[发明专利]用于卷烟机在线测量烟条圆周的方法

说明书

技术领域

本发明属于工业控制领域，具体是一种测量烟条圆周的方法，特别涉及应用于卷烟机的通过成像系统在线测量烟条圆周的方法。

背景技术

伴随着自动化技术的不断发展，国内卷烟行业市场竞争日趋激烈。各大烟草企业为了自身的生存与发展，通过不断加大对技改的投入来获取在行业的技术领先，以打造自己的强势品牌赢得市场。综观近十年，国内烟草企业在滤棒成型、制丝、卷包设备上不断进行技术、设备更新，使得卷烟产品在质量的保证能力上得到了很大的增强。作为卷烟产品关键工序中的滤棒成型、烟支圆周在线显示控制工序显得尤为重要。随着包装工序对烟支圆周控制稳定性的要求进一步提高，许多烟厂对卷烟工序的圆周波动允差制定了严格的标准，一般允差为设计值±0.20mm。

目前卷烟厂主要采用两种方法对产品圆周及圆度进行检测：(1)试验室离线检测，检测人员从机台上抽取样本后送往实验室用检测仪器进行检测，此种方法主要问题是，不能适时在线对机台上所生产的每支产品指标进行检测和显示，不能很好协助机台操作人员发现圆周质量问题并适时进行调整；(2)机台在线气压式检测，其原理是利用圆周变化所引起气室内气压变化来检测圆周，主要问题是圆周变化所引起的气压变化值非常微弱，检测信号易受干扰，再加上现场所提供的气体压力随时都在波动，因此常使得检测分辨精度不够，检测结果可靠性、稳定性差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种在卷烟机上使用的通过成像系统在线测量烟条圆周方法。

为实现该目的，本发明的一种用于卷烟机在线测量烟条圆周的方法，包括以下步骤：

a、采用了两个高速高精度的面阵CCD，其中一个对运行中的烟条进行成像，另外一个对纸盘所送的烟纸进行成像；

b、将上述两个面阵CCD所采集到的图像传送至视频采集卡；

c、视频采集卡通过接收到的烟条图像利用图像识别技术分析出烟条搭口宽度；

d、视频采集卡通过接收到的烟纸图像利用图像识别技术分析出烟纸宽度；

e、计算系统利用公式：烟条圆周＝烟纸宽度-烟条搭口宽度，计算出烟条的圆周数据。

所述两个高速高精度的面阵CCD采用近红外的CCD，对于烟条的成像效果很好。

所述视频采集卡采用PX200CF，可同时接4个CCD，这样用一块卡就可以同时实现烟条与烟纸的图像处理。

采用本发明的方案，可以做到适时在线对机台上所生产的每支产品指标进行检测和显示，可很好协助机台操作人员发现圆周质量问题并适时进行调整；而且，检测分辨精度高，检测结果可靠性、稳定性非常好。

附图说明

图1为本发明的原理框图。

具体实施方式

本发明方法主要采用了两个高速高精度的面阵CCD，其中一个对运行中的烟条进行成像，另外一个则是对纸盘所送的烟纸进行成像，两个CCD采集到的图像均送到上位机中的PXC200视频采集卡中进行分析，分析出烟条中烟条搭口宽度以及烟纸宽度，利用这两项数据就可以分析出烟条的圆周数据。在具体方法的运用中，圆周的数据直接在上位机上显示，当出现了圆周超标时在上位机上报警。

下面结合图1，对本发明的方法做详细说明。

1、利用高速高精度面阵CCD来对运动中的烟条进行成像。高精度的CCD其实在烟草机械行业里面的包装机上有不少的应用，但是在卷烟机上却很少用，其原因是卷烟机的速度非常快(7000支/分钟)，而一般的面阵CCD的速度只有30帧/S，速度不够。而本发明用到面阵CCD，是考虑到烟条成型的过程是一个连续的过程，并不需要精确到每一支烟，属于过程采集。利用高速高精度面阵CCD来对运动中的烟条进行成像，然后根据图像分析出来烟条中搭口的宽度，根据这个数据可以反映出烟条的圆周。

由于烟条在成型的过程中需要上胶，同时搭扣部分是有双层卷烟纸的，所以很清晰的可以看到搭口部分与其他部分的图像区别。利用图像识别的技术，可以得到搭口的边缘图样，同时可以分析到此搭口的宽度，根据这个宽度就可以知道烟条成型中烟纸搭合了多少，从而再根据烟纸的宽度，利用下面的公式：

烟条圆周＝烟纸宽度-烟条搭口宽度

来计算出烟条的圆周。

2、利用另一个高精度的CCD来对烟纸进行成像。单单得到烟条搭口的宽度是不够的，还需要得到烟纸的宽度，所以本发明的方法是在纸盘送纸的地方中再装上一个高速高精度的CCD，那样可以很准确的得出了烟纸的宽度。

3、在本发明的方案的优选实施方式中，也做出了一些器械的选型。两个高精度的面阵CCD采用的是近红外的CCD，如SONY的EI50，对于烟条的成像效果很好。视频卡采用的是PX200CF，这是一款多接口的视频采集卡，可以同时接4个CCD，这样用一块卡就可以同时实现烟条与烟纸的图像处理。