CN109068719B - 用于分析处理烟草行业中的产品的自动机器的操作的诊断方法 - Google Patents

Abstract

一种用于分析处理烟草行业中的产品的自动机器(1)的操作的诊断方法，其包括以下步骤：在机器中引入其形状和尺寸对应于产品的形状和尺寸的内窥镜探头(10)，该机器被设计成该产品并且该机器如同它是真实产品一样来处理该产品。在机器中的处理期间，探头(10)通过其已知的传感器(17)来获取数据。该方法还包括在探头在机器中处理时确定它所采用的位置，并且将这些位置与当探头在机器中处理时它所获取的数据相关联。

Description

用于分析处理烟草行业中的产品的自动机器的操作的诊断 方法

技术领域

本发明涉及用于分析处理烟草行业中的产品的自动机器的操作的诊断方法。

更一般地，本发明涉及用于分析烟草行业中的生产线的至少一部分的操作的诊断方法。

本专利文档中的描述涉及允许监视和诊断用于吸烟者的物品(即在烟草行业中处理的物品)的生产和包装的机器的性能和状态的方法、线路(或机器)和探头。

背景技术

如已知的，在烟草行业(即，在香烟生产和/或包装部门)中特别强烈地感觉到的需要是监视——出于基本诊断目的——构成香烟生产和/或包装线路的一部分的机器的性能和状态。

显然，人们特别强烈地感到，需要能够监视机器部件的状态，以避免操作人员的视觉检查，这不可避免地需要移除某些部件并导致机器长时间的停机。

机器设计者和安装者特别强烈地感觉到的另一个需要是在完成组装和/或安装之后能够诊断机器操作，以确保该机器在交付给最终客户之前正确操作。

发明的公开

本发明的目的在于提供一种诊断方法，其用于分析烟草行业中的生产线的至少一部分的操作以克服现有技术的上述缺点。

更具体地，本发明的目的是提供一种诊断方法，其用于分析烟草行业中的生产线的至少一部分的操作，并且特别有效。

这些目的完全通过形成本发明的目标和如所附权利要求中表征的方法来实现。

因此，本说明书提供了用于分析烟草行业中的生产线的至少一部分的操作的诊断方法。该方法涉及使用至少一个吸烟者的物品形状制成的探头(一个或多个探头)。

“烟草行业中的生产线”的表达被用于意指被设计以制造吸烟者的物品的一台机器，或者以任何方式互连的多台机器。

“吸烟者的物品”的表达被用于意指香烟(或雪茄)或香烟部分(例如，香烟滤嘴)、或香烟包装，诸如包装或包装纸箱，或包装的一部分(例如，用于将香烟组保持在包装分离内的间隔物)。

因此，探头以如下吸烟者的物品之一的形状来制造：香烟滤嘴；香烟；香烟间隔物(用于将香烟组保持在包装间隔内)；香烟包装；香烟包装的纸盒。

该线路包括至少一个操作单元(在本说明书中也称为“机器”)。

每个机器被配置成连续处理一连串吸烟者的物品。

在示例实施例中，线路包括以下操作单元中的一者或多者：滤嘴制造机；香烟制造机；用于将滤嘴附连至香烟的机器；香烟贮存机；封装机；包装机(外包装)；装箱机；盒子包装机。

在其它实施例中，线路可包括以上列出的单元的任何子集；在一个示例中，该线路可包括仅一个操作单元。

在一个实施例中，该线路包括以下机器中的一者或多者：香烟制造机；用于将滤嘴附连至香烟的机器、封装机、包装机(外包装)、装箱机。

线路具有(至少)一个控制单元。该控制单元被配置成控制至少一部分线路的操作。

应注意，线路(或者甚至单个机器)的控制系统可具有集中式或分布式逻辑。因此，在一个示例中，可能有单个控制单元被配置成控制整个机器或者整个线路；然而，控制器可包括多个互连的分层结构控制器(或控制单元)。

线路包括一个或多个线路传感器。线路传感器被配置成测量相应的机器参数，该机器参数表示线路的至少一个元件的操作。例如，机器参数表示形成线路(即，线路的机器)的一部分的相应可移动元件的位置。例如，机器参数可包括角度或相对位置或绝对位置。线路传感器可包括例如编码器或脉冲计数器或由相应致动器提供的位置信号(仅列举几个)。

在示例实施例中，一个或多个线路传感器专用于测量相位参数(例如，位置、速度或加速度)，其表示用于沿线路(特别是在线路的机器内)移动吸烟者的物品的一个或多个传送带的移动。

相位参数使得在给定时间(即，根据机器或线路的操作时间间隔)内跟踪输送机的点(或与其耦合的吸烟者的物品)沿移动路径的移动成为可能。

在一实施例中，一个或多个线路传感器专用于测量与一个或多个机器(或线路)元件相关联的诸如温度、压力或外加力等的参数。

控制单元被连接至至少一个线路传感器(即，与其处于通信中)。控制单元被编程以控制(驱动)由线路传感器获取机器参数。

由机器或线路中的机器参数在给定时刻采用的一组值分别表示该机器或线路的操作状态(或配置)。

探头包括配置成测量至少一个探头参数的至少一个本地传感器。优选地，探头包括多个本地传感器。

例如，探头包括选自以下列表中的一个或多个本地传感器：陀螺仪；加速度计；力传感器(例如负载单元)；温度计；磁力计；光学传感器；声传感器。

陀螺仪的功能是为了测量探头在三维空间中相对于三个笛卡尔轴的位置，并检测探头的旋转移动。

加速度计的功能是为了测量探头在线路内移动时的探头速度变化，以便获得代表探头经受的冲击的信息。

力传感器优选为压力传感器；其功能是为了测量施加到探头的应变(例如，在车轮之间或在传送带中传递)。在示例实施例中，探头包括多个力传感器。例如，如果探头具有包装的形状(即，具有表面和边缘的平行六面体)，则探头设置有位于表面和/或边缘上的多个力传感器，例如，每个表面一个，和/或每个边缘一个。

温度计的功能是为了测量探头的温度或探头周围的大气的温度(当探头停止靠近加热单元或干燥棒时，这特别有用)。

磁力计的功能是为了测量探头周围大气中的磁场强度。

光传感器的功能是为了测量探头周围大气中的光强或探头接收到的辐射强度。

声传感器的功能是为了测量探头周围大气中的噪声强度。

在可能的示例实施例中，探头包括多个本地传感器，其中该多个包括陀螺仪和/或加速度计。

探头还包括处理器。在一个示例中，处理器设置有时钟(振荡器)。

探头还包括存储器以存储数据(“板载”探头)。

探头还包括数据传输模块。优选地，数据传输模块被配置成传送输入和输出数据。优选地，数据传输模块被配置成在无线网络中与信号(优选地是射频信号)一起传送数据。

探头还包括(其自身的)电源。例如，探头的电源是可充电电池。

探头可包括以下元件中的一个或多个：开/关按钮、复位按钮、光(LED)指示器和图像捕获装置。Le光指示器(例如，LED)被配置成当探头移动通过线路(机器)时发射光信号，该光信号可由线路传感器检测，因为它由线路(机器)处理，好像它是相应的物品(香烟包装、香烟等)一样。

在一个实施例中，探头的电子卡(处理器)被配置为用于处理由同一探头检测到的(获取的)探头数据。此种处理可实时或者基本上实时进行(即，不需要在存储器中永久存储所获取的数据)。

探头的电子卡(处理器)被配置成用于处理由同一探头检测到(获取)的探头数据以在探头的输出端提供尤其易于被传送给控制单元或其它处理单元的(经处理的)探头数据。

因此，在探头处本地执行的所述处理构成预处理；作为所述预处理的结果提供的探头数据可以稍后经历后处理步骤。

在至少一个实施例中，探头被定形为香烟包装；这种包装具有平行六面体的形状；也就是说，包装具有四对相对的(外)壁，其限定了同一包装的外表面。探头具有被布置在由外壁包围的内部体积中的核，外壁连接到该核。该核可包括电子卡。

在一个实施例中，探头的外壁中的一者或多者(优选地是它们全部)是可移动的(或可变形的)；优选地，它们可沿着与相应壁对正交的方向是可移动(可变形的)。在一个实施例中，外壁中的一者或多者(优选地是它们全部)可移动地连接至核；优选地，例如它们通过诸如弹簧之类的弹力(弹性)元件可移动地连接至核。

在一个实施例中，探头包括用于检测壁的位移的传感器；例如，这些传感器被配置成用于检测壁相对于核(迫近或远离该核)的移动。这允许以间接方式确定数量(例如，距离或电量)，该数量以特别简单和可靠的方式提供代表施加到包装上的力或压力的参数。

在一个实施例中，对于每个外壁而言，探头包括响应于壁的位置的多个传感器；例如，针对每个壁的三个或更多个传感器，这些传感器彼此对准。这允许确定探头的外壁的正方形(即，确定探头的形状是否实际是平行六面体)。

在一个实施例中，所述传感器对于外壁与核之间的电容(以法拉为单位测量)是敏感的。在一个实施例中，探头被配置成建立参考电场，以允许所述电容(或电感)的检测，这形成代表施加于该探头的应变的电参数。

在根据本说明书的示例实施例中，探头还包括识别元件。该识别元件例如可以是RFID器件或磁性元件或光标识符。

识别元件被配置成与包括在线路中的合适检测器相互作用(优选地是无接触；优选地也没有光学接触)。

检测器例如可以是RFID读取器或磁性元件或其它存在或接近度传感器(或者甚至是相机)。

在根据本说明书的示例实施例中，检测器位于沿着沿线路移动的吸烟者的物品的进料路径。在示例实施例中，检测器被配置成响应于与探头的识别元件的交互而检测探头在进料路径上的存在。

众所周知，包装机和外包装机包括产品进料斗。

在另一示例实施例中，识别元件(优选地是磁体)位于料斗(包装机或外包装机)中。

探头优选地设置有磁场检测器(磁力计)。

当探头通过料斗中的识别元件(磁体)的前面时，探头检测磁场，并将同步请求消息发送到外部电子设备(例如，到平板电脑或HMI)。

探头接收由外部设备传送的激活(启动)信号(可包括时间信号的消息)。

根据一个方面，探头开始轮询(循环扫描)由探头本身板载的传感器提供的参数/量的值。

例如，探头将所轮询的值存储到微SD存储器中，将其与时间戳或渐进(progressive)频率计数器相关联。

替代地，一旦它们被获取，探头经由无线电(WiFi、蓝牙)实时地将所轮询的数据传送给外部设备。

探头行进通过整条线路或个体机器并且在出料端排出(优选地有排料或拒收推送器)。

在出料端，控制器或控制单元优选地对步骤计数并以编程方式排出探头。

在出料端，优选地还有识别元件(例如，磁体)。根据该方面，探头检测识别元件的存在并且将请求排出到控制单元。

替代地，控制单元检测设置有识别元件的探头在机器/线路出料附近的预定位置处的通过，并激活排出推动器。

优选地，外部设备(例如，台式机或HMI)将采集端(停止/结束)信号发送给探头。

在示例实施例中，探头可包括接口模块(例如，蓝牙连接)；例如，接口模块附加于数据传输模块。

在示例实施例中，探头可包括串行端口(例如，USB)。

在示例实施例中，探头可包括前述识别元件。

应注意，在一个示例中，探头可包括电子卡，其包括(或连接至)以上提及的如包括在探头中的电子组件中的一者或多者。

应注意，探头可包括开/关按钮。

在根据本说明书的示例实施例中，该方法包括生产激活信号的步骤。

激活信号被用于开启诊断或测试与探头在机器(或线路)中的传输相关的机器(或线路)的操作的过程。

在诊断或测试过程期间，探头借助于至少一个本地传感器获取探头数据集。至少一个本地传感器被配置成获取至少一个探头参数。因此，探头数据包括表示至少一个探头参数的值。

探头响应于接收激活信号而获取探头数据。

在一个示例中，激活信号(即，由探头来接收的)定义测试过程的开始时间。在一个示例中，开始时间是探头开始获取探测数据的时刻。例如，在开始时刻与获取停止时刻之间的时间获取探测数据集。

在示例实施例中，在诊断或测试过程的诊断期间，线路控制单元借助于至少一个线路传感器获取线路数据集。至少一个线路传感器被配置成测量表示线路的至少一个元件的操作的至少一个机器参数；因此，线路数据包括表示至少一个机器参数的值。

控制单元响应于接收激活信号而获取线路数据。

在一个示例中，激活信号(即，由控制单元来接收的)定义用于获取线路数据的开始时间。例如，在获取开始时刻与获取停止时刻之间的时间获取线路数据集。应注意，激活信号可简单地包括脉冲或它可以是数字信号；激活信号可包括若干信息项；例如，时间指示(例如，日期)。

线路数据集的数据被(至少暂时)存储在整个探头存储器或其部分中。

线路数据集的数据被(至少暂时)存储在控制器的整个存储器或其部分中。

探头数据集的数据还可被存储(转移)到电子数据库(不同于探头存储器)中。

在一个示例中，电子数据库可由线路控制器的(至少一个)存储器形成。

在一个示例中，电子数据库可由便携式电子设备(例如平板电脑或智能手机或便携式PC)的存储器形成。

激活信号由计算机生成。

计算机将激活信号传送给探头。在一个示例实施例中，计算机将激活信号传送给控制器。优选地，计算机同时将激活信号传送给探头和控制器(定义单个开始时刻)。

在一个示例中，计算机可包括在线路的控制器中。在一个示例中，计算机可包括在便携式电子设备中。

例如，激活信号可响应于由用户通过接口发出的命令而生成。

在一个示例中，计算机可被编程以自动生成启动信号，例如，响应于由包括在线路中的检测器检测到探头。在此种情况下，机器自动感测探头何时进入或退出(机器中的进料路径)，并且因此根据探头的识别元件与机器的(静止)检测器的交互来自动生成启动信号。

本说明书的方法还包括将从探头获取的数据与从线路获取的(所有或部分)数据在时间上相关。

例如，存储在电子数据库中的数据可(在时间上)被相关。在示例实施例中，该相关由计算机执行。

在示例实施例中，(探头的电子卡)包括同步器。同步器被配置成生成同步信号。优选地，同步信号指启动时刻。

探头的处理器被编程为将获得的每个数据项与相应的同步信号值相关联。

例如，同步信号是计数器的信号(这允许简化探头的电子器件)或定时器的信号或具有已知时段的其它周期性信号。

在示例实施例中，线路的控制器包括时钟(或其它同步设备)并且被编程为将获取的每个数据项与参考时刻相关联。优选地，参考时刻被称为启动时刻。

在一个示例中，计算机被编程为将(与探头数据相关联的)同步参数的值和(与线数据相关联的)相应参考时刻设置为彼此相关。

在一个示例中，(在时间上)相关包括对于探头数据集的每个项而言，将(称为启动时刻并)分配给该数据项的同步参数值、以及分配给线路数据集的至少一个相应项的相应参考时刻设置为彼此相关。

将数据同步允许将由探头在不同的获取时刻测量的参数与探头沿探头进料路径的相应位置和/或相应的机器参数设置为彼此相关。这允许对机器操作执行特定可靠和准确的分析。

在示例实施例中，线路的控制器和探头的处理器被配置成以相同的采样频率获取相应数据。在一个示例中，探头计数器的步骤等于控制器的时钟周期(的倍数或亚倍数)。

同样，探头上板载的同步器是服务线路控制器的(主)时钟的从时钟。

应注意，本说明书提供了一种(诊断)探头，用于分析烟草行业中生产线的至少一部分的操作，其中该探头具有本说明书所阐述的一个或多个特征。

应注意，本说明书还提供了一种计算机程序，其包括用于执行根据本说明书中阐述的一个或多个方面的方法的步骤。

在示例实施例中，计算机程序是可在便携式电子设备(诸如例如平板电脑或智能手机)中加载和运行的应用程序。

因此，应注意，根据本说明书的方法包括将探头引入到进料位置的线路中。

此外，该方法包括(通过无线启动信号)激活探头的步骤和在探头移动通过线路的至少一部分时从探头获取探头数据的步骤。在一个示例中，将探头引入到线路中的步骤可由用户手动执行，机器是静止的。在该情况下，进料位置还可以是沿机器内的吸烟者的物品的进料路径的任何中间点。

在另一示例中，以与具有与探头相同形状的吸烟者的物品相同的方式在正常机器操作器件，探头自探头被加载到线路中以来被自动引入到线路中。在该情况下，进料位置例如可以是包含香烟或滤嘴或包装或间隔物或香烟盒的进料斗。在该情况下，激活信号优选地由线路根据识别探头进入到机器内的吸烟者的物品的进料路径中(根据以上描述的一种或多种模式)来自动生成(探头因而区别于真实的吸烟者的物品)。

根据本公开的一个方面，由探头(并且，在至少一个实施例中，由线路传感器)获取的数据被处理以标识(使得用户能校正)生产线的所述至少一部分中的异常。在一实施例中，此种处理可由线路的控制单元，或者由线路内的另一计算单元来执行。

在一个实施例中，此种处理可由相对于线路远程定位的计算单元来执行。在一个实施例中，线路的控制单元可以访问远程计算单元，例如通过因特网连接或通过其他通信系统。

在一个实施例中，此种处理可由所述外部电子设备来执行。

在一个实施例中，此种处理可由探头的处理器来执行。

实际上，线路的控制单元、(远程)计算单元、外部电子设备或探头中的一者或多者可被配置成用于处理由探头(和/或在至少一个实施例中，由线路传感器)获取的数据。

本公开的诊断方法具有多个可能应用。

一个可能应用是从香烟包装的设计以及香烟包装与使用中加工香烟包装的机器(生产线)之间的相互作用方面验证是否满足项目的规格。这可在开发或测试必须制造的机器(生产线)的步骤期间发生。

另一个可能应用是为了在交付给顾客之前，或者在机器(线路)安装在顾客的企业之后检查已经制造的机器(线路)的性能。该检查是由机器(线路)的制造商(供货商)进行的。

另一可能应用是为了在安装之后的任何时间允许机器(线路)的用户检查其性能或校正操作。这种检查是由机器(线路)的用户进行，可能用于监视机器(或线路)的性能及其使用。

附图的简要说明

在附图中藉由非限定示例解说的本发明的优选实施例的以下描述，本发明的整个以及其他特征连同其优势将变得更显而易见，在附图中：

图1是根据本说明书的烟草行业的生产线的示意图；

图2示意性地解说了根据本说明书的诊断探头的示例实施例；

图3示意性地解说了前一幅图的探头

图4和5示意性地解说了根据本说明书的诊断探头的相应示例实施例。

发明的优选实施例的详细描述

附图标记1表示用于生产烟草部门(特别是用于制造香烟)物品的通用生产线，以下也称为烟草行业的产品。

线路1可包括以下描述的下列机器中的一个或多个：

第一类型的机器被称为“香烟制造机”，其被设计成制作含有烟草的香烟棒(不含滤嘴)。

在图1中，香烟制造机由附图标记2来表示。

香烟制造机2允许将预定数量的烟草包装在一张纸中，以使多个烟草棒包装在具有预定尺寸和长度的纸中，这些纸随后将构成香烟。

专利文档EP2522237B1中很好地描述了香烟制造机2，该文档以与本发明相同的申请人的名义，并且其内容(特别是关于机器各组成部分的结构、功能和操作模式)通过引用完全结合于此。

第二类型的机器是“滤嘴尖端附连”机，其被设计成制作香烟。

在图1中，滤嘴尖端附连机由附图标记3来表示。

滤嘴尖端附连机3允许将滤嘴材料的一个或多个棒，(即滤嘴)附连至先前由香烟制造机2制作的预定尺寸和长度的元件以便制作成品香烟。

专利文档EP2522237B1中很好地描述了香烟制造机3，该文档以与本发明相同的申请人的名义，并且其内容(特别是关于机器各组成部分的结构、功能和操作模式)通过引用完全结合于此。

第三类型的机器被称为“封装机”，其被设计成制作香烟的包装(包含预定数量的香烟)。

在图1中，封装机由附图标记4来表示。

封装机4允许将香烟插入到由机器本身形成的包装中。

专利文档EP1267231A1中很好地描述了封装机4，该文档以与本发明相同的申请人的名义，并且其内容(特别是关于机器各组成部分的结构、功能和操作模式)通过引用完全结合于此。

第四类型的机器被称为“外包装机”，其被设计成制作香烟的外包装(包含预定数量的香烟)。

在图1中，外包装机由附图标记5来表示。

因此，更准确地说，外包装机5允许香烟的全包装被包裹在玻璃纸中。

专利文档EP1640268B1中很好地描述了外包装机5，该文档以与本发明相同的申请人的名义，并且其内容(特别是关于机器各组成部分的结构、功能和操作模式)通过引用完全结合于此。

第五类型的机器被称为“装箱机”，其被设计成允许制作香烟封装的纸箱(从香烟封装馈入)。

在图1中，装箱机由附图标记6来表示。

专利文档US 2005/0005580A1(或者在相应的优先权文档BO2003A000317)中很好地描述了装箱机6，该文档以与本发明相同的申请人的名义，并且其内容(特别是关于机器各组成部分的结构、功能和操作模式)通过引用完全结合于此。

线路1还优选地包括控制器14(其后也称为控制单元14)，其被配置成控制构成线路的机器(2、3、4、5、6)的全部或部分。

应注意，控制器14可以是单个控制器或者它可以是分布式控制单元(即，构成沿线路1分布的两个或更多个模块的控制单元，每个模块专用于特定功能)。

根据其一个方面，本说明书定义了用于分析用于制造吸烟者的物品的生产线1的至少一部分的操作，即，构成线路1本身的一个或多个机器(2、3、4、5、6)的诊断方法。

该方法由探头10(以下更详细地描述)实现，探头10以吸烟者的物品的形状制成，并且设置有处理器16、至少一个本地传感器17、存储器12、数据传输模块13和电源20。

该诊断方法包括以下步骤：

生成激活信号；

在启动(或激活)时刻将该激活信号传送给探头10的处理器；

在启动时刻将该激活信号传送给线路1的处理器控制单元14；

响应于在启动时刻与获取时刻结束之间收到的激发信号而在电子数据库21中接收从探头10获取的探头10的数据集(在连续时刻)；

响应于在启动时刻与获取时刻结束之间收到的激发信号而在电子数据库21中接收由控制单元14获取的线路数据集；

将探头数据集与线路数据集在时间上相关。

应注意，激发信号可由控制单元14和探头10外部的电子设备19来生成。

替代地，激发信号可由线路的控制单元14；尤其是由线路1的控制单元14的(软件或硬件)模块来生成。

优选地，在后一种情况下，线路1的控制单元14包括用于生成激活信号的专用(软件或硬件)模块以及用于获取线路数据的专用模块。

应注意，根据这个方面，线路1可包括用于检测探头10的存在的传感器并且用于生成激活信号的模块可被配置成作为来自检测探头10在线路1中的存在的传感器的信号的结果来生成激活信号。

这种方式，激活信号有利地由线路1本身完全自动地发出。

应注意，根据另一方面，当上述传感器在线路的预定点(例如，在机器的出料端)检测到探头10通过时，停止信号(以结束获取)也可完全由线路1自动发出。

应注意，线路数据包括表示至少一个机器参数(例如，线路1的一个或多个机器(2、3、4、5、6)的操作状态)的数据集，如以下更详细描述的。

根据另一方面，该方法进一步包括在获取时刻结束时将停止信号传送给探头10的处理器以及线路1的控制单元的步骤。

传送停止信号的步骤致使探头10和控制单元14分别结束探头数据和线路数据的获取。

应注意，生成激活信号的步骤优选地由不同于并且在探头10和线路1的控制单元14外部的电子设备19来执行。

换而言之，电子设备19(优选地响应于来自操作者的命令)生成启动信号并将其传送给探头10和线路1的控制单元14。

应注意，生成停止信号的步骤优选地由不同于并且在探头10和线路1的控制单元14外部的电子设备19来执行。

应注意，电子设备19优选地包括电子数据库21和计算机18(电子)。

优选地，电子设备19是便携式电子设备。

更优选地，电子设备19是以下中的一者：平板电脑、个人数字助理、智能电话、PC。

替代地，电子设备19可以是集成在线路/机器中的HMI(人机接口)。

应注意，电子设备19优选地包括用于与探头10通信的(硬件和/或软件)模块以及用于与控制单元14通信的(硬件和/或软件)模块。

电子设备19优选地还包括数据分析模块，其被配置成统计地分析已经在时间上事先彼此相关的线路数据和探头数据。

应注意，更一般地说，电子设备19是设置有用户接口(使得用户能发出命令，尤其是获取启动和/或获取停止命令)的设备。

优选地，电子设备19设置有存储器。

电子设备19优选地还设置有显示单元。

应注意，电子设备19允许在线路数据和探头数据已经适合地在时间上相关之后分析它们。

更具体地，数据可以以表格形式显示，并且可以生成报告。

应注意，响应于在启动时刻与获取时刻结束之间接收激活信号而在电子数据库21中接收从探头10获取的探头数据集的步骤优选地包括将探头数据集从探头10传送给电子设备19的步骤。

应注意，响应于在启动时刻与获取时刻结束之间接收激活信号而在电子数据库21中接收从控制单元14获取的线路数据集的步骤优选地包括将线路数据集从控制单元14传送给电子设备19的步骤。

还应注意，将探头数据集与线路数据集在时间上相关的步骤优选地由电子设备19的处理器18来执行。

优选地，时间上相关步骤包括对于探头数据集的每个项而言，将称为启动时刻并分配给该数据项的同步参数值和分配给线路数据集的至少一个相应项的相应参考时刻设置为彼此相关。

应注意，本发明还定义了配置成实现根据本说明书的方法的步骤的程序(计算机软件)。

应注意，计算机程序被配置成被安装在电子设备19中(更精确地，在计算机18中)。

根据另一方面，该方法包括在启动(或激活)时刻将激活信号传送给探头10的处理器之后，获取(优选地以预定采样区间)由探头10的至少一个传感器17测量的参数值的步骤。

根据另一方面，该方法包括在启动时刻将激活信号传送给控制单元14之后，获取(优选地以预定采样区间)代表线路1的状态并定义上述线路数据的参数值的步骤。

根据一个方面，线路1的控制单元14和探头10的处理器16被配置成以相同的采样频率获取相应数据。

有利地，这种方式，探头10和控制单元14以预定时间区间获取相同数量的采样：换而言之，在相同时刻获取由探头10获取的第n个采样和由控制单元14获取的第m个采样。

显然，这有利于由探头10和由控制单元14获取的参数值的后续分析。

应注意，线路1的参数可以是代表与一个或多个机器1的部件或组件相关联的物理量的参数，诸如举例而言，位置、相位、速度、压力、编码器或分析器的旋转角、组件的位置角。

优选地，线路1的参数对应于由线路1中存在的传感器15或致动器提供的信号。

应注意，根据另一方面，线路参数可包括表示在给定时刻由配置成沿线路1的至少一部分移动吸烟者的物品的一个或多个传送机单元占据的位置的相位参数。

因此，知道探头10沿线路1的路径在任何采样时刻的位置是有利可能的。

实际上，为了更好地阐明这个方面，线路参数包括代表由传送机单元在给定时刻占据的位置的相位参数的事实意指探头10的位置(可由传送机单元移动或随其一起移动)可通过分析随时间的信号以较高精度和准确性来跟踪。

例如，如果线路参数包括传送机在采样时刻的速度，则可通过随时间集成该速度来跟踪探头10沿传送机单元的位置。

应注意，线路参数包括以下参数中的一个或多个：机器部件的绝对或相对位置、机器部件的压力、机器部件的速度、机器部件的加速度、机器部件之间交换的力、机器部件的温度、机器部件的操作状态、致动器的逻辑状态等。

应注意，更一般地说，线路参数被用于标识机器在给定时刻的状态或配置。

根据本说明书还定义了用于制造吸烟者的物品并且包括以下各项的生产线1：

用于处理吸烟者的物品的至少一个机器(上述类型的2、3、4、5、6)；

配置成测量表示线路1(或一个或多个机器)的至少一个元件的操作的至少一个机器参数的至少一个线路传感器15；

连接至至少一个线路传感器15并且配置成控制线路1的至少一部分的操作的控制单元14；

具有吸烟者的物品的形状并且设置有具有本地传感器17、存储器12和数据传输模块13和电源20的至少一个电子卡11的探头10，其中探头10被配置成获取至少一个探头10参数(即，由本地传感器17测量的参数)；

电子数据库21，其可操作地与控制单元14和与探头10的存储器处于通信以接收并存储针对至少一个机器参数和至少一个探头参数获取的数据；

计算机18，其被配置成在启动时刻生成激活信号并将其传送给探头和控制单元14，并且被编程为将电子数据库21中存储的数据在时间上相关。

应注意，根据另一方面，线路1包括前述已经描述的电子设备19。

根据另一方面，线路1的控制单元14包括时钟并且被编程为将它获取的每个数据项与被称为启动时刻的参考时刻相关联。优选地，探头10包括同步器，其被配置成生成称为启动时刻的同步信号，并且探头10的处理器16被编程为将同步参数的值与由探头10获取的每个数据项相关联。

换而言之，应注意，控制单元14的时钟和同步器被用于从相同时刻开始将时刻分配给每个探头和机器数据采样。

根据一个方面，同步器可包括计数器和时钟。

换而言之，同步器可被配置成时钟对时钟周期计数或者仅在预定事件(诸如举例而言，采样事件)处计数。根据这一方面，同步器被配置成包含代表计数的值。

根据另一方面，同步器可包括时钟(电子)。

根据该方面，计算机18被编程为将针对所述至少一个探头参数的所述同步参数的值与所述至少一个机器参数的相应参考时刻设置为彼此相关。

根据本说明书，还定义了诊断探头10，其用于分析烟草行业中的生产线1的至少一部分。

应注意，探头10被制作成吸烟者的物品的形状(即，它具有吸烟者的物品的形状)。

探头10包括电子卡11，其具有至少一个本地传感器17(优选地具有多个传感器17)。

探头10还具有容纳电子卡11的基本元件。

探头10还包括存储器12、数据传输模块13和电源20(或电池)。

应注意，存储器12优选地是固态存储器。

如上所述，线路1具有控制单元14(单个或分布式)和至少一个线路传感器15(被适配成测量代表机器的状态或机器端口或组件的状态的参数)。

探头10还包括处理器16(电子)。

处理器16被配置成通过数据传输模块13接收激活信号，并且被编程为开始获取由本地传感器17测量的至少一个参数。

借助于非限定示例，应注意，至少一个传感器17可以是以下类型之一的传感器：

A)陀螺仪(17A)；

B)加速计(17B)；

C)力传感器(17C)；

D)温度计(17D)；

E)磁力计(17E)；

F)光传感器(17H)；

G)声传感器(17H)；

I)RFID。

如果探头10包括两个或更多个传感器17，此类传感器17可以是以上列出的传感器17的组合。

尤其关于类型A的传感器(陀螺仪)而言，应注意，该传感器有利地允许相对于三个笛卡尔轴在三维空间中检测探头10的位置，尤其是允许检测探头10在这三个轴上的位置角度。

因此，有利地，陀螺仪17A允许沿线路1内的产品进料路径检测探头10的位置角度，检查例如由线路部件的缺陷/不正确放置/故障导致的可能不正确位置。

特别关于类型D的传感器(温度计或温度传感器)，应注意，该传感器17D有利地允许监视探头10的一个或多个点处的温度。这对于检查胶合温度(实际上，一些吸烟者的物品，诸如举例而言包装适用热熔胶来粘合，其在被加热到工作温度后，以半流质形式施加)是特别有用的。

关于类型B的传感器(加速计)，另一方面，应注意到，该传感器17B有利地允许测量速度变化(加速度)，由此标识探头沿线路1的进料路径移动时所受到的影响。

因此，有利地，这允许诊断导致该产品经受过强冲击的机械部件的可能故障，以及如果不被如果不及时识别，可能会降低成品的质量。

关于类型C的传感器(力传感器)，另一方面，应注意该传感器17C允许诊断部件(诸如举例而言，按压元件)的直接撞击和作用于产品的表面的操作。

优选地，探头10具有有多个面和多个边缘的封装的形状，并且探头10包括位于一个或多个面和/或一个或多个边缘上的多个力传感器17C。

应注意，以对机器操作进行特别准确的诊断的方式检查封装的一个或多个面因此是可能的。

关于探头10上的RFID传感器的存在，应注意，此种传感器可有利地被用于标识探头10在沿线路1的一个或多个点处的存在。

根据该方面，线路1因此装备有至少一个RFID模块。

优选地，根据该方面，激活信号由控制单元14根据上述逻辑发出。

应注意，有利地，探头10(尤其是基础元件)可被制作成以下项中的任一者的形状或具有以下项中的任一者的形状：

香烟滤嘴(尤其是如果在“滤嘴尖端附连机”上使用)

香烟(尤其是如果在“滤嘴尖端附连机”上使用)；

香烟组(尤其是如果在“封装机”上使用)；

香烟封装(尤其是如果在“封装机”或“外包装机”上使用)；

香烟封装箱(尤其是如果在“装箱机”上使用)；

间隔元件(用于香烟的间隔层)。

关于探头10可被制作成用于香烟的间隔层的间隔元件的事实，应注意，探头10可优选地被制作成由专利申请WO 2014/170829A1(以及在相应的意大利专利申请BO2013A000166)表示的元件的形状，该专利申请的内容关于元件16的技术、功能和形状特征以及间光元件6本身引入到机器/线路(也应用于探头10)通过引用结合于此。

在示例实施例中，处理器16被配置成通过数据传输模块13接收激活信号，并且被编程为响应于收到的激活信号通过至少一个本地传感器17开始获取探头10的至少一个参数。

换而言之，当探头10的处理器16接收激活信号时，它发出命令以开始获取由传感器(或多个传感器)17测量的参数。

因此，(无线)激活信号激活并开始来自探头10上的传感器(或多个传感器)17的信号的采样。

探头10优选地还包括蓝牙接口模块(或替代地不同类型的接口模块)。

此外，探头10优选地包括串行端口。

优选地，根据另一方面，探头10包括同步器，其被配置成生成称为激活时刻的同步信号，并且处理器16被编程为将获取的每个数据项与同步信号的相应值相关联。

有利地，根据该方面，同步信号(称为激活时刻)的值与获取的每个探头数据项相关联意指后续分析(例如由计算机18执行)允许对于每个数据项确定代表获取参考时刻(称为启动时刻)的值。

根据另一方面，控制单元14包括定义电子数字时钟的电子设备。

根据该方面，控制单元14被编程为将获取的每个(线路)数据项与相应的参考时刻(称为激活时刻(从其开始))相关联。

以下提供了本文中描述的方法的简要操作性描述。

应注意，如随着本说明书继续将更为清楚的，在使用中，探头10被置于要被诊断的机器/线路1的部分中的产品进料路径上。

在自动或手动引入探头10以后，操作者通过计算机18将激活信号发送给探头10，由此触发由探头10上板载的传感器17进行的获取。

在该点，探头10由线路1自身的部件沿通常其后是产品(滤嘴/香烟/封装)的路径移动；随着它移动，探头10获取由一个或多个传感器17测量的值，并且将其存储在其内部存储器中或者将其传送给外部(通过通信接口)。

应注意，激活信号也被发送给线路(或机器)的控制单元14，该控制单元14响应于收到的激活信号而开始获取代表线路1的只扫一个参数的获取(从收到的信号的时刻开始)。

因此，应注意，这种方式，在探头10和线路1的控制单元14分别接收到激活信号之后，基本上获取(并存储)两个不同的数据集：

与由探头10上板载的传感器17在相继时刻(可对应于探头10沿机器路径的不同位置)测量的参数值对应的第一数据集(“探头数据”)；

与由线路1的传感器15在相继时刻测量的参数值对应的第二数据集(“线路数据”)。

应注意，第一数据集在时间上连接至第二数据集，因为两者都具有同一时间原点(即，对于两个数据集而言，都在与收到激活信号的时刻对应的相同时刻获取第一数据集)。

同样，第一和第二数据集的采样都与时刻相关联，尽管方式不同(通过探头10的同步器和控制单元14的时钟)。因此，如可以推断的，第一和第二数据集因此可在时间上彼此作比较(因为它们都被称为相同的时刻，即激活时刻)。

应注意，因此，将“探头数据”集与“线路数据”集在时间上相关联有利地允许执行尤其精确和准确的诊断。

实际上，线路1内的探头10的瞬时位置可通过直接将线路数据与探头数据作比较来标识以便检测并解决任何故障。

同样，如已知的，线路1的机器可具有循环种类的部件(例如，旋转轮)，这些部件可在该部件的一个相位角(而不是在其他相位角)处具有故障：由于根据本说明书的方法，线路数据(可以包括位置、部件相位等)的可用性也允许快速识别此类故障。

另一示例是其中检测到异常强度的影响的情况：在撞击时刻知道探头10沿线路1的位置允许将问题缩小到线路1的特定部分，以便能够迅速检测和解决问题的原因。

应注意，探头数据和线路数据优选地被传递到电子数据库21(或档案库)中。

优选地，电子数据库21形成控制单元和探头10外部的电子设备19的部分。

传递可以是实时的，也就是说，获取的数据项在被获取(由探头10或线路控制单元传送)的大致同一时刻被传递到电子数据库21，或者它可以是离线传递，也就是说，获取的数据项在它被获取之后的时间被传递给电子数据库21，例如在获取周期结束时(后一解决方案是优选的)。

根据另一方面，还定义了用于借助于探头10来分析烟草行业中的生产线1的至少一部分的操作的方法，该探头10具有吸烟者的物品的形状并且设置有至少一个本地传感器17、存储器12、数据传输模块13和电源20。

该方法包括以下步骤：

在进料位置将探头10引入到线路1中；

借助于(无线)激活信号激活探头10并且致使探头10开始运送线路1的上述至少一部分；

借助于至少一个本地传感器17从探头10获取运送中的探头数据集，并且其中获取是由探头10的处理器响应于收到的激活信号而启动的。

应注意，优选地但是非必要的，探头10在线路1的进料端，或者在构成线路1的机器之一的进料端被引入。

根据另一方面，当线路1已经工作时，即在正常运行速度下驱动时探头10被优选地引入。

优选地，根据该方面，探头10在产品进料部分处连同相同类型/形状的其它产品(滤嘴、香烟、封装、箱、香烟组、间隔元件)一起被引入到线路1中。

优选地，根据该方面，探头10连同相同类型/形状的产品一起被引入到线路中：这种方式，由一个或多个传感器17测量的数据必将代表线路的正常运行状况。

根据另一方面，用于分析烟草行业中的生产线1的至少一部分的操作的方法包括将由探头10获取的每个数据项与被称为激活时刻并且由探头10中包括的同步器生成的同步参数的相应值相关联的步骤。

根据另一方面，该方法包括以下步骤：

将探头数据集传送给电子数据库21；

将探头数据集与由连接至线路1的控制单元14的至少一个线路传感器在线路1中的探头10运送期间获取的线路数据集在时间上相关。

根据又一方面，线路1的控制单元14接收激活信号并向称为激活时刻的相应参考时刻分配线路数据集的数据。

与本说明书相关联的优势在于它使得用于分析线路1的部件的操作的诊断方法可用，并且该方法允许非常快速且容易以及极其精确和精确地检测线路1的缺陷和故障。

还应注意，该诊断方法还可在线路1的最终安装和组装期间被使用：实际上，在该阶段，操作者可在线路1被递送给最终客户之前使用本文中描述的方法来测试线路1的实际性能。

根据本说明书的另一方面还定义了一种用于分析处理烟草行业中的产品(在图1中标记为2、3、4、5和6)的自动机器的操作的诊断方法，包括以下步骤：

将其形状和尺寸对应于机器2、3、4、5、6被设计成处理的产品的形状和尺寸的探头10引入到机器2、3、4、5、6中，其中探头10包括能够测量至少一个参数的值的至少一个传感器17，该至少一个参数代表探头10随时间经受的情况(对应于真实产品经受的情况)；

在机器2、3、4、5、6中如同它是真实产品一样来处理探头10；

确定由探头10在它在机器中被处理时采用的位置；

在探头10在机器2、3、4、5、6中处理期间测量的值与由探头10在其在机器2、3、4、5、6中处理期间采用的相应位置相关联。

应注意，上述方法有利地允许对机器执行非常精确的诊断，因为知道探头10的位置意味着可非常精确地定位故障和/或缺陷。

还应注意，探头10像普通产品一样被处理；也就是说，它被引入到机器/线路中并且遵循与被处理的相同类型的产品同样的路径。

在这个意义上，探头10受到相同的物理现象(冲击、压缩、加速、加热)并且经历与相同类型的产品相同的处理。

根据本说明书的另一方面，控制单元14可被配置成根据由传感器17测量的值来调整机器/线路1的一个或多个可操作设置。

换而言之，在探头10沿机器/线路中的正常产品处理路径通过期间或者在之后，控制单元14可根据由传感器17测量的值来调整构成该机器/线路的部件/组件的一个或多个操作参数。

例如，如果由探头10的传感器17在某个点测量的温度过高，则控制单元14可调整在与检测到的故障对应的位置处操作的一个或多个加热设备的热功率。

这有利地允许在探头10在机器/线路1中被处理时，基于由探头10的传感器17所测量的值来实现自适应(反馈)操作模式。

基于探头10的至少一个传感器17的值的调整可以是在线或离线的，也就是说，在探头10在机器/线路中的处理期间或之后执行。

这允许在探头10在机器/线路1中被处理时，基于由探头10的一个或多个传感器17所测量的值来实现机器/线路的操作参数的反馈。

这意味着任何检测到的故障可被及时纠正并且机器/线路迅速返回至全操作效率。

Claims (15)

1.一种用于分析处理烟草行业中的产品的自动机器的操作的诊断方法，其特征在于，它包括以下步骤：

在所述机器中引入其形状和尺寸对应于由所述机器处理的所述产品的形状和尺寸的内窥镜探头，所述探头包括能够检测至少一个探头参数的值的至少一个传感器，所述至少一个探头参数代表所述探头已经随时间经受的情况；

由所述机器像所述探头是真实产品一样来处理所述探头，使得测试过程被执行；

－确定所述探头在所述机器中处理期间所采用的位置；

－将所述探头传感器在所述探头在所述机器中处理期间所测量的值与所述探头在其在所述机器中处理期间所采用的相应位置相关联；

－在所述测试过程期间，检测代表所述机器的配置的机器参数的值；

－通过同步参数，将所述探头参数的值与所述机器参数的相应值在时间上相关。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探头根据预定的采样频率在预定时刻通过所述至少一个传感器获取数据。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述预定采样时刻，所述探头替代地或组合地进行如下操作：

i)通过无线信号实时传送数据；

ii)将数据记录到其自身的存储器中。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，包括在将所述探头引入到所述机器中之前或之后打开所述探头的步骤。

5.如前述权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，所述关联步骤包括在所述探头传感器所测量的数据与所述机器在所述探头在所述机器中处理期间所测量的相应数据的时间相关。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述时间相关包括生成代表用于定义用于数据获取的参考的至少一个启动时刻的激活信号的步骤。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，响应于识别元件与检测器之间的分别与所述探头和与所述期间相关联的交互而自动执行所述生成步骤，反之亦然。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述生成步骤是借助于具有用户接口的便携式电子设备来执行的。

9.如前述权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，由所述探头在所述探头在所述机器中处理期间测量的值与由所述机器中存在的一个或多个线路传感器获取的数据相关联。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，包括处理所述探头所获取的所述探头数据以及所述线路传感器所获取的相应机器数据的步骤，其中相应的探头数据和机器数据与由所述探头在其在所述机器中处理期间采用的相应位置相关联。

11.如前述权利要求1到3中任一项所述的方法，其特征在于，包括根据由所述探头测量的与所述相应位置相关联的值的所述机器的设置的反馈调整的步骤。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述调整是在所述机器断路期间或者在所述机器用于处理烟草行业中的产品的操作期间执行的。

13.一种其形状和尺寸对应于旨在用于由处理烟草行业中的产品的机器处理的产品的形状和尺寸的内窥镜探头，所述探头包括：

至少一个传感器，其能够检测代表所述探头已经随时间经受的情况的至少一个探头参数的值；

同步器，其被配置成生成与由所述探头测量的值相关的同步信号，从而允许将所测量的数据与所述探头在其在所述机器中处理期间所采用的相应位置相关联，并且将由所述探头测量的所述数据与代表所述机器的配置的机器参数的相应值在时间上相关；

处理器(16)，其被配置成接收激活信号，并且被编程为响应于收到的所述激活信号而开始由本地传感器(17)提供的参数值的循环扫描。

14.如权利要求13所述的探头，其特征在于，包括具有至少一个本地传感器、所述处理器、存储器、数据传输模块和电源的电子卡，其中所述处理器被配置成通过所述数据传输模块接收所述激活信号，并且被编程为响应于收到所述激活信号来开始获取至少一个探头参数。

15.如权利要求13或14所述的探头，其特征在于，包括识别元件，其被配置成与所述机器上存在的检测器交互以允许在所述机器的预定位置处检测所述探头的存在。

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