CN1116833C - 香烟的制造系统和方法以及对含有条带的卷纸材料进行光学检测的系统和方法 - Google Patents

香烟的制造系统和方法以及对含有条带的卷纸材料进行光学检测的系统和方法 Download PDF

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Abstract

一种安装在卷烟机或类似系统上的光学检测系统，该系统检测具有不规则宽度或间隔的条带出现。响应于检测到的不规则条带，光学检测系统对卷烟机发出指令，使其捡出由香烟纸上含有不规则条带的部分随后制得的香烟。该检测系统包括一个传感器，该传感器可适用于不同类型的香烟纸以及具有可变反射特性的条带材料。在工作时，传感器电路对传感器检测元件产生的电压幅值范围进行监测，并对电压范围形成一个峰值(或平均峰值)。然后传感器电路以该电压峰值的预定百分比作为一个阈值。将该阈值同从传感器检测元件输送来的交流信号进行比较，如果该交流信号超出了阈值，传感电路发出一个信号指示条带的出现。传感器的输出信号被输送到一个计算机中，该计算机判断由传感器所检测到的条带是否具有规则的宽度和间隔。

Description

香烟的制造系统和方法以及对含有条带的卷纸材料 进行光学检测的系统和方法
本申请与一个普通确定序号为US08/893500的申请(我们内部编号为021238-177/PM-1803)相关，该申请的名称为“卷轴光学检测系统”，它的申请日与本申请相同，因此通过引证，其整体上被结合在本申请中。
本发明涉及一种卷烟机，该卷烟机包括一个用于确保形成在香烟纸上的条带具有适当宽度和间隔的系统及相应的操作方法，该系统及方法还用于剔除由条带宽度和间隔超出误差容限的纸制得的香烟。
为了保证高质量的产品，许多生产厂商在制造某种产品生产线的不同阶段都安装了光学检测系统。典型的作法是：每个检测工作台都包括一个电磁辐射源，该电磁辐射源将电磁辐射照射到所生产产品的表面，电磁辐射在该表面上发生反射。有一个或多个传感器接收到辐射的反射回波。通过对反射回波的分析就可以了解所生产产品的各个特征，或更具体地讲，可判断产品是否合格。
上述现有技术中的传感器通常被设计标定得适于检测某些特定的产品，在这样的条件下，这些传感器不能被方便地用来对不同的产品执行类似的分析。如果产品改变，生产厂商就不得不重新设计传感器以适应于新的产品。例如，一个工程师或技术人员将不得不更换与传感器相连的电路元件以标定传感器电路的增益，从而适应于具有不同反射特性的其它产品。
此外，现有技术中的光学检测系统最初是为了探测局部点状异物的出现。例如针眼、裂缝以及在卷纸材料上的暇点。授予Peplinkski的美国专利第5426509号就可示例地说明这一技术。在这样的系统中，在运动的卷纸上出现的异常使得传感器的输出中产生一个“尖峰脉冲信号”，而这一信号通过采用一个示波器就可发现。但是，在所制造产品中还有由于各个部件或部分之间的空间位置关系不正确而产生的不合格产品。而如上文所述的那样对产品上某一点的孤立分析则不能检出这样的残次品。
通过图示说明的方式讨论如图1所示的带有条带的香烟的制造过程。如图所示，香烟7上包括两个条带材料5，这样的条带材料是通过在香烟纸上沉淀一层纤维纸浆来形成的。赛璐珞、微晶纤维或胶淀粉是可以用来形成条带的多种物质。为了提供高质量产品，需要确保用于制造香烟的纸上所包含的条带具有正确的宽度。此外，确保相邻条带的间隔在误差限之内也是必须的。如图2所示，香烟纸3包含多个具有适当宽度的条带(例如条带B1-B5)，及至少有一条宽度超出了误差限的条带(如条带B6)。同时，香烟纸上至少有两个相邻条带间的间隔超过了误差限(例如在条带B4和B5间的间隔)。上述现有技术中的光学检测系统并不具有检测这些异常状态的能力。
因此，本发明的目的在于提供一个用于分析卷纸材料的系统及方法，这样的系统和方法克服了上述的缺陷。本发明另一个典型的目的在于提供一种传感器，它可使得传感器无须进行繁杂的重新设计和重新标定就能完成对不同类型卷纸产品的异态检测。本发明又一个典型的目的在于提供一种光学检测系统，它可鉴别出具有条带的纸是否含有宽度超出误差限的条带，或具有超出误差限的条带间隔。
本发明更具体的目的是提供一种用于卷烟机上对具有条带的香烟纸进行检测并将由香烟纸上不规则部分制得的香烟剔除的系统及方法。
根据本发明，上述或其它典型的目的通过在卷烟机或类似的系统上安装一种光学检测系统、并用该检测系统检测宽度或相互间隔不规则的条带得以实现。对由香烟纸不规则部分卷制成的香烟在它们通过该卷烟机时进行跟踪确定，并将其在该卷烟机的废品端处剔除。
所述的光学检测系统包括一个传感器，该传感器可适用于不同类型的香烟纸以及具有可变反射特性的条带材料。在工作时，传感器电路对传感检测元件产生的电压幅值范围进行监测，并对电压范围确定一个峰值(或平均峰值)。然后传感器电路以该电压峰值的预定百分比作为一个阈值。将该阈值同从传感检测元件输送来的交流信号进行比较，如果该交流信号超出了阈值，传感电路产生一个信号认定条带的出现。
该电路包括一个交流放大器，用于对传感器检测元件输送的信号中的交流组分进行放大。此外为了适用于不同类型的香烟纸以及具有可变反射特性的条带材料，该放大器的增益系数是可调的，例如通过调节跳线开关的设置。类似地，由阈值电路选定的阈值也可以从多个不同的阈值(例如30％、40％、50％、60％等)中进行选择。
阅读下文参照附图的详细描述就可以更方便地理解本发明前述的以及其它的目的、特征和优点。在附图中：
图1表示了一个示例性的含有条带区域的香烟；
图2表示了一段示例性的包括几个条带的香烟卷纸材料，其中的某些条带是不规则的；
图3示例性地表示了一台带有用于检测条带的传感器(210)的卷烟机；
图4表示了一种示例性的应用在图3的卷烟机中的包边机；
图5表示了根据本发明示范性的传感器光学元件；
图6表示了根据本发明示范性的传感器总体图；
图7表示了根据本发明示范性的传感器壳体的机械结构；
图8示范性地表示了根据本发明用于检测条带纸特性的传感器的电路；
图9详细表示了本发明中示范性的交流放大器的示意结构；
图10详细表示了本发明中示范性的阈值电路和信号比较器的示意结构；
图11(a)-11(g)示范性地表示了根据本发明将条带传感器的输出信号与使用者定义的误差值如何进行比较；以及
图12示范性地表示了由根据本发明的传感器及其相连的计算机分析得到的关于条带宽度和间隔合格程度的统计数据显示。
在下文的描述中，出于便于解释和非限定作用的考虑，为了便于对本发明全面的理解，提出了一些具体的技术细节。但对本领域的普通技术人员来说，很显然用不同于这些技术细节的其它实施方式也可以实现本发明。在其它的实施例中那些公知的方法、装置以及电路的详细描述将被略去，从而避免了太多的细节使本发明的描述变得参杂不清。
图3表示了包括一个传感器210的卷烟机200的总体图，传感器210用来对从卷轴208输送来的香烟纸上形成的条带进行检测。正如本领域所公知的那样，从通道206吹出的气流将烟草颗粒向上吹到一个传送带212上。在由传送带212上的孔洞所施加的吸力作用下，烟草颗粒被吸附在传送带212上。随着传送带从右向左的移动，颗粒在传送带212的下方形成了一层烟草。在传送带运行线路的某一点处，一个修整器220通过转动盘体或类似部件从烟草层上将多余的烟草去掉(形成一个烟草装料条)。
在传送带212上形成烟草装料条的同时，含有条带的香烟纸(例如如图2中所示的纸的一部分)由送料卷轴208输送到传送带212某一端下方的区域。在此位置，传送带212将带上运载的烟草传送到烟草纸上。然后将香烟纸围绕烟草装料条进行包裹，并将胶水涂敷到烟纸组合体上，从而将香烟纸与装料条固接在一起。然后将装料条切割成单根的烟草棒(例如切成可以制出两根香烟的两倍长度的烟草棒)，由于上述的包卷、涂胶以及切割工艺在本领域中都是常见的，所以在图3中这些过程都简单地用一个棒料形成单元204来表示，以避免使图3变得繁杂不堪。
在烟草棒(例如双倍长度的烟草棒)以这样的方式形成之后，它们被输送到一台滤嘴安装机202，由这台机器对烟草棒安装滤嘴从而形成许多完整的香烟。该滤嘴安装机可以包括常见的由德国汉堡的Hauni-Werke Korber & Co AG生产的MAX 100型机器。这一机器显示在图4中，如图中所示，该机器包括一个转动鼓226，它可将由棒料形成单元204形成的双倍长度烟草棒传送到转动鼓232，转动鼓232转动切割器230将双倍长度烟草棒对半切成单个长度的烟草棒。转鼓234将两个单倍长度的烟草棒分开以使得滤嘴可插入到烟草棒之间。
滤嘴条来自于料仓244中，在那儿它们起初是以四联装(也就是说，它们的长度等于四个滤嘴之和)的形式存在。这些滤嘴条通过转鼓246、242、240和238被输送到转鼓236。转鼓246还附带将四联装的滤嘴切成两联装的滤嘴。在转鼓236处，滤嘴被插入到从转鼓234输送来的分开的烟草棒之间。然后滤嘴和烟草棒被输送到转鼓250处，该转鼓再利用转鼓290将由卷轴222或224输送来的滤嘴纸输送到烟草棒和滤嘴的组合体上。在转鼓252处通过包裹机270滤嘴纸被缠绕到烟草棒和滤嘴的组合体上。然后这样合成的烟草棒被输送到转鼓254和转鼓256上。在转鼓256处烟草棒被对半切开以形成单根的香烟。然后香烟通过转鼓258、260、262、274和268被输出到出货料仓263中。但不合格的香烟在输出转鼓274处被捡出而不是进入出货料仓263中。在上述的滤嘴安装机中还有其它的剔除端口，例如在转鼓252、256和236处。同样，虽然没有详细描述，但在该机器上游工序阶段的烟草棒制造部分也有多个剔除端口，这一点对本领域技术人员来讲是可理解的。
再回到图3，传感器210可被安装在接近惰滚轮或导带柱的地方，带有条带的香烟纸从上述的惰滚轮或导带柱通过。但这一设置位置完全是示例性的。传感器210也可以安装在其它的位置。另外在卷烟机中还可以在多个位置安装一系列传感器。
如下文将要进一步详细描述的那样，由传感器210产生一个输出信号来指示正在通过的香烟纸上所被检测到的条带。根据一个实施例，传感器的输出是一个脉冲序列，在这一序列中每个脉冲持续的时间对应于相应被检测条带所通过的持续时间。该脉冲序列然后被输送到一个外部I/O(输入输出)接口216。传感器的输出可直接输到接口216，也可以先输出到卷烟机的接线盒214然后再输到接口216。I/O接口216同时还从卷烟机的译码器(图中未示出)接收数据，由该译码器指出机器的工作速度(例如烟草棒通过系统的输送速度)，该工作速度例如可通过测量机器中某一机械轴的转速来获得。然后传感器输出信号和译码器输出信号被输送到一台外部计算机218中，该计算机中接插了一块计数定时板和一块I/O板卡(图中未示出)。更具体来讲，该计算机是一个独立工作站，它包括一个奔腾133主频的微处理器、一个显示器、键盘、硬盘驱动器和软盘驱动器(图中未示出)，一个Computer BoardsTM的CIO-DIO24H型板可作为I/O板，而ComputerBoardsTM的CIO-CTR05型板可用作计数板。计算机218在传感器的输出信号和译码器输出信号的基础上来判断所检测条带的宽度和带间间隔是否超出误差限。
如果条带宽度和带间隔超出了误差限，计算机就通过接线盒214向卷烟机200发出一个信号，来剔除由香烟纸的不规则部分制得的香烟。更具体来讲，不规则香烟纸的位置在它一通过传感器210之后就可由机器译码器所产生的时间脉冲来追踪到。也就是说，通过对时间脉冲的计数可预测出在何时一根香烟将通过一个或多个剔除端口(例如对应于图4中转鼓274、252、256和236的剔除端口，以及其它没有具体提到的剔除端口)。当一根不规则的香烟通过一个剔除端口时(由计数器达到某一预定的数值所指定)，卷烟机就将其排出。本领域的普通技术人员也可以想到其它用来控制香烟剔除的方法。例如，另一种完成这一功能的方法是将一个计数器设定一个初始值，这一初始值对应于一段不规则香烟纸通过一个剔除端口所经历的时间(取决于机器的运转速度)。当计数器的计数降零时，含有不规则纸的香烟位于剔除端口从而被排除出去。通常，香烟排出的正确定时可通过对香烟传送路径的特性(例如传感器和通路下游的各个位置间的距离)和机器的运转速度的了解来确定。
参照下文的讨论和附图可对传感器和计算机的功能有更好的理解。首先讨论传感器的机械和电气部件，然后讨论计算机所执行的分析操作。
由图5开始，传感器包括一个用于发射红外线辐射的红外发光二极管LED20。例如，该LED20可选辐射波长为850nm(±20nm)的类型，由LED20发出的红外辐射通过一个光源透镜22进行会聚，当带有条带的纸在通过一个滚轮24时，在其上形成一个1mm直径的光点。
在纸通过滚轮24时，照射到纸26表面的红外光将产生反射。这些反射光将通过一个检测透镜23，由该透镜将反射光线聚焦到一个散射光过滤片28和其后的一个偏振片30上。散射光过滤片28滤掉大部分环境光线(这些光线的发生频率不同于由LED20所发出的红外辐射)。偏振片30对具有某些预定线性偏振方向的光线进行选择，在该偏振方向上从纸26的条带区域上反射出的光线和从基底纸上反射的光线之间的差异得到了放大。如果香烟纸所表现出来的反射特性可以清楚地将条带部分和非条带部分区分开(即信噪比很高)，则可以有选择地撤去散射光过滤片28和偏振片30。最后，反射光被一个光电检测器32接收，由该光电检测器将反射红外辐射转换成与所检测到的辐射量成比例的电信号。
如图6所示，上述的部件被设置在一个封闭的壳罩40内。如图中所示，壳罩40在外形上基本是一个长方形。壳罩40包括一个骑着滚轮24的凹槽41，它距滚轮24很近。红外LED20安装在凹槽41的一侧，而光电检测器安装在凹槽41的另一侧。
为了防止灰尘或其它的杂污沉集在光学部件上，传感器壳罩40包括一个用于输入清洁空气的导管52。该清洁空气通过气流喷嘴42吹向光学部件。此外，壳罩还包括一个用于输入电力的插座54，以向传感器的调节电路44提供电源。
参照附图7可得到关于壳罩40机械结构的更详细的示例性描述。如图中所示，壳罩包括嵌装在凹槽41两侧的一个光源透镜22和一个检测器透镜23。红外LED20通过一个第一构件21安装在与光源透镜22相关的一侧。类似地，光电检测器32通过一个第二构件31固定在与检测器透镜23对应的一侧。虽然在图中未表示出来，但散射光过滤片28和偏振片30也被设置在第二构件31中。如上文所述，导管52接收清洁空气输入并将气流引导到喷嘴42。整个壳罩40可通过螺栓孔60、62、64和66固定在支承结构上。这些螺栓孔的尺寸都是超径的，从而在最初传感器可松动安装到其支承结构上，一旦标定和位置调整完毕，然后传感器就可以紧固地安装在其位置上。虽然图中没有表示，但壳罩40包括一个顶盖板，其可以进一步保护光学部件在工作中免受灰尘沉集的影响，这些集灰将会使光学部件的性能降低。
参照附图8-10可理解本发明的监测系统的电路结构。图8表示了封闭在壳罩40内的电路的总体视图。如图中所示，检测器32接收到反射的LED20发出的红外辐射。反射红外辐射被转换成电信号后在前置放大器70中进行放大。被放大的信号被输送到带通滤波器72中，由它来将无关信号响应除去。在这一环节上，如波形图96所示，信号中既有AC交流成分也有直流成分，该信号是反相触发脉冲，即信号电平的降低来指示条带的出现。
在这一阶段上，经过前置放大和带通滤波的信号被输送到一个交流耦合器74中，由它来将信号中的交流组分和直流组分分开。交流组分被输送到一个交流放大器76。交流放大器76将信号中的交流组分放大到一个理想的水平上。正如参照附图9所简短描述的那样，交流放大器76的增益是可调的，以使传感器可适用于具有不同反射特性的多种卷纸材料。在这一环节上信号波形类似于示例的波形94。
下一步，被放大的交流组分被输送到一个峰值检测器78中，由它来检测波形的峰值电压幅度(同样，这一点可参照波形图94进行理解)。根据一种实施方法，峰值检测器将对连续的几个波峰进行平均以求得一个平均峰值。该数值就提供了一个指示值，指示了在纸的条带区和非条带区之间的一般电压差值范围，该指示值随不同类型的纸和条带材料而变化。
然后平均峰值被输送到阈值电路80中，由它来取该峰值的特定百分比作为一个阈值。参照波形图94所示，峰值波形的60％被选择来作为阈值。根据本发明的另一种实施方式，该阈值是由操作者可调的，并可指定为任意的数值(这一点在图10的文字中有简短的描述)。
由阈值电路80得到的阈值被输送到比较器电路82中。该比较器电路将阈值和刚检测到的信号中的交流组分进行比较。如果交流组分超出了阈值，则比较器电路82就产生一个正(或负)脉冲。在一种实施方式中，比较器电路被设置工作在一种带宽随动模式。在该模式下，脉冲的宽度对应于所检测条带的宽度以及纸在滚轮24上的移动速度。该模式的输出如示例性的波形图98所示。
除了条带检测输出之外，传感器还提供报警信号输出。更具体来讲，信号中的直流组分被输送到一个直流电平比较器86中，由它来检测直流电平是高于还是低于一个给定的电平窗口。类似地，交流组分的峰值也被输送到一个交流电平比较器84中，以确定交流电平是高于还是低于一个给定的电压值窗口。每个比较器的输出都被输送到一个LED(分别为LED90和LED92)，这些发光二极管当信号值超出预定的窗口时以红光闪亮，  当信号值在预定的窗口内时以绿光闪亮。从而LED90和92的状态提供了对传感器状态的有用的诊断信息。更具体来讲，下文的图表示例性地描述了LED90、92的不同状态所指示的诊断情况。
  LED状态   诊断情况
  交流LED  绿直流LED  绿   (1)传感器工作在误差限内。
  交流LED  绿直流LED  红   (1)传感器位置方向偏离；和/或(2)纸的反射特性改变；和/或(3)传感器故障。
  交流LED  红直流LED  绿   (1)纸不运动；和/或(2)传感器位置方向偏离；和/或(3)纸和/或条带材料的反射特性改变；和/或(4)传感器故障。
  交流LED  红直流LED  红   (1)在检测区域无纸；和/或(2)传感器位置方向偏离；和/或(3)纸的反射特性剧烈改变；和/或(4)传感器故障。
LED90和92可附着安装在传感器壳罩40上，作为其它方案，如果传感器的固定位置不便于调整操作，则LED90和92可安装在远离传感器壳罩40的其他地方。
除了LED90和92，调节电路44还将比较器84、86的报警信号传输到一个输出合成器88中，该电路在比较器84或86任一产生报警信号的条件下都发出一个正的报警信号。因而，如本领域普通技术人员所轻松地能理解的那样，该输出合成器可使用“或门”电路或其它等效电路。报警合成器电路88及比较器电路82的输出被输送到一个接口单元然后输送到一个计算机中。
图9示出了图8中的交流放大器76的结构。如图中所示，放大器104以及与此相连的电阻R9、R10和电容C的电路增益可通过调整跳线开关102的状态来进行选择。这一包括八个开关的跳线开关被连接到具有不同阻值的八个电阻R1-R8上。根据示例性的实施例，各个电阻的阻值是这样进行选择的：使得由八个跳线开关所产生的电路增益对基本增益系数的增加规律是按照开关的二进制状态进行的。例如，如果跳线开关中只有第一个和第八个开关是合通状态，则电路将对放大器提供一个相对基础增益再增加129级的增益值。由于跳线开关具有8个开关，电路可产生256(2的8次幂)级增益值。
如图10所示，由阈值电路80对阈值的选择也可以以类似的方式进行。如图所示，具有四个开关的跳线开关110允许操作者在四个不同的阈值30％、40％、50％和60％间进行选择。但不同于放大器76的是，跳线开关110是不进行二进制变码的。一次只可选通一个开关，即选择电阻R12-R15中的某一个。这些电阻增补了由电阻R16和R17所提供的阻值，从而由于这些电阻和信号分压器112相连，就向比较器电路82提供了理想的阈值电平信号输入。
比较器电路82将阈值信号与交流放大器76的输出进行比较，来产生一个判断是否有条带出现的指示信号。比较器电路可以包括通常的比较运算元件，例如如本领域技术人员所熟知的那样，包括电阻R18和R19、电容C3、C4以及运算比较器114，类似地，图8中电路模块的其余部分也包括了常用的电路环节，因而为了不使讨论变得参杂不清，此处将不再进行更多的讨论。
比较电路82的输出被输送到一个接口电路216，然后被输送到计算机218中(参见附图3)。根据本发明示例性的实施例，计算机以每0.25mm的间隔对传感器进行数据采集。如所提到的那样，计算机可向卷烟机200发出一个拒收信号。此外，计算机可显示由传感器检测到的合格条带的统计数据。
在工作中，计算机218用于对传感器输出的条带信号以及译码器的信号进行分析，从而提供一个关于条带宽度以及条带间隔是否超出误差限的指示信号。为了这一目的，计算机中保存了一个批处理文件，该文件包含了由操作者输入的指示条带最小宽度、最大宽度、最小条带间隔和最大条带间隔的数值。从传感器输来的信号与这些误差数值进行比较。计算机还更新一个超出误差容限的条带宽度和条带间隔的记录文件，用于显示给使用者。
同时，如所提到的那样，计算机还向卷烟机200发出一个信号，通知机器排除出由包括不规则条带部分的纸随后制造的香烟。更具体来讲，当条带宽度太长或太短时、或者条带间隔太长或太短时，该信号被发送到卷烟机。作为进一步的安全措施，如果在正常的条带间的距离超出了最大条带间隔的20倍，条带遗漏检测器被设置得一直向卷烟机发出拒收信号，直到该检测器发现了10个具有合适间隔的条带。计算机218在传感器产生一个报警信号时也可以对卷烟机发出香烟拒收信号。但在上述的所有这些情况中，如果译码器指示卷烟机的工作速度在预定的数值范围之外(例如低于预定值)，则计算机不向制烟机发出任何信号。
参照附图11(a)到附图11(g)可容易地理解计算机218用于判断香烟纸是否合格所采用的工作算法。图11(a)表示了在带宽随动模式工作的传感器输出超出了由操作者输入的最大条带间隔时的情形，在此时，计算机发出一个异常信号。当检测到的条带间隔恢复正常、或经历了5ms的时间或其它任何更长的一段时间，该异态信号都被解除。图11(b)表示了相反的情况，图中的传感器输出指示有一个条带间距太短，则计算机发出一个异常信号，直到条带间隔恢复正常或经历了5ms的时间或其它任何更长的一段时间。
图11(c)表示了当检测到一个宽度太窄的条带时一个异常信号的产生。图11(d)表示了当检测到一个宽度太宽的条带时一个异常信号的产生。在这两种情况下，当检测到具有正常宽度的条带或经历了5ms的时间或其它任何更长的一段时间，异常信号都被解除。
图11(e)表示了当检测到一个条带遗漏时一个异常信号的产生。更具体来讲，当达到了由操作者指定的最大条带间隔而没有检测到一个条带时，判断发出一个异常信号。类似地，图11(f)表示了当检测到一个条带间隔被遗漏时产生的一个异常信号。该异常信号是在达到了由操作者指定的最大条带宽度而没有检测到一个间隔时产生的。
最后，图11(g)表示了包括可滤掉并消除传感器信号输出中的小干扰的软件的工作算法。从而这些小的干扰信号(例如背景噪声脉冲和信号丢失)不会错误地指示一个条带或条带间隔的开始或结束。
关于一卷香烟纸的统计数据由计算机218进行积累并显示给操作者。图12中示例表示了一个这样的显示。该显示数据表示了从批处理文件得到的设置信息，包括最小条带宽度(毫米为单位)，最大条带宽度，最小条带间隔和最大条带间隔。该数据显示还表示出在限度范围内的条带个数、在限度范围外的条带个数以及在限度范围之外的条带间隔数目。该数据显示还表示了条带宽度的均值和标准差，以及最大的和最小的条带宽度。为了便于参考，数据显示还表示出了由译码器测得的香烟纸速度，以及当前是否处于报警激活状态。根据操作者的选择，当装置在故障模式下时系统可停止条带数据的统计积累。
所有上述这些认定的数据都可以由计算机进行存储，并在以后可调出进行分析、或与其它的运行数据进行比较。
上述示例性的实施例无论在那一方面对本发明都是描述性的，而非限定性的。因此本领域的普通技术人员由本文的描述可引申出对本发明细节设置的多种改动。所有这些改动和变形应均被认为是处于由所附权利要求书限定的本发明设计思路的范围内。
通过示例，本发明在文字上被描述成一种对包含条带的香烟纸进行检测的光学系统。但本发明的设计原理也可以使用到对其它设置了各种标签的卷纸材料进行检测的情形。此外，所说的传感器被描述成使用在卷烟机的场合。但该传感器还可具有其它的用处。例如，该传感器可被用于当纸被从一个第一卷轴(解卷绕轴)卷绕到一个第二卷轴(重卷绕轴)上时对形成于纸上的条带进行检测。相关的专利申请号为US08/893500(内部编号021238-177/PM-1803)。该申请通过引证被结合在本文中，用于说明在这样的一台机器中该传感器的应用。

Claims (18)

1.一种香烟的制造系统，该系统包括：一个用于向烟草棒成形设备输送具有条带的香烟纸的输送设备；一个用于对形成在香烟纸上的条带进行检测并产生输出信号的传感器；用于判断所说输出信号是否指示了所说的香烟纸上有不规则条带部分出现的检测逻辑电路；以及一个剔除机构，用于将由所说的不规则部分制得的香烟剔除出去。
2.根据权利要求1所述的香烟制造系统，其特征在于：所说的检测逻辑电路对所说输出信号是否指示了不规则条带的判断是这样进行的：即通过判断所说输出信号是否至少指示了下述两种情况中的一种：有宽度超出误差限的条带；至少有两个相邻条带的间隔超出了误差限。
3.一种用于制造香烟的方法，该方法包括：从香烟纸卷上向烟草棒成形设备输送具有条带的香烟纸；对形成在香烟纸上的条带进行检测并产生输出信号；检测所说输出信号是否指示了所说香烟纸上有不规则条带部分的出现；以及剔除由所说的不规则部分制得的香烟。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所说的检测步骤对所说输出信号是否指示了不规则条带的判断是通过对所说输出信号是否至少指示了下述两种情况的一种：即有宽度超出误差限的条带；至少有两个相邻条带的间隔超出了误差限来进行的。
5.一种用于对含有条带的卷纸材料进行检测的光学系统，该系统包括：一个用于向所说的含有条带的卷纸材料发射辐射的发射器，所说的辐射照射到所说卷纸材料的表面并产生反射；一个用于接收所说反射并对所说的反射形成电信号的检测器；通过判断所说卷纸材料上条带出现并产生输出信号而对电信号进行处理的电路；以及用于接收所说输出信号并判断所说的反射是否指示了所说卷纸材料上的条带不规则的计算逻辑电路。
6.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于：所说的用于处理所说电信号的电路包括一个用于确定所说电信号的峰值电平信号的峰值检测器。
7.根据权利要求6所述的光学系统，其特征在于：所说的用于处理所说电信号的电路包括一个用于形成阈值信号的阈值电路，其中的阈值是所说峰值电平信号的某一百分比。
8.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于：所说的用于处理所说电信号的电路包括一个比较器电路，用于对所说的阈值信号同所说的电信号进行比较，在其中超出了所说阈值信号的电信号指示所说卷纸上具有条带的区域，而未超出阈值信号的电信号指示所说卷纸材料上不包含条带的区域。
9.根据权利要求7所述的光学系统，其特征在于：所说的百分比可由操作者进行选择。
10.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于：所说的计算逻辑电路通过检测所说的信号是否表示了以下的某一种情况来断定至少一个条带是不规则的，即：至少有一个所说条带比预定的值要短；至少有一个所说条带比预定的值要长；在至少两个相邻的条带之间的间隔低于一个预定的值；或在至少两个相邻的条带之间的间隔高于一个预定的值。
11.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于：所说的处理电路包括一个用于放大所说电信号中交流组分的放大器。
12.根据权利要求11所述的光学系统，其特征在于：所说的放大器包括一个调节元件，操作者通过该元件来调节放大器的增益值。
13.根据权利要求5所述的光学系统，其特征在于：系统还包括一个输出电路，当计算逻辑电路检测到不规则条带时该电路用来向卷烟机发出指令拒纳不合格香烟。
14.一种用于对含有条带的卷纸材料进行光学检测的方法，该方法包括这样的步骤：用辐射照射所说卷纸材料的表面，所说的辐射产生反射；用一个检测器接收所说反射并形成代表所说反射的电信号；对电信号进行处理来产生输出信号以判断在所说卷纸材料上条带的出现；以及分析所说的输出信号来检测不规则条带。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：所说的处理步骤还包括如下的步骤：对所说的电信号形成一个代表其峰值的峰值信号；形成一个代表所说峰值信号某一百分比的阈值信号；以及将所说的阈值信号与所说的电信号进行比较来判断所说卷纸上所说条带的存在。
16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：其中的所说分析步骤还包括判断步骤，确定是否：至少有一个所说条带比预定值短；至少有一个所说条带比预定的值要长；在至少两个相邻的条带之间的间隔低于一个预定的值；或在至少两个相邻的条带之间的间隔高于一个预定的值。
17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：该方法还包括将不规则条带的统计累积进行显示处理的步骤。
18.根据权利要求14所述的方法，其特征在于：该方法还包括通知有不规则条带出现的卷烟机的步骤，从而所说的卷烟机可将由所说包括不规则条带部分的卷纸制得的香烟剔除。
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