DE69315143T2

DE69315143T2 - Optische Prüfvorrichtung beim Füllen von Zigaretten

Info

Publication number: DE69315143T2
Application number: DE69315143T
Authority: DE
Inventors: Stefano Giuseppe Di; Antonio Gamberini; Marco Ghini; Armando Neri
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1992-09-03
Filing date: 1993-08-12
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: IT1258140B; JPH07289227A; EP0585686B1; EP0585686A1; ITBO920312A1; ITBO920312A0; JP2548889B2; DE69315143D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine optische Zigarettenfüllung-Prüfvorrichtung.
Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf eine Prüfvorrichtung, um das Vorhandensein oder Fehlen von Tabak am offenen Ende von Zigaretten an einer Zigarettenfertigungs- und/oder Filterbestückungs- und/oder Verpackungsmaschine zu bestimmen.
Diese Prüfvorrichtung ist von der in GB-A-1112687 beschriebenen Art und umfaßt einen Sensor sowie ein optisches Mittel mit Fixfokus, welches eine optische Achse und eine vorgegebene Einstellebene besitzt, wobei das optische Mittel längs der optischen Achse in einer festen Position ausgefluchtet ist; und wobei die Einstellebene im Anwendungsfall tangierend zu einer Endkante einer im wesentlichen koaxial zu der genannten optischen Achse positionierten Zigarette ist.
Am Ausgang von Zigarettenfertigungs- und/oder Filterbestükkungsmaschinen und/oder am Eingang von Zigarettenverpackungsmaschinen werden die Zigaretten normalerweise zahlreichen Prüfvorgängen unterworfen, wobei einer von diesen dazu vorgesehen ist, das Vorhandensein oder Fehlen von Tabak am offenen Ende der Zigaretten eindeutig festzustellen.
In der Mehrzahl der Fälle erfolgt das unter Anwendung eines optischen Vergleichers, der eine optische Einrichtung mit Fixfokus, wie eine Telekamera, oder eine gleichartige optische Kontrolleinheit, um eine Abbildung der vorderen offenen Endfläche einer Zigarette zu erzeugen, und eine Vergleichseinheit, um das Kontrollbild zu empfangen sowie dieses mit einem Musterbild zu vergleichen, umfaßt. Die Vergleichseinheit sorgt normalerweise auch dafür, ein Ausstoßsignal in dem Fall auszusenden, da der Unterschied zwischen dem Kontroll- sowie dem Musterbild einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Im allgemeinen ist der Unterschied zwischen den beiden Bildern ein solcher einer Schattierung, die, wie wir wissen, im Fall des Kontrollbilds entsprechend dem Vorhandensein von Lücken in der vorderen offenen Stirnfläche aufgrund des Fehlens von Tabak variiert. Fatalerweise hat sich jedoch herausgestellt, daß die Schattierung des Kontrollbilds in hohem Maße nicht nur von dem Vorhandensein der genannten Lücken, sondern auch von der Farbe des verwendeten Tabaks abhängt, so daß bekannte Vorrichtungen der oben erwähnten Art und insbesondere diejenige, die in GB-A-1112687 öffenbart ist, kostenintensive, lange Einrichttätigkeiten zur Folge haben, wann immer eine unterschiedliche Art von Tabak verwendet wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine unkomplizierte, kostengünstige optische Vorrichtung zu schaffen, die dazu konstruiert ist, die vorerwhnten Nachteile zu überwinden.
Gemäß dieser Erfindung wird eine optische Vorrichtung zur Überprüfung der Füllung von Zigaretten geschaffen, die einen Sensor sowie ein optisches Mittel mit Fixfokus, welches eine optische Achse und eine vorgegebene Einstellebene besitzt, umfaßt, wobei das optische Mittel längs der optischen Achse in einer festen Position ausgerichtet ist; und wobei die Einstellebene im Anwendungsfall tangierend zu einer Endkante einer im wesentlichen koaxial zu der genannten optischen Achse positionierten Zigarette ist; dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Sensor ein Kontrastermittlungsensor ist und das besagte optische Mittel im wesentlichen eine Null-Tiefenschärfe hat.
Die oben beschriebene Vorrichtung umfaßt vorzugsweise ferner eine Lichtquelle, um die Stirnfläche der genannten Zigarette zu beleuchten, wobei der erwähnte Kontrastermittlungssensor konstruiert ist, um einen von der genannten Stirnfläche zu dem besagten optischen Mittel hin reflektierten Strahl zu empfangen.
Darüber hinaus umfaßt die oben beschriebene Vorrichtung vorzugsweise ferner Vergleichereinrichtungen, um in Abhängigkeit von einem von dem erwähnten Kontrastermittlungssensor abgegebenen und unter einem bestimmten Schwellenwert liegenden Signal ein Ausschußsignal auszusenden.
Die Erfindung wird nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
Fig. 1 eine bevorzugte Ausführungsform der optischen Vorrichtung gemaß dieser Erfindung zeigt;
Fig. 2 eine Teilansicht der Vorrichtung von Fig. 1 unter zwei unterschiedlichen Arbeitsbedingungen zeigt;
Fig. 3 ein Leistungsdiagramm der Vorrichtung von Fig. 1 zeigt.
Die Bezugszahl 1 in Fig. 1 bezeichnet eine optische Vorrichtung zur Überprüfung der Füllung eines Endabschnitts 2 einer Zigarette 3. Die Vorrichtung 1 umfaßt eine Lichtquelle 4, um einen Strahl 5 auszusenden, der auf die vordere Stirnfläche 6 des Abschnitts 2 auftrifft und diese beleuchtet; und sie umfaßt eine Bikonvexlinse 7 mit einer optischen Achse 8 sowie einem Fixfokus 9. Die Vorrichtung 1 besitzt eine Einstellebene 10 in einem bestimmten Abstand A von der Linse 7 und eine im wesentlichen Null-Tiefenschärfe; eine Zigarette 3 ist in Gegenüberlage zur Linse 7 koaxial mit der Achse 8 sowie in einer solchen axialen Position angeordnet, daß eine Endkante 11 der Zigarette 3 zur Einstellebene 10 tangierend ist.
Die Vorrichtung 1 enthält auch einen Sensor 12, der auf der Achse 8 äuf der zur Linse 7 entgegengesetzten Seite des Brennpunkts 9 sowie auf der zur Zigarette 3 entgegengesetzten Seite der Linse 7 und in einem vorgegebenen Abstand B von der Linse 17 angeordnet ist, wobei dieser Sensor 12 dazu vorgesehen ist, den Kontrastwert der Abbildung der durch die Linse 7 betrachteten Fläche 6, welcher der Füllung des Abschnitts 2 der Zigarette 3 proportional ist, zu ermitteln, und er kann beispielsweise von der im USA-Patent Nr. 5 107 337 beschriebenen Art sein. Die Vorrichtung 1 umfaßt auch eine Vergleicher- und Steuereinheit 13, um den Kontrastwert des Kontrollbilds vom Sensor 12 zu empfangen, diesen mit einem Kontrast-Schwellenwert C zu vergleichen und ein Ausstoßsignal in dem Fall auszusen den, daß der hereinkommende Kontrastwert unter dem Schwellenwert liegt.
Im tatsächlichen Gebrauch ermittelt der Sensor 12, wie in Fig. 3 gezeigt ist, wenn der Endabschnitt 2 voll ist, d.h., wenn die Fläche 6 eine ebene, zur Kante 11 und zur Einstellebene 10 (Fig. 2a) koplanare Fläche ist, einen maximalen Kontrastwert D. Im Gegensatz hierzu ist im Fall von irgendwelchen Lücken im Abschnitt 2 (Fig. 2b) die Fläche 6 nicht länger mit der Kante 11 und der Ebene 10 koplanar, in welchem Fall aufgrund der im wesentlichen Null-Tiefenschärfe der Vorrichtung 1 die durch den Sensor 12 ermittelten Kontrastwerte mit einer Zunahme in der Tiefe der Lücken abnehmen, wie durch die Kurve 14 gezeigt ist,und diese sind derart, um das Aussenden eines Ausschußsignals hervorzurufen, wenn die Tiefe der Lücken derart ist, daß das Kontrollsignal unter den Schwellenwert C absinkt.

Claims

1. Eine optische Vorrichtung (1) zur Überprüfung der Füllung von Zigaretten (3), die einen Sensor (12) sowie ein optisches Mittel (7) mit Fixfokus (9), welches eine optische Achse (8) und eine vorgegebene Einstellebene (10) besitzt, umfaßt, wobei das optische Mittel (7) längs der optischen Achse (8) in einer festen Position ausgerichtet ist; und wobei die Einstellebene (10) im Anwendungsfall tangierend zu einer Endkante (11) einer im wesentlichen koaxial zu der genannten optischen Achse (8) positionierten Zigarette (3) ist; dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Sensor (12) ein Kontrastermittlungssensor ist und das besagte optische Mittel (7) im wesentlichen eine Null-Tiefenschärfe hat.

2. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Tatsache, daß das besagte optische Mittel (7) mindestens eine Linse enthält.

3. Eine Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Lichtquelle (4), um die Stirnfläche (6) der genannten Zigarette (3) zu beleuchten, umfaßt und daß der erwähnte Kontrastermittlungssensor (12) konstruiert ist, um einen von der genannten Stirnfläche (6) zu dem besagten optischen Mittel (7) hin reflektierten Strahl zu empfangen.

4. Eine Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Vergleichereinrichtung (13) umfaßt, um in Abhängigkeit von einem von dem erwähnten Kontrastermittlungssensor (12) abgegebenen und unter einem bestimmten Schwellenwert liegenden Signal ein Ausschußsignal auszusenden.