專利名稱：煙草加工工業(yè)棒形制品的直徑的測(cè)量的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于獲取煙草加工工業(yè)棒形制品的直徑和/或橫截面形狀的裝置。此外本發(fā)明涉及一種煙草加工工業(yè)的機(jī)器，特別是香煙生產(chǎn)機(jī)器或過濾嘴結(jié)合機(jī)。
背景技術(shù)：
對(duì)“煙草加工工業(yè)棒形物品”此處在現(xiàn)有關(guān)系中要理解為有預(yù)先規(guī)定直徑的香煙、過濾嘴棒、過濾嘴香煙和類似的物品。起初本發(fā)明致力于對(duì)連續(xù)輸送的條狀制品、如香煙條以及特別是過濾嘴條的直徑測(cè)量。如果下面為簡(jiǎn)便起見只提到條狀制品，無論如何不應(yīng)將上述類型的棒形制品排除在外，不管這些物品處于哪個(gè)生產(chǎn)步驟中。此外“棒形制品”的概念也包括一個(gè)連續(xù)條，它作為完整的或已經(jīng)分解的條形件，例如用于生產(chǎn)前面提及的煙草制品的條形件存在于一個(gè)確定的生產(chǎn)步驟中。
在香煙和過濾嘴的生產(chǎn)中，直徑是一個(gè)要在生產(chǎn)中要監(jiān)測(cè)的重要的質(zhì)量特征。在此棒形制品通常在縱向，即在它的縱軸線方向被連續(xù)或不連續(xù)地輸送通過一個(gè)測(cè)量裝置。準(zhǔn)確測(cè)量直徑的困難在于，棒形制品通常是“不圓的”，即垂直于縱軸線的橫截面多或少的偏離圓形。
對(duì)在成條方法中加工的產(chǎn)品的生產(chǎn)，例如過濾嘴棒，應(yīng)該盡可能保持小的直徑波動(dòng)。就一個(gè)過濾嘴條的直徑的偏差而言特別不利，因?yàn)閷?duì)于由過濾嘴塞和香煙通過組裝而成的帶嘴香煙，塞和香煙必須具有相同的直徑，這樣可以例如通過一個(gè)連接薄片實(shí)現(xiàn)它們的結(jié)合，而不在薄片和塞或香煙之間留下空隙，通過該空隙可能進(jìn)入吸入空氣并能使抽吸性能變壞。
由DE 34 14 247 A1(對(duì)應(yīng)于US 4,543,816)公開了一種通過借助一個(gè)氣動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)進(jìn)行過濾嘴條的直徑測(cè)量的裝置。
此外在EP 1 445 576 A1中描述了一種用于測(cè)量煙草加工工業(yè)的棒形物品直徑的測(cè)量裝置，其中該棒形制品借助光截面測(cè)量。為了獲得足夠的直徑點(diǎn)，激光光源必須繞著棒形制品轉(zhuǎn)動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的任務(wù)在于以簡(jiǎn)單和快速的方式測(cè)量煙草加工工業(yè)的棒形制品的直徑。
該任務(wù)通過一個(gè)用于獲取煙草加工工業(yè)的棒形制品的直徑和/或橫截面形狀的裝置如下解決，即設(shè)置多個(gè)、尤其是多于三個(gè)的用于向制品上發(fā)射特別是直線形光線的光源，并且為每個(gè)光源分別設(shè)置一個(gè)用于接收從制品表面散射的光線的傳感器，并且設(shè)置一個(gè)用于分析傳感器的測(cè)量信號(hào)的分析單元。
本發(fā)明根據(jù)以下構(gòu)思，即棒形制品同時(shí)被所有光源在一個(gè)位置照射，這樣光線被制品表面在照射位置散射，并且散射光線被傳感器獲取。在這里一個(gè)光源分別配備一個(gè)傳感器，從而制品的整個(gè)圓周表面的被光源照射的部分表面的輪廓被傳感器獲取。為了能夠同時(shí)并且無陰影區(qū)域地獲取在制品的一個(gè)預(yù)先確定的位置處的直徑，多個(gè)光源在這個(gè)位置照射制品是必要的。由此保證快速和可靠地獲取制品直徑。此外為了完整地，也就是說無陰影或類似物地來完整獲取制品，多個(gè)光源是必要的。
根據(jù)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)方案提出，布置和/或設(shè)計(jì)光源，使制品在它的圓周上，優(yōu)選在一個(gè)預(yù)先確定的位置上基本上被完全獲取。
此外如果傳感器被設(shè)計(jì)成用于獲取制品的一個(gè)垂直輪廓是有利的。
為此規(guī)定，傳感器分別設(shè)計(jì)為位置敏感的探測(cè)器，特別是所說的PSD-陣列。對(duì)名稱“PSD”已知是位置敏感的探測(cè)器或傳感器，它們結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且工作非?？煽俊４送馕恢妹舾械奶綔y(cè)器的特征在于小的測(cè)量公差和短的測(cè)量時(shí)間。這類傳感器經(jīng)常作為距離傳感器使用，它們按照三角測(cè)量的原理工作。在這里，被良好瞄準(zhǔn)的分析光束，例如激光束被發(fā)射到一個(gè)試樣表面，使從被照射表面散射的光線通過一個(gè)光學(xué)系統(tǒng)到達(dá)位置敏感的探測(cè)器(PSD-位置敏感的探測(cè)器)。出現(xiàn)散射光線的位置取決于對(duì)象表面的距離。位置敏感的探測(cè)器可以明確地將探測(cè)器上的光點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，從而到測(cè)量對(duì)象的距離可以快速和準(zhǔn)確地確定。
為了能簡(jiǎn)單和快速地獲得一個(gè)對(duì)象的垂直輪廓，使用了所謂的PSD-陣列，從而在一個(gè)唯一的測(cè)量過程中獲取完整的垂直輪廓線。
為此有利的規(guī)定，光源直線形地發(fā)射光線，從而在一個(gè)預(yù)先確定的位置上，被光源部分照射的制品的垂直輪廓被散射并由一個(gè)PSD-陣列獲取。
如果光源發(fā)射出的光束位于一個(gè)平面內(nèi)，由此產(chǎn)生一種改善的結(jié)構(gòu)。一個(gè)這樣的平面設(shè)計(jì)成例如通過一個(gè)相對(duì)制品的縱軸線的垂直平面。
此外如果光源和/或傳感器星形的，特別是均勻的和/或?qū)ΨQ的繞著制品設(shè)置是有利的。
另外如果分析單元求出棒形制品的形狀和/或直徑尺寸是有利的。
此外該任務(wù)通過一個(gè)煙草加工工業(yè)的機(jī)器解決，特別是香煙生產(chǎn)機(jī)器或過濾嘴結(jié)合機(jī)，它們裝備了一個(gè)按照本發(fā)明的、在前面描述的裝置。為了避免重復(fù)明確地參閱了前面的實(shí)施方式。


接下來并且不限于一般發(fā)明構(gòu)思基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。有關(guān)所有在文中未詳細(xì)解釋的根據(jù)本發(fā)明的細(xì)節(jié)請(qǐng)參閱附圖。
圖中示出圖1一個(gè)示意的用于獲取一個(gè)被部分照射的煙草制品條的垂直輪廓的系統(tǒng)；圖2一個(gè)帶有詳細(xì)描述的PSD-陣列的另外的系統(tǒng)；和圖3一個(gè)用于測(cè)量煙草制品條的直徑的測(cè)量系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式
在下面的圖中，每個(gè)相同的和同類的元件及相應(yīng)的零件采用相同的附圖標(biāo)記，其中不考慮一個(gè)相應(yīng)的更新的概念。
圖1示意示出一個(gè)用于測(cè)量一個(gè)條狀煙草制品10的直徑的部分輪廓的光學(xué)系統(tǒng)。煙草制品10不僅可以是靜止的，而且可以在測(cè)量期間運(yùn)動(dòng)，也就是說被輸送。借助一個(gè)帶有一個(gè)激光器二極管11以及一個(gè)圓柱形光學(xué)系統(tǒng)13的發(fā)射器12將瞄準(zhǔn)的光束14以一個(gè)預(yù)先確定的寬度發(fā)射到煙草制品10上。
在煙草制品10的被照射位置上散射的光線在一個(gè)角度范圍內(nèi)借助一個(gè)接收器15接收，該接收器由一個(gè)成像的光學(xué)系統(tǒng)16和一個(gè)位置敏感的探測(cè)器-陣列(PSD-陣列)構(gòu)成。借助PSD-陣列17獲取由光束14獲取的煙草制品10的部分表面的輪廓作為垂直輪廓。所述PSD-陣列17通過一個(gè)連接與一個(gè)分析單元21相連，由此求出煙草制品10被照射的部分表面的圓度或不圓度。
在圖2中由一個(gè)另外的透視圖描述了煙草制品10被部分照射的表面的輪廓的獲取。借助光線發(fā)射器12將瞄準(zhǔn)的光束14發(fā)射到煙草制品條10的表面。從那里，散射光線(附圖標(biāo)記19)達(dá)到PSD-陣列17。
在圖2的右下部分示意地放大地描述了PSD-陣列17，其中相應(yīng)的煙草制品10在被照射位置的形狀被記錄為一個(gè)垂直輪廓20。所述擊中的、散射光線的位置取決于圓形煙草制品條10的距離。由此可以快速和準(zhǔn)確地確定所述條的距離。
在圖3中示意描述了一個(gè)用于獲取或測(cè)量條形煙草制品10的直徑的裝置。該煙草制品10縱軸向地(Lngsaxial)輸送通過一個(gè)四壁的玻璃體22。圍繞玻璃體22或煙草制品10星形或十字交叉形布置了四個(gè)發(fā)射器12以產(chǎn)生瞄準(zhǔn)的光線，其中發(fā)射出的光束14處于一個(gè)與煙草制品10的縱軸線或輸送方向垂直的平面內(nèi)。
發(fā)射出的光束14碰到制品10的表面，從而分別由一個(gè)光束14照射煙草制品10的一個(gè)四分之一圓周。為每個(gè)光源12在相應(yīng)的四分之一圓周內(nèi)設(shè)置PSD-陣列17以記錄散射的光線，從而由分析單元21求出煙草制品10的表面的一個(gè)準(zhǔn)確的輪廓。根據(jù)測(cè)量結(jié)果可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)快速和準(zhǔn)確的煙草制品的直徑測(cè)量，其中該直徑是在一個(gè)預(yù)先確定的位置上求出的。此外利用這個(gè)裝置除了測(cè)量直徑，也可以檢查所述條的形狀，并且也可以檢查煙草制品條上的一個(gè)包裹帶的粘縫。
附圖標(biāo)記列表10煙草制品11激光器二極管12發(fā)射器13圓柱形光學(xué)系統(tǒng)14光束15接收器16成像的光學(xué)系統(tǒng)17PSD-陣列19散射的光線20垂直輪廓21分析單元22玻璃體
權(quán)利要求
1.用于獲取煙草加工工業(yè)棒形制品(10)的直徑和/或橫截面形狀的裝置，其特征在于，設(shè)置多個(gè)用于向制品(10)上發(fā)射光線(14)的光源(12)，并且為每個(gè)光源(12)分別設(shè)置一個(gè)用于接收從制品表面散射的光線(19)的傳感器(17)，并且設(shè)置一個(gè)用于分析傳感器的測(cè)量信號(hào)的分析單元(21)。
2.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，設(shè)置多于三個(gè)的用于向制品(10)上發(fā)射光線(14)的光源(12)。
3.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，布置和/或設(shè)計(jì)光源(12)，使制品(10)在其外圓周上基本上被完全被獲取。
4.按權(quán)利要求1或3所述的裝置，其特征在于，傳感器(17)設(shè)計(jì)成用于獲取制品(10)的一個(gè)垂直輪廓(20)。
5.按權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，傳感器(17)分別設(shè)計(jì)成位置敏感的傳感器(17)。
6.按權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，傳感器(17)設(shè)計(jì)成PSD-陣列(17)。
7.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光源(12)直線形地發(fā)射光線(14)。
8.按權(quán)利要求1或7所述的裝置，其特征在于，發(fā)射出的光束(14)位于一個(gè)平面內(nèi)。
9.按權(quán)利要求1或7所述的裝置，其特征在于，光源(12)設(shè)計(jì)成激光光源(12)。
10.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，光源(12)和/或傳感器(17)圍繞制品(20)星形和/或?qū)ΨQ地布置。
11.按權(quán)利要求1或10所述的裝置，其特征在于，光源(12)和/或傳感器(17)均勻地圍繞制品(20)星形布置。
12.按權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，分析單元(21)求出制品(10)的形狀和/或直徑尺寸。
13.帶有一個(gè)按權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的裝置的煙草加工工業(yè)的機(jī)器。
14.按權(quán)利要求13所述的煙草加工工業(yè)的機(jī)器，其特征在于，該機(jī)器設(shè)計(jì)為香煙成條機(jī)或過濾嘴結(jié)合機(jī)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于獲取煙草加工工業(yè)棒形制品(10)的直徑和/或橫截面形狀的裝置。如此改進(jìn)該裝置，即設(shè)置多個(gè)、尤其是多于三個(gè)的用于向制品(10)上發(fā)射特別是直線形光線(14)的光源(12)，并且為每個(gè)光源(12)分別設(shè)置一個(gè)用于接收從制品表面散射的光線(19)的傳感器(17)，并且設(shè)置一個(gè)用于分析傳感器(17)的測(cè)量信號(hào)的分析單元(21)。
文檔編號(hào)G01B11/08GK1779412SQ20051012556
公開日2006年5月31日 申請(qǐng)日期2005年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者M·萊梅爾 申請(qǐng)人:豪尼機(jī)械制造股份公司