ES2216342T3 - Procedimiento para controlar la integridad de grupos de cigarrillos y el llenado de los cigarrillos. - Google Patents
Procedimiento para controlar la integridad de grupos de cigarrillos y el llenado de los cigarrillos.Info
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Abstract
Procedimiento para comprobar grupos de cigarrillos ordenados (13) correspondientes al contenido de un paquete (11) de cigarrillos, - en el que se mide una intensidad de luz reflejada por lados frontales (24) de cigarrillos (25) con un órgano de comprobación electroóptico (21) unido con una unidad de procesamiento de datos de señal (70), preferiblemente una pastilla de líneas CCD o una cámara CCD, con un campo de medida formado por pixeles, - en el que se asocia el campo de media a al menos una superficie parcial de los lados frontales (24) de los cigarrillos (25) y a espacios intercigarrillos (36) formados entre éstos, - en el que se mide una señal de medida en el campo de medida y se evalúa ésta en la unidad de procesamiento de datos de señal (70), y - en el que se mide la señal de medida a lo largo de al menos una barra de evaluación (37, 38) lineal, en forma de curva o rectilínea, en particular horizontal o vertical, y se evalúa dicha señal para comprobar la integridad del grupo (13) decigarrillos, caracterizado porque - se determina el número de cigarrillos (25) en la zona de la barra o las barras de evaluación (37, 38) a partir de un recuento de las pasadas (42) de la señal medida a lo largo de la barra de evaluación por un valor umbral (43) con rebasamiento subsiguiente por arriba y/o por abajo del valor umbral (43), o - en el caso de la señal de medida tomada a lo largo de la barra de evaluación, se determina la integridad del grupo (13) de cigarrillos comparando con un valor nominal la distancia (D) de una primera y una última pasadas de la evolución de la intensidad por el valor umbral (43).
Description
Procedimiento para controlar la integridad de
grupos de cigarrillos y el llenado de los cigarrillos.
La invención concierne a un procedimiento para
comprobar grupos de cigarrillos ordenados correspondientes al
contenido de un paquete de cigarrillos con un órgano de
comprobación electroóptico unido con un sistema de procesamiento de
datos de señal, preferiblemente una pastilla de líneas CCD o una
cámara CCD, para medir la intensidad de la luz reflejada por lados
frontales de los cigarrillos, preferiblemente por el lado del
filtro, estando asociado al menos un campo de medida formado
preferiblemente con pixeles del órgano de comprobación a al menos
una superficie parcial de los lados frontales de los
cigarrillos.
Para la fabricación de cigarrillos y la carga de
grupos de cigarrillos en paquetes de cigarrillos son necesarias
máquinas de alta potencia. No obstante, a pesar de una cuidadosa
fabricación ocurre una y otra vez que los paquetes de cigarrillos
confeccionados y suministrados al clientes adolecen de la falta de
cigarrillos o bien presentan cigarrillos llenos de tabaco en grado
insuficiente. En la selección de procedimientos de comprobación
para segregar tales grupos de cigarrillos defectuosos hay que tener
en cuenta que la comprobación debe realizarse durante un proceso de
transporte rápido, continuo o discontinuo.
En un procedimiento de comprobación empleado
hasta ahora un grupo ordenado de cigarrillos correspondiente al
contenido de un paquete de cigarrillos es movido a lo largo de una
instalación de comprobación en la que se evalúan estadísticamente
las intensidades de la luz reflejada medidas por una cámara CCD.
Este procedimiento y disposiciones correspondientes se han descrito
en los documentos US-A-4 486 098 o
US-A-4 511 045.
Se conoce por el documento DE 40 00 658 un
procedimiento para comprobar los extremos de cigarrillos de un grupo
de cigarrillos con medios ópticos. Se iluminan los extremos de los
cigarrillos y se procesa la imagen captada. Se analizan entonces
los valores de luminosidad de pixeles individuales. Se suma el
número de pixeles con la misma luminosidad y se registra éste en un
sistema de coordenadas formando un histograma. En este histograma
se obtienen tres máximos característicos. Se cuenta seguidamente el
número de pixeles perteneciente a uno de los máximos. Cuando el
número de pixeles en este máximo están dentro de límites
prefijados, se evalúa el cigarrillo correspondiente como correcto y
se analiza el cigarrillo siguiente.
La invención se basa en el problema de proponer
un procedimiento de comprobación mejorado, que trabaja sin
contacto, para controlar la integridad de grupos de cigarrillos y/o
el llenado de los cigarrillos con tabaco.
Para resolver este problema se propone el
procedimiento según la invención explicado en la reivindicación 1 o
en la reivindicación 3.
Por tanto, el órgano de medida para comprobar los
grupos de cigarrillos trabaja sin contacto sobre la base de una
pastilla de líneas CCD o una cámara CCD, de modo que es posible una
comprobación del grupo de cigarrillos incluso con un régimen de
transporte rápido. El órgano de medida puede estar dispuesto aquí
en cualquier sitio del proceso de transporte, siempre que en éste
sean libremente accesibles los lados frontales de los grupos de
cigarrillos. Por ejemplo, la comprobación puede realizarse durante
el transporte en un transportador de cangilones. Otra posibilidad
es la comprobación de los grupos de cigarrillos en un revólver
plegador.
En la evaluación de la evolución de la intensidad
suministrada por la cámara CCD o la pastilla de líneas CCD se
determina el número de los cigarrillos en la zona de la barra o las
barras de evaluación a partir de un recuento de las pasadas de la
evolución de la intensidad por un valor umbral con rebasamiento
subsiguiente por exceso y/o por defecto del valor umbral. Este
procedimiento de evaluación se basa en que la luz reflejada en la
zona de las superficies claras del filtro de los cigarrillos es
mayor que la intensidad que se mide en la zona de los espacios
intercigarrillos oscuros formados por cigarrillos contiguos. Por
tanto, se puede evaluar un aumento de la evolución medida de la
intensidad como transición de un espacio intercigarrillos a un lado
frontal con filtro de un cigarrillo. Por consiguiente, en caso de
que falte un cigarrillo en una fila de cigarrillos, la gran
intensidad en la zona de la superficie de los filtros se alcanza
una vez menos que en el caso de una fila de cigarrillos completa.
Esto se detecta con ayuda del recuento de las pasadas de la
evolución de la intensidad por un valor umbral.
En caso de que falte un cigarrillo dentro de un
grupo de cigarrillos con varias filas de cigarrillos, se desplazan
cigarrillos contiguos. Esto tiene la consecuencia de que se reduce
la distancia entre el primero y el último cigarrillos de una fila
de cigarrillos como consecuencia de la falta de un cigarrillo. Por
tanto, otro procedimiento según la invención se caracteriza porque
se determina la integridad del grupo de cigarrillos a partir de la
comparación con un valor nominal de la distancia entre las pasadas
primera y última de la evolución de la intensidad por un valor
umbral.
Con el número de superficies frontales con filtro
de los cigarrillos en la zona de la barra de evaluación de la
pastilla de líneas CCD o de la cámara CCD aumenta el número de
altos valores de intensidad medidos. En consecuencia, en otro
procedimiento según la invención, la superficie por debajo de la
señal de intensidad medida, calculada especialmente sumando los
valores de intensidad medidos a lo largo de la barra de evaluación,
puede ser comparada con un valor nominal calculado para el grupo de
cigarrillos completo.
Una señal de medida obtenida en los pixeles
asociados a los lados frontales de los cigarrillos y a los espacios
intercigarrillos es evaluada ventajosamente de manera
correspondiente a las posiciones horizontales y verticales de los
pixeles como campo de medida bidimensional.
Por tanto, en una representación tridimensional
de la intensidad medida en función de la posición horizontal y
vertical de los pixeles en el campo de medida bidimensional, la
evolución de la intensidad puede representarse como una superficie
curvada que presenta altas mesetas en la zona de superficies claras
de los cigarrillos, por ejemplo en la zona de las superficies
frontales claras de los cigarrillos, y valles para las zonas con
bajas intensidades de medida, por ejemplo en la zona de los
espacios intercigarrillos.
Preferiblemente, este cambio a manera de relieves
de sierras con mesetas altas y valles se evalúa de tal manera que,
disponiendo el campo de medida por el lado del tabaco, la presencia
de un número grande de pequeños valores de intensidad contiguos se
emplea como indicador de vaciados en el llenado de los cigarrillos
con tabaco. Por tanto, en este procedimiento de comprobación se
buscan deliberadamente valles, es decir, zonas planas con pequeños
valores de intensidad contiguos. Por consiguiente, en la zona de un
valle se presenta una zona de sombra plana en el lado frontal del
tabaco del cigarrillo. Esto puede evaluarse como indicador de
vaciados en el llenado de los cigarrillos, los llamados
rechupes.
En caso de que falte un cigarrillo de un grupo de
cigarrillos y se realice la comprobación de los cigarrillos en la
zona de las superficies frontales con filtro de estos cigarrillos,
la falta de un cigarrillo del grupo de cigarrillos conduce a que se
presente un "valle" con bajas intensidades de medida en la zona
en la que, para tener un grupo de cigarrillos completo, tendría que
presentarse una meseta con alta intensidad. Por tanto, en la zona
de las posiciones nominales de las superficies de filtro frontales
se mide un gran número de bajas intensidades de medida en lugar de
muchas altas intensidades de medida contiguas. Al determinar la
distribución de frecuencia de los valores de medida con
intensidades de medida dentro de clases de intensidad previamente
definidas, la aparición de una gran frecuencia con grandes
intensidades de medida alude a la presencia de una superficie de
filtro clara, mientras que la presencia de grandes frecuencias a
bajas intensidades de medida puede evaluarse como indicador de un
espacio intercigarrillos oscuro.
Otros procedimientos conciernen a ejecuciones
preferidas de la invención.
Se explican seguidamente otros detalles de los
procedimientos en forma más pormenorizada haciendo referencia a los
ejemplos de ejecución representados en los dibujos. Muestran:
La figura 1, una instalación de transporte para
paquetes del tipo de cajetillas blandas en alzado lateral,
La figura 2, una instalación de comprobación para
comprobar grupos de cigarrillos, en vista en planta,
La figura 3, un grupo de cigarrillos defectuoso
en el cangilón de un transportador de cangilones,
La figura 4, barras de evaluación horizontales y
verticales para comprobar un grupo de cigarrillos,
La figura 5, un ejemplo de una señal de
intensidad medida a lo largo de una barra de evaluación
horizontal,
La figura 6, un ejemplo de una señal de
intensidad medida a lo largo de una barra de evaluación
vertical,
La figura 7, zonas de medida del procedimiento de
comprobación en la zona del filtro y en la zona de los espacios
intercigarrillos,
La figura 8, una distribución de frecuencia de
intensidades medidas en la zona del filtro.
La figura 9, una distribución de frecuencia de
intensidades medidas en la zona de los espacios
intercigarrillos,
La figura 10, un resultado de medida de la cámara
CCD, tomado en el lado frontal del tabaco en la zona de un grupo de
cigarrillos correctamente llenados.
La figura 11, un resultado de medida de la cámara
CCD, tomado en el lado frontal del tabaco en la zona de un grupo de
cigarrillos defectuosamente llenados,
La figura 12, una representación tridimensional
de la evolución de la intensidad, y
La figura 13, un diagrama de bloques del sistema
de control de medida y de procesamiento de datos de señal para
controlar la integridad y llenado del grupo de cigarrillos.
Los detalles representados en los dibujos se
refieren a un ejemplo de aplicación preferido, concretamente a la
fabricación de paquetes de cigarrillos del tipo de paquete en forma
de cajetilla blanda. La figura 1 muestra el concepto básico de una
máquina de envasado 10 para la fabricación de tales paquetes 11 de
cigarrillos. Los cigarrillos son entregados a la máquina de
envasado 10 en la zona de un almacén 12 de cigarrillos. Se trata
aquí de un órgano usual en máquina 10 de envasado de cigarrillos
para alimentar cigarrillos y entregar grupos 13 de cigarrillos de
conformidad con el contenido de un paquete 11 de cigarrillos. El
almacén 12 de cigarrillos está provisto a este fin, en la zona
inferior, de conductos 14 que están reunidos formando grupos de
conductos. Un grupo 13 de cigarrillos es expulsado de cada grupo de
conductos por medio de correderas e introducido en cangilones 15 de
una cadena 16 de cangilones, concretamente en la zona de un ramal
de transporte superior 17.
La cadena 16 de cangilones transporta los grupos
13 de cigarrillos a un revólver plegador 18, al que estos grupos
son transferidos expulsándolos de los cangilones 15 de la cadena 16
de cangilones. Detalles sobre la estructura del almacén 12 de
cigarrillos, la cadena 16 de cangilones y el revólver plegador 18
se desprenden del documento EP 226 872.
En la posición en el flujo de transporte marcada
con las flechas A y B, concretamente en la zona del ramal de
transporte inferior 17 y en el revólver plegador 18,
respectivamente, los grupos 13 de cigarrillos son comprobados por
el procedimiento de comprobación según la invención en cuanto a su
integridad o al carácter completo del llenado de los cigarrillos. A
continuación de la instalación de comprobación 19 está dispuesto,
en la dirección de transporte, un expulsor 20 que, al producirse
una señal de fallo en la instalación de comprobación 19, es
accionado para segregar grupos de cigarrillos defectuosos 13.
La instalación de comprobación presenta un órgano
de comprobación 20, preferiblemente una pastilla de líneas CCD o una
cámara CCD. Delante del órgano de comprobación 21 está dispuesta
una óptica 22. Otro componente de la instalación son, por ejemplo,
dos fuentes de luz 23 que están inclinadas preferiblemente bajo un
ángulo de 5 a 15º con respecto a la dirección de recepción del
órgano de comprobación 21. El órgano de comprobación 21 y las
fuentes de luz asociadas 23 están alineados de tal manera que la luz
de las fuentes de luz 23 reflejada por un lado frontal 24 del
paquete 11 de cigarrillos es captada por el órgano de comprobación
21. La fuente de luz 23, preferiblemente una fuente de luz de alta
intensidad o un láser, puede ser activada en este caso
estroboscópicamente de conformidad con el ritmo de trabajo de la
máquina. En el ejemplo de ejecución representado en la figura 2 una
instalación de comprobación 19 está dispuesto en el lado frontal 24
de los paquetes 11 de cigarrillos correspondiente al filtro de
estos últimos. Aquí tiene lugar, por ejemplo, un control de
integridad del grupo de cigarrillos. Otra instalación de
comprobación está dispuesta en el lado frontal 24 del tabaco de un
grupo 13 de cigarrillos. Con ésta se puede controlar, por ejemplo,
el llenado completo de cigarrillos individuales 25, pero es posible
aquí también el control simultáneo del carácter completo del grupo
13 de cigarrillos y del llenado de los cigarrillos 25 con
tabaco.
La figura 3 muestra el lado frontal 24 del filtro
de un grupo 13 de cigarrillos, así como un cangilón 15 de la cadena
de cangilones 16 asociado al grupo 13 de cigarrillos. En el
cangilón 16 están previstas una marca vertical 26 y una marca
horizontal 25 para alinear la imagen del órgano de comprobación 21.
En caso de un desplazamiento vertical del cangilón 15, se desplaza
verticalmente la marca horizontal 27, mientras que en caso de que
se produzca un pequeño retardo de tiempo en la toma de una
evolución de intensidad 28 por parte del órgano de comprobación 21,
es decir, la cámara CCD o la pastilla de líneas CCD, la marca
vertical 26 está desplazada lateralmente en la imagen tomada
respecto de su posición nominal. La imagen captada por la cámara
CCDD es alineada con ayuda de la marcas en el sistema de
coordenadas de la unidad de evaluación.
Un grupo de cigarrillos completo 13 presenta, por
ejemplo, siete cigarrillos 25 en cada fila de cigarrillos
horizontal exterior 29 y la fila de cigarrillos horizontal interior
30 contiene seis cigarrillos. Por tanto, el grupo de cigarrillos
representado 13 es un grupo defectuoso. A consecuencia de la falta
de un cigarrillo en la fila de cigarrillos interior 30, dos
cigarrillos 31 y 32 de las filas de cigarrillos exteriores 29 se
han desplazado hacia el interior del cangilón 15 desviándose de sus
posiciones nominales. Se efectúa una segregación de tales grupos
defectuosos empleando las zonas de medida siguientes:
- -
- los círculos 33 de trazos y puntos marcan las posiciones nominales de los cigarrillos en el grupo de cigarrillos,
- -
- las superficies circulares con enmarcado 34 de línea continua son superficies parciales del lado frontal de los cigarrillos, cuyo significado para el procedimiento de evaluación se presenta seguidamente,
- -
- otras superficies de evaluación son las superficies de sombra 35 marcadas con superficies circulares negras en la zona de los espacios intercigarrillos 36,
- -
- en la figura 4 se han marcado con líneas horizontales unas barras de evaluación horizontales 37 que discurren preferiblemente de tal manera que una barra de evaluación recorre tanto la zona de la posición nominal de cada cigarrillo 33 de una fila 29 ó 30 de cigarrillos como una zona de sombra 35 en la región de dos cigarrillos contiguos de una fila 29 ó 30 de cigarrillos,
- -
- unas barras de evaluación verticales 38 están dispuestas preferiblemente de tal manera que recorrerán en dirección vertical los espacios intercigarrillos 36 entre cigarrillos de filas de cigarrillos contiguos.
Las superficies circulares 34 y las zonas de
sombra 35 pueden presentar también, naturalmente, un contorno que
se diferencie de la forma circular representada.
Para determinar el carácter completo de una fila
29, 30 de cigarrillos se mide con un órgano de comprobación 21 la
intensidad de la luz reflejada a lo largo de una barra de
evaluación horizontal 37. A este fin, se forma la imagen de la
barra de evaluación 37 por medio de varios pixeles de la pastilla de
líneas CCD o de la cámara CCD. Cada pixel capta aquí la intensidad
de la luz de un trayecto parcial de la barra de evaluación 37. En
la figura 5 la barra de evaluación horizontal 37 está dividida por
230 pixeles en 230 trayectos parciales del mismo tamaño. La señal
de medida representada 39 representa la intensidad medida para los
pixeles 0 a 229. La intensidad de la luz se indica usualmente en la
unidad candela. Mediante la cámara CCD se transforma la intensidad
en el lugar de medida en una señal de medida proporcional, por
ejemplo en una tensión eléctrica. Por este motivo, los valores de
medida para las intensidades se han indicado sin unidades en lo que
sigue. Los valores absolutos de los valores de medida están
identificados en el texto siguiente con corchetes.
La intensidad de la luz reflejada es grande en la
zona de los pixeles asociados a los lados frontales (claros) 24 o
los filtros de los cigarrillos; véanse a este respecto las mesetas
40 de alta intensidad en la figura 5. En la región de los pixeles
asociados a las zonas de sombra 35 entre los cigarrillos 25 se
quiebra la intensidad. Con línea de trazos y puntos se ha
representado aquí la señal de fallo medida 41 para el caso de que
falte un cigarrillo.
El procedimiento para evaluar la señal de medida
39 puede contar, por ejemplo, las pasadas 42 de la señal de medida
por un valor umbral 43. En el ejemplo representado la señal de
medida 39 recorre siete veces el valor umbral 43 en dirección
positiva y negativa. Por tanto, se encuentran siete cigarrillos en
la figura 29, 30 de cigarrillos.
Otro procedimiento determina la superficie
situada debajo de la señal de medida 39 representada en la figura
5. Esta superficie puede calcularse sumando las intensidades
medidas por los pixeles 0 a 229. La desviación de una suma
calculada de esta manera respecto de un valor nominal puede
evaluarse como indicador de la falta de un cigarrillo 25 en la fila
29, 30 de cigarrillos, ya que en la zona de la señal de fallo 41
marcada con línea de trazos y puntos la superficie de fallo 44
debajo de la curva es, a consecuencia de la falta del cigarrillo
25, muchísimo menor que la superficie comparativa 45, es decir que
solamente valores pequeños entran en la operación de suma.
En otro procedimiento de evaluación se evalúa la
intensidad medida por pixeles asociados a las barras de evaluación
verticales 38; véase a este respecto la figura 6. Las barras de
evaluación verticales 38 recorren las superficies frontales de los
cigarrillos preferiblemente en el entorno inmediato del punto
central 46 de dichas superficies frontales. Las dos mesetas 47 de
alta intensidad en la señal de medida 39 representada en la figura
6 caracterizan aquí mediciones en la zona de un llado frontal 24.
Entre las do mesetas 47 se recorrerá la zona del borde 48 de un
cigarrillo 25 de la fila de cigarrillos interior 30, de modo que
aquí la intensidad aumenta a lo largo de una anchura menor y forma
un máximo local 49. En correspondencia con el procedimiento
anteriormente descrito, el rebasamiento por arriba o por abajo de un
valor umbral 43 puede aprovecharse aquí también para la evaluación.
Sin embargo, en una simplificación de este procedimiento se evalúa
solamente la primera pasada 50 de la señal de medida 39 por el
valor umbral 43, así como la última pasada 51 de la señal de medida
39 por el valor umbral 43. A partir de los pixeles asociados a esta
primera pasada 50 y a esta última pasada 51 pueden determinarse las
distancias D1 y D2, respectivamente. Como alternativa, se puede
determinar también, naturalmente,. la primera pasada desde ambos
lados o desde arriba y desde abajo (respecto de la dirección de
medida, véanse también las flechas en la figura 4).
La falta de un cigarrillo 25 en el grupo 13 de
cigarrillos tiene la consecuencia de que se incrementa la distancia
de cigarrillos contiguos 25 a la pared lateral 52 del cangilón 15;
véanse aquí los cigarrillos 31 y 32 en la figura 3. Esto tiene como
consecuencia un aumento de las distancias D1 y D2. Se puede
calcular una señal de fallo comparando la suma D1 + D2 con un valor
nominal. Análogamente a esto, se puede emplear también para la
evaluación, naturalmente, la distancia D de la primera pasada 50 y
de la última pasada 51.
La aplicación del procedimiento de comprobación
descrito a una comprobación del grupo 13 de cigarrillos en la zona
del revólver plegador 18 puede plantear problemas. En el revólver
plegador los grupos 13 de cigarrillos no están rodeados por
cangilones oscuros 18, sino por material de envasado claro. Como
consecuencia, puede ocurrir que la señal de medida 39 presente altas
intensidades por fuera del grupo 13 de cigarrillos y que, por este
motivo, no se presenten una primera y una última pasada 50, 51. En
este caso, se puede emplear otro procedimiento para determinar el
carácter completo del grupo 13 de cigarrillos, que se basa en las
intensidades medidas en la superficie parcial, concretamente la
superficie circular 34 del lado frontal 24, y en las zonas de
sombra 35. En las superficies circulares 34 de la superficie frontal
del lado del filtro de un cigarrillo están dispuestos aquí varios
pixeles. Los lados frontales claros 24 del lado del filtro reflejan
luz con una alta intensidad, por ejemplo intensidades entre [59] y
[63]; véase la figura 8. Para la evaluación de las intensidades
medidas en pixeles asociados a las superficies parciales del lado
frontal 24 se forman varias clases 54 de intensidad, por ejemplo
clases 54 con valores de intensidad en el intervalo de [59]-[60],
[60]-[61] y [61]-[62]. En el resultado de medida representado en la
figura 8 se ha representado la frecuencia N de los pixeles por clase
de intensidad para una medición en la zona del lado frontal 24
provisto de filtro, habiéndose registrado la frecuencia 72 en
función de la clase de intensidad 71. Por tanto, para más de 238
pixeles se ha medido una intensidad >[60]. El número de pixeles
con intensidades por debajo de un valor umbral es aquí
aproximadamente cero cuando el lado frontal 24 provisto de filtro
del cigarrillo 25 se encuentra en posición nominal (en la práctica,
la intensidad por debajo de un valor umbral es aproximadamente cero
a consecuencia de imprecisiones de medida).
En caso de que falte un cigarrillo 25 del grupo
13 de cigarrillos, se desplazan los restantes cigarrillos 25 del
grupo 13 de cigarrillos. Esto tiene la consecuencia de que las
zonas de sombra 35 se desplazan hacia las posiciones nominales
claras del lado del filtro de los cigarrillos 35. Por tanto, cuando
se presentan valores de medida con intensidades por debajo del
valor umbral 55, esto puede evaluarse como indicador de una
posición defectuosa de uno o más cigarrillos 25. En el caso de
valores de intensidad digitalizados, las clases pueden formarse
también a partir de las etapas de digitalización, con lo que se
suman entonces pixeles de la misma intensidad.
Para mediciones en la zona de sombra 35 del
espacio intercigarrillos 36 de cigarrillos contiguos 25 es muy
pequeña la intensidad de la luz reflejada; véase a este respecto la
figura 9. El número de pixeles es aquí más pequeño, ya que las
superficies de medida asociadas para las zonas de sombra 35 son más
pequeñas. Para una superficie parcial del campo de medida que esté
en la región nominal de las zonas de sombra 35, el número de
pixeles con intensidades superiores a un valor umbral predefinido
56 es cero. El desplazamiento de los restantes cigarrillos 25
respecto de su posición nominal 33 debido a la falta de un
cigarrillo 25 del grupo 13 de cigarrillos tiene la consecuencia de
que en las posiciones nominales 33 de las zonas de sobra 35 están
dispuestas superficies de filtro claras. Por tanto, cuando se
presentan, para mediciones en la zona de sombra 35, valores de
medida con intensidades por encima de un valor umbral 56, esto puede
evaluarse como indicador de la posición defectuosa de uno o más
cigarrillos 25.
En otro procedimiento de medida se divide una
superficie de medida 57, en la zona del lado frontal 24 del tabaco
del grupo 13 de cigarrillos, en varias superficies de pixel 58, a
cada una de las cuales está asociado un pixel de la cámara CCD. La
figura 10 muestra una ampliación de un fragmento de la superficie
de medida 57, en la que cada cuadrado describe la superficie de
pixel 58 captada por un pixel y el valor numérico asociado a este
cuadrado describe la luminosidad medida en la superficie de pixel
58. Superficies de pixel oscuras 58 identifican aquí zonas con
bajas intensidades, es decir, zonas oscuras de la superficie
frontal, y superficies de pixel claras 60 identifican superficies de
medida claras.
Los contornos circulares 61 formados por pixeles
con altas intensidades de medida corresponden aquí al contorno
exterior de los cigarrillos 25, ya que la envoltura clara del
tabaco refleja luz con alta intensidad. Dentro de la envoltura, la
intensidad fluctúa muy fuertemente en el caso de valores medios.
Esto puede atribuirse a que el lado frontal 24 formado por el tabaco
no es plano. La imagen 10 representa aquí el resultado de medida de
cigarrillos 25 correctamente formados. En la zona del lado frontal
24 del cigarrillo 25 formado por el tabaco la intensidad fluctúa muy
fuertemente, pero no se presentan superficies grandes con baja
intensidad formadas por varias superficies de pixel contiguas 58.
En el caso de un llenado defectuoso de los cigarrillos con tabaco,
se pueden producir vaciados en la superficie frontal de los
cigarrillos. Estas zonas están caracterizadas por zonas con baja
intensidad de medida formadas por varias superficies de pixel 58;
véase a este respecto la figura 11. Por tanto, un recuento del
número de superficies de pixel contiguas 58 con intensidades por
debajo de un valor umbral previamente definido puede ser empleado
como indicador de cigarrillos 25 insuficientemente llenados.
La figura 12 muestra un fragmento del resultado
de la medición de la intensidad por medio del órgano de
comprobación, por ejemplo una cámara CCD, con disposición de este
órgano en el lado del filtro. Se ha registrado aquí la intensidad
75 sobre el eje x 73 y el eje y, es decir, en función de la posición
de medida horizontal y vertical. Se pueden apreciar aquí las
mesetas 61 con altas intensidades en la zona de los lados frontales
claros 24 provistos de filtro. Cada meseta 62 está formada por las
intensidades medidas de muchos pixeles, aquí aproximadamente 500.
En las zonas de sombra oscuras 35 de cigarrillos contiguos 25 se
forman valles 63 en la representación tridimensional. Por
consiguiente, en el caso de un grupo 13 de cigarrillos
correctamente formado se presentan 7+6+7 = 20 mesetas 62 de esta
clase separadas por valle 63, mientras que en caso de que falte un
cigarrillo 25, una meseta 62 es sustituida por un valle adicional
63. El volumen situado por debajo de una superficie de medida 64
establecida de esta manera depende del número de mesetas 62. Por
consiguiente, la desviación del volumen calculado respecto de un
valor nominal puede evaluarse como indicador de la falta de
cigarrillos 25. El cálculo del volumen es aquí proporcional a la
suma de las distintas intensidades medidas en la superficie de
medida 64, con lo que el volumen o una medida proporcional a éste
puede ser determinado de manera sencilla. Por supuesto, este
procedimiento de evaluación puede realizarse también en el lado
frontal 24 del tabaco del grupo 13 de cigarrillos, de modo que aquí
la comprobación del carácter completo del grupo 13 de cigarrillos y
del llenado de los cigarrillos 25 puede llevarse a cabo con un
órgano de comprobación 21.
Para aumentar la seguridad del procedimiento de
comprobación se pueden emplear simultáneamente también, como es
natural, varios de los procedimientos de comprobación
representados.
Los procedimientos de medida representados tienen
en común el siguiente diagrama de bloques 65 para el procesamiento
de datos de señal y el control de la máquina, véase la figura
13:
El proceso de comprobación es iniciado por una
señal de disparo 66 generada, por ejemplo, por una barrera óptica
cuando un nuevo cangilón 15 con un grupo 13 de cigarrillos llega a
la zona de comprobación. Esta señal de disparo 66 es alimentada a
la unidad de procesamiento de imagen 67 que activa
estroboscópicamente una fuente de luz 23, por ejemplo un láser.
Simultáneamente con la iluminación del grupo 13 de cigarrillos se
capta una imagen por medio del órgano de comprobación 21, por
ejemplo una pastilla de líneas CCD o una cámara CCD, y se alimenta
esta imagen a la unidad de procesamiento de imagen 67. Dicha imagen
es alimentada al controlador 69 de la máquina a través de un
interfaz de entrada/salida adecuado 68. Además del control de la
integridad del grupo 13 de cigarrillos y del llenado de los
cigarrillos 25 con tabaco, la unidad de procesamiento de datos de
señal 70 tiene que vigilar también si los órganos de comprobación 21
están preparados para funcionar, la imagen del órgano de
comprobación 21 es captada en el instante correcto y/o la calidad de
la señal es suficiente. Por ejemplo, en el caso de condiciones de
luz deficiente debido a una fuente de luz defectuosa 23, se genera
una señal de fallo, con lo que se puede parar la máquina y cambiar
la fuente de luz 23. Además, el controlador 69 de la máquina está
unido con un expulsor 71, con lo que, al reconocer un grupo de
cigarrillos incompleto 13 o un llenado incompleto de los cigarrillos
25, el expulsor 71 puede ser accionado para retirar el grupo de
cigarrillos defectuoso 13. Por supuesto, varias instalaciones de
comprobación independientes 19 pueden ser activadas y evaluadas
también al mismo tiempo o una tras otra.
- 10
- Máquina de envasado
- 11
- Paquete de cigarrillos
- 12
- Almacén de cigarrillos
- 13
- Grupo de cigarrillos
- 14
- Conducto del almacén
- 15
- Cangilón
- 16
- Cadena de cangilones
- 17
- Ramal de transporte inferior
- 18
- Revólver plegador
- 19
- Instalación de comprobación
- 20
- Expulsor
- 21
- Órgano de comprobación
- 22
- Óptica
- 23
- Fuente de luz
- 24
- Lado frontal
- 25
- Cigarrillo
- 26
- Marca vertical
- 27
- Marca horizontal
- 28
- Evolución de la intensidad
- 29
- Fila de cigarrillos exterior
- 30
- Fila de cigarrillos interior
- 31
- Cigarrillo
- 32
- Cigarrillo
- 33
- Posición nominal del cigarrillo
- 34
- Superficie circular
- 35
- Zona de sombra
- 36
- Espacio intercigarrillos
- 37
- Barra de evaluación horizontal
- 38
- Barra de evaluación vertical
- 39
- Señal de medida
- 40
- Meseta
- 41
- Señal de fallo
- 42
- Pasada
- 43
- Valor umbral
- 44
- Superficie de fallo
- 45
- Superficie comparativa
- 46
- Centro de la superficie frontal
- 47
- Meseta
- 48
- Zona del borde
- 49
- Máximo local
- 50
- Primera pasada
- 51
- Última pasada
- 52
- Pared lateral
- 53
- Filtro
- 54
- Clase
- 55
- Valor umbral
- 56
- Valor umbral
- 57
- Superficie de medida
- 58
- Superficie de pixel
- 59
- Superficie de pixel oscura
- 60
- Superficie de pixel clara
- 61
- Contorno circular
- 62
- Meseta
- 63
- Valle
- 64
- Curva de medida
- 65
- Diagrama de bloques
- 66
- Señal de disparo
- 67
- Unidad de procesamiento de imagen
- 68
- Interfaz de entrada/salida
- 69
- Controlador de la máquina
- 70
- Unidad de procesamiento de datos de señal
- 71
- Clase de intensidad
- 72
- Frecuencia
- 73
- Eje x
- 74
- Eje y
- 75
- Intensidad
Claims (14)
1. Procedimiento para comprobar grupos de
cigarrillos ordenados (13) correspondientes al contenido de un
paquete (11) de cigarrillos,
- -
- en el que se mide una intensidad de luz reflejada por lados frontales (24) de cigarrillos (25) con un órgano de comprobación electroóptico (21) unido con una unidad de procesamiento de datos de señal (70), preferiblemente una pastilla de líneas CCD o una cámara CCD, con un campo de medida formado por pixeles,
- -
- en el que se asocia el campo de media a al menos una superficie parcial de los lados frontales (24) de los cigarrillos (25) y a espacios intercigarrillos (36) formados entre éstos,
- -
- en el que se mide una señal de medida en el campo de medida y se evalúa ésta en la unidad de procesamiento de datos de señal (70), y
- -
- en el que se mide la señal de medida a lo largo de al menos una barra de evaluación (37, 38) lineal, en forma de curva o rectilínea, en particular horizontal o vertical, y se evalúa dicha señal para comprobar la integridad del grupo (13) de cigarrillos,
caracterizado porque
- -
- se determina el número de cigarrillos (25) en la zona de la barra o las barras de evaluación (37, 38) a partir de un recuento de las pasadas (42) de la señal medida a lo largo de la barra de evaluación por un valor umbral (43) con rebasamiento subsiguiente por arriba y/o por abajo del valor umbral (43), o
- -
- en el caso de la señal de medida tomada a lo largo de la barra de evaluación, se determina la integridad del grupo (13) de cigarrillos comparando con un valor nominal la distancia (D) de una primera y una última pasadas de la evolución de la intensidad por el valor umbral (43).
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado porque la barra de evaluación (37, 38)
discurre tanto en la zona de posiciones nominales de cada
cigarrillo (33) de una fila (29, 30) de cigarrillos del grupo (13)
de cigarrillos como en una zona de sombra de dos cigarrillos
contiguos de una fila (29, 30) de cigarrillos.
3. Procedimiento para comprobar grupos de
cigarrillos ordenados (13) correspondientes al contenido de un
paquete (11) de cigarrillos,
- -
- en el que se mide una intensidad de luz reflejada por lados frontales (24) de cigarrillos (25) con un órgano de comprobación electroóptico (21) unido con una unidad de procesamiento de datos de señal (70), preferiblemente una pastilla de líneas CCD o una cámara CCD, con un campo de medida formado por pixeles,
- -
- en el que el campo de medida está asociado a al menos una superficie parcial de los lados frontales (24) de los cigarrillos (25) y a espacios intercigarrillos (36) formados entre éstos, y
- -
- en el que se mide una señal de medida en el campo de medida y se evalúa ésta en la unidad de procesamiento de datos de señal (70),
caracterizado porque
- -
- se mide la señal de medida en campos parciales del campo de medida que están asociados a posiciones nominales de los espacios intercigarrillos (36) o a posiciones nominales de superficies parciales (34) de lados frontales individuales (24), y se evalúa dicha señal para comprobar la integridad del grupo (13) de cigarrillos, y
- -
- la señal de medida (39) medida en pixeles asociados a los lados frontales (24) de los cigarrillos (25) y a los espacios intercigarrillos (36) es evaluada de conformidad con las posiciones horizontales y verticales de los pixeles como un campo de medida bidimensional y el volumen formado debajo del campo de medida bidimensional es empleado como indicador de la falta de cigarrillos o de cigarrillos defectuosos.
4. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 3,
caracterizado porque la superficie (44,45) situada por
debajo de la señal de medida (39) es comparada con un valor nominal
calculado para el grupo de cigarrillos completo (13).
5. Procedimiento según las reivindicaciones 1 y
4, caracterizado porque se calcula una superficie (44, 45)
por debajo de la señal de medida (39) sumando valores de medida
obtenidos a lo largo de la barra de evaluación (37, 38).
6. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque, en caso de que el campo de medida esté
dispuesto en el lado del tabaco, se emplea la presencia de un gran
número de pequeños valores de intensidad contiguos como indicador
de vaciados en el llenado de los cigarrillos (25) con tabaco.
7. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque, en caso de que el campo de medida esté
dispuesto en el lado del filtro, el volumen formado debajo de la
curva de medida (64) se emplea como indicador de la falta de
cigarrillos (25) en la representación de la intensidad en función de
la posición horizontal y vertical del pixel asociado a cada valor
de medida.
8. Procedimiento según la reivindicación 3,
caracterizado porque, especialmente en caso de que el campo
de medida esté dispuesto en el lado del filtro, se determina, para
establecer una distribución de frecuencia, el número de pixeles con
intensidades de medida situadas dentro de clases (54) de intensidad
previamente definidas.
9. Procedimiento según la reivindicación 3 u 8,
caracterizado porque en los campos parciales del campo de
medida asociados a las posiciones nominales de los espacios
intercigarrillos (36) se evalúa la presencia de frecuencias
demasiado grandes o demasiado pequeñas de valores de medida por
encima o por debajo del valor umbral (55) de la intensidad como
indicador de un grupo de cigarrillos incompleto (13).
10. Procedimiento según la reivindicación 3 u 8,
caracterizado porque en campos parciales del campo de medida
asociado a las posiciones nominales de los lados frontales (24)
provistos de filtro de los cigarrillos (25) se evalúa la presencia
de frecuencias demasiado grandes o demasiado pequeñas de valores de
medida por debajo o por encima de un valor umbral (55, 56) de la
intensidad como indicador de un grupo de cigarrillos
incompleto.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque, en caso
de que no estén completos los grupos (13) de cigarrillos, se genera
una señal de fallo que se alimenta a un expulsor (71) dispuesto a
continuación de una instalación de comprobación (19) en la dirección
de transporte.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
registro y procesamiento de valores de medida se efectúa al ritmo
de trabajo de la máquina, siendo iniciado, por ejemplo, por una
señal de disparo (66) de una barrera óptica en el momento en que un
grupo (13) de cigarrillos entra en una zona de comprobación.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el
registro y procesamiento de valores de medida es efectuado al mismo
tiempo para al menos un grupo (13) de cigarrillos por una o varias
instalaciones de medida y evaluación.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones precedentes, caracterizado porque las
barras de evaluación (37, 38) o el campo de medida se alinean con
ayuda de marcas (26, 21), preferiblemente horizontales o
verticales, dispuestas en la zona o en el entorno de los grupos (13)
de cigarrillos.
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