一种用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟支检测技术领域，尤其涉及一种用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置。


背景技术：

2.近年来，烟支外观在线检测在烟草行业有了较大的发展，这类检测系统能够以机器视觉的方式检测烟支外观，对一些生产过程中的主要缺陷进行在线检测，但是对于烟支轴向角度的质量缺陷(主要是水松纸翘边)很难进行检测。
3.专利文献cn 212393832 u公开了一种烟支外观在线检测装置，包括第一检测模块、第一拨烟机构和第二检测模块，第一检测模块用于拍摄烟支未旋转时的烟支图像，第一拨烟机构用于滚动烟支旋转，第二检测模块用于拍摄烟支旋转后的图像，该设计从多个方向上获取烟支图像，通过系统合成烟支整体的图像，但是该设计需要布置很多机构，安装和拆卸不方便。
4.专利文献cn 212787406 u公开了一种烟支外观检测装置，包括滚动机构包括滚动板，滚动板倾斜设置，滚动板上固定设置有前挡板和后挡板，滚动板的上方设置有成像机构，成像机构电连接有中央控制器，该装置通过设置在上方的相机来直接获取烟支的外观图像，但是装置无法获取烟支轴向的图像。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种结构简单，检测效率高的用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置。
6.本实用新型提供了一种用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置，所述卷烟机包括机壳，连续设置在机壳上的传送轮、检测轮和剔除轮，所述检测轮外圆周面上等间距设有烟支导槽，所述烟支导槽轴向与检测轮的轴线方向平行，所述的烟支轴向外观在线检测装置包括与烟支导槽轴向平行的固定杆，固定杆一端与机壳固定，所述固定杆的一侧伸出两个检测臂，第一检测臂的上部设有光电发射装置，第二检测臂上设有光电接收装置，检测时，所述的光电发射装置发出的直线光线通过烟支导槽内的烟支后进入光电接收装置；所述的光电接收装置接收的光线量经过转换成电信号后传输至烟支视觉外观检测系统进行处理。
7.优选的，所述固定杆通过螺栓固定在卷机壳上，可以转动调节检测臂与烟支导槽的相对位置。
8.优选的，所述的固定杆位于检测轮下方，两个检测臂均为l型，水平端与固定杆固定，垂直端靠近检测轮，节约空间，方便安装。
9.优选的，所述的光电发射装置与光电接收装置安装在检测臂上的通光孔内，所述的光线通过通光孔约束。
10.优选的，所述的光电发射装置包括激光发射探头和控制激光发射的控制电路；所
述的光电接收装置包括激光接收探头和将接收到的光线量转换成电信号的信号处理电路。
11.优选的，所述的光电发射装置沿着光路方向，在光电发射装置所在的通光孔内依次设有光线汇聚第一透镜、光线变焦透镜以及光线平行透镜，用于将散射光转换平行光，提高对光线的约束效果。
12.优选的，所述的光电接收装置沿着光路方向，在光电接收装置所在的通光孔内依次设有遮挡自然光的遮光件和光线汇聚第二透镜，用于将平行光汇聚到光电接收装置上，降低外界对接收量的影响，提高光电接收装置的接收率。
13.优选的，所述的烟支视觉外观检测系统主要对电信号进行分析，并输出电信号图，从而判断出外观有问题的烟支。
14.优选的，所述的剔除轮带有控制系统，所述控制系统通过烟支视觉外观检测的结果进行判断，控制剔除轮工作，剔除外观有问题的烟支。
15.与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过简易的结构，可以在狭小的空间内完成烟支轴向外观的检测；进一步的，通过光电装置进行检测提高了检测效率。
附图说明
16.图1为本实用新型提供的一种用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置的装配示意图；
17.图2为本实用新型提供的烟支轴向外观在线检测装置的正面结构示意图，其中虚线为光路；
18.图3为本实用新型提供的烟支轴向外观与对应的电信号图；
19.图中：1、机壳；2、检测轮；3、烟支轴向外观在线检测装置；4、烟支；5、烟支导槽；6、剔除轮；7、传送轮；8、固定杆；9、螺孔；10、第一检测臂；11、通光孔；12、第二检测臂；13、光电发射装置；14、光电接收装置；15、激光发射探头；16、光线汇聚第一透镜；17、光线变焦透镜；18、光线平行透镜；19、激光接收探头；20、光线汇聚第二透镜；21、遮光件。
具体实施方式
20.如图1、2所示，一种用于卷烟机的烟支轴向外观在线检测装置3，所述的卷烟机包括机壳1、连续设置在机壳上的传送轮16、检测轮2和剔除轮17，检测轮2外圆周面上等间距设有烟支导槽5，烟支导槽5轴向与检测轮2的轴线方向平行。
21.烟支轴向外观在线检测装置3包括与烟支导槽5轴向平行的固定杆8，固定杆8一端开有螺孔9与机壳1通过螺栓固定在检测轮2的下方，固定杆8的一侧伸出两个检测臂，两个检测臂均为l型，水平端与固定杆8的侧面固定，垂直端靠近检测轮2，其中第一检测臂10上部设有光电发射装置13，第二检测臂12设有光电接收装置14，检测时，光电发射装置13发出的直线光线通过烟支导槽5内的烟支4后进入光电接收装置14。
22.光电发射装置13与光电接收装置14安装在检测臂上的通光孔11内，所述的直线光线通过通光孔11约束。
23.其中，光电发射装置13包括激光发射探头15和控制激光发射的控制电路。
24.光电接收装置14包括激光接收探头19和将接收到的光线量转换成电信号的信号处理电路。
25.沿着光电发射装置13发射的光线方向，在光电发射装置13所在的通光孔11内依次设有光线汇聚第一透镜16、光线变焦透镜17以及光线平行透镜18，其中光线汇聚第一透镜16和光线平行透镜18的平面侧均朝向激光发射探头15，光线汇聚第一透镜16和光线平行透镜18的球面侧均朝向激光接收探头19；光线变焦透镜17的平面侧朝向激光接收探头19，光线变焦透镜17的球面侧朝向激光发射探头15，通过多次光线折射变化后，将激光发射探头15发出的散射光转换成平行光。
26.沿着光电接收装置14接收光线的方向，在光电接收装置14所在的通光孔11内依次设有遮挡自然光的遮光件21和光线汇聚第二透镜20，光线汇聚第二透镜20的平面侧朝向激光接收探头19，光线汇聚第二透镜20的球面侧朝向激光发射探头15，通过遮光件21消除外界自然光的影响，将穿过烟支4轴向端面没有被遮挡掉的平行光汇聚到光电接收探头19上，完成光线的收集。
27.如图3所示，上部为烟支轴向外观，a和d均为空槽的轴向图，b为合格的烟支4轴向图，c为轴向出现水松纸翘边的烟支4轴向图。
28.下部为与烟支轴向外观所对应的电信号图，其中坐标轴的横坐标为时间t，纵坐标为电压值v，电信号图中g为预设好的剔除极限值。
29.具体工作过程：
30.s1卷烟机开始工作，烟支进入检测轮的烟支导槽5中。
31.s2烟支导槽2带着烟支4转到烟支轴向外观在线检测装置3的检测区域内，从激光发射探头15发射出来的光线通过光线汇聚第一透镜16、光线变焦透镜17以及光线平行透镜18的调节变成平行光，并通过烟支导槽2内的烟支4。
32.s3平行光通过被检测烟支4的轴向端面后，剩下未被烟支4轴向端面遮挡的光线通过遮光板21和光线汇聚第二透镜20的调节下汇聚到激光接收探头19上，完成光线的收集。
33.s4根据接收过来的光线量，通过信号处理电路，将光线量转换成电信号，最后通过烟支视觉外观检测系统给出结果。
34.当烟支导槽2里没有烟支4或者还在两个烟支导槽2之间的空档区域时候，轴向图呈现为a和d这两种情况，在电信号图中显示为a点值和d点值。
35.当烟支导槽2内放置的是合格的烟支4，则轴向图呈现为b这种情况，在电信号图中显示为b点值，等于剔除极限值g。
36.当烟支导槽内2放置的是出现水松纸翘边的烟支4，则轴向图呈现为c这种情况，在电信号图中显示为c点值，小于剔除极限值g。
37.当电信号值小于剔除极限值g时，烟支视觉外观检测系统发送剔除信号到剔除轮6的控制系统中，控制剔除轮6，剔除问题烟支4。
38.本实用新型的工作原理：当设置在烟支导槽5内的烟支4，通过检测轮转到烟支轴向外观在线检测装置3的检测区域内后，设置在烟支导槽5两端的检测臂，对烟支4轴向外观进行检测，根据光电发射装置13与光电接收装置14之间光线的传输量，通过信号处理电路进行处理，将光线量转换成电信号，剔除轮6的控制系统根据烟支视觉外观检测系统对烟支4轴向外观的检测结果进行判断，控制剔除轮6剔除问题烟支4，完成烟支4轴向外观的检测。