HRP20000020A2 - Optical inspection system for the manufacture of banded cigarette paper - Google Patents

Description

Stanje tehnike

Ovaj se izum odnosi općenito na sustav optičkog nadzora za određivanje karakteristika papirnog tkiva u pokretu. Specifičnije se izum odnosi na sustav optičkog nadzora za određivanje karakteristika papirnog tkiva u pokretu cigaretnog papira koji sadrži trake.

Široko zaštićen U.S. patent br. 5,417,228 i br.5,474,095 objelodanjuje cigaretne papire koji sadrže osnovno papirno tkivo i područja s trakom od dodatnog materijala. Kako je prikazano na Slici 1., papir iz primjera 7 može sadržavati dvije trake 5 materijala koje se oblikuju odlaganjem sloja celulozne pulpe na osnovni cigaretni papir 3. Celulon, mikrokristalna celuloza, lanena ili drvena pulpa, ili amilopektin, su neki od različitih pogodnih supstanci koje se mogu koristiti da se oblikuju trake, široko zaštićen U.S. patent br. 5,534,114 objelodanjuje gore opisane trake koje se mogu formirati modificiranjem Fourdrinier-ovog stroja za proizvodnju papira da se nanesu dodatni slojevi celuloze u istoj fazi proizvodnje osnovnog cigaretnog papira 3. Radi pojednostavljenja postupka, trake se prvenstveno nanose dok se papir kreće velikim brzinama, npr. 500 stopa u minuti- Kod ovih velikih brzina, kvarovi i drugi faktori (npr. aplikatori za napete trake), mogu rezultirati proizvodnjom osnovnog papirnog tkiva, koje ima trake stavljene na krivo mjesto.

Npr. kako se prikazuje na Slici 2, uobičajene anomalije se pojavljuju kada širina trake 1 odstupa od željene širine 12, ili se traka zakosi tako da nije više ortogonalna u odnosu na rub papira (kao u slučaju s trakom 1). Druge se anomalije pojavljuju kada razdvajanje 2 između dviju traka odstupa od željenog razdvajanja širine 10 (također nazvano ovdje "'trakasti prostor"). Štoviše, nepravilni aplikator trake može proizvesti traku s pukotinama ili traku koja ima previsok (npr. kao u traci 9) ili prenizak kontrast.

Stanje tehnike uključuje uređaje za nadzor papirnog tkiva za upotrebu u proizvodnji prediva, filma, papira i sličnih materijala. Neki od ovih uređaja uključuju izvor svjetla za projiciranje elektromagnetne radijacije na pokretnom papirnom tkivu materijala, Svjetlo udara na površinu papirnog tkiva u pokretu, gdje se reflektira i gdje ga prima uređaj za detekciju. Bilo koje anomalije u papirnom tkivu u pokretu se mogu detektirati istraživanjem prirode reflektirane elektromagnetne radijacije. Na primjer, poderotina, rupa ili mrlja u papirnom tkivu će se manifestirati sama šiljkom u razini signala iz detektora (kojemu se pripisuje povećanje ili smanjenje reflektirane radijacije). Šiljak se može vidjeti spajanjem izlaza detektora na osciloskop, kako je to prikazano primjerom u U.S. patentu br. 5,426,509 prema Peplinkski-ju.

Iako su s .jedne strane korisni, ovi uređaji su neprikladni za zadatak otkrivanja cjelovitosti traka na cigaretnom papiru. Trake koje su formirane na cigaretnom papiru često imaju svojstva refleksije slična onima cigaretnog papira. Trake se na primjer često formiraju od bijelog obojenog materijala koji se teško razlikuje od bijelo obojenog cigaretnog papira. štoviše, osnovna težina cigaretnog papira može varirati duž smjera putovanja papira na stroju za proizvodnju papira (zbog teškoće u održavanju konstantne brzine nanošenja pulpe). Neslaganje u osnovnoj težini papira utječe na njegova svojstva refleksije, zatamnjujući razlike između područja s trakama i područja bez traka, koje su dovoljno fine da bi se s njima moglo započeti. Uređaji prijašnjeg stanja tehnike nemaju sposobnost interpretacije refleksije od papirnog tkiva ove prirode. Kako je spomenuto, ovi su uređaji konfigurirani da ispituju površinu papirnog tkiva na poderotine, rupe i mrlje koje se same manifestiraju dramatičnim vršcima u signalu video kamere.

Također .jednostavnim zapažanjem svojstava pojedinačne točke na papirnom tkivu u pokretu, ne može se odrediti da li je širina trake velika, mala ili je odijeljena od svoje susjedne trake na manje ili više od željene udaljenosti. Zapravo, svojstva trake bi trebalo procijeniti određivanjem odnosa razmaka između različitih elemenata na papirnom tkivu.

Tehnike prepoznavanja uzorka su jedan način određivanja odnosa razmaka između različitih osobina na otisnutom papirnom tkivu materijala. U uobičajenoj tehnici, kamera formira digitalnu sliku udjela papirnog tkiva materijala i informacije otisnute na tome. Digitalna slika se zatim komparira s prethodno spremljenom matricom predstavljajući udio papirnog tkiva bez greške. Neslaganja između matrice i slike predstavljaju nepravilno papirno tkivo. Ove tehnike nude preciznost, ali na nesreću imaju za nužnu posljedicu veliku obradu podataka. Ove su tehnike stoga neprikladne za detektiranje svojstava traka na papirnom tkivu koje se može kretati brzinama većim ili jednakim do 500 stopa u minuti.

Prema tome, primjeran cilj ovog izuma je da dade nadzorni sustav za točno detektiranje svojstava traka koje se nalaze na papirnom tkivu u pokretu., cigaretnog papira, bez odgađanja drugih faza u proizvodnji cigaretnog papira.

Kratak opis

Ovi i drugi primjerni ciljevi se postižu prema ovom izumu putem nadzorne stanice smještene nad papirnim tkivom u pokretu u stroju za proizvodnju papira, u smjeru kretanja, dalje od uređaja za nanošenje trake.

Stroj za nadzor papira uključuje montažni okvir koji uključuje mnogo izvora svjetla. Izvori svjetla kanaliziraju svjetlo putem vlaknastog optičkog kabela na sklop za distribuciju svjetla. Sklop za distribuciju svjetla usmjeruje usku traku svjetla preko papirnog tkiva. Traka svjetla se reflektira na površini papira i zatim je prima više kamera, od kojih svaka sadrži linijski CCD (Charged Coupled Device: Sklop s prenosom naboja) niz.

Podaci iz CCD nizova se šalju u jednu ili dvije procesorske jedinice, također montirane na okviru. Jedinice za obradu dijele podatke iz svakog niza u više staza. Po jedan piksel iz svake staze se zatim uspoređuje s dinamičkim pragom da se odredi odgovara i staza području s trakom ili području bez trake. Kod opažanja i zapisa piksela iz uzastopnih staza, jedinice za obradu mogu izračunati širinu traka na papirnom tkivu, razmak između traka i prosječni kontrast traka.

U periodičkim intervalima, informacija izračunata pomoću jedinica se skuplja u Ethernet-ov paket i prenosi preko Ethernet-ove mreže u računalnu radnu stanicu. Računalna radna stanica tada zbraja paket s prethodno primljenim paketima i pokazuje sumarne statističke prikaze za operatora. Na primjer., prikaz daje grafikone ilustrirajući širinu trake, razmak traka, kontrast traka, i anomalije trake kao funkciju broja staze za posljednji interval- Nadalje, prikaz predstavlja kumulativne statističke podatke predstavljanjem grafikona širine traka, razmaka traka i kontrasta traka kao funkcije vremena.

Između drugih prednosti, uređaj precizno procjenjuje glavne anomalije trake cigaretnog papira, i pravovremeno pruža informaciju u formatu koji se može lako razumjeti na prvi pogled. Na primjer, korisnik može biti obaviješten da je pojedini element u uređaju za nanošenje trake blokiran obzirom da pojedini broj staze proizvodi nepravilne trake. Nadalje, korisnik može biti obaviješten o općoj tendenciji degradacije u sustavu, promatranjem kompozitnih grafikona o kojima se gore diskutiralo, i da time brzo korektivno djeluje.

Prema drugoj, osobito povoljnoj značajki, prag koji se koristi da odijeli područja s trakom od područja bez trake je dinamički postavljen na temelju prolaznih prosjeka upravo pređenih područja s trakom i područja bez trake. U jednoj izvedbi prag predstavlja prolazni prosjek podloge bez trake plus veće od: (1) podešene stalne vrijednosti (npr. razine sivila 10), ili (2) 50% od prolaznog prosjeka visine pikova područja s trakom (gdje "visine pikova" ("peak hights") odgovaraju razini sivila područja s trakom minus razine sivila susjednog područja bez trake). Dinamično podešavanje praga na ovaj način prilagođuje široku raznolikost tipova cigaretnog papira i materijala za trake i također može biti razlogom promjene osnovne težine (i drugih svojstava, kao što je kemijski sastav, neprozirnost itd.) papira duž pravca kretanja stroja za proizvodnju papira.

Kratak opis crteža

Prije spomenuti i drugi ciljevi, značajke i prednosti ovog izuma lakše će se razumjeti čitanjem detaljnog opisa p

Slika 1 prikazuje primjernu cigaretu koja ima područja s trakom;

Slika 2 prikazuje primjerno papirno tkivo materijala za cigarete uključujući trake, od kojih su neke nepravilne;

Slika 3 prikazuje primjerni stroj za proizvodnju papira kod kojeg se može koristiti stanica za nadzor iz ovog izuma;

Slika 4 prikazuje primjerni stroj za nadzor papira iz ovog izuma;

Slika 5 prikazuje drugi pogled na stroj za nadzor papira iz Slike 4;

Slika 6 prikazuje povećani izgled kamere koja se koristi unutar stroja za nadzor papira iz Slike 4;

Slika 7 prikazuje povećani izgled poprečnog presjeka sklopa za raspodjelu svjetlosti koji se koristi unutar stroja za nadzor papira iz Slike 4;

Slika 8 prikazuje primjerni elektri5ni sustav za uporabu u vezi sa strojem za nadzor papira iz Slike 4;

Slika 9 prikazuje primjerenu tehniku za obradu podataka kamere za linijsko skeniranje:

Slika 10 prikazuje primjerni oblik vala pikselske razine sivila kao funkcije linije skeniranja;

Slika 11 prikazuje primjerni algoritam za određivanje različitih svojstava traka snimljenih kamerama za linijsko skeniranje;

Slika 12 prikazuje primjerni grafički prikaz različitih svojstava traka snimljenih kamerama za linijsko skeniranje.

Slika 13 je shematski raspored komore-kutije zajedno sa sustavom distribucije toka i sustavom za opažanje pritiska povoljne izvedbe prikazane Slikom 3 i Slikom 4; i

Slika 14 je grafičko predstavljanje širine trake u odnosu na protok dodanog materijala kojim se opskrbljuje uređaj za nanošenje suspenzije-

Detaljni opis izuma

U slijedećem opisu u svrhu objašnjenja, ali ne i ograničenja, specifični detalji su naprijed dani zato da osiguraju potpuno razumijevanje izuma. Međutim, onome koji je izobražen u struci bit će jasno, da se ovaj izum može koristiti u drugim izvedbama koje odstupaju od ovih specifičnih detalja. U drugom slučaju detaljni opisi dobro poznatih metoda., uređaja i okolnosti su izostavljeni zato, da ne zasjene opis ovog izuma nepotrebnim detaljima. U slikama slične oznake označavaju slične dijelove.

U skladu s primjernim aspektima, sustav nadzora ovog izuma je zasnovan da nadzire karakteristike cigaretnog papira tijekom njegove proizvodnje. Zato je, prije rasprave o samoj nadzornoj stanici, korisno najprije opisati primjerne aspekte sustava za proizvodnju cigaretnog papira.

Slika 3 ilustrira primjerni stroj za proizvodnju papirnog tkiva 17 od vlaknastog materijala. Kako je ovdje prikazano, centralni spremnik 53 rafinirane pulpe (npr. lanena ili drvena pulpa) se otprema u čeonu kutiju 51 pomoću mnogo vodova 50. Fourdrinier-ovo sito 49 transportira suspenziju pulpe iz čeone kutije 51 u smjeru strelice 54. Na ovom mjestu pulpa ima visoki sadržaj vlage. Omogućeno je da voda isteče iz suspenzije, a može se također odstraniti vakuumom (nije prikazano). Referentna brojka 48 prikazuje povratni krug Fourdrinier-ovog sita 49.

Sklop za nanošenje trake 99 smješten je duž transportnog puta suspenzije. Sklop 99 općenito uključuje okvir u kojem je smješten beskrajni perforirani čelični pojas 101, koji se vodi pogonskim kotačem 27, kotačem za vođenje 27, i slijedećim kotačem 46. Dno sklopa 99 uključuje komoru-kutiju 103, koja sadrži spremnik suspenzije koja se dobavlja iz dnevnog spremnika 14 preko crpke i sustava upravljanja 17 kroz vodove 15.

Tok suspenzije kroz vodove 15 održava se na pravilnoj razini sustavom raspodjele toka koji se sastoji od serije crpki (nisu prikazane) povezanih sa sustavom za opažanje pritiska (nije prikazan).

Suspenzija se raspodjeljuje kroz perforacije 105 na beskrajnom pojasu 101 kako on prolazi kroz pridneni dio komore-kutije. Pojas se kreće kako se suspenzija raspodjeljuje, kompenzirajući tako pomicanje papirnog tkiva koje se kreće ispod komore-kutije. U skladu s primjernom izvedbom, traka se pomiče brzinom od 1000 stopa u minuti da bi kompenzirala brzinu Fourdrinier-ovog sita koje se kreće brzinom od 500 stopa u minuti. Kao rezultat ove kompenzacije, komora-kutija nanosi trake (npr. trake 34) tako, da su one ortogonalne na rubove papirnog tkiva 17. Ako trake nisu potpuno ortogonalne, kut ili brzina sklopa za nanošenje trake 99 može se podesiti. Alternativno, može biti poželjno ne-ortogonalno nanošenje traka. One koji se zanimaju za daljnje detalje u vezi sklopa za nanošenje trake 99 upućuje se U.S. patent br. 5,534,114, koje cijelo otkriće je ovdje referentno uklopljeno.

Papir s trakom zatim prolazi kroz jedan ili više tlačnih valjaka 24 koji iscjeđuju što je moguće više vode putem mehaničkog pritiska. Preostala voda se može ispariti iz papira prolaskom papira preko površine jednog ili više valjaka za sušenje 20. Ove tehnike odstranjivanja vlage su konvencionalne u struci i zbog toga se o njima neće detaljnije raspravljati. Nadalje, oni koji su izobraženi u struci, procijenit će da se mogu koristiti ostale tehnike odstranjivanja vlage da se nadomjeste ili nadopune gore identificirane tehnike.. kao npr., uobičajena uporaba tkiva od filca, za odstranjivanje vlage iz papira.

U skladu s primjernim aspektima ovog izuma, stanicu za nadzor iz ovog izuma je povoljno smjestiti u smjeru kretanja dalje od valjaka za sušenje 20, neposredno prije nego se papir namota na konačni bubanj papira 32. Specifičnije je, da je kod primjerne izvedbe prikazane Slikom 3, stanica za nadzor smještena preko valjka 30, koji slijedi valjak 31, na položaju označenom linijom A-A. Valjak 30 može biti stacionarna cijev od nerđajućeg čelika koja ima promjer od šest inča. Oni koji imanju obrazovanje u struci će prepoznati da se stanica za nadzor može smjestiti na raznim mjestima u smjeru kretanja dalje od sklopa za nanošenje trake 99, ili se može uspostaviti više od jedne stanice za nadzor da nadzire papirno tkivo.

Primjerna nadzorna stanica 70 za korištenje u vezi sa strojem za izradu papira iz Slike 3, prikazana je na Slici 4. Generalnim prikazom stanica za nadzor uključuje okvir 80 koji premošćuje papirno tkivo kako ono prolazi preko valjka 30, dalje u smjeru kretanja od Fourdrinier-ovog sita 49. Stanica za nadzor 70 sadrži osam izvora svjetlosti, od kojih je jedan označen sa 78. Izvori svjetlosti su povezani kabelima od optičkih vlakana 92 sa sklopom za raspodjelu svjetlosti 90, koji se proteže poprečnom širinom valjka 30. Sklop za raspodjelu svjetlosti 90 upravlja svjetlost na papir u uskoj liniji kako papir prolazi preko valjka 30. Svjetlost se reflektira s papira kao s ogledala i prima jednom ili više od šesnaest kamera koje se protežu dužinom papirnog tkiva, a jedna od njih je označena s 84. Svaka kamera se može pojedinačno postaviti pomoću mehanizma za podešavanje 86, koji podesivo fiksira kamere (npr. 84) na gornju prečku okvira 80. Informacija iz kamera se prenosi preko električnih linija (nisu prikazane) u procesorski koji je smješten u omeđene prostore 72 i 76. Specifičnije je, da omeđeni prostor 72 sadrži procesorski krug koji opslužuje četiri lijeva izvora svjetlosti i osam lijevih kamera. Omeđeni prostor 76 sadrži procesorski krug koji opslužuje preostala četiri desna izvora svjetlosti i osam kamera. U skladu s primjernim izvedbama, svaka skupina od osam kamera opaža poprečni segment papira od 60 inča na valjku 30. Tako cijela stanica 70 opaža papirno tkivo koje ima ukupnu širinu od 120 inča. štoviše, stanica za nadzor je modularne konstrukcije; dodatni kompleti modula svjetala i kamera mogu se dodati da se stanicu uklopi u strojeve za izradu papira koji imaju veće poprečne širine.

Slika 5 prikazuje poprečni presjek sustava optičkog nadzora prikazanog Slikom 4. U jednoj primjernoj izvedbi, izvor svjetlosti 78 sadrži halogenu žarulju od 200 wata (premda se i drugi izvori svjetlosti mogu koristiti). Bijela svjetlost koja se uslijed toga generira, napaja preko vlakna optičkog kabela 92 kraj glave optičkog vlakna 102, koja poprečno raspršuje bijelu svjetlost- Raspršena svjetlost se zatim fokusira pomoću šipkastih leća 104 na papir 17 koji prolazi preko valjka 30- Svjetlost se reflektira od papira 17 i prima kamerom 84 koja sadrži linijski CCD niz, Kut 9 koji refletirano svjetlo zatvara s normalom valjka 30 može se izabrati da maksimizira detekciju traka. Kod primjerne izvedbe kut 9 iznosi približno 55 stupnjeva- Signali iz CCD niza se zatim otpremaju u računalnu jedinicu (npr. jedinice 72 ili 76) na analizu.

Još detaljniji prikaz sklopa kamera 84 i sklopa raspodjele svjetlosti 90 može se naći u Slikama 6 i 7. Slika 7 prikazuje poprečni presjek sklopa za raspodjelu svjetlosti 90. Sklop uključuje kraj optičke glave 102, koja poprečno raspršuje bijelu svjetlost. Raspršena svjetlost se onda fokusira šipkastim lećama 104 na papir 17 da oblikuje usku osvijetljenu prugu preko papira. Kraj glave 102 i šipkaste leće 104 su umetnute između dvije ploče 144 koje se protežu dužinom valjka. Sklop raspodjele svjetlosti 90 napaja se svijetlom preko vlakana optičkih kabela (jedan od njih je označen s 92) iz izvora svjetlosti (jedan od njih je označen sa 78). Prema primjeru, za sklop raspodjele svjetlosti 90 može se upotrijebiti sklop šipkastih leća od Fostec-a.

Kako je prikazano Slikom 6, kamera uključuje kućište koje sadrži linijski CCD niz. Kućište je priključeno mehanizmu za podešavanje 86 koje operatoru omogućuje da podesi i azimut i nagib kamere preko elemenata 130 i 132. Mehanizam za podešavanje uključuje ploču 134 koja omogućuje da se sklop kamera 84 pričvrsti na gornji dio 82 okvira 80 (kako je ilustrirano u Slikama 4 i 5). Prema primjeru;, kao kamera 84 može se koristiti kamera proizvodnje EG&G Reticon.

Električni signali generirani iz CCD nizova kamere (npr. 84) napajaju procesorski sustav u omeđenom prostoru jedne od jedinica 76 ili 72. Specifičnije je, kako je prikazano Slikom 8, da jedinica 76 ima dva računalna TM modula 162 i 163, povoljno je da ima PentiumTM procesore (nisu prikazani)o Svaki računalni modul uključuje procesorske ploče s više linija skeniranja koje su tu priključene za obradu podataka primljenih iz kamera za linijsko skeniranje- U izvedbi koja je prikazana na Slici 8, računalni modul 162 ima dvije procesorske ploče 164 spojene na tom mjestu., a računalni modul 163 uključuje dodatne dvije procesorske plo5e 166 koje su tu priključene. Svaka pocesorska ploča poslužuje dvije kamere. Kako će se detaljno raspraviti dalje, jedinice 76 i 72 određuju prisutnost traka i izračunavaju statističku informaciju koja se odnosi na trake. Ova statistička informacija se prenosi u periodičkim intervalima preko Ethernet sučelja (nije prikazano) linijom 199 u kutiju za spajanje signala 200. Kutija za spajanje signala redom kanalizira podatke iz jedinica 76 i 72 u posebnu računalnu radnu stanicu 150 (nije prikazana u Slikama 3 i 4). Jedinica 72 ima jednaku konstrukciju kao i jedinica 76. Jedinica 72 uključuje dva računalna modula 170 i 171. Računalni modul 170 ima dvije procesorske ploče za linijsko skeniranje 172 tu priključene, a računalni modul 171 ima druge dvije procesorske ploče 174 tu priključene.

Kako svjetiljke (npr. 78) i druge komponente stanice 70 mogu odavati toplinu za vrijeme njihova rada, elektronske jedinice 76 i 72 uključuju jedinice za kondicioniranje zraka 190 i 192. Alternativno, elektronske jedinice 76 i 72 može se hladiti kondicioniranim zrakom iz posebno odvojenog sustava kondicioniranja zraka (nije prikazan), Mreža međusobno povezanih vodova (nije prikazano) može također kanalizirati komprimirani zrak do kamera (npr. 84). Komprimirani zrak hladi kamere i također pomaže držati kamere čistim od otpadaka koji bi se inače taložili na kamerama i smanjivali njihove performanse- Izvori energije 176 i 178 osiguravaju energiju različitim komponentama sustava 70- Specifične veze električnih komponenata bit će očite onima koji su izobraženi u struci, i zbog toga ih ne treba detaljno raspraviti.

Osim podataka iz kamere za linijsko skeniranje, kutija za spajanje upućuje signale iz senzora za prekid papira 202, za izmjenu valjka 204, i uređaja za kodiranje 206 ili tahometra (nisu prikazani Slikama 3 ili 4). Senzor za prekid papira 202 uključuje infracrveni detektor postavljen uz papirno tkivo u pokretu na nekoj točki duž sita 49 (referentno prema Slici 3). Kako se iz imena može pretpostaviti, ovaj senzor daje aktivni visoki ili niski signal kada papirno tkivo nije kontinuirano iz nekog razloga, npr., kidanja. Ulazni priključak za novi valJak 204 je dugme koje korisnik otpušta da signalizira početak kretanja proizvodnje. Ovaj ulazni priključak se može koristiti da radna stanica 150 bude obaviještena da započne s prikupljanjem statistike za novo kretanje proizvodnje. Fizički se dugme može staviti na ili blizu radne stanice 150.

Uređaj za kodiranje (encoder) je uređaj koji opaža brzinu papirnog tkiva u pokretu i time daje okvir odnosa pomoću kojeg izlazni signal kamere može biti u vezi sa stvarnom širinom traka i razmakom traka. U skladu s primjernom izvedbom uređaj za kodiranje uključuje vijenac koji je montiran na valjku u stroju za izradu papira, povezan s obližnjim magnetnim senzorom. Vijenac uključuje magnetne umetke tu priključene. Kada se vijenac okreće, umetci dolaze u tijesni najbliži položaj prema senzoru, radi čega senzor generira otkucaj. Brzina otkucaja iz senzora odgovara brzini okretanja valjka i nadalje, brzini kretanja papirnog tkiva preko valjka.

Radna stanica 150 uključuje CPU 156, modem 154 i sučelje Ethernet 152. Izlaz iz radne stanice se može kanalizirati prema 3-bojnom signalnom svjetlu (bit će opisan kasnije) prema udaljenom računalu putem telefonske linije 75, printeru 77 i/ili ekranu 79- Prijenos informacije preko modema 154 prema udaljenom računalu omogućuje udaljenom tehničaru da poduzme dijagnostičku evaluaciju sa udaljenog mjesta- Za radnu stanicu 150 može se koristiti industrijska radna stanica InterColorTM.

Obrada podataka iz kamera za linijsko skeniranje putem procesorskih jedinica 76 i 72 može se razumjeti pozivajući se na Slike 9-11. Kao što je prikazano na Slici 9, svaka kamera (npr. 84) uključuje linijski CCD niz 210. Na primjer, kamera može koristiti 1024x1 CCD niz, koji se proteže preko dijela papirnog tkiva od 7,5 inča. Primjerna rezolucija niza u poprečnom smjeru preko valjka 30 je 0,2 mm. Nadalje, CCD niz se ozračuje u količini koja dopušta računalu da uzorkuje informaciju pri rezoluciji od 0,2 mm u uzdužnom smjeru- Tako niz učinkovito uzorkuje elemente imajući površinsku dimenziju na papiru od 0,2 mm x 0,2 mm- U skladu s tim, svaki element CCD niza uključuje vrijednost koja indicira magnitudu refleksije primljenu s dijela od 0,2 mm x 0,2 mm papirnog tkiva u pokretu.

Podaci iz svakog linearnog niza se zatim konvertiraju iz analognog u digitalni oblik u A/D konvertoru 212 i pohranjuju u memoriju 214 jedne od procesorskih jedinica 76 ili 72. Procesorske jedinice zatim dijele podatke sa svakog niza u serije dodirnih staza (npr., ukupno 32 staze u jednoj izvedbi). Da se olakša razmatranje, svaka staza prikazana Slikom 9 sastoji se od 6 dodirnih piksel elemenata, iako će svaka staza tipično uključivati mnogo više piksela. Magnituda svakog piksela se kvantificira u jednoj od, na primjer, 255 različitih razina.

Za vrijeme svake ekspozicije, jedan jedini piksel iz svake staze se uspoređuje s dinamičkim pragom. Pikseli iznad datog praga indiciraju područja s trakama na papirnatom tkivu, dok pikseli ispod datog praga označavaju područja bez traka. Nakon slijedeće ekspozicije eksponira se slijedeći granični piksel u stazi i usporedba se ponavlja. Na primjer, pri proizvoljnom vremenu označenom s t0, peti piksel u svakoj stazi uspoređuje se s dinamičkim pragom (npr. vidi najniži red staze označen kao "linija t0"). Kod slijedeće ekspozicije, šesti se element uspoređuje s pragom (npr. vidi redove označene kao "linija t1"). Poslije toga, sustav će se nastaviti natrag u suprotnom smjeru, izabirući peti piksel za usporedbu s pragom u liniji 19. Na taj način, piksel izabran iz usporedbe s pragom varira u serpentinskoj stazi, kako je generalno označeno Slikom 9,

U skladu s drugom izvedbom, nadzirani piksel nije pomaknut kod svake linije. Zapravo.. u ovoj izvedbi procesorska jedinica može zastati na svakom pikselu za propisani broj linija (npr. odgovarajuće do 30 mm), nakon čega će napredovati do slijedećeg susjednog piksela. Usporedba jednog jedinog piksela iz svake staze povećava brzinu obrade bez značajnog degradiranja radnih osobina.

Elementi piksela označeni s "X" označavaju vrijednost piksela iznad praga. Tako je vidljivo, da je traka krenula od linije t3.

U skladu s izvedbom iz primjera, prag koji se koristi da detektira područje trake i područje bez trake varira, da prilagodi promjenama u baznom papiru, materijalu za trake ili okruženju mjerenja. Na primjer, kako je prikazano Slikom 10, oblik vala iz primjera pikselske razine sivila kao funkcije linije skeniranja pokazuje lokalne poremećaje koji predstavljaju prijelaz iz područja pozadine bez trake (npr. kao u područjima NB1, NB2, NB3, NB4 i NB5) u područja s trakom (npr. kao u područjima B1, B2, B3, B4 i B5). Oblik vala također pokazuje globalnu promjenu u kojoj se generalna osnovna linija ovih lokalnih poremećaja blago talasa. Na primjer, globalno valovito gibanje je kod svoje najniže točke oko linije skeniranja 1000, a kod svoje najviše točke oko linije skeniranja 2000. Ovo globalno valovito gibanje je prvenstveno uzrokovano promjenama u osnovnoj težini papira kao posljedice neujednačenog nanošenja pulpe strojem za izradu papira.

Ovaj izum uzima ovaj fenomen u račun prilagođivanjem razine praga (T) tako, da on generalno prati promjenjivost osnovne linije oblika vala.

Jedna tehnika za dinamičko variranje razine praga opisana je kako slijedi. Općenito, prag je u svakom datom trenutku funkcija razine sivila neposredno prethodećeg područja s trakom, ili prethodećih područja, i razine sivila neposredno prethodećeg područja bez trake ili prethodećih područja. U jednoj izvedbi, prag predstavlja kretanje prosjeka prijašnjih pozadina bez trake (npr. prosjek od NB1, NB2 itd.) plus više od (1) namještene konstante (npr. razina sivila 10), ili (2) 50% od kretanja prosjeka visina pikova područja s trakom (npr. prosjek visina od B1, B2 itd.). Na primjer, razmatrajmo područje trake B3. Prag korišten da odjeljuje ovo područje trake određen je prvim izračunavanjem prosjeka prosječne razine podloge područja bez trake NB2 i NB3. Zatim se prosječna vrijednost visine pika određuje izračunavanjem prosjeka visina od B1 i B2 područja s trakom. "Visina" područja s trakom generalno odgovara razlici u pikselskoj razini sivila između područja s trakom i narednog područja bez trake. Kod izvedbe ovog mjerenja jedna jedina razina sivila se može koristiti da predstavlja razinu sivila područja s trakom (kao maksimalna razina sivila), ili se može koristiti prosjek razina sivila unutar područja s trakom. Slično, jedna jedina razina sivila se može koristiti da predstavlja razinu sivila narednog područja bez trake, ili se može koristiti prosjek razina sivila unutar narednog područja bez trake. Nakon izračunavanja visine pikova na ovaj način, polovina prosjeka visine pikova (npr. iz B1 i B2) se uspoređuje s prethodno podešenom vrijednosti. Veća od ove dvije se dodaje prosječnoj razini podloge (izračunatoj gore) da se izvede vrijednost praga. Na primjer, prosjek visina od B1 i B2 je približno razina sivila 30, polovina od čega je razina sivila 15. Ako je prethodno podešena vrijednost stavljena na razina sivila 10, tada će algoritam izabrati 15 kao vrijednost koju se treba dodati prosjeku podloge. Međutim, ako se uračunaju serije kraćih pikova (npr. B5), tada će se algoritam osloniti na prethodno podešenu vrijednost (npr. razinu sivila 10) da odijeli područja s trakom od područja bez trake. Prethodno podešenu vrijednost je povoljno podesiti najmanje toliko dovoljno visoko da šum u području bez trake neće biti pogrešno interpretiran kao početak područja s trakom.

Onima koji su izobraženi u struci bit će brzo očito da okvir odabran za izračunavanje kretanja prosjeka visine pikova i razina područja bez trake ne treba ograničiti na dva područja s trakom, odnosno dva područja bez trake. Jednoličniji prag se može dobiti širenjem okvira. Nadalje, gore razmatrane razine praga su zavisne o tipu papira i materijalu za trake koji se koristi, isto tako kao radno okruženje; gore navedene specifične vrijednosti su u cijelosti primjerne.

Stvarni zadatak određivanja karakteristika traka može se razumjeti pozivom na dijagram toka prikazan Slikom 11. Analiza započinje korakom S2, kojem slijedi određivanje da li je vrijeme za izvještaj o podacima iz procesorskih jedinica 76 ili 72 radnoj stanici 150 preko mreže Ethernet 199 (korak S4)- U primjernoj izvedbi, o obradi koju poduzimaju jedinice 76 i 72 se izvještava svakih pola sekunde. Međutim, kako je analiza upravo započela, rezultat ovog ispitivanja će dati negativni odgovor i sustav će napredovati prema koraku S6. U koraku S6 se ustanovljuje da li je piksel u stazi iznad dinamičkog praga. Da se olakša rasprava, korak S6 je ograničen na kontekst pojedine staze na jednom linijskom nizu iz pojedine kamere, Međutim, treba imati na umu, da sustav uključuje više, npr. 16 slično sastavljenih kamera od kojih svaka ima vlastiti linijski niz i da je izlazni signal iz svakog niza podijeljen u više staza. Tako se usporedba prikazana u koraku S6 u stvarnosti ponavlja mnogo puta za različite staze i različite kamere. Povoljno je, da procesorske jedinice poduzimaju paralelno izračunavanje za različite kamere da se poveća brzina obrade.

Ako .je u koraku S6 određeno da je magnituda piksela iznad dinamičkog praga, tada algoritam napreduje prema koraku S8, gdje se prisutnost piksela trake i njegov kontrast bilježi. Ako prethodni piksel u prethodnoj liniji nije bio piksel trake (kako se određuje u koraku S10), tada tekuća linija predstavlja početak trake. Ovo bi odgovaralo liniji t3, prikazanoj Slikom 9, dok je prethodna linija kod to sadržavala piksel ispod dinamičkog praga. Moguće je stoga u tom vremenu odrediti da li je razmak između ove trake i posljednje uračunate trake (ako je uputno) unutar propisanih toleranci (koraci S12 i S14). Ako je razmak traka ili prevelik ili premali, ova se činjenica registrira u koraku S16, na što algoritam napreduje u slijedeću liniju koraka S32.

S druge strane, ako je piksel ispitan u koraku S6 ispod dimačkog praga, tada se ova činjenica bilježi u koraku S18. Zatim se određuje da li je prethodno ispitan piksel iz prethodne linije bio piksel trake (korak 20). Ako je tako, ovo označava kraj trake i moguće je odrediti prosječni kontrast trake i Širinu trake (korak S22). Određeno je da li su ove vrijednosti izvan propisanih toleranci, (koraci S24-S30). Ako je tako, ove anomalije se zabilježe i algoritam napreduje u slijedeću liniju u koraku S32.

Pretpostavka je u ovom času, da je određeno da je polovina sekunde istekla (u koraku S4). Ovo uzrokuje da procesorke jedinice 76 i 72 ulaze u svoj režim izvještavanja. Kako je prikazano Slikom 11, jedinice će izračunavati broj traka u stazi za vrijeme posljednjih pola sekunde (korak S34), prosjek i standardnu devijaciju za širinu trake, razmak traka i kontrast trake (korak S36), minimalni i maksimalni prosjek podloge staze (korak S40) i ukupni broj anomalija (npr. izvan toleranci: širina traka razmaka i kontrasta) (korak S40). Ova se informacija uključuje u paket koji se proslijeđuje prema radnoj stanici 150 (korak S42) i zatim se različiti brojači preudešavaju (u koraku S44).

Radna stanica zatim pridružuje ovu informaciju prethodno prenesoj informaciji da se dobije statistički pregled rada sklopa za nanošenje trake 99 (iz Slike 3). Ova se informacija prikazuje na panelu prikaza 300 kako je prikazano Slikom 12- Prikaz 300 uključuje prvi pomoćni prikaz 302 koji izlistava širinu trake kao funkciju broja staze za posljednji interval izvještavanja. Pomoćni prikaz 304 ilustrira razmak trake kao funkciju broja staze za posljednji interval izvještavanja- Pomoćni prikaz 306 ilustrira kontrast trake kao funkciju broja staze za posljednji interval izvještavanja. Konačno, pomoćni prikaz 308 ilustrira broj anomalija trake (nagomilavanje anomalija razmaka trake, širine trake i kontrasta) kao funkciju broja staze za posljednji interval izvještavanja. Pomoćni prikazi 302, 304, i 306 sadrže srednju liniju koja indicira prosječne vrijednosti širine trake, razmaka trake i kontrasta trake za vrijeme intervala izvještavanja od pola sekunde. Ostale dvije krivulje koje omeđuju srednje krivulje označavaju očitanja plus i minus od 3σSrednja linija se može prikazati zeleno, dok su krivulje 3σ prikazane crveno tako da se mogu odmah razlikovati.

Uz tekući pregled staze, radna stanica 150 daje statistički pregled radnih osobina sklopa za nanošenje trake 99 od početka rada. Osobito, pomoćni prikaz 310 ilustrira širinu kompozitne trake (npr. prosječnu širinu trake) kao funkciju vremena. Pomoćni prikaz 312 ilustrira razmak kompozitne trake 312 kao funkciju vremena. Pomoćni prikaz 314 prikazuje kontrast kompozitne trake kao funkciju vremena. 1 konačno, pomoćni prikaz 320 prikazuje broj anomalija trake kao funkciju vremena. Prema tome, s desnim pomoćnim prikazom moguće je promatrati svaki trend degradacije. S lijevim pomoćnim prikazima moguće je promatrati specifične točke poprečnog razmaka papirnog tkiva koje izvan toleranci proizvodi trake, razmak traka i kontrast trake, koje može biti uzrokovano neujednačenim nanošenjem pulpe.

Dodatno ovim grafikonima radna stanica 150 prikazuje informaciju o statusu 316 koja se odnosi na dužinu valjka, brzinu papirnog tkiva (iz uređaja za kodiranje ili tahometra) i identifikacijskom broju uzorka (koji korisnik unosi najprije da obilježi operaciju). Svi se gornji podaci mogu pohraniti za daljnje analiza izvan realnog vremena. Operacija se označava identifikacijskim brojem.

Progransko sučelje radne stanice 150 dodatno uključuje rutinske programe za parametre sustava opažanja da se odredi status sustava. Kada se anomalija detektira., operator sučelja će prikazati poruku koja identificira najizgledniji uzrok anomalije. U panelu 317 prikazanom na Slici 12, poruka indicira da svjetiljke trenutno funkcioniraju. Program također upravlja s 3-bojnim signalnim svjetlom koje se može montirati na svakoj od različitih lokacija, npr. na radnoj stanici 150. Signalno svjetlo bljeska crveno da označi grešku u sustavu, žuto da označi da je režim nadzora onemogućen, i zeleno da označi da je režim nadzora aktivan.

Mjerenja dimenzije trake se također može koristiti da se upravlja nanošenjem traka i opisat će se naknadno. Specifičnije, pozivajući se na Sliku 13, kako je prethodno opisano, suspenzija iz dnevnog spremnika 14 se otprema u sustav raspodjele i upravljanja protokom 17 pomoću glavne optočne crpke 715, Povoljnije je, da se izlazni tlak iz glavne optočne crpke 715 nadzire pogodnim sklopom 740, npr. ventilom za kontrolu pritiska 742 i mjeračem protoka 744, tako da se suspenzija otprema u optok (napojni krug ) 754 sustava raspodjele 17 pri željenom pritisku i količini protoka, povoljno je u rasponu od približno 50 do 70 psig (najpovoljnije 60 psig), a u povoljnoj izvedbi po mogućnosti u rasponu od 4 do 10 galona u minuti, povoljnije je približno 5 galona u minuti.

Sustav raspodjele toka 17 će sada biti dalje opisan pozivanjem na prve dvije od više mjernih crpki 750 tako da se izbjegne nepotrebni dvostruki opis i označavanje.

Sustav raspodjele toka 17 se po mogućnosti sastoji od mjernih crpki 750 (npr. 750a i 750b), koja se svaka upravlja u radu svojim priključcima 752 (npr. 752a i 752b) do upravljača 765, tako da signali iz upravljača 765 mogu upravljati brzinom svake crpke (a tako i količinom protoka) pojedinačno i selektivno. Svaka od mjernih crpki 750a i 750b je svaka pojedinačno spojena s glavnom optočnom crpkom 715 preko optočnog kruga 754. Ispusni kraj svake od crpki 750a i 750b je povezan na jedan od napojnih izlaza 796 (npr. 796a i 796b) kroz jedan od više vodova 15, tako da po mogućnosti svaka mjerna crpka 750 pojedinačno isporučuje suspenziju prema jednom od pridruženih napojnih izlaza 796. Ovaj sklop se ponavlja preko više mjernih crpki 750 tako da je svaki od pojedinih napojnih izlaza 796 duž duljine komore-kutije 103 povezan s jednom od mjernih crpki 750. U skladu s tim, crpke 750a i 750b su povezane s napojnim izlazima 796a i 796b kroz linije 15a i 15b.

Takvim sklopom signal iz upravljača 765 prema prvoj mjernoj crpki 750a može namjestiti brzinu crpke kod mjerne crpke 750a koja isporučuje kontroliranu količinu protoka od mjerne crpke 750a do prvog napojnog izlaza 796a u skladu s pojedinom, moguće diferenciranom količinom od količina protoka isporučenih drugim mjernim crpkama 750b-z prema drugim napojnim izlazima 796b-z.

Kontrolni signali iz upravljača 765 zasnovani su na obradi signala primljenih iz svakog senzora pritiska 760 sustava za promatranje toka 762, Iz razloga jasnoće i izbjegavanja nepotrebnog dvostrukog opisivanja i označavanja, sustav za opažanje toka 762 će se opisati referentno na prvi i drugi senzor pritiska 760a i 760b. ,

Svaki senzor pritiska 760 (npr. 760a i 760b) je spojen s jednim od tlačnih izlaza 794 kroz vod 762 (npr. 762a i 762b). Svaki senzor pritiska 760 (npr. 760a i 760b) je spojen s upravljačem 765 električnim vezama 764 (npr. 764a i 764b).

Takav sklop se ponavlja za svaki senzor pritiska 760 tako, da je svaki tlačni izlaz od 794a do 794z povezan sa senzorom pritiska 760 koji šalje signal koji indicira lokalni statički pritisak u komori-kutiji 103 prema upravlj a5u 765.

U povoljnoj izvedbi broj napojnih izlaza 796 se broje s dvanaest (12), a tlačni izlazi 794 se broje s dvadeset četiri (24), U skladu s tim, parovi tlačnih izlaza 794 su smješteni susjedno svakom napojnom izlazu 796 (dakako, smješteni na vertikalnom razmaku između napojnih izlaza 796 i tlačnih izlaza 794). Razmatrano je da se izum odmah prakticira s čak većim brojem tlačnih izlaza 794 i napojnih izlaza 796 ili mnogo manjim brojem. U alternativnoj izvedbi napojni izlazi se broje šest (6), a tlačni izlazi dvanaest (12). Izum je izvediv s čak manjim brojem. Ukupni broj napojnih izlaza 796 ovisit će o duljini komore-kutije 103, s razmakom između priključenih napojnih izlaza 796 koji su bili utvrđeni na manje od približno 24 inča i povoljno oko 12 inča.

Povoljno, komora-kutija 103 radi u uvjetima potpune ispunjenosti i uključuje sigurnosni ventil tlaka 766 na završnom dijelu komore-kutije 103. Kutija za čišćenje 742 briše suvišnu suspenziju s perforiranog remena 101 na mjestu koje smjerom kretanja dalje od kutije za suspenziju 103. Sigurnosni ventil pritiska 766 se daje kao prethodno upozorenje protiv neželjenog stvaranja pritiska fluida unutar komore-kutije 103.

Mjerne crpke 750 su po mogućnosti crpke s progresivnom kavitacijom, npr. Model NEMO/NE serije od Nezsch Incorporated of Exton, Pennsylvania. Umjesto ove može se upotrijebiti veliki broj drugih, jednako pogodnih crpki.

Budući da je tok tečenja f'luida koji emanira iz svake pojasne prigušnice 105 kao prigušnice 105 koja prolazi duž pridnenog dijela komore-kutije 103 proporcionalan diferencijalnom pritisku preko prigušnice 105, nužno je da pritisak fluida bude tvrđen, a zatim i održavan ujednačeno koliko god je to moguće duž cijelog puta svake prigušnice 105 duž pridnenog dijela komore-kutije 103. Povoljna nadzorna logična radnja za izvođenje preko upravljača 765 u radu sistema raspodjele protoka 17, kao odgovor na sustav za opažanje pritiska 762 upravo takve ujednačenosti, se postiže izlaznim strujama iz svake prigušnice 103, kako one putuju duž pridnenog dijela komore-kutije 103.

Za održavanje ujednačenog pritiska upravljač 765 je povoljno konfiguriran da izvrši "fuzzy logic" kontrolnu radnju koja je izražena prema slijedećim pravilima:

1. ukupni protok suspenzije u komori-kutiji 103 će se održavati prema cilju sveukupne količine protoka;

2. sve mjerne crpke 750 inicijalno će raditi pri istoj brzini/protoku da dobave željenu veličinu protoka.

3. budući da će mjerne crpke 750 u radu poremetiti jedna drugu, prilagodbe u pritisku će se poduzeti lokalno sa samo malim dodatkom ukupnom broju crpki, npr. s jednom ili s dvije mjerne crpke 750 najedanput (ili po izboru od jedne do pet ili više, zavisno o veličine komore i/ili broju mjernih crpki);.

4. nikakve prilagodbe se neće poduzimati ako variranje očitanja pritiska duž komore-kutije 103 pada unutar predodređene, prihvatljive razine (ili praga).

5. lokalno podešavanje pritiska (podešavanjem brzine crpke odabrane mjerne crpke 750) će se poduzeti samo nakon demonstracije da se uzročni lokalni uvjet (poremećaj niskog ili visokog tlaka preko predodređenog praga) održava za predodređenu količinu vremena;

6. da je stupanj podešavanja u mjerilu relativno prema magnitudi poremećaja takav, da će detekcija stalnog poremećaja malog mjerila zahtijevati malo podešavanje, a detekcija stalnog poremećaja velikog mjerila će zahtijevati veliko podešavanje , i

7. čak i nakon podešavanja daljnje podešavanje se neće dogoditi sve dok postoji uvjet za predodređenu količinu vremena kako je izloženo naprijed u koraku 5.

Povoljno je da upravljač 765 izvodi korake koji započinju namještanjem ukupnog protoka koji u povoljnoj izvedbi može biti u rasponu od 5 do 6 galona suspenzije u minuti za stroj za izradu papira tipične veličine i date konzistencije temeljne građe. Veće mašine mogu zahtijevati veće količine protoka.

Pozivajući se na Sliku 14, otkrili smo da je s takvim strojevima za izradu papira, širina trake (tj. dimenzija dodanog materijala mjerenog u smjeru pravca duž staze punjenja papirnog tkiva) izravno proporcionalna prema sveukupnom protoku suspenzije materijala koji se dodaje i biva dobavljen u kutiju suspenzije 103 za zadanu konzistenciju suspenzije- Takva relacija je pokazana primjerom pomoću grafičkog predstavljanja na Slici 14 širine trake prema protoku- kako je ustanovljeno iz podataka prikupljenih za vrijeme rada na stroju za izradu papira u pogonskom mjerilu.

U skladu s tim, otkrili smo da se izlaz optičkog sustava za nadzor 70 koji indicira širinu trake može iskoristiti da upravlja širinom trake u konačnom papirnom proizvodu spajajući isti s upravljačem 765 crpke i sustavom upravljanja 17 i konfigurirajući upravljač 765 da podesi brzine crpki mjernih crpki 750 prema odgovoru na detektirane varijacije širine trake kako je detektirano nadzornom stanicom 70.

Povoljno je, da se mjerenja pojedinih piksela širine trake iz svake nadzorne staze sumiraju preko cijelog papirnog tkiva (ili po izboru, predodređenog dijela preko papirnog tkiva) i integriraju za preferirano vrijeme od jedne minute tako da se ustanovi prosječna širina očitanjem "R". Mogu se odabrati i drugi vremenski periodi umjesto ovog. Međutim, povoljna metoda ustanovljavanja očitanja R koristi približno 700-000 izravnih određivanja širine trake istog časa u realnom vremenu, kako bi minimizirali učinke malih poremećaja u određivanju širine trake i dali težinu stalnim promjenama.

Prije navedena očitanja iz minute u minutu Ri se zatim povoljno povezuju s upravljačem 765 crpki i sustavom nadzora 17 (ili drugim podesno programiranim elektronskim uređajem) za analizu upravljanja i izvršavanja koristeći po mogućnosti poznati Stat/istic Process Control ("SPC") Control Ranges. Povoljno je da je upravljač konfiguriran da uhvati i usporedi posljednja očitanja Ri koja prima iz nadzorne stanice 70 prema analitičkim granicama koje su zasnovane na standardnim devijacijama postupka ("sigma") kao ustanovljene iz povijesnog iskustva raspodjele očitanja R.

Usporedba i nužda za prilagodbom upravljanja se povoljno određuje kako slijedi:

(a) ako je jedino neposredno očitanje Ri veće od +3 sigma ili -3 sigma izvan ciljne•vrijednosti, poduzet će se ispravak protoka prema aplikatoru suspenzije;

(b) ako serije neposrednih očitanja Ri padaju u raspon od +2 do +3 sigma, ili alternativno padaju u raspon od -2 do -3 sigma, ispravak protoka prema aplikatoru suspenzije poduzet će se samo ako 2 od 3 konsekutivnih neposrednih očitanja Ri ostaju unutar prije navedenog raspona.

(c) ako serije neposrednih očitanja Ri padaju u raspon od +1 do +2 sigma, ili alternativno padaju u raspon od -1 do ~2 sigma, ispravak protoka prema aplikatoru suspenzije poduzet će se samo ako 4 od 5 konsekutivnih neposrednih očitanja Ri ostaju unutar prije navedenog raspona, i

(d) ako serije neposrednih očitanja Ri padaju u raspon od 4-1 do -1 sigma, nikakav ispravak protoka prema aplikatoru suspenzije se neće poduzeti.

Kad upravljač određuje da se ispravak treba poduzeti, on to učini prilagodbom brzine crpki (i stoga protoka) svih mjernih crpki 750 .jednako tako da se postigne željena promjena ukupnog protoka. Pronađeno je, da će s veličinom stroja.. procesnim specifikacijama, radnim uvjetima i opremom povoljne izvedbe, svaka prilagodba prema gore ili prema dolje od 0,1 galona dodane suspenzije kompenzirati za 0,1 mm pomicanje od cilja u očitanju širine trake (zasnovano na pojedinom očitanju u gornjoj situaciji (a) (očitanje je bilo više od 3 sigma vani), ili prosjek od tri očitanja u gornjoj situaciji (b), ili prosjek od 5 očitanja u gornjoj situaciji (c)).

Da se prilagode promjene u brzini crpki mjernih crpki 750, dio napojnog ciklusa 754 uz smjer strujanja prema crpkama 750 se oprema senzorom pritiska 797 ili slično, čija očitanja koristi upravljač 765 da prilagodi kontrolni ventil 742 kao odgovor na promjene u zahtjevima protoka mjernih crpki 750. Na primjer, ako pojedino očitanje Ri iz nadzorne stanice 70 više od +3 sigma odstupa od srednje vrijednosti i njegova vrijednost indicira da se traži podešavanje od -0,2 galona u minuti, tada će se sve mjerne crpke usporiti za istu vrijednost tako da se zbroj smanjenih protoka izjednači s ciljem od -0,2 galona u minuti. To redom znači, da optočni krug 754 koji vodi prema mjernim crpkama 750 traži manji protok otpreme prema njemu u istoj količini, tako se kontrolni ventil 742 otvara da odvrati veći dio izlaza glavne opskrbne crpke natrag u dnevni spremnik 14. Ako se umjesto toga mjerne crpke ubrzaju, upravljač 765 će zatvoriti kontrolni ventil 745 odgovarajuće očitanjima pritiska kod senzora pritiska 797.

Prema primjeru koji ne ograničava, pronašli smo da s gornjom statističkom shemom, kada se radilo povoljnom izvedbom za proizvodnju širine trake od 5,7 mm i u stanju "statističke kontrole", standardna devijacija prosjeka širine ujednačena je na 0,03 mm da bi se širina trake mogla učinkovito opažati i upravljati, bez stvaranja nestabilnosti u kutiji za suspenziju 103 i bez prekidanja režima rada upravljača 765 u održavanju ujednačenog pritiska C-zvuka kutije za suspenziju 103 kako je prethodno opisano.

Namjera je da gore opisane izvedbe iz primjera budu ilustrativne u svakom smislu, umjesto da budu ograničavajuće za ovaj izum. Dakle, ovaj je izum moguć u mnogim varijacijama u detaljnoj izvedbi, koje osobe izobražene u struci mogu izvesti iz opisa koji su ovdje sadržani- Za sve takve varijacije i modifikacije se smatra da su unutar opsega i duha ovog izuma kako je definirano slijedećim patentnim zahtjevima.

Prema primjeru, ovaj je izum opisan u kontekstu detekcije traka koje se lociraju na cigaretni papir. Ali ovaj se izum proširuje na detekciju svake informacije oblikovane na plosnatom materijalu. Na primjer, ovaj izum se može upotrijebiti da detektira trake na drugim papirima, uključujući papire koji se pripremaju za sigurnosne svrhe, npr. papir za novčanice, certifikati dionica, nosioci prenosivih obveznica itd.

Claims (38)

1. Nadzorna stanica, karakterizirana time, da nadzire papirno tkivo koje ima trake, a sastoji se od: - izvora za generiranje elektormagnetnog zračenja; - voda za usmjeravanje navedenog elektromagnetnog zračenja iz navedenog izvora; - sklopa za raspodjelu za primanje elektromagnetnog zračenja usmjerenog iz navedenog izvora navedenim vodom i usmjeravanja navedenog elektromagnetnog zračenja na papirno tkivo materijala da inducira refleksiju sa površine navedenog papirnog tkiva; - kamere za linijsko skeniranje za primanje navedenih refleksija i generiranja izlaznih signala i procesorske jedinice za obradu navedenih izlaznih signala, koja navedena procesorska jedinica ustanovljuje karakteristike navedenih signala trake iz navedenih izlaznih signala.

2. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 1.. karakterizirana time, da u njoj sklop za raspodjelu uključuje izdužene šipkaste leće za usmjeravanje svjetlosti na navedeno papirno tkivo,

3. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 1, karakterizirana time, da u njoj kamera za linijsko skeniranje uključuje linijski CCD niz.

4. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 1, karakterizirana time, da sadrži najmanje još jedan izvor povezan na navedeni sklop raspodjele drugim vodom, i da uključuje najmanje još jednu kameru za primanje navedenih refleksija.

5. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 1, karakterizirana time, da navedene trake sadrže više područja s trakom između više područja bez traka.

6. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 5, karakterizirana time, da u njoj navedena procesorska jedinica ustanovljuje jedno ili više slijedećih karakteristika papirnog tkiva: - razmak između susjednih područja na navedenom papirnom tkivu; - širinu područja s trakom i - kontrast područja s trakama.

7. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 6, karakterizirana time, da u njoj navedena procesorska jedinica ustanovljuje navedeno jedno ili više svojstava dijeleći navedene izlazne signale navedene kamere za linijsko skeniranje u više staza, i ispituje izlazne signale unutar svake izlazne staze da odredi da li su izlazni signali iznad ili ispod praga, u čemu su izlazni signali iznad navedenog dinamičkog praga indikativni za navedena područja traka, a izlazni signali ispod navedenog dinamičkog praga su indikativni za navedena područja bez traka.

8. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 7, karakterizirana time, da u njoj navedena procesorska jedinica ispituje samo jedan izlazni signal u svakoj stazi-

9. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 6, karakterizirana time, da u njemu navedena procesorska jedinica periodički prenosi navedeno ustanovljeno jedno ili više svojstava u računalnu radnu stanicu, koja akumulira navedeno jedno ili više svojstava s prethodno prenesenim svojstvima., da se generiraju statistički pregledi.

10. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 7, karakterizirana time, da u njoj navedena procesorska jedinica periodički prenosi navedeno ustanovljeno jedno ili više svojstava u računalnu radnu stanicu, koja akumulira navedeno jedno ili više svojstava s prethodno prenesenim svojstvima, da se generiraju statistički pregledi.

11. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 5, karakterizirana time, da u njoj navedena procesorska jedinica odjeljuje navedena područja bez traka od navedenih područja s trakama koristeći dinamički prag.

12. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 11, karakterizirana time, da se u njoj naveden dinamički prag izračunava kao funkcija vrijednosti kretanja prosjeka razine sivila unutar jednog ili više područja bez trake i vrijednosti kretanJa prosjeka razine sivila unutar jednog ili više područja s trakom.

13. Sustav za optičko detektiranje karakteristika papira koji ima područja s trakom i područja bez trake, karakteriziran time, da sadrži: - nadzornu stanicu koja uključuje izvor svjetlosti za projiciranje pruge svjetlosti poprečno preko papirnog tkiva da generira reflektirano zračenje indikativno za navedene karakteristike, i kameru za prijem navedenog reflektiranog zračenja radi generiranja izlaznih signala; - najmanje jednu procesorsku jedinicu za obradu navedenih izlaznih signala generiranih navedenom kamerom da detektira navedene karakteristike, i za periodično prenošenje navedenih detektiranih karakteristika u računalnu radnu stanicu; i - navedenu računalnu radnu stanicu, uključujući sredstva statističkog izračunavanja za izvještavanje o navedenim karakteristikama.

14. Sustav u skladu sa Zahtjevom 13, karakteriziran time, da u njemu navedena najmanje jedna procesorska jedinica određuje jednu ili više karakteristika kako slijede: - širinu navedenih područja s trakom; - razmak između navedenih područja s trakom; i - kontrast navedenih područja s trakom;

15. Sustav u skladu sa Zahtjevom 14, karakteriziran time, da u njemu navedena procesorska jedinica određuje navedene jednu ili više karakteristika dijeleći izlazne signale iz navedene kamere u više staza.

16. Sustav u skladu sa Zahtjevom 15, karakteriziran time, da u njemu navedena procesorska jedinica izvještava o navedenim .jednoj ili više karakteristika kao funkciji navedenih više staza.

17. Sustav u skladu sa Zahtjevom 14, karakteriziran time, da u njemu navedena radna stanica izvještava o jednoj ili više karakteristika kao funkciji vremena.

18. Sustav u skladu sa Zahtjevom 14, karakteriziran time, da u njemu navedena radna stanica izvještava o identificiranoj navedenoj jednoj ili vise karakteristika koje ne udovoljavaju propisanim tolerancama.

19. Sustav za proizvodnju cigaretnog papira koji uključuje područja s trakom i područja bez trake, karakteriziran time, da se sastoji od: - dobave suspenzije za otpremu suspenzije na čeoni kraj , koji oblikuje papirno tkivo od navedenog suspendiranog materijala; - aplikatora trake lociranog u smjeru kretanja dalje od navedenog čeonog kraja za oblikovanje jednog ili više područja s trakom na navedenom papirnom tkivu; i - nadzorne stanice locirane u smjeru kretanja dalje od navedenog aplikatora trake za određivanje karakteristika navedenih područja s trakom i navedenih područja bez trake, odnosa razmaka između navedenih područja s trakom i navedenih područja bez trake-

20. Metoda za nadzor papira koji sadrži područja s trakom i područja bez trake, karakterizirana time, da uključuje korake: - usmjeravanje svjetlosti iz izvora svjetlosti poprečno na papirno tkivo navedenog papira, da navedena svjetlost oblikuje refleksije kada ona udara na površinu navedenog papirnog tkiva; - prijem navedenih refleksija kamerom za generiranje izlaznih signala; - obrada navedenih izlaznih signala u procesorskoj jedinici da generira jedno ili više od slijedećih svojstava: - širinu jednog ili više područja s trakom; - razmak između jednog ili više bliskih kompleta područja s trakom; - kontrast jednog ili više područja s trakom; - periodičko komuniciranje navedenih jednog ili više svojstava u računalnu radnu stanicu; i - generiranje u navedenoj računalnoj radnoj stanici statističkih izvještaja na bazi navedenih jednog ili više svojstava priopćenih u navedenom koraku komuniciranja.

21. Metoda nadzora iz Zahtjeva 20, karakterizirana time, da navedeni korak obrade poduzima preliminarni korak odjeljivanja navedenih područja bez trake od navedenih područja s trakom koristeći dinamički prag.

22. Nadzorna stanica iz Zahtjeva 21, karakterizirana time, da se u njemu navedeni dinamički prag izračunava kao funkcija kretanja prosjeka razine sivila unutar jednog ili više područja bez trake, i kretanja prosjeka razine sivila unutar jednog ili više područja s trakom-

23. Metoda proizvodnje papirnog tkiva koje ima nanesen uzorak od dodanog materijala, karakterizirana time, da se navedena metoda sastoji od koraka: - kretanje bazičnog papirnog tkiva duž prve staze - uzastopno pražnjenje dodane suspenzije na navedenu plohu od bazičnog papirnog tkiva kretanjem perforiranog pojasa aplikatora suspenzije, korak navedenog uzastopnog pražnjenja uključuje korak dobave navedene suspenzije za dodavanje do navedenog aplikatora; - uzastopno mjerenje širine navedenog dodanog materijala na navedeno bazično papirno tkivo nakon koraka uzastopnog pražnjenja; i - podešavanje navedenog koraka dobave, odgovarajuće navedenom koraku mjerenja tako, da se navedena širina održava na željenoj vrijednosti.

24. Metoda proizvodnje papirnog tkiva u skladu sa Zahtjevom 23, karakterizirana time, da navedeni korak podešavanja rečenog koraka dobave, odgovarajući navedenom koraku mjerenja, sadrži korake: - oblikovanje očitanja širine trake koja se odnosi na mjerenu širinu dodanog materijala; - usporedba navedenog očitanja s analitičkim granicama koje se temelje na postupku standardnih devijacija kako je utvrđeno iz historijski iskustvene raspodjele očitanja širine trake; i - podešavanje navedenog koraka dobave zavisno o tome gdje navedeno očitanje leži u odnosu na navedene analitičke granice.

25. Metoda proizvodnje papirnog tkiva u skladu sa Zahtjevom 24, karakterizirana time, da u njemu navedeno očitanje širine trake sadrži očitanje prosječne širine trake, koje se zasniva na više izmjerenih širina trake.

26. Metoda proizvodnje papirnog tkiva u skladu sa Zahtjevom 24, karakterizirana time, da u njemu navedena historijska raspodjela uključuje najmanje prvi i drugi raspon granica, u čemu - navedeni korak podešavanja ostvaruje podešavanje kada je jedno jedino očitanje izvan navedenog i prvog i drugog raspona granica; - navedeni korak podešavanja također ostvaruje podešavanje kada je propisani broj konsekutivnih očitanja unutar navedenog drugog raspona granica; i - navedeni korak podešavanja ne stvara podešavanje kada je propisani broj konsekutivnih očitanja unutar navedenog prvog raspona granica-

27. Metoda proizvodnje papirnog tkiva koje ima nanesen uzorak od dodanog materijala, karakterizirana time, da navedena metoda sadrži korake: - kretanje bazičnog papirnog tkiva duž prve staze; - priprema suspenzije materijala koji se dodaje; - uzastopno ispuštanje navedene suspenzije koja se dodaje na navedenu plohu bazičnog papirnog tkiva u pokretu uz: - zasnivanje spremnika navedene suspenzije koja se dodaje preko prve staze crpljenjem navedene suspenzije za dodavanje odabranim ukupnim protokom u navedeni spremnik; i - kretanje pojasa koji ima prigušnicu duž beskrajne trake, navedeni korak kretanja pojasa uključuje korak kretanja navedenog pojasa duž prvog dijela navedene beskrajne trake, gdje navedena prigušnica komunicira s navedenim spremnikom tako, da se navedena suspenzija za dodavanje ispušta na navedeno bazično papirno tkivo kako navedena prigušnica prelazi navedeni prvi dio staze, navedeni korak ispuštanja navedene suspenzije za dodavanje stvara područje s zrakom navedenog materijala za dodavanje na .navedenom osnovnom papirnom tkivu; - upravljanje navedenim korakom uzastopnog ispuštanja uz: - mjerenje dimenzije navedenih stvorenih područja s trakom; i - podešavanje navedenog totalnog protoka u navedeni spremnik odgovarajuće navedenom koraku mjerenja; - pomoću čega se navedena dimenzija nadzire,

28. Metoda proizvodnje papirnog tkiva u skladu sa Zahtjevom 27, karakterizirana time, da u njoj navedeni korak utvrđivanja sadrži korak: - crpljenje navedene suspenzije za dodavanje s više mjernih crpki koje komuniciraju s navedenim spremnikom na više lokacija razmaknutih duž navedenog spremnika; - i da u njemu navedeni korak podešavanja navedenog ukupnog protoka dalje sadrži korak: podešavanje brzine izlaza navedenih više mjernih crpki jednako odgovoru na navedeni mjerni signal.

29. Metoda u skladu sa Zahtjevom 23 ili 27, karakterizirana time, da se u njoj korak mjerenja vodi metodom u skladu sa Zahtjevima 20, 21 ili 22,

30. Metoda u skladu sa Zahtjevima 23, 27 ili 29, karakterizirana time, da se u njoj korak mjerenja vodi sustavom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 13 do 19-

31. Metoda u skladu sa Zahtjevima 23, 27, 29 ili 30, karakterizirana time, da se u njoj korak mjerenja vodi nadzornom stanicom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 1 do 12.

32. Naprava zasnovana da proizvodi papirno tkivo koje ima naneseni uzorak od dodanog materijala, karakterizirana time, da navedena naprava sadrži: - aplikator na lokaciji uz staze duž koje se bazično papirno tkivo kreće, radi nanošenja dodane suspenzije u trakama na navedeno bazično papirno tkivo u pokretu; i - upravljač za upravljanje količinom dodane suspenzije, nanesene aplikatorom povezano s tim da upravlja širinom traka od dodane suspenzije, koji upravljač podešava količinu dodane suspenzije nanesene kao odgovor na signal indikativan za širinu najmanje jedne već nanesene trake.

33. Naprava u skladu sa Zahtjevom 32, karakterizirana time, da se u njoj navedeni signal generira nadzornom stanicom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 1 do 12 ili sustavom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 13 do 19.

34. Naprava zasnovana da proizvodi papirno tkivo koje ima nanesen uzorak od dodanog materijala, karakterizirana time, da navedena naprava obuhvaća: aplikator s pokretnom prigušnicom na lokaciji uz stazu duž koje se osnovno papirno tkivo kreće, navedeni aplikator s pokretnom prigušnicom komunicira s izvorom suspenzije koja se dodaje, navedenu pokretnu prigušnicu djelotvornu da uzastopno ispušta navedenu dodanu suspenziju na navedeno osnovno papirno tkivo u pokretu, a navedeni aplikator s pokretnom prigušnicom sadrži: - komoru-kutiju zasnovanu da ustanovi spremnik navedene suspenzije koja se dodaje preko navedene staze; - beskrajni pojas koji ima prigušnicu, navedeni beskrajni pojas je smješten duž navedene komore-kutije tako da navedena prigušnica komunicira s navedenim spremnikom; - pogonsku napravu koja radi da navedeni beskrajni pojas kontinuirano pokreće navedenu prigušnicu duž beskrajne staze i uzastopno kroz navedenu komoru-kutiju, da navedena prigušnica kada komunicira s navedenim spremnikom bude djelotvorna da ispusti navedenu suspenziju za dodavanje iz navedenog spremnika kroz navedenu prigušnicu; i - upravljač koji je konfiguriran da podešava količinu dodane suspenzije koja se nanosi na osnovno papirno tkivo kao odgovor na signal indikativan na širinu od najmanje jedne već nanesene trake.

35. Naprava u skladu sa Zahtjevom 30, karakterizirana time, da nadalje sadrži: - sustav za raspodjelu toka za uvođenje navedene druge suspenzije u navedenu komoru-kutiju na lokacije napajanja koje su razmaknute i odvojene duž navedene komore-kutije; - sustav za promatranje toka za očitavanje pritiska fluida na odvojenim, razmaknutim lokacijama duž navedene komore-kutije; i - upravljač komunikacije s izlazom navedenog sustava promatranja toka, navedeni upravljač je konfiguriran da raspozna koja .je od navedenih lokacija napajanja operativno uz lokaciju opažanja varijacije najvišeg pritiska, navedeni upravljač selektivno podešava izlaz navedenog sustava raspodjele toka na navedenoj prepoznatoj lokaciji napajanja suprotno djelujući na navedenu varijaciju najvećeg pritiska, navedeni upravljač koji podešava izlaz ostalih navedenih lokacija napajanja suprotno djeluje na navedeno podešavanje izlaza kod rečene prepoznate lokacije napajanja; - pomoću 5ega se pritiskom fluida duž navedenog spremnika upravlja tako da se postigne konzistentni ispust navedene druge suspenzije iz navedene prigušnice kako navedena prigušnica prolazi kroz navedenu komoru-kutiju; - navedeni upravljač nadalje konfiguriran da podešava količinu suspenzije koja se dodaje nanošenjem na osnovno papirno tkivo kao odgovor na signal indikativan na širinu najmanje jedne već nanesene trake.

36. Naprava u skladu sa Zahtjevima 34 ili 35, karakterizirana time, da se u njoj signal generira nadzornim sustavom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 1 do 12 ili sustavom u skladu s bilo kojim od Zahtjeva 13 do 19.

37. Naprava u skladu sa Zahtjevom 30, karakterizirana time, da nadalje sadrži: više mjernih crpki za komuniciranje sa spremnikom navedene suspenzije za dodavanje, na više razmaknutih lokacija duž navedenog spremnika, u čemu je navedeni upravljač konfiguriran tako, da podešava ukupni protok navedene suspenzije za dodavanje prema navedenom spremniku podešavanjem izlaznih količina navedenih više mjernih crpki jednakim kao odgovor na navedeni signal.

38. Naprava u skladu sa Zahtjevom 34, karakterizirana tima, da nadalje sadrži: više mjernih crpki za komuniciranje s navedenim spremnikom navedene suspenzije za dodavanje, na više razmaknutih lokacija duž navedenog spremnika, u čemu je navedeni upravljač konfiguriran tako, da podešava ukupni protok navedene suspenzije za dodavanje prema navedenom spremniku, podešavanjem izlaznih količina navedenih više mjernih crpki jednakim kao odgovor na navedeni signal.