DE102013209831A1

DE102013209831A1 - Extrusion machine of the tobacco processing industry, and method of controlling a stranding machine

Info

Publication number: DE102013209831A1
Application number: DE102013209831.6A
Authority: DE
Inventors: Gunnar Niebuhr; Heiko ZIESMANN
Original assignee: Hauni Maschinenbau GmbH
Current assignee: Koerber Technologies GmbH
Priority date: 2013-05-27
Filing date: 2013-05-27
Publication date: 2014-11-27

Abstract

Eine Strangmaschine (10) der Tabak verarbeitenden Industrie umfasst eine Positioniervorrichtung (36) zur Lageverstellung eines Bauteils (21) relativ zu dem Strang und/oder zu einer vorgegebenen Sollposition in mindestens zwei zueinander unabhängigen Richtungen x, y, wobei die Positioniervorrichtung (36) einen Rahmen (40) aufweist. Die Positioniervorrichtung (36) weist ein erstes Verstellelement (41) auf, das mittels eines ersten Lineartriebs (43) in einer ersten Richtung x relativ zu dem Rahmen (40) verschiebbar ist, wobei zwischen dem Bauteil (21) und dem ersten Verstellelement (41) eine erste Linearführung (51) vorgesehen ist, mittels der das Bauteil (21) relativ zu dem ersten Verstellelement (41) in der zweiten Richtung y linear verschiebbar geführt ist, und ein zweites Verstellelement (42), das mittels eines zweiten Lineartriebs (45) in einer zweiten Richtung y relativ zu dem Rahmen (40) verschiebbar ist, wobei zwischen dem Bauteil (21) und dem zweiten Verstellelement (42) eine zweite Linearführung (52) vorgesehen ist, mittels der das Bauteil (21) relativ zu dem zweiten Verstellelement (42) in der ersten Richtung x linear verschiebbar geführt ist.A rod machine (10) in the tobacco processing industry comprises a positioning device (36) for adjusting the position of a component (21) relative to the rod and / or to a predetermined target position in at least two mutually independent directions x, y, the positioning device (36) having one Has frame (40). The positioning device (36) has a first adjusting element (41) which can be displaced in a first direction x relative to the frame (40) by means of a first linear drive (43), with the component (21) and the first adjusting element (41 ) a first linear guide (51) is provided, by means of which the component (21) is guided so as to be linearly displaceable in the second direction y relative to the first adjustment element (41), and a second adjustment element (42) which is actuated by means of a second linear drive (45 ) is displaceable in a second direction y relative to the frame (40), with a second linear guide (52) being provided between the component (21) and the second adjusting element (42), by means of which the component (21) relative to the second Adjusting element (42) is guided linearly displaceable in the first direction x.

Description

Die Erfindung betrifft eine Strangmaschine der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend eine Positioniervorrichtung zum Verstellen eines Bauteils relativ zu dem Strang und/oder zu einer vorgegebenen Sollposition in mindestens zwei zueinander unabhängigen Richtungen, wobei die Positioniervorrichtung einen Rahmen aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Steuern einer Strangmaschine.The invention relates to an extrusion machine of the tobacco processing industry, comprising a positioning device for adjusting a component relative to the strand and / or to a predetermined desired position in at least two mutually independent directions, wherein the positioning device comprises a frame. The invention further relates to a method for controlling a stranding machine.

DE 10 2009 058 040 B4 offenbart eine Filterstabherstellmaschine mit einer Einführeinrichtung zum Einführen eines Fadens in den Filterstrang, einer bildgebenden Messeinrichtung zur stirnseitigen Inspektion der Filterstäbe, einer Bildauswerteeinrichtung zur Ermittlung der Position des Fadens in den Filterstäben, und einer Aktuatoreinrichtung zur automatischen Lageregelung der Einführeinrichtung mittels des von der Bildauswerteeinrichtung ausgegebenen Signals. DE 10 2009 058 040 B4 discloses a filter rod manufacturing machine having an insertion device for introducing a thread into the filter strand, an imaging measuring device for the frontal inspection of the filter rods, an image evaluation device for determining the position of the thread in the filter rods, and an actuator for automatic position control of the insertion device by means of the signal output from the image evaluation device ,

WO 2012 025723 A1 offenbart eine Filterstabherstellmaschine mit einem Fadenrohr zum Einbringen eines Fadens in den Filterstrang und einem Einstellmechanismus zum Einstellen der Position des Fadenrohrs entlang einer vertikalen Achse relativ zu dem Filterstrang. Der Einstellmechanismus kann eine Dreheinstellvorrichtung aufweisen, mit der das Fadenrohr gedreht werden kann, wodurch zusätzlich eine etwa seitliche Verstellung des Auslassendes des Fadenrohrs bewirkt werden kann. WO 2012 025723 A1 discloses a filter rod manufacturing machine having a suture tube for introducing a suture into the filter string and an adjustment mechanism for adjusting the position of the suture tube along a vertical axis relative to the filter strand. The adjustment mechanism may comprise a Dreheinstellvorrichtung, with which the thread tube can be rotated, whereby in addition an approximately lateral adjustment of the outlet end of the thread tube can be effected.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kompakte, robuste und kostengünstige Positioniervorrichtung für eine Strangmaschine bereitzustellen, um eine vorteilhafte Lageverstellung eines Bauteils relativ zu dem Strang zu ermöglichen.The object of the invention is to provide a compact, robust and cost-effective positioning device for a stranding machine to allow an advantageous positional adjustment of a component relative to the strand.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Aufgrund der erfindungsgemäßen Verstellelemente, die jeweils mittels eines Lineartriebs in einer Richtung relativ zu dem Rahmen verschiebbar sind, wobei zwischen dem Bauteil und dem Verstellelement jeweils eine Linearführung vorgesehen ist, mittels der das Bauteil relativ zu dem Verstellelement in der anderen Richtung linear verschiebbar geführt ist, kann das Bauteil auf einfache Weise in den beiden entsprechenden Richtungen verschoben werden. Jeweils bei der Verschiebung eines Verstellelements läuft dieses in Bezug auf das andere Verstellelement in der entsprechenden Führung zwischen dem anderen Verstellelement und dem Bauteil. Dies ermöglicht eine besonders kompakte Ausführung der Positioniervorrichtung. Des Weiteren können Elektromotoren für beide Lineartriebe rahmenfest montiert sein, so dass beispielsweise aufwändige Kabelführungen für bewegte Elektromotoren nicht erforderlich sind.The invention solves this problem with the features of the independent claims. Due to the adjusting elements according to the invention, which are displaceable in each case by means of a linear drive in a direction relative to the frame, wherein between the component and the adjusting element in each case a linear guide is provided, by means of which the component is guided linearly displaceable relative to the adjusting element in the other direction, The component can be easily moved in the two corresponding directions. In each case during the displacement of an adjusting this runs with respect to the other adjusting element in the corresponding guide between the other adjusting element and the component. This allows a particularly compact design of the positioning device. Furthermore, electric motors for both linear drives can be mounted fixed to the frame, so that, for example, expensive cable guides for moving electric motors are not required.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Positioniervorrichtung zum Verschieben des Bauteils in einer dritten unabhängigen Richtung eingerichtet. Dies kann vorteilhaft dadurch erreicht werden, dass der Rahmen der Positioniervorrichtung in der dritten unabhängigen Richtung verschiebbar gelagert ist. In dieser Ausführungsform weist das Bauteil vorteilhaft sämtliche drei Translationsfreiheitsgrade auf, so dass die Lage des Bauteils in der Strangmaschine dreidimensional einstellbar oder regelbar ist.In an advantageous embodiment, the positioning device is arranged for moving the component in a third independent direction. This can advantageously be achieved in that the frame of the positioning device is displaceably mounted in the third independent direction. In this embodiment, the component advantageously has all three translational degrees of freedom, so that the position of the component in the stranding machine can be adjusted or regulated in three dimensions.

Das zu verstellende Bauteil kann beispielsweise eine Einführeinrichtung zum Einführen eines Objekts in einen Strang sein, beispielsweise ein Fadenführungsrohr zum Einlegen eines Fadens in einen Filtermaterialstrang oder eine Einlegeeinrichtung zum Einlegen von Kapseln oder anderen Elementen in einen Filtermaterialstrang. Andere Anwendungen sind möglich; beispielsweise kann das zu verstellende Bauteil eine Farbdüse, eine Leimdüse, ein Dorn zur Herstellung eines Hohlraums in einem Filter, etc. sein.The component to be adjusted can be for example an insertion device for introducing an object into a strand, for example a thread guide tube for inserting a thread into a filter material strand or an insertion device for inserting capsules or other elements into a filter material strand. Other applications are possible; For example, the component to be adjusted can be a paint nozzle, a glue nozzle, a mandrel for producing a cavity in a filter, etc.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt:The invention will be explained below with reference to preferred embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:

1 eine schematische Darstellung einer Maschine zur Herstellung von Filterstäben; 1 a schematic representation of a machine for the production of filter rods;

2 eine Ansicht auf eine Stirnseite eines Filterstabes; 2 a view of a front side of a filter rod;

3 eine Seitenansicht auf eine Positioniervorrichtung für ein Fadenführungsrohr; 3 a side view of a positioning device for a thread guide tube;

4 eine Ansicht in Strangrichtung auf die Positioniervorrichtung gemäß 2; und 4 a view in strand direction on the positioning according to 2 ; and

5 eine Draufsicht von oben auf eine Positioniervorrichtung gemäß 2 und 3. 5 a top view of a positioning according to 2 and 3 ,

In der Maschine 10 zur Herstellung von Filterstäben 11, insbesondere Zigarettenfilter, wird Filtermaterial 12, insbesondere Filtertow aus Celluloseacetat, mittels eines Trichters 13 zu einem Endlos-Filterstrang 14 geformt. Der Filterstrang 14 wird mittels einer Schneideinrichtung 15 in Filterstäbe 11 geschnitten, mittels einer nicht gezeigten Vereinzelungseinrichtung vereinzelt und in Querrichtung auf eine Ablegetrommel 16 abgelegt, die zu diesem Zweck am Umfang der Trommel 16 angeordnete Mulden 17 zur Aufnahme jeweils eines Filterstabs 11 aufweist. In der Stirnfläche 20 des geschnittenen Filterstabs 11, siehe 2, wird der farblich abgesetzte Faden 22 als Punkt 27 sichtbar. Von der Ablegetrommel 16 werden die Filterstäbe 11 beispielsweise an eine Förderstrecke 18 übergeben und abgefördert.In the machine 10 for the production of filter rods 11 , in particular cigarette filters, becomes filter material 12 , in particular filter tow of cellulose acetate, by means of a funnel 13 to an endless filter strand 14 shaped. The filter strand 14 is by means of a cutting device 15 in filter rods 11 cut, separated by means of a separating device, not shown, and in the transverse direction on a discharge drum 16 filed for this purpose on the circumference of the drum 16 arranged hollows 17 for receiving one filter rod each 11 having. In the face 20 of the cut filter rod 11 , please refer 2 , becomes the colored thread 22 as a point 27 visible, noticeable. From the discard drum 16 become the filter rods 11 For example, to a conveyor line 18 handed over and carried away.

Die Maschine umfasst des Weiteren eine zweckmäßigerweise im Bereich des Trichters 13 angeordnete Einrichtung 21, beispielsweise ein Fadenführungsrohr, das als Hohlnadel ausgeführt sein kann, zum Einführen eines sich in Längsrichtung des Filterstrangs 14 kontinuierlich erstreckenden Elements 22, hier eines Fadens, in den Filterstrang 14. Der farblich von dem Filtermaterial 12 abgesetzte Faden 22 wird beispielsweise von einem Wickel 23 abgenommen und kann in einem Bad 24 mit einer Aromaflüssigkeit 25 getränkt werden. The machine further includes a convenient in the area of the funnel 13 arranged device 21 , For example, a thread guide tube, which may be designed as a hollow needle, for introducing a in the longitudinal direction of the filter strand 14 continuously extending element 22 , here a thread, in the filter strand 14 , The color of the filter material 12 dropped thread 22 for example, from a wrap 23 taken off and can be in a bath 24 with a flavor liquid 25 be soaked.

Die Sollposition 26 des Fadens 22 in den Filterstäben 11 ist in diesem Beispiel mittig auf der Längsachse, wie aus 2 ersichtlich ist. Die Einfuhreinrichtung 21 ist daher zweckmäßigerweise etwa axialparallel mittig zu dem Filterstrang 14 ausgerichtet. Um eine Abweichung der Ist-Position 27 des Fadens 22 von der Sollposition 26 kompensieren zu können, ist die Einführeinrichtung 21 mindestens in beiden Querrichtungen x, y verstellbar angeordnet, wie dies in 1 durch die mit x, y bezeichneten Doppelpfeile angedeutet ist. Zur Verstellung der Einführeinrichtung 21 ist eine Positioniervorrichtung 36 vorgesehen.The target position 26 of the thread 22 in the filter rods 11 is in this example centered on the longitudinal axis, as out 2 is apparent. The importing device 21 is therefore expediently approximately axially parallel to the central filter strand 14 aligned. To a deviation of the actual position 27 of the thread 22 from the target position 26 To be able to compensate is the introduction device 21 At least in both transverse directions x, y arranged adjustable, as shown in 1 is indicated by the double arrows indicated by x, y. To adjust the introduction 21 is a positioning device 36 intended.

Eine Ausführung der Positioniervorrichtung 36 zur Verstellung der Einfuhreinrichtung 21 in beiden Querrichtungen x, y wird im Folgenden anhand der 3 bis 5 erläutert.An embodiment of the positioning device 36 for adjusting the introduction device 21 in both transverse directions x, y will be described below with reference to 3 to 5 explained.

Die Positioniervorrichtung 36 umfasst einen Rahmen 40, ein erstes Verstellelement 41, das mittels eines ersten Lineartriebs 43 in einer ersten Querrichtung, hier der x-Richtung, relativ zu dem Rahmen 40 verschiebbar geführt ist, ein zweites Verstellelement 42, das mittels eines zweiten Lineartriebs 45 in einer zweiten Querrichtung, hier der y-Richtung, relativ zu dem Rahmen 40 verschiebbar geführt ist. Der erste Lineartrieb 43 ist beispielsweise ein Gewindetrieb und wird mittels eines ersten Elektromotors 46 beispielsweise über einen Antriebsriemen 47 angetrieben. Der zweite Lineartrieb 45 ist beispielsweise ein Gewindetrieb und wird mittels eines zweiten Elektromotors 48 beispielsweise über einen Antriebsriemen 49 angetrieben. Beide Elektromotoren 46, 48 können vorteilhaft rahmenfest montiert, d. h. relativ zu dem Rahmen 40 fest montiert, insbesondere fest an diesem angebracht sein. Das erste Verstellelement 41 ist in einer weiteren Linearführung 50, die parallel zu dem ersten Lineartrieb 43 angeordnet ist, verschiebbar geführt. Die weitere Linearführung 50 ist beispielsweise als Linearkugellager ausgeführt. Die weitere Linearführung 50 ist nicht zwingend erforderlich. Alternativ oder zusätzlich zu der weiteren Linearführung 50 kann das zweite Verstellelement 42 in einer weiteren Linearführung, die parallel zu dem zweiten Lineartrieb 45 angeordnet ist, verschiebbar geführt sein.The positioning device 36 includes a frame 40 , a first adjusting element 41 , by means of a first linear drive 43 in a first transverse direction, here the x-direction, relative to the frame 40 slidably guided, a second adjustment 42 , by means of a second linear drive 45 in a second transverse direction, here the y-direction, relative to the frame 40 slidably guided. The first linear drive 43 For example, is a screw and is by means of a first electric motor 46 for example via a drive belt 47 driven. The second linear drive 45 For example, is a screw and is using a second electric motor 48 for example via a drive belt 49 driven. Both electric motors 46 . 48 can advantageously frame mounted, ie relative to the frame 40 firmly mounted, in particular firmly attached to this. The first adjustment element 41 is in another linear guide 50 parallel to the first linear actuator 43 is arranged, slidably guided. The further linear guide 50 is designed for example as a linear ball bearing. The further linear guide 50 is not mandatory. Alternatively or in addition to the other linear guide 50 can the second adjustment 42 in another linear guide, which is parallel to the second linear drive 45 is arranged, slidably guided.

Zwischen dem ersten Verstellelement 41 und der Einführeinrichtung 21 ist eine in y-Richtung, also senkrecht zu dem ersten Lineartrieb 43 orientierte erste Linearführung 51 vorgesehen, die hier als Schwalbenschwanzführung ausgebildet ist. Zwischen dem zweiten Verstellelement 42 und der Einführeinrichtung 21 ist eine in x-Richtung, also senkrecht zu dem zweiten Lineartrieb 45 orientierte zweite Linearführung 52 vorgesehen, die hier als Linearkugellager ausgebildet ist. Die weitere Linearführung 50 und die zweite Linearführung 52 sind insbesondere parallel zueinander angeordnet. Die zu verstellende Einführeinrichtung 21 kann ein Zwischenteil 53 beispielsweise in Form einer Querstrebe aufweisen, das zur Ausbildung der Linearführungen 51, 52 dienen kann. Ein Zwischenteil 53 ist aber nicht zwingend erforderlich; die Linearführungen 51, 52 können insbesondere auch direkt an der Einführeinrichtung 21 ausgebildet sein.Between the first adjustment element 41 and the introducer 21 is one in the y-direction, ie perpendicular to the first linear drive 43 oriented first linear guide 51 provided, which is designed here as a dovetail guide. Between the second adjusting element 42 and the introducer 21 is one in the x-direction, that is perpendicular to the second linear drive 45 oriented second linear guide 52 provided, which is designed here as a linear ball bearing. The further linear guide 50 and the second linear guide 52 are arranged in particular parallel to each other. The adjusting device to be adjusted 21 can be an intermediate part 53 for example, in the form of a transverse strut, the formation of the linear guides 51 . 52 can serve. An intermediate part 53 but is not mandatory; the linear guides 51 . 52 in particular also directly on the insertion device 21 be educated.

Zur Verschiebung des Bauteils bzw. Fadenführungsrohrs 21 in x-Richtung wird der erste Elektromotor 46 betätigt, wodurch über den Antriebsriemen 47 der erste Lineartrieb 43 betätigt wird, der eine Verschiebung des ersten Verstellelements 41 in x-Richtung, hier unter gleichzeitiger Führung des ersten Verstellelements 41 in der weiteren Führung 50 bewirkt. Aufgrund der in x-Richtung formschlüssigen Verbindung zwischen dem ersten Verstellelement 41 und dem Zwischenteil 53 bzw. dem Bauteil 21 bewirkt die Verschiebung des ersten Verstellelements 41 in x-Richtung eine Verschiebung des Zwischenteils 53 und somit des Bauteils 21 in x-Richtung. Dabei wird das Zwischenteil 53 bzw. das Bauteil 21 in der zweiten Linearführung 52 relativ zu dem zweiten Verstellelement 42 in x-Richtung verschoben.For displacement of the component or thread guide tube 21 in the x-direction becomes the first electric motor 46 operated, causing over the drive belt 47 the first linear actuator 43 is actuated, the displacement of the first adjusting element 41 in the x direction, here with simultaneous guidance of the first adjustment element 41 in the further guidance 50 causes. Due to the positive connection in the x direction between the first adjustment 41 and the intermediate part 53 or the component 21 causes the displacement of the first adjusting element 41 in the x direction, a shift of the intermediate part 53 and thus of the component 21 in X direction. This is the intermediate part 53 or the component 21 in the second linear guide 52 relative to the second adjusting element 42 moved in x-direction.

Zur Verschiebung des Bauteils bzw. Fadenführungsrohrs 21 in y-Richtung wird der zweite Elektromotor 48 betätigt, wodurch über den Antriebsriemen 49 der zweite Lineartrieb 45 betätigt wird, der eine Verschiebung des zweiten Verstellelements 42 in y-Richtung bewirkt. Aufgrund der in y-Richtung formschlüssigen Verbindung zwischen dem zweiten Verstellelement 42 und dem Zwischenteil 53 bzw. dem Bauteil 21 bewirkt die Verschiebung des zweiten Verstellelements 42 in y-Richtung eine Verschiebung des Zwischenteils 53 und somit des Bauteils 21 in y-Richtung. Dabei wird das Zwischenteil 53 bzw. das Bauteil 21 in der ersten Linearführung 51 relativ zu dem ersten Verstellelement 41 in y-Richtung verschoben.For displacement of the component or thread guide tube 21 in the y-direction becomes the second electric motor 48 operated, causing over the drive belt 49 the second linear actuator 45 is actuated, the displacement of the second adjusting element 42 effected in the y-direction. Due to the positive connection in the y direction between the second adjusting element 42 and the intermediate part 53 or the component 21 causes the displacement of the second adjusting element 42 in y-direction a shift of the intermediate part 53 and thus of the component 21 in the y direction. This is the intermediate part 53 or the component 21 in the first linear guide 51 relative to the first adjusting element 41 moved in y direction.

Es ist nicht ausgeschlossen, dass beide Lineartriebe 43, 45 mittels eines Elektromotors angetrieben sind, beispielsweise unter Verwendung einer steuerbaren Kupplung.It is not excluded that both linear drives 43 . 45 are driven by an electric motor, for example using a controllable coupling.

Vorteilhaft ist die Positioniervorrichtung 36 zur automatischen Lageverstellung und/oder Lageregelung von einer elektronischen Steuereinrichtung 31 ansteuerbar. Für die automatische Lageverstellung und/oder Lageregelung ist vorteilhaft eine Messvorrichtung zur Bestimmung einer mit der Lage des Bauteils 21 zusammenhängenden Messgröße vorgesehen. In der Ausführungsform der 1 ist beispielsweise benachbart zu der Stirnseite der Ablegetrommel 16 eine Kamera 19 angeordnet, die zur Inspektion der Stirnseite 20 eines in einer Mulde 17 der Trommel 16 angeordneten Filterstabes 11 angeordnet und eingerichtet ist. Die optische Achse der Kamera 19 ist daher zweckmäßigerweise parallel zur Achse des zu inspizierenden Filterstabs 11 ausgerichtet. Die Kamera 19 wird von einer Kamerasteuerung 28 auf der Grundlage des Maschinentakts 29 gesteuert, um stirnseitige Bilder der einzelnen, an der Kamera 29 vorbeigeführten Filterstäbe 11 aufzunehmen. Es ist dabei nicht zwingend erforderlich, jeden Filterstab 11 zu erfassen; die Erfassung jedes n-ten, beispielsweise jedes fünften Filterstabs 11, oder eine stichprobenartige Erfassung von Filterstäben 11, kann ausreichend sein. Die Kamera 19 ist in der Maschine 10 angeordnet und ermöglicht eine Messung in der Produktionslinie (on-line-Messung) an durch die Maschine 10 laufenden Filterstäben 11; eine Entnahme von Filterstäben 11 für eine Bestimmung der Lage des Fadens 22 ist nicht erforderlich.The positioning device is advantageous 36 for automatic position adjustment and / or Position control by an electronic control device 31 controllable. For the automatic position adjustment and / or position control is advantageously a measuring device for determining a with the position of the component 21 contiguous quantity provided. In the embodiment of the 1 is, for example, adjacent to the end face of the laying drum 16 a camera 19 arranged for inspection of the front side 20 one in a hollow 17 the drum 16 arranged filter rod 11 arranged and furnished. The optical axis of the camera 19 is therefore expediently parallel to the axis of the filter rod to be inspected 11 aligned. The camera 19 is from a camera control 28 based on the machine clock 29 controlled to frontal images of each, on the camera 29 passing filter rods 11 take. It is not absolutely necessary, every filter rod 11 capture; the detection of every nth, for example every fifth filter rod 11 , or a sampling of filter rods 11 , may be sufficient. The camera 19 is in the machine 10 arranged and enables a measurement in the production line (on-line measurement) on by the machine 10 running filter rods 11 ; a removal of filter rods 11 for a determination of the position of the thread 22 not necessary.

Die Kamera 19 kann eine Flächenkamera sein, so dass ein einzelnes Bild die gesamte Stirnfläche 20 eines Filterstabs 11 erfasst. In einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kamera 29 alternativ eine Zeilenkamera sein, wobei eine Mehrzahl von Zeilenbildern zu einem die gesamte Stirnfläche 20 eines Filterstabs 11 erfassenden Flächenbild zusammengesetzt wird.The camera 19 can be a surface camera, so that a single image the entire face 20 a filter rod 11 detected. In a preferred embodiment, the camera 29 alternatively be a line scan camera, wherein a plurality of line images to a the entire end face 20 a filter rod 11 collecting surface image is composed.

Die von der Kamera 19 aufgenommenen Bilder der Stirnfläche 20 der Filterstäbe 11 werden über die Kamerasteuerung 28 an eine Bildauswerteeinrichtung 30 übermittelt, die vorzugsweise in einer programmierbaren elektronischen Steuereinrichtung 31 realisiert ist. Die Steuereinrichtung 31 kann beispielsweise in der Maschinensteuerung realisiert sein. Alternativ kann die Bildauswerteeinrichtung 30 ganz oder teilweise in der Kamerasteuerung 28 realisiert sein. Die Kamera 19, die Kamerasteuerung 28 und die Bildauswerteeinrichtung 30 können in einer Baueinheit zusammengefasst sein.The from the camera 19 taken pictures of the face 20 the filter rods 11 be through the camera control 28 to an image evaluation device 30 transmitted, preferably in a programmable electronic control device 31 is realized. The control device 31 can be realized for example in the machine control. Alternatively, the image evaluation device 30 all or part of the camera control 28 be realized. The camera 19 , the camera control 28 and the image evaluator 30 can be combined in one unit.

Die Bildauswerteeinrichtung 30 umfasst eine Bildauswertungs-Software, die zur Ermittlung der Ist-Position 27 des farblich abgesetzten Fadens 22 in dem Filtermaterial 12 aus dem aufgenommenen Bild des Filterstabs 11 eingerichtet ist. Die Ist-Position des Fadens 22 kann beispielsweise in Form zweier Koordinaten x-i, y-i ermittelt werden, die die Abweichung der Lage des Fadens 22 von der Mitte in x- und y-Richtung angeben. Allgemein kann es sich um eine absolute Position, eine relative Position oder einen anderen mit der Position des Fadens 22 zusammenhängenden Wert handeln. Die aktuelle Position 27 des Fadens 22 wird vorzugsweise auf einem Bildschirm 32 für einen Maschinenbediener in geeigneter Form zur Anzeige gebracht, beispielsweise als numerische Koordinaten oder vorzugsweise graphisch, beispielsweise mit einer 2 entsprechenden Darstellung.The image evaluation device 30 includes image analysis software used to determine the actual position 27 of the color-contrasting thread 22 in the filter material 12 from the recorded image of the filter rod 11 is set up. The actual position of the thread 22 can be determined, for example, in the form of two coordinates xi, yi, which is the deviation of the position of the thread 22 from the center in x and y direction. Generally it can be an absolute position, a relative position or another with the position of the thread 22 act coherent value. The current position 27 of the thread 22 is preferably on a screen 32 for a machine operator in a suitable form for display, for example as numerical coordinates or preferably graphically, for example with a 2 corresponding representation.

Wenn die Bildauswerteeinrichtung 30 feststellt, dass die Position 27 des Fadens 22 um mehr als einen bestimmten Betrag von der Sollposition 26 abweicht, d. h. außerhalb eines tolerierbaren Bereichs 33 liegt, kann die Steuereinrichtung 31 geeignete Maßnahmen einschließlich der Anzeige eines Warnhinweises auf dem Bildschirm 32 und/oder Ausgabe eines Maschinenstoppbefehls und/oder einen Auswurf fehlerhafter Produkte durchführen.If the image evaluator 30 determines that the position 27 of the thread 22 by more than a certain amount from the target position 26 deviates, ie outside a tolerable range 33 lies, the control device 31 appropriate action including the display of a warning on the screen 32 and / or issuing a machine stop command and / or ejecting defective products.

Insbesondere kann eine automatische Verstellung der Einführeinrichtung 21 mittels der vorteilhaft von der elektronischen Steuereinrichtung 31 steuerbaren Positioniervorrichtung 36 in x- bzw. y-Richtung um einen der Abweichung x-i, y-i entsprechenden Betrag vorgesehen sein. Die Kamera 19, die Steuereinrichtung 31 und die Positioniervorrichtung 36 bilden vorzugsweise einen Regelkreis zum fortlaufenden Regeln der Position des Fadens 22 auf die Sollposition 26. Ein Eingreifen bzw. manuelles Nachstellen der Einführeinrichtung 21 durch einen Maschinenbediener ist in dieser Ausführungsform nicht erforderlich.In particular, an automatic adjustment of the introduction 21 by means of the advantageous of the electronic control device 31 controllable positioning device 36 may be provided in the x or y direction by an amount corresponding to the deviation xi, yi. The camera 19 , the control device 31 and the positioning device 36 preferably form a control loop for continuously controlling the position of the thread 22 to the target position 26 , An intervention or manual readjustment of the introduction 21 by a machine operator is not required in this embodiment.

Alternativ kann ein Maschinenbediener veranlasst werden, die Position der Einführeinrichtung 21 manuell in x- bzw. y-Richtung um einen der Abweichung x-i, y-i entsprechenden Betrag in Gegenrichtung nachzustellen, um den Faden 22 erneut mittig auszurichten. Dies kann vorzugsweise im laufenden Maschinenbetrieb erfolgen, um unnötige Stillstandszeiten zu vermeiden.Alternatively, an operator may be prompted to change the position of the introducer 21 manually adjust in the x- or y-direction by an amount corresponding to the deviation xi, yi in the opposite direction to the thread 22 to align again in the middle. This can preferably be done while the machine is running to avoid unnecessary downtime.

Wenn die Bildauswerteeinrichtung 30 feststellt, dass die Position 27 des Fadens 22 auf der gesamten Stirnfläche 20 des Filterstabs 11 nicht ermittelbar ist, kann von einem Riss des Fadens 22 ausgegangen werden und die Steuereinrichtung 31 kann wiederum geeignete Maßnahmen einschließlich der Anzeige eines Warnhinweises auf dem Bildschirm 32 und/oder Ausgabe eines Maschinenstoppbefehls und/oder einen Auswurf fehlerhafter Produkte durchführen.If the image evaluator 30 determines that the position 27 of the thread 22 on the entire face 20 of the filter rod 11 can not be determined from a tear of the thread 22 be assumed and the control device 31 may again take appropriate action including the display of a warning on the screen 32 and / or issuing a machine stop command and / or ejecting defective products.

Die Bildauswerteeinrichtung 30 ist vorzugsweise zur Erkennung der Position einer Naht 34 des Filterpapiers 35 bzw. der Winkelabweichung α von einer Sollposition, in 2 beispielsweise die 12-Uhr-Position auf der y-Achse, eingerichtet. Bei einer signifikanten Winkelabweichung α, die auf einer Verdrehen des Filterstabs 11 um seine eigene Achse auf dem Weg zwischen der Einfuhreinrichtung 21 und der Kamera 19 beruht, berechnet die Steuereinrichtung 31 zweckmäßigerweise entsprechend korrigierte Lagekoordinaten x-i, y-i des Fadens 22.The image evaluation device 30 is preferably for detecting the position of a seam 34 of the filter paper 35 or the angular deviation α from a desired position, in 2 For example, the 12 o'clock position on the y-axis, set up. At a significant angular deviation α, which is due to a twisting of the filter rod 11 on its own axis the path between the importing device 21 and the camera 19 is based, the controller calculates 31 expediently correspondingly corrected position coordinates xi, yi of the thread 22 ,

Die Kamera 19 kann eine nicht gezeigte Beleuchtungseinrichtung zur Beleuchtung der zu inspizierenden Stirnseite 20 des Filterstabs 11 umfassen. Die Beleuchtungseinrichtung ist vorzugsweise ringförmig um die empfindliche Fläche angeordnet und kann beispielsweise mittels Leuchtdioden realisiert sein. Eine mit dem Bildaufnahmetakt der Kamera 19 getaktete Beleuchtung kann vorteilhaft sein. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann die Kamera 19 zur Anpassung an unterschiedliche Filterstabformate verstellbar montiert sein.The camera 19 a lighting device, not shown, for illuminating the front side to be inspected 20 of the filter rod 11 include. The illumination device is preferably arranged annularly around the sensitive surface and can be realized for example by means of light-emitting diodes. One with the picture taking clock of the camera 19 Clocked lighting can be advantageous. In an embodiment not shown, the camera 19 be adjustably mounted for adaptation to different filter rod formats.

Die Kamera 19 muss nicht zwingend an einer Filterstäbe fördernden Trommel 16 der Maschine 10 angeordnet sein. In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Kamera 19 an der nachgeordneten Förderstrecke 18 angeordnet. Da in diesem Fall keine maschinengetaktete Förderung vorliegt, wird der Auslöseimpuls 37 für die Bildaufnahme zweckmäßigerweise in geeigneter Weise beispielsweise per Selbsttaktung in der Kamerasteuerung 28 oder mittels einer an der Förderstrecke 18 angeordneten Lichtschranke erzeugt.The camera 19 does not necessarily have to be on a filter rods promotional drum 16 the machine 10 be arranged. In an embodiment not shown, the camera 19 at the downstream conveyor line 18 arranged. Since there is no machine-clocked promotion in this case, the triggering impulse 37 for image acquisition expediently in a suitable manner, for example by self-clocking in the camera control 28 or by means of a on the conveyor line 18 arranged light barrier generated.

Die Messvorrichtung zur Erzeugung des Lagesignals muss keine optische Messvorrichtung bzw. eine Kamera sein, sondern kann auf einem anderen Messprinzip, beispielsweise Mikrowellenmessung, beruhen.The measuring device for generating the position signal need not be an optical measuring device or a camera, but may be based on another measuring principle, for example microwave measurement.

Das zu verschiebende Bauteil ist nicht auf eine bestimmte Position am Strang festgelegt. Beispielsweise kann die Positioniervorrichtung am Beginn der Strangbildung und vor der Umhüllung des Strangmaterials mit einem Umhüllungsstreifen, in 1 beispielsweise, angeordnet sein. Der Begriff Strang ist weit auszulegen und umfasst jedes in einer Längsrichtung kontinuierlich verarbeitete Material der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Tabak- oder Filtermaterial oder Umhüllungsstreifen dafür. In 1 ist beispielsweise das Filtermaterial in Förderrichtung vor dem Trichter 13 (hier rechts von dem Trichter 13) auch bereits als Strang anzusehen.The component to be moved is not fixed to a specific position on the strand. For example, the positioning device at the beginning of the strand formation and before the wrapping of the strand material with a wrapping strip, in 1 For example, be arranged. The term strand is to be construed broadly and includes any material continuously processed in a longitudinal direction of the tobacco processing industry, in particular tobacco or filter material or wrapping strips therefor. In 1 For example, the filter material is in the conveying direction in front of the hopper 13 (right here from the funnel 13 ) already regarded as a strand.

Die Erfindung ist auch auf Zweistrangmaschinen anwendbar. In diesem Fall können die zu verschiebenden Bauteile miteinander verbunden sein, wobei eine Positioniervorrichtung zur gleichzeitigen Verschiebung beider Bauteile eingerichtet ist. Alternativ können zwei Positioniervorrichtungen zur unabhängigen Verschiebung beider Bauteile vorgesehen sein.The invention is also applicable to two-strand machines. In this case, the components to be moved can be connected to each other, wherein a positioning device is arranged for simultaneous displacement of both components. Alternatively, two positioning devices for independent displacement of both components can be provided.

In einer Ausführungsform kann der Rahmen 40 relativ zu der Maschine fest montiert sein, so dass das Bauteil 21 in zwei zueinander unabhängigen Richtungen x, y verschiebbar ist.In one embodiment, the frame 40 be firmly mounted relative to the machine, so that the component 21 in two mutually independent directions x, y is displaceable.

In einer anderen Ausführungsform kann der Rahmen 40 in einer dritten unabhängigen Richtung z verschiebbar gelagert sein, wobei vorteilhaft ein entsprechender, von der Steuereinrichtung 31 ansteuerbarer dritter Antrieb vorgesehen ist. In dieser Ausführungsform weist das Bauteil 21 vorteilhaft sämtliche drei Translationsfreiheitsgrade x, y, z auf, so dass die Lage des Bauteils 21 in der Strangmaschine 10 dreidimensional einstellbar oder regelbar ist.In another embodiment, the frame 40 be displaceably mounted in a third independent direction z, wherein advantageously a corresponding, from the control device 31 controllable third drive is provided. In this embodiment, the component 21 Advantageously, all three translational degrees of freedom x, y, z, so that the position of the component 21 in the stranding machine 10 is three-dimensionally adjustable or adjustable.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102009058040 B4 [0002]
WO 2012025723 A1 [0003]

Claims

Stranding machine ( 10 ) of the tobacco processing industry, comprising a positioning device ( 36 ) for positional adjustment of a component ( 21 ) relative to the strand and / or to a predetermined desired position in at least two mutually independent directions x, y, wherein the positioning device ( 36 ) a frame ( 40 ), characterized in that the positioning device ( 36 ) a first adjusting element ( 41 ), which by means of a first linear drive ( 43 ) in a first direction x relative to the frame ( 40 ) is displaceable, wherein between the component ( 21 ) and the first adjusting element ( 41 ) a first linear guide ( 51 ) is provided, by means of which the component ( 21 ) relative to the first adjusting element ( 41 ) is guided linearly displaceable in the second direction y, and a second adjusting element ( 42 ), which by means of a second linear drive ( 45 ) in a second direction y relative to the frame ( 40 ) is displaceable, wherein between the component ( 21 ) and the second adjusting element ( 42 ) a second linear guide ( 52 ) is provided, by means of which the component ( 21 ) relative to the second adjusting element ( 42 ) is guided in the first direction x linearly displaceable.

Stranding machine according to claim 1, characterized in that the positioning device ( 36 ) for moving the component ( 21 ) is set up in a third independent direction z.

Stranding machine according to claim 2, characterized in that the frame ( 40 ) is slidably mounted in the third independent direction z.

Rope according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 21 ) is designed as a tube, preferably as an angled guide tube.

Rope according to one of the preceding claims, characterized in that the linear guides a dovetail guide ( 51 ).

Rope according to one of the preceding claims, characterized in that the linear guides a linear ball bearing ( 52 ).

Stranding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the linear drives ( 43 . 45 ) comprise at least one screw drive.

Stranding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the linear drives ( 43 . 45 ) comprise at least one stepping motor and / or a servomotor.

Stranding machine according to one of claims 1 to 4, characterized in that the linear drives ( 43 . 45 ) are designed as linear motors.

Stranding machine according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device ( 36 ) for automatic positional adjustment and / or position control by an electronic control device ( 31 ), which preferably has an image evaluation device ( 30 ).

Method for controlling an extrusion machine of the tobacco processing industry according to one of the preceding claims, characterized in that the positioning device for the automatic position adjustment and / or position control of a component, preferably a guide tube relative to the strand in at least two independent directions x, y by means of a electronic control device ( 31 ) is driven.

A method according to claim 11, characterized in that the control device comprises an image evaluation device, which forms two correction values Δx, Δy, which are calculated from at least one difference between an actual position and a desired position.

A method according to claim 12, characterized in that the image evaluation device detects an angular deviation α of the measurement object from a target position and undertakes a corresponding correction of the measured correction target values Δx, Δy in order to prevent a possible rotation of the filter rod section on the way from the positioning device ( 36 ) to the camera ( 19 ) to compensate.