CN110494046A - 用于从烟草业的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

一种烟草业的用于从杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的装置，包括：监控单元(100)，所述监控单元适于光学地确定杆状物品(R)的几何参数，以及至少一个剔除单元(200)，所述至少一个剔除单元适于从杆状物品(R)的质量流(M)中移除杆状物品，其中所述质量流(M)在传送机(10)上被运输，此单元(200)在杆状物品(R)的质量流(M)的方向(T)上位于所述监控单元(100)的后面。所述装置的特征在于所述监控单元(100)具有光学记录器(101)，所述光学记录器记录传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)的相对侧表面的图像，其中所述侧表面由杆状物品(R)的前表面形成。所述装置包括控制器(300)，所述控制器基于所记录的图像，使用关于杆状物品(R)的相对前表面的几何参数的标准识别质量流(M)中有缺陷的杆状物品(Rd)，并确定质量流(M)中有缺陷的杆状物品(Rd)的位置，并且所述剔除单元(200)包括至少一个剔除元件(201，203，204，205，205’)，所述至少一个剔除元件适于剔除有缺陷的杆状物品(Rd)，所述剔除单元(200)被安装成使得剔除单元与所述质量流(M)一起前进，处于使剔除单元能够剔除有缺陷的杆状物品(Rd)的位置。

Description

用于从烟草业的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品 的装置和方法
本发明的目的是用于从烟草业的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的装置和方法。
从文献EP 0’853’045 A1和GB 2’228’176 A中已知用于剔除不正确填充的香烟的设备。在两种解决方案中，在烟草侧布置的检查香烟填充的正确性的填充传感器之前，将香烟放置在重力进料器中并且一次进给一根香烟。基于来自传感器的信号，控制器通过位于进料器的另一部分中的剔除单元决定移除选定的香烟。在公开的解决方案中，借助于气动设备移除选定的香烟。未被剔除的香烟在进料器的端部处被一个接一个地推出，这确保了重力进料器中的香烟流的步进式性质。
从文献EP 2’399’465 A1中已知一种用于从质量流中移除烟草业的杆状物品的方法和装置。所述装置使用可变容积腔室。在移除杆状物品之前，将腔室扩大以形成一个区域，在所述区域中，腔室内的一组杆状物品离开质量流。可以通过机械臂将随机选择的个体杆状物品从这样的组中移除。
从文献EP 2’768’734 B1中已知一种香烟包装编码系统。印刷设备在印刷设备的头部之前压印在传送机上运输的香烟包装。另外，一个压印正确性检查设备位于传送机上，在压印正确性检查设备的后面存在一个剔除选定的香烟包装的装置。基于在压印错误检测的情况下发出的来自检查压印正确性的装置的信号来选择待被剔除的香烟包装。
从文献GB 2’241’865A中已知一种用于从质量流中接收和移除个体杆状物品的装置。随机地移除杆状物品以检查质量。所述装置由浸入质量流中并具有呈摇架形状的外壳的半圆柱形元件组成。当外壳缩回时，杆状物品以质量流流动通过半圆柱形元件。拉出外壳将杆状物品隔离在装置中，并使它能够从质量流中取出。
从文献US 4’693’374A中已知一种用于剔除有缺陷的香烟的装置。所述装置具有中间储存器的形式，香烟被成列地布置在所述中间储存器的底部中。香烟在列中的移动是步进式的。检查香烟生产质量的传感器适于在烟嘴和滤嘴两侧测试一支香烟。借助于特定的取出针来实现有缺陷的香烟的剔除，所述取出针在第一步中插入有缺陷的香烟内部，并且在下一步骤中取出有缺陷的香烟。整个有缺陷的香烟取出循环与在列的末端处移除香烟的元件相联接。
从文献US 4’976’544 A中已知一种检查位于托盘中的香烟的端部并取出有缺陷的香烟的装置。所述装置设置有摄像头，所述摄像头记录托盘中香烟组的一侧的图像。所述装置还包括从托盘剔除选定的香烟的单元。
本发明的目的是一种烟草业的用于从杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的装置，包括：监控单元，所述监控单元适于光学地确定杆状物品的几何参数；以及至少一个剔除单元，所述至少一个剔除单元适于从杆状物品的质量流中移除杆状物品，此单元在杆状物品的质量流的方向上位于所述监控单元的后面。根据本发明的装置的特征在于所述监控单元具有光学记录器，所述光学记录器记录传送机上的杆状物品的质量流的相对侧表面的图像，其中所述侧表面由杆状物品的前表面形成。所述装置包括控制器，所述控制器基于所记录的图像，使用关于杆状物品(R)的相对前表面的几何参数的标准识别质量流中有缺陷的杆状物品(Rd)，并确定质量流中有缺陷的杆状物品(Rd)的位置，并且所述剔除单元包括至少一个剔除元件，所述至少一个剔除元件适于剔除有缺陷的杆状物品，所述剔除单元被安装成使得剔除单元与所述质量流一起前进，处于使剔除单元能够剔除有缺陷的杆状物品(Rd)的位置。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件以这样的方式安装：在剔除的过程中，剔除元件以与质量流中有缺陷的杆状物品相同的速度与质量流一起前进。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件以这样的方式安装：在剔除的过程中，剔除元件移动，而传送机上的杆状物品的质量流停止。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件以这样的方式安装：在剔除过程中，剔除元件停止，而传送机上的杆状物品的质量流与有缺陷的杆状物品一起移动。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件以这样的方式安装：在剔除过程中，剔除元件与传送机上的杆状物品的质量流一起停止。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件以这样的方式安装：在剔除的过程中，剔除元件以与质量流中有缺陷的杆状物品相同的速度与质量流一起前进，而质量流中有缺陷的杆状物品的速度是恒定的和/或可变的。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除单元还包括至少一个限制元件，所述限制元件相对于剔除元件布置在质量流的相对侧上，此限制元件适于剔除任何有缺陷的杆状物品并且限制位于待被剔除的有缺陷的杆状物品周围的杆状物品。
根据本发明的装置的特征在于，所述监控单元适于光学地确定杆状物品的前表面的几何参数，具体地是杆状物品的前表面的形状的对称性、规则性，包装的连续性，包装的包装材料，以及从物品的正面可见的插入元件的对称性。
根据本发明的装置的特征在于，所述监控单元包括位于杆状物品的质量流的相对侧上的至少两个摄像头。
根据本发明的装置的特征在于，包括位于质量流的相对侧上的两个剔除单元。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除单元包括位于质量流的相对侧上或质量流的同一侧上的至少两个剔除元件。
根据本发明的装置的特征在于，所述剔除元件可以是推动器、压缩空气、表压(gauge pressure)、诸如钳子或带有钩状端的取出针的拉动元件。
一种从传送机上的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的方法，其特征在于，包括以下步骤：借助于光学记录器记录杆状物品的质量流的相对侧表面的图像；借助于控制器，基于质量流的侧表面的图像，使用关于杆状物品的相对前表面的几何参数的标准，识别出质量流中有缺陷的杆状物品，并且确定传送机上的质量流中有缺陷的杆状物品的位置，然后借助于剔除单元从杆状物品的质量流中剔除选定的有缺陷的杆状物品。
根据本发明的方法的特征在于，借助于控制器，基于选定的有缺陷的杆状物品在杆状物品的质量流中的相对位置，确定从质量流剔除有缺陷的杆状物品的顺序。
根据本发明的方法的特征在于，基于对杆状物品的质量流中相继有缺陷的杆状物品的位置的最小影响来确定从质量流剔除有缺陷的杆状物品的顺序，具体地，从最上层开始剔除有缺陷的杆状物品。
根据本发明的方法的特征在于，在剔除有缺陷的杆状物品时，降低质量流中杆状物品的速度。
根据本发明的方法的特征在于，在剔除有缺陷的杆状物品时，暂停质量流中杆状物品的传送。
根据本发明的方法的特征在于，在剔除有缺陷的杆状物品时，降低剔除单元的速度。
根据本发明的方法的特征在于，在剔除有缺陷的杆状物品时，暂停剔除单元。
一种用于确定烟草业质量的系统，所述系统包括：根据本发明的第一装置，用于从传送机上的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品；至少一个中间装置，具体地是运输链装置；监控装置，所述监控装置包括监控单元，所述监控单元具有光学记录器和控制器，所述光学记录器记录传送机上的杆状物品的质量流的相对侧表面的图像，所述控制器基于所记录的图像，使用关于杆状物品的相对前表面的几何参数的标准，识别质量流中有缺陷的杆状物品。
根据本发明的系统的特征在于，监控装置的控制器进一步确定传送机上的质量流中有缺陷的杆状物品的位置，并且所述系统还设置有包括适于剔除有缺陷的杆状物品的剔除元件的剔除单元，所述剔除单元被安装成使得剔除单元与质量流一起前进，处于使剔除单元能够剔除有缺陷的杆状物品的位置。
根据本发明的系统的特征在于，所述系统构成根据本发明的、用于从传送机上的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的第二装置。
根据本发明的系统的特征在于，运输链装置具体地包括装料器、托盘、卸料器、带传送机和缓冲储存器。
根据本发明的用于剔除有缺陷的杆状物品的装置的主要优点是直接从质量流中消除了杆状物品，而不会干扰质量流。根据本发明的装置可以放置在使用杆状物品的质量流的现有系统中，这不仅可以提高生产质量，而且可以测试生产线中的设备对生产质量的影响。
在附图中以优选的实施方案详细示出了本发明的目的，其中：
图1示出了根据本发明的装置的第一实施方案；
图2示出了当剔除单元已经移动到它可以开始推出有缺陷的杆状物品的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图3示出了当剔除单元已经移动到有缺陷的杆状物品的推出已结束的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图3a示出了当剔除单元已经移动到有缺陷的杆状物品的吹出已结束的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图3b示出了当剔除单元已经移动到有缺陷的杆状物品的抽吸已结束的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图3c示出了当剔除单元已经移动到有缺陷的杆状物品借助于钳子的拉出已结束的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图3d示出了当剔除单元已经移动到有缺陷的杆状物品借助于取出针的拉出已结束的位置时第一实施方案中的根据本发明的装置；
图4示出了根据本发明的装置的第二实施方案；
图5示出了根据本发明的装置的第三实施方案；
图6以俯视图示出了根据本发明的装置的剔除单元；
图7示出了确定质量流中有缺陷的杆状物品的位置的方法；
图8示出了根据本发明的系统的框图的一个优选实施方案；
图9和图10示出了包含有缺陷的杆状物品的质量流的侧视图，呈现了杆状物品的各种缺陷。
图1示出了用于剔除有缺陷的杆状物品的装置1，所述装置包括一起位于杆状物品R的质量流周围的监控单元100和剔除单元200。沿方向T在传送机10上产生杆状物品R的质量流M。
监控单元100包括位于杆状物品R的质量流的两侧上的光学记录器101。光学记录器101可以是摄像机，照相机或能够记录表示杆状物品R的质量流的侧表面的图像的其他设备。监控单元100具有控制器，所述控制器适于光学地确定杆状物品R的几何参数，特别是确定在传送机10上形成质量流M的杆状物品R的前表面的几何参数。
剔除单元200包括推动元件201和限制元件202。推动元件201和限制元件202均借助于致动器移动，而使推动元件201移动的致动器适于行进大于杆状物品R的长度的行程，以使得待被推出的杆状物品离开杆状物品的质量流M。限制元件202以相对小的行程在杆状物品R的轴线上进行移动。限制元件202的功能是限制直接位于待被推出的有缺陷的杆状物品Rd周围的杆状物品R。由于质量流M中个体物品R之间的摩擦，推出有缺陷的物品Rd可能导致具有正确参数的杆状物品R滑出。这就是应用限制元件202的原因。
推动元件201优选地具有杆的形式，所述杆的直径具有小于或等于杆状物品R的直径，或所述杆设置有推动尖端，所述推动尖端具有小于或等于杆状物品R的直径的相应直径。限制元件202优选地呈具有孔208的板的形式，所述孔的直径大于杆状物品R的直径。可选地，限制元件202可以具有环的形式或一组限制杆的形式，使得与有缺陷的杆状物品Rd相邻的杆状物品R不可能滑出。在第一实施方案的其他变型中(图3b、图3c、图3d)，限制元件202可以呈不带孔的板的形式，或者具有在从杆状物品的质量流M中拉出或抽吸期间限制有缺陷的杆状物品Rd的其他元件的形式。
剔除单元200的重要特征在于其安装成使得剔除单元与杆状物品R的质量流M一起前进。剔除单元200可以安装在可移动臂209、209’上,所述可移动臂彼此单独被驱动、在轨道210、201’上在与轴线X一致的平行于传送机10上的杆状物品的质量流的方向上移动。由电机211、211’驱动的臂209、209’的第一端在轨道210、210’上移动，而臂的另一端通过枢轴连接。通过改变臂209之间的间隔、臂209’之间的间隔，改变了推动元件201和限制元件202的高度。为了使推动元件201与位于限制元件202中的剔除孔208对准，臂209之间的间隔、臂209’之间的间隔应当具有相同的值。在剔除单元驱动器的另一实施方案中，剔除单元200的推动元件201和限制元件202可以安装在操纵臂上。由于剔除单元200的可移动安装，实现了从质量流中推出有缺陷的杆状物品Rd的过程，而无需专门停止质量流。在质量流停止的情况下，剔除单元200也停止并且可以执行从停止的质量流M推出有缺陷的杆状物品Rd的步骤。可选地，可以在通过可移动的剔除单元200执行推出有缺陷的杆状物品Rd的操作时停止杆状物品R的质量流。可以在执行从移动的质量流M中推出有缺陷的杆状物品Rd的操作时，停止剔除单元200。优选地，剔除单元200的可移动安装适于使得在执行推出有缺陷的杆状物品Rd的操作时剔除单元移动，而质量流M连同传送机停止。在另一实施方案中，剔除单元200的安装适于使得在执行推出有缺陷的杆状物品Rd的操作时，而传送机上的杆状物品R的质量流M与有缺陷的杆状物品Rd一起移动。在此实施方案中，剔除单元200的工作速度足够高并且剔除时间足够短，以使得质量流M保持不受干扰。此外，在另一实施方案中，剔除单元200的安装适于使得在执行有缺陷的杆状物品Rd的剔除时，剔除单元与质量流M一起停止。
图1还示出了构成装置1的组成部分的控制器300。控制器的功能是基于来自监控单元100的接收数据来识别有缺陷的杆状物品Rd，并确定有缺陷的杆状物品Rd的确切位置以便使剔除单元200能够从杆状物品R的质量流中推出适当的杆状物品Rd。控制器300基于所记录的图像，使用关于杆状物品R的相对前表面的几何参数的标准，识别质量流M中的有缺陷的杆状物品Rd，并确定质量流中的有缺陷的杆状物品Rd的位置。记录器101在杆状物品R的质量流M的两侧上的定位使得能够检测在单个前表面上出现缺陷的物品。使用两个图像的记录，还可以消除由于质量流M中歪斜的杆状物品R引起的有缺陷的杆状物品的位置的误差。
在所示的实施方案中，借助于至少一个摄像头101记录杆状物品R的质量流的每一侧的图像。也可以在质量流的每一侧使用两个摄像头。可以相对于光源以不同角度设置两个摄像头。这种解决方案能够记录反射光和散射光。两个摄像头也可以是不同类型的摄像头。彩色摄像头的使用允许获得有关杆状物品的形状和颜色的更详细的信息，而单色摄像头则要快得多，并且能够在杆状物品的流动过程中更准确地跟踪变化。
图2示出了操作期间的装置1。监控单元100已经识别出了传送机10上的杆状物品R的质量流M中的有缺陷的杆状物品Rd。控制器300基于来自监控单元100的数据已确定了质量流M中有缺陷的杆状物品Rd的位置，并且已经向剔除单元200发送控制信号，所述剔除单元已将推动元件201和限制元件202移动到使它们能够将有缺陷的杆状物品Rd从质量流M推出的位置。在所示的实施方案中，剔除单元200与杆状物品R的质量流M一起在方向T上前进。剔除单元200的移动被调整为质量流M的速度，以使得在推出有缺陷的杆状物品Rd的操作期间，推动元件201、限制元件202和有缺陷的杆状物品Rd在XY平面内不相对于彼此移动。不管质量流M以恒定速度移动还是其速度变化或质量流M停止，剔除单元200与质量流M中有缺陷的杆状物品Rd之间的恒定相互位置保持在跟踪模式下。
此外，推动元件201和限制元件202可以在垂直于质量流M中杆状物品R的前表面的方向上独立地进行移动。在推出有缺陷的杆状物品Rd之前实施限制元件202朝着轴线Z的独立移动，直到到达位于待被剔除的有缺陷的杆状物品Rd周围的杆状物品R的前表面被限制元件202按压的一个位置。限制元件202的这种位置相对于杆状物品R被保持直到从质量流M推出有缺陷的杆状物品Rd的时刻。当有缺陷的杆状物品Rd正在被推出时，实施推动元件201的独立移动，并且推动元件201的独立移动在于推动有缺陷的杆状物品Rd通过限制元件202的剔除孔208。推动元件201的功能是从质量流M中推出个体有缺陷的杆状物品Rd。
图3示出了当剔除单元200已经剔除有缺陷的杆状物品Rd时根据本发明的装置1。剔除单元200的推动元件201已经在方向Z上将有缺陷的杆状物品Rd推出质量流M外面，而在推出有缺陷的杆状物品Rd期间，限制元件202限制与有缺陷的杆状物品Rd相邻的杆状物品R。在已经推出有缺陷的杆状物品Rd之后，限制元件202返回到其初始位置，或者可以移动到待被剔除的另一有缺陷的杆状物品Rd定位的地点。
图3a示出了当剔除单元200已经剔除有缺陷的杆状物品Rd时根据本发明的装置1。在所示的实施方案中，剔除元件203是连接到压缩空气供给泵206的压缩空气喷嘴。剔除元件203的压缩空气流207具有相应的直径、吹气时间和功率，以从质量流M吹出有缺陷的杆状物品Rd，而不会损坏相邻的杆状物品R。剔除单元200的剔除元件203已经在方向E上将有缺陷的杆状物品Rd吹出质量流M外面，而在吹出有缺陷的杆状物品Rd期间，限制元件202限制与有缺陷的杆状物品Rd相邻的杆状物品R。在已经从质量流M吹出有缺陷的杆状物品Rd之后，限制元件202与剔除元件203一起返回到其初始位置，或者可以移动到待被剔除的另一有缺陷的杆状物品Rd定位的地点。
图3b示出了当剔除单元200已经剔除有缺陷的杆状物品Rd时根据本发明的装置1。在所示的实施方案中，剔除元件204是吸嘴，以从质量流M中吸出有缺陷的杆状物品Rd。吸嘴的直径比有缺陷的杆状物品Rd的直径大得多。剔除元件204连接至表压供应器206，所述表压供器在方向E上将有缺陷的杆状物品Rd吸出质量流M外面，而不会干扰质量流M。在已经从质量流M吸出有缺陷的杆状物品Rd之后，限制元件202与剔除元件204一起返回其初始位置，或者可以移动到待被剔除的另一有缺陷的杆状物品Rd定位的地点。
图3c示出了当剔除单元200已经剔除有缺陷的杆状物品Rd时根据本发明的装置1。在所示的实施方案中，剔除元件205是钳子形式的拉出元件，以从质量流M中拉出有缺陷的杆状物品Rd。在已经从质量流M中拉出有缺陷的杆状物品Rd之后，限制元件202与剔除元件205一起返回到其初始位置，或者可以移动到待被剔除的另一有缺陷的杆状物品Rd定位的地点。
从质量流M中拉出有缺陷的杆状物品Rd的剔除元件205可以具有带有钩状端的取出针205’的形式，如图3d中的横截面A处所示。有缺陷的杆状元件Rd被剔除元件205’刺穿足够深，以钩住有缺陷的杆状物品Rd，并从质量流M中拉出有缺陷的杆状物品Rd，而不会干扰质量流M。
图4示出了根据本发明的装置1的第二实施方案，其中使用了双重配置的剔除单元200。根据第二实施方案的剔除单元200设置有第一剔除元件201和第二剔除元件201’，以及第一限制元件202和第二限制元件202’。在本发明的此实施方案中，控制器300通过识别有缺陷的杆状物品Rd和Rd’的位置来控制剔除单元200，使得第一剔除元件201剔除第一有缺陷的杆状物品Rd，以及第二剔除元件201’剔除第二有缺陷的杆状物品Rd’。控制器300适于通过使从杆状物品R的质量流中移除所有有缺陷的杆状物品Rd、Rd’所需的时间最小化来优化剔除有缺陷的杆状物品的顺序。
可以应用其他优化技术，例如，不仅考虑移除所有有缺陷的杆状物品Rd、Rd’所需的时间，而且考虑损坏程度、有缺陷的杆状物品Rd、Rd’的数量、它们相对于彼此的位置和距离的技术。优选地，基于对杆状物品R的质量流M中下一个有缺陷的杆状物品R的位置的最小影响来确定从质量流剔除有缺陷的杆状物品的顺序，具体地，从最上层开始剔除有缺陷的杆状物品Rd，Rd’。
图5示出了根据本发明的装置1的另一实施方案。在此实施方案中，剔除单元200具有类似于图4所示的实施方案的构造的双重配置，其被改型为使得有缺陷的杆状物品Rd、Rd’可以在质量流M的两侧被剔除。在此实施方案中，限制元件202’与推动元件201位于杆状物品R的质量流M的同一侧上。类似地，推动元件201’与限制元件202位于杆状物品R的质量流M的同一侧上。
当杆状物品R的质量流M中有缺陷的杆状物品Rd、Rd’的数量相当多或质量流的移动速度较高时，即在由于机械限制，使用单个剔除单元不能确保足够的效率的任何情况下，使用剔除单元的双重配置。
图6以俯视图示出了根据本发明的装置1的剔除单元200。限制元件202以在与剔除孔208的中心相对应的水平处截取的横截面示出。
推动元件201和限制元件202与有缺陷的杆状物品Rd定位在一个轴线上。定位在一个轴线上应理解为使得元件201的轴线和元件202的剔除孔208的中心与有缺陷的杆状物品Rd的轴线重叠。
图7示出了具有有缺陷的杆状物品Rd的标记位置的杆状物品R的质量流M的示意性侧视图。基于质量流M的侧表面的图像110确定与监控单元100有关的局部坐标系中的坐标x和y，所述图像包括有缺陷的杆状物品Rd位于其中的杆状物品R的前表面的视图。与剔除单元200有关的局部坐标系x’、y’位于距与监控单元100有关的局部坐标系的距离L处。优选地，监控单元100与剔除单元200之间的质量流M以恒定速度水平地前进，因此有关系统之间的距离和质量流M的移动速度的信息足以连接局部坐标系并确定有缺陷的杆状物品Rd在剔除单元的局部坐标系x’、y’中的位置。然而，剔除单元200相对于监控单元100的这种定位也是可能的，其中为了确定有缺陷的杆状物品Rd在局部坐标系中的位置，将需要平移矢量L(包括全局坐标系的所有轴上所有分量)和质量流M的速度随时间和空间变化的功能。
在优选实施方案中，传送机10上有缺陷的杆状物品Rd的位置可以由局部坐标系中的位置y和位置x来限定，而局部坐标系优选地以这样的方式定位：它的轴线y与位于传送机10上的杆状物品R的前表面重叠，使得位置y是从有缺陷的杆状物品Rd的纵向轴线到由传送机10的带形成的质量流M的基底的距离。由于在优选实施方案中，杆状物品R的质量流M产生在水平带传送机10上，因此在从监控单元110的区域到剔除单元120的区域的运输期间，位置y不改变。相对于局部坐标系的原点确定位置x，所述局部坐标系的原点是在监控单元110的区域中任意选择的点。与剔除单元有关的局部坐标系在空间上以类似的方式确定。这样定义局部坐标系之后，关于局部坐标系的原点之间的距离的信息足以确定有缺陷的杆状物品Rd的位置。在装置1的优选实施方案中，其中在质量流M的移动期间将有缺陷的杆状物品Rd推出，局部坐标系之间的距离L随着剔除单元200的移动而改变。
质量流M的移动速度可以借助于单独的速度传感器(未示出)或基于来自监控单元100采集的图像的数据来确定。
图8示出了用于确定烟草业中的杆状物品的质量的系统，所述系统包括根据本发明的第一装置1，用于从杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品，以及至少一个中间装置3，具体地是运输链片段。
该系统还设置有第二装置1’，所述第二装置仅设置有监控单元100，或者像第一装置1一样还设置有剔除单元200。因此，优选地，在所述系统中，有两个根据本发明的装置1，所述装置在运输链的开端以及运输链或运输链片段的末端处确定杆状物品R的质量。
装置1’可以构成装置1的截断形式，其中监控装置包括监控单元100’，并且具有记录传送机上杆状物品R的质量流M的相对侧表面的图像的光学记录器101’，以及控制器300，所述控制器基于所记录的图像，使用关于杆状物品R的相对前表面的几何参数的标准，来识别质量流M中有缺陷的杆状物品Rd。第二装置1’还可以设置有剔除单元200’。
通过比较在运输链的两点处的质量流M中有缺陷的杆状物品Rd的数量，允许确定位于装置1和装置1’之间的装置3对杆状物品质量的影响。可以确定其对杆状物品R的质量的影响的中间装置3包括例如装料器、托盘、卸料器、带传送机和缓冲储存器。
所述系统位于递送单元2和接收单元2’之间，所述递送单元将杆状物品R递送到所述系统，所述接收单元从所述系统接收杆状物品R。
图9和图10示出了杆状物品R的质量流M在由光学记录器中的一个记录的监控单元110的区域中的示例性片段。所示的示例性片段包括一组杆状物品R，有缺陷的杆状物品Rd位于其中。图10示出了可以在根据本发明的装置中检测到的杆状物品R的缺陷的示例，这些缺陷包括圆周变形Rd、撕裂Rd’、挤压Rd”、毛刺Rd”’等，在有缺陷的杆状物品R的前表面的任何一个上可见，尤其是杆状物品R的前表面形状的对称性、规则性，包装的连续性，包装的包装材料以及从物品正面可见的插入元件的对称性。
根据本发明的方法、装置和系统的优点在于，它们可以被安装在现有的运输系统中，它们不影响质量流M和杆状物品R的运输过程，另外分析了在质量流M中流动的所有杆状物品R，使得能够检测在两侧上或在一侧上发生的缺陷，而与这种缺陷发生哪一侧上无关。

Claims (23)

1.一种烟草业的用于从杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的装置，包括：
监控单元(100)，所述监控单元适于光学地确定杆状物品(R)的几何参数，以及
至少一个剔除单元(200)，所述至少一个剔除单元适于从杆状物品(R)的质量流(M)中移除杆状物品，其中所述质量流(M)在传送机(10)上被运输，此外所述剔除单元(200)在杆状物品(R)的质量流的方向(T)上被放置在所述监控单元(100)的后面，
其特征在于，
所述监控单元(100)具有光学记录器(101)，所述光学记录器适于记录传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)的相对侧表面的图像，其中所述侧表面由杆状物品(R)的前表面形成，此外，
所述装置包括控制器(300)，所述控制器适于基于所记录的图像，使用关于杆状物品(R)的相对前表面的几何参数的标准识别所述质量流中有缺陷的杆状物品(Rd)，并确定所述质量流中所述有缺陷的杆状物品(Rd)的位置，并确定所述质量流(M)的速度，此外，所述控制器(300)适于生成所述剔除单元(200)控制信号，所述剔除单元(200)包括至少一个剔除元件(201，203，204，205，205’)，所述至少一个剔除元件适于剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)，所述剔除单元被安装成使得剔除单元与所述质量流(M)一起同步前进，处于使剔除单元能够剔除有缺陷的杆状物品(Rd)的位置并剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)适于使得在剔除过程中所述剔除元件以与所述质量流(M)中所述有缺陷的杆状物品(Rd)相同的速度与所述质量流(M)一起前进，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)适于使得在剔除过程中所述剔除元件移动，而传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)停止，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)被安装使得在剔除过程中所述剔除元件停止，而传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)与有缺陷的杆状物品(Rd)移动，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)被安装使得在剔除过程中，所述剔除元件与传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)一起停止，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)被安装成使得在剔除过程中，所述剔除元件以与所述质量流(M)中所述有缺陷的杆状物品(Rd)相同的速度与所述质量流(M)一起前进，而所述质量流(M)中所述有缺陷的杆状物品(Rd)的速度是恒定的和/或可变的。
7.如权利要求1至6中任一项所述的装置，其特征在于，所述剔除单元(200)还包括至少一个限制元件(202，202’)，所述至少一个限制元件相对于所述剔除元件(201，203，204，205，205’)布置在所述质量流(M)的相对侧上，所述限制元件(202，202’)适于剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)并限制位于待被剔除的有缺陷的杆状物品(Rd)周围的杆状物品(R)。
8.如权利要求1至7中任一项所述的装置，其特征在于，所述监控单元(100)适于光学地确定所述杆状物品(R)的前表面的几何参数，具体地是杆状物品的前表面的形状的对称性、规则性，包装的连续性，包装的包装材料，以及从所述杆状物品(R)的正面可见的插入元件的对称性。
9.如权利要求1至8中任一项所述的装置，其特征在于，所述监控单元(100)包括位于杆状物品(R)的质量流(M)的相对侧上的至少两个摄像头(101)。
10.如权利要求1至9中任一项所述的装置，其特征在于，包括位于所述质量流(M)的相对侧上的两个剔除单元(200)。
11.如权利要求1至10中任一项所述的装置，其特征在于，所述剔除单元(200)包括位于所述质量流(M)的相对侧或所述质量流(M)的同一侧上的至少两个剔除元件(201，203，204，205，205’)。
12.如权利要求1至11中的任一项所述的装置，其特征在于，所述剔除元件(201，203，204，205，205’)能够是推动器、压缩空气、表压、诸如钳子或带有钩状端的取出针的拉动元件。
13.一种从传送机上的杆状物品的质量流中剔除有缺陷的杆状物品的方法，其特征在于包括以下步骤：
借助于光学记录器(101)记录杆状物品(R)的质量流(M)的相对前表面的图像；
借助于控制器(300)，基于所述质量流(M)的侧表面的图像，使用关于杆状物品(R)的相对前表面的几何参数的标准识别所述质量流(M)中有缺陷的杆状物品(Rd)，并确定所述传送机(10)上的所述质量流(M)中有缺陷的杆状物品(Rd)的位置；然后确定所述质量流(M)的速度，并进一步生成剔除单元(200)控制信号；
借助于剔除单元(200)，从杆状物品(R)的质量流(M)中剔除选定的有缺陷的杆状物品(Rd)，作为对来自所述控制器(300)的控制信号的响应。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，借助于所述控制器(300)，基于选定的有缺陷的杆状物品(Rd)在杆状物品(R)的质量流(M)中的相对位置，确定从所述质量流(M)中剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)的顺序。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，基于对杆状物品(R)的质量流(M)中相继的有缺陷的杆状物品的位置的最小影响来确定从所述质量流(M)剔除有缺陷的杆状物品(Rd)的顺序，具体地，从最上层开始剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)。
16.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，在剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)时，降低所述质量流(M)中所述杆状物品(R)的速度。
17.如权利要求13至16中任一项所述的方法，其特征在于，在剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)时，暂停所述质量流(M)中所述杆状物品(R)的传送。
18.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，在剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)时，降低所述剔除单元(200)的速度。
19.如权利要求13至15中任一项所述的方法，其特征在于，在剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)时，暂停所述剔除单元(200)。
20.一种用于确定烟草业中的质量的系统，包括
如权利要求1至9中任一项所述的用于从传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)中剔除有缺陷的杆状物品(Rd)的第一装置(1)，
至少一个中间装置(3)，具体地是运输链装置，
包括监控单元(100)的监控装置，所述监控单元具有光学记录器(101’)和控制器(300)，所述光学记录器记录所述传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流(M)的相对侧表面的图像，所述控制器基于记录的图像，使用关于杆状物品(R)的相对前表面的几何参数的标准，来识别所述质量流(M)中有缺陷的杆状物品(Rd)。
21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，
所述监控装置的控制器(300’)进一步确定所述传送机(10)上的所述质量流(M)中所述有缺陷的杆状物品(Rd)的位置，并确定所述质量流(M)的速度，然后生成剔除单元(200)控制信号，并且所述系统还设置有
剔除单元(200’)，所述剔除单元包括适于剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)的剔除元件和限制元件，所述剔除单元被安装成使得剔除单元与所述质量流(M)一起前进，处于使剔除单元能够推出有缺陷的杆状物品(Rd)的位置，作为对来自所述控制器(300’)的控制信号的响应。
22.如权利要求20或21所述的系统，其特征在于，所述系统构成如权利要求1至12中任一项所述的第二装置，用于从所述传送机(10)上的杆状物品(R)的质量流中剔除所述有缺陷的杆状物品(Rd)。
23.如权利要求20至22中任一项所述的系统，其特征在于，所述中间装置(3)具体地包括装料器、托盘、卸料器、带传送机和缓冲储存器。
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