CN1882256B - 在烟草制品的制造中用于监视和控制机器的系统 - Google Patents
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Abstract
烟草制品(2)，特别是香烟，在包括香烟制造机(3)和过滤嘴附连机器(4)的生产线(1)上制造，香烟制造机和过滤嘴附连机器都装备了多个连接到各自的主控制单元(82，83)和可视显示单元(84)的生产设备和单元。烟草制品样品(2)的主要特征通过辅助检查单元(45)检验，辅助检查器形成与生产线有关的监视和控制系统的一部分，并向上连接到公用接口网络(48)，以至于反映监视特征的信号可以反馈到多个各自与所述特征依赖的生产线(1)的设备和装置有关的控制单元(81)，以及编程来响应反馈信号指导纠正动作。
Description
技术领域
本发明涉及一种在烟草制品的制造中用于监视和控制机器的系统。
背景技术
有利地，本发明发现用于烟草制品特别是香烟的制造的装备的整个生产线中的应用不仅包括香烟制造机还包括与香烟制造机结合的过滤嘴附连机器。
本发明特别地涉及在生产周期中的从所述的机器中取得的香烟的质量控制，以及特别地涉及到从生产线的出料端取得的香烟也就是说包括过滤嘴和印迹的完成的香烟的质量控制。
从沿生产线的关键点取得的香烟样品的质量检测的任务通常委托给一名熟练操作员，生产周期期间的特定的有规律的间隔中，该操作员将取得单个样品，然后手工地交给检测站，香烟的某些特征在检测站中通过用手和仪器来确认，例如外表面和印记的质量，在末端的纸的正确对齐等等。
其后，操作员将调整香烟制造机和过滤嘴附连机器以至于调整操作参数以及排出任何可能在香烟样品中注意到的缺陷的起因。
由于前面所述的，将会足够地清楚包括用于检测香烟的特征和调整机器的熟练工的使用的操作方法是特别昂贵的以及不可靠的，关于检测程序的反应时间也有些长。
另一方面，由于所述类型机器通常运行的高速度，在生产线上的质量检查特别是那些包括香烟具有的外表面的光学检查不会非常值得信赖的。
本发明的目的是提供一种在烟草制品特别是香烟的制造中用于监视和控制机器的系统，像这样的系统将不会被前述的由于依赖于手工输入的检测系统和沿生产线进行检查引起的缺点影响。
发明内容
所述的目的在一种具有在任何一个或多个附带的权利要求中所描述的特征的在烟草制品的制造中用于监视和控制机器的系统中充分地实现。
现在将详细地说明本发明，例如，通过附图的辅助，其中：
图1说明了与香烟制造生产线联合的监视和控制系统的符合透视法地观察的布局；
图2显示了示意说明的以及符合透视法观察的图1中系统的放大的细节；
图3和图4是示意地说明的以及符合透视法观察的图2中显示的细节的部分；
图5显示了示意说明的以及符合透视法观察的从不同观察点的图2的细节；
图6显示了示意说明的以及符合透视法观察的在第二实施例中的图2的细节；
图7显示了示意说明的以及符合透视法观察的在图6中的细节的最后部分。
参见附图的图1，标号1标示用于制造如香烟2的烟草制品的生产线，生产线包括装备了多个在下文中说明的生产设备和单元的香烟制造机3和过滤嘴附连机器4。
与生产线1整体上联合的是由标号5标示的监视和控制系统，更多的将及时地说明。
香烟制造机3包括多个前述的生产设备和单元，更准确地，从上游进行到下游，从进料斗(没有标示)提供烟草给梳理机6，烟草通过与推进滚筒8联合运行的梳理滚筒7拿起，并导入到一下降通道或斜道9中，并由此通过带传送机10传递到上升通道或升管11。
升管11的顶端被一吸气带12封住，使烟草粒在其上逐渐形成为香烟2提供充填物的连续流13。
烟草流13与从滚筒15展开的连续纸带14一起前进，顺着打印设备16沿其配置的路径，然后传递到成形梁17上，沿成形梁17纸带14卷绕烟草流13形成连续的香烟杆18。
香烟杆18向切割台19前进，在切割台19香烟通过旋转切割设备20划分成预定的不变的长度的香烟条21，更准确地，条的长度等于单根香烟2的长度的两倍。
标号22标示传送设备，通过该传送设备两倍长的香烟条21引导通过过滤嘴附连机器4的横切卷筒台阶23，然后导入切割台24，在切割台24，每根香烟条21通过滚筒26和圆盘切刀27的作用分成单根香烟条25。
通过用于轴向分离每对香烟条25的隔离滚筒28，单根香烟条25从切割台的滚筒26传递到组件滚筒29，在组件滚筒29处，两倍长度的过滤嘴塞30置于每个连续对的两根香烟条25之间，过滤嘴塞全部从标号31标示的加料装置分配。
最后所得的组件每个由两单根香烟条25和轴向插入其间的两倍长度的过滤嘴塞30组成，通过组件滚筒29释放到滚筒32，滚筒32形成完工单元33的一部分，它还包括用于切割和进给单一末端包装纸35的单元34，以及旋转装置36，香烟条和过滤嘴塞组件14以及末端包装纸35通过旋转装置36以连续的和这样的方式被接收：每张纸35可以卷绕在相应的组件上，以形成两倍长度的香烟2。
两倍长度的香烟2通过中间滚筒37引导到切割设备38，然后由通过两倍长度过滤嘴11产生的一行程划分香烟，这样产生两根连续的互相相等的单根过滤嘴香烟2。
向过滤嘴附连机器4的出料装置39引导这两连续的过滤嘴香烟2，首先过滤嘴香烟2前进到翻转滚筒40上去，通过翻转滚筒40两连续的过滤嘴香烟2联合生成香烟2的单一连续的香烟2，然后全部沿用标号41标示的滚筒的最终路线进行，顺着香烟2将经受传统类型的进一步处理步骤的路径。
如图1中所示的例子，与前述的滚筒23、26、28、29和32一起被在过滤嘴附连机器4的框架B顶上的垂直的舱壁A携带的滚筒的最终路线41，可以包括在其上通过激光装置43给香烟2打孔的滚筒42，以及检查滚筒44。
仍然参考图1，监视和控制系统5包括在送料侧上通过由标号46标示的方块表示的香烟抽样设备连接到在过滤嘴附连机器4的出料口39处运行的滚筒47的辅助香烟检查单元45。
既直接地通过由标号49标示的连结物又间接地通过由标号50标示的方块表示的相应的信号处理和发送单元，辅助检查单元45在输出侧连接到公共接口网络48。
网络48依次连接到通常控制组成上述制造生产线1的诸单一生产设备和单元的电气系统的每个构件。
也参见图2，通过包括分流设备51的抽样设备46连接辅助检查单元45到生产线1，设计分流设备来在激活时发送来自与压缩空气源53连接的喷嘴52的喷气，例如将喷出来自出料卷筒47的对应凹槽54的单一香烟2。抽样设备46还包括安置来接收喷出的香烟2以及使其沿平行于它自身轴线的D方向向存在于装备有抽气机构(未画出)的第一臂56且形成辅助检查单元45一部分的接收机构前进的诸如气动的传送设备55。
有利地，在所述例子中的辅助检查单元45设计来对香烟2的某些主要特征做全面检查，更准确地，对香烟2的一端或两端处的过滤嘴的完整性和外圆柱表面的质量做检查。
上述的接收臂56沿前述的传送方向D对齐且由安装在工作台59的滑块58携带，工作台59形成框架60的一部分，通过框架60安装单元45。滑块58可以沿横向于传送方向D的相关方向D1移动，传送方向D在与传送设备55对齐的第一位置和由图2中的假想线显示的第二位置之间，在第一位置中接收单一香烟2，在第二位置中香烟释放到装备有抽气机构(未画出)以及整体形成标号62标示的传送机构的一部分的第二臂61。
传送机构62包括由标号63标示的旋转传送机构，旋转传送机构携带且定位第二臂61，以至于与提供向下引导单一香烟2的供给机构的垂直通道64互相作用。
如图3中可辨别的，旋转传送机构63用于翻转单一香烟2，致使它绕平行于上述的横向方向D1的轴线65枢转，并呈现与垂直通道64对齐的直立位置。
当与第二臂61相关的抽气机构不活动时，香烟2向下经过通道64朝向固定和传送单元66，固定和传送单元66与传感和检查机构67结合，如图2和图4所示，整体上构成标号68标示的检测设备。
如图2到图5所示，固定和传送单元66包括支撑构件69，支撑构件69装备有框架70和安装在该框架上的、包括一对绕平行轴线在相同方向可旋转的动力驱动滚筒72以及结合来构建容纳单一香烟2的座73的滚筒机构71。
支撑构件69如此安装以至于在水平轴线O上以这样的方式枢转：这对滚筒72和座73因此可以从图3中所示的接收香烟2的位置移动到图2和图4所示的其中座73倾斜的位置。
相应地，香烟2可以恰当地定位，为传感和检查机构67的工作做准备，在其前，它将通过支撑构件69沿平行于水平轴线O的预定路径P运动进行传送。
如图4和图5所示，传感和检查机构67包括用于检查每根香烟2的整个表面的光学构件74，而每根香烟2通过一对滚筒72在它的轴线上旋转。
传感和检查构件67的形成部分是至少一个用于确认香烟2的端部合适地填满烟草的光学传感器75。
光学机构74包括装备有有关的光学组件的可以检查香烟2的整个外表面的第一电视摄像机或镜头76，以及装备有相关的光学组件的可以沿一对滚筒72的轴线步进运动以及设计来检查每根香烟的外表面的预定部分的第二电视摄像机或镜头77。
参见图5，两摄像机76和77通过可以通过没有说明的传动装置产生的沿滑道79移动的支架78支撑。灯80提供使光学检查可行所要求的照明。
在过滤嘴附连机器4的出料口39接收香烟2，并响应通过操作员手工方式或者替换地以自动方式在预定的间隔输入的指令，香烟2导入到辅助检查单元45中，以这样的方式实现样本质量控制。
将会看到作为通过辅助检查单元45执行的质量检查步骤的结果而产生的信号通过单元45转送到与每个沿生产线1安装的生产设备和/或单元有关的处理和控制设备。
那些处理和控制设备中的某些器件在图1中由标号81标示。
观察所述的例子，特别地，反映取样的香烟2的端部或外表面的特征的信号将自然地转送到与该设备或单元有关的处理和控制单元81，所述的特征依赖那些设备和单元，因此可以在必要时产生这些特征的调整。
例如，在这样的情况下：检查单元45应该探测打印机设备16、或者切割和进给末端包装纸35的单元34或者激光穿孔设备43的故障，指示所述故障的信号将返回到与那些设备和单元相关的处理和控制单元81，以这样的方式可施加恰当的纠正动作。
相应地，辅助检查单元45提供用于所有运行在生产线上的生产设备和单元的反馈控制，以及通过单元45发出的信号可以不仅提供给网络48而且可以提供给管理生产线1中的每个机器的主控制装置。
观察图1，将会看到香烟制造机3的主控制单元显示成由标号82标示的块，以及过滤嘴附连机器4的主控制装置显示成由标号83标示的块。
最后，反馈信号还可以再通过网络48提供给一个或多个包括视频85的可视显示构件84。
参见涉及取样设备46的第二实施例的图6和图7，所述设备包括实质上相切于过滤嘴附连机器4而旋转的且装备有吸气凹槽87的出料滚筒47的传送接收滚筒86。用于检查的香烟2通过传送滚筒86实质上以在意大利专利IT1220320中公开的方式被接收，该参考文献可能作了全面的说明。香烟2通过与滚筒86联合运行的提取构件88从凹槽87移除，并且自动地或通过操作员选择而引导至可以采用两种不同位置的转换机构89的入口点。
更准确地，在通过图6中的连续线显示的第一或敞开的位置，转换机构89建立了创建在如图所示在左边由标号90a标示和在右边由标号90b标示的两壁90之间的通道90，通道90在通道90的出口端和辅助检查单元45的第一臂56之间延伸，通过通道90香烟2通常在操作中间断地进给到袋传送器92的袋91，袋91延伸在通道90的出口端和辅助检查单元45的第一臂之间。
如图6所示，通道90也可占据第二或封闭位置，如假想线所示，该位置由壁90a的上端通过驱动装置(未示出)与另一壁90b的上端相接触取得。
在这种情况下，使得由一可绕支轴94旋转的轴支撑的用于收集香烟2的托盘93在该支轴上旋转并作如图6中所示的顺时针偏移，由此从未接合的位置传递到位于前述提取构件88下面的接收位置，在该位置其可提取从滚筒86上下来的香烟2。
通道90的底端将看到具有一个实质上为“S”形的轮廓，用于减小香烟2落入袋91中时的速度并防止该香烟2错位。
参见图7，袋传送器92环绕在两个滑轮上，其中的第一个显示在了图6中并标示为标号95，同时，第二个将位于辅助检查单元45的第一臂56上方。
传送器92沿着一条预定的路径P1延伸，路径P1至少有一段顺着一条实质上横向于过滤嘴附连机器4的舱壁A的线。
更准确地说，传送器92具有水平的平行于垂直舱壁A延伸的第一段，并具有连接到垂直的第四段100上的弯曲的第二段98及第三段99，第四段100的上端又和弯曲的第五段101相连，并连接到最后的水平段102上。
沿着最后的水平段102，传送器90上的袋91通过它们的与前述臂56平行的轴定位，以至于香烟2可被传送到沿实质上与D1方向平行的方向前进的臂上，臂56自身也沿D1方向运动。
由图7可以看出，辅助检查单元45位于被生产线1所占据的区域之外，而且香烟2无需通过施加机械或液压力便可释放到接收臂56上。
Claims (28)
1.一种用于监视和控制制造烟草制品(2)的生产线(1)的系统，包括通过公共接口网络(48)连接到各自的主控制单元(82，83)和/或连接到可视显示单元(84)的多个生产设备和单元，该系统包括一种与生产线(1)有关的辅助检查单元(45)，连接到公共接口网络(48)并且用于确认作为检测样品的烟草制品(2)的至少一个特征，通过所述系统，指示烟草制品(2)的至少一个特征的信号转送到公共接口网络(48)，其特征在于，还包括与每个生产设备和单元有关的处理和控制单元(81)，其中指示所述特征的所述信号通过所述辅助检查单元(45)作为纠正动作的提示转送到所述处理和控制单元(81)，以如此的方式使所述辅助检查单元(45)形成至少一个反馈控制环的一部分。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)包括能及时地确认所述烟草制品(2)的所述特征并且转送指示所述特征的信号到所述生产设备和单元中至少一个的检测设备(68)。
3.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，指示所述特征的所述信号通过所述辅助检查单元(45)作为信息源转送到所述可视显示单元(84)。
4.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)包括连接到所述公共接口网络(48)和所述生产线(1)的所述主控制单元(82，83)相关的信号的处理和发送装置(50)。
5.如权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述生产线(1)至少包括香烟制造机(3)和过滤嘴附连机器(4)。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)包括传送所述烟草制品(2)的、通过用于为检测目的而选择所述烟草制品(2)样本的取样设备(46)连接到所述生产线(1)的传送机构(62)。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述取样设备(46)连接到所述过滤嘴附连机器(4)的出料口(39)。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述取样设备(46)包括具有单个袋(91)的传送机构(92)，各袋用于包含一烟草制品(2)。
9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述取样设备(46)包括转换机构(89)，插入在所述过滤嘴附连机器(4)的出料滚筒(47)和所述袋传送机构(92)之间，能在打开位置和关闭位置之间移动，在所述打开位置引导产品到所述袋传送机构(92)上的进给通道(90)被打开，在所述关闭位置所述进给通道(90)被关闭。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述取样设备(46)包括实质上相切于所述出料滚筒(47)运行的传送提取滚筒(86)，产品通过所述传送提取滚筒(86)进给到所述转换机构(89)。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述取样设备(46)包括收集托盘(93)，在所述关闭位置中，通过所述转换机构(89)引导烟草制品(2)到所述收集托盘(93)中。
12.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述传送机构(92)沿着预定的路径(P1)延伸，所述路径至少有一段(98，99，102)顺着实质上横向于所述过滤嘴附连机器(4)的垂直舱壁(A)的线。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述进给通道(90)包括具有“S”形的轮廓的至少一个端部。
14.如权利要求9所述的系统，其特征在于，传送机构(92)包括环绕滑轮(95，96)的、包括一活动分支的带传送器，所述活动分支的功能是从所述过滤嘴附连机器(4)的所述出料口(39)传送所述烟草制品(2)到所述传送机构(62)。
15.如权利要求11所述的系统，其特征在于，收集所述烟草制品(2)的所述托盘(93)可以与所述转换机构(89)在接收位置和空转位置之间一起移动，所述接收位置对应于所述转换机构(89)的所述关闭位置，在所述关闭位置收集烟草制品(2)，所述空转位置与所述转换机构(89)置于引导所述烟草制品(2)到所述袋传送机构(92)上的位置一致。
16.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)的所述传送机构(62)包括从所述取样设备(46)接收单一烟草制品(2)的机构(56)和提供相同单一烟草制品(2)到所述检测设备(68)的进给机构(64)。
17.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)的所述传送机构(62)包括从所述取样设备(46)接收单一烟草制品(2)的机构(56)和提供相同单一烟草制品(2)到所述检测设备(68)的进给机构(64)。
18.如权利要求16或17所述的系统，其特征在于，所述检测设备(68)包括固定并传送所述单一烟草制品(2)的单元(66)，还包括传感和检查机构(67)。
19.如权利要求18所述的系统，其特征在于，所述固定和传送单元(66)包括可以沿一预定路径(P)前后移动的支撑构件(69)，所述预定路径(P)在两受限位置之间，所述受限位置的一位置与所述进给机构(64)的出口相符合，在所述进给机构(64)处提取单一烟草制品(2)，所述受限位置的另一位置与所述传感和检查机构(67)相符合。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述支撑构件(69)可围绕平行于所述预定路径(P)的一轴线(O)在两受限位置之间枢转。
21.如权利要求19或20所述的系统，其特征在于，所述固定和传送单元(66)包括向前滚动所述烟草制品(2)的机构(71)。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，滚动机构(71)包括一对正交于所述预定路径(P)而放置的滚筒(72)，所述滚筒(72)可以绕平行轴线在相同方向旋转，以及提供可以容纳单一烟草制品(2)的座(73)。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述传感和检查机构(67)包括检查所述单一烟草制品(2)的整个外表面的光学机构(74)。
24.如权利要求19所述的系统，其特征在于，所述传感和检查机构(67)包括至少一个用于检查所述单一烟草制品(2)的一端部的光学传感器(75)。
25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，光学机构(74)包括装备有相关的光学组件的、沿所述滚筒(72)延伸的、且用于检查所述单一烟草制品(2)的所述整个外表面的第一电视摄像机(76)，还包括装备有相关的光学组件的、可以沿所述滚筒(72)步进的、且设计来检查所述单一烟草制品(2)的所述整个外表面的预定部分的第二电视摄像机(77)。
26.如权利要求21所述的系统，其特征在于，所述辅助检查单元(45)的所述固定和传送单元(66)平行地连接到生产线(1)。
27.如权利要求17所述的系统，其特征在于，从所述取样设备(46)接收单一烟草制品(2)的机构包括由滑块(58)携带的、可以在与所述取样设备(46)的所述出料口符合的位置与释放第二臂(61)的位置之间平移运动的第一臂(56)，所述第二臂可以如此旋转运动以至于沿在所述出料口处与所述固定和传送单元(66)连接的垂直通道(64)引导所述单一烟草制品(2)。
28.如权利要求18所述的系统，其特征在于，从所述取样设备(46)接收单一烟草制品(2)的机构包括由滑块(58)携带的、可以在与所述取样设备(46)的所述出料口符合的位置与释放第二臂(61)的位置之间平移运动的第一臂(56)，所述第二臂可以如此旋转运动以至于沿在所述出料口处与所述固定和传送单元(66)连接的垂直通道(64)引导所述单一烟草制品(2)。
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