一种有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及在线检测技术领域，具体涉及一种有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置。


背景技术：

[0002]
成品烟箱缺条质量缺陷是烟厂的a类质量缺陷(最严重的缺陷)，得到各烟厂的高度重视，目前普遍采用动态称重方式进行检测。称重检测装置由于受单烟支生产时克重上、下限偏差导致10000支累积的偏差、烟箱纸本身的偏差，以及称重系统自身的偏移，更关键的是目前80％的烟箱是回收烟箱，回收烟箱的克重偏差差异大造成称重时常出问题，出现漏检、误检的情况，因此该检测装置存在固有缺陷。市场上有部分厂家提供x射线的检测装置，但因其具有电离辐射，对人体具有严重伤害，没有得到充分认可。
[0003]
针对上述缺陷，本实用新型创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本实用新型。


技术实现要素：

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为解决上述技术缺陷，本实用新型采用的技术方案在于，提供一种有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置，包括条码检测模块、毫米波检测门、中控系统以及自动剔除装置，所述条码检测模块、所述毫米波检测门、所述自动剔除装置沿运输有铝箔成品香烟箱的传送带传输方向依次设置；所述条码检测模块、所述毫米波检测门、所述自动剔除装置均与所述中控系统连接。
[0005]
较佳的，所述毫米波检测门包括门体、电源组件、检测组件，所述电源组件和所述检测组件均设置在所述门体上，所述电源组件与所述检测组件连接提供电力，所述检测组件与所述中控系统连接。
[0006]
较佳的，所述门体包括上壳体以及在所述上壳体两侧对称连接的左壳体、右壳体，所述门体呈倒u型，横跨在所述传送带上。
[0007]
较佳的，所述检测组件包括毫米波收发前端、频率源、信号处理模块、变频组件、转接板，所述左壳体上设置有所述转接板和至少一所述毫米波收发前端，所述右壳体上设置有至少一所述毫米波收发前端，所述电源组件、所述频率源、所述信号处理模块、所述变频组件均设置在所述上壳体上；所述信号处理模块与所述频率源连接，所述频率源通过所述变频组件与所述毫米波收发前端连接，所述信号处理模块通过所述转接板与所述中控系统连接。
[0008]
较佳的，所述毫米波收发前端对称设置在所述左壳体和所述右壳体上，所述毫米波收发前端底部与所述传送带高度齐平且所述毫米波收发前端底部的前面板垂直于所述传送带表面。
[0009]
较佳的，所述频率源为连续波频率合成器，所述频率源设置在所述上壳体底部。
[0010]
较佳的，所述变频组件设置在所述上壳体底部，位于所述毫米波收发前端正上方。
[0011]
较佳的，所述转接板为所述毫米波检测门的对外接口，设置于所述左壳体中间位置。
[0012]
较佳的，所述毫米波检测门还包括声光报警器，所述声光报警器设置在所述上壳体顶部外侧；所述检测组件还包括plc模块，所述plc模块设置在所述上壳体底部靠近所述左壳体的一侧，并与所述声光报警器连接，所述plc模块通过所述转接板与所述中控系统连接。
[0013]
较佳的，所述毫米波检测门还包括散热风扇，所述散热风扇用于对外抽风，设置在所述上壳体顶部内侧。
[0014]
与现有技术比较本实用新型的有益效果在于：本实用新型利用毫米波雷达成像技术对烟箱进行检测成像，可以穿透烟箱纸盒获取内部的香烟排列图片，结合智能识别功能，可以以高分辨率可视化的方式展示并智能识别出是否存在箱缺条情况，同时装置发射毫米波信号的功率不足手机通话状态下的千分之一，远低于国家的安全要求标准，对人身没有损伤。
附图说明
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图1为所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的结构视图；
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图2为所述毫米波检测门的结构视图；
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图3为所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的连接示意图。
[0018]
图中数字表示：
[0019]
1-毫米波检测门；2-条码检测模块；3-中控系统；4-自动剔除装置；11-毫米波收发前端； 12-频率源；13-信号处理模块；14-变频组件；15-转接板；16-plc模块；17-单路24v电源； 18-三路24v电源；19-散热风扇；20-声光报警器。
具体实施方式
[0020]
以下结合附图，对本实用新型上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
[0021]
如图1所示，图1为所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的结构视图；本实用新型所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置，包括毫米波检测门1、条码检测模块2、中控系统3以及自动剔除装置4，所述条码检测模块2、所述毫米波检测门1、所述中控系统3以及所述自动剔除装置沿着运输有铝箔成品香烟箱的传送带传输方向依次设置。所述条码检测模块2、所述毫米波检测门1、所述自动剔除装置均与所述中控系统3连接。
[0022]
所述毫米波检测门1包括门体、电源组件、检测组件，所述电源组件和所述检测组件均设置在所述门体上，所述电源组件为所述检测组件提供电力，所述检测组件用于实现所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的检测操作。
[0023]
所述中控系统3包含工控机、显示器，所述中控系统3中设置有人机交互界面、智能识别系统，所述工控机和所述显示器为所述人机交互界面以及所述智能识别系统的硬件载体，所述工控机用于实现软件计算判断，所述显示器用于显示及操作人员的操作。
[0024]
如图2所示，图2为所述毫米波检测门的结构视图；所述门体包括上壳体以及在所述上壳体两侧对称连接的左壳体、右壳体，所述门体呈倒u型，横跨在所述传送带上；所述检测组件包括毫米波收发前端11、频率源12、信号处理模块13、变频组件14、转接板15、plc 模
块16(plc，programmable logic controller，可编程逻辑控制器)，所述左壳体上设置有所述转接板15和至少一所述毫米波收发前端11，所述右壳体上设置有至少一所述毫米波收发前端11，所述电源组件、所述频率源12、所述信号处理模块13、所述变频组件14、所述plc 模块16均设置在所述上壳体上。
[0025]
优选的，所述毫米波收发前端11包括单刀多掷开关、发射天线阵列、接收天线阵列以及天线罩，以实现对毫米波信号的发射、接收以及通道切换等功能，所述毫米波收发前端11对称设置在所述左壳体和所述右壳体上，所述毫米波收发前端11底部与所述传送带高度齐平且所述毫米波收发前端11底部的前面板垂直于所述传送带表面。所述单刀多掷开关、所述发射天线阵列、所述接收天线阵列设置在所述天线罩内，所述单刀多掷开关与所述发射天线阵列、所述接收天线阵列连接，用于实现对所述发射天线阵列和所述接收天线阵列上各通道切换，所述发射天线阵列实现对毫米波信号的发射，所述接收天线阵列实现对毫米波信号的接收，所述天线罩用于保护所述单刀多掷开关、所述发射天线阵列、所述接收天线阵列并屏蔽外界对所述毫米波收发前端11的干扰。
[0026]
优选的，所述频率源12为连续波频率合成器，产生步进频连续波信号，所述频率源12 的信号起始时间和初相位由所述信号处理模块13控制，所述频率源12设置在所述上壳体底部。
[0027]
优选的，所述信号处理模块13包括信号采集板卡、时序控制模块、信号处理板卡以及成像算法，可实现对微波系统的时序控制、对信号的采集以及成像处理等功能，所述信号处理模块13安装在所述上壳体底部。所述信号采集卡用于实现对模拟信号的模数转换、信号存储，所述时序控制模块用于控制整机的工作时序，所述信号处理板卡是整机信号处理成像的硬件平台，所述成像算法为信号转换为图像提供了计算方法。
[0028]
优选的，所述变频组件14包括倍频器、混频器及射频电路，可实现对信号的倍频以及上变频、下变频等功能，所述变频组件14安装在所述上壳体底部，位于所述毫米波收发前端 11正上方。所述倍频器用于将信号频率提升为原有频率的指定倍数，所述混频器用于对两路信号进行上变频或者下变频处理，所述射频电路用于实现不同微波元器件之间的连接。
[0029]
优选的，所述转接板15用于提供所述毫米波检测门1的对外接口，其安装在所述左壳体中间位置。
[0030]
优选的，所述毫米波检测门1还包括散热风扇19、声光报警器20，所述散热风扇19用于对外抽风，降低所述频率源12和所述信号处理模块13的温度，其安装在所述上壳体顶部内侧；所述声光报警器20用于警示工作人员，其安装在所述上壳体顶部外侧。所述plc模块16设置在所述上壳体底部靠近所述左壳体的一侧，并与所述声光报警器20连接，所述plc 模块16对所述声光报警器20进行控制。
[0031]
优选的，所述电源组件包括单路24v电源17和三路24v电源18，所述单路24v电源 17用于对所述plc模块16进行独立供电，对应所述plc模块16安装在所述上壳体底部左侧；所述三路24v电源18用于对所述频率源12、所述信号处理模块13、所述散热风扇19 进行供电，其安装在所述上壳体底部右侧。
[0032]
如图3所示，图3为所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的连接示意图；所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的工作原理为：当烟箱到达图1中所述
条码检测模块2位置处，所述条码检测模块2读取条码信息并上传至所述中控系统3，所述中控系统3中的所述人机交互界面将下发成像指令至所述毫米波检测门1，该指令经过所述转接板 15抵达所述信号处理模块13，所述信号处理模块13下发时序至所述频率源12，所述频率源 12产生底层射频信号经所述变频组件14倍频后由所述毫米波收发前端11对外发射，发射的毫米波信号达到香烟处将产生回波信号，所述毫米波收发前端11接收回波信号并回传至所述变频组件14，经所述变频组件14对回波信号进行下变频后传送至所述频率源12进行中频iq 解调，解调后的iq信号由所述信号处理模块采集并进行成像处理，最终毫米波图像将以数据包形式通过所述转接板15上传至所述人机交互界面以及所述智能识别系统，所述智能识别系统对图像进行缺条判断，若存在缺条，则所述中控系统3将通过所述plc模块16下发指令至所述声光报警器20进行报警，同时下发指令至所述自动剔除装置对烟箱进行剔除。
[0033]
所述有铝箔成品香烟箱缺条毫米波在线检测装置的工作流程如下：
[0034]
s1，待检测烟箱经所述传动带运输到达条码检测区域，所述条码检测模块2检测出条码，所述中控系统3向所述毫米波检测门1发送开始成像指令；
[0035]
s2，所述频率源12按照事先确定的时序通过所述毫米波收发前端11发射毫米波信号，所述毫米波收发前端11接收的回波信号经所述变频组件14和所述频率源12处理后上传至所述信号处理模块13，所述信号处理模块13进行信号采集并进行成像处理，获得所述待检测烟箱内香烟的毫米波图像；
[0036]
s3，所述毫米波图像上传至所述中控系统3，所述中控系统3中的所述智能识别系统将对所述毫米波图像进行是否缺条判断；
[0037]
s4，若所述待检测烟箱存在缺条，则所述声光报警器20开始报警，所述自动剔除装置将所述待检测烟箱剔除，所述中控系统3对不合格品的条形码及图像进行索引记录；若所述待检测烟箱不存在缺条，则所述中控系统3对合格的条形码及图像进行索引并存入数据库，以便后期追溯；
[0038]
s5，所述中控系统3恢复至复位状态，准备对下一个烟箱进行检查。
[0039]
目前基于毫米波雷达成像技术的成品烟箱缺条检测装置在国内卷烟厂还没有应用，且针对于传统香烟箱缺条检测手段中存在的误检率高、对人体有伤害等问题，本实用新型利用毫米波雷达成像技术对烟箱进行检测成像，可以穿透烟箱纸盒获取内部的香烟排列图片，结合智能识别功能，可以以高分辨率可视化的方式展示并智能识别出是否存在箱缺条情况，同时装置发射毫米波信号的功率不足手机通话状态下的千分之一，远低于国家的安全要求标准，对人身没有损伤。
[0040]
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，对本实用新型而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本实用新型权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本实用新型的保护范围内。

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