纸膜双层缺陷检测的视觉成像光场设计

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作者 蒋仕飞 张兆国 +3 位作者 王法安 解开婷 王成琳 李治 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期354-365,共12页

为实现包装盒纸质基底层和透明膜层缺陷的同步检测,开展了对纸和膜缺陷的同步成像研究。首先,分别建立了标准球面积分光场、椭球面积分光场和弧面积分光场模型,并利用COMSOL Multiphysics 5.6对3类光场进行射线仿真,对比分析了球面积分... 为实现包装盒纸质基底层和透明膜层缺陷的同步检测,开展了对纸和膜缺陷的同步成像研究。首先,分别建立了标准球面积分光场、椭球面积分光场和弧面积分光场模型,并利用COMSOL Multiphysics 5.6对3类光场进行射线仿真,对比分析了球面积分光场下射线角度均匀性及辐照均匀性,通过正交仿真优化椭球面积分光场参数;其次,在椭球面积分光场环境、亮场前打光环境、暗场前打光环境下对包装盒成像。与此同时,对包装盒的油污、抵触、开口、泡皱、破损5项常见缺陷依次进行物理检测和机器视觉检测,验证缺陷成像的有效性。试验结果表明,在椭球面积分光场下成像,图像对纸质基底层缺陷特征、透明膜层缺陷特征均有较好的呈现效果,图像上油污、抵触、开口、泡皱、破损的物理检出率分别为96.2%、92.5%、100%、95%、92%,异常检出率分别为98.6%、97.5%、100%、100%、98.4%,缺陷类别检出率分别为97.6%、96%、100%、97%、96%。研究结果表明,椭球面积分光场光路角度和辐照强度均匀,覆透明膜包装盒的缺陷特征呈现清晰,满足工业生产的检测要求。 展开更多

关键词 光路仿真 透明膜成像 球面积分光场 缺陷特征成像 视觉检测 COMSOL Multiphysics 5.6射线仿真

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基于施耐德LMC802运动控制器的应用

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作者 王征 李伯恒 +4 位作者 刘飞 付韵哲 蒋仕飞 蔡有学 王绪 《机械管理开发》 2024年第10期228-230,共3页

在工业上,运动控制系统有着广泛的应用,如包装机械、加工机床等,而带材加工非标设备是要求更高的自动化设备。通过介绍了一种基于施耐德LMC802运动控制器的带材加工非标设备的控制设计和功能实现过程,通过施耐德LMC802运动控制器的高性... 在工业上,运动控制系统有着广泛的应用,如包装机械、加工机床等,而带材加工非标设备是要求更高的自动化设备。通过介绍了一种基于施耐德LMC802运动控制器的带材加工非标设备的控制设计和功能实现过程,通过施耐德LMC802运动控制器的高性能运动控制能力,实现加工设备控制可靠、性能稳定的设计要求。 展开更多

关键词 非标设备 运动控制 EcoStruxureMachine Expert SERCOS

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基于空气流体输送理论的烟叶风送关键因素研究

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作者 谢媛 蒋仕飞 +1 位作者 康寒 李治 《现代农业科技》 2024年第17期173-176,共4页

利用空气流体输送理论设计烟叶分级设备,有利于加快分级速度、提高效率和分级效果,便于分级后烟叶的分仓保存处理。针对烟叶在机器视觉分级中输送效率低的问题,利用空气流体输送理论,设计了负压输送试验平台,并利用Design Expert 11对... 利用空气流体输送理论设计烟叶分级设备,有利于加快分级速度、提高效率和分级效果,便于分级后烟叶的分仓保存处理。针对烟叶在机器视觉分级中输送效率低的问题,利用空气流体输送理论,设计了负压输送试验平台,并利用Design Expert 11对试验数据进行了分析。结果表明:风速对烟叶输送的连续性具有极显著的影响,风管宽度、风管高度对烟叶输送影响不显著;当风管宽度为0.8 m、风管高度为0.3 m时,烟叶连续输送率最高;在实际的风力输送过程中,为平衡动力输入、烟叶输送效果、拍摄成像与算法计算时间,选择17~18 m/s为烟叶输送风速。 展开更多

关键词 烟叶分级 空气流体输送理论 风力输送 关键因素

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卷烟硬包小盒拆检装置设计

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作者 王兵 杨振 +1 位作者 蒋仕飞 李治 《装备制造技术》 2024年第1期133-136,共4页

目前的成品卷烟外观质量检测主要由质检员完成,而小包及条盒的拆除也由人工操作。由于个体差异及受工作环境和强度的影响,拆检过程中可能对烟支存在不可预知的损伤,从而影响对烟支检测的准确性,且人工质检造成对缺陷判定尺度不一的问题... 目前的成品卷烟外观质量检测主要由质检员完成,而小包及条盒的拆除也由人工操作。由于个体差异及受工作环境和强度的影响,拆检过程中可能对烟支存在不可预知的损伤,从而影响对烟支检测的准确性,且人工质检造成对缺陷判定尺度不一的问题,从而影响了检测结果的准确性。该文设计一种卷烟硬盒小包拆检装置。该装置主要由转塔工作台上八个工位的模盒、翻盖装置、铝纸拉片拆除装置、铝纸撑张装置和挤压装置组成。该装置可与电气控制系统及基于深度学习算法的视觉检测系统相结合完成对硬包卷烟的无损拆解、检验和统计的全自动化。该装置已投入成品烟外观质量检测平台使用。 展开更多

关键词 硬包卷烟 无损拆检 外观检测 自动化

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基于六西格玛原理对降低混丝加香比例变异系数的研究

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作者 谢媛 蒋仕飞 +3 位作者 温亚东 康寒 李治 张清 《轻工科技》 2024年第1期13-15,共3页

混丝加香工序的加香比例不仅对卷烟的感官质量、香气特征、常规化学成分有重要作用,而且对消费者最终的感官体验有重要的影响。本文主要是基于传统专业质量分析,运用六西格玛DMAIC流程开展项目,运用MINITAB分析过程数据。项目开展过程... 混丝加香工序的加香比例不仅对卷烟的感官质量、香气特征、常规化学成分有重要作用,而且对消费者最终的感官体验有重要的影响。本文主要是基于传统专业质量分析,运用六西格玛DMAIC流程开展项目,运用MINITAB分析过程数据。项目开展过程中找到9个关键因子,对其中4个关键因子进行快赢改善,剩余5个关键因子分别通过:制定工序重量可调范围稳定混丝柜进柜重量;MES系统加香延时时间计算方式调整;计量管活门调节开度采用回归分析;出柜底带电机频率和三联柱塞隔膜泵柱塞行程采用DOE试验分析。通过分析改进,混丝加香比例变异系数从1.05%降低至0.35%。 展开更多

关键词 混丝加香比例变异系数 六西格玛 关键因子

原文传递

基于黑箱法的成品卷烟外观检测设备设计与试验 被引量：3

6

作者 蒋仕飞 张兆国 +2 位作者 王法安 李治 解开婷 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期375-387,共13页

针对成品卷烟外表面缺陷种类多、分类细、人工质检无法对卷烟外观的细粒度缺陷进行系统性检测的问题,设计一种成品卷烟外观检测设备,自动完成成品卷烟的外观全矢量成像和缺陷检测。利用黑箱法对检测设备的技术系统进行分析,并设计了成... 针对成品卷烟外表面缺陷种类多、分类细、人工质检无法对卷烟外观的细粒度缺陷进行系统性检测的问题,设计一种成品卷烟外观检测设备,自动完成成品卷烟的外观全矢量成像和缺陷检测。利用黑箱法对检测设备的技术系统进行分析,并设计了成品卷烟检测设备,该设备主要包括储供装置、单元离散装置、外观成像装置、分拣装置和缺陷检测模型;对影响卷烟运行稳定性、卷烟无损率、成像质量的关键因素进行试验,在单元离散装置上对卷烟运行稳定性因素进行正交试验,结果表明,当滑板提升速度为0.3 m/s、过渡板倾斜角为40°、辊子速度为0.045 m/s时,烟支输送无斜率可达100%,无偏移率可达99.5%,在分拣装置上对造成卷烟损伤的关键因素进行正交试验,结果表明,当气缸伸缩速度为20 mm/s、弹簧刚度为3 N/mm时,烟支损伤率为0,对影响成像质量的关键光照因素进行试验,结果表明,光源照射角为10°、光源与烟支高差为30 mm时,图像直方图的像素点与其亮度分布包络线平缓,图像清晰;最后,在设备上完成φ5.4 mm×100规格烟支的检测试验,利用改进HourglassNet-YOLO v4网络模型对成像进行缺陷检测,结果表明,烟支缺陷检出准确率达到98%,缺陷分类准确率达到95.4%。试验结果表明,该设备运行稳定,能够满足成品卷烟外观检测需求。 展开更多

关键词 成品卷烟 视觉检测 外观检测 黑箱法

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基于修复对抗网络的烟包表面缺陷检测方法

7

作者 陈文兵 车文刚 +1 位作者 蔡小尧 蒋仕飞 《包装与食品机械》 CAS 北大核心 2023年第2期58-62,68,共6页

针对烟包表面缺陷检测方法存在识别准确率低、复用性差和检测条件高等问题,提出一种基于图像修复对抗网络的烟包表面缺陷检测方法。利用UNET网络改进上下文编码器构成修复网络,分别用扩张率等于2和3的空洞卷积提取不同粒度的特征信息,通... 针对烟包表面缺陷检测方法存在识别准确率低、复用性差和检测条件高等问题,提出一种基于图像修复对抗网络的烟包表面缺陷检测方法。利用UNET网络改进上下文编码器构成修复网络,分别用扩张率等于2和3的空洞卷积提取不同粒度的特征信息,通过SK注意力机制对其赋予权重后融入到残差网络中构成判别网络,根据待测图像与修复图像的差值过滤掉缺陷特征比较明显的烟包,对差阈值附近的烟包用判别网络进行二次检测。在3000张烟包图像数据集上对比试验,结果显示,检测速度较快,准确率最高为97.5%,可以有效滤除表面缺陷的烟包。研究对包装盒表面缺陷的检测具有借鉴意义。 展开更多

关键词 缺陷检测 修复网络 判别网络 注意力机制 二次检测

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烟叶智能分级系统的设计与试验 被引量：1

8

作者 马龙 蒋仕飞 +4 位作者 王兵 温亚东 耿平 苏吉传 李治 《现代农业科技》 2023年第10期140-145,159,共7页

为解决当前烟叶人工分级效率低下、缺乏客观性等问题,避免烟叶收购过程中分级人员的主观随意性对级别评定的影响,设计了一种新型烟叶智能分级系统,通过人工解把通道、振动通道、振动筛分装置和振动风选装置将烟叶从大到小、从厚到薄进... 为解决当前烟叶人工分级效率低下、缺乏客观性等问题,避免烟叶收购过程中分级人员的主观随意性对级别评定的影响,设计了一种新型烟叶智能分级系统,通过人工解把通道、振动通道、振动筛分装置和振动风选装置将烟叶从大到小、从厚到薄进行松散;风选腔单片化系统将松散后的烟叶单片化,风道分级系统对单片化后的烟叶进行图像识别、图像采集、图像处理并分级,最后烟叶按等级分仓并齐梗输出。该烟叶智能分级系统经过试验验证,分级设备产能≥400 kg/h,单片化率≥95%,造碎率≤3%,在提高产能的同时,分级品质得到更大提升,还提高了分级效率,降低了人工成本和物耗,可推广应用于烟叶分级相关行业。 展开更多

关键词 烟叶分级 振动筛分 振动风选 图像识别

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球形物料微波干燥特性研究 被引量：1

9

作者 蒋仕飞 陈君若 +3 位作者 刘显茜 尚小标 蒋超 李国蒙 《材料导报（纳米与新材料专辑）》 EI CAS 2013年第2期116-119,共4页

对初始温度为30℃,初始干基含水率为3kg/kg的豌豆在800W和500W的功率下进行微波干燥过程分析,建立了相应的数学模型并进行计算,计算结果符合微波干燥的一般规律,着重对物料内部水分和温度的变化规律做了深入分析。对500W和800W功率的干... 对初始温度为30℃,初始干基含水率为3kg/kg的豌豆在800W和500W的功率下进行微波干燥过程分析,建立了相应的数学模型并进行计算,计算结果符合微波干燥的一般规律,着重对物料内部水分和温度的变化规律做了深入分析。对500W和800W功率的干燥结果进行了对比,发现微波功率对干燥过程中含水率变化和温度变化有较大的影响。含水率的变化明显分为两个阶段,即快速干燥阶段和减速干燥阶段。 展开更多

关键词 微波干燥 球形物料 干燥特性

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尼龙薄壁零件铣削加工影响因素的研究 被引量：2

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作者 蒋仕飞 晏云海 +2 位作者 刘飞 李治 王润 《新技术新工艺》 2017年第10期38-39,共2页

针对尼龙薄壁零件在加工时很容易产生变形,不能满足使用要求的问题,对影响尼龙材料铣削的因素进行了研究分析,包括装夹、刀具、切削热和材料原始内应力。由于装夹、刀具、切削热和材料原始内应力等4个因素在铣削加工中是相互影响的,因... 针对尼龙薄壁零件在加工时很容易产生变形,不能满足使用要求的问题,对影响尼龙材料铣削的因素进行了研究分析,包括装夹、刀具、切削热和材料原始内应力。由于装夹、刀具、切削热和材料原始内应力等4个因素在铣削加工中是相互影响的,因此在铣削尼龙薄壁零件时,应当综合考虑各个因素的影响,并分别将每个因素的影响力降到最低。 展开更多

关键词 尼龙 铣削 变形 影响因素

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土壤与三七根茎黏附数学模型构建与验证 被引量：7

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作者 解开婷 张兆国 +2 位作者 王法安 蒋仕飞 王成琳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期131-141,共11页

针对三七收获过程中根土分离率低、根茎损伤率高等问题,该研究深入分析土壤与三七黏附特性,明确影响根土黏附参数间的制约关系,建立考虑土壤粒径、含水率、孔隙率、三七根茎表面粗糙度因子及根土接触面积的黏附力数学模型,实现了种植土... 针对三七收获过程中根土分离率低、根茎损伤率高等问题,该研究深入分析土壤与三七黏附特性,明确影响根土黏附参数间的制约关系,建立考虑土壤粒径、含水率、孔隙率、三七根茎表面粗糙度因子及根土接触面积的黏附力数学模型,实现了种植土壤与三七根茎黏附力量化求解。通过三七种植区土壤粒径、含水率与孔隙率之间的土力学分析,确定了三七收获时三七种植土壤平均粒径为0.058 mm,平均含水率为20.95%,以及土壤孔隙率可由平均含水率线性表征;对三七根茎表面进行光学全矢量可视化处理,实现了三七根茎表面粗糙度因子、表观表面积与比表面积求解与耦合,试验结果得出三七根茎表面平均粗糙度因子为4.14,在纳米尺度上表面粗糙度显著,三七根茎比表面积为粗糙度因子与表观表面积构成的二元二次函数,且含水率一定时,三七根土壤黏附力与三七根茎表面粗糙度因子、三七根茎表观表面积均成正比。在此基础上开展三七根土黏附力测定试验并进行试验验证,结果表明:构建的数学模型计算值与试验值相对误差为5.65%,模型准确可靠,为研究三七收获机械分离装置提供科学的理论依据。 展开更多

关键词 土壤 模型 三七 根-土界面 粗糙度 黏附力

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非石棉橡胶垫片受工作介质压力影响的性能研究 被引量：1

12

作者 李国蒙 刘美红 +2 位作者 蒋超 蒋仕飞 魏明福 《新技术新工艺》 2014年第3期83-85,共3页

由于垫片的密封失效引起的泄漏越来越受到各国的重视,任何小小的泄漏都有可能引起不可挽回的重大损失;但是,完全不泄漏是不可能的,因此,有必要研究引起泄漏的各种因素,并对其加以控制,最大限度地减少泄漏。以试验方法对非石棉橡胶垫片... 由于垫片的密封失效引起的泄漏越来越受到各国的重视,任何小小的泄漏都有可能引起不可挽回的重大损失;但是,完全不泄漏是不可能的,因此,有必要研究引起泄漏的各种因素,并对其加以控制,最大限度地减少泄漏。以试验方法对非石棉橡胶垫片受工作介质压力的影响进行了研究,并使用MATLAB软件进行了拟合分析,运用三维有限元分析软件ANSYS,对非石棉橡胶垫片建立三维有限元模型,通过施加工作介质压力,分析了垫片的应力变化。研究结果表明,工作介质压力与泄漏率成正比,在条件允许的情况下,降低工作介质压力可以有效地防止泄漏。 展开更多

关键词 垫片 介质压力 试验 MATLAB ANSYS

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Crank公式估算豌豆水分扩散系数可靠性分析 被引量：1

13

作者 蒋超 刘显茜 +1 位作者 蒋仕飞 李国蒙 《新技术新工艺》 2014年第6期128-131,共4页

水分扩散系数对研究豌豆的干燥和储藏过程具有重要意义,很多文献都直接运用Crank公式来估算水分扩散系数,鲜见关于该公式估算结果是否准确的相关理论分析。本文建立了1个遵循菲克第二扩散定律的热风对流干燥模型。估算结果显示,由于Cran... 水分扩散系数对研究豌豆的干燥和储藏过程具有重要意义,很多文献都直接运用Crank公式来估算水分扩散系数,鲜见关于该公式估算结果是否准确的相关理论分析。本文建立了1个遵循菲克第二扩散定律的热风对流干燥模型。估算结果显示,由于Crank公式是在忽略外部水分迁移阻力条件下的数值解,不能正确地表达物料和热空气间的边界条件;因此,水分扩散系数估算值和理论值之间存在很大的偏差。当热空气速度较大,物料初始干基含水率和热空气相对湿度较低时,由Crank公式估算的水分扩散系数就会越接近其真实值;所以,需要进一步优化Crank公式。 展开更多

关键词 菲克第二扩散定律 Crank公式 水分扩散系数 对流干燥

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平面磨床小尺寸薄壁非磁性工件专用工装设计 被引量：2

14

作者 晏云海 蒋仕飞 +2 位作者 刘凤 刘飞 李治 《新技术新工艺》 2017年第12期16-17,共2页

通过分析研究企业常见的平面磨床种类及其对工件的加工方法和加工能力,小尺寸薄壁非磁性工件的加工机理,以及平面磨床加工中所使用的常规工装的工作特点和适用范围,针对小尺寸薄壁非磁性工件在加工过程中所出现的装夹困难、固定面不可... 通过分析研究企业常见的平面磨床种类及其对工件的加工方法和加工能力,小尺寸薄壁非磁性工件的加工机理,以及平面磨床加工中所使用的常规工装的工作特点和适用范围,针对小尺寸薄壁非磁性工件在加工过程中所出现的装夹困难、固定面不可靠和加工面易损伤等异常情况,设计了一种平面磨床专用的新型工装,解决了平面磨床对小尺寸薄壁非磁性工件的加工问题,拓宽了平面磨床的使用范围。 展开更多

关键词 平面磨床 非磁性薄壁工件 专用工装设计

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推烟排的力学特性分析及材料的选择 被引量：2

15

作者 韩国栋 蒋仕飞 王桐 《新技术新工艺》 2019年第3期55-57,共3页

推烟排是烟草包装设备的重要部件,其质量好坏直接影响着烟支加工的流畅度和质量。对推烟排可选用的材料为45钢和LD10铝合金进行了分析研究。在UG环境下建立了标准FOCKE350S包装机推烟排三维模型,并导入ANSYS模块中,针对上述2种材料进行... 推烟排是烟草包装设备的重要部件,其质量好坏直接影响着烟支加工的流畅度和质量。对推烟排可选用的材料为45钢和LD10铝合金进行了分析研究。在UG环境下建立了标准FOCKE350S包装机推烟排三维模型,并导入ANSYS模块中,针对上述2种材料进行有限元仿真分析,得到了2种材料的变形、应变和应力云图。结果表明,选用铝合金材料更适合推烟排的工作需求,且需要调整两侧推杆的安装方式。 展开更多

关键词 推烟排 材料选择 力学特性 有限元分析

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KDF2成型机组输出装置高位改低位设计分析

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作者 李少鹏 付韵哲 +2 位作者 李治 李刘通 蒋仕飞 《新技术新工艺》 2020年第1期33-35,共3页

为解决KDF2成型机组生产异型滤棒时无法实时观察间隙及切断位置是否准确的问题,通过对接收鼓轮传送过程进行分析改造,基于齿轮的复合轮系及平皮带的运动原理设计了一种低位输送滤棒装置,进而在KDF2成型机组上实现了滤棒输出高位改低位... 为解决KDF2成型机组生产异型滤棒时无法实时观察间隙及切断位置是否准确的问题,通过对接收鼓轮传送过程进行分析改造,基于齿轮的复合轮系及平皮带的运动原理设计了一种低位输送滤棒装置,进而在KDF2成型机组上实现了滤棒输出高位改低位的动作。该技术可为提高成型设备生产异型滤棒的合格率和卷烟产品质量提升提供支持。 展开更多

关键词 KDF2成型机组 异型滤棒 实时监测 产品质量

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