專利名稱：監(jiān)控香煙盒坯料或稅務(wù)封印的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)控香煙盒尤其是翻蓋式盒的坯料或在香煙盒上的稅務(wù)封印的方法，由傳感器檢測坯料或其一部分或稅務(wù)封印，以及，由此獲得的傳感器信號被傳給鑒定裝置。
翻蓋式盒特別廣泛地用作香煙盒。它們也被稱作“鉸接蓋”盒。通常，這種翻蓋盒在適當(dāng)?shù)陌b機中由坯料制成，坯料位于帶刻痕的單件毛坯中。在生產(chǎn)流程中，必須將合格的坯料總是傳送到對包裝機正確的相對位置中。為此目的，包裝機必須有一個快速作用的坯料監(jiān)控設(shè)備，它一方面在要制造的包裝盒類型改變時監(jiān)控合格坯料的傳送，以及另一方面監(jiān)控其正確的定位。這一設(shè)備還適用于查驗香煙盒的稅務(wù)印記。
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于監(jiān)控香煙盒坯料或香煙盒上的稅務(wù)印記的快速和可靠的操作方法和相應(yīng)的設(shè)備。
為了達到這一目的，掃描坯料或稅務(wù)印記的邊緣和/或表面的形狀，過濾由此獲得的傳感器信號以便確定形狀信號，然后將形狀信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖，以及這些脈沖與基準(zhǔn)值進行比較。按本發(fā)明方法的優(yōu)點是，不是處理坯料或稅務(wù)印記的全部圖象，而僅僅是它們的輪廓外形。因此計算經(jīng)轉(zhuǎn)換得到的，在坯料或在稅務(wù)印記中從亮到暗的脈沖數(shù)，然后與基準(zhǔn)值比較。所以，可以用為此所需要的最少的費用支出和在短的時間周期內(nèi)檢驗坯料或稅務(wù)印化。包裝機的作業(yè)也并不因此而受到影響。
最好將借助于同步器從傳感器信號中濾出的行的起始信號傳輸給控制單元。以此方式可以篩分出要捕獲的圖象的右方和左方的垂直邊。這樣做的優(yōu)點是，掃描區(qū)可適應(yīng)于要掃描的坯料或其一部分的垂直寬度。因此，被鑒定的信息總是能夠與坯料尺寸相匹配。篩分區(qū)實際上也被檢驗，然而不包括在脈沖的計數(shù)之內(nèi)，并因而不予評估。
按本發(fā)明設(shè)備的特點在于有一個濾波器，它沿信號流動方向裝在傳感器的下游，并從由傳感器檢測到的傳感器信號中濾出一個形狀信號，以及借助于一個信號變換器將形狀信號轉(zhuǎn)化為脈沖，此信號變換器沿信號流動方向裝在濾波器的下游，以及沿信號流動方向裝在鑒定裝置的上游，脈沖在鑒定裝置中加以評估。按本發(fā)明設(shè)備的優(yōu)點在于，它能以簡單的設(shè)備技術(shù)，快速和可靠地操縱坯料監(jiān)控系統(tǒng)。
本發(fā)明其他的最佳改進可見從屬權(quán)利要求和說明。下面參見附圖更詳細(xì)地介紹作為舉例的本發(fā)明的一個最佳實施例。其中

圖1 包裝機六角頭折疊機在按本發(fā)明設(shè)備所在區(qū)的局部示意平面視圖；圖2 按圖1中剖面線11-11通過六角頭折疊機的橫剖面；圖3 按本發(fā)明設(shè)備的方塊圖；圖4 傳感器掃描的坯料區(qū)完全示意性的平面視圖；圖5 按圖4的坯料區(qū)完全示意性的側(cè)視圖；圖6 掃描按圖4和圖5的坯料區(qū)后的傳感器信號；圖7 過濾按圖6的傳感器信號后獲得的形狀信號；圖8 按圖7的形狀信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字脈沖；以及圖9 按圖8在掃描區(qū)內(nèi)被評估的脈沖。
附圖所示的設(shè)備用于在香煙盒，亦即翻蓋盒包裝機內(nèi)提供快速和可靠的坯料監(jiān)控。
圖1和圖2表示了六角頭折疊機10的部分。六角頭折疊機10用于將坯料11周期性地折疊成所生產(chǎn)的翻蓋盒的形狀。為此目的，坯料11周期性地輸送到六角頭折疊機10的各折疊頭12處，折疊頭12沿一條弧形曲線排列。
在六角頭折疊機10兩個折疊頭12之間的區(qū)域13內(nèi)，裝有一個用于監(jiān)控坯料11的設(shè)備14。設(shè)備14有兩個傳感器15，16，它們安排成互相鄰近。傳感器15，16在形式上是CCD攝象機。每一個傳感器15，16與一個紅外線發(fā)光二極管(圖1和2中沒有表示)一起裝在一個外殼內(nèi)。這樣可以保證傳感器15，16可以在黑暗中工作。
傳感器15，16裝在一個可共同垂直調(diào)整的傳感器支架17中。這便能保證設(shè)備14可以適應(yīng)于生產(chǎn)不同規(guī)格的翻蓋盒。
圍繞著一個香煙模塊18局部已折疊的坯料11，送到圖2所示之設(shè)備14的位置中。在這一情況下，只有坯料11的底19、后壁20和內(nèi)側(cè)片21、22已處于圍繞著香煙模塊18的正確折疊位置。坯料11的前壁23和外側(cè)片24、25以及整個蓋26仍處于未折疊的位置。
設(shè)備14現(xiàn)在用于監(jiān)控尚未折疊的坯料11豎立著的前壁23。導(dǎo)向件27、28用于使前壁23準(zhǔn)確地定位在傳感器15、16的前面。
傳感器15、16的觀測窗29斜向下瞄準(zhǔn)，以避免在觀測窗29上沉積灰塵。
按本發(fā)明用于監(jiān)控坯料11前壁23的設(shè)備線路圖表示在圖3中。傳感器15、16與濾波器31連接。濾波器31沿信號流動方向裝在傳感器15、16的下游。濾波器31是一個電容器，并造成直流去耦。視頻放大器32裝在濾波器31的下游。視頻放大器32通過信號變換器33和開關(guān)元件34與鑒定裝置35連接。信號變換器33在形式上是一個有磁滯的比較器，開關(guān)元件34作為邏輯“與”。鑒定裝置35包括一個微型控制器。因此，由傳感器15、16接收的傳感器信號36，經(jīng)直流去耦后，傳輸給視頻放大器32。直流去耦后獲得的并經(jīng)視頻放大器32放大的形狀信號37，借助于信號變換器33轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號38，亦即轉(zhuǎn)換成數(shù)字脈沖39。數(shù)字脈沖39接著通過開關(guān)元件34傳給鑒定裝置35，具體是傳給組合在此鑒定裝置35內(nèi)的一個計數(shù)器40中。
傳感器信號36除濾波器31之外還輸給同步器41。因此，此同一個輸入信號，亦即傳感器信號36輸入同步器41和濾波器31。同步器41將傳感器信號36濾出兩個輸出信號，亦即一個圖象起始信號42和一個行的起始信號43。圖象起始信號42和行的起始信號43被傳輸給鑒定裝置35。此外，行的起始信號還傳給兩個控制單元44、45 。控制單元44、45在形式上是時間函數(shù)元件。從控制單元44，45輸出的信號46、47傳給開關(guān)元件48，后者的輸出信號49與信號38一起，作為開關(guān)元件34的輸入信號。類似于開關(guān)元件34，開關(guān)元件48在形式上也是邏輯“與”。
開關(guān)元件48的輸出信號49和傳感器信號36作為輸入信號也都傳輸給一個視頻放大器50。視頻放大器50可連接一個監(jiān)視器(圖中未表示)，以便使監(jiān)控過程成為可見的。不作評估的被掃描的坯料11區(qū)(后面還要詳細(xì)討論)，顯象時在監(jiān)視器上看起來要比要加以評估的坯料11區(qū)暗些。
通過開關(guān)元件34傳給鑒定裝置35并由鑒定裝置35加以評估的信號38的脈沖39，可以在顯示器51上顯示它們的數(shù)量。在鑒定裝置35中經(jīng)計數(shù)的脈沖39與一個基準(zhǔn)值52進行比較?；鶞?zhǔn)值52儲存在鑒定裝置35的一個外存儲器53中。存儲在存儲器53中的基準(zhǔn)值52由基準(zhǔn)的測量值構(gòu)成。一個起動元件54便用于此目的，借助于這一起動元件54可以表明，從傳感器信號36所獲得的脈沖39是用于計算基準(zhǔn)值52的基準(zhǔn)測量值。
根據(jù)由鑒定裝置35所進行的在基準(zhǔn)值52與脈沖39的數(shù)量之間的比較結(jié)果，產(chǎn)生一個輸出信號55，它通過放大器56傳給機器的控制系統(tǒng)57。機器控制系統(tǒng)57直接與包裝機的構(gòu)件相連，在有相應(yīng)輸出信號55的情況下，包裝機將從生產(chǎn)流程中排除不合格的坯料或不合格的翻蓋盒。此外，機器控制系統(tǒng)57與中央控制器58相連。中央控制器58儲存有各種坯料的基準(zhǔn)值。當(dāng)生產(chǎn)的香煙盒改變時并因而在要處理的坯料改變時，中央控制器58與機器控制系統(tǒng)57互通信息。相應(yīng)的基準(zhǔn)值由中央控制器58傳輸給機器控制系統(tǒng)57，后者將此基準(zhǔn)值傳遞給鑒定裝置35，然后將其儲存在存儲器53中。
圖3還表示了與傳感器15，16一起裝在外殼內(nèi)的照明元件59。照明元件59在形式上是一個紅外線發(fā)光二極管。此照明元件59保證傳感器15，16能在黑暗中工作。照明元件59的光強可通過調(diào)節(jié)器60調(diào)節(jié)，以適應(yīng)于掃描對象。這就保證了設(shè)備49能不取決于在任何時刻的光照條件和要掃描的有關(guān)坯料正常工作。照明元件59設(shè)計為紅外二極管的優(yōu)點是，與先有技術(shù)已知的白熾燈相比，紅外二極管使用壽命長。因此，按本發(fā)明的設(shè)備具有長的壽命期。
控制單元44、45和調(diào)節(jié)器60，若有必要可一個個單獨地借助于與之相關(guān)的微調(diào)電容器61、62、63，使它們能適應(yīng)于坯料的物理監(jiān)控。
按本發(fā)明的方法的詳細(xì)情況，在下面結(jié)合圖4至9加以討論。在要由傳感器15、16掃描的坯料11區(qū)域64中，有4個垂直排列的條帶65、66、67、68和一個邊框69。圖4中表示的沿水平延伸的線70表示傳感器15、16對區(qū)域64或坯料11的逐行掃描。
在傳感器15、16對區(qū)域64進行逐行掃描期間，獲得了一行行的傳感器信號36(圖6)。每一行的傳感器信號36包括行的起始信號43和對每一個掃描條65、66、67、68的一個相應(yīng)的信號71、72、73、74。按照圖6的傳感器信號36，接著借助于形式上為電容器的濾波器31，進行直流去耦。經(jīng)如此濾波后的信號通過視頻放大器32放大。由此獲得的形狀信號37僅僅再現(xiàn)了形式上的電壓峰值75、76、77、78的區(qū)域64的形狀分量。這樣做的優(yōu)點是，順序信號的評估幾乎不受光強波動的影響。因此，現(xiàn)在形狀信號37僅由電壓峰值75、76、77、78組成，它們與條帶65、66、67、68成比例，并因而與區(qū)域64的形狀成比例。此外，形狀信號37還包括作為各行的起始信號43的產(chǎn)物的電壓峰值79、80。
然后，由此得到的形狀信號37由形式上為帶磁滯特性的比較器的信號變換器33，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號38 。信號變換器33將包含在形狀信號37中的每一個電壓峰值75……80，轉(zhuǎn)換成一個數(shù)字脈沖39。這一具有脈沖39的數(shù)字信號38接著被輸往開關(guān)元件34。
除了評估如上所述之傳感器信號36外，此同一個信號36還傳輸給同步器41。同步器41從傳感器信號36的每一行濾出行起始信號43 。行的起始信號43接著以數(shù)字信號的形式，傳給形式上為時間函數(shù)元件的控制單元44、45 。借助于控制單元44和控制單元45，由傳感器15、16所接受的信號可以在行的起始和在行的結(jié)束處被篩分出來。因此，控制單元44用于篩分出在傳感器信號36的行起始處的第一垂直區(qū)81?？刂茊卧?5可以篩分出在有關(guān)的傳感器信號36的行結(jié)束處的第二垂直區(qū)82。因而確定了坯料區(qū)域64的一個垂直掃描區(qū)83，其中包括要掃描并進行評估的實際信息。
除了垂直的掃描區(qū)83以外，還可以確定一個水平掃描區(qū)85。水平掃描區(qū)85由鑒定裝置35借助于提供給它的圖象起始信號42確定。為此，鑒定裝置35傳送一個控制信號88給控制單元44、45，用于篩分出一個圖象起始區(qū)86和一個圖象結(jié)束區(qū)87。因此，借助于鑒定裝置35和控制單元44、45，篩分出在圖象起始區(qū)86和圖象結(jié)束區(qū)87中不進行評估的全部行。被篩分出在區(qū)86和87中的行數(shù)，可以借助于一個圖中沒有表示的開關(guān)調(diào)定。與在鑒定裝置35中的每個開關(guān)位置相關(guān)的是兩個值。第一個值確定從哪一行開始釋放計數(shù)器40，第二個值確定從哪一行開始將計數(shù)器40封閉。因此，只有那些位于水平掃描區(qū)85范圍內(nèi)的脈沖39才進行評估。
因此，將確定垂直掃描區(qū)83和水平掃描區(qū)85的輸出信號49，與數(shù)字信號38一起，作為輸入信號傳送給開關(guān)元件34，借助此輸出信號49，從信號38中篩出落入掃描區(qū)83、85中的數(shù)字脈沖39。因此，如此獲得的開關(guān)元件輸出信號84中，只包含屬于掃描區(qū)83、85中條帶66、67、68所有的脈沖39。將這些脈沖39傳送給鑒定裝置35，供進一步檢驗和評估。
鑒定裝置35的計數(shù)器40計算輸出信號84的脈沖39數(shù)，并將計算結(jié)果顯示在顯示器51上。除此之外，鑒定裝置35將計數(shù)器40的計算情況與基準(zhǔn)值52比較。若超過基準(zhǔn)值，產(chǎn)生輸出信號55，并通過放大器56傳輸給機器控制系統(tǒng)57。于是，與機器控制系統(tǒng)57連接的包裝機構(gòu)件，將不合格的坯料11從生產(chǎn)流程中剔出。
基準(zhǔn)值52按“雙教學(xué)法(double-teach-method)”確定。在這種情況下，接收計數(shù)器40的兩個計數(shù)值，亦即一個計數(shù)值用于合格的坯料11，而一個計數(shù)值用于不合格坯料11。在這種情況下經(jīng)許多次測量確定兩個計數(shù)值。因此，用于合格坯料11的計數(shù)值代表第一教學(xué)，用于不合格坯料的計數(shù)值代表第二教學(xué)。鑒定裝置35由兩個計數(shù)值算出基準(zhǔn)值52，儲存在存儲器53中。這種“雙教學(xué)法”的優(yōu)點在于，在監(jiān)控坯料時可以保持一個大的安全開關(guān)裕度。因此可以允許大的容差。
借助于同步器41從傳感器信號36濾出的圖象起始信號42，用來確定一個掃描循環(huán)的開始。因此，若將一個圖象起始信號42傳送給鑒定裝置35，計數(shù)循環(huán)便起動。預(yù)先已收到的計數(shù)情況與基準(zhǔn)值52比較，并在必要時發(fā)出輸出信號55。
為了保證由鑒定裝置35所評估的始終是用于掃描的同一區(qū)域，要進行掃描的坯料11必須在兩個掃描循環(huán)期間始終保持在傳感器15、16的前面。在此延時的周期中保持整個坯料11始終能被掃描。
因此，借助于以上所介紹的設(shè)備和借助于以上所介紹的方法，可對坯料11的多項特性進行監(jiān)控。坯料11的邊緣形狀和坯料11的表面形狀可以被掃描和評估。由坯料11的邊緣形狀，可以檢驗此坯料11是否在機器中處于正確的位置。由坯料11的表面形狀可以檢驗出此坯料11的表面是否帶有用于所生產(chǎn)的香煙類型的正確的印刷信息。
按照本發(fā)明的設(shè)備和按照本發(fā)明的方法，還可用于監(jiān)控加在已折疊好的翻蓋式盒上的稅務(wù)封印。在這種情況下，以類似的方法掃描稅務(wù)封印邊緣的和表面的形狀，以及，將由此所得到的脈沖在鑒定裝置35中與基準(zhǔn)值進行比較。在這一方面的詳細(xì)情況可見圖3至9的說明。為了監(jiān)控稅務(wù)封印，按本發(fā)明的設(shè)備裝在用于加透明薄膜、聚乙烯薄膜等外套的包裝機附近。緊接在折疊翻蓋式盒之后，與覆蓋外部透明薄膜相結(jié)合，監(jiān)控稅務(wù)封印。因此，在加外套時若有必要便可檢測出稅務(wù)封印的遺漏情況。為了避免重復(fù)，可以參見已經(jīng)闡明的對坯料11的監(jiān)控過程。
權(quán)利要求
1.監(jiān)控香煙盒尤其是翻蓋式盒的包裝坯料或在香煙盒上的稅務(wù)封印的方法，由傳感器(15，16)檢測坯料(11)或其一部分或稅務(wù)封印，以及從傳感器那里獲得的傳感器信號(36)傳給鑒定裝置(35)，其特征為a)掃描坯料(11)或稅務(wù)封印的邊緣或表面形狀，為的是確定傳感器信號(36)，b)檢測到的傳感器信號(36)接著加以濾波，為的是得到一個形狀信號(37)，c)接著將形狀信號(37)轉(zhuǎn)換為數(shù)字脈沖(39)，d)在鑒定裝置(35)中將這些脈沖與一個基準(zhǔn)值(52)進行對比。
2.按照權(quán)利要求1所述之方法，其特征為為了對傳感器信號(36)濾波，對傳感器信號(36)進行直流去耦。
3.按照權(quán)利要求2所述之方法，其特征為圖象起始信號(42)和行的起始信號(43)輸入鑒定裝置(35)，一個掃描循環(huán)先從圖象起始信號(42)開始，其次確定第一個最好是水平的掃描區(qū)(85)；以及，行的起始信號(43)最好傳給兩個控制單元(45、44)，用行的起始信號(43)確定第二個最好是垂直的掃描區(qū)(83)。
4.按照權(quán)利要求3所述之方法，其特征為圖象起始信號(42)和行的起始信號(43)輸入鑒定裝置(35)；以及，用圖象起始信號(42)確定第二個最好是水平的掃描區(qū)(85)。
5.按照權(quán)利要求4所述之方法，其特征為行的起始信號(43)最好輸給兩個控制單元(45，44)；以及，用輸入控制單元(44，45)的行的起始信號(43)確定第二個最好是垂直的掃描區(qū)(83)。
6.按照權(quán)利要求5所述之方法，其特征為只評估和與基準(zhǔn)值(52)比較落入第二掃描區(qū)(83)的第一掃描區(qū)(85)中的脈沖(39)，或落入兩個掃描區(qū)(85，83)中的脈沖(39)。
7.按照權(quán)利要求1所述之方法，其特征為基準(zhǔn)值(52)根據(jù)一些基準(zhǔn)測量值確定，并儲存在鑒定裝置(35)中；以及，當(dāng)超出或低于基準(zhǔn)值(52)時，產(chǎn)生一個輸出信號(55)，以及此輸信號(55)傳給一個機器控制系統(tǒng)(57)。
8.按照權(quán)利要求4所述之方法，其特征為掃描循環(huán)從傳給鑒定裝置(35)的圖象起始信號(42)開始。
9.監(jiān)控香煙盒尤其是翻蓋式盒的包裝坯料或在香煙盒上的稅務(wù)封印的設(shè)備，它有一個傳感器(15，16)和一個鑒定裝置(35)，其特征為a)有一個濾波器(31)，它裝在沿信號流動方向的傳感器(15，16)的下游，以及，它從傳感器(15，16)確定的傳感器信號(36)中濾出形狀信號(37)，b)有一個信號變換器(33)，它分別設(shè)在沿信號流動方向的濾波器(31)下游和鑒定裝置(35)的上游，以及，它將形狀信號(37)變換成脈沖信號(39)，脈沖信號(39)在鑒定裝置(35)中與基準(zhǔn)值比較。
10.按照權(quán)利要求9所述之設(shè)備，其特征為濾波器(31)在形式上是一個電容器，而信號變換器(33)在形式上是一個有磁滯特性的比較器。
11.按照權(quán)利要求9所述之設(shè)備，其特征為有一個同步器(41)，它裝在傳感器(15，16)的下游，因此同步器(41)和濾波器(31)可以接受同一個輸入信號(36)，同步器(41)從傳感器信號(36)濾出同步信號，尤其是圖象起始信號(42)和行的起始信號(43)。
12.按照權(quán)利要求11所述之設(shè)備，其特征為最好有兩個控制單元(44，45)，它們一方面裝在同步器(41)的下游，另一方面安裝成互相并聯(lián)，控制單元(44，45)的輸出通過一個開關(guān)元件(48)互相連接，以及，控制單元(44，45)借助于同步信號確定一個水平掃描區(qū)和一個垂直掃描區(qū)(83，85)。
13.按照權(quán)利要求12所述之設(shè)備，其特征為在信號變換器(33)和鑒定裝置(35)之間裝有第二個開關(guān)元件(34)，它的輸入端與信號變換器(33)和開關(guān)元件(48)的輸出端相連。
14.按照權(quán)利要求9所述之設(shè)備，其特征為六角頭折疊機(10)的兩個折疊頭(12)之間裝有用于監(jiān)控坯料的此設(shè)備。
15.按照權(quán)利要求9所述之設(shè)備，其特征為用于加透明薄膜或類似物的外套的包裝機區(qū)域內(nèi)，裝有用于監(jiān)控稅務(wù)封印的此設(shè)備。
全文摘要
為了快速操作香煙盒包裝機，越來越需要監(jiān)控坯料，這樣的設(shè)備監(jiān)控合格的坯料送至正確的相對位置。此同一設(shè)備還適用于作為稅務(wù)封印的監(jiān)控系統(tǒng)。在按本發(fā)明用于監(jiān)控坯料或稅務(wù)封印的方法中借助于一個傳感器，對坯料或稅務(wù)封印的邊緣和表面的形狀加以掃描。由此獲得的脈沖借助于鑒定裝置與基準(zhǔn)值比較。
文檔編號B65B19/28GK1166435SQ97102449
公開日1997年12月3日 申請日期1997年2月17日 優(yōu)先權(quán)日1996年2月19日
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