EP3552501B2 - Device and method for inspecting a front surface of a rod-shaped smoking article - Google Patents
Device and method for inspecting a front surface of a rod-shaped smoking articleInfo
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- EP3552501B2 EP3552501B2 EP19165376.5A EP19165376A EP3552501B2 EP 3552501 B2 EP3552501 B2 EP 3552501B2 EP 19165376 A EP19165376 A EP 19165376A EP 3552501 B2 EP3552501 B2 EP 3552501B2
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Inspektion einer Stirnfläche eines stabförmigen Rauchartikels mit den Merkmalen der Oberbegriffe von Anspruch 1 und 2 und Verfahren zur Inspektion einer Stirnfläche eines stabförmigen Rauchartikels mit den Merkmalen der Oberbegriffe von Anspruch 11 und 12.The present invention relates to devices for inspecting an end face of a rod-shaped smoking article with the features of the preambles of claims 1 and 2 and methods for inspecting an end face of a rod-shaped smoking article with the features of the preambles of claims 11 and 12.
Stabförmige Rauchartikel sind z.B. Zigaretten, Zigarillos, Heat Not Burn-Produkte (HNB-Produkte) oder ähnliche Produkte, welche zur Inhalation eines Konsumenten vorgesehen sind. Dabei können trotz des Begriffs nicht nur Rauch sondern stattdessen oder zusätzlich auch ätherische oder medizinische Substanzen zur Inhalation vorgesehen sein. Als stabförmige Rauchartikel sind dabei auch Vorprodukte von Rauchartikeln zu verstehen wie z.B. Filterstäbe, Tabakstöcke mit einem durch einen Umhüllungsstreifen formstabilisierten Tabakmaterial, Segmente von HNB-Produkte, wie rohrförmige Kühlabschnitte, geschmacksbeeinflussende Segmente oder dergleichen anzusehen, welche nachfolgend mit anderen Vorprodukten zu einem fertigen stabförmigen Rauchartikel verbunden werden.Stick-shaped smoking products include cigarettes, cigarillos, heat-not-burn (HNB) products, and similar products intended for inhalation. Despite the term, these products may contain not only smoke but also, or alternatively, essential oils or medicinal substances intended for inhalation. The term "stick-shaped smoking products" also encompasses precursors such as filter sticks, tobacco sticks with a shape-stabilized tobacco material (retained by a wrapping strip), and segments of HNB products like tubular cooling sections, flavor-enhancing segments, or similar components, which are subsequently combined with other precursors to form a finished stick-shaped smoking product.
Die stabförmigen Rauchartikel und Vorprodukte der Rauchartikel werden nachfolgend in der Beschreibung zur Vereinfachung als Produkte bezeichnet.For the sake of simplicity, the rod-shaped smoking articles and precursors of smoking articles are referred to as products in the following description.
Zur Förderung von Produkten wird eine Fördereinrichtung verwendet, welche einen Formatabschnitt umfasst, in dem ein endloser Strang eines Materials, wie zum Beispiel eines Tabaks oder Tows, auf eine endlose Bahn eines Hüllenmaterials aufgelegt wird, welcher dann durch Umlegen und Verkleben der Randseiten des Hüllenmaterials zu einem festen Strang fixiert wird. Dieser formfeste Strang wird anschließend mittels eines rotierenden Messerträgers mit mehreren radial außen abrangenden Messern in zylindrische beziehungsweise stabförmige Produkte mit einer vorbestimmten Stablänge geschnitten. Nach dem Schneiden werden die Produkte auf einer Führungseinrichtung als Strang von aneinander anliegenden Einzelprodukten in einer längsaxialen Transportrichtung beziehungsweise Strangrichtung zu einem Übernahmepunkt weitergeschoben oder alternativ auch aktiv weitertransportiert. In dem Übernahmepunkt werden die Produkte mit einem Längsförderer von der Führungseinrichtung abgefördert und zu einem Übergabepunkt transportiert, in dem die Produkte von dem Längsförderer quer zu ihrer Längsrichtung an einen Querförderer übergeben werden. Der formfeste Strang oder der Strang von aneinander anliegenden Einzelprodukten kann auch ohne Umhüllungspapier vorliegen, beispielsweise zur Förderung und Anwendung von Non-wrapped-acetat-Filtern (NWA-Filtern).A conveying system is used to transport products. This system includes a format section where an endless strand of material, such as tobacco or tow, is placed onto an endless sheet of wrapping material. The wrapping material's edges are then folded over and glued to form a rigid strand. This rigid strand is subsequently cut into cylindrical or rod-shaped products of a predetermined length by a rotating cutter carrier with several radially outward-projecting blades. After cutting, the products are advanced along a guide system as a strand of adjacent individual products in a longitudinal direction to a transfer point, or alternatively, they can be actively conveyed. At the transfer point, the products are removed from the guide system by a longitudinal conveyor and transported to a transfer point. Here, the products are transferred from the longitudinal conveyor to a transverse conveyor, moving perpendicular to their longitudinal direction. The rigid strand or the strand of adjacent individual products can also be present without wrapping paper, for example for the promotion and application of non-wrapped acetate filters (NWA filters).
Der Längsförderer ist durch eine rotatorisch angetriebene Trommel gebildet, welche eine Mehrzahl von vorstehenden, drehbar gelagerten Hebelarmen aufweist. An jedem der Hebelarme sind ein oder mehrere axial beabstandete Aufnahmen vorgesehen, an denen ein oder mehrere parallel zu den zugeführten Produkten ausgerichtete, mit Unterdruck beaufschlagbare Rinnen beziehungsweise Mulden vorgesehen sind. Die Hebelarme führen während des Umlaufs der Trommel für einen außenstehenden Betrachter eine zu der Drehbewegung der Trommel gegensinnige Drehbewegung aus, so dass die Aufnahmen auf einer elliptischen Bewegungsbahn geführt werden. Die Aufnahmen selbst werden während der Umlaufbewegung der Trommel und der Hebelarme mittels einer Mechanik in einer konstanten, vorzugsweise horizontalen Ausrichtung gehalten, was eine Ausrichtung der in den Aufnahmen gehaltenen Produkte gewährleistet, wobei die Längsachsen der Produkte stets vorzugsweise parallel zur Transportrichtung des zugeführten Stranges sind. Während des Umlaufens der Trommel werden die Aufnahmen mit den daran vorgesehenen Rinnen in einem Übernahmepunkt so dicht an den Produkten vorbeigeführt, dass die Produkte durch den in den Rinnen wirkenden Unterdruck angesaugt und von der Fördereinrichtung abgefördert werden. Während der weiteren Transportbewegung werden die Produkte zu einem Übergabepunkt bewegt, in dem die Rinnen mit den darin gehaltenen Produkten eine vorzugsweise reine Querbewegung zu ihren Längsachsen beziehungsweise zu der Transportrichtung der Führungseinrichtung ausführen. Ferner ist ein Querförderer vorgesehen, welcher ebenfalls durch eine rotatorisch antreibbare Trommel gebildet ist, aber mit seiner Drehachse in einer vorzugsweise rechtwinkligen Anordnung zu der Drehachse des Längsförderers angeordnet ist. An der radial äußeren Mantelfläche des Querförderers sind eine Mehrzahl von ebenfalls mit Unterdruck beaufschlagbarer und parallel zu der Drehachse des Querförderers ausgerichteter Rinnen vorgesehen, welche in dem Übergabepunkt so dicht an den Rinnen des Längsförderers und den darin gehaltenen Produkten vorbeigeführt werden, dass die Produkte quer zu ihrer Längsachse übernommen und weitertransportiert werden.The longitudinal conveyor consists of a rotary drum with multiple projecting, rotatably mounted lever arms. Each lever arm has one or more axially spaced receptacles, each equipped with one or more channels or troughs oriented parallel to the products being fed and capable of being pressurized with negative pressure. During the drum's rotation, the lever arms appear to rotate in the opposite direction to the drum's rotation, thus guiding the receptacles along an elliptical path. The receptacles themselves are held in a constant, preferably horizontal, orientation by a mechanism during the drum's and lever arms' rotation. This ensures that the products held in the receptacles are aligned, with their longitudinal axes preferably always parallel to the conveying direction of the incoming strand. As the drum rotates, the receptacles with their channels are guided so close to the products at a transfer point that the products are drawn in by the negative pressure acting in the channels and conveyed away by the conveyor. During the subsequent transport movement, the products are moved to a transfer point where the troughs containing the products execute a preferably transverse movement relative to their longitudinal axes or the transport direction of the guide device. Furthermore, a transverse conveyor is provided, which is also formed by a rotatably driven drum, but whose axis of rotation is preferably arranged at a right angle to the axis of rotation of the longitudinal conveyor. On the radially outer surface of the transverse conveyor, a plurality of troughs, which can also be pressurized with negative pressure and are aligned parallel to the axis of rotation of the transverse conveyor, are provided. At the transfer point, these troughs pass so close to the troughs of the longitudinal conveyor and the products they contain that the products are transferred transversely to their longitudinal axis and transported further.
Ein Problem bei dem Transport der Produkte ist, dass die Rinnen der Aufnahmen des Längsförderers in dem Übernahmepunkt mit einer höheren Geschwindigkeit als die Geschwindigkeit der zugeführten Produkte (auch Übergeschwindigkeit genannt) bewegt werden müssen, damit die dem Längsförderer auf der Führungseinrichtung zugeführten Produkte auf keinen Fall aufstauen oder während der Übernahmebewegung mit dem nachfolgenden Produkt kollidieren können. Die Übergeschwindigkeit ist dabei außerdem abhängig von der Stablänge der Produkte, da die Drehzahl des Längsförderers der Fördereinrichtungen auch für den Transport von Produkten unterschiedlicher Stablänge gleich ist, und die Stranggeschwindigkeit der zugeführten Produkte auf eine vorbestimmte Anzahl von zu übernehmenden Produkten je Zeiteinheit abgestimmt werden muss. Die Produkte werden aus diesen Gründen unter ungünstigen Umständen mit einer bis zu zweifachen Übergeschwindigkeit im Vergleich zu der Zuführgeschwindigkeit der Produkte übernommen. Die Rinnen selbst weisen ferner eine bestimmte Oberflächenrauheit auf, welche die wirkenden Reibkräfte zwischen den Rinnen und den Produkten bei der Übernahme mitbestimmt.One problem with product transport is that the troughs of the longitudinal conveyor's receiving unit must move at a higher speed than the speed of the products being fed (also called overspeed) at the transfer point. This prevents the products being fed onto the longitudinal conveyor's guide system from accumulating or colliding with the following product during the transfer movement. The overspeed also depends on the length of the products, as the rotational speed of the longitudinal conveyor remains constant even when transporting products of varying lengths, and the feed rate must be matched to a predetermined number of products being transferred per unit of time. For these reasons, under unfavorable conditions, the products are transferred at up to twice the feed rate. Furthermore, the troughs themselves have a specific surface roughness, which affects the effective... Frictional forces between the channels and the products are also determined during the takeover.
Aufgrund dieser Übergeschwindigkeit werden die Produkte bei der Übernahme ruckartig beschleunigt, wodurch auf die Produkte bestimmte Kräfte in Axial- und Radialrichtung wirken, welche unter anderem für den Kopfausfall der Produkte ursächlich sind. Die Übergeschwindigkeit sollte daher grundsätzlich möglichst gering bzw. nur um einen geringfügigen Betrag höher als die Zuführgeschwindigkeit der Produkte sein. Außerdem ist es nicht zu vermeiden, dass die Stäbe mit einem Schlupf übernommen werden, was z.B. an einer zu hohen Übergeschwindigkeit oder an einer Verminderung der Oberflächenrauheit der Rinnen nach einer längeren Betriebszeit liegen kann. Dieser Schlupf kann eine Abweichung der relativen Ist-Lage der Produkte in Längsrichtung der Rinnen des Längsförderers von der vorgegebenen Soll-Lage zur Folge haben, welche zwangsläufig auch eine Abweichung der Ist-Lage der Produkte in Längsrichtung der Rinnen des Querförderers von einer vorgegebenen Soll-Lage zur Folge hat. Da die Produkte von dem Querförderer ausschließlich quer zu ihren Längsachsen transportiert werden, bleibt diese Abweichung auch während des weiteren Transportweges erhalten, sofern diese nicht z.B. mittels einer seitlichen Anlagescheibe weggetaumelt wird. Die Ausrichtung der Produkte in den Rinnen des Querförderers ist insbesondere dann von besonders großer Bedeutung, wenn die Produkte in doppelter Länge transportiert werden und in dieser Stellung auf dem Querförderer in Produkte einfacher Länge geschnitten werden, da die Lage der Produkte in den Rinnen des Querförderers bei einer feststehenden Schnittkante auch anschließend die Längen der geschnittenen, einfach langen Produkte entscheidend mit beeinflusst.Due to this overspeed, the products are accelerated abruptly during transfer, causing specific axial and radial forces to act upon them, which are among the causes of product head breakage. Therefore, the overspeed should generally be as low as possible or only slightly higher than the product feed speed. Furthermore, it is unavoidable that the bars will be transferred with some slippage, which can be caused, for example, by excessive overspeed or a reduction in the surface roughness of the channels after prolonged operation. This slippage can result in a deviation of the actual position of the products along the longitudinal channel of the longitudinal conveyor from the specified target position, which in turn inevitably leads to a deviation of the actual position of the products along the longitudinal channel of the transverse conveyor from the specified target position. Since the products are transported by the transverse conveyor exclusively perpendicular to their longitudinal axes, this deviation persists throughout the transport route unless it is smoothed out, for example, by a lateral contact plate. The orientation of the products in the channels of the transverse conveyor is of particular importance when the products are transported at double length and cut into single-length products in this position on the transverse conveyor, since the position of the products in the channels of the transverse conveyor, with a fixed cutting edge, also significantly influences the lengths of the cut, single-length products.
Für die Qualitätsüberwachung bei der Herstellung der Produkte, beispielsweise bei der Filter-/Zigarettenherstellung, ist beispielsweise in Filterherstellmaschinen ein auf bildgebende Sensorik basierender Stirnflächensensor vorgesehen. Die Produkte werden typischerweise einer optischen Prüfung mittels einer Kamera, die zur Aufnahme von Bildern einer Stirnfläche der Produkte eingerichtet ist, unterzogen. Die von der Kamera aufgenommenen Bilder werden anschließend durch eine elektronische Signalverarbeitungseinrichtung ausgewertet.For quality control during product manufacturing, for example in filter/cigarette production, filter manufacturing machines are equipped with an end-surface sensor based on imaging technology. The products typically undergo optical inspection using a camera designed to capture images of the product's end surface. The images captured by the camera are then evaluated by an electronic signal processing unit.
Eine Messvorrichtung für die On-line Messung ist beispielsweise aus der
Die Abweichung der Ist-Lage von der Soll-Lage der Produkte in dem Querförderer von bis zu ± 5 mm impliziert jedoch eine Unschärfe der aufgenommenen Bilder durch die von der Fokusebene der Kamera abweichende und ungenaue Positionierung der Produkte innerhalb der Mulden des Querförderers, was eine zuverlässige Inspektion der Stirnfläche auf der Trommel erschwert.However, the deviation of the actual position from the target position of the products in the cross conveyor of up to ± 5 mm implies a blurring of the recorded images due to the positioning of the products within the troughs of the cross conveyor that deviates from the focal plane of the camera and is inaccurate, which makes a reliable inspection of the end face on the drum difficult.
Eine mögliche Ausrichtung der Produkte innerhalb der Mulden der Trommel in axialer Richtung findet typischerweise zur Mitte der Abgabetrommel statt. Dies führt dazu, dass sich der Abstand zwischen der Stirnfläche eines Produktes und der Kamera bei einer Längenänderung der Produkte beziehungsweise einem Formatwechsel verändert. Dadurch ist nach der Längenänderung beziehungsweise dem Formatwechsel der Abstand zwischen der Kamera und der zu inspizierenden Stirnfläche ein anderer als vor der Längenänderung beziehungsweise dem Formatwechsel, und eine gültige Messung mit der Kamera ist nicht möglich. Gemäß dem Stand der Technik muss die Kamera bisher nach jedem Formatwechsel erneut justiert werden.The products typically align axially within the drum's recesses towards the center of the discharge drum. This means that the distance between the end face of a product and the camera changes when the product length or format changes. Consequently, after the length or format change, the distance between the camera and the end face being inspected is different than before, and a valid measurement with the camera is not possible. According to current technology, the camera must be readjusted after every format change.
Eine ungenaue Justage führt zu einem unscharfen Bild. Ferner muss der Abbildungsmaßstab eingehalten werden, um eine korrekte Bildauswertung in der elektronischen Signalverarbeitungseinrichtung sicherzustellen. Ein Fehler der Justage der Kamera beziehungsweise im Abstand zwischen Kamera und zu inspizierender Stirnfläche stellt daher eine Fehlerquelle dar, die nicht beziehungsweise nur schwer anhand der Messdaten erkannt werden kann. Somit besteht die Gefahr, dass die Messwerte der Kamera nicht korrekt sind, dies jedoch nicht bemerkt wird. Die oben beschriebene Abweichung zwischen der Ist-Lage und der Soll-Lage der Produkte in dem Querförderer stellt eine zusätzliche, nicht durch eine Justage zu behebende Abweichung dar. Dies kann dazu führen, dass Produkte mit verminderter Qualität nicht ordnungsgemäß erkannt werden.Inaccurate adjustment leads to a blurred image. Furthermore, the image scale must be maintained to ensure correct image processing in the electronic signal processing unit. Therefore, an error in the camera's adjustment, or in the distance between the camera and the end face being inspected, represents a source of error that is difficult or impossible to detect using the measurement data. Consequently, there is a risk that the camera's measurements will be inaccurate, but this will go unnoticed. The deviation described above between the actual and target positions of the products in the cross conveyor represents an additional deviation that cannot be corrected by adjustment. This can lead to products of reduced quality not being properly identified.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein entsprechendes Verfahren bereitzustellen, welche eine effektive und zuverlässige Qualitätssicherung durch eine zuverlässige optische Prüfung der Produkte ermöglichen.One object of the invention is to provide a device and a corresponding method which enable effective and reliable quality assurance through reliable optical inspection of the products.
Zur Lösung der Aufgabe werden erfindungsgemäß Vorrichtungen mit den Merkmalen von Anspruch 1 und 2 sowie Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 11 und 12 vorgeschlagen. Weitere bevorzugte Weiterentwicklungen der Erfindung sind den Unteransprüchen, den Figuren und der zugehörigen Beschreibung zu entnehmen.To solve the problem, the invention proposes devices with the features of claims 1 and 2, and methods with the features of claims 11 and 12. Further preferred developments of the invention can be found in the dependent claims, the figures, and the accompanying description.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass ein auf eine Messposition gerichteter Positionssensor vorgesehen ist, welcher bei der Förderung der Rauchartikel durch die Messposition ein Signal erzeugt und an die Kamera weiterleitet, und die Kamera in Abhängigkeit von dem Signal des Positionssensors auslösbar und/oder in eine Auslöseposition verfahrbar ist.According to the invention, it is proposed that a position sensor directed towards a measuring position is provided, which generates a signal when the smoking articles are conveyed through the measuring position and forwards it to the camera, and the camera can be triggered and/or moved into a trigger position depending on the signal of the position sensor.
Die Erfindung hat erkannt, dass der Abstand zwischen der Kamera und dem Rauchartikel einen festgelegten Wert einhalten muss, um mit der Kamera eine für die Auswertung ausreichend scharfe Abbildung zu generieren. Das Auslösen der Kamera in Abhängigkeit von dem Signal des Positionssensors gewährleistet, dass die Kamera Bilder nur unter der Bedingung aufnimmt, wenn sich der Rauchartikel in einer definierten Position befindet, die zum Zeitpunkt der Sensierung durch den Positionssensor der Messposition entspricht. Das Signal, welches anzeigt, dass sich der Rauchartikel in der Messposition befindet, wird sodann an die Kamera weitergeleitet, um eine Aufnahme auszulösen und/oder eine für eine Aufnahme günstige Bedingung hervorzurufen, bei der eine scharfe Abbildung gemacht werden kann. Das Sensieren kann auf unterschiedliche Arten realisiert sein, z.B. indem direkt auf den Rauchartikel und/oder auf ein mit der Position des Rauchartikels gekoppeltes Maschinenteil referenziert wird. Durch die definierte Position des Rauchartikels kann die Kamera so angeordnet sein und/oder in die Auslöseposition verfahrbar sein, dass die Entfernung zwischen Kamera und dem Rauchartikel dem festgelegten Abstand entspricht, um ein scharfes Bild mit der Kamera aufzeichnen zu können. Das Verfahren in die Auslöseposition dient dem exakten Einstellen des Abstandes und gewährleistet eine scharfe Abbildung der Stirnfläche. Eine Schwankung der Position des Rauchartikels, beispielsweise bei der Übernahme, kann somit bei der Aufnahme des Bildes berücksichtigt werden. Auch eine Variation der Länge der Rauchartikel kann somit ohne weiteren Aufwand kompensiert werden. Eine im Stand der Technik sonst übliche manuelle Justage der Auslöseposition auf die entsprechende Länge des Rauchartikels ist somit nicht notwendig, d.h. die Vorrichtung und das entsprechende Verfahren gemäß der Erfindung arbeiten formatunabhängig. Die Aufnahme eines Bildes durch die Kamera kann so erfolgen, dass die Kamera auf Grundlage des erzeugten Signals die Belichtung über eine bestimmte Belichtungszeit, beispielsweise im Bereich von Sekundenbruchteilen, gewährleistet und während der Belichtung ein Beleuchtungsmittel die zu inspizierende Stirnfläche beleuchtet. Wahlweise kann das Beleuchtungsmittel eine LED umfassen. Die Beleuchtungsdauer kann vorzugsweise kleiner als die Belichtungszeit sein.The invention recognizes that the distance between the camera and the smoking product must maintain a specific value in order to generate a sufficiently sharp image for evaluation. The triggering of the camera depends on... The signal from the position sensor ensures that the camera only captures images when the smoking device is in a defined position that corresponds to the measurement position at the time of sensing by the position sensor. The signal indicating that the smoking device is in the measurement position is then transmitted to the camera to trigger a recording and/or create optimal conditions for capturing a sharp image. Sensing can be implemented in various ways, for example, by directly referencing the smoking device and/or a machine component linked to its position. Based on the defined position of the smoking device, the camera can be positioned and/or moved into the trigger position so that the distance between the camera and the smoking device corresponds to the specified distance required to capture a sharp image. Moving the camera into the trigger position ensures precise distance adjustment and a sharp image of the front surface. A fluctuation in the position of the smoking item, for example during handling, can thus be taken into account when capturing the image. Variations in the length of the smoking items can also be compensated for without further effort. A manual adjustment of the trigger position to the corresponding length of the smoking item, otherwise common in the prior art, is therefore unnecessary; that is, the device and the corresponding method according to the invention operate independently of the format. The camera can capture an image in such a way that, based on the generated signal, the camera ensures exposure for a specific exposure time, for example, in the range of fractions of a second, and during the exposure, a light source illuminates the end face to be inspected. Optionally, the light source can comprise an LED. The illumination time can preferably be shorter than the exposure time.
Vorzugsweise löst die Kamera gleichzeitig zum Eingang des Signals eine Aufnahme eines Bildes des von dem Positionssensor detektierten Rauchartikels aus, um im Falle eines dem für eine scharfe Abbildung festgelegten Wert entsprechenden Abstandes zwischen Kamera und Rauchartikel ein scharfes Bild von dem jeweils am Positionssensor vorbei geführten Rauchartikel mit der Kamera aufzeichnen zu können. In dieser Ausführungsform passiert der Rauchartikel zum Zeitpunkt der Erzeugung des Signals die Fokusebene des Objektivs der Kamera, d.h. die Messposition liegt in der Fokusebene der Kamera beziehungsweise die Auslöseposition ist von der Messposition um einen zur Fokusebene entsprechenden Wert beabstandet. Ein gleichzeitiges Auslösen einer Aufnahme bewirkt somit ein scharfes Bild des sensierten beziehungsweise detektierten Rauchartikels. Unter dem gleichzeitigen Auslösen sind auch signaltechnisch bedingte Zeitdifferenzen zu verstehen, welche sich beispielsweise durch die Signalleitung von dem Positionssensor zur Kamera oder durch die Signalverarbeitung in dem Positionssensor und/oder der Kamera ergeben können und beispielsweise im Bereich von wenigen Mikrosekunden liegen können.Preferably, the camera simultaneously triggers an image capture of the smoking item detected by the position sensor upon receiving the signal. This ensures that a sharp image of the smoking item passing the position sensor is captured when the distance between the camera and the smoking item corresponds to a value defined for a sharp image. In this embodiment, the smoking item passes the focal plane of the camera lens at the moment the signal is generated; that is, the measurement position lies within the camera's focal plane, or the trigger position is offset from the measurement position by a value corresponding to the focal plane. Simultaneous triggering of an image capture thus results in a sharp image of the sensed or detected smoking item. "Simultaneous triggering" also includes signal-related time differences, which can arise, for example, from the signal transmission from the position sensor to the camera or from signal processing within the position sensor and/or the camera, and which may be in the range of a few microseconds.
Erfindungsgemäß ermittelt die elektronische Signalverarbeitungseinrichtung in Abhängigkeit von dem Signal des Positionssensors und der Zeitspanne, welche der Rauchartikel zur Bewegung aus der Messposition in die Aufnahmeposition benötigt, einen Auslösezeitpunkt der Kamera zum Auslösen eines Bildes, beispielsweise um die Anordnung des Positionssensors und der Kamera unter Ausnutzung der Bewegung des Rauchartikels und/oder der Fördereinrichtung örtlich voneinander entkoppeln zu können. In dieser Ausführungsform passiert der Rauchartikel beispielsweise aufgrund der Bewegung der Fördereinrichtung nach dem Zeitpunkt der Erzeugung des Signals mit einem Zeitversatz die Fokusebene. Somit kann die Kamera auf eine von der Messposition verschiedene Aufnahmeposition gerichtet sein, die zu einem definierten Zeitpunkt von dem Rauchartikel passiert wird, was eine an die konstruktiven Umstände anpassungsfähige Anordnung der Kamera ermöglicht. Der Auslösezeitpunkt wird so ermittelt, dass sich genau der von dem Positionssensor detektierte Rauchartikel zum Auslösezeitpunkt durch die Aufnahmeposition bewegt, um definierte und produktbezogene Aufnahmen machen zu können.According to the invention, the electronic signal processing device determines a trigger time for the camera to take a picture, depending on the signal from the position sensor and the time required for the smoking item to move from the measuring position to the recording position. This allows, for example, the spatial decoupling of the position sensor and the camera by utilizing the movement of the smoking item and/or the conveying device. In this embodiment, the smoking item passes the focal plane with a time delay after the signal is generated, for example, due to the movement of the conveying device. Thus, the camera can be directed at a recording position different from the measuring position, which the smoking item passes at a defined time. This allows for a camera arrangement that can be adapted to the specific design requirements. The trigger time is determined so that precisely the smoking item detected by the position sensor is moving through the recording position at the trigger time, enabling defined and product-related images to be captured.
Bevorzugt wird der Auslösezeitpunkt in Abhängigkeit von der Bewegung des Querförderers bestimmt, um eine definierte Winkelgeschwindigkeit beziehungsweise Drehzahl des vorzugsweise als Trommel ausgeführten Querförderers für eine exakte Prognose der Bewegung der Rauchartikel im Querförderer zu nutzen und so die Bewegung der Rauchartikel durch die Aufnahmeposition zu bestimmen. In dieser Ausführungsform ist die optische Achse der Kamera vorzugsweise parallel zu der Drehachse des Querförderers und mithin parallel zu den Längsachsen der im Querförderer geförderten Rauchartikel.Preferably, the trigger point is determined as a function of the movement of the transverse conveyor in order to utilize a defined angular velocity or rotational speed of the transverse conveyor, which is preferably designed as a drum, for an accurate prediction of the movement of the smoking products within the conveyor and thus to determine the movement of the smoking products by the camera's position. In this embodiment, the optical axis of the camera is preferably parallel to the axis of rotation of the transverse conveyor and therefore parallel to the longitudinal axes of the smoking products conveyed in the transverse conveyor.
Vorteilhaft wird der Auslösezeitpunkt in Abhängigkeit von der Bewegung des Rauchartikels in einer Transportrichtung des Rauchartikels bestimmt. Die Transportrichtung des Rauchartikels ist in der Führungseinrichtung gleich der Längsachse der als Strang geförderten Rauchartikel. Bevorzugt wird der Auslösezeitpunkt in Abhängigkeit von der Transportrichtung des Rauchartikels in der Führungseinrichtung beziehungsweise parallel dazu ermittelt, da damit die Bewegung des Rauchartikels in oder entgegen der Richtung der Kamera genutzt wird, welche die relevante Richtung für die scharfe Abbildung der Stirnfläche ist. In dem Querförderer ist die Transportrichtung der Rauchartikel senkrecht zu deren Längsachsen und aus der Transportrichtung und der Position der Rauchartikel lässt sich exakt bestimmen, wann die jeweiligen Produkte die Aufnahmeposition durchqueren.Advantageously, the trigger point is determined based on the movement of the smoking product in a specific transport direction. Within the guide, the transport direction of the smoking product is the same as the longitudinal axis of the smoking product, which is conveyed as a continuous strand. Preferably, the trigger point is determined based on the transport direction of the smoking product within the guide, or parallel to it, as this utilizes the movement of the smoking product in or against the direction of the camera, which is the relevant direction for a sharp image of the end face. In the transverse conveyor, the transport direction of the smoking product is perpendicular to its longitudinal axes, and from the transport direction and the position of the smoking product, it is possible to precisely determine when the respective products pass the recording position.
Vorzugsweise ist der Positionssensor derart angeordnet, dass er die Position eines Rauchartikels detektiert, welcher von einem zwischen der Führungseinrichtung und dem Querförderer angeordneten, zu einer Rotationsbewegung antreibbaren Längsförderer transportiert wird, um eine Aufnahme des Rauchartikels machen zu können, nachdem der Rauchartikel an einem Übernahmepunkt von der Führungseinrichtung vom Längsförderer übernommen wurde. Der Längsförderer fördert die Rauchartikel in und/oder parallel zu der Transportrichtung beziehungsweise in längsaxialer Richtung der Rauchartikel. Somit kann vorzugsweise die Bewegung des Längsförderers für die Ermittlung des Auslösezeitpunkt genutzt werden. In dieser Ausführungsform wird ein produktbezogenes Bild von dem mit dem Positionssensor sensierten Rauchartikel gemacht, nachdem es durch die Übergeschwindigkeit eine ungenaue Position in den das Rauchartikel haltenden Rinnen des Längsförderers einnimmt. Die Fehlerquelle der Übernahme der Rauchartikel liegt damit in Bezug auf die Transportrichtung stromaufwärts zu der Messposition, so dass dieser Fehler bereits in der detektierten Position des Rauchartikels enthalten ist und ausgeglichen werden kann. In dieser Ausführungsform kann vor der Übergabe an den Querförderer eine Qualitätsprüfung an einer definierten Position durchgeführt werden. Beispielsweise kann so die Transportgeschwindigkeit des Längsförderers in Transportrichtung in die Bestimmung des Auslösezeitpunktes einbezogen werden.Preferably, the position sensor is designed such that The system is configured to detect the position of a smoking item being transported by a longitudinal conveyor, located between the guide device and the transverse conveyor and driven into a rotational motion. This enables the system to capture the smoking item after it has been transferred from the longitudinal conveyor to the guide device at a transfer point. The longitudinal conveyor transports the smoking items in and/or parallel to the transport direction, or in the longitudinal axial direction of the smoking items. Thus, the movement of the longitudinal conveyor can preferably be used to determine the trigger point. In this embodiment, a product-related image of the smoking item detected by the position sensor is created after it assumes an inaccurate position in the grooves of the longitudinal conveyor holding the smoking item due to excessive speed. The source of error in the transfer of the smoking items is therefore upstream of the measurement position with respect to the transport direction, so this error is already included in the detected position of the smoking item and can be compensated for. In this embodiment, a quality check can be carried out at a defined position before the material is transferred to the transverse conveyor. For example, the transport speed of the longitudinal conveyor in the transport direction can be taken into account when determining the trigger point.
Vorzugsweise wird der Auslösezeitpunkt in Abhängigkeit von der Rotationsbewegung des Längsförderers bestimmt. In dieser Ausführungsform ist der Längsförderer vorzugsweise als Trommel ausgeführt und führt eine Rotationsbewegung um eine Rotationsachse durch. Durch die Rotation mit vorzugsweise konstanter Winkelgeschwindigkeit wird der Rauchartikel mit einer bestimmbaren Geschwindigkeit gefördert und die Position zur Aufnahme zum Aufnahmezeitpunkt ist ausgehend von der Messposition exakt bestimmbar.Preferably, the trigger point is determined as a function of the rotational movement of the longitudinal conveyor. In this embodiment, the longitudinal conveyor is preferably designed as a drum and performs a rotational movement around an axis of rotation. Due to the rotation, preferably at a constant angular velocity, the smoking product is conveyed at a definable speed, and the position for recording at the recording point can be precisely determined from the measuring position.
Vorzugsweise wird der Auslösezeitpunkt unter Berücksichtigung eines sich aus der Messposition und der Aufnahmeposition ergebenden Drehwinkels des Längsförderers bestimmt, um eine definierte Position für die Qualitätsprüfung anhand der Dynamik des Längsförderers auf besonders einfache und exakte Art bestimmbar zu machen. Die Rotation des Längsförderers um einen Winkel führt zu einer Bewegung quer zur Transportrichtung beziehungsweise zur Längsachse des Rauchartikels und erlaubt die Anordnung der Kamera, so dass deren optische Achse nicht auf die Führungsbahn gerichtet sein muss. Die Kamera kann an die konstruktiven Gegebenheiten anpassbar und mit ihrer optischen Achse parallel zur Transportrichtung der Führungsbahn angeordnet sein. Dabei wird der Auslösezeitpunkt so bestimmt, dass zum Zeitpunkt der Aufnahme des Messsignals durch den Positionssensor die Zeit hinzuaddiert wird, welche notwendig ist, um den von dem Längsförderer transportierten, detektierten Rauchartikel aus der Messposition in die Aufnahmeposition zur Aufnahme des Bildes durch die Kamera zu bewegen.Preferably, the trigger point is determined by taking into account the rotation angle of the longitudinal conveyor resulting from the measuring and recording positions, in order to make a defined position for quality inspection determinable in a particularly simple and precise manner based on the dynamics of the longitudinal conveyor. The rotation of the longitudinal conveyor by an angle results in a movement transverse to the transport direction or to the longitudinal axis of the smoking product and allows the camera to be positioned so that its optical axis does not have to be directed towards the guide track. The camera can be adapted to the design requirements and arranged with its optical axis parallel to the transport direction of the guide track. The trigger point is determined such that, at the time the position sensor receives the measurement signal, the time required to move the detected smoking product, transported by the longitudinal conveyor, from the measuring position to the recording position for image capture by the camera is added.
Bevorzugt ist der Positionssensor dazu eingerichtet, beim Passieren der zu inspizierenden Stirnfläche das Signal zu erzeugen, um das Signal direkt an die Position der zu inspizierenden Stirnfläche zu koppeln und von dieser scharfe Bilder mit der Kamera aufnehmen zu können.Preferably, the position sensor is configured to generate the signal when passing the front surface to be inspected, in order to couple the signal directly to the position of the front surface to be inspected and to be able to take sharp pictures of it with the camera.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Kamera eine Fokusebene auf und ist so auslösbar und/oder verfahrbar, dass sich die zu inspizierende Stirnfläche in der Fokusebene befindet beziehungsweise die Fokusebene zur Aufnahme eines Bildes zu einem definierten Zeitpunkt durchquert. Somit ist die Fokusebene eine Soll-Ebene, in der sich die Stirnfläche des Produktes befinden soll, um ein scharfes Bild der Stirnfläche aufnehmen zu können. Mit der von dem Positionssensor gemessenen Position kann die Laufzeit berechnet werden, die verstreicht bis die Stirnfläche die Fokusebene durchquert und bei dem Durchqueren der Fokusebene kann das Bild der Stirnfläche aufgenommen werden.In an advantageous embodiment, the camera has a focal plane and can be triggered and/or moved such that the end face to be inspected is located in the focal plane or crosses the focal plane at a defined time to capture an image. Thus, the focal plane is a target plane in which the end face of the product should be located to obtain a sharp image of the end face. Using the position measured by the position sensor, the travel time until the end face crosses the focal plane can be calculated, and the image of the end face can be captured upon crossing the focal plane.
Vorteilhaft ist die Kamera mittels einer Verschiebeeinrichtung in, oder entgegen der Richtung der Stirnfläche verfahrbar ist, um den Abstand zwischen der Kamera und der Stirnfläche, d.h. zwischen der Auslöseposition und der Aufnahmeposition einstellen zu können. Beispielsweise ist die Verschieberichtung der Kamera parallel zu der Drehachse des Querförderers, zu der Strangrichtung der Rauchartikel in der Führungseinrichtung und/oder senkrecht zur Rotationsachse des Längsförderers ausgerichtet.Advantageously, the camera can be moved in or against the direction of the end face by means of a shifting device, in order to adjust the distance between the camera and the end face, i.e., between the trigger position and the recording position. For example, the camera's shifting direction is aligned parallel to the axis of rotation of the transverse conveyor, to the direction of flow of the smoking products in the guide device, and/or perpendicular to the axis of rotation of the longitudinal conveyor.
Vorzugsweise ist die Kamera auf eine Fokusebene einstellbar, um ein scharfes Bild aufnehmen zu können. In dieser Ausführungsform weist die Kamera vorzugsweise ein Zoomobjekt und/oder Autofokus auf. In dieser Ausführungsform weist die Kamera eine variable Fokusebene auf und die Fokusebene ist durch die Einstellung der Kamera an die ermittelte Position des Rauchartikels in der Aufnahmeposition anpassbar.Preferably, the camera is adjustable to a focal plane to capture a sharp image. In this embodiment, the camera preferably has a zoom lens and/or autofocus. In this embodiment, the camera has a variable focal plane, and the focal plane can be adjusted to the determined position of the smoking product in the recording position by adjusting the camera.
Vorteilhaft ist der Positionssensor ein optischer Wegsensor, um den Abstand zwischen Positionssensor und Rauchartikel ermitteln zu können.The position sensor is advantageously an optical displacement sensor, in order to determine the distance between the position sensor and the smoking product.
Bevorzugt umfasst der Positionssensor eine Lichtschranke, und der Positionssensor ist vorzugsweise dazu eingerichtet, einen Lichtstrahl senkrecht zu den Längsachsen der Rauchartikel zu sensieren, um das Passieren des Rauchartikels beziehungsweise der Stirnfläche effektiv und einfach sensieren zu können. In dieser Ausführungsform wird das Signal bei der Detektion eines Rauchartikels dadurch erzeugt, indem ein Rauchartikel die Lichtschranke durchfährt und dadurch der Lichtstrahl unterbrochen wird, wodurch dieser kurzzeitig, d.h. während der Rauchartikel die Messposition durchfährt, nicht auf den Positionssensor trifft und dadurch das Signal auslöst. Vorzugsweise wird der Lichtstrahl von dem Positionssensor und/oder einer Lichtsendevorrichtung ausgesendet und der Positionssensor ist vorzugsweise als Lichtsensor ausgeführt, welcher dazu eingerichtet ist, den Lichtstrahl zu sensieren.Preferably, the position sensor comprises a light barrier, and the position sensor is preferably configured to detect a light beam perpendicular to the longitudinal axes of the smoking articles in order to effectively and easily detect the passage of the smoking article or the end face. In this embodiment, the signal is generated upon detection of a smoking article by the smoking article passing through the light barrier, thereby interrupting the light beam. This means that, for a brief moment—i.e., while the smoking article passes through the measuring position—the light beam does not reach the position sensor, thus triggering the signal. Preferably, the light beam is emitted by the position sensor and/or a light transmitter, and the position sensor is preferably designed as a light sensor configured to detect the light beam.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren erläutert. Dabei zeigt
- Fig. 1
- eine schematische Abbildung eines Querförderers mit darin befindlichen Produkten;
- Fig. 2
- eine schematische Abbildung einer Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kamera in Abhängigkeit von einem Signal des Positionssensors auslösbar ist;
- Fig. 3
- eine schematische Abbildung einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, bei der die Kamera in Abhängigkeit von einem Signal des Positionssensors in eine Auslöseposition verfahrbar ist; und
- Fig. 4
- eine schematische Abbildung einer Anordnung zur Aufnahme von Stirnflächen von Produkten verschiedener Länge.
- Fig. 1
- a schematic illustration of a cross conveyor with products contained within it;
- Fig. 2
- a schematic illustration of a device according to an embodiment of the invention, in which the camera can be triggered depending on a signal from the position sensor;
- Fig. 3
- a schematic illustration of a device according to a further embodiment of the invention, in which the camera can be moved into a trigger position depending on a signal from the position sensor; and
- Fig. 4
- A schematic illustration of an arrangement for receiving end faces of products of different lengths.
In
Die Produkte 50 werden auf einer Führungseinrichtung 4 als Strang von aneinander anliegenden Einzelstäben in einer längsaxialen Transportrichtung I beziehungsweise Strangrichtung zu einem Übernahmepunkt weitergeschoben oder alternativ auch aktiv weitertransportiert. Die Transportrichtung I ist bevorzugt durch die Führungseinrichtung 4 definiert. In dem Übernahmepunkt werden die Produkte 50 mit einem nur schematisch in Form von Ellipsen dargestellten, als Trommel ausgeführten Längsförderer 1 von der Führungseinrichtung 4 abgefördert, welcher im Hause der Anmelderin auch als Spinne bezeichnet wird. Die Produkte 50 sind in dem Längsförderer 1 in nicht gezeigten beispielsweise an Hebelarmen angeordneten Aufnahmen gehalten, und der Längsförderer vollzieht eine Rotationsbewegung um eine senkrecht zu der Transportrichtung I ausgerichtete Rotationsachse. Die Aufnahmen behalten vorzugsweise während der Umlaufbewegung des Längsförderers 1 eine konstante, vorzugsweise horizontale Ausrichtung bei, was eine konstante, vorzugsweise horizontale Ausrichtung der Produkte 50 während der Förderung in dem Längsförderer 1 gewährleistet. Die Hebelarme bewegen sich dabei so, dass die Produkte 50 während der Förderung durch den Längsförderer 1 eine ellipsenförmige Bahn beschreiben. Die Produkte 50 sind in der Führungseinrichtung 4 und in den Aufnahmen des Längsförderers 1 stets vorzugsweise parallel zur Transportrichtung I ausgerichtet. Die Rotationsbewegung des Längsförderers 1 bewirkt einen Transport der Produkte 50 senkrecht beziehungsweise quer zur zugeführten Transportrichtung I; die Längsachse der Produkte ist stets in Transportrichtung I ausgerichtet. Diese Querbewegung kann jedoch durch eine geeignete Anordnung der Kamera 20, einen entsprechend groß gewählten Bildbereich und/oder einer Verschiebung einer im Bild definierten Region of Interest (ROI) vernachlässigt werden.The products 50 are advanced on a guide device 4 as a strand of adjacent individual bars in a longitudinal axial transport direction I or strand direction to a transfer point, or alternatively, are actively transported further. The transport direction I is preferably defined by the guide device 4. At the transfer point, the products 50 are conveyed from the guide device 4 by a longitudinal conveyor 1, designed as a drum and shown only schematically in the form of ellipses, which is also referred to as a spider in the applicant's company. The products 50 are held in the longitudinal conveyor 1 in receptacles (not shown), for example, arranged on lever arms, and the longitudinal conveyor rotates about an axis of rotation perpendicular to the transport direction I. The receptacles preferably maintain a constant, preferably horizontal, orientation during the rotation of the longitudinal conveyor 1, which ensures a constant, preferably horizontal, orientation of the products 50 during conveying in the longitudinal conveyor 1. The lever arms move such that the products 50 describe an elliptical path during transport through the longitudinal conveyor 1. The products 50 are always preferably aligned parallel to the transport direction I in the guide device 4 and in the receivers of the longitudinal conveyor 1. The rotational movement of the longitudinal conveyor 1 causes the products 50 to be transported perpendicular or transversely to the incoming transport direction I; the longitudinal axis of the products is always aligned with the transport direction I. This transverse movement can, however, be neglected by a suitable arrangement of the camera 20, a sufficiently large image area, and/or a shift of a region of interest (ROI) defined in the image.
Das Produkt 50 bewegt sich, wie in
Passiert das Produkt 50 die Messposition II erzeugt der Positionssensor 13 das Signal und leitet dieses an die Signalverarbeitungseinrichtung 24. In der gezeigten Ausführungsform handelt es sich bei dem Positionssensor 13 um eine Lichtschranke, die dazu eingerichtet ist, einen Lichtstrahl senkrecht zur Transportrichtung I auszusenden beziehungsweise zu sensieren. Das von der Fördereinrichtung 4 in Transportrichtung 1 zugeführte Produkt 50 passiert zunächst mit einer zu inspizierenden Stirnfläche 51 den Lichtstrahl des Positionssensors 13, was eine exakte Abschätzung der weiteren Trajektorie der Stirnfläche 51 auf der Fördereinrichtung 4 beziehungsweise auf der ellipsenförmigen Bahn des Längsförderers 1 erlaubt.When product 50 passes measuring position II, the position sensor 13 generates the signal and transmits it to the signal processing unit 24. In the illustrated embodiment, the position sensor 13 is a light barrier configured to emit or detect a light beam perpendicular to the transport direction I. Product 50, fed by the conveyor 4 in transport direction 1, first passes the light beam of the position sensor 13 with an end face 51 to be inspected. This allows for an exact estimation of the further trajectory of the end face 51 on the conveyor 4 or on the elliptical path of the longitudinal conveyor 1.
Die Signalverarbeitungseinrichtung 24 ist dazu eingerichtet, daraus einen Auslösezeitpunkt der Kamera 20 zu bestimmen. Der Auslösezeitpunkt charakterisiert die Aufnahme des Bildes und kann dazu Zeitpunkte für den Beginn und das Beenden der Belichtung sowie einen Zeitpunkt einer Beleuchtung oder Zeitpunkte für den Beginn und das Beenden einer Beleuchtung durch eine nicht gezeigte Beleuchtungsvorrichtung umfassen. Die Beleuchtung kann vorzugsweise während der Belichtung erfolgen und zur Beleuchtung kann in einer bevorzugten Ausführungsform das Aussenden eines Lichtblitzes vorgesehen sein. Der Auslösezeitpunkt kann sich beispielsweise aus der Geschwindigkeit der Produkte 50 auf der Führungsbahn und/oder der Winkelgeschwindigkeit des Längsförderers 1 ergeben. Der Auslösezeitpunkt wird vorzugsweise so ermittelt, dass das Produkt 50 zwischen dem Zeitpunkt der Messung und dem Auslösezeitpunkt von der Messposition II in eine Aufnahmeposition III bewegt wird. Zum ermittelten Auslösezeitpunkt erreicht das Produkt 50 die Aufnahmeposition und in der Kamera 20 wird die Aufnahme eines Bildes des vom Positionssensor 13 detektierten Produktes 50 ausgelöst und eine scharfe produktbezogene Abbildung der Stirnfläche 51 kann gemacht werden. Die Aufnahmeposition III befindet sich vorzugsweise in der Fokusebene der Kamera 20 in einem entsprechenden Abstand zur Kamera 20.The signal processing unit 24 is configured to determine a trigger time for the camera 20. The trigger time characterizes the image capture and can include times for the start and end of the exposure, as well as a time for illumination or times for the start and end of illumination by a lighting device (not shown). The illumination can preferably occur during the exposure, and for illumination, in a preferred configuration, a [missing information] can be used. In this embodiment, the emission of a flash of light is provided. The triggering time can be determined, for example, from the speed of the products 50 on the guideway and/or the angular velocity of the longitudinal conveyor 1. The triggering time is preferably determined such that the product 50 is moved from measuring position II to a recording position III between the time of measurement and the triggering time. At the determined triggering time, the product 50 reaches the recording position, and the camera 20 is triggered to capture an image of the product 50 detected by the position sensor 13, thus enabling a sharp, product-related image of the end face 51 to be taken. The recording position III is preferably located in the focal plane of the camera 20 at a corresponding distance from the camera 20.
In anderen Ausführungsformen fallen die Messposition II und die Aufnahmeposition III zusammen. In diesen Ausführungsformen löst die Kamera 20 gleichzeitig bei Eingang des Signals der Positioniereinrichtung 13 ein produktbezogenes Bild aus, um eine scharfe Aufnahme zu erzielen. Dabei wird das Bild von dem Produkt 50 so gemacht, dass dessen Position beim Auslösen des Bildes durch den Positionssensor 13 ermittelt wird.In other embodiments, measuring position II and recording position III coincide. In these embodiments, the camera 20 simultaneously triggers a product-related image upon receiving the signal from the positioning device 13 in order to obtain a sharp image. The image of the product 50 is taken in such a way that its position is determined by the position sensor 13 when the image is triggered.
Zwischen der Messposition II und der die Kamera 20 charakterisierenden Aufnahmeposition III überstreicht die Längsförderer 1 aufgrund ihrer Rotationsbewegung einen Winkel a. Bei der Bewegung zwischen der Messposition II und der Aufnahmeposition III, beziehungsweise beim Überstreichen des Winkels a, bleibt das Produkt 50 parallel zu der Transportrichtung I ausgerichtet und erfährt gleichzeitig eine aus der Rotationsbewegung des Längsförderers 1 resultierende Bewegung senkrecht zu der Transportrichtung I. In dieser Ausführungsform ist die Messposition II der Aufnahmeposition III in Transportrichtung I vorgelagert. Das heißt, dass sich das Produkt 50 durch die Bewegung des Produkts 50 in Transportrichtung I nach dem Passieren der Messposition II der Aufnahmeposition III nähert und die Kamera 20 beim Passieren der Aufnahmeposition III des Produktes 50 die Aufnahme des Bildes auslöst. Somit ergibt sich die korrekte Aufnahmeposition III für die Kamera 20 aus dem durch den Positionssensor 13 ausgesendeten Signal und der Winkeldifferenz a.Between measuring position II and the recording position III, which characterizes the camera 20, the longitudinal conveyor 1 sweeps an angle α due to its rotational movement. During the movement between measuring position II and recording position III, or rather when sweeping over the angle α, the product 50 remains aligned parallel to the transport direction I and simultaneously undergoes a movement perpendicular to the transport direction I resulting from the rotational movement of the longitudinal conveyor 1. In this embodiment, measuring position II is located upstream of recording position III in the transport direction I. This means that, due to the product 50's movement in the transport direction I, it approaches recording position III after passing measuring position II, and the camera 20 triggers the image capture when the product 50 passes recording position III. Thus, the correct recording position III for the camera 20 is determined by the signal emitted by the position sensor 13 and the angular difference α.
Somit wird die Bewegung der Produkte 50 in Strangrichtung beziehungsweise der Transportrichtung 1 genutzt, um eine Aufnahme der Stirnfläche 51 mit korrektem Abstand zwischen Kamera 20 und Stirnfläche 51 zu erhalten. Dies kann vorzugsweise erfolgen, nachdem Produkte 50 von dem Längsförderer 1 aufgenommen wurden.Thus, the movement of the products 50 in the direction of the conveyor or transport direction 1 is used to obtain a recording of the end face 51 with the correct distance between camera 20 and end face 51. This can preferably be done after the products 50 have been picked up by the longitudinal conveyor 1.
Der Positionssensor 13 nimmt die Position des Produktes 50 innerhalb der Mulde 103 auf. Das Produkt 50 bewegt sich anschließend in Rotationsrichtung entsprechend der Rotationsbewegung und gelangt von der Messposition II zu einer Aufnahmeposition III, welche durch die Kamera 20 und, in dieser Ausführungsform, eine Strahlumlenkung 102 gegeben ist. In anderen Ausführungsformen kann auf die Strahlumlenkung 102 verzichtet werden, wenn die optische Achse der Kamera 20 koaxial zum Querförderer ausgerichtet und somit auf das Produkt 50 gerichtet ist. Die Strahlumlenkung 102 umfasst beispielsweise Prismen und/oder Spiegel.The position sensor 13 detects the position of the product 50 within the trough 103. The product 50 then moves in the direction of rotation according to the rotational movement and travels from the measuring position II to a recording position III, which is defined by the camera 20 and, in this embodiment, a beam deflection device 102. In other embodiments, the beam deflection device 102 can be omitted if the optical axis of the camera 20 is aligned coaxially with the transverse conveyor and thus directed towards the product 50. The beam deflection device 102 comprises, for example, prisms and/or mirrors.
Während der Bewegung des Produktes 50 von der Messposition II zur Aufnahmeposition III verstreicht eine durch die Anordnung der Positionen II, III und der Winkelgeschwindigkeit des Querförderers 2 definierte Zeit, in der die Kamera 20 in die Auslöseposition verfahren werden kann. Der Auslöseposition der Kamera 20 ist durch den von dem Positionssensor 13 an der Messposition II Abstand zwischen Kamera 20 und Produkt 50 beziehungsweise der Position des Produktes 50 in den Mulden 103 des Querförderers 2 bestimmbar.During the movement of product 50 from measuring position II to recording position III, a time elapses, defined by the arrangement of positions II and III and the angular velocity of the transverse conveyor 2, during which the camera 20 can be moved into the trigger position. The trigger position of the camera 20 can be determined by the distance between camera 20 and product 50, as measured by the position sensor 13 at measuring position II, or by the position of product 50 in the troughs 103 of the transverse conveyor 2.
Die Kamera 20 ist auf einer als Linearschlitten ausgeführten Verschiebeeinrichtung 100 gehalten, um eine Justage der Kamera 20 zu ermöglichen. Mittels eines Motors 101 lässt sich die Position der Kamera 20 entlang der Verschiebeeinrichtung 100 parallel zur Längsachse der Produkte 50 verfahren, um den Abstand zwischen der Kamera 20 und einer zu inspizierenden Stirnfläche 51 des Produktes 50 einstellen zu können. Der Motor 101 ist beispielsweise ein elektrisch angetriebener Motor, vorzugsweise ein Schrittmotor und/oder ein Linearmotor. Mittels eines geeigneten Sensors und/oder vorzugsweise mittels des Schrittmotors kann die Lage der Kamera 20 ermittelt werden. Anhand der bekannten Positionen von Produkt 50 und Kamera 20 kann die für eine scharfe Abbildung notwendige Auslöseposition der Kamera 20 eingestellt werden, beispielsweise nach einem Marken- und/oder Formatwechsel.The camera 20 is mounted on a linear slide 100 to allow for adjustment of the camera 20. A motor 101 moves the position of the camera 20 along the linear slide 100 parallel to the longitudinal axis of the products 50, in order to adjust the distance between the camera 20 and an end face 51 of the product 50 to be inspected. The motor 101 is, for example, an electrically driven motor, preferably a stepper motor and/or a linear motor. The position of the camera 20 can be determined by means of a suitable sensor and/or, preferably, by means of the stepper motor. Based on the known positions of the product 50 and the camera 20, the trigger position of the camera 20 necessary for a sharp image can be set, for example, after a brand and/or format change.
In anderen Ausführungsformen kann auf die Verschiebeeinrichtung 100 und/oder den Motor 101 verzichtet werden, wenn die Kamera 20 beispielsweise eine variable Fokusebene aufweist, die die Anpassung der Fokusebene der Kamera 20 beziehungsweise des Objektivs der Kamera 20 an den Abstand zwischen Kamera 20 und Stirnfläche 51 erlaubt.In other embodiments, the displacement device 100 and/or the motor 101 can be dispensed with if, for example, the camera 20 has a variable focus plane that allows the adjustment of the focus plane of the camera 20 or the lens of the camera 20 to the distance between the camera 20 and the front surface 51.
Es ist auch denkbar, dass beispielsweise nach einem Formatwechsel ein Bediener der Vorrichtung 10 eine an das Format angepasste grobe Justage vornimmt und eine feine Justage mit den in den Ausführungsformen beschriebenen Mitteln stattfindet. Dem Bediener kann vorzugsweise Rückmeldung über die automatische Justage gegeben werden.It is also conceivable that, for example, after a format change, an operator of the device 10 performs a coarse adjustment adapted to the format and a fine adjustment takes place using the means described in the embodiments. The operator Feedback can preferably be given via the automatic adjustment.
Claims (17)
- Device (10) for inspecting an end face (51) of a rod-shaped smoking article (5), wherein the smoking articles (5) can be fed on a guide means (4) in a longitudinally axial arrangement and can be conveyed away transversely axially from the longitudinally axial guide means (4) via a transverse conveyor (2), comprising- a camera (20), which is adapted to record images of the end face (51) positioned in a recording position (III), and- an electronic signal processing device (24) for evaluating the images recorded by the camera (20),wherein- a position sensor (13) directed to a measuring position (II) is provided, which generates a signal when the smoke articles (5) are conveyed through the measuring position (II) and transmits it to the camera (20), and- the camera (20) can be triggered depending on the signal of the position sensor (13), characterized in that- the electronic signal processing device (24) determines a triggering point in time of the camera (20) for triggering an image depending on the signal of the position sensor (13) and the time period required for the smoking article (5) to move from the measuring position (II) to the recording position (III).
- Device (10) for inspecting an end face (51) of a rod-shaped smoking article (5), wherein the smoking articles (5) can be fed on a guide means (4) in a longitudinally axial arrangement and can be conveyed away transversely axially from the longitudinally axial guide means (4) via a transverse conveyor (2), comprising- a camera (20), which is adapted to record images of the end face (51) positioned in a recording position (III), and- an electronic signal processing device (24) for evaluating the images recorded by the camera (20),characterized in that- a position sensor (13) directed to a measuring position (II) is provided, which generates a signal when the smoke articles (5) are conveyed through the measuring position (II) and transmits it to the camera (20), and- the camera (20) can be moved into a triggering position depending on the signal of the position sensor (13),
- Device according to claim 1 or 2, characterized in that- the camera (20) simultaneously to the input of the signal triggers a recording of an image of the smoke article (5) detected by the position sensor (13).
- Device according to claim 2, characterized in that- the electronic signal processing device (24) determines a triggering point in time of the camera (20) for triggering an image depending on the signal of the position sensor (13) and the time period required for the smoking article (5) to move from the measuring position (II) to the recording position (III).
- Device according to one of the previous claims, characterized in that- the triggering point in time is determined depending on the movement of the smoking article (5) in a transport direction (I) of the smoking article (5).
- Device according to one of the previous claims, characterized in that- the position sensor (13) is arranged in such a way that it detects the position of a smoking article (5) which is transported by a longitudinal conveyor (1) arranged between the guide means (4) and the transverse conveyor (2) and which can be driven to a rotational movement.
- Device according to claim 6, characterized in that- the triggering point in time is determined depending on the rotational movement of the longitudinal conveyor (1).
- Device according to claim 7, characterized in that- the triggering point in time is determined taking into account the angle of rotation (α) of the longitudinal conveyor (1) resulting from the measuring position (II) and the recording position (III).
- Device according to one of the previous claims, characterized in that- the position sensor (13) is adapted to generate the signal when passing the end face (51) to be inspected.
- Device according to one of the previous claims, characterized in that- the camera (20) has a focal plane, and- the camera (20) can be triggered and/or moved in such a way that the end face (51) to be inspected is located in the focal plane or crosses the focal plane at a defined point in time in order to record an image.
- Method for inspecting an end face (51) of a rod-shaped smoking article (5), wherein the smoking articles (5) can be fed on a guide means (4) in a longitudinally axial arrangement and can be conveyed away transversely axially from the longitudinally axial guide means (4) via a transverse conveyor (2), comprising- the recording of images of the end face (51) located in a recording position (III) with a camera (20),- the evaluation of the images recorded by the camera (20) with an electronic signal processing device (24),wherein- with a position sensor (13) directed to a measuring position (II), a signal is generated and transmitted to the camera (20) when the smoking articles (5) are conveyed through the measuring position (II), and- the camera (20) is triggered depending on the signal of the position sensor (13), characterized in that- depending on the signal of the position sensor (13) and the time period which the smoking article (5) requires to move from the measuring position (II) to the recording position (III), a triggering point in time of the camera (20) for triggering an image is determined.
- Method for inspecting an end face (51) of a rod-shaped smoking article (5), wherein the smoking articles (5) can be fed on a guide means (4) in a longitudinally axial arrangement and can be conveyed away transversely axially from the longitudinally axial guide means (4) via a transverse conveyor (2), comprising- the recording of images of the end face (51) located in a recording position (III) with a camera (20),- the evaluation of the images recorded by the camera (20) with an electronic signal processing device (24),characterized in that- with a position sensor (13) directed to a measuring position (II), a signal is generated and transmitted to the camera (20) when the smoking articles (5) are conveyed through the measuring position (II), and- the camera (20) is moved into a triggering position depending on the signal of the position sensor (13).
- Method according to claim 11 or 12, characterized in that- the camera (20) simultaneously to the input of the signal triggers a recording of an image of the smoking article (5) detected by the position sensor (13).
- Method according to one of claims 12, characterized in that- depending on the signal of the position sensor (13) and the time period which the smoking article (5) requires to move from the measuring position (II) to the recording position (III), a triggering point in time of the camera (20) for triggering an image is determined.
- Method according to one of claims 11 to 14, characterized in that- the triggering point in time is determined depending on the movement of the smoking article (5) in a transport direction (I).
- Method according to one of claims 11 to 15, characterized in that- the triggering point in time is determined depending on a rotational movement of a longitudinal conveyor (1) which is arranged between the guide means (4) and the transverse conveyor (2) and which can be driven to the rotational movement.
- Method according to claim 16, characterized in that- the triggering point in time is determined taking into account the angle of rotation (α) of the longitudinal conveyor (1) resulting from the measuring position (II) and the recording position (III).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL19165376T PL3552501T3 (en) | 2018-04-09 | 2019-03-27 | An apparatus and method for inspecting the face of a smoking bar article |
Applications Claiming Priority (1)
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