專利名稱：一種煙草包裝檢測(cè)的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在卷煙包裝生產(chǎn)線上用于檢查煙草包裝中整箱缺條缺包、整條缺包缺支、整包缺支、掉嘴、斷殘煙支、空頭煙支等包裝、卷制質(zhì)量缺陷的煙草包裝檢測(cè)方法及其裝置。
背景技術(shù)：
按照國(guó)標(biāo)GB/T5606.2-1996卷煙包裝、標(biāo)志與貯運(yùn)的規(guī)定中3.2.5條規(guī)定若包裝與卷制質(zhì)量出現(xiàn)下列情況之一，則判定該批卷煙為不合格品a)包裝與卷制質(zhì)量得分少于70.0分；b)箱裝錯(cuò)裝；c)整條錯(cuò)包；d)整盒錯(cuò)支；e)箱裝缺條；f)條裝缺盒；g)缺支盒裝多于四盒；h)斷殘煙支多于10支；i)盒內(nèi)有蟲或煙支蟲蛀多于一盒；j)水分含量過大，即水分含量大于14.00％；k)嚴(yán)重空松，即空頭煙支數(shù)多于20支；l)爆口，即爆口煙支數(shù)多于2支；m)熄火，即熄火煙支數(shù)多于2支；n)漏氣煙支多于20支。
針對(duì)上述規(guī)定，煙廠一般都設(shè)有專門的卷煙質(zhì)量檢測(cè)裝置。其中，缺支、缺條、缺盒檢測(cè)是煙廠卷煙包裝的重要環(huán)節(jié)。卷煙在包裝中，有多種原因可能導(dǎo)致缺條、缺盒、缺支、掉嘴、包裝外觀缺陷等，這種現(xiàn)象一旦發(fā)生，將導(dǎo)致廠家、商家和消費(fèi)者之間不必要的糾紛，甚至影響煙廠的信譽(yù)。
然而目前，煙草行業(yè)目前的用于以上用途的方法和相關(guān)設(shè)備有如下三種1)重量法和重量即稱重式缺包、缺條檢測(cè)裝置。但煙廠每天都要生產(chǎn)不同品牌香煙，且彼此間重量不盡相同，煙草的重量本來就不易保持恒定，其重量經(jīng)常不確定，因此檢測(cè)效果不佳，且檢修煩瑣，影響生產(chǎn)進(jìn)程。
2)γ射線檢測(cè)法檢測(cè)儀利用γ射線通過物質(zhì)發(fā)生衰減的原理研制而成，采用探測(cè)傳感器、輻射源，檢測(cè)準(zhǔn)確度一般。目前只能進(jìn)行成品煙箱缺條、條煙缺包的檢測(cè)。
3)接近開關(guān)式缺包檢測(cè)方法缺點(diǎn)是無法檢測(cè)金屬磨砂工藝包裝盒。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種方法簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)合理、可精確可靠的動(dòng)態(tài)檢測(cè)卷煙包裝的煙草包裝檢測(cè)的方法及其裝置。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種煙草包裝檢測(cè)方法，它是在卷煙包裝過程中采用X射線檢測(cè)煙草的包裝缺陷或卷制缺陷的方法，包括如下步驟1)首先，在X射線發(fā)生器的束光管的前端設(shè)置狹縫，使X射線發(fā)生器發(fā)射出的X射線通過狹縫后的射出光束構(gòu)成扇形平面光束；2)然后采用所述扇形平面光束掃描煙草包裝，以對(duì)煙草包裝進(jìn)行線掃描；3)所述扇形平面光束透過煙草包裝，射入一可接收X射線的探測(cè)器內(nèi)，并通過所述探測(cè)器轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)；4)最后采用計(jì)算機(jī)將所獲得的數(shù)字圖像信號(hào)處理成整副數(shù)字圖像，從而根據(jù)所獲得的數(shù)字圖像判斷煙草包裝中的包裝、卷制質(zhì)量狀況，并采用清除設(shè)備剔除質(zhì)量不合規(guī)格的煙草包裝。
所述狹縫的寬度范圍可以為0.1mm～30mm。
所述步驟2)中對(duì)煙草包裝進(jìn)行線掃描的方法可以為將煙草包裝置于運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，X射線發(fā)生器設(shè)置于傳送帶的一側(cè)，使傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗鯴射線發(fā)生器發(fā)出的扇形平面光束的垂直方向，這樣煙草包裝將會(huì)由傳動(dòng)帶帶動(dòng)通過扇形平面光束，從而使扇形平面光束逐行掃射煙草包裝。
所述探測(cè)器可以采用熒光體接收X射線，所述熒光體與所述扇形平面光束在同一平面內(nèi)。
所述狹縫的寬度值可以為1mm。
一種采用所述煙草包裝檢測(cè)方法的煙草包裝檢測(cè)裝置，包括計(jì)算機(jī)、X射線發(fā)生器、束光器和探測(cè)器，所述束光器設(shè)置于X射線發(fā)生器的束光管的前端，其出光口為一條細(xì)長(zhǎng)狹縫，所述探測(cè)器對(duì)應(yīng)于X射線發(fā)生器和束光器設(shè)置，其入射窗處設(shè)置有用于接收X射線的熒光體。
所述探測(cè)器還可以包括光電二極管陣列和信號(hào)采集電路，所述光電二極管陣列緊貼熒光體設(shè)置，其信號(hào)引出線接入信號(hào)采集電路，從而將光電二極管采集的模擬信號(hào)輸入到信號(hào)采集電路中。
所述信號(hào)采集電路可以由移位放大器、電源、模擬信號(hào)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、可編程邏輯控制電路、適配器和接口電路構(gòu)成，所述可編程邏輯控制電路輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至各部分電路，所述移位放大器輸入來自光電二極管陣列的模擬信號(hào)，并放大后輸出至控制器的模擬信號(hào)處理電路，經(jīng)過模擬信號(hào)處理并前置放大后再輸入A/D轉(zhuǎn)換電路，從而獲得數(shù)字圖像信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字圖像信號(hào)輸入至適配器緩存后通過接口電路輸出至計(jì)算機(jī)。
所述束光器上的狹縫的長(zhǎng)度方向可以與煙草包裝的傳送方向垂直，所述束光器內(nèi)還設(shè)置有用于指示掃描中心的激光燈，所述光電二極管陣列、信號(hào)采集電路以及熒光體被封裝在一鋁合金盒內(nèi)，所述鋁合金盒的前面板為鉛銻合金材料，其上開設(shè)有鋁膜密封的X射線入射窗，所述熒光體設(shè)置于入射窗下方。
還可以包括掃描機(jī)架和手控盒，所述X射線發(fā)射器的X射線管、束光器、探測(cè)器均安裝在掃描機(jī)架上，且束光器安裝在X射線管的前端，所述掃描機(jī)架上還設(shè)置有模擬X射線束的激光對(duì)位器，所述手控盒分別與X射線發(fā)射器的高壓發(fā)生器、計(jì)算機(jī)通訊，以控制高壓發(fā)生器的工作狀態(tài)。
本發(fā)明的有益效果是由于采用X射線線掃描成像的方法，可以動(dòng)態(tài)的獲得生產(chǎn)線上的卷煙包裝內(nèi)部的圖像，且這種線掃描成像技術(shù)可克服本底噪聲影響，具有檢測(cè)靈敏度高的特點(diǎn)，從而能夠使計(jì)算機(jī)獲得卷煙包裝內(nèi)部的清晰的數(shù)字圖像，以通過人工或自動(dòng)的方式識(shí)別卷煙包裝的包裝、卷制等質(zhì)量問題，特別是可以很容易的檢測(cè)到卷煙包裝的整箱缺條缺包、整條缺包缺支、整包缺支的包裝缺陷。而且本檢測(cè)方法對(duì)于環(huán)境及卷煙包裝的檢測(cè)條件要求低，適用范圍廣。另外，實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的方法的卷煙包裝檢測(cè)裝置采用探測(cè)器直接接收X射線，具有靈敏度高、效率高、探測(cè)范圍大等特點(diǎn)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理，可以直接安裝在現(xiàn)有的卷煙生產(chǎn)線上，并與現(xiàn)有的生產(chǎn)線上的卷煙檢測(cè)裝置有機(jī)結(jié)合使用，如本發(fā)明采用的清除設(shè)備即為現(xiàn)有的卷煙檢測(cè)裝置中的常用設(shè)備，從而可降低設(shè)備的投入成本。


附圖1為本發(fā)明的卷煙包裝檢測(cè)裝置的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖(其中帶箭頭的虛線表示電氣信號(hào)連接)；附圖2為圖1的右視結(jié)構(gòu)示意圖(其中虛線區(qū)域表示扇形平面光束)；附圖3為圖2中X射線管及束光器的右視結(jié)構(gòu)示意圖；附圖4為本發(fā)明的探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
X射線掃描為一種可以直接透視物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)，獲得物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像的方法，因此，對(duì)于產(chǎn)品，特別是卷煙包裝的檢測(cè)過程特別適用。但是目前人們?cè)谄渌I(lǐng)域普遍采用的X射線掃描裝置一般都為面曝光成像技術(shù)。即，通過X射線發(fā)生器產(chǎn)生X射線向空間發(fā)生散射，其掃描區(qū)域?yàn)榻评忮F形。這種面曝光成像技術(shù)如果用于檢測(cè)生產(chǎn)線上的運(yùn)動(dòng)物體時(shí)，其所獲圖像將會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重疊加現(xiàn)象，故，普通的X射線掃描方法不能用于對(duì)于實(shí)時(shí)性、連續(xù)性和動(dòng)態(tài)性要求較高的卷煙包裝生產(chǎn)線上的檢測(cè)。
為解決這一技術(shù)瓶頸，本發(fā)明提供的一種煙草包裝檢測(cè)方法，是在卷煙包裝過程中采用X射線線掃描技術(shù)檢測(cè)煙草的包裝缺陷或卷制缺陷的方法，其具體實(shí)施步驟如下1)首先，在X射線發(fā)生器的束光管的前端設(shè)置狹縫，使X射線發(fā)生器發(fā)射出的X射線通過狹縫后的射出光束構(gòu)成扇形平面光束；其中，所述狹縫的寬度過大則會(huì)因散射而不能獲得較薄的扇形平面光束，過小容易產(chǎn)生衍射現(xiàn)象，因此其寬度范圍為0.1mm～30mm。
2)然后采用所述扇形平面光束掃描煙草包裝，以對(duì)煙草包裝進(jìn)行線掃描；當(dāng)本方法實(shí)施于卷煙包裝生產(chǎn)線上時(shí)，其具體過程可以為將煙草包裝置于運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，使X射線發(fā)生器設(shè)置于傳送帶的一側(cè)，使傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗鯴射線發(fā)生器發(fā)出的扇形平面光束的垂直方向，這樣煙草包裝將會(huì)由傳動(dòng)帶帶動(dòng)通過扇形平面光束，從而使扇形平面光束逐行掃射煙草包裝。
3)所述扇形平面光束透過煙草包裝，射入一可接收X射線的探測(cè)器內(nèi)，并通過所述探測(cè)器轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)；其中，所述探測(cè)器采用熒光體(如砷化鎵)接收X射線，所述熒光體與所述扇形平面光束在同一平面內(nèi)。
4)最后采用計(jì)算機(jī)將所獲得的數(shù)字圖像信號(hào)處理成整副數(shù)字圖像，從而根據(jù)所獲得的數(shù)字圖像判斷煙草包裝中的包裝、卷制質(zhì)量狀況，并采用清除設(shè)備剔除質(zhì)量不合規(guī)格的煙草包裝。
附圖1～4給出采用本發(fā)明煙草包裝檢測(cè)方法的煙草包裝檢測(cè)裝置，它包括計(jì)算機(jī)1、X射線發(fā)生器、束光器9和探測(cè)器3。
所述X射線發(fā)生器采用公知技術(shù)，為了幫助了解本系統(tǒng)的工作原理，下面也詳細(xì)介紹X射線發(fā)生器的基本結(jié)構(gòu)及工作原理。
所述X射線發(fā)生器包括高壓發(fā)生器7和X射線管8。
其中，所述高壓發(fā)生器7是用來產(chǎn)生恒定直流高壓并經(jīng)過高壓電纜供給X射線管組件的裝置，它是X射線發(fā)生器的重要部件，它的參數(shù)由計(jì)算機(jī)軟件設(shè)置，可靠性比較高。高壓發(fā)生器7主要包括微處理器、高壓油箱、AC/DC、高頻逆變器、穩(wěn)壓穩(wěn)流電路、高壓插座、充放電板、接線板及接地線等。另外，高壓發(fā)生器7有專用調(diào)試軟件，系統(tǒng)的高壓控制是由計(jì)算機(jī)1通過串行口傳送命令實(shí)現(xiàn)的。
高壓發(fā)生器7的工作原理為當(dāng)系統(tǒng)進(jìn)入啟動(dòng)狀態(tài)，選擇曝光條件(設(shè)置kV、mA、s)后，一旦按下系統(tǒng)預(yù)備按鍵，主控制單元CPU檢測(cè)到該信息后發(fā)出指令，燈絲加熱電路對(duì)X射線管的陰極燈絲進(jìn)行快速加熱。按下曝光鍵，脈寬調(diào)制單元的脈寬調(diào)制電路產(chǎn)生脈寬調(diào)制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)逆變器工作，逆變器驅(qū)動(dòng)高壓油箱產(chǎn)生高壓加載到X射線管，產(chǎn)生X射線，射線曝光功能。
高壓發(fā)生器所設(shè)置的程序要求曝光條件遠(yuǎn)小于X射線管的額定容量。以防止對(duì)X球管的過度使用，提高球管的壽命，降低機(jī)器的使用費(fèi)用。
所述X射線管8也叫球管，X射線管是一種構(gòu)造精密、易碎的高真空玻璃器件，因此放置在充滿油的防護(hù)殼內(nèi)，其基本作用是將電能轉(zhuǎn)換成X射線。
參考附圖2、3，所述束光器9設(shè)置于X射線管8的束光管的前端，呈盒狀，其內(nèi)部裝有—激光燈，用以指示掃描的中心。其出光口為一條細(xì)長(zhǎng)狹縫10，其功能為使X光束成一線。縫的寬度d很小，一般在0.1mm～30mm之間，如較佳值可采用1.0毫米。所述狹縫10的長(zhǎng)度方向與煙草包裝的傳送方向垂直。所述束光器和狹縫均由鉛防護(hù)，保證射線不向其它方向泄漏。
參考附圖1、2、4，所述探測(cè)器3對(duì)應(yīng)于X射線發(fā)生器和束光器9設(shè)置，其入射窗處設(shè)置有用于接收X射線的熒光體11。為了不影響圖像的計(jì)數(shù)的數(shù)值，所述狹縫10最好與所述熒光體11在同一個(gè)水平面內(nèi)。
所述探測(cè)器3還包括光電二極管陣列12和信號(hào)采集電路，所述光電二極管陣列12緊貼熒光體11設(shè)置，其信號(hào)引出線接入信號(hào)采集電路，從而將光電二極管12采集的模擬信號(hào)輸入到信號(hào)采集電路中。
所述信號(hào)采集電路由移位放大器13、電源、模擬信號(hào)處理電路18、A/D轉(zhuǎn)換電路14、可編程邏輯控制電路15、適配器16和接口電路17構(gòu)成。
所述模擬信號(hào)處理電路18用來在可編程邏輯控制電路15指令的控制下讀出信號(hào)和積分信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換電路14用來把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字代碼，以便寫入適配器16的行存儲(chǔ)器中。所述適配器16的作用是存儲(chǔ)和緩存數(shù)字圖像信號(hào)，按照TTL協(xié)議，滿1幀后通過接口電路17發(fā)送到計(jì)算機(jī)1。
所述可編程邏輯控制電路15輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至各部分電路，其功能主要有①使探測(cè)器3的多路線陣同步工作；②可將數(shù)字信息寫入適配器16的行存儲(chǔ)器中；③將接收的信號(hào)通過RS422接口，傳送至計(jì)算機(jī)1；④測(cè)試探測(cè)器電路；⑤測(cè)試行存儲(chǔ)器。
另外還設(shè)有容量為14位的控制器狀態(tài)寄存器和幀長(zhǎng)寫入用的行計(jì)數(shù)器等。
在采集電路上還設(shè)有三個(gè)接口，以便與外部裝置相接①低壓電源接口連接低壓供電電源；②RS232接口與計(jì)算機(jī)1的串行口相連，主要是實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)1對(duì)探測(cè)器3的控制；③RS422接口連接計(jì)算機(jī)1中的采集卡，主要傳輸采集的圖像數(shù)據(jù)。
下面給出本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例。
本實(shí)施例按其結(jié)構(gòu)可分為三大部分i.掃描主機(jī)掃描主機(jī)包括掃描機(jī)架、X射線管8、探測(cè)器3及防護(hù)機(jī)罩等。所述X射線發(fā)射器的X射線管8、束光器9、探測(cè)器3均安裝在掃描機(jī)架上，且所述X射線管8和束光管9通過掃描機(jī)架安裝在卷煙包裝生產(chǎn)線的傳送帶的一側(cè)，探測(cè)器3則對(duì)應(yīng)安裝在傳送帶的另一側(cè)。球管焦點(diǎn)至探測(cè)器距離根據(jù)生產(chǎn)線的實(shí)際情況可以作調(diào)整。防護(hù)機(jī)罩采用標(biāo)準(zhǔn)的鉛防護(hù)，將掃描機(jī)構(gòu)封閉起來，可防止射線工作人員碰觸，并作為掃描機(jī)構(gòu)的防護(hù)。另外，掃描機(jī)架上還設(shè)有模擬X射線束的激光對(duì)位器，其指示的光束表示X線束掃描的中心位置，用于調(diào)試設(shè)備。
ii.機(jī)柜機(jī)柜內(nèi)裝有X射線發(fā)生器的高壓發(fā)生器7、電氣控制系統(tǒng)和電器的開關(guān)控制及配電。其中，機(jī)柜左后側(cè)為電氣配電部分，裝有接線端子、空氣開關(guān)和接觸器等；經(jīng)配電分配后送往高壓發(fā)生器7及掃描機(jī)架；本機(jī)供電為380V三相五線制，功率為40KW。機(jī)柜上方設(shè)置機(jī)柜開關(guān)，工作站的計(jì)算機(jī)及打印機(jī)等設(shè)備可以由機(jī)柜供電。高頻高壓發(fā)生器安裝在機(jī)柜下部。電氣控制系統(tǒng)安裝在機(jī)柜的上部，其功能是A.根據(jù)來自計(jì)算機(jī)的信號(hào)，控制機(jī)械對(duì)位系統(tǒng)的動(dòng)作；B.向技術(shù)工作站反饋各開關(guān)狀態(tài)的檢測(cè)信號(hào)；C.實(shí)現(xiàn)手動(dòng)按鍵控制電機(jī)；D.控制清除設(shè)備機(jī)械運(yùn)動(dòng)，將不合格包裝推出傳送帶；E.控制緊急停車等。
iii.控制臺(tái)包括手控盒(也叫高壓發(fā)生器控制盒)和計(jì)算機(jī)。手控盒主要是開啟和關(guān)閉高壓發(fā)生器的裝置，手控盒的面板上有高壓發(fā)生器的高壓開關(guān)、掃描急停開關(guān)，后面板上有電源接口、音箱接口、腳踏開關(guān)接口、急停開關(guān)接口、高壓發(fā)生器控制接口、計(jì)算機(jī)串行通信接口，分別與高壓發(fā)生器，控制機(jī)柜和計(jì)算機(jī)相連。球管的曝光控制及高壓發(fā)生器kV與mA設(shè)定均由計(jì)算機(jī)通過軟件自動(dòng)完成。計(jì)算機(jī)控制掃描、成像、圖像識(shí)別、發(fā)出剔除指令，并在顯示器上顯示，并對(duì)處理后的圖像進(jìn)行存儲(chǔ)或打印。
本實(shí)施例中參數(shù)設(shè)置為高壓發(fā)生器7采用的頻率為33kHz，電壓為40kV～125kV，電流為5mA～160mA，以保證X射線的質(zhì)量和平穩(wěn)性。
X射線管8焦點(diǎn)至探測(cè)器3距離為1500mm，X射線管8焦點(diǎn)至狹縫10距離為300mm，狹縫10的尺寸為100mm×1.0mm，投射在探測(cè)器3上的有效X射線面積為420mm×4.0mm。
所述探測(cè)器3的光電二極管陣列12、信號(hào)采集電路以及熒光體11被封裝在一鋁合金盒內(nèi)，所述鋁合金盒的前面板為具有屏蔽作用的鉛銻合金材料，其上開設(shè)有鋁膜密封的X射線入射窗。所述熒光體11設(shè)置于入射窗下方，它將入射的X射線能量轉(zhuǎn)換為200～1000um波長(zhǎng)的光能量。所述光電二極管陣列緊貼熒光體，它將光能量同比轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。一條長(zhǎng)41cm的光電二極管陣列是由8段128個(gè)光電二極管線陣拼接而成，每個(gè)光電二極管單元的信號(hào)，作為圖像的一個(gè)像素，用兩個(gè)字節(jié)來表示其灰度值，每個(gè)光電二極管單元的靈敏面積約為0.4mm×0.4mm大小，每?jī)蓚€(gè)相鄰二極管單元中心距離為0.4mm，所以探測(cè)器的空間分辨率為1.4Lp/mm。一條1024個(gè)光電二極管單元陣列的數(shù)據(jù)采集輸出的時(shí)間由信號(hào)采集電路控制可調(diào)，例如一幀采集時(shí)間2秒的大小約為40cm×40cm的圖像，一條陣列的數(shù)據(jù)采集輸出時(shí)間為2.5ms。
以上參數(shù)僅為本實(shí)施例中所采用的一組參數(shù)，實(shí)際使用過程中，可以根據(jù)生產(chǎn)條件，修改相應(yīng)參數(shù)，而獲得最佳的檢測(cè)效果。
每段128個(gè)光電二極管線陣的信號(hào)引出線分別連接到移位放大器13上，進(jìn)行信號(hào)讀取，讀出的模擬信號(hào)經(jīng)信號(hào)處理和前置放大器18放大，送入A/D轉(zhuǎn)換電路14變?yōu)閿?shù)字圖像信號(hào)，再由行存儲(chǔ)器及接口電路17將圖像信號(hào)送出至計(jì)算機(jī)1。
探測(cè)器3的低壓電源單獨(dú)被封裝在一個(gè)具有良好散熱功能的金屬方盒中，與探測(cè)器3通過一條10針的供電電纜相連，低壓電源有2種輸出電壓，為信號(hào)采集電路供電。低壓電源的輸入為220V，輸出有+12伏、-12伏。
本實(shí)施例的工作流程為在計(jì)算機(jī)的控制下，首先啟動(dòng)高壓發(fā)生器7向球管8加電，開始發(fā)射X射線，X射線通過束光器9的狹縫10，形成薄的扇形平面光束(如圖2中虛線區(qū)域所示)，煙草包裝2(煙盒，煙條，煙箱)通過傳送帶5的運(yùn)送過程中，扇形的X射線掃過煙草包裝2，射入探測(cè)器3，探測(cè)器3在采集系統(tǒng)的控制下，通過熒光體11和光電二極管陣列12采集每一行的帶X射線影像信息的電信號(hào)，經(jīng)過模擬信號(hào)處理并前置放大后再輸入A/D轉(zhuǎn)換電路14，從而獲得數(shù)字圖像信號(hào)，所述可編程控制電路15將數(shù)字圖像信號(hào)以計(jì)數(shù)積累的方式寫入行存儲(chǔ)器內(nèi)，然后開始記錄下一行的信息，直至整幀結(jié)束。1幀數(shù)據(jù)采集結(jié)束后，將通過接口電路17輸出至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。每個(gè)包裝的數(shù)據(jù)采集完成的同時(shí)，軟件系統(tǒng)就將進(jìn)行數(shù)據(jù)重建及圖像識(shí)別，從而獲得整副的數(shù)字圖像，并辨認(rèn)缺支、缺盒、缺條的包裝，最后在計(jì)算機(jī)的控制下，向煙草檢測(cè)系統(tǒng)中的清除設(shè)備4發(fā)出剔除指令，將缺支、缺盒、缺條的包裝推出傳送帶，此過程中的圖像在監(jiān)視屏幕上顯示并能自動(dòng)存檔正常圖像和缺支、缺盒、缺條的不合格包裝。
權(quán)利要求
1.一種煙草包裝檢測(cè)方法，其特征在于它是在卷煙包裝過程中采用X射線檢測(cè)煙草的包裝缺陷或卷制缺陷的方法，包括如下步驟1)首先，在X射線發(fā)生器的束光管的前端設(shè)置狹縫，使X射線發(fā)生器發(fā)射出的X射線通過狹縫后的射出光束構(gòu)成扇形平面光束；2)然后采用所述扇形平面光束掃描煙草包裝，以對(duì)煙草包裝進(jìn)行線掃描；3)所述扇形平面光束透過煙草包裝，射入一可接收X射線的探測(cè)器內(nèi)，并通過所述探測(cè)器轉(zhuǎn)換成數(shù)字圖像信號(hào)；4)最后采用計(jì)算機(jī)將所獲得的數(shù)字圖像信號(hào)處理成整副數(shù)字圖像，從而根據(jù)所獲得的數(shù)字圖像判斷煙草包裝中的包裝、卷制質(zhì)量狀況，并采用清除設(shè)備剔除質(zhì)量不合規(guī)格的煙草包裝。
2.如權(quán)利要求1所述煙草包裝檢測(cè)方法，其特征在于所述狹縫的寬度范圍為0.1mm～30mm。
3.如權(quán)利要求1所述煙草包裝檢測(cè)方法，其特征在于所述步驟2)中對(duì)煙草包裝進(jìn)行線掃描的方法為將煙草包裝置于運(yùn)動(dòng)的傳送帶上，X射線發(fā)生器設(shè)置于傳送帶的一側(cè)，使傳送帶的運(yùn)動(dòng)方向?yàn)樗鯴射線發(fā)生器發(fā)出的扇形平面光束的垂直方向，這樣煙草包裝將會(huì)由傳動(dòng)帶帶動(dòng)通過扇形平面光束，從而使扇形平面光束逐行掃射煙草包裝。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述煙草包裝檢測(cè)方法，其特征在于所述探測(cè)器采用熒光體接收X射線，所述熒光體與所述扇形平面光束在同一平面內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述煙草包裝檢測(cè)方法，其特征在于所述狹縫的寬度值為1mm。
6.一種采用如權(quán)利要求1所述煙草包裝檢測(cè)方法的煙草包裝檢測(cè)裝置，其特征在于包括計(jì)算機(jī)、X射線發(fā)生器、束光器和探測(cè)器，所述束光器設(shè)置于X射線發(fā)生器的束光管的前端，其出光口為一條細(xì)長(zhǎng)狹縫，所述探測(cè)器對(duì)應(yīng)于X射線發(fā)生器和束光器設(shè)置，其入射窗處設(shè)置有用于接收X射線的熒光體。
7.如權(quán)利要求6所述煙草包裝檢測(cè)裝置，其特征在于所述探測(cè)器還包括光電二極管陣列和信號(hào)采集電路，所述光電二極管陣列緊貼熒光體設(shè)置，其信號(hào)引出線接入信號(hào)采集電路，從而將光電二極管采集的模擬信號(hào)輸入到信號(hào)采集電路中。
8.如權(quán)利要求7所述煙草包裝檢測(cè)裝置，其特征在于所述信號(hào)采集電路由移位放大器、電源、模擬信號(hào)處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、可編程邏輯控制電路、適配器和接口電路構(gòu)成，所述可編程邏輯控制電路輸出相應(yīng)的控制信號(hào)至各部分電路，所述移位放大器輸入來自光電二極管陣列的模擬信號(hào)，并放大后輸出至控制器的模擬信號(hào)處理電路，經(jīng)過模擬信號(hào)處理并前置放大后再輸入A/D轉(zhuǎn)換電路，從而獲得數(shù)字圖像信號(hào)，所述A/D轉(zhuǎn)換電路將數(shù)字圖像信號(hào)輸入至適配器緩存后通過接口電路輸出至計(jì)算機(jī)。
9.如權(quán)利要求8所述煙草包裝檢測(cè)裝置，其特征在于所述束光器上的狹縫的長(zhǎng)度方向與煙草包裝的傳送方向垂直，所述束光器內(nèi)還設(shè)置有用于指示掃描中心的激光燈，所述光電二極管陣列、信號(hào)采集電路以及熒光體被封裝在一鋁合金盒內(nèi)，所述鋁合金盒的前面板為鉛銻合金材料，其上開設(shè)有鋁膜密封的X射線入射窗，所述熒光體設(shè)置于入射窗下方。
10.如權(quán)利要求6、7、8或9所述煙草包裝檢測(cè)裝置，其特征在于還包括掃描機(jī)架和手控盒，所述X射線發(fā)射器的X射線管、束光器、探測(cè)器均安裝在掃描機(jī)架上，且束光器安裝在X射線管的前端，所述掃描機(jī)架上還設(shè)置有模擬X射線束的激光對(duì)位器，所述手控盒分別與X射線發(fā)射器的高壓發(fā)生器、計(jì)算機(jī)通訊，以控制高壓發(fā)生器的工作狀態(tài)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煙草包裝檢測(cè)方法及其裝置，它是在卷煙包裝過程中采用X射線線掃描技術(shù)檢測(cè)煙草的包裝缺陷或卷制缺陷的方法，主要為在X射線發(fā)生器的前端加裝一細(xì)長(zhǎng)狹縫，從而使X射線通過狹縫后形成一薄的扇形平面光束，采用此扇形平面光束對(duì)卷煙包裝進(jìn)行線掃描，并采用可直接接收X射線的探測(cè)器接收透射后的X射線，經(jīng)過處理后在計(jì)算機(jī)上獲得卷煙包裝的透視數(shù)字圖像，從而可以識(shí)別該被檢測(cè)的卷煙包裝內(nèi)的整箱缺條缺包、整條缺包缺支、整包缺支或其它包裝、卷制中產(chǎn)生的質(zhì)量問題，以便利用清除設(shè)備剔除不合格產(chǎn)品。相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明原理及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、靈敏度高、可動(dòng)態(tài)檢測(cè)，且檢測(cè)圖像精確。
文檔編號(hào)G01N23/083GK1588016SQ20041006234
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月6日
發(fā)明者于紅林, 于范利, 馬濤 申請(qǐng)人:于紅林, 于范利, 馬濤