基于光电动态扫描的烟包散包检测系统的制作方法

1.本实用新型涉及烟包包装质量检测技术领域，尤其涉及一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统。


背景技术：

2.传统小包散包检测方式主要有三种，分别为：机械式、静态光电式(单点式)、视觉式。机械式检测透明纸散包存在一定的局限性，它是通过散包透明纸触动机械式拨杆来进行检测，但无法覆盖烟包的全部位置，若散包透明纸的位置位于中间位置，未能触动拨杆或者未与拨杆接触，这时就容易出现漏检。静态光电式检测其安装要求较高，同时只能单点在某一时刻采集开关信号状态来判断是否散包，不仅检测面小，而且误检和漏检率较高。视觉检测是利用散包时烟包亮度较正常烟包较亮的原理进行检测，但散包烟包对比度较低时无法检测。
3.因此，亟需一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，以解决上述现有技术中的问题，能够动态检测烟包正反两面全部位置是否出现散包，有效避免散包烟包流入市场。
5.本实用新型提供了一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，包括：
6.左光电扫描组件、右光电扫描组件、接近开关和处理模块，其中：
7.所述左光电扫描组件和所述右光电扫描组件分别设置在包装机成型轮后的烟包出口处的左右两侧；
8.所述左光电扫描组件包括左光电支架和左光纤传感器，所述右光电扫描组件包括右光电支架和右光纤传感器，所述左光纤传感器正对烟包的左侧面，所述左光纤传感器通过所述左光电支架与包装机机体相连接；所述右光纤传感器正对烟包的右侧面，所述右光纤传感器通过所述右光电支架与所述包装机机体相连接；
9.所述接近开关与所述包装机机体相连接且位于所述左光电扫描组件和所述左光电扫描组件的上游；
10.所述处理模块与所述接近开关、包装机系统的编码器的信号输出端、所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连接，用于根据所述接近开关和所述编码器的信号状态，触发所述左光纤传感器和所述右光纤传感器工作，并根据所述左光纤传感器和所述右光纤传感器输出的电压信号，输出透明纸散包缺陷检测信号。
11.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述处理模块设置有第一到位信号输入端、第二到位信号输入端和光电信号端，所述第一到位信号输入端与所述接近开关的信号输出端连接，所述第二到位信号输入端与包装机系统的编码器的信号输出端连接，所述光电信号端分别与所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连
接。
12.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述处理模块设置有剔除信号输出端，所述剔除信号输出端与包装机系统的剔除机构的信号输入端连接。
13.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述处理模块设置有输入输出接口，所述输入输出接口分别与所述接近开关的信号输出端、包装机系统的编码器的信号输出端、包装机系统的剔除机构的信号输入端电连接。
14.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述基于光电动态扫描的烟包散包检测系统还包括触摸屏，用于显示所述左光纤传感器和所述右光纤传感器输出的电压信号的相位；所述触摸屏的信号输入端与所述处理模块的电压信号输出端连接。
15.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述左光纤传感器和/或所述右光纤传感器包括反射式光纤传感器。
16.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述反射式光纤传感器包括依次设置的驱动电路、发光电路、光敏电路和放大电路。
17.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述驱动电路的输入端与所述处理模块的控制信号输出端连接，所述驱动电路用于驱动所述发光电路发射检测光线；所述光敏电路用于接收烟包反射的检测光线，所述光敏电路的信号输出端与所述放大电路连接，所述放大电路的信号输出端作为电压信号输出端与所述处理模块的电压信号输入端连接。
18.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述处理模块设置有光电采集通讯接口，所述光电采集通讯接口分别与所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连接。
19.如上所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其中，优选的是，所述处理模块还设置有以太网接口，用于连接外部网络。
20.本实用新型提供一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，采用动态光电扫描的方式检测烟包是否存在散包缺陷，检测过程是区间式，在烟包划过的整个过程中，采集了表征整个烟包的左侧或右侧是否散包的相位信号，即使散包烟包有无透明纸的对比度较低时，也能够检测出其是否散包，检测面大，误检和漏检率较低，有效防止了散包的烟包流入市场，保证了烟包的质量，保障了企业的信誉。
附图说明
21.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步描述，其中：
22.图1为本实用新型提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统的实施例的结构示意图；
23.图2为本实用新型提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统的实施例的电路原理图；
24.图3为本实用新型提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统的烟包透明纸标
准宽度所对应的标准相位图；
25.图4为本实用新型提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统的烟包的实时透明纸宽度所对应的实时相位图。
26.附图标记说明：
27.1-包装机机体
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
2-烟包
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
3-左光电支架
28.4-左光纤传感器
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
5-右光电支架
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
6-右光纤传感器
具体实施方式
29.现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
30.本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
31.在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
32.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
33.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
34.如图1-图2所示，本实用新型实施例提供了一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其包括：左光电扫描组件、右光电扫描组件、接近开关和处理模块，其中：
35.所述左光电扫描组件和所述右光电扫描组件分别设置在包装机成型轮后的烟包2的出口处的左右两侧；
36.所述左光电扫描组件包括左光电支架3和左光纤传感器4，所述右光电扫描组件包括右光电支架5和右光纤传感器6，所述左光纤传感器4正对烟包2的左侧面，所述左光纤传感器4通过所述左光电支架3与包装机机体1相连接；所述右光纤传感器6正对烟包2的右侧面，所述右光纤传感器6通过所述右光电支架5与所述包装机机体1相连接；
37.所述接近开关与所述包装机机体1相连接且位于所述左光电扫描组件和所述左光电扫描组件的上游；
38.所述处理模块与所述接近开关、包装机系统的编码器的信号输出端、所述左光纤
传感器4和所述右光纤传感器6电连接，用于根据所述接近开关和所述编码器的信号状态，触发所述左光纤传感器4和所述右光纤传感器6工作，并根据所述左光纤传感器4和所述右光纤传感器6输出的电压信号，输出透明纸散包缺陷检测信号。
39.其中，所述处理模块设置有第一到位信号输入端、第二到位信号输入端和光电信号端，所述第一到位信号输入端与所述接近开关的信号输出端连接，所述第二到位信号输入端与包装机系统的编码器的信号输出端连接，所述光电信号端分别与所述左光纤传感器4和所述右光纤传感器6电连接。
40.所述处理模块设置有剔除信号输出端，所述剔除信号输出端与包装机系统的剔除机构的信号输入端连接。处理模块确定当前烟包2存在透明纸散包缺陷后，通过剔除信号输出端向剔除机构发送剔除信号，在当前烟包2到达剔除位置后，剔除机构将该烟包2剔除。
41.进一步地，所述处理模块设置有输入输出接口，所述输入输出接口分别与所述接近开关的信号输出端、包装机系统的编码器的信号输出端、包装机系统的剔除机构的信号输入端电连接，以便于通过电缆实现处理模块与接近开关、编码器的信号输出端和剔除机构的电连接。
42.在工作中，处理模块根据设置在左光纤传感器4或右光纤传感器6上游的接近开关与包装机系统中的编码器的信号状态，输出烟包2的位置信号，进而判断出g.d x1(zb25)、g.d x2(zb45)包装机成型轮(六角轮)后的小盒烟包出口处送出的烟包2是否到达指定位置。在烟包2到达指定位置后，处理模块触发左光纤传感器4和右光纤传感器6工作，对划过的烟包2进行动态扫描，采集电压信号，在透明纸状态不同(例如有透明纸、无透明纸、透明纸宽度不同)不同的情况下，实时采集大小不同的电压信号。处理模块根据左光纤传感器4和右光纤传感器6采集的电压信号，输出能够反映透明纸状态的透明纸散包缺陷检测信号。
43.由此，相对于现有技术而言，本实施例提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，采用动态光电扫描的方式检测烟包是否存在散包缺陷，检测过程是区间式，在烟包划过的整个过程中，采集了表征整个烟包的左侧或右侧是否散包的相位信号，即使散包烟包有无透明纸的对比度较低时，也能够检测出其是否散包，检测面大，误检和漏检率较低，有效防止了散包的烟包流入市场，保证了烟包的质量，保障了企业的信誉。
44.进一步地，所述左光纤传感器4和/或所述右光纤传感器6包括反射式光纤传感器。在本实用新型中，左光纤传感器4和右光纤传感器6均为反射式光纤传感器。具体而言，如图2所示，所述反射式光纤传感器包括依次设置的驱动电路、发光电路、光敏电路和放大电路。
45.其中，所述驱动电路的输入端与所述处理模块的控制信号输出端连接，所述驱动电路用于驱动所述发光电路发射检测光线；所述光敏电路用于接收烟包反射的检测光线，所述光敏电路的信号输出端与所述放大电路连接，所述放大电路的信号输出端作为电压信号输出端与所述处理模块的电压信号输入端连接。
46.在烟包2到达指定位置后，处理模块向左光纤传感器4和右光纤传感器6的驱动电路发送指令，以使驱动电路控制发光电路在预设时间段中持续发出检测光线，检测光线被物体反射至光敏电路处，被反射的检测光线的强度不同，则光敏电路输出的电压信号大小不同，经放大电路放大后输出大小不同的电压信号。
47.具体而言，左光纤传感器4和右光纤传感器6中的发光电路发出的检测光线被烟包2反射，烟包2的透明纸有或无，左光纤传感器4和右光纤传感器6输出的电压信号大小不同，
因此，左光纤传感器4和右光纤传感器6用于实时感应指定相位区间烟包2的透明纸有无，并以电压的形式传给处理模块。处理模块根据接收的电压信号，得到烟包2从接触到离开左光纤传感器4和右光纤传感器6的实时相位差，具体的计算方法可参照现有技术，在此不再赘述。处理模块中可预存有烟包2透明纸的标准宽度和对应的左光纤传感器4和右光纤传感器6的标准相位差，因此，再结合得到的实时相位差，即可得到烟包2的实时透明纸宽度，若实时透明纸宽度落在标准透明纸宽度的阈值之外，则处理模块输出透明纸散包缺陷信号，说明当前烟包2存在透明纸散包缺陷。处理模块的具体结构为现有技术，此处不再赘述。
48.图3示出了一个烟包2的透明纸标准宽度所对应的标准相位图；图4示出了一个烟包2的实时透明纸宽度所对应的实时相位图。由图4中可知，左光纤传感器4和右光纤传感器6所输出的电压信号的实时相位差与标准相位差存在很大不同，处理模块输出透明纸散包缺陷信号，说明该烟包2存在透明纸散包缺陷。
49.进一步地，所述基于光电动态扫描的烟包散包检测系统还包括触摸屏，用于显示所述左光纤传感器4和所述右光纤传感器6输出的电压信号的相位；所述触摸屏的信号输入端与所述处理模块的电压信号输出端连接。
50.进一步地，所述处理模块设置有光电采集通讯接口，所述光电采集通讯接口分别与所述左光纤传感器4和所述右光纤传感器6电连接，以便于通过电缆实现左光纤传感器4和右光纤传感器6与处理模块的电连接。
51.更进一步地，所述处理模块还设置有以太网接口，用于连接外部网络，便于将处理模块所采集或处理得到的信号，如烟包2的实时相位信号传输至局域网中，用于数据统计和分析，通过对大量烟包2的实时相位信号的统计和分析，可以得到烟包2的散包缺陷的类型分布等数据，进而分析包装机系统的故障。
52.本实用新型实施例提供的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，采用动态光电扫描的方式检测烟包是否存在散包缺陷，检测过程是区间式，在烟包划过的整个过程中，采集了表征整个烟包的左侧或右侧是否散包的相位信号，即使散包烟包有无透明纸的对比度较低时，也能够检测出其是否散包，检测面大，误检和漏检率较低，有效防止了散包的烟包流入市场，保证了烟包的质量，保障了企业的信誉。
53.至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
54.虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

技术特征：
1.一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，包括：左光电扫描组件、右光电扫描组件、接近开关和处理模块，其中：所述左光电扫描组件和所述右光电扫描组件分别设置在包装机成型轮后的烟包出口处的左右两侧；所述左光电扫描组件包括左光电支架和左光纤传感器，所述右光电扫描组件包括右光电支架和右光纤传感器，所述左光纤传感器正对烟包的左侧面，所述左光纤传感器通过所述左光电支架与包装机机体相连接；所述右光纤传感器正对烟包的右侧面，所述右光纤传感器通过所述右光电支架与所述包装机机体相连接；所述接近开关与所述包装机机体相连接且位于所述左光电扫描组件和所述左光电扫描组件的上游；所述处理模块与所述接近开关、包装机系统的编码器的信号输出端、所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连接，用于根据所述接近开关和所述编码器的信号状态，触发所述左光纤传感器和所述右光纤传感器工作，并根据所述左光纤传感器和所述右光纤传感器输出的电压信号，输出透明纸散包缺陷检测信号。2.根据权利要求1所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述处理模块设置有第一到位信号输入端、第二到位信号输入端和光电信号端，所述第一到位信号输入端与所述接近开关的信号输出端连接，所述第二到位信号输入端与包装机系统的编码器的信号输出端连接，所述光电信号端分别与所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连接。3.根据权利要求2所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述处理模块设置有剔除信号输出端，所述剔除信号输出端与包装机系统的剔除机构的信号输入端连接。4.根据权利要求3所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述处理模块设置有输入输出接口，所述输入输出接口分别与所述接近开关的信号输出端、包装机系统的编码器的信号输出端、包装机系统的剔除机构的信号输入端电连接。5.根据权利要求1所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述基于光电动态扫描的烟包散包检测系统还包括触摸屏，用于显示所述左光纤传感器和所述右光纤传感器输出的电压信号的相位；所述触摸屏的信号输入端与所述处理模块的电压信号输出端连接。6.根据权利要求1所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述左光纤传感器和/或所述右光纤传感器包括反射式光纤传感器。7.根据权利要求6所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述反射式光纤传感器包括依次设置的驱动电路、发光电路、光敏电路和放大电路。8.根据权利要求7所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述驱动电路的输入端与所述处理模块的控制信号输出端连接，所述驱动电路用于驱动所述发光电路发射检测光线；所述光敏电路用于接收烟包反射的检测光线，所述光敏电路的信号输出端与所述放大电路连接，所述放大电路的信号输出端作为电压信号输出端与所述处理模块的电压信号输入端连接。9.根据权利要求1所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述处
理模块设置有光电采集通讯接口，所述光电采集通讯接口分别与所述左光纤传感器和所述右光纤传感器电连接。10.根据权利要求1所述的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其特征在于，所述处理模块还设置有以太网接口，用于连接外部网络。

技术总结
本实用新型公开了一种基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，其包括：左光电扫描组件、右光电扫描组件、接近开关和处理模块，左光电扫描组件和右光电扫描组件分别设置在烟包出口处的左右两侧；左光电扫描组件包括左光电支架和左光纤传感器，右光电扫描组件包括右光电支架和右光纤传感器；接近开关与包装机机体连接且位于左光电扫描组件和左光电扫描组件的上游；处理模块与接近开关、包装机系统的编码器的信号输出端、左光纤传感器和右光纤传感器电连接。本实用新型的基于光电动态扫描的烟包散包检测系统，即使散包烟包有无透明纸的对比度较低时，也能检测出是否散包，检测面大，误检和漏检率较低，有效防止散包的烟包流入市场，保证烟包质量。保证烟包质量。保证烟包质量。


技术研发人员：乔建军 刘永兵 蒋耀东 王朝中 张宏涛
受保护的技术使用者：河南中烟工业有限责任公司
技术研发日：2021.11.29
技术公布日：2022/5/25