文采产品手册-WSPI小包包装检测装置V2.0

1．产品概述

目前，基于成像原理对小包外包装进行检测的产品已经在各个烟厂应用得较为广泛，但这些产品多半是利用国外已有的智能图像传感器进行集成的，存在检测速度慢、无法检查反光包装材料、界面不友好、切换牌号繁琐等缺陷，所以应用并不理想，很多产品要么就是误剔很多，要么就是基本没有太多效果而被闲置。

针对目前市场上产品的应用缺陷，南京文采科技有限责任公司开发了一款具有自主知识产权的小包外观视觉检测产品，该产品专门针对小包外观检测的特点而设计，新型WSPI小包视觉外观检测装置采用了目前最先进的视觉检测方式，采用专业相机+专业图像处理软件，并结合南京文采科技有限责任公司深厚的图像处理基础作为基础，完全针对小盒小包外观质量缺陷的特点进行检测, 解决了同类产品的一些缺陷，其适用性和易用性是目前市场上最为优秀的。

2．产品外观与组成

该装置主要由主控单元和剔除机构两部分构成（部分机型根据实际情况会配置分烟机构）。

3．产品特点

（1）防反光设计的无影照明（专利技术）

WSPI小包包装检测装置采用无影灯照明模式。

在普通照明模式下，多组LED光源等从多个角度直接照射到烟包上。如果烟包使用了反光材料，则照相图片容易出现反光亮条、光斑等现象，严重影响检测效果。

南京文采科技提供了独有的无影灯照明模式，采用漫射方式对烟包进行照明，彻底消除了角落阴影以及随机反光问题，避免检测死角的出现，使每一个检测面都清晰可见，可对各种包装材质的小包进行检测，包括反光塑面包装、整体镭射包装纸等都能有效检测。

（2）全面而精细的检测能力

WSPI小包包装检测装置采用“工业相机＋高性能图像处理系统”的体系架构，摆脱了智能相机在软硬件上的各种限制，为全面、精细且定制化的检测能力奠定基础。

单相机可设置的检测点（检测窗口）数量超过300个，偏离/错位1mm即可检出，是目前业界检测能力最强大、最精细的产品。

小包在跑道上传送时，存在细微的抖动，对检测造成较大影响。南京文采科技有限责任公司针对这种情况研发了边界定位技术，可有效防止小包的抖动对照片造成的影响，对每一个检测的小包都能采集稳定的图像。

南京文采科技有限责任公司还独家设计了模板匹配技术，可有效定位追踪并识别各种香烟的品牌，防止品牌图案、注册商标、重要字符等缺失、不清、偏位、色差和错牌号的产生。

（3）完善的配套装置

分离机构（双电机分离）

在包装机的跑道上，烟包连包更为常见，但是采用单纯的减速分离将会造成跑道上大量堵烟；文采公司独家实现的高速分离装置可以实现即不影响原有的烟包速度，也可以实现烟包之间产生有效的分离距离，在福建龙岩卷烟厂（GDX6）、贵州贵阳卷烟厂（ZB47）、上海卷烟厂（GDX500）等卷烟厂高速包装机组已长时间稳定运行。

 

（4）中速机一体式检测

对于中速包装机，文采公司提供一体式检测系统，整机直接架设在低位跑道上，触摸屏直接安装在检测系统机壳上，大大减少整机体积，便于日常维护，坏烟收集箱为开门式，方便拿取坏烟。

WSPI小包包装检测装置在结构设计时，充分考虑了与包装机的配合、操作方便性、外观布局等因素，形成一套精巧高效的结构造型，并获得相关专利。

对于普通跑道，视频单元与主控单元合一，体积小巧；整机采用模块化设计，视频单元与主控系统整合在一个机柜内，使得体积大大减少，安装在跑道上，几乎不占有操作空间。

柜体外壳采用全铝合金设计，美观大方。

 

（5）高速机分体式检测

对于高速包装机，一般跑道都为高架跑道，文采公司采用视频柜与电控柜分体式设计，视频单元架设在跑道上，主控单元可安装在适合操作位上；为了便于拿取坏烟，还配有坏烟滑道，直接将坏烟收集到下方的收集箱内。

对于高架跑道，采用视频单元与主控单元分体式设计，兼顾安装空间适应性和维护方便性。

视频单元配合跑道设计，留有安装卡槽，安装时只需将导轨嵌入卡槽，拧上螺丝即可，不需要对跑道大修改，安装方便，易于维护，稳定可靠。

 

（6）防抖动边界算法

小包在跑道上传送时，由于机械震动的缘故，会存在细微的抖动，对成像效果以及检测结果会造成负面的影响。南京文采科技有限责任公司针对此种情况研发了边界定位技术，可有效降低小包抖动对检测结果造成的影响。

 

 

（7）自适应调整

软件自动建模，并实时监测检测数据，根据所检测的数据自动调整检测的参数，确保了装置能运行的稳定性和检测的可靠性，全过程无需人工干预，降低了人工维护工作量。

 

 

（8）图案识别功能

南京文采科技有限责任公司针对小包复检装置开发了图案识别功能，利用模板匹配技术可有效定位追踪并识别各类卷烟的品规，以防止品牌图案、注册商标、重要字符等关键性标志的缺失、不洁、偏位、色差和错牌等情况的产生。

 

 

（9）多种数据接口及数据共享

提供以太网和USB等接口，多台设备间数据可以互相复制; 预留数据采集端口，并能适应采购人数据集中采集需要，免费配合采购人数采系统做好数据采集工作。

 

（10）运行状态监控

显示生产线检测统计数据和控制器运行状态，通过软件灵活控制检测及剔烟状态。

 

（11）统计及查询功能

软件具有产量、剔除量等数据统计功能，以及历史缺陷产品图片查询功能 。

 

4．技术创新点

智能制造时代的到来，意味着工业大数据时代的到来。制造业向智能化转型的过程中，将催生工业大数据的广泛应用。工业大数据无疑将成为未来提升制造业生产力、竞争力、创新能力的关键，也是企业有传统制造向智能制造、服务制造必须面对的重要课题。

文采科技提供的智能化视觉检测装置作为未来智能制造的基础架构部分，相对于传统的视觉检测装置具备如下的优点：

（1） 智能化视觉检测

深度学习功能

该设备能够以基准模板图片为标准，以生产过程过程中合格检测对象（条烟）为训练对象，不断的自动调整检测参数，以达到稳定检测、准确检测的目的。减少了人工调整参数的环节，降低了对维护能力的专业要求。

对象训练

此外，如条烟外观包装出现变化以及企业需要对新的外观特征点进行质量检测等需求时，无需对设备的硬件结构进行调整，只需在后台通过软件进行对象训练即可完成对新的特征点的检测。

（2）全网管理功能

集中控制

设备之间可进行组网并连接终端控制平台。在终端控制平台可对不同的设备进行操作和查看。

自我诊断、远程控制功能

系统具备自我诊断功能，能根据设备的异常表现依据各类传感检测设备的工作状态判断设备是否处于故障状态（如灯光异常、卡烟、传感数据异常等），系统将分析出错的具体原因并给出故障提示，以便维护人员能够及时排除故障并投入运行。

系统软件集成了基于WEB技术的远程控制功能。在企业开放网络端口后，我方技术人员可远程对故障设备进行远程控制和控制，减少了设备的故障排除时间停机时间，确保设备的及时运转。

（3）智能化数据分析

智能化数据平台分析和监控的数据来源于来自生产过程中的检测设备层级（生产车间的所有的视觉检测装置）。

数据平台的核心是提供基础数据的一致性管理，各层级系统间数据集成，并应用移动互联技术，大数据，智能分析及物联网等先进技术与企业的数据系统（ERP、MES等）进行对接，支持实时智能化工厂运转。

系统部署示意图

 数据图表信息导出

平台具备大数据分析功能，能够采集日常生产数据、检测数据、报警数据等信息，自动进行数据的汇总、分析和处理，能够以数据报表等直观形式导出各类数据。 结合不同时间节点、生产批次等因素，平台能够自动生成横向对比数据和图标。

利用大数据质量管理分析平台，除了可以快速地得到传统指标的过程能力分析报表之外，更重要的是，还可以从同样的大数据集中得到很多崭新的分析结果。

缺陷类型的大数据分析

利用大数据技术，还可以对工业产品的生产过程建立数据模型，仿真并优化生产流程，这种大数据的应用将有助于企业改进其生产流程。

例如平台能够集中汇总所有缺陷类型的统计数据，并给出最易出现质量缺陷的特征点，以便企业能够根据缺陷的特点改进相关工艺环节，提供工艺指标。

大数据诊断及预警功能

无所不在的传感器、互联网技术的引入使得产品故障实时诊断和预警变为现实，大数据应用、建模与仿真技术则使得预测功能成为可能。

平台可诊断信息数据库来收集各类设备故障信息，从而能够更好的解决设备故障问题。此外，例如在条包检测过程中，如出现被检测条烟玻璃纸特征参数逐渐偏离标准数值时，平台可根据数据分析和对比给出预警信息，给出美容器检测提示等相关工艺环节的提醒。

质量缺陷追溯功能

设备具备生产数据及检测图片的存储功能，能够自动关联缺陷图片和生产批次信息，为产品质量追溯提供了有效的技术支撑。

加速企业创新

日常生产过程中的行为将产生大量数据，挖掘和分析这些数据，能够帮助企业发现更多的工艺环节问题和生产问题，为企业创新作出贡献。

 

5．技术规格

典型缺陷图片:

 

上盖破损	上盖撕烂	上盖脱落
上盖缺失	小耳朵张开	小耳朵粘帖歪斜
小耳朵破损	外壳脱落	封签反角
封签脱落	封签歪斜	封签贴反
纸丝	污渍	异物
商标纸反边	包装错位	侧边错位
底部变形	底部开胶	卡纸外露
侧边卡纸外露	铝箔纸外露	顶部露白

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6．典型应用案例

上海卷烟厂“中华专线”

2011年，上海烟草集团上海卷烟厂实施“中华”牌专用生产线技术改造项目，在GDX500软包包装机上引入南京文采科技WSPI小包包装检测装置，对缺陷小包实现100%检测与剔除，以确保“中华”香烟顶级品牌形象。

龙岩卷烟厂精品“七匹狼”专线

2011年，福建中烟龙岩卷烟厂实施精品“七匹狼”卷烟专用生产线技改项目线（行业首批三条品牌专线之一），在GDX6高速包装机上选用南京文采科技WSPI小包包装检测装置，为精品战略保驾护航。该装置采用分体式结构，主体视频检测柜与剔除机构安装在高架传送带上，电控部分安装在高架下方，兼顾安装空间适应性和操作方便性。

南京卷烟厂“南京”系列

从2009年开始，江苏中烟南京卷烟厂先后在18套包装机机组上全面安装南京文采科技WSPI小包包装检测装置，检测“喜庆”、“精品”、“九五”、“十二钗”等系列“南京”香烟品牌，稳定运行3年无故障。

曲靖卷烟厂“云烟”系列

2011年初，南京文采科技凭借领先的产品技术，成功获得红云红河烟草集团曲靖卷烟厂14台GDX2包装机小包视觉检测系统改造项目，并顺利完成交付，产品稳定运行，得到高度认可。