EP3445183A1 - Anordnung und verfahren zum optischen prüfen von stabförmigen artikeln der tabak verarbeitenden industrie - Google Patents

Anordnung und verfahren zum optischen prüfen von stabförmigen artikeln der tabak verarbeitenden industrie

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Publication number
EP3445183A1
EP3445183A1 EP17716909.1A EP17716909A EP3445183A1 EP 3445183 A1 EP3445183 A1 EP 3445183A1 EP 17716909 A EP17716909 A EP 17716909A EP 3445183 A1 EP3445183 A1 EP 3445183A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
optical
rod
test
optical axis
drum
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17716909.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Ibel
Ronald Hroch
Akram El Jarad
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koerber Technologies GmbH
Original Assignee
Hauni Maschinenbau GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hauni Maschinenbau GmbH filed Critical Hauni Maschinenbau GmbH
Publication of EP3445183A1 publication Critical patent/EP3445183A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3412—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by means of light, radiation or electrostatic fields

Definitions

  • the invention relates to an arrangement for testing rod-shaped articles of the tobacco processing industry, in particular filter cigarettes, with a conveying member for Queraxialen conveying the rod-shaped article and with an optical test device for testing the conveyed on the conveying member rod-shaped article.
  • the invention relates to a method for testing rod-shaped articles of the tobacco processing industry, in particular filter cigarettes, by means of an optical test device, wherein the rod-shaped articles are conveyed transaxially on a conveying member and the articles are checked by means of an adjacent to the conveying member provided optical inspection device.
  • the invention relates to a machine of the tobacco processing industry, in particular a filter attachment machine or a filter rod manufacturing machine, with an optical test device.
  • rod-shaped articles of the tobacco-processing industry are understood as meaning, for example, objects such as filter cigarettes, cigarillos, filter rods and multi-segment filter rods, as well as non-smoking multisegment articles.
  • quality features are detected on the respective articles, such as dimensions, surface finish, integrity, segment or component identification, segment or component positioning, stamp imprints, stamps, labels, etc.
  • the illumination of the measurement objects is regularly realized with separate light sources which, because of the large distance to the object, must have high light intensities, generate unwanted heat and build relatively large, such as, for example, halogen lamps.
  • the bulbs such as halogen lamps and incandescent lamps, also have the disadvantage of uneven illumination. In particular, edge attenuation occurs, which is attempted by optical lenses to correct. In addition, difficulties in detecting reflective surfaces occur. Due to the fact that in the dusty environment of a machine of the tobacco processing industry flying particles such as e.g. Tobacco dust, tobacco crumbs, pieces of paper that interfere with optical control and it comes to incorrect ratings, it can be reduced only by consuming measures because of the large distance of the control devices or test equipment used.
  • EP 0 812 548 B1 discloses a device for monitoring the external integrity of cigarettes, which are conveyed transaxially on a conveyor drum on a plurality of line scanning cameras and are rotated on the conveying path about their longitudinal axis, which requires an additional expenditure on drive means.
  • the line scan cameras are used so that each image line of a line scan camera makes a single stripe-like photograph of a longitudinal section of a cigarette surface. Since the number of line scan cameras is limited, only a number of sections of the cigarette surface corresponding to the number of line scan cameras are inspected, but not the entire surface. Furthermore, the device lacks a separate illumination there and is thus dependent on rather accidental lighting conditions of the environment. In addition, due to the radially spaced to the conveyor drum technicallynabtastsinces a considerable amount of space can be provided.
  • an optical test device which on a first conveyor drum a first für nab mustard and on a second Conveyor drum has a second fürzonenabexcellent.
  • two optical inspection means are aligned at different angles to the conveyor drum surface, which are at right angles to each other and detect adjacent peripheral portions of the rod-shaped article.
  • the optical test device described therein also takes up a considerable amount of space due to the optical testing devices spaced apart radially from the conveyor drums, together with associated lighting devices.
  • flying particles such as tobacco particles, interfere with the optical control and it comes to incorrect ratings.
  • Publication EP 1 826 557 A1 discloses a device for optically testing the coating of rod-shaped articles with a circulating conveyor for conveying the articles in a single-ply row through a test zone with two receiving devices in the form of cameras aligned with the same test zone, the receiving devices are aligned substantially perpendicular to each other.
  • Claimed are a device and a method for detecting free-flying dirt particles in the space between the surface of the article to be tested and the recording device by a common evaluation of the images of both cameras.
  • detection of free-flying dirt particles seems possible, so the equipment cost, namely to provide two cameras for a single test zone, very large.
  • the optical test device described therein also claims a considerable amount of space due to the optical test devices spaced radially from the conveyor drums, together with associated lighting devices.
  • the testing devices described above can be provided in particular in a filter attachment machine for checking the filter cigarettes produced on these machines.
  • a filter attachment machine for checking the filter cigarettes produced on these machines.
  • MAX a filter attachment of the patent applicant is known.
  • a filter attachment machine is a machine for the production of filter cigarettes understood with means for receiving tobacco sticks multiple use length, with means for cutting these tobacco sticks in tobacco sticks easier Utility length, comprising means for inserting double length filter plugs between the tobacco rods of simple length, comprising means for connecting the double length filter plug to the two single length tobacco rods by wrapping with a tipping paper sheet, means for subsequently making a central cut through the double length filter plug such that Filter cigarettes normal use length arise.
  • the filter cigarettes are subjected to a leak test and / or a head or fire end test and / or a ventilation degree test and / or at least one optical test in the filter attachment machine. In the leak test, each individual cigarette is exposed to test air on a test drum.
  • the cigarette in question will be faulty and will be ejected.
  • an optical transducer measures the tobacco density in the head ends of the cigarettes.
  • the measured pressure ratio output / input is proportional to the degree of ventilation of the cigarette.
  • An advantageous aspect of the invention further consists in advantageously minimizing the required installation space for the optical test devices.
  • Another advantageous aspect of the invention is to advantageously ensure a hundred percent inspection of the rod-shaped products / articles at high production speeds.
  • Another aspect of the invention is to reduce the unauthorized shot in the optical inspection of rod-shaped products / articles of the tobacco processing industry and thus to increase the machine performance.
  • the optical inspection device has two cameras and one optical device between each camera and the respective associated test zone, each optical device having at least a first optical axis and a second optical axis and at least one beam deflection device.
  • the first optical axis of the first optical device extends from the respective test zone to the first beam deflection device and the second optical axis from the beam deflection device, preferably via a further beam deflection device, to the first camera.
  • the first optical axis of the second optical device extends from the respective test zone to the first beam deflection device and the second optical axis from the beam deflection device, preferably via a further beam deflection device, to the second camera.
  • the second optical axis of the first optical device and the second optical axis of the second optical device preferably include an angle of less than 45 °, preferably less than 15 °, more preferably less than 5 °.
  • the beam deflection devices preferably have at least one mirror and / or at least one prism.
  • test drum is advantageously understood to mean a conveying drum of the tobacco-processing industry for conveying rod-shaped articles, such as cigarettes, double cigarettes, filter rods or multifilament rods and the like, in the transverse-axial direction, the test drum having means for testing and / or wherein adjacent to the conveyor drum means for checking the conveyed rod-shaped articles are arranged or provided, wherein the rod-shaped articles can be checked on the conveyor drum using the means for testing in an optical, electrical and / or mechanical manner is preferably designed as a hollow drum with a plurality of spaced parallel to the rotation axis on the drum circumference arranged troughs for receiving the rod-shaped article is achieved the aspect of minimizing the required space, preferably by an arrangement for testing of rod-shaped articles, wherein the second optical axis of the first optical device and the second optical axis of the second optical device each parallel to the tangent to the drum circumference of the test drum in the associated test zone and perpendicular to the axis
  • Flat means that the distance from the axis of rotation of the test drum to the outer side of the housing of the optical device is kept as low as possible.
  • the tangent on the circumference of a test drum which runs through the center of a test zone, for example. Centrally between two wells, which lie in a test zone. A connecting line beyond the centers of the two wells would then correspondingly be a chord which runs parallel to the aforementioned tangent.
  • the optical axis of the first camera be aligned with the second optical system.
  • axis of the first optical device coincides and the optical axis of the second camera coincides with the second optical axis of the second optical device.
  • optical axis of the first camera extends obliquely at an angle to the second optical axis of the first optical device and the optical axis of the second camera extends obliquely at an angle to the second optical axis of the second optical device.
  • the optical axis of the first camera runs essentially transversely to the second optical axis of the first optical device and the optical axis of the second camera extends substantially transversely to the second optical axis of the second optical device This achieves a flexible beam guidance which can be adapted to the geometrical conditions and a flexible arrangement of the cameras.
  • the optical axes of the first and second cameras extend substantially parallel to the axis of rotation of the test drum.
  • the first optical device and the second optical device are each preferably designed as entocentric optics.
  • the optical test devices each have a plurality of, in particular three, separately controllable in the light intensity and separately switchable lighting devices, which in their longitudinal extent parallel to the rotation Axis of the test drum (34) extend and are preferably designed as light emitting diode rows (LED rows).
  • LED rows light emitting diode rows
  • a further advantage namely to ensure a higher inspection speed, is achieved by the fact that both cameras and both optical devices are designed and arranged in each case one, in particular substantially the same, sequentially received peripheral surface section of a specific rod-shaped article together on the image sensor of the respective camera map.
  • the image sensor preferably has at least 1.3 megapixels, and with a required higher image resolution, image sensors with 5.0 megapixels and more can also be adapted.
  • the further aspect namely to ensure a higher inspection speed, is achieved, preferably in that the image sensor of one or each camera is arranged inclined or pivotable so that the normal of the image sensor makes an angle of at least 1 °, preferably at least 2 ° preferably forms at least 3 °, for example, 3.8 ° with the optical axis of the respective camera.
  • 8 shows, by way of example, a camera 61 with objective 75 and the sensor unit 77 containing the planar image sensor 78 which, for example, continues via a bellows 79 at an angle of at least 1 °, preferably in the range between 1 ° and 10 ° preferably in the range between 1 ° and 6 ° to each other.
  • the sharpness range of the object is stretched particularly advantageous, so that two parallel with their longitudinal axis rod-shaped articles, which are for example in parallel spaced wells of a conveyor drum or a Muldenbands be imaged equally sharp.
  • the underlying optical phenomenon is referred to as sharpness expansion.
  • the condition for this is that the object plane of the rod-shaped articles, the lens main plane and the imaging plane on the image sensor intersect in a common straight line.
  • the stated object is also achieved by a method for testing rod-shaped articles of the tobacco-processing industry with the features of the independent method claims 13 and 16.
  • the optical test device has an optical device between each camera and the respective associated test zone each optical device having at least a first optical axis and a second optical axis and at least one beam deflection device, wherein the light beams from the respective test zone, along the first optical axis of the first optical device, passed on to the first beam deflection device and deflected there, so that they are subsequently passed along the second optical axis, preferably via a further beam deflection device, to the associated first camera. Accordingly, the beam path and the beam path of the second optical device to the second camera represent.
  • the optical test device on an evaluation, which is formed by an algorithm, in particular a filtering and / or calculation algorithm of the previously recorded sequentially Images of the peripheral surface portion of the rod-shaped article to produce a corrected and / or artifact-free image of this peripheral surface portion.
  • an advantageous embodiment of the method for testing rod-shaped articles is distinguished by the fact that the test zones with the rod-shaped articles are illuminated by a plurality of in particular at least four, preferably at least three LED lines of the optical test devices.
  • the light intensity of the individual LEDs of the LED rows is controlled in such a way that a homogeneous diffuse illumination is established on the free peripheral surface of the rod-shaped article or the rod-shaped article, wherein preferably the signals required for switching on the LED rows are based on a synchronization unit the signals of a rotating angle sensor operatively connected to the test drum (s) are controlled.
  • the focus range is set according to the distance of the troughs on the conveyor and / or test drum by a corresponding inclination of the lens main plane. This is a division-dependent focus range, which is oriented at the trough distance of a conveyor and test drum, advantageously produced.
  • a machine of the tobacco processing industry having an arrangement according to the invention for testing rod-shaped articles of the tobacco processing industry, wherein the at least one test drum is arranged downstream of a compilation drum.
  • the machine preferably further comprises a rotation angle sensor, which is in operative connection with the at least one test drum and a synchronization unit for driving the LED lines and / or the cameras, and / or a display device, which is designed and set up, each of the cameras successively to display captured images of a predetermined inspection zone and / or a successively recorded image or image of a predetermined electronicallys vomab- section of the same rod-shaped article simultaneously.
  • the machine preferably has a plurality of drums, namely conveyor drums and at least one compilation drum, and preferably at least one cutting drum and / or at least one roller drum, wherein the machine is designed at least in sections as a filter application unit or multi-segment aggregation unit.
  • the rod-shaped articles to be tested namely in particular filter rods, multi-segment articles, filter cigarettes, e-cigarettes, heat-not-burn cigarettes (HnB cigarettes) or cigarillos, are thereby transversely axially at a small distance from the at least one optical test device by means of the at least one test drum moved past.
  • an arrangement for testing rod-shaped articles of the tobacco-processing industry is provided according to the invention, with a conveying member for Queraxialen conveying the rod-shaped article and with an optical test device for checking the rod-shaped article conveyed on the conveyor element, in particular a test drum, by at least two test zones, the optical test device having a plurality of, preferably exactly two cameras, and an evaluation unit for evaluating the pictures taken by the cameras by means of image processing, wherein the cameras are arranged to receive substantially identical areas of each rod-shaped article at different positions of the conveying member, and the evaluation unit for comparing the successively recorded images of a defined peripheral surface portion of a rod-shaped article and for detecting a disturbing influence acting in the beam path of the test device based on this comparison is.
  • each rod-shaped article By receiving substantially identical regions of each rod-shaped article at different positions of the conveyor organ, i. Generation of redundant images of each rod-shaped article, is always enough image information available to reliably detect and eliminate interference in the field of optical inspection device can.
  • the invention is based on the fact that due to the different beam paths leading to the two cameras, a specific interference effect has a different effect on the images of the two cameras. For example, if a tobacco crumb appears at a certain position in an image taken by the first camera, that tobacco crumb will not appear at the same position in the identical image taken by the second camera, because the cameras are located at different positions of the conveyor organ.
  • interference between the inspected rod-shaped article and the image sensor of the respective camera can be detected.
  • Detectable disturbances in addition to tobacco crumbs and other particles in the air for example, be contaminants of the optical elements of the test device or failure of individual pixels of an imaging sensor.
  • the images of equal peripheral surface portions or portions of each rod-shaped article are compared. Any interfering influence acting in the area of the test device can then be detected and eliminated on the basis of this comparison, in particular by means of suitable algorithms for image processing become.
  • a corrected and / or artifact-free image of a rod-shaped article is determined by algorithms, in particular image data filters and / or image data links of successively recorded images of a rod-shaped article or more precisely of a part of the surface of a rod-shaped article.
  • Fig. 1 shows schematically a portion of a Filteransetzmaschine in a front view
  • FIG. 2a shows schematically a drum arrangement of a filter attachment machine with two optical test devices in a first embodiment
  • FIG. 2b schematically shows a drum arrangement of a filter attachment machine with two optical inspection devices in a second embodiment
  • FIG. 3 shows schematically an optical testing device according to the invention in a first embodiment
  • FIG. 4 schematically shows an optical testing device according to the invention in a second embodiment
  • Fig. 5 schematically shows an optical inspection device according to the invention in a third embodiment
  • Fig. 8 is a view of an image pickup device in an embodiment of the invention.
  • FIG. 9 is a flowchart according to the invention and 10 shows a simplified representation of the imaging principle according to the invention in the third embodiment according to FIG. 5.
  • a filter attachment machine is shown in fragmentary form in a front view, wherein the filter attachment machine receives tobacco rods of double the use length via a drum arrangement T for the supply of tobacco rods from a cigarette rod maker SE shown schematically.
  • the tobacco rods are cut twice the length of use and spread longitudinally axially.
  • F double-length filter plugs are transported via another drum assembly, which are each inserted between two longitudinally spaced tobacco rods.
  • a sequence of tobacco rod filter plug tobacco rod groups formed transaxially behind one another is formed on the assembly drum 21.
  • the assembled article groups are transferred from the assembly drum 21 to a conveyor drum 22.
  • a glued and conveyed tipping paper strip 1 1 is cut in a tipping apparatus 10 on a cutting drum 12 by the knives of a knife drum 13 into so-called tipping paper leaflets.
  • the cut tipping paper sheets are in each case attached to the article groups or tobacco rod filter plug tobacco rod groups on the conveyor drum 22 during the transfer.
  • the article groups are transported with each adhered padding paper leaflets on to a subsequent roller drum 26 and a rolling device 27, by means of which the tipping paper leaflets are completely wound around the center of the tobacco rod filter plug tobacco rod groups.
  • the rolling device 27 consists in one embodiment of a web wheel, a rolling hand with a rolling surface, wherein the rolling surface and the opposite surface of the rolling drum 26 form a rolling channel, are wrapped in the article groups with the tipping paper, which double-length filter cigarettes are formed.
  • the double-length filter cigarettes are subsequently transferred to a conveyor drum 28 and further below to a further conveyor drum 29 and provided for the further processing process on a filter attachment machine.
  • the double-length filter cigarettes are conveyed via a conveyor drum 30 to a cutting drum 31, which is associated with a rotating cutting blade 32 which produces filter cigarettes of simple useful length from the double-length filter cigarettes by means of a central separating cut.
  • the filter cigarettes are then transferred from the cutting drum 31 to a spreading drum 33.
  • the filter cigarette pairs are longitudinally spaced from each other and then transferred to a conveyor drum 35.
  • the cigarettes are transferred from the conveyor drum 35 to a subsequent test drum 34, which are associated with a first test device 44 and second test device 45, which are arranged at different circumferential positions, for example.
  • a subsequent test drum 34 which are associated with a first test device 44 and second test device 45, which are arranged at different circumferential positions, for example.
  • the evaluation unit 80 can derive information regarding the integrity of the inspected section of the surface and / or the stamping position and / or the correct position of the lining paper leaflet. This will be explained in more detail below.
  • FIG. 2a shows schematically a view of an arrangement of drums, consisting of a spreading drum 33, a first test drum 34, a second test drum 35 and a subsequent conveyor drum 36. From the spreading drum 33 are longitudinally axially spread pairs of filter cigarettes 50 to the first fürtrom- mel 34 and subsequently passed to the second test drum 35.
  • FIG. 2a shows twice two optical test devices 44, 45 according to FIG. 5, but there without a housing, wherein in each case an optical test device 44, 45 is assigned to a test drum 34, 35, so that the entire circumference of a rod-shaped product or article from the cameras 61, 62 can be received and subsequently tested.
  • the filter cigarettes 50 are transported past the first testing device 44 approximately at the 9 o'clock position, wherein the filter cigarettes 50 conveyed on the test drum 34 pass through a test zone 46 of the test device 44.
  • the test zone 46 two images of a certain peripheral area of the filter cigarettes 50 are taken, as shown for example in Fig. 6 and Fig. 7 above.
  • the filter cigarettes 50 are transported past about the 3 o'clock position on the second test device 45, the filter cigarettes 50 conveyed on the test drum 35 passing through a test zone 47 of the test device 45.
  • test zone 46 images of two circumferential areas of approximately 90 ° of the filter cigarettes 50 are taken in each case twice in succession, so that the first 180 ° of the circumference of the filter cigarettes 50 are imaged.
  • inspection zone 47 images of the remaining two circumferential regions of approximately 90 ° of the filter cigarettes 50 are taken in each case twice in succession, so that the second 1 80 ° of the circumference of the filter cigarettes 50 are imaged. The captured images become the
  • Evaluation unit 80 passed and subjected there to an evaluation in view of predetermined properties of the filter cigarettes 50, in particular with regard to the integrity of the inspected portion of the surface and / or the stamp position and / or the correct position of the tipping paper leaflet. This will be explained in more detail below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • FIG. 2b shows schematically a view of an arrangement of drums consisting of a spreading drum 33, a conveyor drum 35, a test drum 34 and a subsequent conveyor drum 36. From the spreading drum 33 axially axially spread pairs of filter cigarettes 50 are transferred to the conveyor drum 35.
  • FIG. 2b shows two optical test devices 44, 45 as shown without a respective housing in FIGS. 3 and 4, both optical test devices being associated with a single test drum 34. As the drums rotate, the filter cigarettes 50 are transported past the first testing device 44 approximately at the 3 o'clock position, the filter cigarettes 50 conveyed on the test drum 34 passing through a test zone 46 of the testing device 44.
  • test zone 46 images of a certain circumferential area of the filter cigarettes 50 are taken, as shown for example in FIGS. 6 and 7 above. Subsequently, the filter cigarettes 50 are transported past about the one-o'clock position on the second test device 45, wherein the filter cigarettes 50 conveyed on the test drum 34 in this case pass through a test zone 47 of the test device 45. In the inspection zone 47, images of the same peripheral area or peripheral portion of the filter cigarettes 50 are taken as previously in the first testing device 44, for example as shown in Fig. 6 and Fig. 7 middle.
  • the recorded images are conveyed to the evaluation unit 80 where they are subjected to an evaluation with regard to predetermined properties of the filter cigarettes 50, in particular with regard to the integrity of the inspected portion of the surface and / or the stamp position and / or the correct position of the paper backing sheet. This will be explained in more detail below with reference to FIGS. 6 and 7.
  • Fig. 3 shows schematically an image pickup device according to the invention.
  • each camera 61, 62 for example, two images on a not shown
  • Image sensor recorded These are two adjacent peripheral surface portions of a filter cigarette 50.
  • the filter cigarette 50 is usually tested in a trans-axial transport on a test drum 34 only in one shot.
  • the optical test device 44, 45 according to the invention in this exemplary embodiment according to FIG. 3 by correspondingly reflecting elements, namely a plurality of mirrors 73 and a prism 74 of a first beam deflecting unit 71 of a first optical device 67, two images, namely of two peripheral surface sections of 90 each ° of a first filter cigarette 50 in the first sketchzonenabêt 46, 47 with a first and second beam path subsequently merged and guided along a first optical axis 63 and a second optical axis 64 to the first camera 61.
  • test drum 34 now continues to rotate, after a predetermined angular position, the first filter cigarette 50 reaches the second test zone section 48, 49 and is recorded by the second camera 62 as described above and stored in the image memory.
  • the images taken by the cameras 61, 62 are sent to an evaluation unit 80 shown schematically in FIGS. 2a and 2b and evaluated there by means of digital image processing.
  • the evaluation unit 80 is in particular an electronic data processing device with a microprocessor or microcontroller.
  • the evaluation unit 80 can be realized in a separate computer or in the machine control. Results of the evaluation can advantageously be displayed on a screen device 81 for a machine operator.
  • FIG. 3 further shows three LED lines 60 in the region of the beam deflection units 71, 72, which ensure homogeneous and diffuse illumination of the filter cigarettes 50 in the respective test zone 46, 47, 48, 49.
  • a clock and angle-synchronous control of the LED lines 60 is effected by a synchronization unit, not shown, which receives corresponding input signals from a rotary encoder, pulse generator or resolver, also not shown.
  • a synchronization unit not shown, which receives corresponding input signals from a rotary encoder, pulse generator or resolver, also not shown.
  • two peripheral surface portions of the filter cigarette 50 are respectively imaged on the image sensors of the cameras 61, 62.
  • the successively recorded images of a predetermined peripheral surface portion of the same filter cigarette 50 thus produced are compared with each other online by the evaluation unit.
  • Fig. 4 shows schematically another image pickup arrangement according to the invention.
  • each camera 61, 62 there are two image recording devices or two cameras 61, 62, each with a lens 75, 76 are provided.
  • each camera 61, 62 two images can be recorded simultaneously on a non-illustrated image sensor.
  • the optical test device 44, 45 according to the invention, in this embodiment according to FIG. 4, by respective reflecting elements, namely a plurality of mirrors 73 of a first beam deflection unit 71 of the first optical device 67 Illustration of a peripheral surface portion of 90 ° of a first and a second filter cigarette 50 in the first sketchzonenabêt 46, 47 with a first and second th beam path subsequently merged and guided together along a first optical axis 63 and a second optical axis 64 to the first camera 61.
  • FIG. 4 further shows three LED lines 60 in the area of the beam deflection units 71, 72, which ensure homogeneous and diffuse illumination of the filter cigarettes 50 in the respective test zone 46, 47, 48, 49.
  • the description relating to FIG. 3 with regard to the activation of the LED lines 60 and the evaluation of the recordings or illustration.
  • Fig. 5 shows schematically another image pickup device according to the invention.
  • each camera 61, 62 two images are successively recorded together on a single image sensor.
  • the optical test device 44, 45 according to the invention, in this exemplary embodiment according to FIG.
  • the respective image of said first peripheral surface portion of approximately 90 ° of a first one is formed by a reflecting element, namely a mirror 73 of the first beam deflection unit 71 of the first optical device 67 Filter cigarette 50 in the first fürzonenabrough 46, 47 with a first beam path along a first optical axis 63 and a second optical axis 64 to the first camera 61 out.
  • Some drum wells further downstream are successively formed by another reflective element, namely a mirror 73 of the second beam deflection unit 72 of the second optical device 68, two images of one second peripheral surface portion of about 90 ° of a second filter cigarette 50 in the second sketchzonenabêt 48, 49 with a third and fourth beam path hereinafter jointly along a first optical axis 65 and a second optical axis 66 to the second camera 62 out.
  • the first filter cigarette 50 passes into the second sketchzonenabêt 48, 49 and successively take the recording of the images of the second peripheral surface portion of about 90 °.
  • the first beam deflection unit 71 has a mirror, in which the incident beams along the first optical axis 63 have an incident angle of 27.5 ° and the reflected beams along the second optical axis 64 have an exit angle of 27.5 ° opposite the entrance slot.
  • the second beam deflection unit 72 has a prism 74, in particular a reflection prism, in which the incident beams of the first optical axis 63 have an incident angle of 61 ° and the reflected beams of the second optical axis 64 a deflection angle of 61 ° have opposite the Einfailslot.
  • the entrance and exit angles can vary by +/- 15 ° depending on the geometric conditions.
  • FIG. 5 further shows three LED lines 60 in the region of the beam deflection units 71, 72, which ensure homogeneous and diffuse illumination of the filter cigarettes 50 in the respective test zone 46, 47, 48, 49. To avoid repetition, reference is made to the description of FIG.
  • the third embodiment according to FIG. 5 requires the least amount of beam deflection elements and also has the smallest space requirement.
  • the above-described three embodiments of the image recording device according to the invention and the optical test device 44, 45 according to the invention as shown in FIG. 3, Fig. 4 and Fig. 5 can be further optimized in terms of space or space requirements, but this requires a slightly larger amount of Strahlum- steering elements.
  • the cameras 61, 62 are arranged such that the optical axes of the cameras 61, 62 are perpendicular to the second optical axes 64, 66, the optical axes of the cameras 61, 62 being parallel to the axis of rotation the test drum 34, wherein the cameras 61, 62 are arranged such that the lenses 75, 76 facing each other.
  • This minimized space requirement is represented by the housing border shown dashed in Fig. 5.
  • FIG. 6 shows at the top the receptacle 82 of an intact rod-shaped article, here a double-long cigarette, received at the first camera 61 at a first point in time, wherein, however, due to a tobacco crumb flying around in the beam path of the first camera 61, a corresponding punctiform shadow acts as a disturbing influence 83 in FIG the image 82 is visible.
  • the interfering influence 83 may be rated as product defect and the corresponding product ejected even though the product is intact and only one tobacco crumb is in the beam path of the first camera 61 has found.
  • the substantially same circumferential surface section of a specific rod-shaped product or article is then taken up again with the first camera 61 at a second time t 2 , which corresponds to that in the middle of FIG. 6 with predominantly redundant image information relative to the image 82.
  • the disturbing influence 83 of the first tobacco crumb is not visible because the intake was made at another time at a different circumferential position. However, in the image 84, the shadow of another tobacco crumb is visible as a nuisance 85.
  • a corrected image 86 is calculated by suitable combination of the images 82 and 84.
  • the linking of the images 82 and 84 may, for example, be a kind of AND operation, so that only structures which are visible in both images 82, 84 also appear in the corrected image 86.
  • the evaluation unit 80 determines an artifact in one image, the image information from the other image is used.
  • FIG. 6 in this way in the corrected image 86 both disturbing influences 83, 85 have been eliminated and disappeared.
  • An example of the evaluation of the images of a defective article is shown in FIG. In this example, in the beam path of the second test device 45 is a tobacco crumb, which leads to a disturbing influence 85.
  • a defect 87 is visible, which is also visible in the second image 84 at the same position. It is thus highly likely not an artifact caused by a tobacco crumb or the like but a defect on the surface of the rod-shaped article. Due to the AND operation, the defect 87 thus also appears in the corrected image 86.
  • the evaluation unit 80 can thus correctly determine that the article from which the images 82 and 84 in accordance with FIG. 7 originate has an optical defect in the form of a defect 87 and is thus defective.
  • step 101 it is checked whether the filter cigarette 50 has reached the position of the In the case, the first peripheral surface section is exposed in step 102 and recorded on a first half of the image sensor 78 and stored in the following step 103 in a first image memory 108.
  • step 104 it is checked in step 104 whether the filter cigarette 50 has reached the position t 2 , if this is the case, the first peripheral surface section is exposed again in step 105 and recorded on the second half of the image sensor 78 and stored in the subsequent step 106 in the first image memory 108 , With the step 107, the first subcycle is completed.
  • the two images are read out of the first image memory 108 in step 1 10 and fed to the evaluation algorithm in step 1 12.
  • the image resulting from the two images is stored in step 1 12 in the second image memory 14 and is there for further processing and / or evaluation, for example.
  • the first image memory and the second image memory have been shown separately for the sake of simplicity, it can of course also be a single image memory with at least two memory locations.
  • Fig. 10 shows a simplified illustration of the imaging principle according to the invention in the third embodiment corresponding to the flowchart of Fig. 9 and apparatus of Fig. 5.
  • a peripheral surface portion of the filter cigarette 50 becomes a first time taken at the time ti or in the position on one half of the image sensor 78, as indicated by the solid lines.
  • the peripheral surface portion of the filter cigarette 50 is a second time at time t 2 and in the position t 2 on the second half of
  • Image sensor 78 recorded, as indicated by the dashed lines.
  • the optical elements, such as mirrors and prisms and the objective have been omitted in order to emphasize the method according to the invention. LIST OF REFERENCE NUMBERS

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  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)

Abstract

Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikel n der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, mit einem Förderorgan zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung zum Prüfen der auf dem Förderorgan durch wenigstens zwei Prüfzonen geförderten stabförmigen Artikel, wobei die optische Prüfeinrichtung zwei Kameras sowie je eine optische Vorrichtung umfasst, wobei jede optische Vorrichtung wenigstens eine erste optische Achse und eine zweite optische Achse sowie wenigstens eine Strahlumlenkungseinrichtung aufweist und dass die zweite optische Achse der ersten optischen Vorrichtung und die zweite optische Achse der zweiten optischen Vorrichtung einen Winkel von weniger als 45° einschließen, und die optische Prüfeinrichtung eine Auswerteeinheit zum Auswerten der von den Kameras aufgenommenen Bilder mittels Bildverarbeitung, umfasst, wobei die Kameras zur Aufnahme gleicher Abschnitte der Oberfläche jedes stabförmigen Artikels an unterschiedlichen Positionen benachbart zum Förderorgan angeordnet sind, und die Auswerteeinheit zu einem Vergleich der Bilder jedes stabförm igen Artikels und zur Erkennung eines im Strahlengang der Prüfeinrichtung wirkenden Störeinflusses anhand dieses Vergleichs eingerichtet ist.

Description

Anordnung und Verfahren zum optischen Prüfen von stabförmigen Artikeln der
Tabak verarbeitenden Industrie
Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, mit einem Förderorgan zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung zum Prüfen der auf dem Förderorgan geförderten stabförmigen Artikel.
Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, mittels einer optischen Prüfeinrichtung, wobei die stabförmigen Artikel auf einem Förderorgan queraxial gefördert werden und die Artikel mittels einer benachbart zum Förderorgan vorgesehenen optischen Prüfeinrichtung geprüft werden.
Außerdem betrifft die Erfindung eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere eine Filteransetzmaschine oder eine Filterstabherstellungsmaschine, mit einer optischen Prüfeinrichtung.
Unter stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie werden im Rahmen dieser Erfindung beispielsweise Objekte wie Filterzigaretten, Zigarillos, Filterstäbe und Multisegmentfilterstäbe sowie nichtrauchbare Multisegmentartikel verstanden.
Bei der optischen Prüfung werden Qualitätsmerkmale an den jeweiligen Artikeln detektiert, wie Abmessungen, Oberflächenbeschaffenheit, Unversehrtheit, Segment- oder Komponentenidentifizierung, Segment- bzw. Komponentenpositionierung, Stempelaufdrucke, Wertzeichen, Beschriftungen, etc.
Zur optischen Prüfung werden Zeilen- oder Matrixkameras und zunehmend auch Digitalkameras eingesetzt, die wegen der Anforderung an die Abbildungs- und Auflösungsqualität mit aufwendigen, großen Objektiven ausgestattet sind. Um z.B. die Artikel insgesamt ohne Verzerrung und Beeinträchtigung der Schärfe zu betrachten, ist ein erheblicher Abstand des Messobjektes zur Kamera notwendig . An vie- len Stellen einer Multisegmentfiltermaschine, Filteransetzmaschine oder Folienwi- ckelmaschine ist jedoch eine optische Prüfung mit derartigen großen Systemen aufgrund geometrischer Voraussetzungen in diesen Maschinen häufig nicht gegeben. Es sind zudem lange optische Wege mit Spiegeln und/oder Prismen vorzuse- hen.
Die Beleuchtung der Messobjekte wird regelmäßig mit separaten Lichtquellen realisiert, die wegen des großen Abstandes zum Objekt hohe Lichtstärken besitzen müssen, unerwünschte Wärme erzeugen und relativ groß bauen, wie bspw. Halo- genlampen. Auch weisen die Leuchtmittel, wie Halogenlampen und Glühlampen, den Nachteil einer ungleichmäßigen Ausleuchtung auf. Insbesondere tritt eine Randabschwächung auf, was durch optische Linsen versucht wird zu korrigieren. Darüber hinaus treten Schwierigkeiten beim Erkennen von spiegelnden Oberflächen auf. Dadurch dass in der staubigen Umgebung einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie herumfliegende Partikel, wie z.B. Tabakstaub, Tabakkrümel, Papierstückchen, die optische Kontrolle stören und es zu Fehlbewertungen kommt, kann es wegen des großen Abstandes der verwendeten Kontrolleinrichtungen bzw. Prüfeinrichtungen nur durch aufwendige Maßnahmen reduziert werden. Die EP 0 812 548 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Überwachung der äußeren Unversehrtheit von Zigaretten, die an einer Mehrzahl von Linienabtastkameras queraxial auf einer Fördertrommel vorbeigefördert werden und auf dem Förderweg um ihre Längsachse rotiert werden, was einen zusätzlichen Aufwand an Antriebsmitteln erforderlich macht. Die Linienabtastkameras werden so verwendet, dass jede Bildzeile einer Linienabtastkamera eine einzelne streifenförmige Aufnahme eines Längsschnittes einer Zigarettenoberfläche macht. Da die Anzahl der Linienabtastkameras begrenzt ist, wird nur eine der Anzahl der Linienabtastkameras entsprechende Anzahl von Abschnitten der Zigarettenoberfläche inspiziert, nicht aber die gesamte Oberfläche. Weiterhin mangelt es der Vorrichtung dort an einer sepa- raten Beleuchtung und ist somit abhängig von eher zufälligen Lichtverhältnissen des Umfeldes. Zudem ist aufgrund der radial zur Fördertrommel beabstandeten Linienabtastkameras ein erheblicher Bauraum vorzuhalten.
Aus der DE 34 20 470 A1 ist eine optische Prüfeinrichtung bekannt, welche auf einer ersten Fördertrommel einen ersten Prüfzonenabschnitt und auf einer zweiten Fördertrommel einen zweiten Prüfzonenabschnitt aufweist. Auf jedem Prüfzonenabschnitt sind zwei optische Prüfmittel unter verschiedenen Winkeln zur Fördertrommeloberfläche ausgerichtet, welche in einem rechten Winkel zueinander stehen und benachbarte Umfangsabschnitte des stabförmigen Artikels detektieren. Die dort beschriebene optische Prüfeinrichtung beansprucht ebenfalls einen erheblichen Bauraum aufgrund der radial zu den Fördertrommeln beabstandeten optischen Prüfeinrichtungen nebst zugeordneten Beleuchtungseinrichtungen. Zudem besteht eine gewisse Wahrscheinlichkeit, dass umherfliegende Partikel, wie beispielweise Tabakpartikel, die optische Kontrolle stören und es zu Fehlbewertungen kommt.
Aus der Veröffentlichung EP 1 826 557 A1 ist eine Einrichtung zum optischen Prüfen der Umhüllung stabförmiger Artikel mit einem umlaufenden Fördermittel zum queraxialen Fördern der Artikel in einer einlagigen Reihe durch eine Prüfzone mit zwei auf dieselbe Prüfzone ausgerichteten Aufnahmevorrichtungen in Form von Kameras bekannt, wobei die Aufnahmevorrichtungen im Wesentlichen senkrecht zueinander ausgerichtet sind. Beansprucht sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum Erkennen von frei fliegenden Schmutzpartikeln in dem Raum zwischen der Oberfläche des zu prüfenden Artikels und der Aufnahmevorrichtung durch eine gemeinsame Auswertung der Bilder beider Kameras. Wenngleich mit dieser Einrichtung eine Erkennung von frei fliegenden Schmutzpartikeln möglich scheint, so ist der Geräteaufwand, nämlich zwei Kameras für eine einzige Prüfzone vorzusehen, sehr groß. Die dort beschriebene optische Prüfeinrichtung beansprucht zudem aufgrund der radial zu den Fördertrommeln beabstandeten optischen Prüfein- richtungen nebst zugeordneten Beleuchtungseinrichtungen einen erheblichen Bauraum.
Die vorstehend beschriebenen Prüfeinrichtungen können insbesondere in einer Filteransetzmaschine zum Prüfen der auf diesen Maschinen hergestellten Filterzi- garetten vorgesehen sein. Unter der Bezeichnung„MAX" ist eine Filteransetzmaschine der Patentanmelderin bekannt.
Als Filteransetzmaschine wird eine Maschine zur Herstellung von Filterzigaretten verstanden mit Mitteln zur Aufnahme von Tabakstöcken mehrfacher Gebrauchs- länge, mit Mitteln zum Schneiden dieser Tabakstöcke in Tabakstöcke einfacher Gebrauchslänge, mit Mitteln zum Einbringen von Filterstopfen doppelter Länge zwischen die Tabakstöcke einfacher Länge, mit Mitteln zum Verbinden des doppeltlangen Filterstopfens mit den beiden Tabakstöcken einfacher Länge durch Umhüllen mit einem Belagpapierblättchen, mit Mitteln zum nachfolgenden Ausführen eines mittigen Trennschnitts durch den doppeltlangen Filterstopfen, so dass Filterzigaretten normaler Gebrauchslänge entstehen. Nachfolgend werden die Filterzigaretten einer Dichtigkeitsprüfung und/oder einer Kopf- oder Brandendenprüfung und/oder einer Ventilationsgrad-Prüfung und/oder mindestens einer optischen Prüfung in der Filteransetzmaschine unterzogen. Bei der Dichtigkeitsprüfung wird auf einer Prüftrommel jede einzelne Zigarette mit Prüfluft beaufschlagt. Weicht der gemessene Druck dabei von einem Sollwert ab, ist die betreffende Zigarette fehlerhaft und wird ausgeworfen. Bei der Kopfendenprüfung prüft ein beispielsweise optischer Messwertaufnehmer die Tabakdichte in den Kopfenden der Zigaretten. Bei der Ventilationsgrad-Prüfung werden die Zigaretten mit Prüfluft beaufschlagt. Das gemessene Druckverhältnis Ausgang/Eingang verhält sich proportional zum Ventilationsgrad der Zigarette.
Darüber hinaus werden an einer Filteransetzmaschine hergestellte stabförmige Produkte/Artikel, insbesondere Filterzigaretten - wie vorstehend im zitierten Stand der Technik beschrieben - durch optische Prüfeinrichtungen hinsichtlich ihrer Oberflächenbeschaffenheit untersucht.
Oftmals besteht auch das Problem, dass herumfliegende Partikel, insbesondere Tabakkrümel in den Bildern vorhanden sind und es dadurch zu fehlerhaften Aus- Wertungen in der Auswerteeinheit kommt, wodurch es zu unberechtigtem Schuss kommen kann, weil die Abbildung des umherfliegenden Tabakkrümels fälschlicherweise einem Defekt des stabförmigen Artikels zugeschrieben wird. Unberechtigter Schuss führt zu einer reduzierten Produktionseffizienz. Es sind im Stand der Technik unterschiedliche Maßnahmen zur Reduzierung von unberechtigtem
Schuss versucht worden. Dabei hat sich herausgestellt, dass rein mechanische Vorkehrungen nicht ausreichend sind. Ein gezieltes Ablenken der Tabakkrümel durch Druckluft ist möglich, aber mit hohem zusätzlichem Energieverbrauch verbunden. Eine Erkennung von Merkmalen von Tabakkrümeln per Bildverarbeitung in der Auswerteeinheit hat nicht zu der gewünschten Genauigkeit geführt. Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, bei der optischen Prüfung von stabförmigen Produkten/Artikeln, der Tabak verarbeitenden Industrie Störeinflüsse während des Herstellungsprozesses an einer Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie zu minimieren.
Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht weiterhin darin, den erforderlichen Bauraum für die optischen Prüfeinrichtungen vorteilhaft zu minimieren.
Ein weiterer vorteilhafter Aspekt der Erfindung besteht darin, eine Hundertprozentprüfung der stabförmigen Produkte/Artikel bei hohen Produktionsgeschwindigkeiten vorteilhaft sicherzustellen.
Schließlich besteht ein weiterer Aspekt der Erfindung darin, bei der optischen Prüfung von stabförmigen Produkten/Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie den unberechtigten Schuss zu verringern und somit die Maschinenperformance zu steigern.
Erzielt werden diese Aspekte von einer Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, mit ei- nem Förderorgan zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung zum Prüfen der auf dem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel, durch wenigstens zwei Prüfzonen geförderten stabförmigen Artikel, wobei die optische Prüfeinrichtung zwei Kameras sowie je eine optische Vorrichtung zwischen jeder Kamera und der jeweils zugeordneten Prüfzone aufweist, wobei jede optische Vorrichtung wenigstens eine erste optische Achse und eine zweite optische Achse sowie wenigstens eine Strahlumlenkungseinrichtung aufweist. Die erste optische Achse der ersten optischen Vorrichtung verläuft von der jeweiligen Prüfzone zur ersten Strahlumlenkungseinrichtung und die zweite optische Achse von der Strahlumlenkungseinrichtung, vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur ersten Kamera. Die erste optische Achse der zweiten optischen Vorrichtung verläuft von der jeweiligen Prüfzone zur ersten Strahlumlenkungseinrichtung und die zweite optische Achse von der Strahlumlenkungseinrichtung, vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur zweiten Kamera. Die zweite optische Achse der ersten optischen Vorrichtung und die zweite optische Achse der zweiten optischen Vorrichtung schließen vorzugsweise einen Winkel von weniger als 45°, bevorzugt weniger als 15°, besonders bevorzugt weniger als 5° ein. Die Strahlumlenkungseinrichtungen weisen vorzugsweise wenigstens einen Spiegel und/oder wenigstens ein Prisma auf.
Im Rahmen der Anmeldung wird unter dem Begriff „Prüftrommel" vorteilhaft eine Fördertrommel der Tabak verarbeitenden Industrie für die Förderung von stabför- migen Artikeln, wie beispielsweise Zigaretten, Doppelzigaretten, Filterstäbe oder Multifilterstäbe und dergleichen, in queraxialer Richtung verstanden, wobei die Prüftrommel Mittel zum Prüfen aufweist oder trägt und/oder wobei benachbart zur Fördertrommel Mittel zum Prüfen der geförderten stabförmigen Artikel angeordnet oder vorgesehen sind, wobei unter Verwendung der Mittel zum Prüfen auf optische, elektrische und/oder mechanische Weise die stabförmigen Artikel auf der Fördertrommel geprüft werden können. Die Prüftrommel ist vorzugsweise als Muldentrommel mit einer Vielzahl von parallel zur Drehachse am Trommelumfang beabstandet angeordneten Mulden zur Aufnahme der stabförmigen Artikel ausgeführt. Erzielt wird der Aspekt, den erforderlichen Bauraum zu minimieren, vorzugsweise durch eine Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln, wobei die zweite optische Achse der ersten optischen Vorrichtung und die zweite optische Achse der zweiten optischen Vorrichtung jeweils parallel zur Tangente am Trommelumfang der Prüftrommel in der zugeordneten Prüfzone und senkrecht zur Drehachse der Prüftrommel verlaufen. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung der optischen Wege wird eine flache Bauweise erzielt. Flach bedeutet hier, dass der Abstand von der Drehachse der Prüftrommel bis zur äußeren Gehäuseseite der optischen Vorrichtung so gering wie möglich gehalten wird. Als Tangente ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Tangente am Umfang einer Prüftrommel, die durch die Mitte einer Prüfzone verläuft, bspw. mittig zwischen zwei Mulden, die in einer Prüfzone liegen. Eine Verbindungslinie über die Zentren der zwei Mulden hinaus wäre dann entsprechend eine Sehne, welche parallel zur vorgenannten Tangente verläuft.
In einer ersten Weiterbildung zur Erzielung des Aspekts„geringer Bauraum" wird vorgeschlagen, dass die optische Achse der ersten Kamera mit der zweiten opti- sehen Achse der ersten optischen Vorrichtung zusammenfällt und die optische Achse der zweiten Kamera mit der zweiten optischen Achse der zweiten optischen Vorrichtung zusammenfällt. Hierdurch wird eine besonders kostengünstige Strahlführung erreicht, weil weitere Strahlumlenkungseinrichtungen nicht erforderlich sind.
Eine vorteilhafte Weiterbildung ist dadurch gekennzeichnet, dass die optische Achse der ersten Kamera schräg unter einem Winkel zur zweiten optischen Achse der ersten optischen Vorrichtung verläuft und die optische Achse der zweiten Kamera schräg unter einem Winkel zur zweiten optischen Achse der zweiten optischen Vorrichtung verläuft. Hiermit ist eine besonders variable Anordnung der Kameras ermöglicht, um schwierige geometrische Einbaugegebenheiten berücksichtigen zu können. In einer dritten Weiterbildung zur Reduzierung des„Bauraums" wird vorgeschlagen, dass die optische Achse der ersten Kamera im Wesentlichen quer zur zweiten optischen Achse der ersten optischen Vorrichtung verläuft und die optische Achse der zweiten Kamera im Wesentlichen quer zur zweiten optischen Achse der zweiten optischen Vorrichtung verläuft. Hierdurch wird eine flexible an die geometri- sehen Rahmenbedingungen anpassbare Strahlführung und eine flexible Anordnung der Kameras erreicht.
In einer besonders vorteilhaften Ausbildung zur Reduzierung des„Bauraums" wird vorgeschlagen, dass die optischen Achsen der ersten und der zweiten Kamera im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Prüftrommel verlaufen. Vorzugsweise sind die Kameras benachbart zum Prüftrommelumfang angeordnet, wodurch der Freiraum besonders gut ausgenutzt wird.
Die erste optische Vorrichtung und die zweite optische Vorrichtung sind jeweils bevorzugt als entozentrische Optik ausgebildet.
Vorzugsweise weisen die optischen Prüfeinrichtungen jeweils eine Mehrzahl von, insbesondere drei in der Lichtstärke separat regelbaren und separat schaltbaren Beleuchtungseinrichtungen auf, die in ihrer Längserstreckung parallel zur Dreh- achse der Prüftrommel (34) verlaufen und bevorzugt als Leuchtdiodenzeilen (LED- Zeilen) ausgebildet sind.
Ein weiterer Vorteil, nämlich eine höhere Inspektionsgeschwindigkeit sicherzustel- len, wird dadurch erzielt, dass beide Kameras sowie beide optischen Vorrichtungen ausgebildet und eingerichtet sind, jeweils einen, insbesondere im Wesentlichen denselben nacheinander aufgenommen Umfangsflächenabschnitt von einem bestimmten stabförmigen Artikel gemeinsam auf dem Bildsensor der jeweiligen Kamera abzubilden. Der Bildsensor weist vorzugsweise wenigstens 1 ,3 Megapixel auf, wobei bei einer geforderten höheren Bildauflösung auch Bildsensoren mit 5,0 Megapixeln und mehr adaptierbar sind.
Erzielt wird der weitere Aspekt, nämlich eine höhere Inspektionsgeschwindigkeit sicherzustellen, vorzugsweise dadurch, dass der Bildsensor einer oder jeder Ka- mera geneigt angeordnet oder schwenkbar ausgebildet ist, so dass die Normale des Bildsensors einen Winkel von mindestens 1 °, vorzugsweise mindestens 2°, weiter vorzugsweise mindestens 3°, beispielsweise 3,8° mit der optischen Achse der jeweiligen Kamera bildet. Fig. 8 zeigt beispielhaft eine Kamera 61 mit Objektiv 75 und den nur schematisch gezeigten planaren Bildsensor 78 enthaltender Sen- soreinheit 77, die beispielsweise über einen Faltenbalg 79 unter einem Winkel von mindestens 1 °, vorzugsweise im Bereich zwischen 1 ° und 10°, weiter vorzugsweise im Bereich zwischen 1 ° und 6° zueinander angeordnet sind. Mit dieser Maßnahme wird der Schärfebereich des Objekts besonders vorteilhaft gedehnt, so dass zwei mit ihrer Längsachse parallele stabförmige Artikel, die beispielsweise in parallel beabstandeten Mulden einer Fördertrommel oder eines Muldenbands liegen, gleich scharf abgebildet werden. Hieraus ergibt sich der Vorteil, dass bei derselben Fördergeschwindigkeit die doppelte Aufnahmezeit gegenüber einer Aufnahme eines Bildes nur eines stabförmigen Artikels erreicht wird. Das hier zugrunde liegende optische Phänomen wird als Schärfedehnung bezeichnet. Die Bedingung hierfür lautet, dass die Objektebene der stabförmigen Artikel, die Objektivhauptebene und die Abbildungsebene auf dem Bildsensor sich in einer gemeinsamen Geraden schneiden. Gelöst wird die genannte Aufgabe auch durch ein Verfahren zum Prüfen von stab- förmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie mit den Merkmalen der unabhängigen Verfahrensansprüche 13 und 16. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die optische Prüfeinrichtung je eine optische Vorrichtung zwischen jeder Kamera und der jeweils zugeordneten Prüfzone auf, wobei jede optische Vorrichtung wenigstens eine erste optische Achse und eine zweite optische Achse sowie wenigstens eine Strahlumlenkungseinrichtung aufweist, wobei die Lichtstrahlen von der jeweiligen Prüfzone, entlang der ersten optische Achse der ersten optischen Vorrichtung, weiter zur ersten Strahlumlenkungseinrichtung geleitet und dort umgelenkt werden, so dass sie nachfolgend entlang der zweiten optischen Achse, vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur zugeordneten ersten Kamera geleitet werden. Entsprechend stellen sich der Strahlenverlauf und der Strahlengang der zweiten optischen Vor- richtung zur zweiten Kamera dar. i n einer bevorzugten Weiterbildung weist die optische Prüfeinrichtung eine Auswerteeinrichtung auf, die ausgebildet ist mittels eines Algorithmus, insbesondere eines Filter- und/oder Rechenalgorithmus der zuvor nacheinander aufgenommenen Bilder des Umfangsflächenabschnitts des stabförmigen Artikels ein korrigiertes und/oder artefaktfreies Bild dieses Umfangsflächenabschnitts zu erzeugen.
Darüber hinaus zeichnet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung des Verfahrens zum Prüfen von stabförmigen Artikeln dadurch aus, dass die Prüfzonen mit den stab- förmigen Artikeln von einer Mehrzahl von insbesondere wenigstens vier, vorzugsweise wenigstens drei LED-Zeilen der optischen Prüfeinrichtungen beleuchtet werden. Die Lichtstärke der einzelnen LEDs der LED-Zeilen wird derart geregelt, dass sich eine homogene diffuse Beleuchtung auf der freien Umfangsfläche des stabförmigen Artikels oder der stabförmigen Artikel einstellt, wobei vorzugsweise die zum Einschalten der LED-Zeilen erforderlichen Signale von einer Synchronisie- rungseinheit auf Basis der Signale eines mit der oder den Prüftrommel(n) in Wirkverbindung stehenden Drehwinkelgebers gesteuert werden.
Des Weiteren ist es bei dem Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln be- vorzugt, den Bildsensors einer Kamera zu neigen oder zu schwenken, so dass die Normale des Bildsensors einen Winkel von mindestens 1 ° mit der optischen Achse der entsprechenden Kamera bildet, so dass benachbarte und beabstandete parallele stabförmige Artikel im Wesentlichen gleich scharf auf dem Bildsensor abgebildet werden. Vorteilhafterweise wird der Schärfebereich entsprechend des Abstan- des der Mulden auf der Förder- und/oder Prüftrommel durch eine entsprechende Neigung der Linsenhauptebene eingestellt. Hiermit ist ein teilungsabhängiger Schärfebereich, welcher am Muldenabstand einer Förder- und Prüftrommel orientiert ist, vorteilhaft herstellbar. Ferner wird vorteilhaft eine Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer erfindungsgemäßen Anordnung bereitgestellt zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, wobei die wenigstens eine Prüftrommel stromabwärts einer Zusammenstelltrommel angeordnet ist. Die Maschine umfasst vorzugsweise ferner einen Drehwinkelgeber, welcher mit der wenigstens einen Prüftrommel und einer Synchronisierungseinheit zur Ansteuerung der LED-Zeilen und/oder der Kameras in Wirkverbindung steht, und/oder eine Anzeigeeinrichtung, die ausgebildet und eingerichtet ist, die von den Kameras jeweils nacheinander aufgenommenen Bilder einer vorbestimmten Prüfzone und/oder eines nacheinander aufgenommenen Abbilds bzw. Bildes eines vorbestimmten Umfangsflächenab- Schnitts desselben stabförmigen Artikels gleichzeitig anzuzeigen.
Vorzugsweise weist die Maschine eine Mehrzahl von Trommeln, nämlich Fördertrommeln und wenigstens eine Zusammenstelltrommel und vorzugsweise wenigstens eine Schneidtrommel und/oder wenigstens eine Rolltrommel auf, wobei die Maschine zumindest abschnittsweise als Filteransetzeinheit oder Multisegmentzu- sammenstelleinheit ausgebildet ist. Die zu prüfenden stabförmigen Artikel, nämlich insbesondere Filterstäbe, Multisegmentartikel, Filterzigaretten, E-Zigaretten, Heat- Not-Burn-Zigaretten (HnB-Zigaretten) oder Zigarillos, werden dabei mittels der wenigstens einen Prüftrommel queraxial mit geringem Abstand an der wenigstens einen optischen Prüfeinrichtung vorbeibewegt.
Zum Lösen der Aufgabe, den unberechtigten Schuss zu verringern und somit die Maschinenperformance zu steigern, wird erfindungsgemäß eine Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie bereitgestellt, mit einem Förderorgan zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung zum Prüfen der auf dem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel, durch wenigstens zwei Prüfzonen geförderten stabförmigen Artikel, wobei die optische Prüfeinrichtung eine Mehrzahl von, bevorzugt genau zwei Kameras aufweist, und einer Auswerteeinheit zur Auswertung der von den Kameras aufgenommenen Bilder mittels Bildverarbeitung, wobei die Kameras zur Aufnahme im Wesentlichen identischer Bereiche jedes stabförmigen Artikels an unterschiedlichen Positionen des Förderorgans angeordnet sind, und die Auswerteeinheit zu einem Vergleich der nacheinander aufgenommenen Bilder eines definierten Umfangsflächenabschnitts eines stabförmigen Artikels und zum Erkennen eines im Strahlengang der Prüfeinrichtung wirkenden Störeinflusses anhand dieses Vergleichs eingerichtet ist.
Durch Aufnahme im Wesentlichen identischer Bereiche jedes stabförmigen Artikels an unterschiedlichen Positionen des Förderorgans, d.h. Erzeugung redundanter Bilder jedes stabförmigen Artikels, steht immer genug Bildinformation zur Verfügung, um Störeinflüsse im Bereich der optischen Prüfeinrichtung zuverlässig erkennen und eliminieren zu können. Die Erfindung beruht dabei auf der Tatsache, dass sich ein bestimmter Störeinfluss aufgrund der unterschiedlichen zu den beiden Kameras führenden Strahlengänge unterschiedlich in den Bildern der beiden Kameras auswirkt. Wenn beispielsweise ein Tabakkrümel an einer bestimmten Position in einem von der ersten Kamera aufgenommenen Bild erscheint, wird dieser Tabakkrümel nicht an derselben Position in dem identischen von der zweiten Kamera aufgenommenen Bild erscheinen, weil die Kameras erfindungsgemäß an unterschiedlichen Positionen des Förderorgans angeordnet sind.
Mittels der Erfindung sind Störeinflüsse zwischen dem inspizierten stabförmigen Artikel und dem Bildsensor der jeweiligen Kamera erkennbar. Feststellbare Störeinflüsse neben Tabakkrümeln und anderen Partikeln in der Luft können beispielsweise Verunreinigungen der optischen Elemente der Prüfeinrichtung oder Ausfall einzelner Pixel eines bildgebenden Sensors sein.
Vorzugsweise werden die Bilder gleicher Umfangsflächenabschnitte oder Bereiche jedes stabförmigen Artikels miteinander verglichen. Ein etwaiger im Bereich der Prüfeinrichtung wirkender Störeinfluss kann dann anhand dieses Vergleichs insbe- sondere mittels geeigneter Algorithmen der Bildverarbeitung erkannt und eliminiert werden. Vorteilhaft wird ein korrigiertes und/oder artefaktfreies Bild eines stabförmigen Artikels durch Algorithmen, insbesondere Bilddatenfilter und/oder Bilddatenverknüpfungen der nacheinander aufgenommenen Bilder eines stabförmigen Artikels oder genauer eines Teils der Oberfläche eines stabförmigen Artikels ermittelt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 schematisch einen Abschnitt einer Filteransetzmaschine in einer Vorderansicht;
Fig. 2a schematisch eine Trommelanordnung einer Filteransetzmaschine mit zwei optischen Prüfeinrichtungen in einer ersten Ausführung;
Fig. 2b schematisch eine Trommelanordnung einer Filteransetzmaschine mit zwei optischen Prüfeinrichtungen in einer zweiten Ausführung;
Fig. 3 schematisch eine optische Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung in einer ersten Ausbildung;
Fig. 4 schematisch eine optische Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung in einer zweiten Ausbildung;
Fig. 5 schematisch eine optische Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung in einer dritten Ausbildung;
Fig. 6, 7 Beispiele zur Bildverarbeitung von Bildern eines intakten und eines defekten stabförmigen Artikels;
Fig. 8 eine Ansicht einer Bildaufnahmeeinrichtung in einer Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm gemäß der Erfindung und Fig. 10 eine vereinfachte Darstellung des Abbildungsprinzips gemäß der Erfindung in der dritten Ausbildung nach Fig. 5.
! n Fig. 1 ist eine Filteransetzmaschine in einer Vorderansicht ausschnittsweise dargestellt, wobei die Filteransetzmaschine über eine Trommelanordnung T zur Zuführung von Tabakstöcken von einer schematisch eingezeichneten Zigaretten- strangmaschine SE Tabakstöcke doppelter Gebrauchslänge empfängt.
Auf ihrem Förderweg zu einer Zusammenstelltrommel 21 werden die Tabakstöcke doppelter Gebrauchslänge geschnitten und längsaxial gespreizt. Auf der Zusammenstelltrommel 21 werden über eine weitere Trommelanordnung F doppeltlange Filterstopfen transportiert, die jeweils zwischen zwei längsaxial beabstandete Tabakstöcke eingefügt werden. Hierdurch wird auf der Zusammenstelltrommel 21 eine Folge von queraxial hintereinander angeordneten Tabakstock-Filterstopfen- Tabakstock-Gruppen gebildet. Die zusammengestellten Artikelgruppen werden von der Zusammenstelltrommel 21 an eine Fördertrommel 22 übergeben.
Ein beleimter und geförderter Belagpapierstreifen 1 1 wird in einem Belagapparat 10 auf einer Schneidtrommel 12 von den Messern einer Messertrommel 13 in so- genannte Belagpapierblättchen geschnitten. Die geschnittenen Belagpapierblätt- chen werden jeweils an die Artikelgruppen bzw. Tabakstock-Filterstopfen- Tabakstock-Gruppen auf der Fördertrommel 22 im Zuge der Übergabe angeheftet. Nachfolgend werden die Artikelgruppen mit jeweils angehefteten Belagpapierblättchen weiter zu einer nachfolgenden Rolltrommel 26 und einer Rolleinrichtung 27 transportiert, mittels der die Belagpapierblättchen vollständig mittig um die Tabakstock-Filterstopfen-Tabakstock-Gruppen herumgewickelt werden. Die Rolleinrichtung 27 besteht in einer Ausgestaltung aus einem Stegrad, einer Rollhand mit einer Rollfläche, wobei die Rollfläche und die gegenüberliegende Oberfläche der Rolltrommel 26 einen Rollkanal bilden, in dem Artikelgruppen mit den Belagpapier- blättchen umwickelt werden, womit doppeltlange Filterzigaretten gebildet werden.
Die doppeltlangen Filterzigaretten werden nachfolgend an eine Fördertrommel 28 und weiter nachfolgend an eine weitere Fördertrommel 29 übergeben und für den weiteren Bearbeitungsprozess an einer Filteransetzmaschine bereitgestellt. Von der Fördertrommel 29 werden die doppeltlangen Filterzigaretten über eine Fördertrommel 30 zu einer Schneidtrommel 31 gefördert, der ein rotierendes Schneidmesser 32 zugeordnet ist, welches aus den doppeltlangen Filterzigaretten durch einen mittigen Trennschnitt Filterzigaretten einfacher Gebrauchslänge her- stellt.
Die Filterzigaretten werden anschließend von der Schneidtrommel 31 an eine Spreiztrommel 33 übergeben. Auf der Spreiztrommel 33 werden die Filterzigarettenpaare längsaxial voneinander beabstandet und anschließend an eine Fördertrommel 35 übergeben.
Anschließend werden die Zigaretten von der Fördertrommel 35 an eine nachfolgende Prüftrommel 34 übergeben, der eine erste Prüfeinrichtung 44 und zweite Prüfeinrichtung 45 zugeordnet sind, die an unterschiedlichen Umfangspositionen, bspw. in der gezeigten 1 Uhr- und 3-Uhr-Position, angeordnet sind, um gleiche Bereiche der Zigaretten 50 mehrfach zu inspizieren, woraus die Auswerteeinheit 80 Information hinsichtlich der Unversehrtheit des inspizierten Abschnitts der Oberfläche und/oder die Stempelposition und/oder die korrekte Position des Be- lagpapierblättchens ableiten kann. Dies wird im Folgenden noch genauer erläutert.
Fig. 2a zeigt schematisch eine Ansicht einer Anordnung von Trommeln, bestehend aus einer Spreiztrommel 33, einer ersten Prüftrommel 34, einer zweiten Prüftrommel 35 und einer nachfolgenden Fördertrommel 36. Von der Spreiztrommel 33 werden längsaxial gespreizte Paare von Filterzigaretten 50 an die erste Prüftrom- mel 34 und nachfolgend an die zweite Prüftrommel 35 übergeben. Die Fig. 2a zeigt zweimal zwei optische Prüfeinrichtungen 44, 45 gemäß Fig. 5, dort jedoch ohne Gehäuse, wobei jeweils eine optische Prüfeinrichtung 44, 45 einer Prüftrommel 34, 35 zugeordnet ist, sodass der gesamte Umfang eines stabförmigen Produkts oder Artikels von den Kameras 61 , 62 aufnehmbar und nachfolgend prüfbar ist.
Unter Rotation der Spreiz-, Förder- und Prüftrommeln werden die Filterzigaretten 50 etwa in der 9-Uhr Position an der ersten Prüfeinrichtung 44 vorbeitransportiert, wobei die auf der Prüftrommel 34 geförderten Filterzigaretten 50 hierbei eine Prüfzone 46 der Prüfeinrichtung 44 durchlaufen. In der Prüfzone 46 werden zwei Bilder eines bestimmten Umfangsbereichs der Filterzigaretten 50 aufgenommen, wie beispielsweise in Fig. 6 und Fig. 7 oben gezeigt. Anschließend werden die Filterzigaretten 50 etwa in der 3-Uhr Position an der zweiten Prüfeinrichtung 45 vorbeitransportiert, wobei die auf der Prüftrommel 35 geförderten Filterzigaretten 50 hierbei eine Prüfzone 47 der Prüfeinrichtung 45 durchlaufen. In der Prüfzone 46 werden Bilder von zwei Umfangsbereichen von ca. 90° der Filterzigaretten 50 jeweils zweimal nacheinander aufgenommen, sodass die ersten 180° des Umfangs der Filterzigaretten 50 abgebildet sind. In der Prüfzone 47 werden Bilder von den verbleibenden zwei Umfangsbereichen von ca. 90° der Filterzigaretten 50 jeweils zweimal nacheinander aufgenommen, sodass die zweiten 1 80° des Umfangs der Filterzigaretten 50 abgebildet sind. Die aufgenommenen Bilder werden zu der
Auswerteeinheit 80 geleitet und dort einer Auswertung im Hinblick auf vorbestimmte Eigenschaften der Filterzigaretten 50, insbesondere hinsichtlich der Unversehrtheit des inspizierten Abschnitts der Oberfläche und/oder der Stempelposition und/oder der korrekten Position des Belagpapierblättchens unterzogen. Dies wird weiter unten anhand der Fig. 6 und Fig. 7 genauer erläutert werden.
Fig. 2b zeigt schematisch eine Ansicht einer Anordnung von Trommeln, bestehend aus einer Spreiztrommel 33, einer Fördertrommel 35, einer Prüftrommel 34 und einer nachfolgenden Fördertrommel 36. Von der Spreiztrommel 33 werden längs- axial gespreizte Paare von Filterzigaretten 50 an die Fördertrommel 35 übergeben. Die Fig. 2b zeigt zwei optische Prüfeinrichtungen 44, 45, wie sie ohne ein jeweiliges Gehäuse in den Fig. 3 und 4 dargestellt sind, wobei beide optische Prüfeinrichtungen einer einzigen Prüftrommel 34 zugeordnet sind. Unter Rotation der Trommeln werden die Filterzigaretten 50 etwa in der 3-Uhr Position an der ersten Prüfeinrichtung 44 vorbeitransportiert, wobei die auf der Prüftrommel 34 geförderten Filterzigaretten 50 hierbei eine Prüfzone 46 der Prüfeinrichtung 44 durchlaufen. In der Prüfzone 46 werden Bilder eines bestimmten Um- fangsbereichs der Filterzigaretten 50 aufgenommen, wie beispielsweise in Fig. 6 und Fig. 7 oben gezeigt. Anschließend werden die Filterzigaretten 50 etwa in der 1 -Uhr Position an der zweiten Prüfeinrichtung 45 vorbeitransportiert, wobei die auf der Prüftrommel 34 geförderten Filterzigaretten 50 hierbei eine Prüfzone 47 der Prüfeinrichtung 45 durchlaufen. In der Prüfzone 47 werden Bilder desselben Um- fangsbereichs oder Umfangabschnitts der Filterzigaretten 50 aufgenommen wie zuvor in der ersten Prüfeinrichtung 44, beispielsweise wie in Fig. 6 und Fig. 7 Mitte gezeigt.
Die aufgenommenen Bilder werden zu der Auswerteeinheit 80 geleitet und dort einer Auswertung im Hinblick auf vorbestimmte Eigenschaften der Filterzigaretten 50, insbesondere hinsichtlich der Unversehrtheit des inspizierten Abschnitts der Oberfläche und/oder der Stempelposition und/oder der korrekten Position des Be- lagpapierblättchens unterzogen. Dies wird weiter unten anhand der Fig. 6 und Fig. 7 genauer erläutert werden.
Fig. 3 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung. Es sind zwei Kameras 61 , 62 mit je einem Objektiv 75, 76 vorgesehen. Mittels jeder Kamera 61 , 62 werden beispielsweise zwei Bilder auf einem nicht dargestellten
Bildsensor aufgenommen. Es handelt sich dabei um zwei benachbarte Umfangsflä- chenabschnitte einer Filterzigarette 50. Die Filterzigarette 50 wird bei dem queraxialen Transport auf einer Prüftrommel 34 üblicherweise nur in einer Aufnahme geprüft. Mitteis der erfindungsgemäßen optischen Prüfeinrichtung 44, 45 werden in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 durch entsprechend reflektierende Elemente, nämlich mehrere Spiegel 73 und ein Prisma 74 einer ersten Strahlumlen- kungseinheit 71 einer ersten optischen Vorrichtung 67 zwei Abbildungen, nämlich von zwei Umfangsflächenabschnitten von je 90° einer ersten Filterzigarette 50 im ersten Prüfzonenabschnitt 46, 47 mit einem ersten und zweiten Strahlengang nachfolgend zusammengeführt und entlang einer ersten optischen Achse 63 und einer zweiten optischen Achse 64 zur ersten Kamera 61 geführt. Weiterhin wird durch reflektierende Elemente, nämlich mehrere Spiegel 73 und ein Prisma 74 einer zweiten Strahlumlenkungseinheit 72 einer zweiten optischen Vorrichtung 68 zwei Abbildungen, nämlich von zwei Umfangsflächenabschnitten von je 90° einer zweiten Filterzigarette 50 im zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 mit einem dritten und vierten Strahlengang nachfolgend zusammengeführt entlang einer ersten opti- sehen Achse 65 und weiter nachfolgend einer zweiten optischen Achse 66 zur zweiten Kamera 62 geführt. Beide Aufnahmen werden in einem nicht dargestellten Bildspeicher gespeichert.
Dreht nun die Prüftrommel 34 weiter, gelangt nach einer vorbestimmten Winkel- Stellung die erste Filterzigarette 50 in den zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 und wird wie zuvor beschrieben von der zweiten Kamera 62 aufgenommen und in dem Bildspeicher gespeichert.
Die von den Kameras 61 , 62 aufgenommenen Bilder werden zu einer in den Fig. 2a und 2b schematisch dargestellten Auswerteeinheit 80 gesendet und dort mittels digitaler Bildverarbeitung ausgewertet. Die Auswerteeinheit 80 ist insbesondere eine elektronische Datenverarbeitungseinrichtung mit einem Mikroprozessor oder Mikrocontroller. Die Auswerteeinheit 80 kann in einem separaten Computer oder in der Maschinensteuerung realisiert sein. Ergebnisse der Auswertung können vor- teilhaft auf einem Bildschirmgerät 81 für einen Maschinenbediener zur Anzeige gebracht werden.
Die Fig. 3 zeigt weiterhin im Bereich der Strahlumlenkungseinheiten 71 , 72 jeweils drei LED-Zeilen 60, welche eine homogene und diffuse Beleuchtung der Filterziga- retten 50 in der jeweiligen Prüfzone 46, 47, 48, 49 sicherstellen. Eine takt- und winkelsynchrone Ansteuerung der LED-Zeilen 60 erfolgt durch eine nicht dargestellte Synchronisierungseinheit, welche entsprechende Eingangssignale von einem ebenfalls nicht dargestellten Drehwinkelgeber, Impulsgeber oder Resolver erhält. Somit werden jeweils zwei Umfangsflächenabschnitte der Filterzigarette 50 auf den Bildsensoren der Kameras 61 , 62 abgebildet. Die so erzeugten nacheinander aufgenommenen Bilder eines vorbestimmten Umfangsflächenabschnitts derselben Filterzigarette 50 werden online durch die Auswerteeinheit miteinander verglichen. Fig. 4 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemäße Bildaufnahmeanordnung. Es sind zwei Bildaufnahmeeinrichtungen bzw. zwei Kameras 61 , 62 mit je einem Objektiv 75, 76 vorgesehen. Mittels jeder Kamera 61 , 62 können gleichzeitig zwei Bilder gemeinsam auf einem nicht dargestellten Bildsensor aufgenommen werden. Es handelt sich dabei um zwei virtuell benachbarte Umfangsflächenabschnitte zweier benachbarter Filterzigaretten 50. Mittels der erfindungsgemäßen optischen Prüfeinrichtung 44, 45 wird in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 durch entsprechend reflektierende Elemente, nämlich mehrere Spiegel 73 einer ersten Strahlumlenkungseinheit 71 der ersten optischen Vorrichtung 67 die jeweilige Abbildung eines Umfangsflächenabschnitts von 90° einer ersten und einer zweiten Filterzigarette 50 im ersten Prüfzonenabschnitt 46, 47 mit einem ersten und zwei- ten Strahlengang nachfolgend zusammengeführt und gemeinsam entlang einer ersten optischen Achse 63 und einer zweiten optischen Achse 64 zur ersten Kamera 61 geführt. Einige Trommelmulden weiter stromabwärts wird durch entsprechend reflektierende Elemente, nämlich mehrere Spiegel 73 der zweiten Strahlum- lenkungseinheit 72 der zweiten optischen Vorrichtung 68 die jeweilige Abbildung eines Umfangsflächenabschnitts von 90° einer dritten und vierten Filterzigarette 50 im zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 mit einem dritten und vierten Strahlengang nachfolgend zusammengeführt und gemeinsam entlang einer ersten optischen Achse 65 und einer zweiten optischen Achse 66 zur zweiten Kamera 62 geführt. Beide Aufnahmen werden in einem nicht dargestellten Bildspeicher gespeichert. Dreht nun die Prüftrommel weiter, gelangt nach einer vorbestimmten Winkelstellung die erste und die zweite Filterzigarette 50 in den zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 und wird wie zuvor beschrieben von der zweiten Kamera 62 aufgenommen und in dem Bildspeicher gespeichert. Die Fig. 4 zeigt weiterhin im Bereich der Strahlumlenkungseinheiten 71 , 72 jeweils drei LED-Zeilen 60, welche eine homogene und diffuse Beleuchtung der Filterzigaretten 50 in der jeweiligen Prüfzone 46, 47, 48, 49 sicherstellen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Ansteuerung der LED-Zeilen 60 und der Auswertung der Aufnahmen bzw. Abbildung auf die diesbezügliche Beschreibung zu Fig. 3 verwiesen.
Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere erfindungsgemäße Bildaufnahmevorrichtung. Es sind zwei Kameras 61 , 62 mit je einem Objektiv 75, 76 vorgesehen. Mittels jeder Kamera 61 , 62 werden nacheinander zwei Bilder gemeinsam auf einem einzigen Bildsensor aufgenommen. Es handelt sich dabei um im Wesentlichen densel- ben Umfangsflächenabschnitt einer Filterzigarette 50 zu zwei verschiedenen Zeitpunkten t-, und t2. Mittels der erfindungsgemäßen optischen Prüfeinrichtung 44, 45 wird in diesem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 durch ein reflektierendes Element, nämlich einen Spiegel 73 der ersten Strahlumlenkungseinheit 71 der ersten optischen Vorrichtung 67 das jeweilige Bild des genannten ersten Umfangsflä- chenabschnitts von ca. 90° einer ersten Filterzigarette 50 im ersten Prüfzonenabschnitt 46, 47 mit einem ersten Strahlengang gemeinsam entlang einer ersten optischen Achse 63 und einer zweiten optischen Achse 64 zur ersten Kamera 61 geführt. Einige Trommelmulden weiter stromabwärts werden durch ein weiteres reflektierendes Element, nämlich einen Spiegel 73 der zweiten Strahlumlenkungs- einheit 72 der zweiten optischen Vorrichtung 68 nacheinander zwei Bilder eines zweiten Umfangsflächenabschnitts von ca. 90° einer zweiten Filterzigarette 50 im zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 mit einem dritten und vierten Strahlengang nachfolgend gemeinsam entlang einer ersten optischen Achse 65 und einer zweiten optischen Achse 66 zur zweiten Kamera 62 geführt. Bei einer fortschreitenden Drehbewegung der Prüftrommel 34 gelangt die erste Filterzigarette 50 in den zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 und es erfolgen nacheinander die Aufnahme der Bilder des zweiten Umfangsflächenabschnitts von ca. 90°.
Die erste Strahlumlenkungseinheit 71 weist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 einen Spiegel auf, bei dem die einfallenden Strahlen entlang der ersten optischen Achse 63 einen Einfallswinkel von 27,5° und die reflektierten Strahlen entlang der zweiten optischen Achse 64 einen Ausfallswinkel von 27,5° gegenüber dem Einfallslot haben. Die zweite Strahlumlenkungseinheit 72 weist im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 ein Prisma 74, insbesondere ein Reflexionsprisma, auf, bei welchem die einfallenden Strahlen der ersten optischen Achse 63 einen Einfallswinkel von 61 ° und die reflektierten Strahlen der zweiten optischen Achse 64 einen Ausfallswinkel von 61 ° gegenüber dem Einfailslot haben. Die Ein- und Ausfallswinkel können je nach geometrischen Bedingungen um +/- 15° variieren. Wie die Fig. 5 weiter erkennen lässt, kreuzen sich die von den Prüfzonen 46, 47, 48, 49 einfallenden Strahlen entlang der ersten optischen Achse 63 der ersten optischen Vorrichtung 67 mit den einfallenden Strahlen entlang der zweiten optischen Achse 64 der zweiten optischen Vorrichtung 68. Dreht nun die Prüftrommel weiter, gelangt nach einer vorbestimmten Winkelstellung die erste Filterzigarette 50 in den zweiten Prüfzonenabschnitt 48, 49 und wird wie zuvor beschrieben von der zweiten Kamera 62 zweimal aufgenommen und die erzeugten Bilder gemeinsam in einem Bildspeicher gespeichert. Die Fig. 5 zeigt weiterhin im Bereich der Strahlumlen- kungseinheiten 71 , 72 drei LED-Zeilen 60, welche eine homogene und diffuse Beleuchtung der Filterzigaretten 50 in der jeweiligen Prüfzone 46, 47, 48, 49 sicher- stellen. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird hinsichtlich der Ansteuerung der LED-Zeilen 60 und der Auswertung der Bilder auf die Beschreibung zu Fig. 3 verwiesen. Die dritte Ausführungsform gemäß Fig. 5 erfordert den geringsten Aufwand an Strahlumlenkungselementen und weist zudem den geringsten Raumbedarf auf. Die vorstehend beschriebenen drei Ausführungen der erfindungsgemäßen Bildaufnahmevorrichtung bzw. der erfindungsgemäßen optischen Prüfeinrichtung 44, 45 gemäß Fig . 3, Fig . 4 und Fig. 5 lassen sich hinsichtlich des Raum- oder Platzbedarfs weiter optimieren, was jedoch einen etwas größeren Aufwand an Strahlum- lenkungselementen erfordert.
Bei einer nicht dargestellten Abwandlung der erfindungsgemäßen optischen Prüfeinrichtung 44, 45 gemäß Fig . 3, Fig. 4 und Fig. 5 werden die Kameras 61 , 62 derart angeordnet, dass die optischen Achsen der Kameras 61 , 62 senkrecht zu den zweiten optischen Achsen 64, 66 stehen, wobei die optischen Achsen der Kameras 61 , 62 parallel zur Drehachse der Prüftrommel 34 verlaufen, wobei die Kameras 61 , 62 derart angeordnet sind, dass die Objektive 75, 76 einander zugewandt sind. Dieser minimierte Raumbedarf ist durch die in Fig. 5 gestrichelt dargestellte Gehäuseumrandung wiedergegeben.
Eine beispielhafte Auswertung von Bildaufnahmen wird im Folgenden anhand der Fig. 6 und Fig. 7 erläutert. Fig. 6 zeigt oben die Aufnahme 82 eines mit der ersten Kamera 61 aufgenommenen intakten stabförmigen Artikels, hier einer doppeltlangen Zigarette, zu einem ersten Zeitpunkt , wobei jedoch beispielsweise aufgrund eines im Strahlengang der ersten Kamera 61 umherfliegenden Tabakkrümels ein entsprechender punktförmiger Schatten als Störeinfluss 83 in dem Bild 82 sichtbar ist. In einer herkömmlichen Prüfanordnung , bei der jeder Oberflächenabschnitt eines stabförmigen Produkts nur einmal aufgenommen wird, würde der Störeinfluss 83 möglicherweise als Defekt des Produkts bewertet und das entsprechende Pro- dukt ausgeworfen, obwohl das Produkt intakt ist und lediglich ein Tabakkrümel sich im Strahlengang der ersten Kamera 61 befunden hat.
Erfindungsgemäß wird nun der im Wesentlichen selbe Umfangsflächenabschnitt eines bestimmten stabförmigen Produkts oder Artikels mit der ersten Kamera 61 nochmals zu einem zweiten Zeitpunkt t2 aufgenommen, was zu dem in der Mitte von Fig . 6 dargestellten Bild 84 mit überwiegend redundanter Bildinformation in Bezug auf das Bild 82 führt. Dies geschieht in dem Augenblick, an dem das Produkt an der ersten Kamera 61 vorbeiläuft, also mit einem entsprechenden Zeitversatz, der sich aus der Drehgeschwindigkeit der Prüftrommel 34 und dem Umfangs- abstand der ersten und der zweiten Prüfeinrichtung 44, 45 ergibt. In dem Bild 84 ist der Störeinfluss 83 des ersten Tabakkrümels nicht sichtbar, da die Aufnahme zu einem anderen Zeitpunkt an einer anderen Umfangsposition erfolgte. Jedoch ist in dem Bild 84 der Schatten eines anderen Tabakkrümels als Störeinfluss 85 sichtbar.
In der Auswerteeinheit 80 wird durch geeignete Verknüpfung der Bilder 82 und 84 ein korrigiertes Bild 86 berechnet. Die Verknüpfung der Bilder 82 und 84 kann beispielsweise eine Art UND-Verknüpfung sein, so dass nur Strukturen, die in beiden Bilder 82, 84 sichtbar sind, auch in dem korrigierten Bild 86 erscheinen. Wo die Auswerteeinheit 80 in einem Bild ein Artefakt ermittelt, wird die Bildinformation aus dem anderen Bild verwendet. Wie man in Fig. 6 sieht, sind auf diese Weise in dem korrigierten Bild 86 beide Störeinflüsse 83, 85 herausgerechnet und verschwunden. Ein Beispiel für die Auswertung der Bilder eines defekten Artikels ist in Fig. 7 gezeigt. Im diesem Beispiel befindet sich im Strahlengang der zweiten Prüfeinrichtung 45 ein Tabakkrümel, der zu einem Störeinfluss 85 führt. In dem ersten Bild 82 ist eine Fehlstelle 87 sichtbar, die auch in dem zweiten Bild 84 an derselben Position sichtbar ist. Es handelt sich dabei also mit hoher Wahrscheinlichkeit nicht um ein von einem Tabakkrümel oder dergleichen hervorgerufenes Artefakt, sondern um eine Fehlstelle auf der Oberfläche des stabförmigen Artikels. Aufgrund der UND-Verknüpfung taucht die Fehlstelle 87 somit auch in dem korrigierten Bild 86 auf. Die Auswerteeinheit 80 kann somit zutreffend feststellen, dass der Artikel, von dem die Bilder 82 und 84 gemäß Fig. 7 stammen, einen optischen Mangel in Form einer Fehlstelle 87 aufweist und somit defekt ist.
Die Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm gemäß der Erfindung zu der dritten Ausbildung, wie sie in der Fig. 5 als optische Prüfeinrichtung 44 wiedergegeben ist. Unter Rotation der Prüftrommeln 34 werden die Filterzigaretten 50 an der ersten Prü- feinrichtung 44 vorbeitransportiert, wobei die auf der Prüftrommel 34 geförderten Filterzigaretten 50 hierbei eine Prüfzone 46 der Prüfeinrichtung 44 durchlaufen. In der Prüfzone 46 werden zwei Bilder eines bestimmten Umfangsflächenabschnitts der Filterzigaretten 50 mittels der Kamera 61 aufgenommen, wobei die zyklische Ablaufschrittkette beginnend mit dem Startpunkt 100 wie folgt ist: Zunächst wird im Schritt 101 geprüft, ob die Filterzigarette 50 die Position erreicht hat, ist dies der Fall wird im Schritt 102 der erste Umfangsflächenabschnitt belichtet und auf einer ersten Hälfte des Bildsensors 78 aufgenommen und im nachfolgenden Schritt 103 in einem ersten Bildspeicher 108 abgespeichert. Nachfolgend wird im Schritt 104 geprüft, ob die Filterzigarette 50 die Position t2 erreicht hat, ist dies der Fall wird im Schritt 105 der erste Umfangsflächenabschnitt nochmals belichtet und auf der zweiten Hälfte des Bildsensors 78 aufgenommen und im nachfolgenden Schritt 106 im ersten Bildspeicher 108 abgespeichert. Mit dem Schritt 107 ist der erste Teilzyklus abgeschlossen. In einem zweiten Teilzyklus beginnend mit dem Startpunkt 109 werden die beiden Aufnahmen im Schritt 1 10 aus dem ersten Bildspeicher 108 ausgelesen und dem Auswertealgorithmus im Schritt 1 12 zugeführt. Nachfolgend wird das aus beiden Aufnahmen resultierende Bild im Schritt 1 12 im zweiten Bildspeicher 14 abgespeichert und steht dort für eine weitere Bearbeitung und/oder Auswertung, bspw. in der Auswerteeinheit 80, bereit. Der erste Bildspeicher und der zweite Bildspeicher wurden der Einfachheit halber separat dargestellt, selbst- verständlich kann es auch ein einziger Bildspeicher mit wenigstens zwei Speicherplätzen sein.
Die Fig. 10 zeigt eine vereinfachte Darstellung des Abbildungsprinzips gemäß der Erfindung in der dritten Ausbildung korrespondierend zum Ablaufdiagramm gemäß Fig. 9 und Vorrichtung gemäß Fig. 5. Wie der Fig. 10 unmittelbar zu entnehmen ist, wird ein Umfangsflächenabschnitt der Filterzigarette 50 ein erstes Mal zum Zeitpunkt ti bzw. in der Position auf einer Hälfte des Bildsensors 78 aufgenommen, wie es durch die durchgezogenen Linien angedeutet ist. Wie der Fig. 1 0 weiterhin zu entnehmen ist, wird der Umfangsflächenabschnitt der Filterzigarette 50 ein zweites Mal zum Zeitpunkt t2 bzw. in der Position t2 auf der zweiten Hälfte des
Bildsensors 78 aufgenommen, wie es durch die gestrichelten Linien angedeutet ist. Die optischen Elemente, wie Spiegel und Prismen sowie das Objektiv wurden dabei weggelassen, um das erfindungsgemäße Verfahren hervor zu heben. Bezugszeichenliste
10 Belagapparat
1 1 Belagpapierstreifen
12 Saugwalze
13 Messerwalze
21 Zusammenstelltrommel
22 Fördertrommel
26 Rolltrommel
27 Rolleinrichtung
28 Trommel
29 Trommel
30 Fördertrommel
31 Schneidtrommel
32 Schneidmesser
34 Prüftrommel
35 Prüftrommel
36 Fördertrommel
38 Partikel
44 Prüfeinrichtung
45 Prüfeinrichtung
46 Prüfzone
47 Prüfzone
48 Prüfzone
49 Prüfzone
50 Filterzigaretten
54 Förderrichtung
55 Förderrichtung
60 Beleuchtungseinrichtung
61 Kamera
62 Kamera
63 erste optische Achse
64 zweite optische Achse
65 erste optische Achse
66 zweite optische Achse 67 erste optische Vorrichtung
68 zweite optische Vorrichtung
71 Strahl um lenkungseinrichtung
72 Strahlumlenkungsein richtung
73 Spiegel
74 Prisma
75 Objektiv
76 Objektiv
77 Sensoreinheit
78 Bildsensor
79 Faltenbalg
80 Auswerteeinheit
81 Bildschirmgerät
82 Bild
83 Störeinfluss
84 Bild
85 Störeinfluss
86 korrigiertes, artefaktfreies Bild
87 Fehlstelle
1 00 Startpunkt Teilzyklus 1
101 Schritt Teilzyklus 1
102 Schritt Teilzyklus 1
103 Schritt Teilzyklus 1
1 04 Schritt Teilzyklus 1
1 05 Schritt Teilzyklus 1
106 Schritt Teilzyklus 1
107 Ende Teilzyklus 1
108 Bildspeicher
109 Startpunkt Teilzyklus 2
1 10 Schritt Teilzyklus 2
1 1 1 Schritt Teilzyklus 2
1 12 Schritt Teilzyklus 2
1 13 Ende Teilzyklus 2
1 14 Bildspeicher Trommelanordnung (Filterstopfen) Trommelanordnung (Tabakstöcke) Zigarettenstrangmaschine

Claims

Ansprüche:
1. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, mit einem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel (34), zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung (44, 45) zum Prüfen der auf dem Förderorgan durch wenigstens zwei Prüfzonen (46, 47, 48, 49) geförderten stabförmigen Artikel, wobei die optische Prüfeinrichtung (44, 45) zwei Kameras (61 , 62) sowie je eine optische Vorrichtung (67, 68) zwischen jeder Kamera (61 , 62) und der jeweils zugeordneten Prüfzone (46, 47, 48, 49) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede optische Vorrichtung (67, 68) wenigstens eine erste optische Achse (63, 65) und eine zweite optische Achse (64, 66) sowie wenigstens eine Strahlumlenkungseinrichtung (71 , 72) aufweist, wobei die erste optische Achse (63) der ersten optischen Vorrichtung (67) von der jeweiligen Prüfzone (46, 47, 48, 49) zu der wenigstens einen Strahlumlenkungseinrichtung (71 ) der ersten optischen Vorrichtung (67) und die zweite optische Achse (64) von der wenigstens einen Strahlumlenkungseinrichtung (71 ), vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur ersten Kamera (61 ) verläuft und die erste optische Achse (65) der zweiten optischen Vorrichtung (68) von der jeweiligen Prüfzone (46, 47, 48, 49) zu der wenigstens einen Strahlumlenkungseinrichtung (72) der zweiten optischen Vorrichtung (68) und die zweite optische Achse (66) von der wenigstens einen Strahlumlenkungseinrichtung (72), vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur zweiten Kamera (62) verläuft, und dass die zweite optische Achse (64) der ersten optischen Vorrichtung (67) und die zweite optische Achse (66) der zweiten optischen Vorrichtung (68) einen Winkel von weniger als 45° einschließen.
2. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite optische Achse (64) der ersten optischen Vorrichtung (67) und die zweite optische Achse (66) der zweiten optischen Vorrichtung (68) einen Winkel von weniger als 15° einschließen und vorzugsweise im Wesentlichen parallel zur Tangente am Trommelumfang der Prüftrommel (34) in der zugeordneten Prüfzone (46, 47, 48, 49) und senkrecht zur Drehachse der Prüftrommel (34) verlaufen. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) aufweisen, wobei die optische Achse der ersten Kamera (61 , 62) mit der zweiten optischen Achse (64) der ersten optischen Vorrichtung (67) zusammenfällt und die optische Achse der zweiten Kamera (62) mit der zweiten optischen Achse (66) der zweiten optischen Vorrichtung (68) zusammenfällt.
Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) aufweisen, wobei die optische Achse der ersten Kamera (61 ) schräg unter einem Winkel zur zweiten optischen Achse (64) der ersten optischen Vorrichtung (67) verläuft und die optische Achse der zweiten Kamera (62) schräg unter einem Winkel zur zweiten optischen Achse (66) der zweiten optischen Vorrichtung (68) verläuft.
Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) aufweisen, wobei die optische Achse der ersten Kamera (61 ) im Wesentlichen quer zur zweiten optischen Achse (64) der ersten optischen Vorrichtung (67) verläuft und die optische Achse der zweiten Kamera (62) im Wesentlichen quer zur zweiten optischen Achse (66) der zweiten optischen Vorrichtung (68) verläuft.
Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der Ansprüche 1 , 2 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) aufweisen, wobei die optischen Achsen der ersten und der zweiten Kamera (61 , 62) im Wesentlichen parallel zur Drehachse der Prüftrommel (34) verlaufen.
Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Prüfeinrichtungen (44, 45) jeweils eine Mehrzahl von, insbesondere drei in der Lichtstärke separat regelbaren und separat schaltbaren Beleuchtungseinrichtungen (60) aufweisen, die in ihrer Längserstreckung parallel zur Drehachse der Prüftrommel (34) verlaufen und bevorzugt als Leuchtdiodenzeilen ausgebildet sind.
8. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) und einen Bildsensor (78) aufweisen, wobei beide Kameras (61 , 62) sowie beide optischen Vorrichtungen (67, 68) ausgebildet und eingerichtet sind, jeweils zwei verschiedene Umfangsflächenabschnitte von einem bestimmten stabförmigen Artikel gemeinsam auf dem Bildsensor abzubilden.
9. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) jeweils ein Objektiv (75, 76) und einen Bildsensor (78) aufweisen, wobei beide Kameras (61 , 62) sowie beide optischen Vorrichtungen (67, 68) ausgebildet und eingerichtet sind, jeweils einen, insbesondere im Wesentlichen denselben nacheinander aufgenommenen Umfangsflächenabschnitt von einem bestimmten stabförmigen Artikel gemeinsam auf dem Bildsensor (78) abzubilden.
10. Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (78) einer Kamera (61 , 62) geneigt angeordnet oder schwenkbar ausgebildet ist, so dass die Normale des Bildsensors einen Winkel von mindestens 1 ° mit der optischen Achse der entsprechenden Kamera bildet.
1 1 . Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, mit einem Förderorgan zum queraxialen Fördern der stabförmigen Artikel und mit einer optischen Prüfeinrichtung (44, 45) zum Prüfen der auf dem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel (34), durch wenigstens zwei Prüfzonen (46, 47, 48, 49) geförderten stabförmigen Artikel, wobei die optische Prüfeinrichtung (44, 45) mindestens zwei Kameras (61 , 62) und eine Auswerteeinheit (80) zum Auswerten der von den Kameras (61 , 62) aufgenommenen Bilder (82, 84) mittels Bildverarbeitung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) zur Aufnahme gleicher Abschnitte der Oberfläche jedes stabförmigen Artikels an unterschiedlichen Positionen benachbart zum Förderorgan angeordnet sind, und die Auswerteeinheit (80) zu einem Vergleich der Bilder (82, 84) jedes stabförmigen Artikels und zur Erkennung eines im Strahlengang der Prüfeinrichtung (44, 45) wirkenden Störeinflusses (83, 85) anhand dieses Vergleichs eingerichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (80) zur Ermittlung eines korrigierten und/oder artefaktfreien Bildes (86) eines stabförmigen Artikels aus dem Vergleich der Bilder (82, 84) des gleichen Umfangsflächenabschnitts eines stabförmigen Artikels eingerichtet ist.
Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, insbesondere Filterzigaretten, wobei mit einem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel (34), die stabförmigen Artikel an einer optischen Prüfeinrichtung (44, 45) durch wenigstens zwei Prüfzonen (46, 47, 48, 49) queraxial gefördert werden, wobei die optische Prüfeinrichtung (44, 45) zwei Kameras (61 , 62) und je eine optische Vorrichtung (67, 68) zwischen jeder Kamera (61 , 62) und der jeweils zugeordneten Prüfzone (46, 47, 48, 49) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass jede optische Vorrichtung (67, 68) wenigstens eine erste optische Achse (63, 65) und eine zweite optische Achse (64, 66) sowie wenigstens eine Strahlumlenkungseinrichtung (71 , 72) aufweist, wobei die Lichtstrahlen von der jeweiligen Prüfzone (46, 47, 48, 49) entlang der ersten optischen Achse (63) der ersten optischen Vorrichtung (67) zur ersten Strahlumlenkungseinrichtung (71 ) geleitet und dort umgelenkt werden und weiter entlang der zweiten optischen Achse (64), vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung , zur ersten Kamera (61 ) geleitet werden und zur ersten optischen Achse (65) der zweiten optischen Vorrichtung (68), zur ersten Strahlumlenkungseinrichtung (72) geleitet und dort umgelenkt werden und weiter entlang der zweiten optischen Achse (66), vorzugsweise über eine weitere Strahlumlenkungseinrichtung, zur zweiten Kamera (62) geleitet werden.
Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Prüfzonen (46, 47, 48, 49), insbesondere die stabförmigen Artikel, von einer Mehrzahl von Beleuchtungseinrichtungen (60) der optischen Prüfeinrichtungen (44, 45) beleuchtet werden, und die Lichtstärke der einzelnen Beleuchtungseinrichtungen (60) derart gesteuert und/oder geregelt wird, dass sich eine homogene diffuse Beleuchtung auf der inspizierten Umfangsfläche des stabförmigen Artikels einstellt, wobei vorzugsweise die zum Einschalten der Beleuchtungseinrichtungen (60) erforderlichen Signale von einer Synchronisierungseinheit auf Basis der Signale eines mit der oder den Prüftrommel (34) in Wirkverbindung stehenden Drehwinkelgebers gesteuert werden.
15. Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach Anspruch 13 oder 14, gekennzeichnet durch Neigen oder Schwenken des Bildsensors (78) einer Kamera (61 , 62), so dass die Normale des Bildsensors einen Winkel von mindestens 1 ° mit der optischen Achse der entsprechenden Kamera bildet, so dass benachbarte und beabstandete parallele stabförmige Artikel im Wesentlichen gleich scharf auf dem Bildsensor abgebildet werden.
16. Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie, umfassend queraxiales Fördern der stabförmigen Artikel mit einem Förderorgan und optisches Prüfen der auf dem Förderorgan, insbesondere einer Prüftrommel (34), durch wenigstens zwei Prüfzonen (46, 47, 48, 49) geförderten stabförmigen Artikel mittels einer optischen Prüfeinrichtung (44, 45), die zwei Kameras (61 , 62) aufweist, und Auswerten der von den Kameras (61 , 62) aufgenommenen Bilder mittels Bildverarbeitung, dadurch gekennzeichnet, dass die Kameras (61 , 62) zur Aufnahme gleicher Bereiche, insbesondere Umfangsflächenabschnitte jedes stabförmigen Artikels an unterschiedlichen Positionen benachbart zum Förderorgan angeordnet sind, und eine Berechnung mittels eines Algorithmus, insbesondere ein Filter- und/oder Rechenalgorithmus der zuvor aufgenommenen Bilder (82, 84) des Umfangs- flächenabschnitts des stabförmigen Artikels durchgeführt wird und eine Erkennung eines im Strahlengang der Prüfeinrichtung (44, 45) wirkenden Störeinflusses (83, 85) anhand dieses Vergleichs erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, gekennzeichnet durch Ermitteln eines korrigierten und/oder artefaktfreien Bildes (86) eines Umfangsflächenabschnitts eines stabförmigen Artikels mittels des Algorithmus, insbesondere des Filter- und/oder Rechenalgorithmus der zuvor nacheinander aufgenommenen Bilder (82, 84) des Umfangsflächenabschnitts des stabförmigen Artikels.
18. Maschine der Tabak verarbeitenden Industrie mit wenigstens einer Anordnung zum Prüfen von stabförmigen Artikeln nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei wenigstens eine Prüftrommel (34) stromabwärts einer Zusammenstelltrommel (21 ) angeordnet ist, wobei die Maschine ferner einen Drehwinkelgeber umfasst, welcher mit der wenigstens einen Prüftrommel (34) und einer Synchronisierungseinheit zur Ansteuerung einer Beleuchtungseinrichtung (60) in Wirkverbindung steht, sowie eine Anzeigeeinrichtung, die derart ausgebildet und eingerichtet ist, dass die von den Kameras (61 , 62) jeweils nacheinander aufgenommenen Bilder eines vorbestimmten Umfangsflächenabschnitts desselben stabförmigen Artikels gleichzeitig angezeigt werden können.
19. Maschine nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine eine Mehrzahl von Trommeln (28, 29), nämlich Fördertrommeln (30, 36), wenigstens eine Zusammenstelltrommel (21 ) und vorzugsweise wenigstens eine Schneidtrommel (31 ) und/oder wenigstens eine Rolltrommel (26) aufweist, wobei die Maschine zumindest abschnittsweise als Filteransetzeinheit oder Multisegmentzusammenstelleinheit ausgebildet ist, wobei die zu prüfenden stabförmigen Artikel, insbesondere Filterstäbe, Multisegmentartikel, Filterzigaretten (50), E-Zigaretten, Heat-Not-Burn-Zigaretten oder Zigarillos, mittels einer als Prüftrommel (34) ausgebildeten Fördertrommel queraxial mit geringem Abstand an der Prüfeinrichtung (44, 45) oder den optischen Prüfeinrichtungen (44, 45) vorbeibewegt werden.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018100500A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Hauni Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Prüfen von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie
DE102018100499A1 (de) * 2018-01-11 2019-07-11 Hauni Maschinenbau Gmbh Vorrichtung und Verfahren der Tabak verarbeitenden Industrie mit einer Beleuchtungsvorrichtung zum optischen Prüfen von stabförmigen Artikeln
DE102024108721B3 (de) * 2024-03-27 2025-10-02 Heidelberger Druckmaschinen Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Erfassen der Oberfläche eines Rotationskörpers für eine Druckmaschine und Verfahren

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1450056A (en) * 1972-12-01 1976-09-22 Davy Instr Ltd Optical dimension measuring apparatus
DE3420470A1 (de) 1983-06-14 1984-12-20 Hauni-Werke Körber & Co KG, 2050 Hamburg Optische pruefvorrichtung fuer zigaretten
DE3705627A1 (de) * 1987-02-21 1988-09-01 Hauni Werke Koerber & Co Kg Vorrichtung zum rollen stabfoermiger artikel der tabakverarbeitenden industrie
ATE170288T1 (de) * 1992-05-15 1998-09-15 Philip Morris Prod Gerät und methode zur optischen inspektion zylindrischer oberfläche
IT1258018B (it) * 1992-07-28 1996-02-20 Gd Spa Dispositivo di rilevamento, in particolare per il controllo superficiale di sigarette
IT1263446B (it) * 1993-06-28 1996-08-05 Gd Spa Metodo per il controllo ottico per il riempimento di sigarette.
IT1285935B1 (it) 1996-06-10 1998-06-26 Gd Spa Metodo e dispositivo per il controllo dell'integrita' esteriore di sigarette
DE102004057092A1 (de) * 2004-11-25 2006-06-01 Hauni Maschinenbau Ag Messen des Durchmessers von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie
DE102006009482A1 (de) 2006-02-27 2007-09-06 Hauni Maschinenbau Ag Optische Kontrolle von Produkten der Tabak verarbeitenden Industrie
DE102011082646A1 (de) * 2011-09-14 2013-03-14 Hauni Maschinenbau Ag Optische Prüfung von stabförmigen oder strangförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie
DE102014203158B4 (de) * 2014-02-21 2016-01-14 Hauni Maschinenbau Ag Optische Prüfung von stabförmigen Artikeln der Tabak verarbeitenden Industrie
DE202015004790U1 (de) * 2015-07-03 2015-08-17 Ralf Stöcker Optische Inspektionseinrichtung zum Prüfen der Oberflächen von Artikeln der Nahrungs- und Genussmittelindustrie, insbesondere der Tabak verarbeitenden Industrie sowie der Pharmaindustrie

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