JP3171842B2 - 棒状巻包物の外周制御方法及び装置 - Google Patents
棒状巻包物の外周制御方法及び装置Info
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- JP3171842B2 JP3171842B2 JP10184290A JP10184290A JP3171842B2 JP 3171842 B2 JP3171842 B2 JP 3171842B2 JP 10184290 A JP10184290 A JP 10184290A JP 10184290 A JP10184290 A JP 10184290A JP 3171842 B2 JP3171842 B2 JP 3171842B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、被巻包物質をシートで棒状に巻包した棒状
巻包物の外周制御方法及び装置に関し、特に、紙巻たば
このたばこロッドやフィルタロッドの製造に適した棒状
巻包物の外周制御方法及び装置に関する。
巻包物の外周制御方法及び装置に関し、特に、紙巻たば
このたばこロッドやフィルタロッドの製造に適した棒状
巻包物の外周制御方法及び装置に関する。
第９図は従来のたばこ製造装置の紙巻機を示す図であ
り、図において、１はたばこ刻を供給する給送部、２は
給送部１からのたばこ刻を一定流量に調節するトリミン
グ部、３はトリミング部２から供給されるたばこ刻に巻
紙を巻包する巻管部、４は巻管部３に巻紙を供給する巻
紙供給部である。
り、図において、１はたばこ刻を供給する給送部、２は
給送部１からのたばこ刻を一定流量に調節するトリミン
グ部、３はトリミング部２から供給されるたばこ刻に巻
紙を巻包する巻管部、４は巻管部３に巻紙を供給する巻
紙供給部である。
給送部１では、ジェットエアー等によって重すぎるた
ばこ刻（中骨等）や分離された適正なたばこ刻がチムニ
11を上昇されてタバコバンド12の下面に吸着され、この
タバコバンド12の回転によってトリミング部２に移送さ
れる。そして、トリミング部２では、タバコバンド12で
移送されるたばこ刻の密度をスキャニングヘッド21で検
知しながらエレクタディスク22を上下させ、このエクレ
タディスク22とソリッドクリーナ23によりタバコバンド
12の余分なたばこ刻をかき落として一定量のたばこ刻を
巻管部３に供給する。
ばこ刻（中骨等）や分離された適正なたばこ刻がチムニ
11を上昇されてタバコバンド12の下面に吸着され、この
タバコバンド12の回転によってトリミング部２に移送さ
れる。そして、トリミング部２では、タバコバンド12で
移送されるたばこ刻の密度をスキャニングヘッド21で検
知しながらエレクタディスク22を上下させ、このエクレ
タディスク22とソリッドクリーナ23によりタバコバンド
12の余分なたばこ刻をかき落として一定量のたばこ刻を
巻管部３に供給する。
巻管部３において、巻紙供給部４から印刷部41を介し
て供給される巻紙ＰはガニチュアテープＧに乗って走行
し、Ｕ字形断面に成形されてたばこ刻とともにトング31
に向かう。巻紙とともに走行するたばこ刻がトング31に
よって圧縮・成形されるとショートホルダ32によって巻
紙Ｐの一方が折り込まれ、続いて巻紙Ｐの他方が糊付け
車33により糊付けがされる。巻紙Ｐに糊付けされるとア
イロニングセクションのロングホルダー34で圧縮ガイド
されて、所定の外周を有するたばこロッドＳにされ、そ
の後、ロングホルダー34の先端にあるロッドヒータ36に
よって糊付け部分（ラップ部分）が乾燥・接着される。
て供給される巻紙ＰはガニチュアテープＧに乗って走行
し、Ｕ字形断面に成形されてたばこ刻とともにトング31
に向かう。巻紙とともに走行するたばこ刻がトング31に
よって圧縮・成形されるとショートホルダ32によって巻
紙Ｐの一方が折り込まれ、続いて巻紙Ｐの他方が糊付け
車33により糊付けがされる。巻紙Ｐに糊付けされるとア
イロニングセクションのロングホルダー34で圧縮ガイド
されて、所定の外周を有するたばこロッドＳにされ、そ
の後、ロングホルダー34の先端にあるロッドヒータ36に
よって糊付け部分（ラップ部分）が乾燥・接着される。
なお、上記の工程によりたばこロッドが形成される様
子は、第10図に示したようになる。すなわち、図のＩの
部分はたばこ刻Ｔを断面Ｕ字形状にして巻紙Ｐで保持さ
れた状態で、IIの部分は巻紙の片側縁が折り込まれると
ともに他方の縁に糊が付けられた状態、そして、IIIの
部分は貼り合わされラップ部分Swを有するたばこロッド
Ｓになっている。
子は、第10図に示したようになる。すなわち、図のＩの
部分はたばこ刻Ｔを断面Ｕ字形状にして巻紙Ｐで保持さ
れた状態で、IIの部分は巻紙の片側縁が折り込まれると
ともに他方の縁に糊が付けられた状態、そして、IIIの
部分は貼り合わされラップ部分Swを有するたばこロッド
Ｓになっている。
ロングホルダー34の部分は第11図のようになってお
り、コンプレッサーボックス35のＵ字溝に沿ってガニチ
ュアテープＧとともにたばこロッドＳが走行し、ロング
ホルダー34のＵ字溝で加圧されて成形される。そして、
ロングホルダー34の圧縮加減は、支持部材に取付けられ
たラップ幅調整ネジ34aによって調整される。なお、ロ
ッドヒータ36で乾燥・接着されたたばこロッドは、フィ
ードインデフレクタ37、フィーダガイド38およびスキャ
ニングヘッド39を介して図示しない切断部に送られ、一
定長に切断される。
り、コンプレッサーボックス35のＵ字溝に沿ってガニチ
ュアテープＧとともにたばこロッドＳが走行し、ロング
ホルダー34のＵ字溝で加圧されて成形される。そして、
ロングホルダー34の圧縮加減は、支持部材に取付けられ
たラップ幅調整ネジ34aによって調整される。なお、ロ
ッドヒータ36で乾燥・接着されたたばこロッドは、フィ
ードインデフレクタ37、フィーダガイド38およびスキャ
ニングヘッド39を介して図示しない切断部に送られ、一
定長に切断される。
ところで、紙巻たばこの外周（外周寸法）は、銘柄毎
に一定寸法に定められているが、この紙巻たばこの製造
過程のたばこロッドの外周は、刻みの水分、粒度、膨こ
う性、品温など刻みの物性の変化や、タバコバンド等の
劣化による給送部の変化、あるいは、ガニチュアテープ
やヒータの磨耗など巻管部の変化により、製造工程の中
で変動することがある。したがって、外周が変動した場
合は、その都度巻管部のロングホルダー34の圧縮加減に
よる調整が必要となっている。
に一定寸法に定められているが、この紙巻たばこの製造
過程のたばこロッドの外周は、刻みの水分、粒度、膨こ
う性、品温など刻みの物性の変化や、タバコバンド等の
劣化による給送部の変化、あるいは、ガニチュアテープ
やヒータの磨耗など巻管部の変化により、製造工程の中
で変動することがある。したがって、外周が変動した場
合は、その都度巻管部のロングホルダー34の圧縮加減に
よる調整が必要となっている。
また、従来、たばこ製造時におけるたばこの外周の管
理は、経験豊富な熟練した製造機従事者が製造されたた
ばこを定期的にサンプリングし、糊付け部分で巻紙が重
なっているラップの部分の幅を検査するようにしてい
る。その方法は、例えば2mm間隔に線を刻んだゲージを
用いたり、または、ラップ幅を標準的にして製造された
モデルたばことの照らし合わせを行って、目視によって
ラップ幅の変化を検査するようにしている。
理は、経験豊富な熟練した製造機従事者が製造されたた
ばこを定期的にサンプリングし、糊付け部分で巻紙が重
なっているラップの部分の幅を検査するようにしてい
る。その方法は、例えば2mm間隔に線を刻んだゲージを
用いたり、または、ラップ幅を標準的にして製造された
モデルたばことの照らし合わせを行って、目視によって
ラップ幅の変化を検査するようにしている。
このため、検査のためのサンプリング間に製造された
たばこについては充分な外周の管理が行えないという問
題がある。なお、この間に外周が許容範囲から外れたた
ばこが発生した場合には、その回収に多大な労力と時間
が必要となる。
たばこについては充分な外周の管理が行えないという問
題がある。なお、この間に外周が許容範囲から外れたた
ばこが発生した場合には、その回収に多大な労力と時間
が必要となる。
さらに、たばこ製造能力は１台１分あたり2500本から
8000本と加速的に向上しており、製造される全てのたば
この外周管理を行なえるようにするためにも、たばこの
ラップ幅の測定や外周の測定を自動化することが要求さ
れている。
8000本と加速的に向上しており、製造される全てのたば
この外周管理を行なえるようにするためにも、たばこの
ラップ幅の測定や外周の測定を自動化することが要求さ
れている。
本発明は、紙巻たばこ等の棒状巻包物のラップ幅や外
周の測定を自動的に行なえるようにして、棒状巻包物の
製造時に外周を自動的に制御できるようにすることを課
題とする。
周の測定を自動的に行なえるようにして、棒状巻包物の
製造時に外周を自動的に制御できるようにすることを課
題とする。
上記の課題を解決するためになした本発明の棒状巻包
物の外周制御方法は、被巻包物質を細い流れにして薄膜
帯状シート上に供給し、この被巻包物質が供給された帯
状シートを該帯状シートの長手方向を軸心方向として巻
き込むとともに該帯状シートの両側縁を長手軸心方向に
沿って重ね合わせて接着し、この接着部分が固化する前
に当該棒状巻包物を挟むガイドによって該棒状巻包物の
外周を規制するようにした棒状巻包物の外周制御方法で
あって、前記被巻包物質を巻包する前段で前記帯状シー
トの幅を測定し、前記棒状巻包物の外周を規制するガイ
ドの後段に配設されたビデオカメラにより、前記帯状シ
ートの重ね合わされたラップ部分の幅を含むように前記
棒状巻包物を撮像し、上記ビデオカメラで得られる画像
信号に基づいて画素の輝度を予め設定された閾値によっ
て二値化し、上記二値化によって輝度の高い画素に分類
された画素に基づいて前記ラップ部の幅を演算し、前記
帯状シートの測定値から上記ラップ部分の幅の演算値を
差し引いて棒状巻包物の外周を算出し、この算出された
外周が、予め設定された外周より大きい場合は前記ガイ
ドの間隔を狭め、予め設定された外周より小さい場合は
上記ガイドの間隔を広げるようにして前記棒状巻包物の
外周を規制するようにしたことを特徴とする。
物の外周制御方法は、被巻包物質を細い流れにして薄膜
帯状シート上に供給し、この被巻包物質が供給された帯
状シートを該帯状シートの長手方向を軸心方向として巻
き込むとともに該帯状シートの両側縁を長手軸心方向に
沿って重ね合わせて接着し、この接着部分が固化する前
に当該棒状巻包物を挟むガイドによって該棒状巻包物の
外周を規制するようにした棒状巻包物の外周制御方法で
あって、前記被巻包物質を巻包する前段で前記帯状シー
トの幅を測定し、前記棒状巻包物の外周を規制するガイ
ドの後段に配設されたビデオカメラにより、前記帯状シ
ートの重ね合わされたラップ部分の幅を含むように前記
棒状巻包物を撮像し、上記ビデオカメラで得られる画像
信号に基づいて画素の輝度を予め設定された閾値によっ
て二値化し、上記二値化によって輝度の高い画素に分類
された画素に基づいて前記ラップ部の幅を演算し、前記
帯状シートの測定値から上記ラップ部分の幅の演算値を
差し引いて棒状巻包物の外周を算出し、この算出された
外周が、予め設定された外周より大きい場合は前記ガイ
ドの間隔を狭め、予め設定された外周より小さい場合は
上記ガイドの間隔を広げるようにして前記棒状巻包物の
外周を規制するようにしたことを特徴とする。
また、本発明の棒状巻包物の外周制御装置は、被巻包
物質を細い流れにして薄膜帯状シート上に供給し、この
被巻包物質が供給された帯状シートを該帯状シートの長
手方向を軸心方向として巻き込むとともに該帯状シート
の両側縁を長手軸心方向に沿って重ね合わせて接着し、
この接着部分が固化する前に当該棒状巻包物を挟むガイ
ドによって該棒状巻包物の外周を規制するようにした棒
状巻包物の外周制御装置であって、前記被巻包物質を巻
包する前段で前記帯状シートの幅を測定する幅測定手段
と、前記棒状巻包物の外周を規制するガイドの後段に配
設され、前記帯状シートの重ね合わされたラップ部分の
幅を含むように前記棒状巻包物を撮像するビデオカメラ
と、上記ビデオカメラで得られる画像の画素の輝度を二
値化したデータを記憶する画像処理手段と、上記画像処
理手段に記憶したデータに基づいて輝度の高い画素に分
類された画素に基づいて前記ラップ部の幅を演算すると
ともに、前記帯状シートの測定値から上記ラップ部分の
幅の演算値を差し引いて棒状巻包物の外周を算出する演
算手段と、上記演算手段で算出された外周が、予め設定
された外周より大きい場合は前記ガイドの間隔を狭め、
予め設定された外周より小さい場合は上記ガイドの間隔
を広げるようにして前記棒状巻包物の外周を規制する制
御手段と、を備えたことを特徴とする。
物質を細い流れにして薄膜帯状シート上に供給し、この
被巻包物質が供給された帯状シートを該帯状シートの長
手方向を軸心方向として巻き込むとともに該帯状シート
の両側縁を長手軸心方向に沿って重ね合わせて接着し、
この接着部分が固化する前に当該棒状巻包物を挟むガイ
ドによって該棒状巻包物の外周を規制するようにした棒
状巻包物の外周制御装置であって、前記被巻包物質を巻
包する前段で前記帯状シートの幅を測定する幅測定手段
と、前記棒状巻包物の外周を規制するガイドの後段に配
設され、前記帯状シートの重ね合わされたラップ部分の
幅を含むように前記棒状巻包物を撮像するビデオカメラ
と、上記ビデオカメラで得られる画像の画素の輝度を二
値化したデータを記憶する画像処理手段と、上記画像処
理手段に記憶したデータに基づいて輝度の高い画素に分
類された画素に基づいて前記ラップ部の幅を演算すると
ともに、前記帯状シートの測定値から上記ラップ部分の
幅の演算値を差し引いて棒状巻包物の外周を算出する演
算手段と、上記演算手段で算出された外周が、予め設定
された外周より大きい場合は前記ガイドの間隔を狭め、
予め設定された外周より小さい場合は上記ガイドの間隔
を広げるようにして前記棒状巻包物の外周を規制する制
御手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明の棒状巻包物の外周制御方法または外周制御装
置によれば、被巻包物質は細い流れにされて薄膜帯状シ
ート上に供給され、この被巻包物質が供給された帯状シ
ートは長手方向を軸心方向として巻き込まれるとともに
両側縁を長手軸心方向に沿って重ね合わせて接着されて
棒状巻包物が形成される。そして、この棒状巻包物は、
接着部分が固化する前にガイドによって外周が規制され
る。
置によれば、被巻包物質は細い流れにされて薄膜帯状シ
ート上に供給され、この被巻包物質が供給された帯状シ
ートは長手方向を軸心方向として巻き込まれるとともに
両側縁を長手軸心方向に沿って重ね合わせて接着されて
棒状巻包物が形成される。そして、この棒状巻包物は、
接着部分が固化する前にガイドによって外周が規制され
る。
また、ガイドの後段に配設されたビデオカメラで棒状
巻包物のラップ部分が撮像され、このビデオカメラで得
られる画像信号に基づいて画素の輝度が予め設定された
閾値によって二値化され、この二値化によって輝度の高
い画素に分類された画素に基づいて前記ラップ部の幅が
演算される。
巻包物のラップ部分が撮像され、このビデオカメラで得
られる画像信号に基づいて画素の輝度が予め設定された
閾値によって二値化され、この二値化によって輝度の高
い画素に分類された画素に基づいて前記ラップ部の幅が
演算される。
ところで、ラップ部分は帯状シートが重ねられた部分
であるので他の部分より輝度が高くなっており、前記の
ように画素の二値化を行うことによって輝度の高い画素
に分類された画素は、ラップ部分に相当する。例えば、
走査線方向がラップ部分の幅方向と一致していると、輝
度の高い画素に分類された画素の１走査線当りの画素数
はラップ幅内に並ぶ画素の数に相当する。したがって、
この画素数と走査線方向の予め設定された画素数に対応
する棒状巻包物位置での距離情報に基づいてラップ幅が
求まる。
であるので他の部分より輝度が高くなっており、前記の
ように画素の二値化を行うことによって輝度の高い画素
に分類された画素は、ラップ部分に相当する。例えば、
走査線方向がラップ部分の幅方向と一致していると、輝
度の高い画素に分類された画素の１走査線当りの画素数
はラップ幅内に並ぶ画素の数に相当する。したがって、
この画素数と走査線方向の予め設定された画素数に対応
する棒状巻包物位置での距離情報に基づいてラップ幅が
求まる。
また、被巻包物質を巻包する前段で帯状シートの幅が
測定され、この帯状シート幅の測定値から前記測定され
たラップ部分の幅が差し引かれ、棒状巻包物の外周が求
められる。
測定され、この帯状シート幅の測定値から前記測定され
たラップ部分の幅が差し引かれ、棒状巻包物の外周が求
められる。
そして、この算出された外周が、予め設定された外周
より大きい場合は前記ガイドの間隔が狭められ、予め設
定された外周より小さい場合は上記ガイドの間隔が広げ
られ、このガイドを通過した棒状巻包物の外周が設定さ
れる。
より大きい場合は前記ガイドの間隔が狭められ、予め設
定された外周より小さい場合は上記ガイドの間隔が広げ
られ、このガイドを通過した棒状巻包物の外周が設定さ
れる。
第２図は本発明を適用したたばこ製造装置の紙巻機を
示す図であり、前記第９図と同様のものには同符号を付
記してある。
示す図であり、前記第９図と同様のものには同符号を付
記してある。
図において、５は巻管部３のロッドヒータ36の直後に
配設されたラップ幅測定ヘッド、６は巻紙供給部４に配
設された巻紙幅測定ヘッド、７はラップ幅測定ヘッド５
で得られる画像信号によってラップ幅を演算するととも
に巻紙幅測定ヘッド６で測定された巻紙幅の測定データ
を入力してたばこロッドの外周を演算する制御部であ
り、制御部７は、演算された外周の値をリアルタイムで
表示したり、外周の演算結果が許容範囲から外れたとき
に表示や警告音などによって警報し、機械を停止させ
る。
配設されたラップ幅測定ヘッド、６は巻紙供給部４に配
設された巻紙幅測定ヘッド、７はラップ幅測定ヘッド５
で得られる画像信号によってラップ幅を演算するととも
に巻紙幅測定ヘッド６で測定された巻紙幅の測定データ
を入力してたばこロッドの外周を演算する制御部であ
り、制御部７は、演算された外周の値をリアルタイムで
表示したり、外周の演算結果が許容範囲から外れたとき
に表示や警告音などによって警報し、機械を停止させ
る。
なお、前記第９図について説明したと同様に、給送部
１からのたばこ刻は巻紙Ｐ上に細い流れとして供給され
てトング32によって巻紙とともに圧縮・成形され、ロン
グホルダー34で圧縮ガイドされるが、このロングホルダ
ー34を通過すると、第７図に示したように、ラップ部分
SwはたばこロッドＳの上面の位置で略水平面（ラップ幅
は外周に比べて小さいのでラップ部分を平面とみなすこ
とができる。）になる。
１からのたばこ刻は巻紙Ｐ上に細い流れとして供給され
てトング32によって巻紙とともに圧縮・成形され、ロン
グホルダー34で圧縮ガイドされるが、このロングホルダ
ー34を通過すると、第７図に示したように、ラップ部分
SwはたばこロッドＳの上面の位置で略水平面（ラップ幅
は外周に比べて小さいのでラップ部分を平面とみなすこ
とができる。）になる。
第１図は、ラップ幅測定ヘッド５および巻紙幅測定ヘ
ッド６の機構と、制御部７のブロックを示す図である。
ッド６の機構と、制御部７のブロックを示す図である。
ラップ幅測定ヘッド５は、ハロゲンランプ等の照明装
置51と顕微鏡52およびCCDカメラ53を一体にして支柱54
によって紙巻機に固定されており、照明装置51はロッド
ヒータ36から送り出されるたばこロッドＳを照明し、顕
微鏡52はたばこロッドＳのラップ部分Swにピントがあわ
され、この顕微鏡52によってラップ部分Swの拡大画像が
CCDカメラ53で撮像される。
置51と顕微鏡52およびCCDカメラ53を一体にして支柱54
によって紙巻機に固定されており、照明装置51はロッド
ヒータ36から送り出されるたばこロッドＳを照明し、顕
微鏡52はたばこロッドＳのラップ部分Swにピントがあわ
され、この顕微鏡52によってラップ部分Swの拡大画像が
CCDカメラ53で撮像される。
なお、たばこロッドＳのラップ部分Sw（ラップ面）と
顕微鏡52およびCCDカメラ53の光学的な位置関係は予め
設定された条件で固定されており、CCDカメラ53の受光
面（撮像面）はラップ面Swに平行で、この受光面におけ
る走査線の方向がたばこロッドＳの長手軸心Ｏ（図面に
垂直な方向）と直角なラップの幅方向になるように設定
されている。さらに、このように設定された状態で、走
査線内の画素間隔に対応するラップ面での距離は予め求
められており、この距離情報は制御部７に記憶されてい
る。
顕微鏡52およびCCDカメラ53の光学的な位置関係は予め
設定された条件で固定されており、CCDカメラ53の受光
面（撮像面）はラップ面Swに平行で、この受光面におけ
る走査線の方向がたばこロッドＳの長手軸心Ｏ（図面に
垂直な方向）と直角なラップの幅方向になるように設定
されている。さらに、このように設定された状態で、走
査線内の画素間隔に対応するラップ面での距離は予め求
められており、この距離情報は制御部７に記憶されてい
る。
巻紙幅測定ヘッド６は、照射した照射光が巻紙Ｐによ
って遮光される状態を検知することにより巻紙Ｐの幅を
測定するもので、投受光部61とこの投受光部61からの受
光信号に応じて巻紙幅の測定データを生成するコントロ
ーラ62からなり、コントローラ62からの測定データは巻
紙の幅を示すディジタル数値データとして制御部７に入
力される。なお、このような巻紙測定ヘッド６として
は、一般に市販されている光学式外径測定器（例えば、
（株）キーエンス社製：超小型レーザ外径測定器LS−30
01/LS−3031）を用いることができる。
って遮光される状態を検知することにより巻紙Ｐの幅を
測定するもので、投受光部61とこの投受光部61からの受
光信号に応じて巻紙幅の測定データを生成するコントロ
ーラ62からなり、コントローラ62からの測定データは巻
紙の幅を示すディジタル数値データとして制御部７に入
力される。なお、このような巻紙測定ヘッド６として
は、一般に市販されている光学式外径測定器（例えば、
（株）キーエンス社製：超小型レーザ外径測定器LS−30
01/LS−3031）を用いることができる。
制御部７において、71はCCDカメラ53の駆動制御を行
って各画素の輝度を示す画像信号を出力するカメラドラ
イバ、72はカメラドライバ71からの画像信号に基づいて
各画素に対応する輝度信号のレベルを予め設定された閾
値と比較し、各画素の輝度を二値化してメモリに記憶す
る画像処理部である。
って各画素の輝度を示す画像信号を出力するカメラドラ
イバ、72はカメラドライバ71からの画像信号に基づいて
各画素に対応する輝度信号のレベルを予め設定された閾
値と比較し、各画素の輝度を二値化してメモリに記憶す
る画像処理部である。
73はマイクロコンピュータ等によって構成され、画像
処理部72の制御を行うとともに、後述説明するように画
像処理部72に記憶された二値情報を読み出してラップ幅
と外周を演算する演算処理部である。また、演算処理部
73は、演算した外周の値を図示しないディジタル表示器
にリアルタイムで表示したり、演算結果が許容範囲から
外れたときに警報表示や警告音の発生を行い、さらに機
械停止信号を出力する。
処理部72の制御を行うとともに、後述説明するように画
像処理部72に記憶された二値情報を読み出してラップ幅
と外周を演算する演算処理部である。また、演算処理部
73は、演算した外周の値を図示しないディジタル表示器
にリアルタイムで表示したり、演算結果が許容範囲から
外れたときに警報表示や警告音の発生を行い、さらに機
械停止信号を出力する。
ところで、巻紙は白色であるが、その厚みは極めて薄
いため、ラップ部分と他の部分とでは光の反射量（透過
量）が異なっている。したがって、この部分に波長の短
い照明光を照射すると色調の差が現れ、CCDカメラで画
像としてとらえると、色調の差が輝度の差となって現
れ、第６図のような画像信号が得られる。
いため、ラップ部分と他の部分とでは光の反射量（透過
量）が異なっている。したがって、この部分に波長の短
い照明光を照射すると色調の差が現れ、CCDカメラで画
像としてとらえると、色調の差が輝度の差となって現
れ、第６図のような画像信号が得られる。
同図はカメラドライバ71で得られる画像信号の一例を
示す図であり、CCDカメラ53の１走査線（１ライン）の
画素毎の輝度の変化を信号レベルで示している。図にお
いて、T1の部分はたばこロッドでない部分、T2の部分は
たばこロッドでラップ以外の部分、T3の部分はラップ部
分に対応しており、このラップ部分は輝度が高いため、
T1およびT2の部分より画像信号の出力が高くなってい
る。
示す図であり、CCDカメラ53の１走査線（１ライン）の
画素毎の輝度の変化を信号レベルで示している。図にお
いて、T1の部分はたばこロッドでない部分、T2の部分は
たばこロッドでラップ以外の部分、T3の部分はラップ部
分に対応しており、このラップ部分は輝度が高いため、
T1およびT2の部分より画像信号の出力が高くなってい
る。
そこで、画像処理部72は、同図に一点鎖線で示したよ
うな信号レベル（閾値）と画像信号とを比較して各画素
毎の輝度を二値化し、これによってT1およびT2の部分の
画素に対しては“0"を、T3の部分の画素に対しては“1"
を設定する。そして、この二値化データ（“0"または
“1"）を画像処理部72内に予め設定されているメモリに
記憶する。
うな信号レベル（閾値）と画像信号とを比較して各画素
毎の輝度を二値化し、これによってT1およびT2の部分の
画素に対しては“0"を、T3の部分の画素に対しては“1"
を設定する。そして、この二値化データ（“0"または
“1"）を画像処理部72内に予め設定されているメモリに
記憶する。
画像処理部72のメモリは、全画素もしくは一定走査線
数に対応する各画素について各二値化データを記憶でき
るように設定されており、二値化データは、CCDカメラ5
3で得られる画像信号の１フレーム毎に、１走査線内で
走査した順に画素に対応して配列し、さらに走査線毎に
順に配列して記憶される。
数に対応する各画素について各二値化データを記憶でき
るように設定されており、二値化データは、CCDカメラ5
3で得られる画像信号の１フレーム毎に、１走査線内で
走査した順に画素に対応して配列し、さらに走査線毎に
順に配列して記憶される。
例えば、第３図（ａ）に示したようなラップ部分の１
フレームの画像がとらえられる場合、メモリ内の配列を
画像に対応させて２次元で表現すると同図（ｂ）のよう
に記憶される。なお、同図ではラップ幅のばらつきを誇
張して表現してある。また、同図は簡単のために走査線
数と画素数を少なくして示してあるが、この実施例で
は、走査線の数は512ラインに設定され、１走査線内の
画素数は1024に設定されている。
フレームの画像がとらえられる場合、メモリ内の配列を
画像に対応させて２次元で表現すると同図（ｂ）のよう
に記憶される。なお、同図ではラップ幅のばらつきを誇
張して表現してある。また、同図は簡単のために走査線
数と画素数を少なくして示してあるが、この実施例で
は、走査線の数は512ラインに設定され、１走査線内の
画素数は1024に設定されている。
第４図は演算処理部73によって画像処理部72から読み
出される二値化データを示す図であり、演算処理部73
は、画像処理部72のメモリから画像の中央付近に相当す
る256ライン分の二値化データを順次読み出し、この読
み出した二値化データのうち高輝度に相当する“1"のデ
ータの個数を計数する。なお、この処理は演算処理部73
のマイクロコンピュータの機能により、画像処理部72の
メモリの予め設定された読出開始アドレスから読出終了
アドレスまでを順次アクセスし、それぞれ読み出した二
値化データについて“1"との同値性を判定することによ
り容易に“1"のデータの個数を計数することができる。
出される二値化データを示す図であり、演算処理部73
は、画像処理部72のメモリから画像の中央付近に相当す
る256ライン分の二値化データを順次読み出し、この読
み出した二値化データのうち高輝度に相当する“1"のデ
ータの個数を計数する。なお、この処理は演算処理部73
のマイクロコンピュータの機能により、画像処理部72の
メモリの予め設定された読出開始アドレスから読出終了
アドレスまでを順次アクセスし、それぞれ読み出した二
値化データについて“1"との同値性を判定することによ
り容易に“1"のデータの個数を計数することができる。
次に、演算処理部73は、上記の処理によって得られた
“1"の個数ｎを、読み出したライン数で除算し、すなわ
ち、 Ｄ＝n/256 によって、１ライン当りの“1"の個数Ｄ（以後、幅デー
タＤという。）を演算する。なお、この演算処理はマイ
クロコンピュータの機能により容易にプログラム処理す
ることができる。
“1"の個数ｎを、読み出したライン数で除算し、すなわ
ち、 Ｄ＝n/256 によって、１ライン当りの“1"の個数Ｄ（以後、幅デー
タＤという。）を演算する。なお、この演算処理はマイ
クロコンピュータの機能により容易にプログラム処理す
ることができる。
一方、画像処理部72における１フレーム分の二値化デ
ータの格納処理のタイミングは、上記演算処理部73によ
って制御され、上記の計数処理および演算処理の処理時
間に応じて予め設定された間隔で１フレーム分の格納処
理が行われる。このように、演算処理部73は所定のタイ
ミングで１フレーム分のデータを画像処理部72に順次格
納し、上記の計数処理と演算処理で順次求めた幅データ
D0,D1,…,Di…を、予め設定した個数分づつ（この例で
は８個以上）処理開始から巡回的に記憶する。そしてそ
の都度、第５図に示したように、幅データD0,D1,…,Di
…のうち連続する８フレーム分の幅データDi,Di+1,…,D
i+7について、 Wi＝（Di＋Di+1＋Di+2＋…＋Di+7）/8 によって順次平均幅データWiを演算する。
ータの格納処理のタイミングは、上記演算処理部73によ
って制御され、上記の計数処理および演算処理の処理時
間に応じて予め設定された間隔で１フレーム分の格納処
理が行われる。このように、演算処理部73は所定のタイ
ミングで１フレーム分のデータを画像処理部72に順次格
納し、上記の計数処理と演算処理で順次求めた幅データ
D0,D1,…,Di…を、予め設定した個数分づつ（この例で
は８個以上）処理開始から巡回的に記憶する。そしてそ
の都度、第５図に示したように、幅データD0,D1,…,Di
…のうち連続する８フレーム分の幅データDi,Di+1,…,D
i+7について、 Wi＝（Di＋Di+1＋Di+2＋…＋Di+7）/8 によって順次平均幅データWiを演算する。
また、この実施例では、第４図に示したように１走査
線内の画素数は1024に設定されており、さらに、この１
走査線内に撮像されるラップ位置での距離は5mmに設定
されている。従って、走査線方向の画素間隔に対応する
ラップ面での距離（単位距離ｄ）は、 ｄ＝5/1024（mm）、 と求められており、この単位距離ｄが演算処理部73に記
憶されている。
線内の画素数は1024に設定されており、さらに、この１
走査線内に撮像されるラップ位置での距離は5mmに設定
されている。従って、走査線方向の画素間隔に対応する
ラップ面での距離（単位距離ｄ）は、 ｄ＝5/1024（mm）、 と求められており、この単位距離ｄが演算処理部73に記
憶されている。
演算処理部73は、前記のようにして順次求めた平均幅
データWiと単位距離ｄとの積、 wi＝Wi×ｄ によってラップ幅wiを順次演算するとともに、巻紙幅測
定ヘッド６のコントローラ62から巻紙幅の測定データを
取込み、この巻紙幅の測定データからラップ幅wiを減算
して外周を求める。そして、求めた外周の値を図示しな
いディジタル表示器にリアルタイムで表示し、この外周
と予め設定された基準の外周との誤差が、一定許容範囲
から外れたときに警報表示や警告音の発生を行って機械
停止信号を出力する。
データWiと単位距離ｄとの積、 wi＝Wi×ｄ によってラップ幅wiを順次演算するとともに、巻紙幅測
定ヘッド６のコントローラ62から巻紙幅の測定データを
取込み、この巻紙幅の測定データからラップ幅wiを減算
して外周を求める。そして、求めた外周の値を図示しな
いディジタル表示器にリアルタイムで表示し、この外周
と予め設定された基準の外周との誤差が、一定許容範囲
から外れたときに警報表示や警告音の発生を行って機械
停止信号を出力する。
上記の実施例では、外周を求めて警報表示や警告音の
発生等を行うようにしているが、製造されるたばこロッ
ドの外周が予め設定された一定範囲になるように自動制
御することもできる。
発生等を行うようにしているが、製造されるたばこロッ
ドの外周が予め設定された一定範囲になるように自動制
御することもできる。
第８図は上記のように外周の自動制御を行う場合の実
施例を示し、第２図と同様の装置において、アイロニン
グセクション34の部分を改良したものである。
施例を示し、第２図と同様の装置において、アイロニン
グセクション34の部分を改良したものである。
第８図において、81はモータ、82はアイロニングセク
ションのロングホルダー34を昇降させるために、モータ
81とロングホルダー34とを連結するフレキシブルホース
であり、モータ81が駆動されるとフレキシブルホース82
を介してロングホルダー34が上昇または下降される。
ションのロングホルダー34を昇降させるために、モータ
81とロングホルダー34とを連結するフレキシブルホース
であり、モータ81が駆動されるとフレキシブルホース82
を介してロングホルダー34が上昇または下降される。
83は演算処理部73と巻紙幅測定ヘッド６のコントロー
ラ62から入力される信号に基づいてモータ81の回転方向
と駆動停止の制御を行うモータ制御回路であり、演算処
理部73は前記実施例と同様にラップ幅wiを演算してこの
演算したラップ幅wiのデータをディジタルデータとして
モータ制御回路83に出力する。また、コントローラ62か
らは巻紙幅の測定データがディジタルデータとしてモー
タ制御回路83に出力されている。
ラ62から入力される信号に基づいてモータ81の回転方向
と駆動停止の制御を行うモータ制御回路であり、演算処
理部73は前記実施例と同様にラップ幅wiを演算してこの
演算したラップ幅wiのデータをディジタルデータとして
モータ制御回路83に出力する。また、コントローラ62か
らは巻紙幅の測定データがディジタルデータとしてモー
タ制御回路83に出力されている。
モータ制御回路83は、演算処理部73とコントローラ62
からのラップ幅wiと巻紙幅の各ディジタルデータをD/A
コンバータ83aを介して巻紙幅信号a,ラップ幅信号ｂ
（アナログ信号）に変換し、予め設定された外周値に対
応する設定信号ｃと巻紙幅信号ａおよびラップ幅信号ｂ
から、加算器83bによって誤差信号を生成する。
からのラップ幅wiと巻紙幅の各ディジタルデータをD/A
コンバータ83aを介して巻紙幅信号a,ラップ幅信号ｂ
（アナログ信号）に変換し、予め設定された外周値に対
応する設定信号ｃと巻紙幅信号ａおよびラップ幅信号ｂ
から、加算器83bによって誤差信号を生成する。
なお、この実施例では、巻紙幅信号ａは負の値で入力
し、巻紙幅信号ａ、ラップ幅信号ｂおよび設定信号ｃの
加算を行うことによって、 （設定外周）−｛（巻紙幅）−（ラップ幅）｝ に対応する誤差信号を生成するようにしている。そし
て、この誤差信号をドライバ83cに入力し、このドライ
バ83cで制御される駆動電流がモータ81に供給される。
し、巻紙幅信号ａ、ラップ幅信号ｂおよび設定信号ｃの
加算を行うことによって、 （設定外周）−｛（巻紙幅）−（ラップ幅）｝ に対応する誤差信号を生成するようにしている。そし
て、この誤差信号をドライバ83cに入力し、このドライ
バ83cで制御される駆動電流がモータ81に供給される。
なお、モータ81に供給される駆動電流の極性は、測定
した外周（（巻紙幅）−（ラップ幅））が、設定外周よ
り大きくなったときに、ロングホルダー34が下降し、測
定した外周が、設定外周より小さくなったときに、ロン
グホルダー34が上昇するように予め設定されている。
した外周（（巻紙幅）−（ラップ幅））が、設定外周よ
り大きくなったときに、ロングホルダー34が下降し、測
定した外周が、設定外周より小さくなったときに、ロン
グホルダー34が上昇するように予め設定されている。
このようにして、設定された外周が設定値より大きい
場合はロングホルダー34とコンプレッサーボックス35の
間隔が狭められ、また、設定値より小さい場合はロング
ホルダー34とコンプレッサーボックス35の間隔が広げら
れ、このロングホルダー34とコンプレッサーボックス35
を通過したたばこロッドは、外周を略設定値に規制され
て巻管部３から送り出される。
場合はロングホルダー34とコンプレッサーボックス35の
間隔が狭められ、また、設定値より小さい場合はロング
ホルダー34とコンプレッサーボックス35の間隔が広げら
れ、このロングホルダー34とコンプレッサーボックス35
を通過したたばこロッドは、外周を略設定値に規制され
て巻管部３から送り出される。
上記の各実施例では、棒状巻包物としてたばこロッド
について説明したが、フィルタロッドの場合も、ラップ
部分と他の部分との輝度のちがいによって上記実施例と
同様にラップ幅の測定や外周の測定あるいは外周制御を
行うことができる。
について説明したが、フィルタロッドの場合も、ラップ
部分と他の部分との輝度のちがいによって上記実施例と
同様にラップ幅の測定や外周の測定あるいは外周制御を
行うことができる。
以上説明したように本発明の棒状巻包物の外周制御方
法または外周制御装置によれば、被巻包物質を細い流れ
にして薄膜帯状シート上に供給し、この被巻包物質が供
給された帯状シートを該帯状シートの長手方向を軸心方
向として巻き込むとともに該帯状シートの両側縁を長手
軸心方向に沿って重ね合わせて接着し、この接着部分が
固化する前に棒状巻包物を挟むガイドによって棒状巻包
物の外周を規制するとともに、前記ガイドの後段に配設
されたビデオカメラにより、帯状シートの重ね合わされ
たラップ部分の幅を含むように棒状巻包物を撮像し、こ
のビデオカメラで得られる画像信号に基づいて画素の輝
度を予め設定された閾値によって二値化し、該二値化に
よって輝度の高い画素に分類された画素に基づいて前記
ラップ部の幅を演算し、前記帯状シートの測定値から上
記ラップ部分の幅の演算値を差し引いて棒状巻包物の外
周を算出し、この算出された外周が、予め設定された外
周より大きい場合はガイドの間隔を狭め、予め設定され
た外周より小さい場合はガイドの間隔を広げるようにし
て棒状巻包物の外周を規制するようにしたので、紙巻た
ばこ等の棒状巻包物の製造時に外周を自動的に制御する
ことができる。
法または外周制御装置によれば、被巻包物質を細い流れ
にして薄膜帯状シート上に供給し、この被巻包物質が供
給された帯状シートを該帯状シートの長手方向を軸心方
向として巻き込むとともに該帯状シートの両側縁を長手
軸心方向に沿って重ね合わせて接着し、この接着部分が
固化する前に棒状巻包物を挟むガイドによって棒状巻包
物の外周を規制するとともに、前記ガイドの後段に配設
されたビデオカメラにより、帯状シートの重ね合わされ
たラップ部分の幅を含むように棒状巻包物を撮像し、こ
のビデオカメラで得られる画像信号に基づいて画素の輝
度を予め設定された閾値によって二値化し、該二値化に
よって輝度の高い画素に分類された画素に基づいて前記
ラップ部の幅を演算し、前記帯状シートの測定値から上
記ラップ部分の幅の演算値を差し引いて棒状巻包物の外
周を算出し、この算出された外周が、予め設定された外
周より大きい場合はガイドの間隔を狭め、予め設定され
た外周より小さい場合はガイドの間隔を広げるようにし
て棒状巻包物の外周を規制するようにしたので、紙巻た
ばこ等の棒状巻包物の製造時に外周を自動的に制御する
ことができる。
第１図は実施例におけるラップ幅測定ヘッドおよび巻紙
幅測定ヘッドの機構と制御部７のブロックを示す図、 第２図は本発明を適用したたばこ製造装置の紙巻機を示
す図、 第３図は実施例における画像と二値化データのメモリ内
の配列状態を概念的に示す図、 第４図は実施例における演算処理部によって処処理され
る二値化データの範囲を示す図、 第５図は実施例における平均幅データを順次演算する処
理を説明する図、 第６図は実施例における画像信号の一例を示す図、 第７図は実施例におけるラップ部分の位置を説明する
図、 第８図は本発明を適用した外周の自動制御を行う場合の
実施例を示す図、 第９図は従来のたばこ製造装置の紙巻機を示す図、 第10図はたばこロッドが形成される状態を説明する図、 第11図は従来の紙巻紙におけるラップ幅の調整の方法を
説明する図である。 １……給送部、２……トリミング部、３……巻管部、４
……巻紙供給部、５……ラップ幅測定ヘッド、６……巻
紙幅測定ヘッド、７……制御部、34……ロングホルダ
ー、51……照明装置、52……顕微鏡、53……CCDカメ
ラ、71……カメラドライバ、72……画像処理部、73……
演算処理部、81……モータ、83……モータ制御回路、Ｓ
……たばこロッド、Sw……ラップ部分。
幅測定ヘッドの機構と制御部７のブロックを示す図、 第２図は本発明を適用したたばこ製造装置の紙巻機を示
す図、 第３図は実施例における画像と二値化データのメモリ内
の配列状態を概念的に示す図、 第４図は実施例における演算処理部によって処処理され
る二値化データの範囲を示す図、 第５図は実施例における平均幅データを順次演算する処
理を説明する図、 第６図は実施例における画像信号の一例を示す図、 第７図は実施例におけるラップ部分の位置を説明する
図、 第８図は本発明を適用した外周の自動制御を行う場合の
実施例を示す図、 第９図は従来のたばこ製造装置の紙巻機を示す図、 第10図はたばこロッドが形成される状態を説明する図、 第11図は従来の紙巻紙におけるラップ幅の調整の方法を
説明する図である。 １……給送部、２……トリミング部、３……巻管部、４
……巻紙供給部、５……ラップ幅測定ヘッド、６……巻
紙幅測定ヘッド、７……制御部、34……ロングホルダ
ー、51……照明装置、52……顕微鏡、53……CCDカメ
ラ、71……カメラドライバ、72……画像処理部、73……
演算処理部、81……モータ、83……モータ制御回路、Ｓ
……たばこロッド、Sw……ラップ部分。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A24C 5/34 G01B 11/02 G01B 11/08
Claims (2)
- 【請求項１】被巻包物質を細い流れにして薄膜帯状シー
ト上に供給し、この被巻包物質が供給された帯状シート
を該帯状シートの長手方向を軸心方向として巻き込むと
ともに該帯状シートの両側縁を長手軸心方向に沿って重
ね合わせて接着し、この接着部分が固化する前に当該棒
状巻包物を挟むガイドによって該棒状巻包物の外周を規
制するようにした棒状巻包物の外周制御方法であって、 前記被巻包物質を巻包する前段で前記帯状シートの幅を
測定し、 前記棒状巻包物の外周を規制するガイドの後段に配設さ
れたビデオカメラにより、前記帯状シートの重ね合わさ
れたラップ部分の幅を含むように前記棒状巻包物を撮像
し、 上記ビデオカメラで得られる画像信号に基づいて画素の
輝度を予め設定された閾値によって二値化し、 上記二値化によって輝度の高い画素に分類された画素に
基づいて前記ラップ部の幅を演算し、 前記帯状シートの測定値から上記ラップ部分の幅の演算
値を差し引いて棒状巻包物の外周を算出し、 この算出された外周が、予め設定された外周より大きい
場合は前記ガイドの間隔を狭め、予め設定された外周よ
り小さい場合は上記ガイドの間隔を広げるようにして前
記棒状巻包物の外周を規制するようにしたことを特徴と
する棒状巻包物の外周制御方法。 - 【請求項２】被巻包物質を細い流れにして薄膜帯状シー
ト上に供給し、この被巻包物質が供給された帯状シート
を該帯状シートの長手方向を軸心方向として巻き込むと
ともに該帯状シートの両側縁を長手軸心方向に沿って重
ね合わせて接着し、この接着部分が固化する前に当該棒
状巻包物を挟むガイドによって該棒状巻包物の外周を規
制するようにした棒状巻包物の外周制御装置であって、 前記被巻包物質を巻包する前段で前記帯状シートの幅を
測定する幅測定手段と、 前記棒状巻包物の外周を規制するガイドの後段に配設さ
れ、前記帯状シートの重ね合わされたラップ部分の幅を
含むように前記棒状巻包物を撮像するビデオカメラと、 上記ビデオカメラで得られる画像の画素の輝度を二値化
したデータを記憶する画像処理手段と、 上記画像処理手段に記憶したデータに基づいて輝度の高
い画素に分類された画素に基づいて前記ラップ部の幅を
演算するとともに、前記帯状シートの測定値から上記ラ
ップ部分の幅の演算値を差し引いて棒状巻包物の外周を
算出する演算手段と、 上記演算手段で算出された外周が、予め設定された外周
より大きい場合は前記ガイドの間隔を狭め、予め設定さ
れた外周より小さい場合は上記ガイドの間隔を広げるよ
うにして前記棒状巻包物の外周を規制する制御手段と、 を備えたことを特徴とする棒状巻包物の外周制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184290A JP3171842B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 棒状巻包物の外周制御方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10184290A JP3171842B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 棒状巻包物の外周制御方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH044864A JPH044864A (ja) | 1992-01-09 |
| JP3171842B2 true JP3171842B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=14311314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10184290A Expired - Fee Related JP3171842B2 (ja) | 1990-04-19 | 1990-04-19 | 棒状巻包物の外周制御方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171842B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0306468D0 (en) * | 2003-03-20 | 2003-04-23 | Molins Plc | A method and apparatus for determining one or more physical properties of a rolled smoking article or filter rod |
| IT1393013B1 (it) * | 2008-12-18 | 2012-04-11 | Gd Spa | Metodo per la messa a punto e la gestione del dispositivo di controllo in una macchina per la produzione di articoli da fumo. |
| WO2023223460A1 (ja) * | 2022-05-18 | 2023-11-23 | 日本たばこ産業株式会社 | ロッド状物品の測定装置及び測定方法、並びにロッド状物品の製造装置及び製造方法 |
-
1990
- 1990-04-19 JP JP10184290A patent/JP3171842B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH044864A (ja) | 1992-01-09 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |