DE3618190A1 - DEVICE FOR THE OPTICAL INSPECTION OF THE END OF ROD-SHAPED TOBACCO ARTICLES - Google Patents
DEVICE FOR THE OPTICAL INSPECTION OF THE END OF ROD-SHAPED TOBACCO ARTICLESInfo
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Description
Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitfläche Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986Stw .: head end test-optical-fiber optic-sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
Vorrichtung zur optischen Prüfung der Enden von stabförmiqen TabakartikelnDevice for the optical inspection of the ends of rod-shaped tobacco articles
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur optischen Prüfung der Enden von stabförmigen Tabakartikeln, vorzugsweise Zigaretten, mit einem die Zigaretten queraxial fördernden Prüfförderer sowie einem einen Lichtstrahl auf das Ende der Zigaretten richtenden und vom Zigarettenende reflektiertes Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel.The invention relates to a device for optical testing the ends of rod-shaped tobacco articles, preferably cigarettes, with a test conveyor conveying the cigarettes transversely axially and with a light beam on the end of the cigarettes directing and from the cigarette end reflected light receiving bundle of optical fibers.
Es ist bei der Zigarettenproduktion erwünscht, Zigaretten mit schlecht mit Tabak gefüllten Enden bzw. mit losem Tabak
oder Hohlräumen an den Enden, die dem Raucher negativ auffallen könnten, selbsttätig zu erkennen und derartige Zigaretten
auszusondern.
Es sind bereits Vorrichtungen der eingangs bezeichneten Gattung beispielsweise durch die US-PS 3 729 636 oder die US-PS
3 980 567 bekanntgeworden, bei denen die Zigaretten senkrecht zu ihrer Längsachse gefördert werden und mittels eines
aus parallel zur Längsachse der Zigaretten auslaufenden Fasern zusammengesetzten Faseroptik-Bündels überwacht werden.In cigarette production, it is desirable to automatically recognize cigarettes with ends that are poorly filled with tobacco or with loose tobacco or cavities at the ends that could be negative to the smoker and to reject such cigarettes.
Devices of the aforementioned type have already become known, for example from US Pat. No. 3,729,636 or US Pat. No. 3,980,567, in which the cigarettes are conveyed perpendicular to their longitudinal axis and by means of fiber optics composed of fibers running parallel to the longitudinal axis of the cigarettes -Bundle are monitored.
Das Faseroptik-Bündel ist am entgegengesetzten Ende in zwei Zweige geteilt, von denen der eine Zweig mit der Lichtquelle und der andere Zweig mit dem Empfänger in Verbindung steht. Je nach dem Zustand des betreffenden Zigarettenendes wird mehr oder weniger von dem von der Lichtquelle ausgesandten Licht auf die Enden der mit dem Empfänger verbundenen Fasern reflektiert, so daß die Intensität des reflektierten Lichtes ein Maß für den Zustand bzw. die Dichte des Zigarettenendes ist. Hieraus kann ein Signal erzeugt werden, das zum Auswerfen derjenigen Zigaretten verwendet wird, welehe einen Fehler bzw. am Kopfende nicht die nötige Festigkeit aufweisen.The fiber optic bundle is divided into two branches at the opposite end, one branch with the light source and the other branch is in communication with the receiver. Depending on the condition of the end of the cigarette in question more or less of the light emitted by the light source onto the ends of the fibers connected to the receiver reflected, so that the intensity of the reflected light is a measure of the condition or density of the cigarette end is. From this, a signal can be generated which is used to eject those cigarettes which are a fault or not the necessary strength at the head end.
Weitere Vorrichtungen zum Prüfen von Zigarettenenden sind beispielsweise durch die US-PSen 4 090 794, 4 025 770,Further devices for checking cigarette ends are disclosed, for example, in US Pat. Nos. 4,090,794, 4,025,770,
Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitfläche Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986Stw .: head end test-optical-fiber optic-sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
4 276 444, 4 486 098 und 3 993 194 bekanntgeworden.4,276,444, 4,486,098 and 3,993,194 have become known.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrichtungen der genannten Art weiter zu perfektionieren bzw. die Selektionsgenauigkeit zwischen guten und schlechten Zigaretten weiter zu erhöhen.The invention is based on the object of the devices to further perfect the mentioned type and to further improve the selection accuracy between good and bad cigarettes to increase.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Lichtleitfasernbündel in Form einer senkrecht zur Förderrichtung
der Zigaretten angeordneten Schlitzblende endet, welche in eine die die Schlitzblende einzeln nacheinander
passierenden Zigaretten stirnseitig kontaktierende Gleitfläche einmündet. Die Schlitzblende ist dabei so schmal,
daß sie nur einen Bruchteil eines Zigarettendurchmessers beträgt.
Ein für den gesamten Querschnitt des Zigarettenendes repräsentatives
Dichtesignal wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung
dadurch erzielt, daß dem das reflektierte Licht aufnehmenden Lichtleitfasernbündel eine die Meßsignale der
Einzelzigaretten integrierende Auswertschaltung zugeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the optical fiber bundle ends in the form of a slit diaphragm which is arranged perpendicular to the direction of conveyance of the cigarettes and which opens into a sliding surface contacting the cigarettes which pass the slit diaphragm one at a time. The slit diaphragm is so narrow that it is only a fraction of the diameter of a cigarette.
A density signal representative of the entire cross-section of the cigarette end is achieved according to an advantageous embodiment in that the optical fiber bundle receiving the reflected light is assigned an evaluation circuit which integrates the measurement signals of the individual cigarettes.
Um bei allen Betriebszuständen der Maschine vergleichbare, geschwindigkeitsunabhängige Prüfsignale zu erhalten, ist außerdem vorgesehen, daß die Auswertschaltung mit einer die Meßsignale auf die jeweilige Maschinengeschwindigkeit beziehenden Korrekturschaltung versehen ist.In order to have comparable, To obtain speed-independent test signals, it is also provided that the evaluation circuit with a die Correction circuit relating to the respective machine speed is provided.
Einen repräsentativen Querschnitt der einzelnen zu prüfenden Zigarettenstirnseiten erhält man gemäß einer Weiterbildung dadurch, daß das Lichtleitfasernbündel die dem Lichtsender und dem Lichtempfänger zugeordneten Lichtleitfasern in gleichmäßiger Mischung enthält.A representative cross-section of each to be tested Cigarette end faces are obtained according to a further development in that the optical fiber bundle the light transmitter and optical fibers assigned to the light receiver in contains uniform mixture.
Zweckmäßigerweise ist die Gleitfläche mit einer Einlaufschräge für die zugeführten Zigaretten versehen. Auf diese Weise werden alle Zigaretten so geführt, daß sie beim Durchlauf der Prüfzone die Gleitfläche mit Sicherheit berühren.The sliding surface is expediently provided with an inlet slope for the supplied cigarettes. In this way, all cigarettes are guided so that when they pass through the Make sure that the test zone touches the sliding surface.
Stw. : Kopfendenpriifung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986Stw.: Head end test-optical-fiber optic sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
Um die Selektivität zu erhöhen bzw. die Empfindlichkeit der Erfassung von fehlendem Tabak zu vergrößern, wird gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Schlitzblende in mehrere Teilabtastflächen unterteilt ist, zwischen denen separate Lichtleitfasernbündel enden.To increase the selectivity or the sensitivity to increase the coverage of missing tobacco proposed according to one embodiment of the invention that the slit diaphragm is divided into several partial scanning areas between which separate optical fiber bundles end.
Nach einem weiteren Vorschlag ist jedem Lichtleitfasernbündel eine eigene Auswertschaltung zugeordnet. Bei dieser Anordnung ist es zweckmäßig, die Signale auf an sich bekannte Weise taktmäßig zu erfassen und einer Mittelwertverarbeitung und Grenzwertentscheidung zuzuführen, wobei als Takte phasenstarre Maschinentakte oder freilaufende Takte eines Mikroprozessorsystems genutzt werden können.According to another proposal, each optical fiber bundle is assigned its own evaluation circuit. With this arrangement it is useful to have the signals on to record in a manner known per se cyclically and to feed an average value processing and limit value decision, phase-locked machine clocks or free-running clocks of a microprocessor system are used as clocks can.
Durch diese partielle Bewertung des Zigarettenkopfes mit Hilfe mehrerer Einzelsensoren wird die Fehlererkennung erheblich verbessert.Through this partial evaluation of the cigarette head with The error detection is considerably improved with the help of several individual sensors.
1Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 19861 hour: head end test-optical-optical fiber-sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is illustrated below with reference to one in the drawing illustrated embodiment explained in more detail.
Hierbei zeigt:Here shows:
Figur 1Figure 1
eine schematisch dargestellte Prüfvorrichtung gemäß Erfindung,a test device shown schematically according to the invention,
Figur 2Figure 2
Figur 3Figure 3
eine Draufsicht auf einen Teil der Prüfvorrichtung in Pfeilrichtung II gemäß Figur 1,a plan view of part of the test device in the direction of arrow II according to Figure 1,
eine teilgeschnittene Seitenansicht durch die Prüfvorrichtung nach der Linie IH-III gemäß Figur lr a partially sectioned side view through the test device along the line IH-III according to Figure l r
Figurfigure
eine alternative Ausgestaltung der Prüfvorrichtung undan alternative embodiment of the test device and
Figur 5Figure 5
einen Querschnitt durch die Prüfvorrichtung nach der Linie V-U gemäß Figura cross section through the test device according to the line V-U according to FIG
lStw.: Kopfendenprufung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 1986lStw .: head end test-optical-optical fibers-sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
5Die in Figur 1 dargestellte Prüfvorrichtung ist einem Prüfförderer in Form einer Muldentrommel 1 zugeordnet. Die Muldentrommel 1 trägt am Umfang in bekannter Weise über Saugkanäle 2 gehaltene Zigaretten 3, welche während ihrer Prüfung queraxial an der Prüfvorrichtung vorbeibewegt werden.The test device shown in Figure 1 is a test conveyor assigned in the form of a troughed drum 1. The troughed drum 1 carries on the circumference in a known manner via suction channels 2 held cigarettes 3, which are moved transversely axially past the testing device during their testing.
Die Prüfvorrichtung selbst weist einen auf einem Träger 4 angeordneten Führungsschuh 6 auf, welcher mit einer die Zigarettenstirnflächen in der Prüfzone unmittelbar berührenden Gleitfläche 7 versehen ist, an die sich bezogen auf die För-The test device itself has one on a carrier 4 arranged guide shoe 6, which with a the cigarette end faces is provided in the test zone directly touching sliding surface 7, which relates to the conveying
15derrichtung der Zigaretten 3 stromauf eine Einlaufschräge 8 anschließt, durch welche die Zigaretten während ihres Einlaufs in die Prüfzone stirnseitig beaufschlagt und derart geführt werden, daß sie unmittelbar beim Durchlaufen der Prüfzone direkt an der Gleitfläche 7 entlanggleiten.15 the direction of the cigarettes 3 upstream an inlet slope 8 adjoins, through which the cigarettes are applied at the front as they enter the test zone, and so on be guided that they slide along directly on the sliding surface 7 immediately when passing through the test zone.
In die Gleitfläche 7 mündet eine Schlitzblende 9, die in einen Montageblock 11 eingelassen ist. Die Schlitzblende 9 steht senkrecht zur Förderrichtung der Zigaretten 3 und enthält in rechteckig aufgefächerter Form ein Lichtleitfasernbündel 12, dessen einzelne einem Sender 13 sowie einem Em-A slit diaphragm 9, which is let into a mounting block 11, opens into the sliding surface 7. The slit diaphragm 9 stands perpendicular to the conveying direction of the cigarettes 3 and contains an optical fiber bundle in a rectangular fanned out shape 12, each of which has a transmitter 13 and an em-
25pfänger 14 zugeordneten Lichtleitfasern 16 bzw. 17 in gleichmäßiger Mischung in der Schlitzblende 9 angeordnet sind bzw. in der Gleitfläche 7 enden. Die Schlitzblende ist sehr schmal, d. h. ihre Breite beträgt nur einen Bruchteil eines Zigarettendurchmessers.25 receiver 14 associated optical fibers 16 and 17 in a more uniform Mixture are arranged in the slit diaphragm 9 or end in the sliding surface 7. The slit aperture is very narrow, d. H. its width is only a fraction of the diameter of a cigarette.
30Der Lichtempfänger 14 ist mit einer Auswertschaltung 18 verknüpft, welche die Meßsignale jeder einzelnen Zigarette verstärkt durch einen Verstärker 19 mittels eines als Integrator geschalteten Operationsverstärker 21 (beispielsweise des Typs 3240 der Firma RCA, USA) gemäß Figur 4 integriert. Die integrierten Prüf signale können verstärkt durch einen Verstärker 22 beispielsweise zum Auswurf von als fehlerhaft erkannten Zigaretten verwendet werden. Jeweils zwischen zwei die Prüfzone passierenden Zigaretten 3 wird der Integrator30 The light receiver 14 is linked to an evaluation circuit 18, which amplifies the measurement signals of each individual cigarette through an amplifier 19 by means of an integrator switched operational amplifier 21 (for example of the type 3240 from RCA, USA) according to Figure 4 integrated. the Integrated test signals can be amplified by an amplifier 22, for example to reject them as faulty recognized cigarettes are used. The integrator is always between two cigarettes 3 passing through the test zone
Stw.: Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitfläche Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. MÄrz 1986Stw .: head end test-optical-fiber optic-sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
jedesmal wieder auf Null gesetzt. Hierzu dient ein Komparator 23 (beispielsweise des Typs LM 311 der Firma Motorola, USA) welcher bei Fortfall eines entsprechenden Reflektionssignals einer durchlaufenden Lücke zwischen zwei Zigaretten den Integrator 21 auf Null setzt.set to zero each time. A comparator 23 (for example of the type LM 311 from Motorola, USA) which if a corresponding reflection signal of a continuous gap between two cigarettes ceases to exist sets the integrator 21 to zero.
Darüber hinaus ist die Auswertschaltung 18 mit einer Korrekturschaltung 24 verknüpft, welche die vom Empfänger 14 abgegebenen MeQsignale im Verhältnis zur jeweiligen Maschinengeschwindigkeit beeinflußt, derart, daß bei höherer Maschinengeschwindigkeit die Meßsignale geschwächt und bei niedrigerer Maschinengeschwindigkeit die Meßsignale verstärkt werden. Hierzu dient ein programmierbarer Operationsverstärker 26 (beispielsweise des Typs CA 3080 der Firma RCA, USA), welcher entsprechende Signale über einen Impuls-Spannungswandler 27 von einem Näherungsinitiator 28 erhält, der mit einem mit dem Maschinenhauptantrieb gekoppelten Taktgeber 29 zusammenwirkt.In addition, the evaluation circuit 18 is provided with a correction circuit 24 linked, which the measurement signals emitted by the receiver 14 in relation to the respective machine speed influenced, in such a way that the measurement signals are weakened at higher machine speeds and at lower speeds Machine speed the measurement signals are amplified. A programmable operational amplifier 26 is used for this purpose (for example of the type CA 3080 from RCA, USA), which sends corresponding signals via a pulse-to-voltage converter 27 received from a proximity initiator 28, which is connected to a with the main machine drive coupled clock 29 cooperates.
Bei der in den Figuren 4 und 5 dargestellten Variante der Prüfvorrichtung sind Teile, die denen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, mit um 100 erhöhten Bezugszahlen versehen und nicht noch einmal besonders erläutert. Abweich end vom ersten Ausführungsbeispiel ist bei der Variante die Schlitzblende 109 in drei Sektoren bzw. T>eilabtastflachen 130a, b, c unterteilt, in denen separate Lichtleitfasernbündel 112a, b, c enden. Die von den den einzelnen Lichtleitfasernbündeln zugehörigen Empfängern 114a, b, c ausgehenden Signale werden über die Verstärker 119a, b, c separaten Auswertschaltungen 118a, b, c zugeführt. Ausgangsseitig sind alle drei Auswertschaltungen mit einem logischen ODER-Glied 132 verknüpft, so daß bei wenigstens einem Fehlerstellensignal einer der den zugeordneten Sektor des Zigarettenkopfes bewertenden Teilabtastflächen 130a , b oder c ein Ausgangssignal desIn the variant of the test device shown in Figures 4 and 5, parts are similar to those of the first embodiment correspond, provided with reference numbers increased by 100 and not specifically explained again. Differing from the first embodiment is in the Variant, the slit diaphragm 109 in three sectors or T> eilabtastflachen 130a, b, c, in which separate optical fiber bundles 112a, b, c end. The ones from the individual optical fiber bundles associated receivers Outgoing signals 114a, b, c are fed to separate evaluation circuits 118a, b, c via the amplifiers 119a, b, c. On the output side, all three evaluation circuits are linked to a logical OR gate 132, so that at at least one fault location signal from one of the sub-scanning areas evaluating the assigned sector of the cigarette head 130a, b or c is an output signal of the
1 Stw.:Kopfendenprüfung-optisch-Lichtleitfasern-Gleitflache Hauni-Akte 1877 - Bergedorf, den 26. März 19861 person: head end test - optical - optical fiber - sliding surface Hauni files 1877 - Bergedorf, March 26, 1986
5 ODER-Gliedes 132 erscheint und v/erstärkt durch den Verstärker 122 zum Auswurf des betreffenden Artikels verwertet werden kann.5 OR gate 132 appears and v / strengthened by the amplifier 122 can be used to eject the article in question.
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| GB2176598A (en) | 1986-12-31 |
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| GB2176598B (en) | 1989-01-18 |
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