[发明专利]一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制系统

说明书

本发明提供了一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制系统。本发明系统包括：检测开关、3D相机、工业线阵相机、工控机。本发明方法通过机器视觉检测技术对烟包体积进行分析，将烟包的体积进行均分，再把均分结果传输给切片机，实现切片的智能化精确控制。本发明实现了对烟包的非接触、快速的外观及外形尺寸检测，并通过体积均匀分片算法计算出分切数据，可以提升加工过程质量、提高生产效率。本发明研究成果对不规则块状物料的外观及外形尺寸检测，还可推广其他行业应用，拓展应用领域。

技术领域

本发明属于烟草技术领域，尤其涉及一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制系统。

背景技术

切片机是卷烟加工企业制丝线切片回潮系统中的主要设备，也是制丝过程的首道加工设备，其工艺任务是将拆掉外包装的烟包按一定厚度分切成若干块，为烟块的松散、回潮提供工艺条件。

切片机分切后的烟块体积、宽度不一致会造成出料电子皮带秤物料流量不稳定，直接影响松散回潮的松散率和出口物料水分、温度的稳定，导致后续工序物料加工水分、温度产生波动，因此它对整个制丝过程质量的稳定性起着至关重要的作用。

传统切片机是主要采用编码器+光电管的定位方式，来测量烟包长度和分切宽度，进行定长分切。是比较粗放的方式，往往导致烟包切片后的厚度偏差较大。在实际生产过程中，开箱之后有部分烟包是异形烟包。对于这些异形烟包采用传统切片方式，就会导致烟片偏差超过标准值。因此，必须研制新的智能化精确控制方式控制分切烟片宽度极差和体积偏差，确保烟片体积或重量偏差在控制范围之内。保证后续松散回潮水分温度及后续工艺段的流量的均匀性。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制系统。

本发明系统的技术方案为一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制系统，其特征在于，包括：检测开关、3D相机、工业线阵相机、工控机；所述检测开关分别与所述的3D相机、工业线阵相机通过有线方式依次连接；所述3D 相机与所述工控机通过有线方式连接；所述工业线阵相机与所述工控机通过有线方式连接；在烟包检测入口处安装所述的检测开关、3D相机和工业线阵相机；

作为优选，所述3D相机安装于输送带中心正上方，距皮带面1700mm处；覆盖检测范围即输送带宽为1200mm；

作为优选，所述工业线阵相机安装于输送线侧面，所述工业线阵相机的中心与烟包高度中心在同一水平面上，所述工业线阵相机安装距物料侧表面为1200mm；条形LED光源安装于输送带边缘，所述工业线阵相机检测线附近成45 度打光。

本发明方法的技术方案为一种基于机器视觉检测技术的切片机精确控制方法，其特征在于：

当物料进入检测区域时检测开关发出信号触发3D相机，采集烟包3D图像，侧面的工业线阵相机采集烟包侧面图像，通过所述工控机通过3D烟包图像与烟包侧面图像相结合进行运算，得到烟包的三维轮廓尺寸，根据体积均分算法均分烟包的体积并计算切片位置传送给切片机，切片机根据计算的切片位置进行精准切片；

所述烟包包含正常烟包和塌陷、缺角、错层、梯形形状的烟包；

所述通过通过3D烟包图像与烟包侧面图像相结合结合体积均分算法均分烟包的体积并计算切片位置，具体方法为：

工控机采集烟包的侧面图像，工业线阵相机按照扫描间隔p不断输出对应 p长度的侧面积数据，工控机实时获取面积数据并进行存储，工控机根据最终数据计算出物料的侧面总面积S以及物料的侧面总长度L₁：