JP2006262900A - 煙草製品の製造ラインで生産品質を検査する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】煙草製品の製造ラインで生産品質を検査するための方法及び装置を改良する。
【解決手段】ライン１のアウトフィード段階から取り出された予め決められた数の検査された煙草製品２を抜き出して、検査された煙草製品２を、オフラインに設置されている補助検査ユニット５０の中に送り込む段階と、各製品２によって示される検査特性の品質を反映する第２の信号５７を得るために、補助検査ユニット５０によって少なくとも１つの特性を調査及び検査する段階と、第１の信号４９を第２の信号５７と比較する段階と、検査特性の品質を反映する第１の信号４９が検査特性の品質を反映する第２の信号５７とは異なる場合に、補正信号５９を少なくとも１つのインライン検査ユニット４５に送り、インライン検査ユニット４５の校正を行う段階とをに備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、煙草製品の製造ラインで生産品質を検査する方法及び装置に関する。

本発明は、煙草製品、特に紙巻き煙草の生産のための製造ライン全体の技術分野に有利に適用可能である。

以下の詳細な説明において限定を伴うことなしに明確に言及されるこうした製造ラインは、一般的に、紙巻き煙草製造機と、この紙巻き煙草製造機に連結されているフィルタチップ取り付け機とを備えている。

本発明は、紙巻き煙草製造ラインに沿って紙巻き煙草が通過する最中に、また、この製造ラインのアウトフィード（ｏｕｔｆｅｅｄ）において、紙巻き煙草の様々な特性又は属性を検査することに関する。さらに明確に述べると、本発明は、この製造ラインに沿って配置されている排除装置の制御と校正とに関する。

従来においては、紙巻き煙草が製造ラインに沿って形成されて送られるにつれて、その紙巻き煙草は、特定の特性が一定の限度内に収まることを確認する働きを各々がする幾つかの検査を受ける。

こうした検査を受ける紙巻き煙草の特性の中で、特定の項目、すなわち、重量、切断末端におけるフィラー（ｆｉｌｌｅｒ）の密度、通気の度合い、印刷品質、巻紙（ｐａｐｅｒ ｗｒａｐ）の完全性、及びフィルタと紙巻き煙草との間の継ぎ目の安定性が特に重要である。

これらの品質管理ステップは、適切な排除装置に連結されている専用の検査ユニットによって製造ラインに沿って行われ、この排除装置は、この専用の検査ユニットからの命令に応答して、上述の限界に適合していないものとして検出されたあらゆる紙巻き煙草を自動的に拾い上げて取り除く。

この目的のために、製造ラインに沿って配置されている検査ユニットは、紙巻き煙草が前進するのに応じてその紙巻き煙草の特性を監視するように配置されているセンサによって、上述の単一の物理パラメータを反映する信号を供給され、その次に、その検査ユニットは、事前にプログラムされた限界値に対してその信号を比較する。

これらの限界値は、特定のシステム（この場合には、取り付け時点において限界値が入力される）から必要とされる紙巻き煙草の品質に応じて、又は、特定の生産バッチのために必要とされる紙巻き煙草の品質に応じて、検査ユニットの各々にプログラムされなければならない。より厳密な限界値が、最終製品のより高い品質と、より高い割合で生産中に紙巻き煙草が排除されることとを生じさせる。

検査ユニットの誤作動が、プログラムされた限界値を変更する効果をもたらし、この結果として、実際には特性が正常な限界値の範囲内にあった紙巻き煙草をそのシステムが排除するか、又は、実際には特性が正規の範囲を超えている紙巻き煙草を排除することにそのシステムが失敗することを生じさせるということが、生産サイクル中に起こる可能性がある。

本発明の目的は、煙草製品のための製造ラインに沿って配置されている検査及び排除装置が、その製造ラインが据え付けられている現場に依存している生産要件にしたがって、及び／又は、特定の生産サイクルに依存している生産要件にしたがって、容易に校正されることが可能である、方法及び装置を提供することである。

本発明によって、上述の目的は、添付されている特許請求項の１つ又は複数に記載されている本質的な特徴を有する、煙草製品製造ラインで生産品質を検査するための方法及び装置において実現される。

以下では、添付図面を参照しながら本発明を例示として詳細に説明する。

図１を参照すると、参照番号１が、参照番号２で示されている紙巻き煙草のような煙草製品の生産のための製造ラインを全体として示し、この製造ラインは、紙巻き煙草製造機３とフィルタチップ取り付け機械４とを備え、この紙巻き煙草製造機３とフィルタチップ取り付け機械４の各々は、後述する複数の装置と機械ユニットとを備えている。

全体として参照番号５で示されている生産品質を検査するための装置が製造ライン１に関連付けられており、この装置に関しては、さらに詳細に後述する。

紙巻き煙草製造機３は、複数の上述の装置及び機械ユニットを備え、さらに明確に述べると、この紙巻き煙草製造機３の上流側の端部には、送込みホッパ（図示していない）から煙草を受け取るカーディングユニット６が備えられており、その煙草は、下流に進むにつれて、カーディングドラム７上に拾い上げられ、そのカーディングドラム７と連動するインペラローラ８によって下降導管すなわちシュート９の中に押し進められ、その次に、ベルトコンベア１０上に載せられて、上昇導管すなわちチムニー１１の中に送り込まれる。

チムニー１１の最上端は吸引ベルト１２によって囲まれており、この吸引ベルト１２上に煙草の微片が集まり、連続した流れ１３の形に次第に形成され、この連続した流れ１３は紙巻き煙草２のためのフィラーを最終的に提供する。

煙草の流れ１３は、最初に印刷装置１６を通過する経路に沿ってロール１５から解ける紙ストリップ１４上に移され、装飾セクション（ｇａｒｎｉｔｕｒｅ ｓｅｃｔｉｏｎ）１７の中に進み、この装飾セクション１７では、煙草の流れが、連続した紙巻き煙草ロッド１８を形成するように、上述のストリップ１４によって縦方向に包まれる。

この明細書では単一の紙巻き煙草ロッドを生産するラインに関して説明しているが、本発明は、２ロッド型又は３ロッド型の紙巻き煙草製造機にも有利に適用可能だろう。

連続ロッド１８は切断ステーション１９に向かって進んでこの切断ステーション１９の中を通過し、この切断ステーション内では、その連続ロッド１８は、予め決められた一定不変の長さの個別セグメントの形にロータリカッタ装置２０によって切断され、さらに明確に述べると、単一の紙巻き煙草２を構成するスティックの長さの２倍長のスティック２１に分割される。

参照番号２２が、フィルタチップ取り付け機４の一部分を形成する１組のインフィードローラ（ｉｎｆｅｅｄ ｒｏｌｌｅｒ）２３内をその２倍長のスティック２１を通過させて切断ステーション２４に移動させる装置を示し、この切断ステーション２４では、各々の連続した２倍長のスティック２１が、ローラ２６とディスクカッタ２７との作用によって２つの単一の紙巻き煙草スティック２５に分割される。

単一の紙巻き煙草スティック２５は、切断ステーションのローラ２６から、最初に、各々の切断行程によって切り離された２つのスティック２５が軸線方向に互いに間隔を開けられる間隔開けローラ２８上に送られ、その次に組立てローラ２９上に送られ、この組立てローラ２８上では、全体として参照番号３１で示されている別個の送り込みユニットによって供給される２倍長のフィルタプラグ３０が、前進する各対の２つの単一のスティック２５の間に挿入される。

２つの単一の紙巻き煙草スティック２５とこれらの間に置かれた１つの２倍長のフィルタプラグ３０とから各々が構成されている、結果的に生じる組立品が、組立てローラ２９から、仕上げステーション３３の一部分を構成するローラ３２上に移され、この仕上げステーション３３は、チッピングペーパ（ｔｉｐｐｉｎｇ ｐａｐｅｒ）３５を切断して仕上げステーション３３に送り込むユニット３４と、ローリング装置（ｒｏｌｌｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）３６とを備え、このローリング装置３６は、スティック／２倍長フィルタ／スティック組立品とチッピングぺーパ３５とを取り上げて、２倍長の紙巻き煙草２を形成するように対応する組立品の周囲に各々の連続したチッピングペーパ３５を巻き付ける。

この２倍長の紙巻き煙草２は、中間ローラ３７によってカッタ装置３８に送られ、互いに同一に見える単一のフィルタ紙巻き煙草２の２つの連続物を形成するように、２倍長のフィルタ３０を通して行われる切断行程によって切断される。

フィルタ紙巻き煙草２の２つの連続物は、フィルタチップ取り付け機４のアウトフィード段階３９に向けて送られ、紙巻き煙草２の単一の連続物を形成する逆転ローラ４０上に進み、その次に、全体として参照番号４１で示されている最終ローラ列上を通過し、この最終ローラ列４１に沿って、紙巻き煙草２は従来通りの仕上げ段階をさらに受ける。

例えば、図１に示すように、フィルタチップ取り付け機４のフレームＢに関連している垂直の隔壁Ａによって上述のローラ２３、２６、２８、２９、３２と共に支持されている最終ローラ列４１は、レーザ発生器装置４３によってそのローラ上で紙巻き煙草２に通気穴が穿孔されるローラ４２と、紙巻き煙草４がそのローラ上でスキャンされるローラ４４とを備えている。

さらに図１を参照すると、本発明による品質管理装置５は、図面に概略的に示されているように、製造ライン１に沿って配置されておりかつセンサ４６を備えている少なくとも１つの検査ユニット４５を備え、この検査ユニット４５によって、製造ライン１に沿って前進する紙巻き煙草２の少なくとも１つの特性が検査される。

図１は、製造ライン１に沿った異なった箇所に配置されており、かつ、例えば、各紙巻き煙草の重量、末端におけるフィラーの密度、通気の度合い、印刷の品質、巻紙の完全性、紙巻き煙草スティックとフィルタチップとの間の継ぎ目の安定性を監視する働きをする、幾つかの検査ユニット４５（概略的にブロックの形で示されている）を示す。

検査ユニット４５は、さらに、同様に製造ライン１に沿った異なった場所に配置されている排除装置４７にも連結されており、この排除装置４７は、検査ユニット４５にプログラムされている品質管理パラメータに適合しない紙巻き煙草２のすべてを取り上げて排除する働きをする。

実際に、センサ４６は、紙巻き煙草２をスキャンし、各々の紙巻き煙草２における特定の特性に関する値を識別し、これに基づいてそれぞれのインライン検査ユニット４５によって受け取られて処理される出力信号を生成するように、製造ライン１に沿って配置されている。

検査ユニット４５は、製造ライン１に沿って進行する紙巻き煙草２が、検査特性に関して測定された値が基準値Ｘに合致しないか又は基準範囲ΔＸを逸脱する一連の不良品と、検査特性に関して測定された値が基準値Ｘに合致するか又は基準範囲ΔＸ内に収まる一連の適合品とに区分されることが可能であるように、ユニット４５の中にプログラムされたそれぞれの基準値Ｘ又は値の範囲ΔＸに対してその出力信号の値を比較することが可能である。

したがって、検査ユニット４５は、不良であることが発見された各々の紙巻き煙草２を拾い出して排除するための命令として通常の生産サイクル中にそれぞれの排除装置４７に送られる、紙巻き煙草２の品質を反映する第１の信号４９を生成することが可能である。

さらに明確に述べると、この第１の信号４９は、紙巻き煙草２の特性に関して測定された値が基準範囲ΔＸを逸脱しているか又は基準値Ｘに合致しない時に、排除装置４７に送られる起動信号である。

例えば、以前に形成されて逆転ローラ４０によって逆転させられた特定の紙巻き煙草２の末端から過剰に多くの煙草が抜け落ちてしまったということが、検査ユニット４５によって処理された値から明らかになった場合には、検査ユニット４５は、これらの紙巻き煙草２を識別して排除するように、その逆転ローラ４０の直ぐ下流の排除装置４７に命令する。

重要なことであるが、製造ライン１上の各紙巻き煙草２の位置が任意の特定の時点で分かっており、したがって、不適合の紙巻き煙草が絶対的な精度で捕獲されて排除されることが可能である。

装置５は、さらに、オフラインに設置されておりかつ紙巻き煙草２の上述の特性に関する完全な追加の検査を行うように設けられている補助検査ユニット５０を備えている。例えば本出願人によって同様に出願されているイタリア特許出願ＢＯ２００３Ａ０００６８４に開示されてるタイプであるこの補助検査ユニット５０は、そのインフィード側において、ブロック５１として示されている紙巻き煙草抜き取り装置を経由して、フィルタチップ取り付け機４のアウトフィード段階３９で作動するローラ５２に連結されている。

この補助検査ユニット５０は、さらに、情報の交換を可能にする共通インタフェースネットワーク５３（図１）を形成するために、インライン検査ユニット４５のすべてに対するデータ入力／出力結線を備えている（図２では、簡略化のために、１つだけのインライン検査ユニット４５しか示していない）。

装置５は、補助検査ユニット５０との組合せで、後述する校正手続きによってインラインユニット４５を校正することが可能である。

補助検査ユニット５０が起動された瞬間に、製造ライン１に沿って不良品として識別された紙巻き煙草２が排除されることを防止するために、排除装置４７が一時的に停止させられる。したがって、この紙巻き煙草２は、フィルタチップ取り付け機４のアウトフィード３９において捕獲されて、抜き取り装置５２によって進路変更させられて補助検査ユニット５０の中に送り込まれることが可能である。

抜き取り装置５１は、予め決められた数の紙巻き煙草２を取り出して補助検査ユニット５０に移動させ、この補助検査ユニット５０は、適切なセンサ５４（図２にその１つが概略的に示されている）の働きによって、各紙巻き煙草２が示す特定の特性の品質を反映する値を識別して、関連した信号５５を生成し、この信号５５は、補助検査ユニット５０の中央処理ユニット５６によって受け取られて処理される。

ＣＰＵ５６は、各々の紙巻き煙草２に関して各特性の品質を反映する第２の信号を生成するために、インライン検査ユニット４５によって事前に検査された特性と同じ特性を検査する。

これに加えて、補助検査ユニット５０は、インライン検査ユニット４５によって生成された第１の信号４９とこの補助検査ユニット５０によって生成された第２の信号５７との間の比較を行う（図２にブロック５８として概略的に示されている）。特性の品質を反映する第１の信号４９が第２の信号５７とは異なる場合には、インライン検査ユニット４５の中にプログラムされたそれぞれの基準値Ｘ又は値範囲ΔＸを変更するために、補助検査ユニット５０によって校正信号５９がインライン検査ユニット４５に送られる。

さらに明確に述べると、測定された特性が校正値に合致しないか又は校正範囲を逸脱する一連の不良の紙巻き煙草２と、測定された特性が校正値に合致するか又は校正範囲に含まれる一連の適合した紙巻き煙草２とを区別し、これに基づいて不適合性と適合性とをそれぞれに表示するための第２の信号５７を生成するために、上述の特性を補助検査ユニット５０によって検査する段階は、その補助検査ユニット５０の中にプログラムされているそれぞれの校正基準値Ｙ又は値範囲ΔＹに対して、その特性の値を比較することにある。

したがって、インライン検査ユニット４５に送られる校正信号５９は、ユニット４５内に格納されている基準値Ｘ又は値範囲ΔＸを補助検査ユニット５０に格納されている校正値Ｙ又は値範囲ΔＹに合致させるために必要とされる調整の度合いを決定する。

補助検査ユニット５０は、インライン検査ユニット４５によって監視される紙巻き煙草２の特性のすべてを評価することが可能であり、インライン検査ユニット４５のすべてが同時に校正されることが可能であるようにインライン検査ユニット４５のすべてに接続されている。

インライン検査ユニット４５が校正され終わると、排除装置４７が再び起動される。

一例を挙げると、紙巻き煙草２が製造ライン１に沿って進む最中に測定されるその紙巻き煙草２の重量が、専用の重量検査ユニット４５の中にプログラムされた最小基準値より軽いことがある。検査ユニット４５は、第１の信号４９をオフライン補助検査ユニット５０に送って不適合性を示すことによって応答し、一方、紙巻き煙草２は、排除装置４７（一時的に停止させられる）によって取り除かれることなしに通過することが許可される。

その次に、紙巻き煙草２は抜き取り装置５１によって進路を変更させられて補助検査ユニット５０の中に送り込まれ、再び重量を測定される。この時点において、この重量が例えば最小校正値よりも重いことが発見されると、補助検査ユニット５０のＣＰＵ５６は、インライン検査ユニット４５から受け取られた不適合性の第１の信号４９と比較される適合性の第２の信号５７を生成する。

この２つの信号が一致していないので、インライン検査ユニット４５の最小基準値が補助検査ユニット５０に格納されている最小校正値に一致するポイントに（例えば連続した増分によって）増大及び変更されることが可能であるように、補助検査ユニット５０は校正信号５９を送るだろう。

これとは反対に、紙巻き煙草２が製造ライン１に沿って進む最中に測定されるその紙巻き煙草２の重量が適正であり、すなわち、最小基準値よりも重い場合には、インライン検査ユニット４５は補助検査ユニット５０に適合性を表示する信号４９を送る。紙巻き煙草２が補助検査ユニット５０によって再び重量測定される時に、その重量が最小校正値よりも軽い場合には、ユニット５０のＣＰＵ５６は、インライン検査ユニット４５から受け取られた適合性の第１の信号４９に比較される不適合性の第２の信号５７を生成する。

この２つの信号が一致していないので、インライン検査ユニット４５の最小基準値が補助検査ユニット５０に格納されている最小校正値に一致するポイントに低減させられることが可能であるように、補助検査ユニット５０は校正信号５９を送るだろう。

この例では、排除装置４７の停止は必要ではないだろう。

各々の測定特性に関する校正値Ｙ又は値範囲ΔＹが補助検査ユニット５０の中に手作業でプログラムされているので、この補助検査ユニット５０は、すべてのインライン検査ユニット４５の基準値Ｘ又は値範囲ΔＸと排除装置４７とを自動調整することが可能であり、これによって各製造ライン上で又は各々の生産操業の過程において生産される紙巻き煙草２の品質を最適化することが可能である。

紙巻き煙草製造ラインに関連した生産品質の検査のための装置のレイアウトを概略的に斜視図の形で示す。 図１に示されている装置の動作を示すブロック図である。

符号の説明

１ 製造ライン
２ 紙巻き煙草
３ 紙巻き煙草製造機
４ フィルタチップ取り付け機
５ 品質管理装置
４５ インライン検査ユニット
４６ センサ
４７ 排除装置
５０ 補助検査ユニット
５１ 抜き取り装置

Claims (7)

1. 煙草製品を生産するためのラインにおける生産品質を検査する方法であって、各製品（２）によって示される検査特性の品質を反映する第１の信号（４９）を得るために、製造ライン（１）に沿って配置されている少なくとも１つの検査ユニット（４５）によって前記製造ライン（１）に沿って前進する煙草製品（２）の少なくとも１つの特性を調査及び検査する段階を少なくとも備えている方法において、
   前記ライン（１）のアウトフィード段階から取り出された予め決められた数の検査された煙草製品（２）を抜き出して、前記検査された煙草製品（２）を、オフラインに設置されている補助検査ユニット（５０）の中に送り込む段階と、
   各製品（２）によって示される検査特性の品質を反映する第２の信号（５７）を得るために、前記補助検査ユニット（５０）によって前記少なくとも１つの特性を調査及び検査する段階と、
   前記第１の信号（４９）を前記第２の信号（５７）と比較する段階と、
   前記検査特性の品質を反映する前記第１の信号（４９）が前記検査特性の品質を反映する前記第２の信号（５７）とは異なる場合に、補正信号（５９）を前記少なくとも１つのインライン検査ユニット（４５）に送り、前記インライン検査ユニット（４５）の校正を行う段階とをさらに備えていることを特徴とする方法。
2. 前記製造ライン（１）に沿って配置されている前記検査ユニット（４５）によって前記少なくとも１つの特性を検査する前記段階は、前記煙草製品（２）が前記製造ライン（１）に沿って進行する最中に、前記検査特性の値が基準値（Ｘ）に合致しないか又は基準範囲（ΔＸ）を逸脱する一連の不良の前記煙草製品（２）と、前記検査特性の値が前記基準値（Ｘ）に合致するか又は前記基準範囲（ΔＸ）内に収まる一連の適合した前記煙草製品（２）とに前記煙草製品（２）を区分し、不適合性又は適合性の第１の信号（４９）をそれぞれに生成するために、前記検査ユニット４５の中にプログラムされている関連した前記基準値（Ｘ）又は前記値の範囲（ΔＸ）に対して、前記少なくとも１つの特性の値を比較することにある請求項１に記載の方法。
3. 前記補助検査ユニット（５０）によって前記少なくとも１つの特性を検査する前記段階は、前記検査特性の値が校正値（Ｙ）に合致しないか又は校正範囲（ΔＹ）を逸脱する一連の不良の前記煙草製品（２）と、前記検査特性の値が前記校正値（Ｙ）に合致するか又は前記校正範囲（ΔＹ）内に収まる一連の適合した前記煙草製品（２）とを区分し、不適合性又は適合性の第２の信号（５７）をそれぞれに生成するために、前記補助検査ユニット（５０）の中にプログラムされているそれぞれの前記校正値（Ｙ）又は前記値の範囲（ΔＹ）に対して、前記少なくとも１つの特性の値を比較することにある請求項２に記載の方法。
4. 前記インライン検査ユニット（４５）に送られる前記校正信号（５９）は、前記補助検査ユニット（５０）の中にプログラムされている前記校正値（Ｙ）又は前記値の範囲（ΔＹ）との一致を確実なものにするように、前記インライン検査ユニット（４５）の中にプログラムされている前記基準値（Ｘ）又は前記値の範囲（ΔＸ）に対する調整を決定する請求項３に記載の方法。
5. 不良な煙草製品（２）が前記製造ライン（１）に沿って排除されることを防止し、かつ、その代わりにこの煙草製品が取り上げられて前記補助検査ユニット（５０）の中に送り込まれることを可能にするために、前記製造ライン（１）に沿って配置されておりかつ前記インライン検査ユニット（４５）に連動させられている排除装置（４７）を停止させるさらに別の段階を備えている請求項２、３又は４に記載の方法。
6. 前記それぞれのインライン検査ユニット（４５）を校正され終わった後に前記排除装置（４７）を再起動するさらに別の段階を備えている請求項５に記載の方法。
7. 煙草製品の製造ラインで生産品質を検査する装置であって、各々の煙草製品（２）によって示される検査特性の品質を反映する第１の信号（４９）を得るために、前記製造ライン（１）に沿って配置されておりかつ前記製造ライン（１）に沿って前進する煙草製品（２）の少なくとも１つの特性を調査及び検査する働きをする少なくとも１つの検査ユニット（４５）を備えている装置において、
   前記製造ライン（１）の前記アウトフィード段階から予め決められた数の検査された煙草製品（２）を取り上げて、オフラインに設置されている補助検査ユニット（５０）の中に前記煙草製品（２）を送り込むために配置されている抜き取り装置（５１）をさらに備え、前記補助検査ユニット（５０）は、各々の煙草製品（２）によって示される前記検査特性の品質を反映する第２の信号（５７）を得るために前記少なくとも１つの特性を調査及び検査し、
   前記補助検査ユニット（５０）はインラインで動作する前記少なくとも１つの検査ユニット（４５）に接続されており、前記第１の信号（４９）と前記第２の信号（５７）とを比較することが可能であり、前記検査特性の品質を反映する前記第１の信号（４９）が前記検査特性の品質を反映する前記第２の信号（５７）とは異なる場合に、前記少なくとも１つのインライン検査ユニット（４５）の校正を生じさせる目的で前記少なくとも１つのインライン検査ユニット（４５）に補正信号（５９）を送るようにプログラムされていることを特徴とする装置。

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