成品箱外观变形自动识别系统

成品箱外观变形自动识别系统

翁嘉晨

（厦门烟草工业有限责任公司，福建 厦门 361026）

【摘 要】

成品箱外观变形不仅影响产品质量，还可能增加运输风险、降低存储效率，损害品牌形象，进而增加成本。变形的原因多种多样，涉及纸箱设计、材料质量、制造工艺以及储存运输条件等多个方面。因此，建立成品箱外观变形自动识别系统对于现代制造业至关重要。该系统借助智能算法和图像处理技术，能够实时监测成品箱的外观状态，一旦发现变形，立即发出警报，从而确保及时采取应对措施。这不仅能有效保证产品质量和品牌形象，还能显著降低运输风险，提高存储效率，减少成本。随着技术的不断进步，成品箱外观变形自动识别系统将在工业生产中发挥越来越重要的作用，成为提升质检效率、降低人力成本、提高市场竞争力的关键所在。

【关键词】成品箱外观 外观自动检测 外观状态系统

一、成品箱外观变形的危害

成品箱外观变形可能带来多方面的危害，这些危害不仅影响产品的外观质量，还可能对产品的功能、运输、存储以及品牌声誉产生负面影响。

在影响产品质量上，外观变形可能意味着成品箱的内部结构也受到了影响，这可能导致其性能降低，甚至失去原有的功能。对于某些精密产品来说，外部变形可能会直接影响其内部组件的精度和稳定性。在增加运输风险上，变形的成品箱在运输过程中更容易受到损坏，因为它们的结构不再稳定，无法有效保护内部产品。此外，变形的箱子还可能与其他货物或运输设备发生碰撞，进一步增加损坏的风险。在降低存储效率上，变形的成品箱可能无法整齐地堆叠或存放，这不仅降低了存储空间的利用率，还可能使其他产品难以找到合适的位置进行存放。在影响品牌形象上，如果成品箱的外观变形被消费者注意到，他们可能会对产品的整体质量产生怀疑，从而影响品牌的声誉和消费者的购买意愿。此外，变形还可能使产品看起来不专业，进一步损害品牌形象。在增加成本上，成品箱外观变形可能导致退货、换货和维修等额外的成本。这些成本不仅包括产品本身的损失，还包括处理这些问题所需的人工、时间和运输等费用。

因此，及时发现并处理成品箱外观变形问题对于保证产品质量、降低运输风险、提高存储效率、维护品牌形象以及降低成本等方面都具有重要意义。

二、成品箱外观变形的原因

成品箱外观变形的原因可能包括多个方面，以下是一些常见的原因：

（1）纸箱设计不合理

纸箱的长、宽、高的尺寸与纸箱的破损关系较大。如果纸箱的尺寸设计不合理，比如根据所要装的瓶数及瓶高来确定箱长、箱宽和箱高时，没有考虑到实际的使用环境和压力载荷，就可能导致纸箱在运输或存储过程中变形。

（2）材料不良

纸箱的质量与所选原材料的质量有很大关系。如果纸板的质量差，比如瓦楞纸板的厚度达不到要求，或者纸板本身存在质量问题，如纸板厚度不均、支撑结构不稳定等，都可能导致纸箱在受到外力时变形。

（3）制造工艺问题

在纸箱的生产过程中，如果制造工艺控制不当，比如瓦楞辊在使用过程中受到磨损，使得瓦楞纸板的厚度和形状达不到规定的要求，或者纸板在粘合、成型等过程中存在问题，也可能导致纸箱变形。

（4）储存和运输条件不当

在储存和运输过程中，如果环境湿度过高或过低，温度变化大，或者受到撞击、挤压等外力作用，都可能导致纸箱变形。此外，如果堆码方式不正确，比如堆码过高、重心不稳等，也可能导致纸箱在堆码过程中变形。

为了减少成品箱外观变形的问题，需要从设计、材料、制造工艺、储存和运输条件等多个方面进行综合考虑和优化。例如，在设计时可以根据实际的使用环境和压力载荷来确定纸箱的尺寸和结构；在选材时可以选择质量稳定、抗压强度高的纸板；在制造工艺上需要控制好各个生产环节的质量；在储存和运输过程中需要注意环境条件和堆码方式等。

三、成品箱外观变形系统的研制

成品箱外观变形自动识别系统在现代制造业中具有重要意义，特别是在需要严格控制产品质量的行业中。通过自动识别系统，可以快速、准确地检测成品箱的外观是否变形，无需人工逐一检查，大大提高了质检的效率。系统可以24小时不间断运行，不受人工疲劳和工作时间限制，确保产品质量的稳定性。引入自动识别系统可以大幅减少人工质检员的数量，从而降低人力成本。系统可以自动记录数据，减少纸质记录和人工输入的需求，进一步降低管理成本。高效的质量控制有助于企业更快地响应市场需求，提高市场竞争力。

成品箱外观变形自动识别系统主要依赖于机器视觉技术和先进的图像处理算法。以下是该系统的一个基本概述：

1.系统组成

（1）机器视觉硬件：包括高分辨率的CCD相机、照明系统（如LED光源）和图像采集卡等。这些硬件负责捕获成品箱的图像。

（2）图像处理软件：这是系统的核心部分，负责处理和分析捕获的图像。

（3）控制和输出设备：如PLC（可编程逻辑控制器）或计算机，用于控制整个系统并根据分析结果进行决策。

2.系统工作原理：

相机捕获成品箱的图像，并将其转换为数字信号。图像处理软件对这些数字信号进行处理，提取出成品箱的关键特征，如边缘、角点、面积等。软件利用预设的算法和标准，对这些特征进行比对和分析，判断成品箱是否存在变形。如果检测到变形，系统会通过输出设备（如显示屏、报警器等）进行提示或自动采取相应措施（如剔除变形箱体、停止生产线等）。

3.系统优势：

自动化程度高，可以大大减少人工检测的劳动强度和错误率。检测速度快，可以适应高速生产线的需求。精度高，可以检测出微小的变形。可扩展性强，可以根据实际需求进行定制和优化。成品箱外观变形自动识别系统是一个高效、准确、可靠的解决方案，对于提高产品质量和生产效率具有重要意义。