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單只成像

文采產品手冊-WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0

南京文采科技有限責任公司憑借先進、成熟的機器視覺軟硬件平臺,成功研制出WDT下煙庫煙支成像檢測與剔除裝置,創造性地采用電子內窺鏡,對煙支端頭進行成像感應,應用圖像處理、智能機器視覺測量等相關技術對煙支圖像進行綜合分析判斷,最后根據判斷結果控制相關高速電磁閥對缺陷煙支實施有效剔除。

1.產品概述

煙支空頭問題是國內卷煙制造企業普遍存在的質量問題,如何檢測和剔除空頭煙支一直困擾著卷煙制造企業。根據現有國家標準GB 5606.3-2005《卷煙 包裝、卷制技術要求及貯運》,判定卷煙空頭條件如下:


卷制方式

空陷深度(mm)

空陷截面比

濾嘴卷煙

>1.0

>2/3

無嘴卷煙

>1.5

>2/3

一些卷煙企業還為高檔煙定義了更高的空頭質量標準。

針對煙支空頭問題,目前主要檢測方式包括機械接觸式檢測和光電式檢測。這兩種檢測方式受環境影響大、穩定性差,檢測效果并不理想。煙支在下煙庫通道和組煙成型過程中,通常會有一定幅度的晃動,煙支位置會在前后上下出現變化。同時,實際生產的煙支長度與標準值相比也會有約±0.5mm的偏差幅度。如果采用機械接觸或光電感應檢測技術,機械探頭和光電感應器對被測物體的距離非常敏感,煙支長度和位置的變化會嚴重干擾檢測效果,出現大量誤判。如果增加拍煙機構,可以在一定程度上緩解煙支位置變化帶來的干擾,但是無法避免煙支長度變化所帶來的干擾,同時由于增加運動部件加大了系統復雜度,與煙支的直接接觸還可能帶來煙支損傷隱患。

另外,還有兩個問題是上述兩種檢測方式所無法規避的:

1.無法檢出反向煙支(即下煙庫內與正常煙支方向相反的煙支);

2.“被空頭”現象,即被剔除的煙支無論剔除之前是否真正空頭,在被壓縮空氣剔除過程中都會形成一定程度的“空頭”,這個現象由于機械接觸式和光電式檢測不具備圖像采集和保存功能,都無法完全避免。

空頭煙支的準確檢測和剔除不僅可以提高卷煙質量,避免空頭煙支流入市場影響卷煙制造企業品牌形象,還可以降低盤紙、濾嘴、鋁箔紙等材料的消耗,減少人工檢測空頭煙成本,提升卷煙生產效率,具有良好的經濟和社會效益。

因此,如何應用創新的檢測手段,高速準確地檢測和剔除空頭煙支,成為亟待解決的課題。

南京文采科技有限責任公司憑借先進、成熟的機器視覺軟硬件平臺,成功研制出WDT下煙庫煙支成像檢測與剔除裝置,創造性地采用電子內窺鏡,對煙支端頭進行成像感應,應用圖像處理、智能機器視覺測量等相關技術對煙支圖像進行綜合分析判斷,最后根據判斷結果控制相關高速電磁閥對缺陷煙支實施有效剔除。

2.產品外觀與組成

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-2

圖1 產品外觀模型

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-3

圖2 安裝后的正面效果

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-2-4

圖3 安裝后的側面效果


3.技術創新點

智能制造時代的到來,意味著工業大數據時代的到來。制造業向智能化轉型的過程中,將催生工業大數據的廣泛應用。工業大數據無疑將成為未來提升制造業生產力、競爭力、創新能力的關鍵,也是企業有傳統制造向智能制造、服務制造必須面對的重要課題。

文采科技提供的智能化視覺檢測裝置作為未來智能制造的基礎架構部分,相對于傳統的視覺檢測裝置具備如下的優點:

(1) 智能化視覺檢測

深度學習功能

該設備能夠以基準模板圖片為標準,以生產過程過程中合格檢測對象(條煙)為訓練對象,不斷的自動調整檢測參數,以達到穩定檢測、準確檢測的目的。減少了人工調整參數的環節,降低了對維護能力的專業要求。

對象訓練

此外,如條煙外觀包裝出現變化以及企業需要對新的外觀特征點進行質量檢測等需求時,無需對設備的硬件結構進行調整,只需在后臺通過軟件進行對象訓練即可完成對新的特征點的檢測。

(2)全網管理功能

集中控制

設備之間可進行組網并連接終端控制平臺。在終端控制平臺可對不同的設備進行操作和查看。

自我診斷、遠程控制功能

系統具備自我診斷功能,能根據設備的異常表現依據各類傳感檢測設備的工作狀態判斷設備是否處于故障狀態(如燈光異常、卡煙、傳感數據異常等),系統將分析出錯的具體原因并給出故障提示,以便維護人員能夠及時排除故障并投入運行。

系統軟件集成了基于WEB技術的遠程控制功能。在企業開放網絡端口后,我方技術人員可遠程對故障設備進行遠程控制和控制,減少了設備的故障排除時間停機時間,確保設備的及時運轉。

(3)智能化數據分析

智能化數據平臺分析和監控的數據來源于來自生產過程中的檢測設備層級(生產車間的所有的視覺檢測裝置)。

創新點1

數據平臺的核心是提供基礎數據的一致性管理,各層級系統間數據集成,并應用移動互聯技術,大數據,智能分析及物聯網等先進技術與企業的數據系統(ERP、MES等)進行對接,支持實時智能化工廠運轉。

創新點2

系統部署示意圖

 數據圖表信息導出

平臺具備大數據分析功能,能夠采集日常生產數據、檢測數據、報警數據等信息,自動進行數據的匯總、分析和處理,能夠以數據報表等直觀形式導出各類數據。 結合不同時間節點、生產批次等因素,平臺能夠自動生成橫向對比數據和圖標。 

利用大數據質量管理分析平臺,除了可以快速地得到傳統指標的過程能力分析報表之外,更重要的是,還可以從同樣的大數據集中得到很多嶄新的分析結果。

缺陷類型的大數據分析

利用大數據技術,還可以對工業產品的生產過程建立數據模型,仿真并優化生產流程,這種大數據的應用將有助于企業改進其生產流程。

例如平臺能夠集中匯總所有缺陷類型的統計數據,并給出最易出現質量缺陷的特征點,以便企業能夠根據缺陷的特點改進相關工藝環節,提供工藝指標。

大數據診斷及預警功能

無所不在的傳感器、互聯網技術的引入使得產品故障實時診斷和預警變為現實,大數據應用、建模與仿真技術則使得預測功能成為可能。

平臺可診斷信息數據庫來收集各類設備故障信息,從而能夠更好的解決設備故障問題。此外,例如在條包檢測過程中,如出現被檢測條煙玻璃紙特征參數逐漸偏離標準數值時,平臺可根據數據分析和對比給出預警信息,給出美容器檢測提示等相關工藝環節的提醒。

質量缺陷追溯功能

設備具備生產數據及檢測圖片的存儲功能,能夠自動關聯缺陷圖片和生產批次信息,為產品質量追溯提供了有效的技術支撐。

加速企業創新

日常生產過程中的行為將產生大量數據,挖掘和分析這些數據,能夠幫助企業發現更多的工藝環節問題和生產問題,為企業創新作出貢獻。

4.典型應用案例

序號

應用地點

數量

1

海南海紅卷煙廠

7

2

江西贛州卷煙廠

2

3

吉林延吉卷煙廠

1

4

江西贛州卷煙廠

2

5

延安寶雞卷煙廠

1


5.技術規格

序號

  

  

1

檢測方式

數字成像+圖像識別

2

檢測內容

空頭煙支、反向煙支

3

檢出率

85%

嚴重缺陷98%檢出和剔除

4

誤剔率

0.05%

5

檢測速度

600/分鐘  12000/分鐘)

6

檢測精度

空陷深度:1.5 mm

空陷面積:2/3煙截面

7

缺陷煙支圖像保存時間

24個月

8

內窺鏡數量

20

9

其他

精確檢測煙支空頭等缺陷;

從原理上排除煙支晃動、煙支長度偏差帶來的干擾;

配有防卡煙裝置;

配置無煙檢測和停機功能。


正常煙支

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-1

空陷煙支(1mm)

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-2

空陷煙支(1.5mm)

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-3

空陷煙支(2mm)

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-4

空陷煙支(3mm以上)

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-5

端面擠壓變形

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-6

掉頭(倒裝)

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-7

卡煙

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-8

無煙/缺支

WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置V3.0-9-9

6.知識產權

南京文采WDT下煙庫單煙支成像檢測與剔除裝置創造性地采用領先的智能機器視覺測量技術,實現對煙支空頭、反向、缺支等多種缺陷進行精確檢測,技術先進,獲得了多項技術專利和軟件著作權:

證書類型

編號

證書名稱

實用新型專利

ZL201220105767.7

下煙庫煙支成像檢測與剔除裝置

實用新型專利

ZL201220188604.X

下煙庫區空頭煙支的檢測裝置

實用新型專利

ZL201220433414.X

一種單支剔除設備上的防堵煙裝置

專利申請受理通知書

201310334148.4

基于機器視覺的單煙支空頭檢測方法及專用設備

軟件著作權證書

2012SR093392

文采下煙庫煙支成像檢測與剔除裝置軟件

  

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