專利名稱：用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單元。
更具體地說，本發(fā)明應(yīng)用于諸如巻煙制造機(jī)或過濾嘴制造機(jī)的煙草制造機(jī)。
在下面的說明書中明確地參照巻煙制造機(jī)，但并沒有限制范圍的意思。
背景技術(shù)：
通常的實(shí)踐是對(duì)于通過巻煙制造機(jī)的過濾嘴附連工段的各單個(gè)巻煙的外 部完整性進(jìn)行外觀檢查，以確保在巻煙紙或過濾嘴紙的外表面上沒有裂口、瑕 疵或沾污。
通過使巻煙接連地前進(jìn)、在轉(zhuǎn)筒上被輸送且排列成使其縱向軸線橫向于饋 送方向設(shè)置，且使巻煙遵循當(dāng)巻煙經(jīng)過位于巻煙制造單元下游的光學(xué)質(zhì)量控制 裝置的前面時(shí)沿其檢査每一根巻煙的預(yù)定路徑，來實(shí)施這種外觀檢查。
所述質(zhì)量控制裝置通過對(duì)表面的直線發(fā)生器進(jìn)行取樣來掃描巻煙的外表 面，然后讀取這些取樣發(fā)生器的圖像并將每個(gè)掃描圖像與模型或參考圖像作比 較，識(shí)別和標(biāo)識(shí)可能具有的任何表面制造缺陷，從而確定巻煙是否具有可接受 的質(zhì)量。
質(zhì)量控制裝置通常包括采用CCD陣列的線性照相機(jī)，這對(duì)于熟悉本領(lǐng)域 的技術(shù)人員來說是很常見的，諸如能將物體表面讀取成一系列單獨(dú)的掃描線的 線性掃描照相機(jī)。
當(dāng)巻煙在給定時(shí)刻經(jīng)過掃描區(qū)域時(shí)，照相機(jī)的掃描線落在巻煙外表面的取 樣發(fā)生器上。
通常的實(shí)踐是對(duì)于每一根巻煙掃描多個(gè)取樣發(fā)生器，利用沿質(zhì)量控制路徑 設(shè)置的兩個(gè)或多個(gè)照相機(jī)和/或使巻煙繞其縱向軸線轉(zhuǎn)動(dòng)以使各發(fā)生器呈現(xiàn)在
4掃描區(qū)域。
上述的外觀檢查方法有以下缺點(diǎn)萬一氣載異物(少量灰塵、煙草填充物、 微粒等)占據(jù)巻煙和工作中的光學(xué)掃描裝置之間的空間，即使實(shí)際上該巻煙沒 有缺陷，這也會(huì)被該裝置錯(cuò)誤地解釋成瑕疵并會(huì)引起將該巻煙作為廢品。
換而言之，無法先驗(yàn)地知道由光學(xué)掃描裝置發(fā)出的差錯(cuò)信號(hào)實(shí)際上表示巻 煙的缺陷，還是由掃描線上的假象所引起的。
所述缺點(diǎn)尤其在諸如巻煙制造機(jī)通常在其中工作的含塵環(huán)境中更為突出。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中，本發(fā)明的目的是提供一種用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單 元，從而將不受上述缺點(diǎn)影響。
具體地說，本發(fā)明的目的是提供一種用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單 元，該單元設(shè)計(jì)成氣載微粒不會(huì)占據(jù)照相機(jī)和被掃描產(chǎn)品之間的視線。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單元，同 時(shí)保證完全可信地正確解釋由該單元產(chǎn)生的差錯(cuò)信號(hào)。
所述目的基本上由一種根據(jù)本發(fā)明的、用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的 單元來實(shí)現(xiàn)，其特征如所附權(quán)利要求中的一項(xiàng)或多項(xiàng)所述。


現(xiàn)將參照附圖以示例的方式詳細(xì)地描述本發(fā)明，附圖中
圖1是包括兩個(gè)根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)掃描巻煙的單元的巻煙制造機(jī)的示 意圖2是根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)掃描巻煙的單元的立體圖； 圖3是圖2所示單元的側(cè)剖圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)掃描巻煙的單元的立體圖，示出了第一替代 實(shí)施例；
圖5是圖4所示光學(xué)掃描單元的側(cè)剖圖； 圖6示出了圖4所示單元的一部件；
5圖7以俯視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)掃描巻煙的單元，其中省略了 一些部分以更好地顯示其它部分；
圖8以俯視圖示出了圖1所示用于光學(xué)掃描巻煙的單元的第二替代實(shí)施
例；
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的用于光學(xué)掃描巻煙的單元的第三替代實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
參見圖2，附圖標(biāo)記l總體地標(biāo)示根據(jù)本發(fā)明的、用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀 煙草產(chǎn)品的單元。
單元l有利地應(yīng)用于巻煙制造機(jī)，更具體地說應(yīng)用于圖l所示類型的、用 附圖標(biāo)記2總體標(biāo)示的過濾嘴附連機(jī)。
參見圖l，過濾嘴附連機(jī)2包括實(shí)踐中傳統(tǒng)的多個(gè)轉(zhuǎn)筒，巻煙3通過這些 轉(zhuǎn)筒沿著預(yù)定檢查路徑前進(jìn)。
巻煙3由饋入轉(zhuǎn)筒4接連地引導(dǎo)至檢査轉(zhuǎn)筒5上，該檢查轉(zhuǎn)筒5引起每一 根巻煙在釋放到饋出轉(zhuǎn)筒7之前經(jīng)過檢查區(qū)域或掃描區(qū)域6，于是已被掃描的 巻煙3通過饋出轉(zhuǎn)筒7遠(yuǎn)離機(jī)器2。機(jī)器的另一實(shí)施例可使用至少兩個(gè)依次設(shè) 置的檢查轉(zhuǎn)筒5。
檢査轉(zhuǎn)筒5在周緣裝備有多個(gè)抽吸槽8，多個(gè)抽吸槽8中的每一個(gè)設(shè)計(jì)成 容納和保持相應(yīng)的巻煙3。
檢查轉(zhuǎn)筒5轉(zhuǎn)動(dòng)以使槽8沿饋送方向P且沿檢査路徑遵循一 圓形軌跡前進(jìn)， 該圓形軌跡的一部分與掃描區(qū)域6重合。
檢査轉(zhuǎn)筒5還包括可與占據(jù)相應(yīng)槽8的每根巻煙3的兩端配合并引起巻煙 3繞其縱向軸線3a轉(zhuǎn)動(dòng)的常用類型裝置(未示出)。
因此，每根巻煙3可描繪出一運(yùn)動(dòng)，該運(yùn)動(dòng)包括沿著垂直于單個(gè)巻煙3的 軸線3a所定向方向的饋送方向P的平移運(yùn)動(dòng)、以及繞其自身縱向軸線3a的轉(zhuǎn) 動(dòng)。
本發(fā)明所涉及的單元1與每個(gè)檢査轉(zhuǎn)筒5相關(guān)聯(lián)，具體地說，單元l安裝 成可相對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)軸線9樞轉(zhuǎn)以在工作位置和不工作位置之間交替，在該工作位置，單元l在與掃描區(qū)域6重合的位置直接提供至檢査轉(zhuǎn)筒5，而在該不工作 位置，單元l轉(zhuǎn)動(dòng)離開過濾嘴附連機(jī)2，遠(yuǎn)離檢查轉(zhuǎn)筒5，從而可經(jīng)受諸如清 潔或更換損壞或磨損部件的常規(guī)維護(hù)操作。
單元1包括光學(xué)類型的檢測(cè)裝置10，該檢測(cè)裝置10設(shè)計(jì)成在每根巻煙3 上、沿著與每根巻煙外表面3b的至少一個(gè)直線發(fā)生器重合的掃描區(qū)域6實(shí)施 線性掃描。換而言之，檢測(cè)裝置10能沿著平行于巻煙3的縱向軸線3a的方向、 沿巻煙外表面3b延伸的相應(yīng)掃描線11上實(shí)施多次光學(xué)掃描或讀取。
在一較佳實(shí)施例中，檢測(cè)裝置11將采取多線CCD陣列型照相機(jī)12的形 式，該照相機(jī)12能產(chǎn)生線帶，該線帶包括以脈沖模式接連發(fā)射的多條與巻煙3 的發(fā)生器重合的平行掃描線11。單條掃描線的寬度將是幾微米的量級(jí)。
照相機(jī)較佳地安裝在完全封閉的罩殼23內(nèi)，從而將在包含氣載微粒的含 塵環(huán)境中為裝置提供保護(hù)不受外物影響并保持裝置的完整性和功效。
該單元還包括常用類型的定時(shí)裝置(未示出)，通過該定時(shí)裝置可控制巻 煙3的運(yùn)動(dòng)以確保巻煙通過掃描區(qū)域6時(shí)的位置同步性。
光學(xué)質(zhì)量控制單元1還包括照明裝置13，該照明裝置13用來照亮掃描區(qū) 域6或目標(biāo)區(qū)域。
在一較佳實(shí)施例中，這種裝置13包括一排或多排發(fā)光二極管，這些發(fā)光 二極管可調(diào)整位置以可最有利地照亮平行的掃描線11。
照相機(jī)12較佳地不直接對(duì)準(zhǔn)巻煙3和掃描區(qū)域6;相反，單元l構(gòu)造成 照相機(jī)12的縱向軸線12a相對(duì)于在掃描區(qū)域6處與檢查轉(zhuǎn)筒5相切的平面T 傾斜。在所示的較佳方案中，照相機(jī)12的軸線12a平行于前述的切向平面T 延伸。
因此，為了從掃描區(qū)域6獲得圖像，需要反射表面14，從而鏡反射出巻煙 3的圖像并使圖像改變方向而朝向照相機(jī)12。
根據(jù)本發(fā)明的單元1還包括設(shè)計(jì)成保持掃描區(qū)域6無雜質(zhì)的裝置15。
所述裝置15位于檢測(cè)裝置IO和掃描區(qū)域6之間，包括具有直線狹縫17 的腔室16。有利的是，直線狹縫17與掃描區(qū)域6對(duì)準(zhǔn)。
具體地說，腔室16定位在反射表面14和掃描區(qū)域6之間，也定位在照明
7裝置13和掃描區(qū)域之間。腔室16具有平的和透明的底壁18，可透過該底壁 18獲得圖像，腔室16還具有同樣透明的頂壁19，該頂壁19提供前述的直線 狹縫17。
直線狹縫17與掃描區(qū)域6對(duì)準(zhǔn)，也就是說，對(duì)準(zhǔn)在任何給定時(shí)刻被檢査 的巻煙3的發(fā)生器11上。
與腔室16相關(guān)聯(lián)的還有氣動(dòng)裝置21，用來在腔室內(nèi)部產(chǎn)生至少一股氣流 22。在這種情況下，空氣通過直線狹縫17逸出且輕輕地作用在被檢查巻煙3 的外表面3b上，以保持掃描區(qū)域6清潔且無雜質(zhì)。
氣動(dòng)裝置21包括一個(gè)或多個(gè)定位在腔室16內(nèi)部的噴嘴，從而較佳地沿著 垂直于直線狹縫17的縱向尺度的方向產(chǎn)生氣流22。根據(jù)容納光學(xué)掃描單元1 的可用空間，氣動(dòng)裝置21將或者在腔室16外部、在照相機(jī)罩殼23旁邊延伸， 如圖2、 4或7所示，或者在腔室的與照相機(jī)相反的那側(cè)上延伸，如圖8所示。
腔室16的頂壁19較佳地包括兩個(gè)并排設(shè)置的板19a，這兩個(gè)板19相對(duì)且 間隔開以形成直線狹縫17。
或者，頂壁19可包括適當(dāng)成形的單個(gè)板，該板形成為具有位于中心位置 的直線狹縫17。
在任一情況下，頂壁19將具有如圖3所示的較佳的凸出外表面。 在其它可能的構(gòu)型中，頂壁19可具有如圖5所示的凹入外表面，或也可 以是平的。
在一較佳實(shí)施例中，頂壁19無論是凹入或凸出的構(gòu)型，都將相對(duì)于底壁 18傾斜一角度，該角度在5。至15°之間，理想的是10。。
由氣動(dòng)裝置21的噴嘴噴出的氣流22橫跨頂壁19的內(nèi)表面而流動(dòng)，且因 此被引導(dǎo)朝向直線狹縫17。更確切地說，氣流22在腔室16中形成為處于稍稍 高于罩殼內(nèi)通常存在的壓力的壓力，因此以氣刀的方式用輕微的力從直線狹縫 17中排出，從而清掃整個(gè)掃描區(qū)域6，并清除可能會(huì)出現(xiàn)在掃描線上、介于被 檢查的巻煙和反射表面14之間的任何氣載微?；虍愇?。
巻煙3由檢査轉(zhuǎn)筒5輸送到與掃描區(qū)域6對(duì)準(zhǔn)的位置。
當(dāng)檢査轉(zhuǎn)筒5繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸線5a轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它夾帶氣流，該氣流將包圍掃描
8區(qū)域6且與從直線狹縫17排出的氣流22或氣刀相碰撞。
由轉(zhuǎn)筒夾帶的氣流會(huì)引起湍流，這又會(huì)導(dǎo)致顆粒意外地朝向掃描區(qū)域6輸送。
因此為了避免這個(gè)缺點(diǎn)，單元l還可包括偏轉(zhuǎn)器24，該偏轉(zhuǎn)器24用來截 斷由轉(zhuǎn)筒5夾帶的氣流并使其轉(zhuǎn)向離開掃描區(qū)域6。
換而言之，偏轉(zhuǎn)器簡(jiǎn)單地用作配裝在腔室16上方的保護(hù)罩，其在頂壁19 外部和上方延伸。偏轉(zhuǎn)器24包括四個(gè)側(cè)壁25，通過這四個(gè)側(cè)壁25來保護(hù)整個(gè) 掃描區(qū)域6，還包括至少一個(gè)或較佳地兩個(gè)偏轉(zhuǎn)葉片26，所述偏轉(zhuǎn)葉片沿著平 行于檢查轉(zhuǎn)筒5的軸線5a的方向縱向地定位，也就是說垂直于轉(zhuǎn)筒5的轉(zhuǎn)動(dòng)方 向。
由轉(zhuǎn)筒夾帶的氣流被葉片26截?cái)嗲乙龑?dǎo)離開掃描區(qū)域6。
有利的是，偏轉(zhuǎn)器24的側(cè)壁25在最高處成形為確保在單元呈工作位置 時(shí)與檢查轉(zhuǎn)筒5的圓形輪廓的緊密匹配。
重申一下，單元1可繞相應(yīng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線9樞轉(zhuǎn)，從而它可運(yùn)動(dòng)經(jīng)過圓弧R 而在工作位置和不工作位置之間交替，在該工作位置，腔室16被直接提供至 檢查轉(zhuǎn)筒5且直線狹縫17平行于被掃描的巻煙3并與該巻煙3相對(duì)，而在該 不工作位置，單元l轉(zhuǎn)動(dòng)離開過濾嘴附連機(jī)2，遠(yuǎn)離與單元1相關(guān)聯(lián)的檢査轉(zhuǎn) 筒5，從而可在該單元l上實(shí)施維護(hù)操作。
具體地說，腔室16將是可完全拆卸的，由此允許進(jìn)入內(nèi)部且露出頂壁19 以便進(jìn)行清潔。
實(shí)際上，頂壁19會(huì)由于沉積灰塵而變得不透明，這將減小落在掃描區(qū)域6 上的光的強(qiáng)度。
通過本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了開頭所述的目的。
由于一種如上所述和所示的用于光學(xué)掃描巻煙的單元，檢查區(qū)域、具體地 說掃描區(qū)域可保持完全清潔且沒有任何雜質(zhì)，否則雜質(zhì)會(huì)占據(jù)掃描區(qū)域和被檢 查物體之間的空間且因此引起質(zhì)量控制差錯(cuò)，從而導(dǎo)致將實(shí)際上沒有損壞的巻 煙作為廢品。
從腔室中穩(wěn)定吹出的氣流的存在還防止煙草顆粒意外地進(jìn)入該腔室。由于腔室可完全拆卸，單元的所有部分都可被最有利地維護(hù)和清潔。 此外，偏轉(zhuǎn)器在流體動(dòng)力上隔離掃描區(qū)域，由此不允許從腔室吹出的氣刀 和由轉(zhuǎn)筒夾帶的氣流之間的任何碰撞，該碰撞會(huì)導(dǎo)致意外的和成問題的湍流。
權(quán)利要求
1.一種用于光學(xué)掃描細(xì)長(zhǎng)形狀煙草產(chǎn)品的單元，包括光學(xué)檢測(cè)裝置(10)和照明裝置(13)，所述光學(xué)檢測(cè)裝置(10)設(shè)計(jì)成沿著掃描區(qū)域(6)在所述產(chǎn)品(3)的外表面(3b)上實(shí)施線性掃描，由所述照明裝置(13)來照亮所述掃描區(qū)域(6)，其特征在于，所述單元包括清潔裝置(15)，所述清潔裝置(15)定位在所述檢測(cè)裝置(10)和所述掃描區(qū)域(6)之間，從而將保持所述掃描區(qū)域(6)無雜質(zhì)。
2. 如權(quán)利要求1所述的單元，其特征在于，所述清潔裝置(15)包括腔室(16)，所述腔室(16)具有對(duì)準(zhǔn)在所述掃描區(qū)域(6)上的直線狹縫(17)。
3. 如權(quán)利要求2所述的單元，其特征在于，所述腔室(16)由底壁(18)和頂壁(19)來劃定界限，所述底壁(18)和頂壁(19)都是透明的，所述直線狹縫(17)位于所述頂壁(19)上。
4. 如權(quán)利要求2或3所述的單元，其特征在于，所述腔室(16)的所述頂壁(19)包括兩個(gè)相對(duì)的板(19a)，所述直線狹縫(17)位于所述兩個(gè)板(19a)之間。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的單元，其特征在于，所述頂壁(19)是平的。
6. 如權(quán)利要求3或4所述的單元，其特征在于，所述腔室(16)的所述頂壁(19)具有凹入的外形。
7. 如權(quán)利要求3或4所述的單元，其特征在于，所述頂壁(19)具有凸出的外形。
8. 如權(quán)利要求6或7所述的單元，其特征在于，所述板(19a)相對(duì)于所述腔室的所述底壁(18)傾斜一角度，所述角度在5°至15°之間，較佳地為10°。
9. 如權(quán)利要求2至8所述的單元，其特征在于，所述清潔裝置(15)包括氣動(dòng)裝置(21)，至少一股氣流(22)由所述氣動(dòng)裝置(21)引入所述腔室(16)。
10. 如權(quán)利要求9所述的單元，其特征在于，由所述氣動(dòng)裝置(21)產(chǎn)生的所述氣流(22)借助于所述直線狹縫(17)逸出所述腔室(16)。
11. 如權(quán)利要求9或IO所述的單元，其特征在于，所述氣動(dòng)裝置(21)位于所述腔室(16)內(nèi)部，從而沿著垂直于所述直線狹縫(17)的方向產(chǎn)生所述氣流(22)。
12. 如前述權(quán)利要求所述的單元，其特征在于，所述照明裝置(13)包括設(shè)置成至少兩排的多個(gè)發(fā)光二極管。
13. 如前述權(quán)利要求所述的單元，其特征在于，所述光學(xué)檢測(cè)裝置(10)包括線性CCD陣列照相機(jī)(12)。
14. 如權(quán)利要求13所述的單元，其特征在于，所述線性照相機(jī)(12)不直接對(duì)準(zhǔn)所述產(chǎn)品(3)，所述單元(1)包括反射表面(14)，通過所述直線狹縫(17)獲得的所述產(chǎn)品(3)的圖像被所述反射表面(14)鏡反射，且改變方向而朝向所述線性照相機(jī)(12)。
15. 如前述權(quán)利要求所述的單元，其特征在于，包括偏轉(zhuǎn)器(24)，所述偏轉(zhuǎn)器(24)用來使其上輸送所述被掃描產(chǎn)品(3)的旋轉(zhuǎn)的檢査轉(zhuǎn)筒(5)所夾帶的氣流轉(zhuǎn)向。
16. 如權(quán)利要求2和15所述的單元，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)器(24)安裝在所述腔室(16)上方，且成形為與所述檢查轉(zhuǎn)筒(5)的外形相匹配。
17. 如權(quán)利要求16所述的單元，其特征在于，所述偏轉(zhuǎn)器(24)具有至少一個(gè)葉片(26)，所述葉片(26)定位成由所述轉(zhuǎn)筒(5)夾帶的氣流將被截?cái)嗲蚁蛳罗D(zhuǎn)向以保護(hù)所述掃描區(qū)域(6)。
18. 如前述權(quán)利要求所述的單元，其特征在于，所述單元能繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(9)轉(zhuǎn)動(dòng)，因此在工作位置和不工作位置之間可轉(zhuǎn)動(dòng)，在所述工作位置，所述單元(1)直接提供至所述被檢査產(chǎn)品(3)和所述掃描區(qū)域(6)，在所述不工作位置，所述單元遠(yuǎn)離承載所述產(chǎn)品(3)的所述檢查轉(zhuǎn)筒(5)，可在所述單元上實(shí)施維護(hù)操作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于檢測(cè)卷煙(3)的外觀完整性的光學(xué)掃描單元(1)，該單元裝備有線性CCD陣列照相機(jī)(12)，通過該照相機(jī)可沿著掃描區(qū)域(6)對(duì)卷煙(3)成像，該單元還裝備有用于照亮掃描區(qū)域(6)的照明系統(tǒng)、以及清潔裝置(15)，該清潔裝置(15)定位在照相機(jī)(12)和掃描區(qū)域(6)之間，用來保持掃描區(qū)域(6)無雜質(zhì)；該清潔裝置(15)又包括腔室(16)，該腔室(16)附連至照相機(jī)(12)的罩殼且具有朝向且對(duì)準(zhǔn)掃描區(qū)域(6)的直線狹縫(17)。直線狹縫(17)提供出口，由連接至腔室(16)入口側(cè)的氣動(dòng)發(fā)生器(21)產(chǎn)生的氣流(22)可穿過該出口連續(xù)地釋放，從而清掃被掃描卷煙(3)的外表面。
文檔編號(hào)G01N21/88GK101493423SQ20091000284
公開日2009年7月29日 申請(qǐng)日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月21日
發(fā)明者E·奧斯蒂, P·坎波, S·柏托爾迪, U·詹尼笛 申請(qǐng)人:吉地股份公司