專(zhuān)利名稱(chēng)：一種成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于卷煙無(wú)損檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，主要用于在無(wú)損的狀態(tài)下，檢測(cè)傳送帶上的成箱卷煙是否缺條，缺包，受潮，嚴(yán)重?cái)D壓變形，金屬包裝紙是否缺少或多層。也可用于檢測(cè)成條卷煙內(nèi)是否缺支。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的成箱卷煙包裝缺陷檢測(cè)技術(shù)主要有以下兩種，一種是通過(guò)稱(chēng)重方式進(jìn)行檢測(cè)，另一種是通過(guò)成像技術(shù)如X光透視技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。稱(chēng)重方式一般分為電子稱(chēng)稱(chēng)重與核子稱(chēng)稱(chēng)重，雖然對(duì)物體稱(chēng)重時(shí)都具有較高的重量精確度，但是因?yàn)槌善肪頍熂熤亓咳菀资茉募拜o料重量波動(dòng)變化的影響，例如煙支圓周增大，煙絲重量就增大，煙支圓周減小， 煙絲重量也減少，批次包裝紙箱厚度及大小的變化影響等，常常造成所稱(chēng)成品卷煙重量沒(méi)有一個(gè)比較恒定可靠的重量準(zhǔn)確值。例如煙支圓周太大，如果少條，但因?yàn)樗Q(chēng)重量和標(biāo)準(zhǔn)圓周的成品件煙重量相同，將無(wú)法檢測(cè)出卷煙產(chǎn)品少條；煙支圓周太細(xì)，即使所稱(chēng)重量和標(biāo)準(zhǔn)圓周的成品件煙重量輕很多，但成品件煙卻沒(méi)有少條，將誤報(bào)檢測(cè)為卷煙產(chǎn)品少條。因此，稱(chēng)重檢測(cè)的準(zhǔn)確度實(shí)質(zhì)上并不高，造成稱(chēng)重檢測(cè)的識(shí)別度不高，誤檢率高。成像技術(shù)是在成品卷煙件煙未封箱前對(duì)每一層的25條卷煙利用電子攝像頭進(jìn)行拍攝，如果有一層數(shù)量沒(méi)有達(dá)到25條而報(bào)警進(jìn)行攔截檢測(cè)的。雖然成像技術(shù)對(duì)每一件每一層卷煙擁有所拍攝圖像照片而具有較強(qiáng)的說(shuō)服力，但是成像技術(shù)只能安裝于自動(dòng)化封箱機(jī)上，如果生產(chǎn)企業(yè)采用了人工裝箱，這些人工裝箱的成品件煙將沒(méi)有成像照片記錄，當(dāng)人工裝箱少條的時(shí)候?qū)o(wú)法發(fā)現(xiàn)，無(wú)法追蹤。因此成像技術(shù)的應(yīng)用依然具有安裝的局限性，只僅僅適合于自動(dòng)化機(jī)器裝箱線，不適合人工裝箱。在金屬檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，早在20世紀(jì)五六十年代，就已采用磁場(chǎng)的低頻穿透式檢測(cè)技術(shù)對(duì)金屬進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。低頻磁場(chǎng)穿透是利用物質(zhì)磁導(dǎo)率的差異，初級(jí)線圈電生磁，次級(jí)線圈磁生電，通過(guò)被測(cè)物體的磁導(dǎo)率變化對(duì)于感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的影響來(lái)檢測(cè)，當(dāng)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)瞬間漂移到閥值，觸發(fā)開(kāi)關(guān)進(jìn)行報(bào)警。但由于沒(méi)有能力進(jìn)行精細(xì)化的數(shù)據(jù)處理，檢測(cè)時(shí)需要同時(shí)使用兩個(gè)線圈，探測(cè)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，敏感度不高而且易受干擾產(chǎn)生誤報(bào)，因此，即便將其應(yīng)用于件煙的無(wú)損檢測(cè)仍存在問(wèn)題。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，綜合吸取各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，提升成品煙箱包裝缺陷檢測(cè)技術(shù)的準(zhǔn)確性與適用性，提供一種成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置。本實(shí)用新型的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)?！N成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置，該裝置包括設(shè)置在輸送成箱卷煙的傳送帶上的分別作為探測(cè)器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和傳送帶速度感應(yīng)裝置的兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)，設(shè)置于傳送帶上并位于光電開(kāi)關(guān)后的作為L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振回路電感的門(mén)型線圈，電感與電容和電阻串聯(lián)構(gòu)成LCR諧振回路，LCR串聯(lián)諧振回路中的電感作為探測(cè)器，LCR串聯(lián)諧振回路中電阻的壓降經(jīng)檢波和線性放大構(gòu)成信號(hào)拾取電路，信號(hào)拾取電路與信號(hào)處理系統(tǒng)電連接，信號(hào)處理系統(tǒng)與傳送帶開(kāi)關(guān)電連接。本實(shí)用新型至少具有以下優(yōu)點(diǎn)I、本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的檢測(cè)方法均與件煙重量無(wú)關(guān)，原材料及輔料的輕重變化不會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果，只有箱內(nèi)的物質(zhì)材質(zhì)和存在的結(jié)構(gòu)能夠影響檢測(cè)結(jié)果。從而解決了稱(chēng)重檢測(cè)技術(shù)的不確定性，提升煙箱缺條或缺支檢測(cè)的準(zhǔn)確性。2、封箱后的件煙無(wú)論是自動(dòng)化生產(chǎn)線裝箱方式還是人工裝箱方式，都能進(jìn)行統(tǒng)一檢測(cè)，從而彌補(bǔ)成像檢測(cè)技術(shù)的局限性，提高了檢測(cè)技術(shù)的適用性。3、本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，信號(hào)處理系統(tǒng)借助現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，可簡(jiǎn)化探測(cè)結(jié)構(gòu)，改進(jìn)檢測(cè)項(xiàng)目，提高檢測(cè)精細(xì)程度。下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型的內(nèi)容。

圖I是本實(shí)用新型檢測(cè)裝置的示意圖；圖2是檢測(cè)裝置的信號(hào)拾取示意圖；圖3是LRC串聯(lián)諧振回路的電感變化時(shí)，其諧振頻率的變化導(dǎo)致負(fù)載電阻R的電流變化趨勢(shì)圖。
具體實(shí)施方式
圖I所示為本實(shí)用新型的一種成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置，該裝置包括設(shè)置在 輸送成箱卷煙的傳送帶2上的分別作為探測(cè)器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和傳送帶速度感應(yīng)裝置的兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)3，設(shè)置于傳送帶上并位于光電開(kāi)關(guān)后的作為L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振回路電感L的門(mén)型線圈1，電感L與電容C和電阻R串聯(lián)構(gòu)成LCR串聯(lián)諧振回路，LCR串聯(lián)諧振回路中的電感L作為探測(cè)器，LCR串聯(lián)諧振回路中電阻R的壓降經(jīng)檢波和線性放大構(gòu)成信號(hào)拾取電路4，信號(hào)拾取電路4與信號(hào)處理系統(tǒng)5電連接，信號(hào)處理系統(tǒng)5與傳送帶開(kāi)關(guān)6電連接。電感L與串聯(lián)電容C構(gòu)成LC振蕩回路，LC振蕩回路的諧振頻率不易高，在中波頻段300K-1. OMhz即可，太高分布電容引入干擾增大，太小則LCR串聯(lián)諧振回路的諧振狀態(tài)很難找。信號(hào)拾取電路4對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行線性放大及采樣，以便于AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化處理。采樣周期的確定方法是傳送帶傳送煙箱的速度控制在每個(gè)570mm-650mm長(zhǎng)的煙箱通過(guò)門(mén)型線圈的時(shí)間是2秒左右，2秒左右的時(shí)間共計(jì)采樣200次，約3_行程采樣一次，每根84_長(zhǎng)的香煙煙支被采樣20次左右。通常成品卷煙件煙都要經(jīng)過(guò)傳送帶進(jìn)行出入庫(kù)輸送，可在傳送帶的某一中途點(diǎn)固定兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)3，兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)之間要有一定距離。光電開(kāi)關(guān)用于檢測(cè)是否有成品卷煙貫通經(jīng)過(guò)此輸送位置，并作為采樣控制開(kāi)關(guān)和傳送帶速度的監(jiān)控。采用本實(shí)用新型檢測(cè)裝置進(jìn)行成箱卷煙缺條檢測(cè)的方法如下采用LCR串聯(lián)諧振回路中的電感做探測(cè)器，使用門(mén)型線圈I作為L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振回路的電感L，通過(guò)門(mén)型線圈的被測(cè)物體的磁導(dǎo)率μ決定電感L的大小，當(dāng)成箱卷煙通過(guò)門(mén)型線圈中心時(shí)，引起電感的變化，電感的變化使LCR串聯(lián)諧振回路的諧振頻率發(fā)生變化，LCR串聯(lián)回路對(duì)于信號(hào)源的阻抗隨之變化，通過(guò)信號(hào)拾取電路4把電阻R的壓降信號(hào)線性放大處理后送至工控機(jī)組成的信號(hào)處理系統(tǒng)5進(jìn)行檢測(cè)，預(yù)先儲(chǔ)存有正常信號(hào)的信號(hào)處理系統(tǒng)5處理檢測(cè)信號(hào)，判讀檢測(cè)信號(hào)與正常信號(hào)狀態(tài)的差異，檢測(cè)信號(hào)與正常信號(hào)狀態(tài)一致為合格，不一致為不合格；當(dāng)檢測(cè)到檢測(cè)信號(hào)與正常信號(hào)狀態(tài)不一致時(shí)，信號(hào)處理系統(tǒng)5關(guān)閉傳送帶開(kāi)關(guān)6，從而識(shí)別出有包裝缺陷的成箱卷煙。本實(shí)用新型如圖2所示采用LCR的串聯(lián)諧振回路構(gòu)成檢測(cè)裝置。門(mén)型線圈裝置構(gòu)成空心線圈，其電感L的經(jīng)驗(yàn)公式是L=(y 0Χ μ sXNXNXS)/l ；式中μ C1指真空磁導(dǎo)率，真空磁導(dǎo)率=4 31 Χ10(_7)，μ s指被測(cè)物質(zhì)的相對(duì)磁導(dǎo)系數(shù),線圈空心的時(shí)候μ3=ι，μ, μ 3即為被測(cè)物體的磁導(dǎo)率μ，N指線圈的匝數(shù)，ν=2 16，s指線圈所圍面積，I指線圈長(zhǎng)度。LCR串聯(lián)諧振回路的激勵(lì)信號(hào)源中信號(hào)的頻率f0采用線圈中心為空時(shí)的諧振頻·率，計(jì)算公式如下 /o=i式中，L為電感，C為電容，當(dāng)LRC串聯(lián)諧振回路的電感發(fā)生變化時(shí)，其諧振頻率的變化會(huì)導(dǎo)致負(fù)載電阻R的電流變化，變化趨勢(shì)如圖3所示，從而引起負(fù)載電阻的壓降發(fā)生變化，LCR串聯(lián)諧振回路諧振時(shí)通過(guò)負(fù)載電阻的電流最大，只要有物體通過(guò)門(mén)型線圈中心，都會(huì)導(dǎo)致負(fù)載電阻電流減小，對(duì)此可做標(biāo)量測(cè)量，如做矢量測(cè)量，精細(xì)化程度更高。在正式測(cè)試前需要調(diào)試LCR串聯(lián)諧振回路的電容C，以負(fù)載電阻的功耗最大時(shí)，認(rèn)為信號(hào)源的頻率是LCR串聯(lián)諧振回路的諧振頻率。本實(shí)用新型采用的檢測(cè)方法由于直接與門(mén)型線圈的電感L相關(guān)，LC阻抗的變化直接導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果變化，非常敏感，選擇合適的頻率，即可減小分布電容和外磁的干擾。采用低頻無(wú)法達(dá)到的逐段采樣方式，用變化趨勢(shì)判斷，有較高的抗干擾能力，應(yīng)用范圍廣泛，可用于金屬、非金屬等多種材質(zhì)物體的檢測(cè)。信號(hào)處理系統(tǒng)5預(yù)先儲(chǔ)存的正常信號(hào)是在正常工作前對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品做采樣并建模獲取的；建模方法是將標(biāo)準(zhǔn)件反復(fù)測(cè)試多遍，形成10個(gè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)識(shí)別單元，每個(gè)數(shù)據(jù)單元又是多次采樣的平均值，測(cè)試得到的標(biāo)準(zhǔn)差為建議閥值；檢測(cè)時(shí)，將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)單元分別與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)識(shí)別單元進(jìn)行比對(duì)，比對(duì)結(jié)果不超過(guò)閥值為合格，超過(guò)閥值即可報(bào)警。使用本實(shí)用新型，可采用分段積分的方法，對(duì)于采樣數(shù)據(jù)每20次做一次累加，累加后的數(shù)據(jù)作為識(shí)別單元。還有其他的數(shù)據(jù)識(shí)別單元模型，可以把一件煙所記錄的信號(hào)分成前后兩大部分，再對(duì)每一部分進(jìn)行數(shù)據(jù)累加，然后對(duì)前后兩大部分進(jìn)行相減后的絕對(duì)值作動(dòng)態(tài)對(duì)比，因?yàn)榍昂髢刹糠值男盘?hào)樣本數(shù)目相同，但樣本中的每一個(gè)信號(hào)數(shù)值是不一定相同的，如果模塊程序?qū)Ρ群蟮慕^對(duì)值有重大躍升偏差，也就說(shuō)明前后物體間有差異，此方法對(duì)于缺條檢測(cè)也非常有效。為了保證煙箱開(kāi)始經(jīng)過(guò)門(mén)型線圈時(shí)即刻開(kāi)始采樣，需要對(duì)采樣進(jìn)行控制，在傳送帶上有光電開(kāi)關(guān)控制采樣經(jīng)過(guò)的時(shí)間h與t2，門(mén)型線圈距最近的光電開(kāi)關(guān)距離是S，兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)的距離是S1。經(jīng)過(guò)距線圈最近的光電開(kāi)關(guān)后，采樣延時(shí)T=(t2-ti) XS/Si，以此判定傳送帶速度、檢測(cè)采樣需要開(kāi)啟的延時(shí)參數(shù)、以及采樣的間隔時(shí)間，確保所有煙箱被測(cè)時(shí)采樣方式不受傳送帶速度的影響。[0029]本實(shí)用新型設(shè)置的門(mén)型線圈I的大小以保持四周距離成品煙箱表面2厘米左右為宜，門(mén)型線圈與煙箱的間隔距離應(yīng)盡可能靠近，避免干擾。線圈用普通5類(lèi)網(wǎng)線饒兩匝。由于網(wǎng)線中有4對(duì)雙絞線，因而可以通過(guò)調(diào)整線對(duì)的串并關(guān)系，使線圈在2匝和16匝之間調(diào)整，具體的匝數(shù)以滿(mǎn)足LCR串聯(lián)諧振回路的諧振頻率與激勵(lì)源的諧振頻率趨近，以LCR負(fù)載的功率最大化為判斷依據(jù)。本實(shí)施例LCR串聯(lián)諧振回路的激勵(lì)信號(hào)源中信號(hào)的頻率A采用 750khz。煙箱通過(guò)門(mén)型線圈的時(shí)候，由于煙箱內(nèi)的煙卷有錫箔，煙葉，濾嘴等結(jié)構(gòu)的差異，會(huì)引起門(mén)型線圈的電感發(fā)生變化。電感變化導(dǎo)致LCR串聯(lián)諧振回路對(duì)于激勵(lì)源的阻抗發(fā)生變化，而使負(fù)載R的實(shí)際功耗從最大向往小的方向發(fā)展，直至諧振消失。對(duì)于負(fù)載電阻做壓降的采樣，經(jīng)線性發(fā)大后送到信號(hào)處理系統(tǒng)做A/D轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后的數(shù)值即為輸入數(shù)據(jù)?！0031]本實(shí)用新型一般應(yīng)用于煙卷在成箱封裝后，進(jìn)入商業(yè)流通環(huán)節(jié)時(shí)對(duì)成箱包裝的卷煙所做的最后一次檢測(cè)。檢測(cè)在不開(kāi)箱、不破壞原有成品箱的封裝的條件下進(jìn)行，煙箱在傳送帶上運(yùn)行中快速完成檢測(cè)，一旦發(fā)現(xiàn)有包裝缺陷的香煙產(chǎn)品，系統(tǒng)即報(bào)警，并記錄被檢煙箱的標(biāo)號(hào)，以備隨后進(jìn)行的人工開(kāi)箱復(fù)檢。
權(quán)利要求1.一種成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置，其特征在于，該裝置包括設(shè)置在輸送成箱卷煙的傳送帶(2)上的分別作為探測(cè)器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和傳送帶速度感應(yīng)裝置的兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)(3)，設(shè)置于傳送帶上并位于光電開(kāi)關(guān)后的作為L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振回路電感(L)的門(mén)型線圈(1)，電感(L)與電容(C)和電阻(R)串聯(lián)構(gòu)成LCR諧振回路，LCR串聯(lián)諧振回路中的電感(L)作為探測(cè)器，LCR串聯(lián)諧振回路中電阻(R)的壓降經(jīng)檢波和線性放大構(gòu)成信號(hào)拾取電路(4)，信號(hào)拾取電路(4)與信號(hào)處理 系統(tǒng)(5)電連接，信號(hào)處理系統(tǒng)(5)與傳送帶開(kāi)關(guān)(6)電連接。
專(zhuān)利摘要一種成箱卷煙的包裝缺陷檢測(cè)裝置，包括設(shè)置在輸送成箱卷煙的傳送帶(2)上的分別作為探測(cè)器啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和傳送帶速度感應(yīng)裝置的兩個(gè)光電開(kāi)關(guān)(3)，設(shè)置于傳送帶上并位于光電開(kāi)關(guān)后的作為L(zhǎng)CR串聯(lián)諧振回路電感(L)的門(mén)型線圈(1)，電感(L)與電容(C)和電阻(R)串聯(lián)構(gòu)成LCR諧振回路，LCR串聯(lián)諧振回路中的電感作為探測(cè)器，LCR串聯(lián)諧振回路中電阻的壓降經(jīng)檢波和線性放大構(gòu)成信號(hào)拾取電路(4)，信號(hào)拾取電路與信號(hào)處理系統(tǒng)(5)電連接，信號(hào)處理系統(tǒng)與傳送帶開(kāi)關(guān)(6)電連接。本實(shí)用新型綜合吸取了各種檢測(cè)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，可提升成品煙箱包裝缺陷檢測(cè)的準(zhǔn)確性與適用性。
文檔編號(hào)B65B57/02GK202728636SQ20122031322
公開(kāi)日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月29日
發(fā)明者蔡榮忠, 巫曉東 申請(qǐng)人:昆明展華科技有限公司, 蔡榮忠, 巫曉東