雪茄烟烟支外观质量检测方法

为解决雪茄烟烟支外观质量检测自动化程度低、人为影响因素大等问题,研制了一种雪茄烟烟支外观质量检测装置,并构建了基于机器视觉技术和深度学习的烟支外观质量缺陷检测模型。通过检测装置采集雪茄烟柱面缺陷图像,并利用随机平移、翻转等方法对图像进行均衡和增强,建立数据集;使用K-means聚类算法生成适用于柱面缺陷数据集的先验框;对YOLOv5模型进行训练,并验证检测效果;采用大津法求得最佳阈值对雪茄烟端面空头图像进行分割,通过统计烟丝缺失比例实现空头缺陷检测。结果表明：(1)采用YOLOv5模型对柱面缺陷进行检测,多类别平均准确率MAP(Mean Average Precision)为87.7%,单张图像检测时间为13.1 ms/张,模型抗干扰能力强,检测精度和时间均优于对比模型。(2)YOLOv5模型能够准确识别和定位多尺寸、多种类以及密集缺陷,具有较强泛化能力和鲁棒性。(3)在不同亮度光照环境下,均能够实现空头缺陷检测。该方法可为提高雪茄烟产品质量提供支持。     

PROTOS卷接机组平准器机构的调校

卷烟生产中经常会遇到烟支空头、烟支漏气、烟支重量波动等产品质量缺陷的困扰,如何减少这方面的质量缺陷,国内同行纷纷采取提升卷烟设备的工艺制造能力,提高卷烟各项物理指标的控制水平和加强卷烟设备生产过程参数的控制来达到目的。其中,对卷烟机平准器的调校成为加强卷烟设备工艺制造能力的一项重要内容。     

卷烟机参数对细支烟卷制的影响

研究了卷烟机针辊回丝量电压值、大风机压力、小风机压力等卷烟机关键工艺参数对细支烟机台运行情况和烟支物理质量的影响规律。结果表明:①针辊回丝量、大风机压力、小风机压力对细支卷烟机台设备运行情况和细支烟物理质量指标均有不同程度的影响;②回丝量对平整盘位置和空头率影响显著(P<0.05);③随着回丝量的增大,平整盘位置减小,压实量增大,空头率减小;④大风机压力对平整盘位置影响显著(P<0.05);⑤随着大风机负压的增大,平整盘位置减小。综上,增加回丝量可以减小细支烟空头率,改善细支烟的质量。     

PASSIM卷接机组供丝量的统计分析

为降低PASSIM卷接机组生产过程中烟支空头率和烟支质量标准偏差不合格的烟支数量,利用一元线性回归模型和三次趋势预测模型,对卷烟机不同供丝量下的烟支空头率、烟支质量标准偏差及烟丝堵塞停机次数等指标进行了相关性研究。结果表明:①PASSIM卷接机组供丝量与烟支空头率和烟支质量标准偏差存在明显的负相关关系,当供丝量设定在130%~140%时,机组对烟支品质控制效果较好。但当供丝量超过138.7%时,会出现卷烟机堵塞现象。②通过对螺旋回丝器改造并定期检查维修料斗,可以降低供丝量在130%~140%时卷烟机的烟丝堵塞次数,保证烟支品质。     

密端位置偏移量对卷烟加工质量的影响

  背景和目的  烟支密端位置是加工精度的表征指标,其发生偏移往往会造成烟支烟丝分布变化。本文目的是准确表征密端位置对卷烟物理指标、烟支空头、主流烟气等的影响规律,探索最优工艺条件。  方法  为此,开展了密端位置偏移量梯度试验。  结果  （1）密端位置偏移会导致内外排烟支的吸阻、硬度、感官质量、抽吸口数、焦油量产生差异,且随着密端位置偏移量的增加,内外排烟支的差异越明显,特别是密端位置偏移达到3 mm以后,差异更为显著;（2）密端位置偏移也会导致烟支空头缺陷支数增加,且点烟端密端减少烟支的空头增加数量要高于点烟端密端增加烟支;（3）随着密端位置的偏移,单密端内外排烟支重量还会产生差异,从而导致单密端内外排烟支质量的差异大于双密端。  结论  为提高内外排烟支质量的一致性,宜采用双密端的六槽平准器,密端位置偏移量不宜大于3 mm。      

基于CCD线阵相机的高速烟支外观在线检测系统

目前行业内主流的烟支卷接设备针对烟支质量所能够进行的在线检测集中于空头、漏气、重量等几个方面,对烟支外观实施在线检测的需求日趋增大。本研究提出一种运用视觉识别技术,设计一套在线烟支外观缺陷检测系统,运用线阵相机采集鼓轮上高速运行的烟支图像,运用视觉算法处理图像,对缺陷进行分类识别,并联合剔除机构将缺陷烟支剔除,以PROTOS70型卷烟机为平台安装投入实际运用测试,通过尺寸精度实验及剔除率实验证明,该系统较好实现烟支外观在线检测的准确性和高效性。     

基于RTX烟支质量在线检测系统的设计应用

为了解决现有烟支质量在线检测系统的封闭性问题,提高缺陷烟支剔除的准确率,满足卷烟企业提高烟支品质和生产管理信息化要求,研发了烟支质量在线检测系统。该系统以标准PC和商用I/O硬件作为硬件平台,采用RTX对Windows进行实时扩展,集成了烟支在线质量检测系统和OPC服务器,克服了现有系统缺陷烟支漏剔率和误剔率较高的问题,满足了对每支烟进行检测分析和对缺陷烟支准确剔除的实时性要求。利用PC的联网能力,通过OPC标准接口满足了企业信息化需求。使用效果表明,系统检测精度高,漏气烟支的漏剔率和误剔率均小于0.2%,空头漏剔率和误剔率均小于0.1%,系统运行稳定,调试简单,减少了维护工作量。     

铲丝刀对长城卷接机组烟支空头的影响及改进

烟支空头是长城卷接机组的一个较突出的问题,原设计中铲丝刀进口处形状不合理、安装位置不正确是产生空头烟支的主要原因.将铲丝刀长度由原来的38mm改为48mm,同时改变铲丝刀进口处的形状,并将紧头烟丝束与烟支切刀的位置调整正确,可以降低烟支空头率,实测的烟支空头率由3%降为1%.     

烟包后进口方式造成烟支空头问题的解决

在ZB45型硬盒包装机组中,采用后进口输送方式进入YB55A型盒外透明纸包装机的烟包,由于烟支滤嘴方向朝前,烟包在输送过程中受到撞击时容易产生空头现象,为此,对该输送方式进行了改进.通过调整烟包在输送过程中的方向,以及改变拉带位置等,有效解决了烟支空头问题.改进后抽取20包烟包进行检测,均未发现烟支空头现象,保证了卷烟产品的包装质量.     

YB55细支卷烟透明纸包装机入口烟包减速装置的改进

细支卷烟小盒半成品烟包在进入YB55细支卷烟透明纸包装机前,由于烟包之间相互撞击和烟包与入口挡板撞击导致烟支空头的产生,烟支空头率达7.26%,严重影响细支卷烟的烟支产品质量。为降细支卷烟的烟支空头率,根据YB55细支卷烟透明纸包装机入口推包装置工作原理,对烟包输送通道及入口挡板进行改进,在烟包输送通道两侧安装毛刷,入口挡板增加缓冲海绵垫及气流孔,降低烟包撞击时的速度。应用效果表明,改进后机组运行可靠,细支卷烟的烟支空头率降低至0.82%,大幅提高了细支卷烟的产品质量。     

不同规格平准器对超细规格卷烟质量的影响

为了降低PROTOS1-8超细支卷烟机生产过程中烟支空头剔除率过高问题,在相同的条件下试验了8种不同规格平准器,生产烟支目标重量0.415g、烟支规格[17×(30+67)mm]、有在线激光打孔功能超细规格"泰山"卷烟,结果表明:(1)在试验条件下,8种不同规格平准器对卷烟感官质量没有明显影响,使用槽长16mm、槽深2.0mm规格平准器能满足烟支物理指标设计需要。(2)使用槽长16mm、槽深2.0mm规格平准器能有效降低烟支空头剔除数量,降低消耗,经济效益明显。     

细支卷烟烟丝分布表征方法及调控技术

为了科学表征和控制烟支中烟丝的分布状态,首先基于烟支密度对烟支进行合理分段,提出了烟丝分布状态特征值的计算公式,建立了能够描述烟丝分布状态的表征方法;其次以烟丝分布状态特征值和卷制空头率作为响应指标,通过均匀试验,确定三深三浅型平准器深槽和浅槽的最优参数组合,并得到最优平准器参数下的烟丝分布状态特征值;最后利用建立的烟丝分布状态表征方法确定了A牌号卷烟烟支最优烟丝分布状态特征值。结果表明:①烟丝分布状态可用分段密度差值与烟丝总密度均值间的比值来表征,取值越小表明烟支内烟丝分布越均匀、分布状态越好。②最优状态下的平准器参数为:深槽宽度24 mm、深槽深度2.4 mm和浅槽宽度20 mm、浅槽深度1.8 mm。③A牌号卷烟烟支最优的烟丝分布状态特征值为0.136,特征值大于0.136时,空头剔除率呈降低趋势,抽吸顺畅性降低、特征值小于0.136时,空头剔除率呈上升趋势,抽吸顺畅性提高。     

基于机器视觉的包装机空头烟支检测技术研究

对基于机器视觉的包装机空头烟支检测技术进行了研究：在图像获取阶段,在分析包装机空头烟支结构特点的基础上,提出了机器视觉系统光源的照明方式,并参照国标对照明的角度进行了计算。使获取图像上的烟支空头特征突出;在图像处理阶段,采用基于数学形态学的开操作对图像进行预处理,使图像上烟丝的纹理特征减弱,而空陷区域的特征更加突出;最后采用计算机图像斑点识别技术。判别出存在空头烟支的烟组,最终完成基于机器视觉的包装机空头烟支的检测任务。图3表2参13     

细支烟烟支空头现象以及改进

以湖北中烟襄阳卷烟厂为例,结合YJ17细支烟卷烟机的供丝原理,对烟支空头现象产生的原因进行分析,并提出相应的改进措施,希望能够降低细支烟生产过程中的空头废品率,提高效益。     

机械手在Super 9卷接机组烟支调头机构上的应用

Super 9高速卷接机组采用的圆盘式烟支调头装置,存在调头过程易造成烟支空头和皱皮问题.用机械手圆盘烟支调头装置替换原设计中的烟支调头装置,可以使烟支交接瞬间的速度变化量和平均加速度均为0,保证了烟支在交接过程中不受撞击,从根本上解决了调头装置产生的皱皮烟支和空头烟支的问题.     

硬盒小包转向装置在YB55A型盒外透明纸包装机中的应用

为了解决ZB45型包装机组中的烟支空头或缩头问题,在YB55A型盒外透明纸包装机中应用了硬盒小包转向装置,通过吸风负压将硬盒小包从提升装置转向输送到同步输送带上.该装置与烟包以柔性方式接触,可有效防止烟包在输送通道转弯处因撞击挡烟板而产生的烟支空头或缩头现象,包装合格率达100%,较好地解决了烟支空头问题,提高了产品质量.     

造纸法烟草薄片形态对烟丝理化特性的影响

本研究采用自主开发的烟草薄片切片器制备不同片型烟草薄片,并对烟草薄片烟丝化学成分、整丝率、碎丝率、烟草薄片烟丝卷烟质量和卷烟感官评价进行分析。结果表明,烟草薄片整丝率与烟支空头率呈线性负相关关系,碎丝率与烟支空头率呈线性正相关关系,烟草薄片烟丝结构与烟丝填充值相关性不显著。六边形烟草薄片烟丝整丝率和卷烟感官评价最高,分别为95.88%和91.1分;碎丝率和烟支空头率最低,分别为0.61%和0.8%,卷烟感官评价与烟支的整丝率、空头率等关键指标存在明显的相关性。因此,六边形烟草薄片为适宜的片型,为烟草薄片专用切片机的开发提供了有益的理论支持。     

YJ13A型卷烟机劈刀部件的改进

为了提高YJ13A型卷烟机的卷烟质量,在对国内、外某些先进卷烟机劈刀部件设计原理消化的基础上,结合YJ13A型卷烟机的结构特点,我厂对原来的劈刀部件进行了改进设计。改进后的劈刀使烟支两端有紧头烟,烟支烟丝均匀度和烟支重量均匀度有明显提高,避免了空头烟,有利于装接过滤嘴,提高了烟支卷接质量。     

烟支滤嘴接装技术及其新方法

目前广泛使用的搓板式烟支滤嘴接装方法会使水松纸与组合烟有"剥离趋向",容易导致水松纸出现泡皱缺陷,影响烟支接装的质量。为解决水松纸与组合烟的"剥离趋向",提出了正搓的接装方法,并对消除或削弱水松纸与组合烟"剥离趋向"的一正一反的两次搓接方法、双槽烟支滤嘴接装的正搓方法、带式搓接方法进行了接装原理的设计,以提高烟支滤嘴的接装质量。     

PASSIM卷接机组风室导轨的改进

PASSIM卷接机组原设计中风室导轨存在对下层烟丝吸附力弱、烟丝在高速运动过程中容易打滑等问题,造成烟支空头率高和烟支重量不稳定。为此对风室导轨布局方式、截面形状和基体材料进行了改进。前后列导轨改为对称的阶梯形;截面形状由圆弧形改为斜面;基体材料采用不锈钢,工作面进行陶瓷喷涂处理。改进后风室导轨提高了对烟丝的吸附力,解决了烟丝打滑问题,避免了紧头位置在高速运动中偏移和烟丝束形状变化,烟支质量标准偏差降低了3.5 mg,空头产生率降低了0.3%,有效提高了烟支质量控制精度。