EP1036003A1 - Verfahren zur kontrolle der vollzähligkeit von zigarettengruppen und der befüllung der zigaretten - Google Patents

Verfahren zur kontrolle der vollzähligkeit von zigarettengruppen und der befüllung der zigaretten

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EP1036003A1
EP1036003A1 EP98963471A EP98963471A EP1036003A1 EP 1036003 A1 EP1036003 A1 EP 1036003A1 EP 98963471 A EP98963471 A EP 98963471A EP 98963471 A EP98963471 A EP 98963471A EP 1036003 A1 EP1036003 A1 EP 1036003A1
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EP
European Patent Office
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cigarettes
cigarette
intensity
area
measured
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EP98963471A
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English (en)
French (fr)
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EP1036003B1 (de
Inventor
Heinz Focke
Michael Czarnotta
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Focke and Co GmbH and Co KG
Original Assignee
Focke and Co GmbH and Co KG
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Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP1036003B1 publication Critical patent/EP1036003B1/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B19/00—Packaging rod-shaped or tubular articles susceptible to damage by abrasion or pressure, e.g. cigarettes, cigars, macaroni, spaghetti, drinking straws or welding electrodes
    • B65B19/28—Control devices for cigarette or cigar packaging machines
    • B65B19/32—Control devices for cigarette or cigar packaging machines responsive to incorrect grouping of articles or to incorrect filling of packages

Definitions

  • the invention relates to a method for checking ordered cigarette groups corresponding to the content of a cigarette pack with an electro-optical test device connected to a signal data processing device, preferably a CCD line chip or a CCD camera, for measuring the intensity of through the filter-side end faces of the cigarettes reflected light. Furthermore, the invention relates to a method for checking ordered cigarette groups corresponding to the content of a cigarette pack with an electro-optical test device, preferably a CCD camera, connected to a signal data processing, for measuring the intensity of reflected light, a measuring field preferably formed from pixels of the test device is assigned to at least one partial area of the end faces of the cigarettes.
  • the object of the invention is to propose an improved, contactless test method for checking the completeness of cigarette groups and / or the filling of the cigarettes with tobacco.
  • the method according to the invention is characterized in that a measuring field formed by the test device, preferably by the pixels of the CCD line chip or the CCD camera, is assigned to the end faces of the cigarettes and the cigarette spaces formed between them, at least partial areas of the measuring field, in particular pixels of the CCD camera or the CCD line chip are arranged in curved or rectilinear, in particular horizontal or vertical, evaluation bars and the measurement signal measured along the evaluation bar is evaluated to check the completeness of the cigarette group in the signal data processing.
  • the measuring device for checking the cigarette groups thus works contactlessly on the basis of a CCD line chip or a CCD camera, so that the cigarette group can also be checked with a rapid conveying cycle.
  • the measuring element can be arranged at any point in the conveying process, as long as the end faces of the cigarette groups are freely accessible in it.
  • the check can be carried out in a pocket conveyor during the conveyance.
  • Another option is to check the cigarette groups in a folding turret.
  • the method is characterized in a further embodiment with regard to the evaluation of the intensity curve supplied by the CCD camera or the CCD line chip, in that from a count of the passes of the intensity curve by a threshold value with subsequent exceeding and / or falling below the threshold value the number of cigarettes in the area of the evaluation bank (s) is determined.
  • This evaluation method is based on the fact that the reflected light is larger in the area of the bright filter surfaces of the cigarettes is the intensity measured in the area of the dark cigarette spaces formed by neighboring cigarettes. An increase in the measured intensity curve can therefore be evaluated as a transition from a cigarette space to a filter-side end of a cigarette. In the absence of a cigarette in a row of cigarettes, the high intensity in the area of the filter surfaces is achieved less than that of a complete cigarette row. This is detected on the basis of the counting of the passes of the intensity curve through a threshold value.
  • a further method according to the invention is therefore characterized in that the completeness of the cigarette group is determined from the comparison of the distance between the first and last pass of the intensity curve by means of a threshold value with a target value.
  • the number of high-sided measured faces of the cigarettes in the area of the evaluation bar of the CCD line chip or the CCD camera increases the number of high measured intensity values. Accordingly, in a further method according to the invention, the area below the curve of the measured intensity signal measured, in particular by summing up the intensity values measured along the evaluation bar, can be compared with a target value determined for the complete cigarette group.
  • a further method according to the invention is characterized in that a measurement signal measured in the pixels assigned to the end faces of the cigarettes and the cigarette spaces between them is evaluated as a two-dimensional measurement field in accordance with the horizontal and vertical positions of the pixels.
  • the intensity curve can thus be represented as a curved surface that has high plateaus in the area of light cigarette surfaces, for example in the area of the light end faces of cigarettes, and valleys for the Areas with low measurement intensities, for example in the area of the cigarette rooms.
  • this relief-like change of mountains with high plateaus and valleys is evaluated in such a way that with a tobacco-side arrangement of the measuring field, the presence of a large number of small adjacent intensity values is used as an indicator for recesses in the filling of the cigarettes with tobacco.
  • a specific search is made for valleys, i.e. flat areas with small neighboring intensity values. In the area of a valley there is therefore a flat shadow area on the tobacco side of the cigarette. This can be used as an indicator for recesses in the filling of the cigarettes, so-called blowholes.
  • FIG. 1 shows the basic concept of a packaging machine 10 for the production of such cigarette packs 11.
  • the cigarettes are transferred to the packaging machine 10 in the area of a cigarette magazine 12.
  • This is an organ customary in packaging machines 10 for cigarettes for storing cigarettes and for dispensing cigarette groups 13 corresponding to the contents of a cigarette pack 11.
  • the cigarette magazine 12 is provided in the lower area with magazine chutes 14 which act as shaft groups are summarized.
  • a cigarette group 13 is pushed out of each shaft group by sliders and inserted into pockets 15 of a pocket chain 16, specifically in the area of a lower conveyor run 17.
  • the pocket chain 16 transports the cigarette groups 13 to a folding turret 18, to which they are transferred by pushing out the pockets 15 of the pocket chain 16. Details of the structure of the cigarette magazine 12, the pocket chain 16 and the folding turret 18 can be found in EP 226 872.
  • the cigarette groups 13 are checked for completeness or completeness of the filling of the cigarettes by the test method according to the invention. Downstream of the test device 19 in the conveying direction is an ejector 20, which is actuated in the event of an error signal from the test device 19 to separate out defective cigarette groups 13.
  • the test device has a test device 20, preferably a CCD line chip or a CCD camera.
  • An optical system 22 is arranged upstream of the test element 21.
  • Another component of the test device are, for example, two light sources 23, which are preferably inclined at an angle of 5 to 15 ° with respect to the recording direction of the test device 21.
  • Test organ 21 and associated light sources 23 are aligned such that the light from light sources 23 reflected by an end face 24 of cigarette pack 11 is detected by test organ 21.
  • the light source 23, preferably a light source of high intensity or a laser, can be controlled stroboscopically in time with the machine.
  • a test device 19 is arranged on the fi 1 terseit term face 24 of the cigarette packs 11.
  • the cigarette group is checked for completeness.
  • Another test device is arranged on the tobacco-side end face 24 of a cigarette group 13. With this, for example, the complete filling of individual cigarettes 25 can be checked, but it is also possible here to simultaneously check the completeness of the cigarette group 13 and the filling of the cigarettes 25 with tobacco.
  • Fig. 3 shows the fil tersei term face 24 of a cigarette group 13 and one of the cigarette group 13 associated pocket 15 of the pocket chain 16.
  • a vertical marker 26 and a horizontal marker 27 for aligning the image of the test device 21 are provided on the pocket 16.
  • the horizontal marker 27 is vertically displaced, with a slight time delay in the recording of an intensity curve 28 by the test organ 21, i.e. the CCD camera or the CCD line chip, the vertical marker 26 is laterally in the image taken from it Target position shifted.
  • the image captured by the CCD camera is aligned using the markings in the coordinate system of the evaluation unit.
  • a complete cigarette group 13 has, for example, seven cigarettes 25 in each outer, horizontal row of cigarettes 29, the inner horizontal row of cigarettes 30 contains six cigarettes.
  • the cigarette group 13 shown is thus a missing group.
  • two cigarettes 31 and 32 of the outer rows of cigarettes 29 are shifted from their sol 1 positions into the interior of the pocket 15.
  • Such fault groups are separated using the following measuring ranges:
  • the dot-dash circles 33 mark the desired positions of the cigarettes in the cigarette group
  • the circular areas with solid border 34 are partial areas of the cigarette front, their importance for the
  • horizontal evaluation bars 37 are marked with horizontal lines, which preferably run such that an evaluation bar both the area of the target position of each cigarette 33 of a row of cigarettes 29 or 30 and a shadow area 35 in the area of two adjacent cigarettes of a row of cigarettes 29 or 30 goes through, - Vertical evaluation bars 38 are preferably arranged such that the cigarette spaces 36 between cigarettes of adjacent rows of cigarettes are passed through in the vertical direction.
  • the circular surfaces 34 and shadow regions 35 can of course also have a contour that deviates from the circular shape shown.
  • the light intensity reflected along a horizontal evaluation bar 37 is measured with a test organ 21 in an evaluation method according to the invention.
  • the evaluation bar 37 is imaged by several pixels of the CCD line chip or the CCD camera. Each pixel detects the light intensity of a section of the evaluation bar 37.
  • the horizontal evaluation bar 37 is divided into 230 sections of the same size by 230 pixels.
  • the measurement signal 39 shown represents the measured intensity for the pixels 0 to 229.
  • the light intensity is usually specified in the unit candela.
  • the intensity at the measuring location is converted by the CCD camera into a proportional measuring signal, for example into a voltage. For this reason, the measured values for the intensities are given below without units.
  • the absolute values of the measured values are marked with square brackets in the following text.
  • the intensity of the reflected light is high in the area of the pixels assigned to the (bright) end faces 24 or filters of the cigarettes, see here the plateaus 40 of high intensity in FIG. 5.
  • the area breaks in the area of the pixels assigned to the shadow areas 35 between the cigarettes 25 Intensity.
  • the dashed line here shows the measured error signal 41 for the case of a missing cigarette.
  • the method for evaluating the measurement signal 39 can, for example, count the passages 42 of the measurement signal through a threshold value 43. In the example shown, the measurement signal 39 passes through the threshold value 43 seven times in the positive or negative direction. There are therefore seven cigarettes in the row of cigarettes 29, 30.
  • Another method determines the area under the measurement signal 39 shown in FIG. 5. This can be determined by adding up the intensities measured by pixels 0 to 229. The deviation of a sum determined in this way from a desired value can be used as an indicator of the absence of a cigarette 25 in the row of cigarettes 29, 30, since in the area of the error signal 41 marked with a dash-dotted line, the defect area 44 under the curve is due to the missing cigarette 25 is very much smaller than the comparison surface 45, so only small values are included in the summation.
  • the intensity measured by the vertical evaluation bars 38 is evaluated, see FIG. 6.
  • the vertical evaluation bars 38 pass through the cigarette end faces preferably in the immediate vicinity of the end face center 46.
  • the two plateaus 47 of high intensity in FIG. 6 of the measurement signal 39 shown here characterize measurements in the area of an end face 24. Between the two plateaus 47, the edge area 48 of a cigarette 25 of the inner row of cigarettes 30 is passed through, so that here the intensity increases over a smaller width and forms a local maximum 49.
  • the exceeding or falling below a threshold 1 value 43 can also be used for the evaluation.
  • the first passage 50 of the measurement signal 39 through the threshold value 43 and the last passage 51 of the measurement signal 39 through the threshold value 43 are evaluated.
  • the distances D1 and D2 can be determined from the pixel assigned to this first pass 50 or last pass 51.
  • the first pass can of course also be determined from both sides or from above and from below (for the direction of measurement see also the arrows in FIG. 4).
  • the lack of a cigarette 25 in the cigarette group 13 has the consequence that the distance between adjacent cigarettes 25 from the side wall 52 of the pocket 15 is increased, see here cigarettes 31 and 32 in FIG. 3. This has an increase in the distances D1 and D2 Episode.
  • An error signal can be determined by comparing the sum D1 + D2 with a setpoint. Analogously to this, the distance D between the first pass 50 and the last pass 51 can of course also be used for the evaluation.
  • the use of the test method described can cause problems when testing the cigarette group 13 in the area of the folding turret 18.
  • the cigarette groups 13 are not surrounded by dark pockets 15, but by light packaging material.
  • the measurement signal 39 may have high intensities outside the cigarette group 13 and for this reason there is no first and last passage 50, 51.
  • a further method for determining the completeness of the cigarette group 13 can be used, which is based on the intensities measured in the partial area, namely the circular area 34 of the end face 24 and the shadow areas 35.
  • the circular areas 24 of the fil tersei term face of a cigarette several pixels are arranged here.
  • the bright, filter-side end faces 24 reflect light with a high intensity, for example intensities between [59] and [63], see. Fig. 8.
  • a high intensity for example intensities between [59] and [63], see. Fig. 8.
  • several classes 54 of the intensity are formed, for example classes 54 with intensity values in the range from [59] - [60], [60] - [61] and [61] - [62].
  • 8 shows the frequency N of the pixels per intensity class for a measurement in the area of the filter-side end face 24, the frequency 72 is applied over the intensity class 71.
  • An intensity> [60] has been measured for more than 238 pixels.
  • the number of pixels with intensities below a threshold 1 value is approximately zero here if the face 1 24 of the cigarette 25 is in the desired position (in practice, the intensity below a threshold 1 value is approximately due to measurement inaccuracies) Zero).
  • the classes can also be formed from the digitization stages, so that pixels of the same intensity are then added up.
  • the intensity of the reflected light is very small, see FIG. 9.
  • the number of pixels is smaller here because the assigned measuring areas for the shadow areas 35 are smaller.
  • the number of pixels with intensities greater than a predefined threshold value 56 is zero for a partial area of the measuring field which lies in the target area of the shadow areas 35.
  • the displacement of the remaining cigarettes 25 from their desired position 33 due to the absence of a cigarette 25 from the cigarette group 13 has the result that 35 light filter surfaces are arranged in the desired positions 33 of the shadow areas.
  • a measuring surface 57 in the area of the tobacco-side end face 24 of the cigarette group 13 divided into several pixel areas 58, each of which is assigned a pixel of the CCD camera. 10 shows an enlargement of a section of the measuring area 57, in which each square describes the pixel area 58 captured by a pixel and the numerical value assigned to this square describes the brightness measured in the pixel area 58.
  • Dark pixel areas 58 identify areas with low intensities, that is, dark end face areas, bright pixel areas 60 identify bright measurement areas.
  • the circular contours 61 formed by pixels with high measuring intensities correspond here to the outer contour of the cigarettes 25, since the light tobacco casing reflects light with high intensity.
  • the intensity fluctuates very strongly within the casing at medium values. This is due to the fact that the end face 24 formed by the tobacco is uneven.
  • Figure 10 shows the measurement result of correctly formed cigarettes 25. In the area of the front face 24 of the cigarette 25 formed by the tobacco, the intensity fluctuates very strongly, but there are no large areas of low intensity formed by several adjacent pixel areas 58. If the cigarettes are not properly filled with tobacco, there may be recesses in the end face of the cigarettes. These areas are formed by areas of low pixel intensity formed from several pixel areas 58, cf. see picture 11. Counting the number of neighboring pixel areas 58 with intensities below a predefined threshold 1 value can thus be used as an indicator of inadequately filled cigarettes 25.
  • FIG. 12 shows a section of the result of the intensity measurement by means of the test device, for example a CCD camera, with an arrangement on the side of the filter.
  • the intensity 75 is plotted here over the x-axis 73 and the y-axis, that is to say as a function of the horizontal and vertical measuring position.
  • the plateaus 61 can be seen with high intensities in the area of the light-colored end faces 24. Every plateau 62 is formed by the measured intensities of many pixels, here approximately 500. In the dark shadow areas "35 adjacent cigarettes 25 Valleys 63 are formed from in three-dimensional representation.
  • test methods shown can also be used simultaneously to increase the safety of the test method.
  • the measuring methods shown have the following block diagram 65 in common for signal data processing and machine control, see FIG. Fig. 13:
  • the test process is started by a trigger signal 66, which is generated, for example, by a light barrier when a new bag 15 with cigarette group 13 arrives in the test area.
  • This trigger signal 66 is fed to the image processing 67, which stroboscopically controls a light source 23, for example a laser.
  • a light source 23 for example a laser.
  • an image is taken by means of the test device 21, for example a CCD line chip or a CCD camera, and fed to the image processing unit 67. This is fed to the machine control 69 via a suitable I / O interface 68.
  • the signal processing 70 In addition to checking the completeness of the cigarette group 13 and the filling of the cigarettes 25 with tobacco, the signal processing 70 must also monitor whether the test organs 21 are ready for operation, the image of the test organ 21 is recorded at the correct time and / or the signal quality is sufficient. For example, in the case of poor lighting conditions as a result of a defective light source 23, an error signal must be generated so that the machine can be stopped and the light source 23 can be replaced.
  • the machine control 69 is also connected to an ejector 71, so that when an incomplete cigarette group 13 is recognized or the cigarettes 25 are not completely filled, the ejector 71 can be actuated to remove the defective cigarette group 13.
  • several separate test devices 19 can also be controlled and evaluated simultaneously or in succession.
  • Inspection device 19 Inspection device 67 Image processing 0 Ejector 68 I / 0 interface 1 Inspection device 69 Machine control 2 Optics 70 Signal data processing 3 Light source processing 4 Front side 71 Intensity class 5 Cigarette 72 Frequency 6 vertical marking 73 x-axis 7 horizontal marking 74 y-axis 8 Intensity curve 75 intensity 9 outer row of cigarettes 0 inner row of cigarettes 1 cigarette 2 cigarette 3 target position of the cigarette 4 circular area 5 shadow area 6 cigarette space 7 horizontal evaluation bar 8 vertical evaluation bar 9 measurement signal 0 plateau 1 error signal 2 pass 3 threshold value 4 error area 5 comparison area 6 end face center 7 plateau 8 edge area 9 local maximum 0 first pass 1 last pass 2 side wall 3 filter 4 class 5 threshold 6 threshold 7 measurement area

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Wrapping Of Specific Fragile Articles (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

Trotz sorgfältiger Fertigung kann es bei der Herstellung von Zigaretten und der Befüllung von Zigarettengruppen in Zigarettenpackungen (11) mit Hochleistungsmaschinen dazu kommen, dass die gefertigten Zigaretten-Packungen fehlende Zigaretten oder unzureichend mit Tabak befüllte Zigaretten aufweisen. Das neue Verfahren ermöglicht ein verbessertes, berührungslos arbeitendes Prüfverfahren zur Kontrolle der Zigarettengruppen oder der Zigaretten. Hierzu wird im Stirnseitenbereich der Zigarettengruppe das Intensitätssignal einer CCD-Kamera oder eines CCD-Zeilenchips in Teilflächen der Stirnseiten (24) der Zigaretten und/oder deren Zwischenräume gemessen und ausgewertet. Das Verfahren ermöglicht die Kontrolle der Vollzähligkeit von Zigarettengruppen und der Befüllung der Zigaretten in Hochleistungsmaschinen, beispielsweise Taschenförderern oder Faltrevolvern.

Description

Verfahren zur Kontrolle der Vollzähligkeit von Zigarettengruppen und der Befüllung der Zigaretten
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Prüfen von geordneten, dem Inhalt einer Zigarettenpackung entsprechenden Zigarettengruppen mit einem mit einer Signal datenverarbei tung verbundenen elektrooptischen Prüforgan, vorzugsweise ein CCD-Zeilenchip oder eine CCD-Kamera, zur Messung der Intensität von durch fil- terseitige Stirnseiten der Zigaretten reflektiertes Licht. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen von geordneten, dem Inhalt einer Zigarettenpackung entsprechenden Zigarettengruppen mit einem mit einer Signal datenverarbei tung verbundenen elektrooptischen Prüforgan, vorzugsweise eine CCD- Kamera, zur Messung der Intensität reflektierten Lichtes, wobei ein vorzugsweise aus Pixeln des Prüforgans gebildetes Meßfeld mindestens einer Teilfläche der Stirnseiten der Zigaretten zugeordnet ist.
Für die Herstellung von Zigaretten und die Füllung von Zigarettengruppen in Zigarettenpackungen sind Hochleistungsmaschinen erforderlich. Trotz sorgfältiger Fertigung kommt es allerdings immer wieder vor, daß die erstellten und an den Kunden ausge- lieferten Zigarettenpackungen fehlende Zigaretten oder unzureichend mit Tabak befüllte Zigaretten aufweisen. Bei der Auswahl von Prüfverfahren zur Aussonderung derartiger fehlerhafter Zigarettengruppen ist zu beachten, daß die Prüfung im schnellen, kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Förderprozeß statt- finden muß.
Bei einem bisher verwendeten Prüfverfahren wird eine geordnete, dem Inhalt einer Zigarettenpackung entsprechende Zigarettengruppe an einer Prüfeinrichtung vorbeibewegt, in der die von einer CCD-Kamera gemessenen Intensitäten reflektierten Lichts statistisch ausgewertet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes, berührungslos arbeitendes Prüfverfahren zur Kontrolle der Vollständigkeit von Zigarettengruppen und/oder der Befüllung der Zigaretten mit Tabak vorzuschlagen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Prüforgan, vorzugsweise von den Pixeln des CCD-Zeilenchips oder der CCD-Kamera, gebildetes Meßfeld den Stirnseiten der Zigaretten und den zwischen diesen gebildeten Zigarettenzwischenräumen zugeordnet ist, mindestens Teilflächen des Meßfeldes, insbesondere Pixel der CCD-Kamera oder des CCD-Zeilenchips, in kurvenförmigen oder geradlinigen, insbesondere horizontalen oder vertikalen, Auswertebalken angeordnet sind und das entlang der Auswertebalken gemessene Meß- Signal zur Prüfung der Vollzähligkeit der Zigarettengruppe in der Signaldatenverarbeitung ausgewertet wird.
Das Meßorgan zur Prüfung der Zigarettengruppen arbeitet also berührungslos auf der Basis eines CCD-Zeilenchips oder einer CCD-Kamera, so daß eine Prüfung der Zigarettengruppe auch bei schnellem Fördertakt möglich ist. Hierbei kann das Meßorgan an beliebiger Stelle des Förderprozesses angeordnet sein, solange in diesem die Stirnseiten der Zigarettengruppen frei zugänglich sind. Beispielsweise kann die Prüfung während der Förderung in einem Taschenförderer durchgeführt werden. Eine weitere Möglichkeit ist die Prüfung der Zigarettengruppen in einem Faltrevolver.
Erfindungsgemäß ist das Verfahren in einer weiteren Ausgestal - tung bezüglich der Auswertung des von der CCD-Kamera oder des CCD-Zeilenchips gelieferten Intensitätsverlaufs dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Zählung der Durchgänge des Intensitätsverlaufs durch einen Schwellwert mit anschließendem Über- und/oder Unterschreiten des Schwellwertes die Zahl der Zigaret- ten im Bereich des oder der Auswertebai ken(s) bestimmt wird. Dieses Auswerteverfahren basiert darauf, daß das reflektierte Licht im Bereich der hellen Filterflächen der Zigaretten größer ist als die Intensität, die im Bereich der dunklen, von benachbarten Zigaretten gebildeten Zigarettenzwischenräumen gemessen wird. Ein Anstieg des gemessenen Intensitätsverlaufs kann also als Übergang von einem Zigarettenzwischenraum auf eine filter- seitige Stirnseite einer Zigarette ausgewertet werden. Beim Fehlen einer Zigarette in einer Zigarettenreihe wird also die große Intensität im Bereich der Filterflächen einmal weniger erreicht als bei einer vollständigen Zigarettenre he. Dieses wird anhand der Zählung der Durchgänge des Intensitätsverlaufs durch einen Schwellwert detektiert.
Beim Fehlen einer Zigarette innerhalb einer Zigarettengruppe mit mehreren Zigarettenreihen verschieben sich benachbarte Zigaretten. Dies hat zur Folge, daß der Abstand der ersten und letzten Zigarette einer Zigarettenreihe infolge des Fehlens einer Zigarette verringert wird. Ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren ist daher dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleich des Abstandes des ersten und letzten Durchgangs des Intensitätsverlaufs durch einen Schwellwert mit einem Sollwert die Vollständigkeit der Zigarettengruppe bestimmt wird.
Mit der Zahl der fi 1 tersei tigen Stirnflächen der Zigaretten im Bereich des Auswertebalkens des CCD-Zeilenchips oder der CCD- Kamera steigt die Zahl hoher gemessener Intensitätswerte. In einem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren kann demzufolge die, insbesondere durch Aufsummieren der entlang des Auswertebalken gemessenen Intensitätswerte ermittelte, Fläche unterhalb der Kurve des gemessenen Intensitätssignals mit einem für die vollständige Zigarettengruppe ermittelten Sollwert verglichen wer- den.
Zur Lösung der Aufgabe ist ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß ein in den den Stirnseiten der Zigaretten sowie den Zigarettenzwischenräumen zugeordneten Pixeln gemessenes Meßsignal entsprechend den horizontalen und vertikalen Positionen der Pixel als zweidimensional es Meßfeld ausgewertet wird. In einer dreidimensionalen Darstellung der gemessene Intensität über der horizontalen und vertikalen Position der Pixel im zweidimensional en Meßfeld ist der Intensitätsverlauf also als gekrümmte Fläche darstellbar, die hohe Plateaus im Bereich heller Zigarettenflächen aufweist, beispielsweise im Bereich der hellen Stirnflächen der Zigaretten, und Täler für die Bereiche mit niedrigen Meßintensitäten, beispielsweise im Bereich der Zigarettenzwi sehenräume.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren wird dieser reliefartige Wechsel von Gebirgen mit Hochplateaus und Tälern derart ausgewertet, daß bei tabaksei tiger Anordnung des Meßfeldes das Vorliegen einer großen Zahl von kleinen benachbarten Intensitäts- werten als Indikator für Ausnehmungen in der Befüllung der Zigaretten mit Tabak verwendet wird. Bei diesem Prüfverfahren wird also gezielt nach Tälern, also flächigen Bereichen mit kleinen benachbarten Intensitätswerten, gesucht. Im Bereich eines Tals liegt also ein flächiger Schattenbereich auf der ta- bakseitigen Stirnseite der Zigarette vor. Dieses kann als Indikator für Ausnehmungen in der Befüllung der Zigaretten, sogenannte Lunker, gewertet werden.
Beim Fehlen einer Zigarette einer Zigarettengruppe und bei der Prüfung der Zigaretten im Bereich der fi 1 tersei tigen Stirnflächen der Zigaretten führt das Fehlen einer Zigarette der Zigarettengruppe dazu, daß in dem Bereich, an dem für eine vollständige Zigarettengruppe ein Plateau mit hoher Intensität vorliegen müßte, ein "Tal" mit niedrigen Meßintensitäten vorliegt. Im Bereich der Sol 1 Positionen der stirnseitigen Filterflächen wird also an Stelle vieler benachbarter hoher Meßintensitäten eine große Zahl niedriger Meßintensitäten gemessen. Bei der Bestimmung der Häufigkeitsverteilung der Meßwerte mit Meßintensitäten innerhalb vordefinierter Intensitätsklassen deutet das Auftreten einer großen Häufigkeit bei großen Meßintensitäten auf das Vorliegen einer hellen Filterfläche hin, während das Vorliegen großer Häufigkeiten bei kleinen Meßintensitäten als Indikator für einen dunklen Zigarettenzwischenraum ausgewertet werden kann.
Weitere Verfahren betreffen bevorzugte Ausgestaltungen der Er- findung.
Weitere Einzelheiten der Verfahren werden nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 Fördereinrichtung für Weichbecherpackungen in Seitenansicht,
Fig. 2 Prüfeinrichtung zur Prüfung von Zigarettengruppen in Draufsicht,
Fig. 3 fehlerhafte Zigarettengruppe in der Tasche eines Taschenförderers,
Fig. 4 horizontale und vertikale Auswertebalken zum Prüfen einer Zigarettengruppe,
Fig. 5 Beispiel eines gemessenen Intensitätssignals entlang eines horizontalen Auswertebalkens,
Fig. 6 Beispiel eines gemessenen Intensitätssignals entlang eines vertikalen Auswertebalkens,
Fig. 7 Meßbereiche des Prüfverfahrens im Filterbereich und im Bereich der Zigarettenzwischenräume,
Fig. 8 Häufigkeitsverteilung gemessener Intensitäten im Fi 1 terbereich,
Fig. 9 Häufigkeitsverteilung gemessener Intensitäten im Bereich der Zigarettenzwischenräume, Fig. 10 Meßergebnis der CCD-Kamera, gemessen auf der "tabak- seitigen Stirnseite im Bereich einer korrekt befüllten Zigarettengruppe,
Fig. 11 Meßergebnis der CCD-Kamera, gemessen auf der tabak- seitigen Stirnseite im Bereich einer fehlerhaft befüllten Zigarettengruppe,
Fig. 12 dreidimensionale Darstellung des Intensi tätsver- 1 aufs,
Fig. 13 Blockschaltbild der Meßsteuerung und Signal datenver- arbeitung zur Kontrolle der Vollständigkeit und Be- füllung der Zigarettengruppe.
Die in den Zeichnungen dargestellten Einzelheiten beziehen sich auf ein bevorzugtes Anwendungsbeispiel, nämlich auf die Fertigung von Zigarettenpackungen des Typs Weichbecherpackung. Fig. 1 zeigt das Grundkonzept einer Verpackungsmaschine 10 für die Fertigung derartiger Zigarettenpackungen 11. Die Zigaretten werden der Verpackungsmaschine 10 im Bereich eines Zigarettenmagazins 12 übergeben. Hierbei handelt es sich um ein bei Verpackungsmaschinen 10 für Zigaretten übliches Organ zur Spei- cherung von Zigaretten und zur Abgabe von Zigarettengruppen 13 entsprechend dem Inhalt einer Zigarettenpackung 11. Das Zigarettenmagazin 12 ist zu diesem Zweck im unteren Bereich mit Magazinschächten 14 versehen, die als Schachtgruppen zusammengefaßt sind. Aus jeder Schachtgruppe wird eine Zigarettengruppe 13 durch Schieber aus- und in Taschen 15 einer Taschenkette 16 eingeschoben, und zwar im Bereich eines unteren Fördertrums 17.
Die Taschenkette 16 transportiert die Zigarettengruppen 13 zu einem Faltrevolver 18, an den sie durch Ausschub aus den Ta- sehen 15 der Taschenkette 16 übergeben werden. Einzelheiten über den Aufbau des Zigarettenmagazins 12, der Taschenkette 16 und des Faltrevolvers 18 ergeben sich aus EP 226 872. An der mit dem Pfeil A bzw. B markierten Position im Förderfluß, nämlich im Bereich des unteren Fördertrums 17 bzw. im Faltrevolver 18, werden die Zigarettengruppen 13 durch das erfindungsgemäße Prüfverfahren auf Vollzähligkeit oder Vollständigkeit der Befüllung der Zigaretten geprüft. Der Prüfeinrichtung 19 in Förderrichtung nachgeordnet ist ein Auswerfer 20, der bei einem Fehlersignal der Prüfeinrichtung 19 zur Aussonderung fehlerhafter Zigarettengruppen 13 betätigt wird.
Die Prüfeinrichtung weist ein Prüforgan 20, vorzugsweise ein CCD-Zeilenchip oder eine CCD-Kamera, auf. Dem Prüforgan 21 ist eine Optik 22 vorgeordnet. Weiterer Bestandteil der Prüfeinrichtung sind beispielsweise zwei Lichtquellen 23, die vorzugs- weise unter einem Winkel von 5 bis 15° gegenüber der Aufnahmerichtung des Prüforgans 21 geneigt sind. Prüforgan 21 und zugeordnete Lichtquellen 23 sind derart ausgerichtet, daß das von einer Stirnseite 24 der Zigarettenpackung 11 reflektierte Licht der Lichtquellen 23 vom Prüforgan 21 erfaßt wird. Die Licht- quelle 23, vorzugsweise eine Lichtquelle hoher Intensität oder ein Laser, können hierbei stroboskopisch im Takt der Maschine angesteuert werden. Im in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Prüfeinrichtung 19 auf der fi 1 tersei tigen Stirnseite 24 der Zigarettenpackungen 11 angeordnet. Hier fin- det beispielsweise eine Vollzähligkeitskontrolle der Zigarettengruppe statt. Eine weitere Prüfeinrichtung ist auf der ta- bakseitigen Stirnseite 24 einer Zigarettengruppe 13 angeordnet. Mit dieser kann beispielsweise die vollständige Befüllung einzelner Zigaretten 25 kontrolliert werden, möglich ist hier aber auch die gleichzeitige Kontrolle der Vollständigkeit der Zigarettengruppe 13 und der Befüllung der Zigaretten 25 mit Tabak.
Fig. 3 zeigt die fil tersei tige Stirnseite 24 einer Zigarettengruppe 13 sowie eine der Zigarettengruppe 13 zugeordnete Tasche 15 der Taschenkette 16. An der Tasche 16 sind eine vertikale Markierung 26 und eine horizontale Markierung 27 zur Ausrichtung des Bildes des Prüforgans 21 vorgesehen. Bei einer verti- kalen Verschiebung der Tasche 15 wird die horizontale Markierung 27 vertikal verschoben, bei einer geringen Zeitverzögerung bei der Aufnahme eines Intensitätsverlaufs 28 durch das Prüforgan 21, also die CCD-Kamera oder der CCD-Zeilenchip, ist die vertikale Markierung 26 seitlich im aufgenommenen Bild aus ihrer Sollposition verschoben. Das von der CCD-Kamera aufgenommene Bild wird anhand der Markierungen im Koordinatensystem der Auswerteeinheit ausgerichtet.
Eine voTlständige Zigarettengruppe 13 weist beispielsweise sieben Zigaretten 25 in jeder äußeren, horizontalen Zigarettenreihe 29 auf, die innere horizontale Zigarettenreihe 30 beinhaltet sechs Zigaretten. Bei der dargestellten Zigarettengruppe 13 handelt es sich somit um eine Fehlgruppe. Infolge einer feh- lenden Zigarette in der inneren Zigarettenreihe 30 sind zwei Zigaretten 31 und 32 der äußeren Zigarettenreihen 29 abweichend von ihren Sol 1 Positionen ins Innere der Tasche 15 verschoben. Eine Aussonderung derartiger Fehlgruppen erfolgt unter Verwendung der folgenden Meßbereiche:
- die strichpunktierten Kreise 33 markieren die Soll Positionen der Zigaretten in der Zigarettengruppe,
- die Kreisflächen mit durchgezogener Umrandung 34 sind Teil- flächen der Zigarettenstirnseite, deren Bedeutung für das
Auswerteverfahren im folgenden dargestellt wird,
- weitere Auswerteflächen sind die mit schwarzen Kreisflächen markierten Schattenflächen 35 im Bereich der Zigarettenzwi - schenräume 36,
- in Fig. 4 sind mit horizontalen Linien horizontale Auswertebalken 37 markiert, die vorzugsweise derart verlaufen, daß ein Auswertebalken sowohl den Bereich der Sollposition jeder Zigarette 33 einer Zigarettenreihe 29 oder 30 als auch einen Schattenbereich 35 im Bereich zweier benachbarter Zigaretten einer Zigarettenreihe 29 oder 30 durchläuft, - vertikale Auswertebalken 38 sind vorzugsweise derart angeordnet, daß in vertikaler Richtung die Zigarettenzwischenräume 36 zwischen Zigaretten benachbarter Zigarettenreihen durch- laufen werden.
Die Kreisflächen 34 und Schattenbereiche 35 können natürlich auch eine von der dargestellten Kreisform abweichende Kontur aufweisen.
Für die Bestimmung der Vollständigkeit einer Zigarettenreihe 29, 30 wird in einem erfindungsgemäßen Auswerteverfahren die entlang eines horizontalen Auswertebalkens 37 reflektierte Lichtintensität mit einem Prüforgan 21 gemessen. Hierzu wird der Auswertebalken 37 durch mehrere Pixel des CCD-Zeilenchips oder der CCD-Kamera abgebildet. Jeder Pixel erfaßt dabei die Lichtintensität einer Teilstrecke des Auswertebalkens 37. In Fig. 5 ist der horizontale Auswertebalken 37 durch 230 Pixel in 230 Teilstrecken gleicher Größe aufgeteilt. Das dargestellte Meßsignal 39 stellt die gemessene Intensität für die Pixel 0 bis 229 dar. Die Lichtintensität wird üblicherweise in der Einheit Candela angegeben. Durch die CCD-Kamera wird die Intensität am Meßort in ein proportionales Meßsignal umgewandelt, beispielsweise in eine Spannung. Aus diesem Grund sind die Meß- werte für die Intensitäten im folgenden ohne Einheiten angegeben. Die Absolutwerte der Meßwerte sind im folgenden Text mit eckigen Klammern gekennzeichnet.
Die Intensität des reflektierten Lichtes ist groß im Bereich der den (hellen) Stirnseiten 24 bzw. Filtern der Zigaretten zugeordneten Pixel, siehe hierzu die Plateaus 40 hoher Intensität in Fig. 5. Im Bereich der den Schattenbereichen 35 zwischen den Zigaretten 25 zugeordneten Pixel bricht die Intensität ein. Mit strichpunktierter Linie ist hier das gemessene Fehlersignal 41 für den Fall einer fehlenden Zigarette dargestellt. Das Verfahren zur Auswertung des Meßsignals 39 kann beispielsweise die Durchgänge 42 des Meßsignals durch einen Schwellwert 43 zählen. Im dargestellten Beispiel durchläuft das Meßsignal 39 sieben mal den Schwellwert 43 in positiver bzw. negativer Richtung. Es befinden sich also sieben Zigaretten in der Zigarettenreihe 29, 30.
Ein weiteres Verfahren bestimmt die Fläche unter dem in Fig. 5 dargestellten Meßsignal 39. Diese kann durch Aufsummieren der von den Pixeln 0 bis 229 gemessenen Intensitäten ermittelt werden. Die Abweichung einer derart ermittelten Summe von einem Sollwert kann als Indikator für das Fehlen einer Zigarette 25 in der Zigarettenreihe 29, 30 gewertet werden, da im Bereich des mit strichpunktierter Linie markierten Fehlersignals 41 in- folge der fehlenden Zigarette 25 die Fehlerfläche 44 unter der Kurve sehr viel kleiner ist als die Vergleichsfläche 45, also nur kleine Werte in die Summierung eingehen.
Bei einem weiteren Auswerteverfahren wird die von den vertika- len Auswertebalken 38 zugeordneten Pixeln gemessene Intensität ausgewertet, siehe hierzu Fig. 6. Die vertikalen Auswertebalken 38 durchlaufen die Zigarettenstirnflächen vorzugsweise in unmittelbarer Umgebung des Stirnflächenmittelpunktes 46. Die beiden Plateaus 47 hoher Intensität im in Fig. 6 dargestellten Meßsignal 39 kennzeichnen hier Messungen im Bereich einer Stirnseite 24. Zwischen den beiden Plateaus 47 wird der Randbereich 48 einer Zigarette 25 der inneren Zigarettenreihe 30 durchlaufen, so daß hier die Intensität über eine geringere Breite ansteigt und ein lokales Maximum 49 ausbildet. Entspre- chend dem zuvor geschilderten Verfahren kann auch hier das Über- bzw. Unterschreiten eines Schwel 1 wertes 43 zur Auswertung herangezogen werden. In einer Vereinfachung dieses Verfahrens wird jedoch nur der erstmalige Durchgang 50 des Meßsignales 39 durch den Schwellwert 43 sowie der letzte Durchgang 51 des Meß- Signals 39 durch den Schwellwert 43 ausgewertet. Aus dem diesem ersten Durchgang 50 bzw. letzten Durchgang 51 zugeordneten Pixel können die Abstände Dl und D2 bestimmt werden. Alternativ kann natürlich auch von beiden Seiten bzw. von oben und von unten der erste Durchgang bestimmt werden (bzgl . der Meßrichtung siehe auch die Pfeile in Fig. 4).
Das Fehlen einer Zigarette 25 in der Zigarettengruppe 13 hat zur Folge, daß der Abstand benachbarter Zigaretten 25 von der Seitenwand 52 der Tasche 15 vergrößert wird, siehe hier Zigaretten 31 und 32 in Fig. 3. Dies hat eine Vergrößerung der Abstände Dl und D2 zur Folge. Aus dem Vergleich der Summe Dl + D2 mit einem Sollwert kann ein Fehlersignal ermittelt werden. Analog hierzu kann natürlich auch der Abstand D des ersten Durchgangs 50 und des letzten Durchgangs 51 für die Auswertung verwendet werden.
Probleme kann die Anwendung des beschriebenen Prüfverfahrens bei einer Prüfung der Zigarettengruppe 13 im Bereich des Faltrevolvers 18 bereiten. Im Faltrevolver sind die Zigarettengruppen 13 nicht von dunklen Taschen 15 umgeben, sondern von hellem Verpackungsmaterial. Infolgedessen kann es dazu kommen, daß das Meßsignal 39 außerhalb der Zigarettengruppe 13 hohe Intensitäten aufweist und aus diesem Grund kein erster und letzter Durchgang 50, 51 vorliegt. In diesem Fall kann ein weiteres Verfahren zur Bestimmung der Vollständigkeit der Zigarettengruppe 13 verwendet werden, welches auf den in der Teilfläche, nämlich Kreisfläche 34 der Stirnseite 24 und den Schattenbereichen 35, gemessenen Intensitäten basiert. In den Kreisflächen 24 der fil tersei tigen Stirnfläche einer Zigarette sind hierbei mehrere Pixel angeordnet. Die hellen fi 1 terseitigen Stirnseiten 24 reflektieren Licht mit einer hohen Intensität, beispiels- weise Intensitäten zwischen [59] und [63], s. Fig. 8. Für die Auswertung der in den Teilflächen der Stirnseite 24 zugeordneten Pixeln gemessenen Intensitäten werden mehrere Klassen 54 der Intensität gebildet, beispielsweise Klassen 54 mit Intensitätswerten im Bereich von [59] - [60] , [60] - [61] sowie [61] - [62] . Im in Fig. 8 dargestellten Meßergebnis ist die Häufigkeit N der Pixel je Intensitätsklasse für eine Messung im Bereich der fil- terseitigen Stirnseite 24 dargestellt, wobei die Häufigkeit 72 über der Intensitätsklasse 71 aufgetragen ist. Für mehr als 238 Pixel ist also eine Intensität >[60] gemessen worden. Die Zahl der Pixel mit Intensitäten unterhalb eines Schwel 1 wertes ist hier ungefähr Null, wenn sich die fi 1 tersei tige Stirnseite 24 der Zigarette 25 in Sollposition befindet (in der Praxis ist die Intensität unterhalb eines Schwel 1 wertes infolge von Meßun- genauigkei ten ungefähr Null).
Beim Fehlen einer Zigarette 25 der Zigarettengruppe 13 ver- schieben sich die übrigen Zigaretten 25 der Zigarettengruppe 13. Dies hat zur Folge, daß sich Schattenbereiche 35 in die hellen fil tersei tigen So! 1 Positionen der Zigaretten 33 verschieben. Liegen also Meßwerte mit Intensitäten unterhalb des Schwel 1 wertes 55 vor, kann dies als Indikator für eine fehler- hafte Position einer oder mehrerer Zigaretten 25 ausgewertet werden. Im Fall digitalisierter Intensitätswerte können die Klassen auch aus den Digital i sierungsstufen gebildet werden, so daß dann Pixel gleicher Intensität aufsummiert werden.
Für Messungen im Schattenbereich 35 im Zigarettenzwischenraum 36 benachbarter Zigaretten 25 ist die Intensität des reflektierten Lichtes sehr klein, siehe hierzu Fig. 9. Die Zahl der Pixel ist hier kleiner, da die zugeordneten Meßflächen für die Schattenbereiche 35 kleiner sind. Für eine Teilfläche des Meß- feldes, die im Sollbereich der Schattenbereiche 35 liegt, ist die Zahl der Pixel mit Intensitäten größer einem vordefinierten Schwellwert 56 Null. Die Verschiebung der übrigen Zigaretten 25 von ihrer Sollposition 33 durch das Fehlen einer Zigarette 25 der Zigarettengruppe 13 hat zur Folge, daß in den Sollpositio- nen 33 der Schattenbereiche 35 helle Filterflächen angeordnet sind. Liegen also für Messungen im Schattenbereich 35 Meßwerte mit Intensitäten oberhalb eines Schwellwertes 56 vor, kann dies als Indikator für die fehlerhafte Position einer oder mehrerer Zigaretten 25 ausgewertet werden.
Bei einem weiteren Meßverfahren wird eine Meßfläche 57 im Bereich der tabaksei tigen Stirnseite 24 der Zigarettengruppe 13 in mehrere Pixelflächen 58 aufgeteilt, denen jeweils ein Pixel der CCD-Kamera zugeordnet ist. Fig. 10 zeigt eine Vergrößerung eines Ausschnittes der Meßfläche 57, in der jedes Quadrat die von einem Pixel erfaßte Pixelfläche 58 beschreibt und der diesem Quadrat zugeordnete Zahlenwert die in der Pixelfläche 58 gemessene Helligkeit beschreibt. Dunkle Pixelflächen 58 kennzeichnen hierbei Bereiche mit niedrigen Intensitäten, also dunkle Stirnflächenbereiche, helle Pixelflächen 60 kennzeichnen helle Meßflächen.
Die von Pixeln mit hohen Meßintensitäten gebildeten Kreiskonturen 61 entsprechen hierbei der Außenkontur der Zigaretten 25, da die helle Tabakummantel ung Licht mit hoher Intensität reflektiert. Innerhalb der Ummantelung schwankt die Intensität sehr stark bei mittleren Werten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die vom Tabak gebildete Stirnseite 24 uneben ist. Bild 10 stellt hierbei das Meßergebnis von korrekt ausgebildeten Zigaretten 25 dar. Im Bereich der durch den Tabak gebildeten Stirnseite 24 der Zigarette 25 schwankt die Intensität sehr stark, allerdings liegen keine durch mehrere benachbarte Pixelflächen 58 gebildeten großen Flächen mit niedriger Intensität vor. Bei mangelhafter Befüllung der Zigaretten mit Tabak kann es zu Ausnehmungen aus der Stirnfläche der Zigaretten kommen. Diese Bereiche sind durch aus mehreren Pixelflächen 58 gebil- dete Bereiche mit niedriger Meßintensität, vgl. hierzu Bild 11, gekennzeichnet. Ein Auszählen der Zahl der benachbarten Pixel - flächen 58 mit Intensitäten unterhalb eines vordefinierten Schwel 1 wertes kann also als Indikator für unzureichend befüllte Zigaretten 25 verwendet werden.
Fig. 12 zeigt einen Ausschnitt aus des Ergebnisses der Intensitätsmessung mittels des Prüforgans, beispielsweise einer CCD- Kamera, bei fi 1 terseitiger Anordnung. Aufgetragen ist hier die Intensität 75 über der x-Achse 73 und der y-Achse, also in Ab- hängigkeit von der horizontalen und vertikalen Meßposition. Hier sind die Plateaus 61 mit hohen Intensitäten im Bereich der hellen fil tersei tigen Stirnseiten 24 zu erkennen. Jedes Plateau 62 wird durch die gemessenen Intensitäten vieler Pixel, hier ca. 500, gebildet. In den dunklen Schattenbereichen "35 benachbarter Zigaretten 25 bilden sich bei der dreidimensionalen Darstellung Täler 63 aus. Bei einer korrekt ausgebildeten Ziga- rettengruppe 13 liegen demzufolge 7+6+7 = 20 derartige durch Täler 63 getrennte Plateaus 62 vor, beim Fehlen einer Zigarette 25 wird ein Plateau 62 durch ein zusätzliches Tal 63 ersetzt. Das Volumen unter einer derart erstellten Meßfläche 64 ist abhängig von der Zahl der Plateaus 62. Demzufolge kann das Abweichen des ermittelten Volumens von einem Sollwert als Indikator für fehlende Zigaretten 25 ausgewertet werden. Die Ermittlung des Volumens ist hierbei proportional zur Summe der einzelnen in der Meßfläche 64 gemessenen Intensitäten, so daß das Volumen oder ein diesem proportionales Maß auf einfache Weise bestimmt werden kann. Selbstverständlich kann ein derartiges Auswerteverfahren auch auf den tabaksei tigen Stirnseiten 24 der Zigarettengruppe 13 durchgeführt werden, so daß hier die Prüfung der Vollständigkeit der Zigarettengruppe 13 und der Befüllung der Zigaretten 25 mit einem Prüforgan 21 erfolgen kann.
Zur Erhöhung der Sicherheit des Prüfverfahrens können natürlich auch mehrere der dargestellten Prüfverfahren simultan verwendet werden.
Die dargestellten Meßverfahren haben das folgende Blockschaltbild 65 für die Signaldatenverarbeitung und die Maschinensteuerung gemeinsam, s. Fig. 13:
Der Prüfvorgang wird gestartet durch ein Triggersignal 66, wel - ches beispielsweise durch eine Lichtschranke erzeugt wird, wenn eine neue Tasche 15 mit Zigarettengruppe 13 in den Prüfbereich gelangt. Dieses Triggersignal 66 wird der Bildverarbeitung 67 zugeführt, welche stroboskopisch eine Lichtquelle 23, beispielsweise einen Laser, ansteuert. Zeitgleich mit dem Anblit- zen der Zigarettengruppe 13 wird mittels des Prüforgans 21, beispielsweise ein CCD-Zeilenchips oder eine CCD-Kamera, ein Bild aufgenommen und der Bildverarbeitung 67 zugeführt. Dieses wird über eine geeignete I/O-Schni ttstel 1 e 68 der Maschinensteuerung 69 zugeführt. Neben der Kontrolle der Vollzähligkeit der Zigarettengruppe 13 und der Befüllung der Zigaretten 25 mit Tabak muß die Signal datenverarbei tung 70 außerdem überwachen, ob die Prüforgane 21 betriebsbereit sind, das Bild des Prüforgans 21 zum richtigen Zeitpunkt aufgenommen wird und/oder die Signalgüte ausreichend ist. Beispielsweise muß bei mangelhaften Lichtverhältnissen infolge einer defekten Lichtquelle 23 ein Fehlersignal erzeugt werden, so daß die Maschine gestoppt und die Lichtquelle 23 ausgewechselt werden kann. Die Maschinensteuerung 69 ist weiterhin mit einem Auswerfer 71 verbunden, so daß beim Erkennen einer unvollständigen Zigarettengruppe 13 oder unvollständiger Befüllung der Zigaretten 25 der Auswerfer 71 zum Entfernen der fehlerhaften Zigarettengruppe 13 betätigt werden kann. Selbstverständlich können auch gleichzeitig oder nacheinander mehrere separate Prüfeinrichtungen 19 angesteuert und ausgewertet werden.
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Bezugszeichenl i ste
10 Verpackungsmaschine 58 Pixelfläche
11 Zigarettenpackung 59 dunkle Pixelfläche
12 Zigarettenmagazin 60 helle Pixelfläche
13 Zigarettengruppe 61 Kreiskontur
14 Magazinschacht 62 Plateau
15 Tasche 63 Tal
16 Taschenkette 64 Meßkurve
17 unterer Fördertrum 65 Blockschaltbild
18 Faltrevolver 66 Triggersignal
19 Prüfeinrichtung 67 Bildverarbeitung 0 Auswerfer 68 I/0-Schnittstelle 1 Prüforgan 69 Maschinensteuerung 2 Optik 70 Signal datenver3 Lichtquelle arbei tung 4 Stirnseite 71 Intensitätsklasse 5 Zigarette 72 Häufigkeit 6 vertikale Markierung 73 x-Achse 7 horizontale Markierung 74 y-Achse 8 Intensitätsverlauf 75 Intensität 9 äußere Zigarettenreihe 0 innere Zigarettenreihe 1 Zigarette 2 Zigarette 3 Sollposition der Zigarette 4 Kreisfläche 5 Schattenbereich 6 Zigarettenzwischenraum 7 horizontaler Auswertebalken 8 vertikaler Auswertebalken 9 Meßsignal 0 Plateau 1 Fehlersignal 2 Durchgang 3 Schwellwert 4 Fehlerfläche 5 Vergleichsfläche 6 Stirnflächenmittelpunkt 7 Plateau 8 Randbereich 9 lokales Maximum 0 erster Durchgang 1 letzter Durchgang 2 Seitenwand 3 Filter 4 Klasse 5 Schwellwert 6 Schwellwert 7 Meßfläche

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Prüfen von geordneten, dem Inhalt einer Zigarettenpackung (11) entsprechenden Zigarettengruppen (13) mit einem mit einer Signal datenverarbei tung (70) verbundenen elektrooptischen Prüforgan (21), vorzugsweise ein CCD-Zeilenchip oder eine CCD-Kamera, zur Messung der Intensität von durch fil- terseitige Stirnseiten (24) der Zigaretten (25) reflektiertes Licht, dadurch gekennzeichnet, daß
a) ein vom Prüforgan (21), vorzugsweise von den Pixeln des CCD-Zeilenchips oder der CCD-Kamera, gebildetes Meßfeld den Stirnseiten (24) der Zigaretten (25) und den zwischen diesen gebildeten Zigarettenzwischenräumen (36) zugeordnet i st,
b) mindestens Teilflächen des Meßfeldes, insbesondere Pixel der CCD-Kamera oder des CCD-Zeilenchips, in kurvenförmigen oder geradlinigen, insbesondere horizontalen oder vertikalen, Auswertebalken (37, 38) angeordnet sind,
c) das entlang der Auswertebalken (37, 38) gemessene Meßsignal zur Prüfung der Vollzähligkeit der Zigarettengruppe (13) in der Signaldatenverarbeitung (70) ausgewertet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer Zählung der Durchgänge (42) des Meßsignales durch einen
Schwellwert (43) mit anschließendem Über- und/oder Unterschreiten des Schwellwertes (43) die Zahl der Zigaretten (25) im Bereich des oder der Auswertebai ken(s) (37, 38) bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Vergleich des Abstandes D des ersten und letzten Durchgangs des Intensitätsverlaufs durch einen Schwellwert (43) mit einem Sollwert die Vollständigkeit der Zigarettengruppe (13) bestimmt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die, insbesondere durch Aufsummieren der entlang des Auswertebalkens (37, 38) gemessenen Meßwerte ermittelte, Fläche (44, 45) unterhalb des Meßsignales (39) mit einem für die vollständige Zigarettengruppe (13) ermittelten Sollwert verglichen wird.
5. Verfahren zum Prüfen von geordneten, dem Inhalt einer Zi- garettenpackung (11) entsprechenden Zigarettengruppen (13) mit einem mit einer Signaldatenverarbeitung (70) verbundenen elektrooptischen Prüforgan (21), vorzugsweise eine CCD-Kamera, zur Messung der Intensität reflektierten Lichtes, wobei ein vorzugsweise aus Pixeln des Prüforgans gebildetes Meßfeld min- destens einer Teilfläche der Stirnseiten der Zigaretten zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein in den den Stirnseiten (24) der Zigaretten (25) sowie den Zigarettenzwischenräumen (36) zugeordneten Pixeln gemessenes Meßsignal (39) entsprechend den horizontalen und vertikalen Positionen der Pixel als zweidimensionales Meßfeld ausgewertet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei tabaksei tiger Anordnung des Meßfeldes das Vorliegen einer großen Zahl von kleinen benachbarten Intensitätswerten als Indikator für Ausnehmungen in der Befüllung der Zigaretten (25) mit Tabak verwendet wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei fil tersei tiger Anordnung des Meßfeldes bei der Darstellung der Intensität über der horizontalen und vertikalen Position des dem Meßwert zugeordneten Pixels das unter der Meßkurve (64) gebildete Volumen als Indikator für fehlende Zigaretten (25) verwendet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei fil terseitiger Anordnung des Meßfeldes zur Bestimmung einer Häufigkeitsverteilung die Zahl der Pixel mit Meßintensitäten innerhalb vordefinierter Klassen (54) der Intensität bestimmt wi rd.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den Sollpositionen der Zigarettenzwischenräume zugeordneten Teilfeldern des Meßfeldes das Vorliegen zu großer bzw. zu kleiner Häufigkeiten von Meßwerten oberhalb bzw. unterhalb eines Schwel 1 wertes (55) der Intensität als Indikator für eine unvollständige Zigarettengruppe (13) ausgewertet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an den So! 1 Positionen der fi 1 terseitigen Stirnseiten (24) der Zigaretten (25) zugeordneten Teilfeldern des Meßfeldes das Vorliegen zu großer bzw. kleiner Häufigkeiten von Meßwerten unterhalb bzw. oberhalb eines Schwellwertes (55, 56) der Intensität als Indikator für eine unvollständige Zigarettengruppe ausgewertet wird.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Unvol 1 ständigkeit der Zigarettengruppen (13) ein Fehlersignal erzeugt wird, welches einem der Prüfeinrichtung (19) in Förderrichtung nachgeordneten Auswerfer (71) zugeführt wird.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertaufnahme und -Verarbeitung im Maschinentakt erfolgt, beispielsweise ausgelöst durch den Triggersignal (66) einer Lichtschranke zum Zeitpunkt des Eintritts einer Zigarettengruppe (13) in den Prüfbereich.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertaufnahme und -Verarbeitung durch eine oder mehrere Meß- und Auswerteeinrichtungen gleichzeitig für mindestens eine Zigarettengruppen (13) erfolgt.
14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßbalken (37, 38) oder das Meßfeld mit Hilfe von im Bereich oder der Umgebung der Zigarettengruppen (13) angeordneten, vorzugsweise horizontalen oder vertikalen, Markierungen (26, 27) ausgerichtet wird.
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