CN116997270A - 用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法，包括：‑在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，‑组合以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓，计算所述三维表面轮廓的最大高度差，以及‑如果所述气溶胶生成制品的三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则拒绝所述气溶胶生成制品。

Description

用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法

本发明涉及一种用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法。本发明还涉及一种被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷的检查装置。本发明还涉及检查装置和气溶胶生成制品的系统，所述系统被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷。

气溶胶生成制品包括：基质区段，所述基质区段包括气溶胶形成基质；并且另外通常还包括过滤器区段，所述基质区段和过滤器区段均用包装纸覆盖。在气溶胶生成制品的生产期间，在气溶胶生成制品中可能出现缺陷，例如包装纸的分层、过滤器区段与基质区段之间连接的断裂、包装纸中的皱纹或污渍。检测在制造气溶胶生成制品期间可能发生的所有不同缺陷可能非常困难且耗时。

期望提供一种用于检查气溶胶生成制品制造缺陷的方法，其能够以容易的方式检测多个不同缺陷。此外，期望提供用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的可靠方法。另外，期望提供用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法，所述方法可在气溶胶生成制品的制造期间实施为在线过程控制。此外，期望提供用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的准确方法。此外，期望提供能够同时检测多个不同缺陷的检查装置。

根据本发明的一个实施例，可提供用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法。所述方法可包括在旋转气溶胶生成制品时记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓。所述方法还可包括组合以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓。此外，所述方法可包括计算三维表面轮廓的最大高度差的步骤。另外，如果气溶胶生成制品的三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则可以拒绝气溶胶生成制品。

根据本发明的另一个实施例，提供用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法。所述方法包括在旋转气溶胶生成制品时记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓。组合以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓。计算三维表面轮廓的最大高度差，并且如果气溶胶生成制品的三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则拒绝气溶胶生成制品。

用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的此类方法可允许检测若干制造缺陷，所述制造缺陷通常不易通过视觉检测方法检测。另外，这种方法还可以允许检测位于围绕气溶胶生成制品的圆周的不同位置处的制造缺陷。

二维表面轮廓可为气溶胶生成制品的表面的二维高度轮廓。表面的二维高度轮廓可沿着笛卡尔坐标系(x-y轮廓)中的x轴和y轴。二维高度轮廓可以描绘气溶胶生成制品的表面上的凹陷和凸起。二维高度轮廓可以描绘气溶胶生成制品的表面的高度的差异。二维高度轮廓可以描绘气溶胶生成制品的表面的高度轮廓中的最低点和最高点。

组合以气溶胶生成制品的不同旋转角度记录的表面的若干二维高度轮廓产生可沿着笛卡尔坐标系(x-y-z轮廓)中的x轴、y轴和z轴的三维表面轮廓。

这些三维表面轮廓可以简化制造缺陷的检测，制造缺陷导致气溶胶生成制品的表面轮廓的改变，例如气溶胶生成制品的皱纹、孔或突出区段。

所述方法可包括将所述三维表面轮廓投影在二维平面上。所述三维表面轮廓的二维投影可包括彼此上下布置的多个二维表面轮廓。二维平面可以描绘随后以不同旋转角度记录的三维表面轮廓的序列。可以以等距旋转角度记录随后记录的三维表面轮廓的序列。例如，在记录二维表面轮廓时，气溶胶生成制品可以以1度至9度，优选2度至8度，更优选3度至7度之间的等距增量旋转。

可以在记录若干二维表面轮廓时将气溶胶生成制品旋转360度。这可以允许获得气溶胶生成制品的完整表面的360度三维表面轮廓。对于一个单气溶胶生成制品可以获取、分析和潜在地记录在30个与550个之间，优选至少200个二维表面轮廓。以等距旋转角度记录的所有这些二维表面轮廓可以组合成一个单三维表面轮廓，所述三维表面轮廓也可以被称为三维点云。

分析三维表面轮廓，点云可以便于检测气溶胶生成制品中的制造误差。

气溶胶生成制品可以成形为包括中心纵向轴线的管形式。在记录若干二维表面轮廓期间，可沿着其中心纵向轴线旋转气溶胶生成制品。这可以允许沿着制品的纵向轴线以等距旋转角度记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓。这可以便于沿其纵向轴线检查气溶胶生成制品的至少较大区段。二维表面轮廓可以是气溶胶生成制品沿其纵向轴线的表面的二维高度轮廓。

气溶胶生成制品可包括过滤器部分和基质部分。基质部分可以包含气溶胶形成基质。所述基质部分可以是管状的。包装物可以围绕气溶胶生成制品的基质部分包裹。包装物可包括纸张、纸板、塑料或其混合物。过滤器部分可以包括醋酸纤维丝束滤嘴段。过滤器部分可以包括例如中空乙酸盐管(HAT)、精细中空乙酸盐管(FHAT)或围绕中心纸板管包裹的丝束滤嘴段，所有这些结构都是从过滤器元件的制造中已知的。

气溶胶生成制品还可以包括被布置成至少部分地围绕过滤器部分和基质部分包裹以覆盖过滤器部分和基质部分的接装纸。接装纸可以包覆过滤器部分和邻近过滤器部分的基质部分的至少一部分。接装纸可用于将气溶胶生成制品的部件，特别是过滤器部分和基质部分彼此附接。

根据本发明的方法的另一实施例，记录被接装纸包覆的至少过滤器部分和基质部分的各部分的若干二维表面轮廓。这可以允许当过滤器部分经由包装纸连接到基质部分时检测可能发生的制造缺陷。

可通过在两个单长度基质部分之间插入双长度过滤器部分来产生具有过滤器部分的气溶胶生成制品。双长度过滤器部分接着可通过用接装纸包覆而附接到两个基质部分。可以将粘合剂施加到接装纸的端部部分，以便能够围绕两个基质部分闭合接装纸。这可以提供基质部分与双长度过滤器部分之间的稳定连接。随后，将双长度过滤器部分在中间切开，释放各自包含基质部分和过滤器部分的两个单气溶胶形成制品。当将双长度过滤器部分连接到两个基质部分时，可能发生制造缺陷。用于检查制造缺陷的方法可特别适合于检测在将过滤器部分附接到基质部分期间可能发生的任何制造缺陷。

阈值可以是特定气溶胶生成制品的表面轮廓与无制造缺陷的气溶胶生成制品的表面轮廓的最大偏差，这在制造期间仍是可接受的。可通过选择具有最大高度差的此组合三维表面轮廓的二维表面轮廓来确定此气溶胶生成制品的组合三维表面轮廓的最大高度差。因此，最大高度差可以计算为每个轮廓的所有计算的最大高度差中的最大值。经过用于检查制造缺陷的方法的每个气溶胶形成制品，如果其三维表面轮廓的最大高度差低于或处于阈值则可被认为是无缺陷的。如果其三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则可拒绝包括缺陷的气溶胶生成制品。

阈值可以在0.4至0.6毫米之间，优选在0.48至0.52毫米之间。

可以通过记录三维表面轮廓来检测的制造缺陷选自：撕裂、狭缝、孔、皱纹、断裂、用于基质部分的过滤器部分的错误粘附以及过滤器部分与基质部分之间的连接暴露。

这些制造缺陷导致气溶胶生成制品的三维表面轮廓的变化，其可以用根据本发明的方法容易地检测。

用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法可以是准确和快速的。所述方法可以是气溶胶生成制品的制造过程的一部分，并且将在制造过程期间实施为在线过程控制。

用于检查制造缺陷的方法还可包括在旋转气溶胶生成制品时记录气溶胶生成制品的表面的二维视觉图像或强度线的步骤。可以组合以不同旋转角度记录的若干二维表面视觉图像或若干强度线以获得组合二维视觉表面图像。组合视觉表面轮廓可以通过图像相关性与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷视觉图像进行比较。如果其组合视觉表面轮廓不符合无缺陷视觉图像，则可拒绝气溶胶生成制品。

可组合若干二维表面视觉图像以获得组合二维视觉表面图像。替代地，可以将若干强度线，特别是灰度强度线组合成一个组合二维视觉表面灰度图像。强度线，特别是灰度强度线的记录可以用二维线性相机完成。

记录气溶胶生成制品的表面的若干二维视觉图像或若干强度线可以允许检测利用若干二维表面轮廓的记录不容易检测到的制造缺陷。

在气溶胶生成制品的表面上可以存在至少一个第一视觉标记。可以使用组合二维视觉表面图像确定第一视觉标记在气溶胶生成制品的表面上的位置。至少一个第一视觉标记可包括至少一行。至少一个第一视觉标记可以是围绕气溶胶生成制品的圆周延伸的一条线。作为一行的至少一个第一视觉标记可位于接装纸上。至少一个第一视觉标记可以指示接装纸相对于基质部分和过滤器部分的位置。

此外，一组平行线可以作为一组第二视觉标记存在。这组平行线可以位于接装纸上。可以存在至少两组平行线。这些至少两组平行线可以位于接装纸的不同位置。当接装纸围绕气溶胶生成制品包裹时，这些至少两组平行线可以位于制品的圆周的不同位置。这些至少两组平行线可以允许检测接装纸围绕气溶胶生成制品的圆周相对于基质部分的位置。

可以采用上述方法检测所有这些视觉标记，所述方法记录若干二维视觉图像或若干强度线，并将这些二维表面视觉图像或若干强度线组合成气溶胶生成制品的组合二维视觉表面图像。视觉标记还可包括指示气溶胶生成制品的品牌，例如商标的标记。视觉标记还可位于包覆气溶胶生成制品的基质部分的包装纸上。

当将过滤器部分附接到基质部分时，这些视觉标记可适于检测接装纸相对于气溶胶生成制品的任何移位。这些视觉标记还可适于检测基质部分相对于过滤器部分或其包装纸的任何移位。这些视觉标记还可适用于检测基质部分的包装纸的皱纹或错误包覆。

可以通过记录气溶胶生成制品的表面的视觉图像或强度线来检测的制造缺陷可以选自：污渍、接装纸相对于基质部分的移位、不同品牌的气溶胶生成制品的混合以及接装纸的折叠。

记录气溶胶生成制品的表面的二维视觉图像可以允许检测制造缺陷，否则通过记录若干二维表面轮廓无法检测或难以检测。

可以通过图像相关性来检测视觉标记的位置或外观的任何变化或上述制造缺陷中的任一个。可以通过图像相关性将实际记录的组合二维视觉表面图像与无缺陷的气溶胶生成制品的参考二维视觉表面图像进行比较。类似地，可通过图像相关性将围绕气溶胶生成制品的圆周延伸的一条连续线的位置或各组平行线的位置和外观与参考图像进行比较。

在记录若干二维表面视觉图像或若干强度线期间，可以将气溶胶生成制品旋转360度。这可以允许将若干二维表面视觉图像或若干强度线组合成覆盖气溶胶生成制品的整个表面的组合360度二维视觉表面图像。

可以以气溶胶生成装置的等距旋转角度记录多个二维表面视觉图像。可以记录在30个与550个之间，优选至少200个二维视觉表面图像，并且可以组合成一个组合二维视觉表面图像。

可以同时记录若干二维表面轮廓和若干二维视觉表面图像或若干强度线。这可以允许同时获得三维表面轮廓和组合二维视觉表面图像，以便检测各种不同的制造缺陷。

可以使用表面轮廓传感器，其被配置成用于记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓或若干强度线。类似地，可采用视觉成像传感器，其被配置成用于记录气溶胶生成制品的表面的若干二维视觉图像。表面轮廓传感器和视觉成像传感器中的一个或两个可以是激光传感器。

根据本发明的方法的另一实施例，可存在单独的二维激光传感器和单独的三维激光传感器。所述二维激光传感器可以被配置成记录若干二维表面视觉图像或若干强度线，并且所述三维激光传感器可以被配置成记录所述若干二维表面视觉图像以组合成三维表面轮廓。

二维激光传感器和单独的三维激光传感器可以位于不同的位置，例如，在气溶胶生成制品下方有一个传感器，而在制品上方有一个传感器。

优选地，表面轮廓传感器和视觉成像传感器两者集成在一个单传感器头中。所述单传感器头优选地是线激光传感器头。

激光传感器头可用于记录以下中的一者或两者：

-若干二维表面轮廓，或者

-若干二维表面视觉图像或若干强度线。

此激光传感器头可以允许快速且准确地记录表面轮廓和表面视觉图像两者。可采用线激光传感器头。线激光传感器头可包括用于生成激光束的激光源和用于将激光束投射为激光线的光学器件。因此，线激光器可以允许在一次单扫描操作期间在气溶胶生成制品的至少部分长度上、优选在整个长度上记录二维表面轮廓或二维视觉表面图像或若干强度线中的一个中的一者或两者。

一个单激光传感器头，优选单线激光传感器头可用于记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓和若干二维表面视觉图像中的一者或两者。可优选地同时记录若干二维表面轮廓以及若干二维表面视觉图像或若干强度线。

这可以允许同时快速且准确地检测三维表面轮廓和组合二维视觉表面图像两者。两种检测方法的组合可以允许检测气溶胶生成制品的各种不同的制造缺陷，否则在气溶胶生成制品的制造过程中可能难以同时监测。

激光传感器头可以是激光轮廓仪。激光轮廓仪包括激光源和区域扫描高速传感器的组合。这允许在一个装置中发射激光束和检测从气溶胶生成制品的表面反射的激光束。如上文所提及，激光轮廓仪可包括线激光器。这可以允许在一个扫描步骤中记录气溶胶生成制品的表面的大部分的表面轮廓和表面视觉图像。激光轮廓仪可以是2-D/3-D激光轮廓仪。此类2-D/3-D激光轮廓仪可包括二维激光扫描仪或线性传感器相机和三维激光扫描仪。二维激光扫描仪或线性传感器相机可以被配置成记录若干二维表面视觉图像或若干强度线，并将它们组合成气溶胶生成制品的组合二维视觉表面图像。二维激光扫描仪或线性传感器相机可包括灰度或RGB线性或区域扫描传感器相机。三维激光扫描器可以被配置成记录气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，并将它们组合成三维表面轮廓。三维激光扫描仪可以记录对应于气溶胶生成制品的不同旋转角度的各种不同的二维表面轮廓。这可以允许在三维空间中收集不同的记录数据，这称为“3D点云获取”。

可以以16000与1200之间的速度，优选地，15000与2400之间的速度，更优选地15000与10000转/分钟(rpm)之间的速度旋转气溶胶生成制品。

此速度范围可足以将用于检查制造缺陷的方法作为在线过程控制集成到气溶胶生成制品的制造过程中。

气溶胶生成制品可在以下任一者之间旋转：

-两个旋转鼓，

-一个旋转鼓和一个固定部件，或

-一个移动带和一个固定部件。

这些配置中的任一个可适合于在记录若干二维表面轮廓或若干二维表面视觉图像中的一者或两者时旋转气溶胶生成制品。

在记录若干二维表面轮廓或若干二维表面视觉图像中的一者或两者期间，采用两个旋转鼓是旋转气溶胶生成制品的优选方式。两个鼓可以在相反方向上旋转。利用两个旋转鼓可以允许激光传感器处于固定位置，并且仍然由于旋转而记录气溶胶生成制品的大部分表面或优选整个表面的图像。旋转鼓中的一个可以是真空鼓。该真空鼓可包括用于产生真空的真空孔，所述真空孔能够在旋转真空鼓时将气溶胶生成制品保持在适当位置。真空鼓可包括围绕鼓的圆周布置的不同组真空孔。第一旋转真空鼓可以具有比其它第二旋转鼓更大的直径。真空鼓可将气溶胶生成制品保持在适当位置以待评估，并在生产过程期间使其旋转直至其到达另一个鼓。一旦到达另一个鼓，气溶胶生成制品就可以从真空孔掉落，并且可以在真空鼓与另一个鼓之间旋转。在旋转期间，激光传感器可以记录若干表面轮廓或若干强度线或若干二维表面视觉图像中的一者或两者。随后，当鼓的下一组真空孔再次拾取气溶胶生成制品以供进一步输送时，气溶胶生成制品可继续由真空鼓沿着生产线进一步输送。

替代地，气溶胶生成制品可以在一个旋转鼓和一个固定部件之间旋转。固定部件可以是气溶胶生成制品的生产线的一部分。固定部件可以至少部分透明或部分打开，以便允许检查气溶胶生成制品。旋转鼓可以是真空鼓，其由于真空孔而将气溶胶生成制品保持在适当位置并将其输送到固定部件。一旦气溶胶生成制品到达固定部件，其就从鼓的真空孔断开，并开始在旋转鼓和固定部件之间旋转。激光传感器可以是固定的。由于制品的旋转，激光传感器能够监测气溶胶生成制品的部分表面或整个表面。

气溶胶生成制品可以在一个移动带和一个固定部件之间旋转。所述带可以是线性的或圆形的。固定部件可以是用于生产气溶胶生成制品的生产线的一部分。由于移动带相对于固定部件的相对移动，使气溶胶生成制品旋转。因此，在此实施例中，激光传感器也可以是固定的。

根据本发明的方法的另一实施例，在移动带与生产线的固定部件之间输送气溶胶生成制品。固定部件可以至少部分透明或打开，以便允许检查固定在带与固定部件之间的气溶胶生成制品。例如，固定部件可以是将气溶胶生成制品固定到移动带的条带。在这种情况下，激光传感器可以执行旋转或平移移动中的一者或两者，以便能够记录图像。

可以存在被配置成可转动的镜。在激光传感器固定且气溶胶生成制品相对于激光传感器移动的情况下，镜可以旋转以便将气溶胶生成制品的图像投影到激光传感器。旋转镜可以允许激光传感器记录气溶胶生成制品的大部分或全部表面。当采用一个旋转鼓和一个固定部件，或当采用一个移动带和一个固定部件时，旋转镜可能特别有利。

本发明还提供了被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷的检查装置。检查装置可包括表面轮廓传感器，所述表面轮廓传感器被配置成用于记录气溶胶生成制品的若干表面轮廓。所述检查装置还可包括旋转装置，所述旋转装置被配置成用于在记录表面轮廓期间旋转气溶胶生成制品。在检查装置中可以存在表面轮廓控制器，所述表面轮廓控制器被配置成用于处理以不同旋转角度记录的若干二维表面轮廓以获得三维表面轮廓。所述表面轮廓控制器可以被配置成用于计算三维表面轮廓的最大高度差。

根据本发明的另一实施例，提供一种被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷的检查装置。所述检查装置包括表面轮廓传感器，所述表面轮廓传感器被配置成用于记录所述气溶胶生成制品的若干表面轮廓。此外，所述检查装置还包括被配置成用于在记录表面轮廓期间旋转气溶胶生成制品的旋转装置。所述表面轮廓控制器被配置成用于处理以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓，并且还被配置成用于计算三维表面轮廓的最大高度差。

由于旋转装置，这种检查装置可以在气溶胶生成制品的不同旋转角度容易地记录气溶胶生成制品的表面轮廓。表面轮廓控制器处理这些表面轮廓，以便获得三维表面轮廓。

表面轮廓控制器还能够控制旋转装置。这可以允许以不同旋转角度可靠地记录若干表面轮廓。

表面轮廓控制器还可以被配置成控制表面轮廓传感器。

所述检查装置还可包括视觉成像传感器，所述视觉成像传感器被配置成用于在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的表面的二维视觉图像。所述检查装置还可包括视觉成像控制器，所述视觉成像控制器被配置成用于处理不同旋转角度的所述若干二维表面视觉图像。视觉成像控制器可以被配置成处理这些若干二维表面视觉图像，以便获得组合二维视觉表面图像。视觉成像控制器还可以被配置成通过图像相关性将组合视觉表面轮廓与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷的视觉图像进行比较。

此类检查装置可以监测三维表面轮廓以及另外监测气溶胶生成制品的表面的视觉图像。优选地，检查装置被配置成同时记录气溶胶生成制品的表面的若干二维视觉图像或若干强度线和若干二维表面轮廓。

此类检查装置可以被配置成检查各种制造缺陷，所述制造缺陷可采用表面轮廓形成或通过对气溶胶生成制品的表面视觉成像来检测。

视觉图像控制器能够控制旋转装置。所述视觉图像控制器还可以被配置成控制所述视觉成像传感器。优选地，表面轮廓控制器和视觉图像控制器集成到一个控制单元中。

因此，此控制单元可以被配置成处理若干二维表面视觉图像和若干二维表面轮廓中的一者或两者。控制单元可以被配置成组合若干二维表面视觉图像和若干二维表面轮廓中的一者或两者，以便获得三维表面轮廓和组合二维视觉表面图像中的一者或两者。然后，这些数据可以由控制单元处理，例如通过使用软件以获得三维表面轮廓。控制单元还可以被配置成控制视觉图像控制器和表面轮廓传感器中的一者或两者。

如上文已经描述的，表面轮廓传感器和视觉图像控制器均可以集成到一个传感器头中。优选地，此单传感器头是激光传感器头，更优选地是线激光传感器头。如上所述，激光传感器头可以是2-D/3-D激光轮廓仪。控制单元可以控制2-D/3-D激光轮廓仪。

2-D/3-D激光轮廓仪的一个实例是由Keyence销售的LJ-V7000系列高速2-D/3-D激光轮廓仪。2-D/3-D激光轮廓仪的一个特定实例是由Keyence制造的传感器头LJ-V7200B。2-D/3-D激光轮廓仪的另一个实例是由Sick销售的3D机器视觉测距仪3。

被配置成控制视觉图像控制器和表面轮廓传感器(特别是2-D/3-激光轮廓仪)中的一者或两者的控制单元的一个实例是由Keyence销售的XG-X系列控制器。控制器的一个特定实例是CV-X/XG-X控制器，其可连接到LJ-V7000系列高速2-D/3-D激光轮廓仪中的任一个。

旋转装置可包括以下中的任一者：

-两个旋转鼓，

-一个旋转鼓和一个固定部件，或

-一个移动带和一个固定部件。

旋转装置的这些不同实施例可以由视觉成像控制器和表面轮廓控制器中的一者或两者控制。优选地，集成表面轮廓控制器和视觉成像控制器两者的控制单元还被配置成控制这些旋转装置。

此检查装置将被配置成提供可通过表面轮廓形成和视觉成像两者检测的多种不同制造缺陷的检测。此外，这种检查装置将完全集成，被配置成提供在旋转气溶胶生成制品时检测制造缺陷的自动化系统。

本发明的另一个目的是提供检查系统。所述检查系统包括如本文中所描述的检查装置和气溶胶生成制品。如上所述，对气溶胶生成制品进行各种制造缺陷检查。

如本文中所使用的，术语“气溶胶形成基质”涉及能够释放可以形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放此类挥发性化合物。气溶胶形成基质可以适宜地为气溶胶生成制品或吸烟制品的一部分。

气溶胶形成基质为能够释放可形成气溶胶的挥发性化合物的基质。可以通过加热气溶胶形成基质来释放挥发性化合物。气溶胶形成基质可以包含尼古丁。气溶胶形成基质可以包括植物基材料。气溶胶形成基质可以包括烟草。气溶胶形成基质可以包括含有挥发性烟草香味化合物的含烟草材料，所述化合物在加热时从气溶胶形成基质释放。替代地，气溶胶形成基质可以包含不含烟草的材料。气溶胶形成基质可包括均质化植物基材料，包括均质化烟草，例如通过例如造纸工艺或流延工艺制造。

气溶胶形成基质可以包括至少一种气溶胶形成剂。气溶胶形成剂是任何合适的已知化合物或化合物的混合物，该化合物在使用中有利于形成致密且稳定的气溶胶并且在系统的操作温度下基本上耐热降解。合适的气溶胶形成剂为例如：多元醇，诸如三甘醇、1,3-丁二醇和丙三醇；多元醇的酯，诸如丙三醇单、二或三乙酸酯；以及单、二或聚羧酸的脂肪族酯，诸如十二烷二酸二甲酯和十四烷二酸二甲酯。气溶胶形成剂可为多元醇或其混合物，例如，二缩三乙二醇、1,3-丁二醇和丙三醇。气溶胶形成剂可以为丙二醇。气溶胶形成剂可以包括甘油和丙二醇两者。

气溶胶生成制品可以通过点燃制品并将气溶胶形成基质加热到燃烧温度以上来生成气溶胶。替代地，气溶胶生成制品可以通过将气溶胶形成基质加热到低于燃烧温度的温度来生成气溶胶。此类气溶胶生成制品还可被称为“加热不燃烧产品”。

下文提供了非限制性实例的非详尽列表。这些实例的任何一个或多个特征可以与本文中所描述的另一个实例、实施例或方面的任何一个或多个特征组合。

实例A：用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法，包括：

-在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，

-组合以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓，

-计算所述三维表面轮廓的最大高度差，以及

-如果所述气溶胶生成制品的三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则拒绝所述气溶胶生成制品。

实例B：根据实例A的方法，其中所述三维表面轮廓投影在二维平面上，优选地其中所述组合若干表面轮廓的二维投影包括以等距旋转角度记录的二维表面轮廓的序列。

实例C：根据前述实例中任一项的方法，其中所述气溶胶生成制品成形为包括中心纵向轴线的管状形式，优选地其中沿着所述气溶胶生成制品的纵向轴线旋转所述气溶胶生成制品，并且其中沿着所述纵向轴线以等距旋转角度记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，更优选地其中二维表面轮廓是所述气溶胶生成制品的表面沿所述纵向轴线的二维高度轮廓。

实例D：根据前述实例中任一项的方法，其中所述气溶胶生成制品包括过滤器部分和基质部分，所述基质部分包括气溶胶形成基质，进一步其中所述气溶胶生成制品包括包覆所述过滤器部分和邻近所述过滤器部分的所述基质部分的至少一部分的接装纸。

实例E：根据前述实例D的方法，其中记录至少所述过滤器部分和所述基质部分的被所述接装纸包覆的各部分的若干二维表面轮廓。

实例F：根据前述实例中任一项的方法，其中所述最大高度差的阈值是所述三维表面轮廓中的最低点与最高点之间的最大距离，优选地其中所述阈值在0.44至0.52毫米之间，优选地在0.46至0.50毫米之间，更优选地在0.47至0.49毫米之间。

实例G：根据前述实例中任一项的方法，其中所述制造缺陷选自撕裂、狭缝、孔、皱纹、断裂、过滤器部分与基质部分的错误粘附以及过滤器部分与基质部分之间的连接暴露。

实例H：根据前述实例中任一项的方法，其中另外地

-在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的表面的二维视觉图像，

-组合以不同旋转角度记录的若干二维表面视觉图像或强度线，以获得组合二维视觉表面图像，

-通过图像相关性将组合视觉表面轮廓与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷视觉图像进行比较，以及

-如果所述气溶胶生成制品的组合视觉表面轮廓不符合所述无缺陷视觉图像，则拒绝所述气溶胶生成制品。

实例I：根据前述实例的方法，其中在所述气溶胶生成制品的表面上存在至少一个视觉标记，并且其中使用所述组合二维视觉表面图像确定所述视觉标记在所述气溶胶生成制品的表面上的位置，优选地其中所述视觉标记包括至少一条线。

实例J：根据前述实例I和实例D的方法，其中在所述接装纸上存在所述至少一个视觉标记，并且其中使用所述视觉标记在所述气溶胶生成制品的表面上的位置以便确定所述接装纸相对于所述基质部分的位置。

实例K：根据实例H至实例J中任一项的方法，其中所述制造缺陷选自污渍、所述接装纸相对于所述基质部分移位、不同品牌的气溶胶生成制品混合以及所述接装纸折叠。

实例L：根据前述实例中任一项的方法，其中将所述气溶胶生成制品旋转360度，并且其中获得以下中的一者或两者：

-360度三维表面轮廓，或者

-360度组合二维视觉表面图像。

实例M：根据前述实例中任一项的方法，其中线激光传感器用于记录以下中的一者或两者：

-所述若干二维表面轮廓，或者

-所述若干二维表面视觉图像。

实例N：根据前述实例L的方法，其中使用一个单线激光传感器来记录所述气溶胶生成制品的若干表面轮廓和所述若干二维表面视觉图像或强度线中的一者或两者，优选地其中同时记录所述若干表面轮廓和所述若干二维表面视觉图像。

实例O：根据前述实例中任一项的方法，其中在以下中的任一者之间旋转所述气溶胶生成制品：

-两个旋转鼓，

-一个旋转鼓和一个固定部件，

-一个移动带和一个固定部件。

实例P：根据前述实例中任一项的方法，其中采用两个不同的传感器来记录所述若干二维表面视觉图像和所述若干表面轮廓。

实例Q：被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷的检查装置，包括：

-表面轮廓传感器，所述表面轮廓传感器被配置成用于记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，

-旋转装置，所述旋转装置被配置成用于在所述表面轮廓的记录期间旋转所述气溶胶生成制品，以及

-表面轮廓控制器，所述表面轮廓控制器被配置成用于处理以不同旋转角度记录的若干二维表面轮廓以获得三维表面轮廓，并且被配置成用于计算所述三维表面轮廓的最大高度差。

实例R：根据前述实例Q的检查装置，还包括：

-视觉成像传感器，所述视觉成像传感器被配置成用于在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的表面的若干二维视觉图像或强度线，以及

-视觉成像控制器，所述视觉成像控制器被配置成用于处理不同旋转角度的所述若干二维表面视觉图像或强度线以获得组合二维视觉表面图像，并且被配置成用于通过图像相关性将组合视觉表面轮廓与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷的视觉图像进行比较。

实例S：根据前述实例R的检查装置，其中所述视觉成像传感器和所述表面轮廓传感器集成在一个单传感器头中，优选地，其中所述传感器头是线激光传感器头。

实例T：根据前述实例Q至S的检查装置，其中所述表面轮廓控制器和所述视觉成像控制器集成到一个单控制单元中。

实例U：根据前述实例Q至T的检查装置，其中所述旋转装置包括以下中的任一者：

-两个旋转鼓，

-一个旋转鼓和一个固定部件，

-一个移动带和一个固定部件。

实例V：检查系统，所述检查系统包括根据前述权利要求实例Q至U的检查装置，以及气溶胶生成制品。

关于一个实施例描述的特征可以同样应用于本发明的其他实施例。

将参考附图仅通过举例方式进一步描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的一个实施例的检查装置和检查系统的示意性透视图；

图2示出了检查在第一旋转鼓与条带之间的气溶胶生成制品的2-D/3-D激光轮廓仪的示意图；

图3A和3B示出了扫描在两个旋转鼓之间旋转的气溶胶生成制品的2-D/3-D激光轮廓仪的横截面图；

图4描绘了另一个示意性透视图，其示出了检查在移动带和条带之间旋转的气溶胶生成制品的移动的2-D/3-D轮廓仪；

图5A和5B分别示出了含有经由过滤器部分连接的两个气溶胶生成制品的无缺陷双棒的照片和该双棒的一个单二维表面轮廓的照片；

图6A和6B分别示出了含有包括制造缺陷的两个气溶胶生成制品的双棒的照片和该双棒的一个单二维表面轮廓的照片；

图7示出了包括投射在二维平面上的制造缺陷的气溶胶生成制品的三维表面轮廓；

图8A和8B示出了具有制造缺陷的两个不同气溶胶生成颗粒的两个不同组合二维视觉表面图像。

在下文中，在所有附图中，用相同的附图标记来标记相同的元件。

图1描绘了根据本发明的一个实施例的检查装置和检查系统，所述检查装置和检查系统被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷。在气溶胶生成制品的制造过程中，检查装置优选地用作所称的“在线质量检查”。检查装置包括激光传感器12，具体地说，包括集成在一个传感器头中的激光器12A和传感器12B的2-D/3-D激光轮廓仪。2-D/3-D激光轮廓仪扫描气溶胶生成制品10的表面或所称的“双棒”2×10的表面，所述双棒含有两个气溶胶生成制品，所述两个气溶胶生成制品由在两侧上连接的双过滤器部分连接到基质部分。在下文中，当我们提及“气溶胶生成制品”10时，这类似地意指包括“双棒”2×10，如果另外未提及的话。2-D/3-D激光轮廓仪可以被配置成同时记录气溶胶生成制品或双棒的若干二维表面轮廓和若干二维表面视觉图像。在旋转装置即第一旋转鼓14和第二旋转鼓16之间旋转气溶胶生成制品。第一旋转鼓在箭头14A指示的方向上旋转，第二旋转鼓16在箭头16A指示的相反方向上旋转。这允许2-D/3-D激光轮廓仪扫描气溶胶生成制品10的表面的大部分，优选地在制品旋转360度的情况下，扫描气溶胶生成制品的完整表面。在扫描过程期间，2-D/3-D激光轮廓仪保持固定。第一旋转鼓14包括突起14B，所述突起能够进一步通过制造过程输送气溶胶生成制品10。最初，气溶胶生成制品10经由真空孔14C保持在第一旋转鼓14上的适当位置。一旦由真空孔14C保持的气溶胶生成制品到达第二旋转鼓16，那么制品开始旋转并且2-D/3-D激光轮廓仪开始检查制品。当第一旋转鼓14的下一突起14B将气溶胶生成制品10推离第二旋转鼓16时，对气溶胶生成制品的检查结束。因此，在第一旋转鼓与第二旋转鼓之间在第一旋转鼓14的相邻突起14B之间旋转气溶胶生成制品10。第一旋转鼓14和第二旋转鼓16以及2-D/3-D激光轮廓仪经由通信连接22连接到控制单元18。控制单元18被配置成处理若干二维表面视觉图像或若干强度线以及若干二维表面轮廓中的一者或两者。具体地说，控制单元18可以被配置成组合若干二维表面视觉图像或若干强度线以获得组合三维视觉表面图像。类似地，控制单元18可以被配置成组合若干二维表面轮廓，以便获得三维表面轮廓。工作站20存在，其经由通信连接22连接到控制单元18。工作站20允许用户处置检查装置。此类检查装置被配置成在制造过程期间提供对制造的气溶胶生成制品的在线检查。此在线检查允许检测各种不同的制造缺陷，所述制造缺陷可优选地通过视觉成像或表面轮廓形成来检测。因此，此检查装置允许用户以自动方式执行用于检查本发明的制造缺陷的方法。

图2描绘了用于检查装置的旋转装置的另一实施例，所述检查装置可以集成到图1的检查装置中而不是两个旋转鼓中。在此实施例中，旋转装置包括第一旋转鼓14和条带24，所述带将气溶胶生成制品10固定到旋转鼓。在这种情况下，包含激光器12A和传感器12B的2-D/3-D激光轮廓仪12必须与第一鼓一起移动，以便检查气溶胶生成制品的表面的不同部分。

图3A以横截面图描绘了在与旋转装置相反的方向上旋转的两个旋转鼓14和16。图3B示出了用两个旋转鼓14和16输送气溶胶生成制品10的不同后续步骤的横截面图。在以“a)”表示的第一步骤中，由第一旋转鼓14的真空孔保持在适当位置的气溶胶生成制品10被卡在鼓14与16之间并开始旋转(真空孔在图3B中未示出)。在旋转期间，如以“b)”表示的第二步骤中所示，2-D/3-D激光轮廓仪扫描气溶胶生成制品的表面(仅示出激光轮廓仪的光束12A和12B)。在以“c)”表示的最后步骤中，第一旋转鼓14的下一突起14B拾取气溶胶生成制品10，从而终止对气溶胶生成制品的检查，以便输送气溶胶生成制品进一步通过制造过程。

图4描绘了旋转装置的另一实施例的透视示意图，所述旋转装置可并入到图1所示的检查装置中。在这种情况下，气溶胶生成制品10固定在移动带26与条带24之间。由于条带24是装置的固定部件，因此气溶胶生成制品10开始在固定条带24与移动带26之间旋转，并且同时在箭头15指示的方向上移动(气溶胶生成制品的旋转-平移)。为了扫描气溶胶生成制品的所有或大部分表面，2-D/3-D轮廓仪12必须遵循由箭头15指示的气溶胶生成制品的平移。

图5A示出了双棒2×10的照片，其包括两个基质部分10B，所述基质部分通过接装纸连接到一个双过滤器部分10A。图5A中的虚线指示用于切割双棒以便产生两个单气溶胶生成制品10的切割线。在这种情况下，双棒并不包含任何制造缺陷。双棒上存在一个连续的第一视觉标记10C，所述第一视觉标记是围绕双棒的圆周延伸的线。此外，在双棒的接装纸上存在一组第二视觉标记10D。当将双过滤器部分10A连接到两个基质部分10B时，可以使用第一组视觉标记和第二组视觉标记以便监测接装纸的正确位置。

图5B示出了图5A中所示的双棒的一个单二维表面轮廓。由于此双棒中不存在缺陷，因此二维表面轮廓均匀且未显示高于阈值水平的任何较大突起。

图6A示出了包括制造缺陷30的另一双棒2×10的照片。特别地，接装纸已从双棒分层并且从双棒突出。

图6B示出了图6A中所示的双棒在存在制造缺陷30的区域中的单二维表面轮廓28。在二维表面轮廓28中制造缺陷的突起30清晰可见。因此，记录二维表面轮廓并将其与三维表面轮廓组合特别合适，以便检测涉及双棒的表面轮廓的改变的制造缺陷。

图7示出了三维表面轮廓的二维突出部32。若干二维表面轮廓28彼此上下对准。相邻表面轮廓28由所称的“台阶尺寸”34分开，所述台阶尺寸是等距旋转角度。在图7中，由单亮线指示一个单二维表面轮廓28。为清楚起见，只用参考数字28标记几条亮线。在三维表面轮廓32中制造缺陷30清晰可见。

图8A和8B示出了具有制造缺陷的双棒的不同组合二维视觉表面图像。可通过组合以气溶胶生成制品的不同旋转角度记录的各种不同灰度强度线来获得此类灰度表面图像。在图8A中，一组第二视觉标记10D不是直的，而是如以38表示的圆所示的波浪状的，这可能是由于接装纸在该区域中错位造成的。在图8B中，污渍40作为制造缺陷存在。在这两种情况下，双棒的视觉成像能够很好地检测两种制造缺陷。

Claims (15)

1.用于检查气溶胶生成制品的制造缺陷的方法，包括：

-在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，

-组合以不同旋转角度记录的若干表面轮廓以获得三维表面轮廓，

-计算所述三维表面轮廓的最大高度差，以及

-如果所述气溶胶生成制品的三维表面轮廓的最大高度差高于阈值，则拒绝所述气溶胶生成制品。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述气溶胶生成制品包括过滤器部分和基质部分，所述基质部分包括气溶胶形成基质，进一步其中所述气溶胶生成制品包括接装纸，所述接装纸包覆所述过滤器部分和邻近所述过滤器部分的所述基质部分的至少一部分。

3.根据前述权利要求所述的方法，其中记录至少所述过滤器部分和所述基质部分的被所述接装纸包覆的各部分的若干二维表面轮廓。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述制造缺陷选自撕裂、狭缝、孔、皱纹、断裂、过滤器部分与基质部分的错误粘附以及过滤器部分与基质部分之间的连接暴露。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中另外地

-在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的表面的二维视觉图像，

-组合以不同旋转角度记录的若干二维表面视觉图像或强度线，以获得组合二维视觉表面图像，

-通过图像相关性将组合视觉表面轮廓与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷视觉图像进行比较，以及

-如果所述气溶胶生成制品的组合视觉表面轮廓不符合所述无缺陷视觉图像，则拒绝所述气溶胶生成制品。

6.根据前述权利要求所述的方法，其中在所述气溶胶生成制品的表面上存在至少一个视觉标记，并且其中使用所述组合二维视觉表面图像确定所述视觉标记在所述气溶胶生成制品的表面上的位置，优选地其中所述视觉标记包括至少一条线。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的方法，其中所述制造缺陷选自污渍、所述接装纸相对于所述基质部分移位、不同品牌的气溶胶生成制品混合以及所述接装纸折叠。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中将所述气溶胶生成制品旋转360度，并且其中获得以下中的一者或两者：

-360度三维表面轮廓，或者

-360度组合二维视觉表面图像。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中线激光传感器用于记录以下中的一者或两者：

-所述若干二维表面轮廓，或者

-所述若干二维表面视觉图像。

10.被配置成用于检测气溶胶生成制品中的制造缺陷的检查装置，包括：

-表面轮廓传感器，所述表面轮廓传感器被配置成用于记录所述气溶胶生成制品的若干二维表面轮廓，

-旋转装置，所述旋转装置被配置成用于在所述表面轮廓的记录期间旋转所述气溶胶生成制品，以及

-表面轮廓控制器，所述表面轮廓控制器被配置成用于处理以不同旋转角度记录的若干二维表面轮廓以获得三维表面轮廓，并且被配置成用于计算所述三维表面轮廓的最大高度差。

11.根据前述权利要求所述的检查装置，还包括：

-视觉成像传感器，所述视觉成像传感器被配置成用于在旋转所述气溶胶生成制品时记录所述气溶胶生成制品的表面的若干二维视觉图像或强度线，以及

-视觉成像控制器，所述视觉成像控制器被配置成用于处理不同旋转角度的所述若干二维表面视觉图像或强度线以获得组合二维视觉表面图像，并且被配置成用于通过图像相关性将组合视觉表面轮廓与无缺陷的气溶胶生成制品的组合无缺陷的视觉图像进行比较。

12.根据前述权利要求所述的检查装置，其中所述视觉成像传感器和所述表面轮廓传感器集成在一个单传感器头中，优选地其中所述传感器头是线激光传感器头。

13.根据前述权利要求18或19所述的检查装置，其中所述表面轮廓控制器和所述视觉成像控制器集成到一个单控制单元中。

14.根据前述权利要求10至13所述的检查装置，其中所述旋转装置包括以下中的任一者：

-两个旋转鼓，

-一个旋转鼓和一个固定部件，

-一个移动带和一个固定部件。

15.检查系统，所述检查系统包括根据前述权利要求10至14所述的检查装置和气溶胶生成制品。