阅读说明：本技术 卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法 (State monitoring method for visual appearance detection device in online production process of cigarette packaging machine ) 是由 周小忠 李钰靓 张利宏 沈宇航 范礼峰 顾昌铃 杜卫丹 于 2019-10-14 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法,该方法包括如下步骤：将每个小包的图像和标识信息进行关联,此时烟包的外观检测结果如正常,则烟包进入应该进入下一工序；如果检测不正常,则应该在此处被剔除；无论正常与否,都应该存在以该小包标识信息命名的图片和信息记录；小包运转到在进入大条包装前的最后工步,此处再部署复读标识解析装置,依次读取每个小包的标识信息,并将其存储到中央控制系统；中央控制系统将步骤4)读取的标识信息逐条到步骤3)中存储的图片和信息进行检索,如果信息能够匹配到,则表示外观检测装置工作正常。(The invention provides a method for monitoring the state of a visual appearance detection device in the online production process of a cigarette packaging machine, which comprises the following steps: correlating the image of each small packet with the identification information, and if the appearance detection result of the cigarette packet is normal, entering the next procedure for the cigarette packet; if not detected normally, it should be rejected here; whether the packet is normal or not, pictures and information records named by the packet identification information should exist; the small packages are transferred to the last step before entering the large packages, and the repeated reading identification analysis device is deployed at the last step, so that the identification information of each small package is sequentially read and stored in the central control system; and the central control system searches the identification information read in the step 4) to the pictures and the information stored in the step 3) one by one, and if the information can be matched, the appearance detection device works normally.)

卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法

技术领域

本发明涉及烟包外观质量控制领域，具体涉及行业包装机视觉外观检测装置的状态监测方法。

背景技术

在卷烟生产企业的产品是卷烟，随着消费升级，消费者对卷烟企业的产品的要求也是越来越高，比如当消费者拿到卷烟产品时，往往第一个动作是对外包装的观赏，一包外观精致的香烟，对消费者的感觉无疑是亲近、喜欢，理所当然，卷烟的外观从美观性和质量方面应充分满足消费者这一心理要求。

在此背景下，当前在烟草行业，卷烟产品的外观质量的技术发展分2条线，第1条线是外观设计方面，卷烟生产企业的外观设计必须充分考虑本企业产品所面临的消费群体及企业文化、地域特点等等要素；第2条线是卷烟生产企业在卷烟产品的生产过程中，在保障卷烟外观质量方面，尤其是在卷包装外观质量的方法上，普遍采用了在不同工步的单检测点（在不同工步安装是为了能够检测到卷烟包装的六个面，因为烟包的某一部分只能在卷烟包装机的某一部位被检测到）上安装基于视觉技术亦或称CCD亦或称成像技术等的视觉外观检测装置的方法，经过10多年的技术发展，目前整体技术水平已经较为成熟。如专利一种香烟小包外观检测装置（CN201320328573.8）等等，这也是烟草行业的普遍做法。基于上述背景技术，我们可以清晰地感受到，视觉外观检测装置是烟包的质量保障的重要装备，它的稳定运行非常重要。但是，尽管如此，还是会有外观质量不合格的产品会流入市场，卷烟生产企业还是会因此受到市场投诉，而且此类投诉一般占到卷烟生产企业市场投诉总量的80%以上。为什么安装了如此多的外观检测装置，还是不能完全避免关于外观质量的市场投诉究其根因，主要是2点：1）外观质量检测装置过程中突然整体失效，而未能发出及时的信号提醒，待发现时已经有批量产品流入下一工序，有时及时追溯也无法追溯完全；2）外观检测装置漏检部分产品，上述不良事件发生的时刻，也即是产品可能发生不良且不能被检出的最大风险时间点。举例来说，比如某企业的投诉理赔率是0.04ppm，按照理论来讲，配置了如此充分的外观检测装置哪怕是0.04ppm的理赔率也是不应该有的，但是因为外观检测装置的的过程中的不可预见及感知的失效，还是存在了。

因此，在智能制造飞速发展的当下，亟待提出一种技术手段，解决上述技术问题，对精益的制造过程的质量提升提供进一步的指导。

随着标识解析技术的发展以及国家法律法规和行业要求的出台，目前，卷烟包装上标记有相应的标识也逐渐开始成为一种流行的做法，典型标识有如RFID或NFC或一维条码或二维条码等，上述标识内含有相关的行业要求信息和卷烟工业企业自定义信息，但是至少包含每一个烟包的唯一身份标识，这也是标识解析的基本要求。

发明内容

针对以上技术问题，本发明设计了一种基于上述标识解析的，对包装机外观检测装置进行状态实时监测的方法，可以对外观检测装置失效和漏检两种故障进行实时监测。

具体地，本发明实施方式提供卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤1）包装机控制系统自检完成、视觉外观检测装置自检完成，包装设备启动；

步骤2）烟包小包运转到安装有视觉外观检测装置和标识解析装置的工步，视觉外观检测装置拍摄该小包的图像，而标识解析装置读取该小包的标识信息，并将其存储到中央控制系统；

步骤 3）中央控制系统将每个小包的图像和标识信息进行关联，每张图片的命名中包含标识信息，并存储图像文件且将信息记录到信息表；此时烟包的外观检测结果如正常，则烟包进入应该进入下一工序；如果检测不正常，则在此处被剔除小包；无论正常与否，都应该存在以该小包标识信息命名的图片和信息记录；

步骤4）小包运转到在进入大条包装前的最后工步，此处再部署复读标识解析装置，依次读取每个小包的标识信息，并将其存储到中央控制系统；

步骤5）中央控制系统将步骤4）读取的标识信息逐条到步骤3）中存储的图片和信息进行检索，如果信息能够匹配到，则表示外观检测装置工作正常；只要有1条信息未能检索到，就表示外观检测装置有零星漏检；如果有连续的信息未能检索到，则表示外观检测装置产生连续性失效。

步骤6）将监测结果写入信息表，以便信息追溯。

作为优选，所述标识为RFID、二维码或NFC 标签。

本发明还提供一种卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测系统，该系统包括：

视觉外观检测装置，其安装在包装机上游，用于拍摄该小包的图像；

标识解析装置与复读标识解析装置，标识解析装置与视觉外观检测装置安装在相同工步，且复读标识解析装置安装在小包运转到在进入大条包装前的最后工步，用于读取该小包的标识信息；

中央控制系统，其将每个小包的图像和标识解析装置读取的标识信息进行关联，每张图片的命名中包含标识信息，并存储图像文件，将信息记录到信息表；此时烟包的外观检测结果如正常，则烟包进入应该进入下一工序；如果检测不正常，则应该在此处被剔除，但是，无论正常与否，都应该存在以该小包标识信息命名的图片和信息记录；

且中央控制系统将复读标识解析装置读取的标识信息逐条与存储的图片和信息进行检索，如果信息能够匹配到，则表示外观检测装置工作正常；只要有1条信息未能检索到，就表示外观检测装置有零星漏检；如果有连续的信息未能检索到，则表示外观检测装置产生连续性失效。

通过本发明，可以实时检测到外观检测装置的突然失效故障；可以实时检测到外观检测装置的漏检故障；可以确保卷烟包装产品能够被100%检测到；

此外，根据本发明得到的监测结果，可以在生产间隙对监测失效率高的装置进行预防性维修；最后，本发明能够对投诉理赔率的下降起到积极的保障作用。

附图说明

图1为本发明提供的方法步骤图；

图2为本发明提供的视觉检测装置和标识解析装置的结构示意图；

图3为现有烟包小包的结构示意图；

图4为本发明提供的信息表示意图。

具体实施方式

注：本实施例中的质量相关数据，仅以为帮助阅读本发明的技术人员更好地理解本发明的目的与技术方案，其本身不具备代表任何产品信息的具体含义。

为了更好地理解本发明的技术方案及目的，以下结合说明书附图对本发明的实施方式作进一步描述。

在技术方案的叙述过程中，包含了如下烟草行业的公知：1）包装机分为上游机、下游机及其相互连接的皮带，我们称之为上游机A，皮带B，下游机C；2）卷烟小包一般是六个面，各工业企业会在不同的工步部署视觉外观检测装置对外观进行检验，具体部署几个，部署在哪里，各工业企业方案略有不同，但是技术原理是一致的；为实现本技术方案，所述的标识应附着在小包的六个面中的任意一个或者几个面上，如图3所示，烟包小包的单面或者多面带有标识；2）同一小包上的标识所带的信息一致；本实施是用于上海烟草机械有限责任公司出产的ZB45包装机的烟支包装过程，具体提供一种卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法；如图2所示，该机型是当前烟草行业的关键、主流生产装备，生产速度400包/分钟，分别由小包机、小包透明纸机以及大条包装机组成，小包机内部由固定工步进行小包的输送，小包机和小包透明纸机之间由皮带进行输送，小包透明纸机内部由固定工步进行输送，其部署示意图如附图2所示，在安装视觉外观检测装置的相同工步，安装有标识解析装置；且视觉外观检测装置与标识解析装置安装在小盒透明纸包装机的上游，而复读标识解析装置安装在小包运转到在进入大条包装前的最后工步。

卷烟小包一般是一个立方体，由六个面（I-VI）组成，示意图如附图3所示，1-标识。在本实施例中，为更好地使技术人员理解本技术发明的方法原理，在小包的某个面或者所有部署一个可以作为该小包“身份证”的唯一性标识，该标识可以是RFID、二维码、NFC标签以及其他可以进行唯一性标注的标识，该标识即代表该包小包的唯一编码。本实施例中，我们采用RFID，即在小包的六个面的任一个面增加一个RFID标签，作为标识解析的信息载体，本实施例只是为了更直观地帮助技术人员理解技术方案，实际过程中，不限于在几个面印制几个标识，但是标识必须完全一致。

在本实例中，在确定使用RFID唯一性标识的前提下，视觉外观检测装置选择基于CCD原理的装置或者设备，标识解析装置采用RFID读码器。

在本实施例中，一卷烟包装机在线生产过程视觉外观检测装置状态监测方法，请参阅图1，具体包括如下步骤：

步骤1）包装机控制系统自检完成、视觉外观检测装置自检完成，包装设备启动；

步骤2）烟包小包运转到安装有视觉外观检测装置和标识解析装置的工步，视觉外观检测装置拍摄该小包的图像，而标识解析装置读取该小包的标识信息，并将其存储到中央控制系统；

步骤 3）中央控制系统将每个小包的图像和标识信息进行关联，假设读取到的某包烟的RFID信息是，如yuiop98765，则将步骤2中视觉外观检测装置的存储到中央控制系统的照片也命名为yuiop98765 OK (NOK).jpg，以此类推，即将每张图片的命名中包含标识信息并将图像文件存储硬盘，将信息记录到信息表，如附图4；此时烟包的外观检测结果如正常，则烟包应该进入下一工序；如果检测不正常，则应该在此处被剔除，但是，无论正常与否，都应该存在以该小包标识信息命名的图片和信息记录；

步骤4）小包运转到在进入大条包装前的最后工步，此处再部署一个复读标识解析装置，依次读取每个小包的标识信息，并将其存储到中央控制系统；

步骤5）中央控制系统将步骤4）读取的标识信息逐条到步骤3）中存储的图片和信息进行检索，如果信息能够匹配到，则表示外观检测装置工作正常；只要有1条信息未能检索到，就表示外观检测装置有零星漏检；如果有连续的信息未能检索到，则表示外观检测装置产生连续性失效；

步骤6）将监测结果写入信息表，以便信息追溯，具体请参阅图4。