++算法对先验框参数进行优化。结果 实验表明该目标检测模型平均准确率达到99.68%,检测速度达到70.82帧/s。结论 基于深度学习建立的图像识别分类模型准确率高且检测速度快,有效满足烟包流水线自动化实时检测。     

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。     

基于模板匹配的小盒烟包外观检测研究

本文利用模板匹配的算法,通过判断小盒烟包的外观上的品牌图案是否完好来检测烟包是否有品牌图案缺失、偏位或其他缺陷。本文对两种常用的模板匹配算法做了原理的描述和改进,并通过实验比较反映这种改进给性能和速度带来的优化,既能较好的检测出缺陷烟包,又能大幅提高速度,从而满足工业应用中对实时性的需求。     

GDX1/2包装机组CH烟包补充功能的改进

目的对GDX1/2卷烟包装机组CH烟包补充器进行改进研究,以减少其在生产过程中透明纸擦伤的缺陷率。方法生产过程中,烟包补充器底部烟包透明纸擦伤的质量缺陷率较高。通过对补充器工作原理的分析,确定补充器内最下方的烟包底部表面长时间处于摩擦状态是导致透明纸擦伤的主要原因。设计一种二维运动机构,可以实现底部烟包和生产烟包分离的补充器,以避免烟包之间的摩擦,从而解决该位置产生的透明纸擦伤现象。结果改进后的烟包补充器结构简单,因透明纸擦伤的产品市场投诉数量降低了22.2%。结论该优化设计可有效减少CH烟包补充器位置的烟包擦伤质量缺陷。