一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，属于卷烟包装设备技术领域。所述的实时检测系统由AI图像识别传感器、单色LED点光源、偏光镜附件、传感器控制器、软件、智能显示器、计数传感器、声光报警器、传感器

【技术实现步骤摘要】
一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统


[0001]本专利技术属于卷烟包装设备
，具体涉及一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统。

技术介绍

[0002]卷烟高速包装设备通常是指运行车速超过600包/分钟的生产设备，在这样的运行状态下，为了实现高速烟包的精准输送，对同步齿形输送带的状态好坏提出了严苛的要求，由于设备运行车速较快，传统可用肉眼进行监控的部件或区域，已经无法实现人工监控和巡视，同时，由于高速同步齿形输送带是按“运动
‑
停歇
‑
运动
‑
停歇”的规律运转，传统的激光传感器检测方式亦难以适应高速检测需求。
[0003]对于同步齿形输送带而言，发生的轻微磨损变形、小幅走位虽然不会造成设备输送卡阻而停机，但是存在极大的产品包装质量隐患，如烟包与走位凸耳发生干涉造成夹伤、触伤等，此类质量问题容易被漏检而流入下道工序，甚至流到市场上，严重影响卷烟零售户的销售和消费者的感官体验。另一方面，由于高速包装机的同步齿形输送带在维修调整或更换时存在极高的相位角度配合要求，因此维修调整一次将耗费较大的人力物力，同时造成极大的产量损失。
[0004]本专利技术通过设计开发一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，能够在输送带发生异常早期及劣化前期及时发现，并采取维修调整策略，避免细小磨损问题不受控制而持续加深劣化，进而造成更严重的停机损失，节约生产成本。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种视觉检测系统，能够实现高速同步齿形输送带运行状态的监控，走位报警控制及停机功能的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，为高速包装的同步齿形输送带故障预警提供及时、可靠的诊断信息。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术是采用以下技术方案实现的：所述的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统由AI图像识别传感器1、单色LED点光源2、偏光镜附件3、传感器控制器4、智能显示器6、计数传感器7、声光报警器8、传感器
‑
控制器电缆9、智能显示器电源电缆10组成，所述的AI图像识别传感器1、单色LED点光源2、偏光镜附件3、计数传感器7与传感器控制器4通过传感器
‑
控制器电缆9连接，传感器控制器4与智能显示器6连接，智能显示器6与声光报警器连接。
[0007]优选的，AI图像识别传感器1要选取同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点，至少3个位置进行安装。
[0008]优选的，AI图像识别传感器1具有自动对焦、条件追加功能，能够进行“合格”和“不合格”图像的初始化设定，当环境变化时，可由技术人员追加检测条件，图像识别传感器1顶部安装有单色LED点光源2，实现照明补偿，光源2外部罩有偏光镜附件3，用来降低烟包透明纸的反光影响。
[0009]优选的，传感器控制器4对图像识别传感器1得到的图像数据进行信息采集、分析、处理，进而实现图像等对检测目标的控制，同时控制异常图片的自动记录与存储。
[0010]优选的，智能显示器6与24V电源电缆连接，利用显示器内置的软件5平台，可对实时检测系统进行初始化设定、传感器参数调节、历史记录查询、异常图像查看等相关操作，在正常工作时，用于显示当前输送带状态，同时，通过USB接口，可将存储的异常图像、历史记录、参数备份等信息进行传输和保存，提升实时检测系统的可靠性。
[0011]优选的，所述的软件5用于以下特征的识别：
①
轮廓识别：选定检测目标，能自动抽取目标的轮廓，以形状差异进行轮廓的识别；
②
边缘像素识别：根据明暗变化的边界点，以边缘像素的数量对形状不固定的目标物或表面状态进行识别；
③
色彩识别：对检测区域内的RGB平均值设定阈值，以颜色识别差异；
④
亮度识别：对检测区域内的亮度平均值设定阈值，以亮度识别差异；
⑤
宽度识别：根据明暗变化的边界点，以边缘间的宽度识别目标的差异。
[0012]优选的，计数传感器7模块，由设备自带编码器提供数据信息，可适应设备不同运行车速下相位角度与齿形带凸耳编号相关联的准确定位，根据AI图像识别传感器控制器4的信号，自动记录异常位置点对应的凸耳编号，用于故障诊断和异常识别。
[0013]优选的，声光报警器（8）安装在智能显示器（6）边框上部位置，用于引起操作人员或修理人员的注意，提前对异常情况进行检查、维修。
[0014]本专利技术有益效果：本专利技术所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，适用于卷烟高速包装设备的间歇运动的同步齿形输送带状态监测和健康管理，能够及时发现输送带的轻微磨损变形、小幅走位，以及烟包的上、下游交接状态，烟包与走位凸耳发生干涉造成夹伤、触伤等故障或质量问题的早期监控，避免劣化现象及问题不受控制而加重，用自动监测手段来代替人工监控，进而采取预防性维修策略，开展齿形输送带这类易损件的健康管理，确保不出现大的停机损失，节约生产成本。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的检测系统硬件构成图。
[0016]图2是本专利技术的检测监控位置示意图。
[0017]图3是本专利技术的AI图像识别传感器探头安装示意图。
[0018]图4是本专利技术的智能显示器示意图。
[0019]图5是本专利技术的检测系统控制算法流程图。
[0020]图中、1
‑
AI图像识别传感器、2
‑
单色LED点光源、3
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偏光镜附件、4
‑
传感器控制器、6
‑
智能显示器、7
‑
计数传感器、8
‑
声光报警器、9
‑
传感器
‑
控制器电缆、10
‑
智能显示器电源电缆。
具体实施方式
[0021]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0022]所述的实时检测系统中，通过在同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内
的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点3个位置处安装AI图像识别传感器1探头，由安装在1顶部的单色LED点光源2实现照明补偿，光源2外部罩有偏光镜附件3，用来降低烟包透明纸的反光影响。当发现输送带变形、掉齿、走位等情况时，传感器1将信号发送至控制器4，控制器接收到信息后，与上位机通信并实现信息的存取及输出，实现烟包交接关键区域和输送带上凸耳位置的实时监控，在监控同步齿形输送带的同时，能兼顾上下游交接部位的状态，修理人员可以通过智能显示器6上的软件5查看齿形输送带运行的实时图像。与此同时，计数传感器7模块记录异常位置点对应的凸耳编号，并通过声光报警器8进行报警、信息显示和设备停机。设备维修人员接到故障显示后，可调取异常信息本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，其特征在于：所述的高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统由AI图像识别传感器（1）、单色LED点光源（2）、偏光镜附件（3）、传感器控制器（4）、智能显示器（6）、计数传感器（7）、声光报警器（8）、传感器
‑
控制器电缆（9）、智能显示器电源电缆（10）组成，所述的AI图像识别传感器（1）、单色LED点光源（2）、偏光镜附件（3）、计数传感器（7）与传感器控制器（4）通过传感器
‑
控制器电缆（9）连接，传感器控制器（4）与智能显示器（6）连接，智能显示器（6）与声光报警器连接。2.根据权利要求1所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，其特征在于：AI图像识别传感器（1）要选取同步齿形输送带与上游烟包交接起点、输送带内的烟包与下游通道交接终点、输送带长度范围内的中间点，至少3个位置进行安装。3.根据权利要求1所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，其特征在于：AI图像识别传感器（1）具有自动对焦、条件追加功能，能够进行“合格”和“不合格”图像的初始化设定，当环境变化时，可由技术人员追加检测条件，图像识别传感器（1）顶部安装有单色LED点光源（2），实现照明补偿，光源（2）外部罩有偏光镜附件（3），用来降低烟包透明纸的反光影响。4.根据权利要求1所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位的实时检测系统，其特征在于：传感器控制器（4）对图像识别传感器（1）得到的图像数据进行信息采集、分析、处理，进而实现图像等对检测目标的控制，同时控制异常图片的自动记录与存储。5.根据权利要求1所述的一种高速包装机同步齿形输送带走位...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡云成，唐磊，王熠，沈涛，李忠华，庄护林，周峰，应洲，
申请(专利权)人：红云红河烟草集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：