JPH01171471A - 紙巻たばこの位置設定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、紙巻たばこの品質測定装置に係わり、特に紙
巻たばこに一定荷重あるいは一定歪を加えて硬さ測定を
行う工程で用いるのに適した紙巻たばこの位置設定装置
に関する。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする問題点〕従来
、紙巻たばこの品質測定装置等において、検体に一定荷
重あるいは一定歪を加えたときの歪量あるいは応力を求
めて検体の硬さを測定するものがある。

例えば、測定ステージに載置した検体に加圧子によって
一定荷重を加え、このときの加圧子とステージ面の距離
を円周測定によって得られた平均直径から減算して検体
の歪量が求められる。

しかしながら紙巻たばこにおいては、たばこ刻みを充填
する工程と巻紙を糊付けする工程でたばこ刻みに方向性
が生じ、第４図（ａ）に示したように巻紙Ａ′のラップ
Ｗの位置に対してたばこ刻みＴが一定の方向に揃うよう
になる。

したがって、同じ紙巻たばこであっても例えばラップ部
分Ｗに加圧子３０を圧接した場合（第４図［有］））と
ラップ部分Ｗに直角な位置で加圧子３０を圧接した場合
（同図（Ｃ））とでは硬さが異なり、正確な測定が行え
ないという問題があった。

本発明は、上記のように紙巻たばこのラップ位置とたば
こ刻みの方向が一定の関係にあることに着目し、紙巻た
ばこの硬さ測定などにおいてラップ位置を規制して測定
条件を一定にすることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するためになした本発明の紙巻たばこ
の位置設定装置は、紙巻たばこを載置する平行な一対の
回転ローラと、この一対の回転ローラを回転する回転駆
動手段と、上記紙巻たばこの側面の一部に光ビームを照
射する投光部と、上記紙巻たばこの側面からの反射光を
受光して受光量に応じた出力を行う受光部と、上記回転
駆動手段を制御して上記回転ローラで紙巻たばこを回転
させるとともに上記受光部の出力の変化に基づいて回転
ローラを停止する制御部とを備えたことを特徴とする。

〔作　用〕 制御部は、回転駆動手段を制御して一対の回転ローラを
回転させ、この回転ローラに載置された紙巻たばこを回
転させるとともに投光部から紙巻たばこの側面に照射さ
れた光ビームの反射光を受光部で検出する。

紙巻たばこのラップの部分は巻紙が重なっていて他の部
分より光に対する反射率が高いため、ラップの部分に光
ビームが照射されると受光部の出力が変化する。

そして、制御部は上記受光部の出力の変化を検知すると
回転駆動手段を制御して回転ローラを停止させる。

これによって紙巻たばこは回転ローラに対するラップの
位置を一定にして設置される。

〔実施例〕

第１図は本発明による紙巻たばこの位置設定装置を用い
た硬さ測定装置の一実施例を示す正面図、第２図はその
側面図で、この装置は紙巻たばこの品質測定システムに
用いられる。なお第２図においては、簡潔に図示するた
めに装置の一部を省略して示しである。

図において、ｌは測定ステージで検体（紙巻たばこ）Ａ
が載置される一対の回転ローラ１１が軸受１２によって
平行に配設され、この一対の回転ローラ１１はタイミン
グベルト１３を介して直流のローラ駆動モータ１４によ
って回転駆動される。

２は検体λに荷重を加える加圧部で、加圧軸２分銅２３
が固定され、この加圧軸２１は図において上下方向に摺
動自在になるように軸受け２４によって保持されている
。また、加圧軸２１には従節２５（第２図）が形成され
ており、この従節２５は交流の加圧子モータ２６のモー
タ軸に取り付けられた偏芯カム２７に当接され、加圧子
モータ２６の駆動に伴って加圧子２２および加圧軸２１
が上下に移動される。

３は一定光量の光ビームを放射する投光部と検体Ａから
の反射光を受光する受光部とを一体にしたマークセンサ
で、検体Ａが載置される一対の回転ローラ１１の中間位
置方向に真上から一定光量の光ビームを照射するととも
に検体Ａ上面の直径方向の中心位置からの反射光を受光
して受光量に応じた電圧を出力する。なおこのマークセ
ンサとしては、サンクス株式会社の「スーパーアナログ
センサ：Ｒ３−１２０ＨＦ−５Ｇ−３ＡＳ等１を使用す
ることができる。

４は一定光量のレーザ光束を放射する投光器で、そのレ
ーザ光束は回転ローラ１１上に検体Ａが載置されると一
部を遮蔽され、さらに、加圧子２２の先端部が検体Ａに
接触するとこの加圧子２２および検体Ａによって全て遮
蔽される。

５は投光器４からのレーザ光束を受光して受光量に応じ
た電圧を出力する受光器で、上記投光器４からのレーザ
光束が完全に遮蔽されると一定の電圧を出力する。

６は加圧子２２の位置を検出する変位位置検出部で、加
圧軸２１の上端面２１ａに向けてレーザビームＢ１を出
力するとともにその反射光を受光するレーザ式変位計６
１を備え、測定に先立って上記レーザ式変位計６１の位
置を調節するための変位計アジャスター６２が取り付け
られている。

上記レーザ式変位計６１は光学的三角測距方式によって
上記上端面２１ａまでの距離を検知し、この距離に対し
て線型特性を示す電圧を出力する。

なおこのレーザ変位計としては、松下電工株式会・社の
ｒＭＱレーザアナログセンサ：ＬＡ４０型１を使用する
ことができる。

７は図示しない前段の測定装置から検体Ａを移動して回
転ローラ１１上に載置するための検体載置装置で、後述
説明するように圧搾空気によって駆動されるプッシャー
シリンダー７２によりブツシャ−７１が第１図において
左右方向に駆動される。また、回転ローラ１１の上方に
は検体位置センサ７３が配設され、回転ローラ１１上に
移送される検体Ａの先端部が検体位置センサ７３によっ
て検出されるとプッシャー７１が停止される。

８は硬さ測定が終了した検体Ａを測定ステージ１から排
出するための排出装置で、上記プッシャーシリンダー７
２と同様に圧搾空気によって駆動される排出プッシャー
シリンダー８２により排出プッシャー８１が第２図にお
いて左右方向に駆動される。

第３図は回転ローラ１１上の検体Ａについてのラップ位
置検出を説明する図であり、前記測定ステージ１の回転
ローラ１１によって検体Ａを回転するとともにマークセ
ンサ３の出力に基づいて反射率の異なるラップの部分を
検出し、このラップの部分を一定の位置にして加圧子２
２が圧接される部分の測定条件を一定にする。

すなわち、検体Ａが回転ローラ１１上に載置されるとマ
ークセンサ３から照射されている光ビームＢ２が検体Ａ
上面に当るとともに検体Ａ上面の直径方向の中心位置０
からの反射光がマークセンサ３で受光され、（第３図（
ａ））この状態でローラ駆動モータ１４およびタイミン
グベルト１３の駆動によって回転ローラ１１が回転され
ると検体Ａが回転される（同図（ｂ））。

そして、検体Ａの回転によってラップ部分Ｗが上記中心
位置Ｏにくると、ラップ部分Ｗの反射率が高いためにマ
ークセンサ３．の受光量が増加してその出力電圧が変化
する。

この出力電圧の変化が図示しない制御部によって検知さ
れてローラ駆動モータ１４が停止される。

これによって、検体Ａはラップ部分Ｗを最上面の中心位
置にしてローラ１１上に載置された状態になる。

第９図（ａ）〜（Ｃ）は前記加圧子２２の形状を示す図
である。

図に示したように加圧子２２は略直方体の形状で、その
下面には長手方向に沿って突出する圧接端部２２ａが形
成されている。また、上面には嵌合穴２２ｂが形成され
、前記加圧軸２１の先端を嵌合穴２２ｂに嵌合して側面
のネジ穴２２ｃからネジ止めされる。

この加圧子２２は、紙巻たばこのような変形しやすい検
体に圧接したときに検体の両端が跳ね上かって測定精度
が低下するのを防ぐために、紙巻たばこの長さ方向に接
触部分を多くしたのものである。

したがって、この実施例における硬さ測定装置でフィル
タープラグ等の測定を行う場合は、例えば第１０図に示
したように検体との接触部分の小さなものを用いるよう
にすることもできる。

この実施例の硬さ測定装置は、加圧子によって紙巻たば
こに一定荷重を与えるとともに加圧子と検体との接触位
置での加圧子の位置と、一定荷重を加えた時の加圧子の
位置とに基づいて検体の歪率を求めるようにしている。

これによって、紙巻たばこ等の検体の大きさのバラツキ
に影響されずに正確な硬さ測定を行うことができる。

第７図は検体Ａと加圧子２２の接触状態の検出を説明す
る図である。

検体Ａが回転ローラ１１上に載置されて加圧子２２が接
触していないときは、同図（ａ）に示したように投光器
４からのレーザ光束Ｂ３の一部が検体Ａによって遮断さ
れ、レーザ光束Ｂ３の遮蔽されない部分は受光器５によ
って受光される。

加圧軸２１が下降されて加圧子２２が検体Ａに接触する
と、同図（ロ）に示したように検体Ａと加圧子２２によ
って投光器４からのレーザ光束Ｂ３が全て遮蔽され、レ
ーザ光束Ｂ３は受光器５で受光されなくなる。

そして、この受光器５の出力に基づいて検体Ａと加圧子
２２の接触状態が図示しない制御部によって検出される
。

第８図は実施例の硬さ測定装置における歪率測定の原理
を説明する図である。

まず、測定に先立って基準調整を行う。すなわち、予め
直径（Ｄｏ　）がわかっている標準ゲージＧを回転ロー
ラ１１上に載置して加圧子２２を自由な状態で標準ゲー
ジＧに接触させ、この状態でアジャスター６２を操作し
てレーザ式変位計６１の出力が一定値（Ｅｏ）（例えば
ＯＶ）になるように位置を調節する（同図（ａ））。

そして、検体Ａに加圧子２２が接触したときのレーザ変
位計６１の出力電圧（Ｅｌ）と検体Ａに一定荷重を与え
たときの出力電圧（Ｅ２）とを検出しく同図（ロ）およ
び（Ｃ））、この出力電圧（Ｅｌ。

Ｅ２　）と標準ゲージＧによる出力電圧（Ｅｏ　）との
差に基づいて、検体の直径（Ｄｌ）および一定荷重によ
り変形したときの直径（Ｄ２）を求める。

これにより、検体の歪率ε（％）が、 によって求められる。

このように、検体の歪率が検体の直径に関係しない加圧
子の位置すなわち検体の変位によって求められるため、
正確な硬さ測定を行うことができる。

第５図は実施例の硬さ測定装置のブロック図である。

図において、１０はマイクロプロセッサ、メモリ等を搭
載した制御部で、出力ポート０から各種制御信号を出力
するとともに検出信号、検出データを入力ボートＩから
入力して検体の硬さ測定と検体の供給および排出を制御
する。

３ａはマークセンサ３の駆動を行うとともに出力電圧を
検出するマークセンサコントローラであり、前記ラップ
部分Ｗの反射光を受光してマークセンサ３の出力電圧が
変化すると検出信号を制御部１０に出力する。

１４ａ゛はローラ駆動モータ１４を駆動制御するコント
ローラ、２６ａは加圧子モータ２６を駆動制御するコン
トローラで、それぞれ制御部１０から出力される制御信
号を受けてローラ駆動モータ１４、加圧子モータ２６の
駆動と停止を行う。

７２ａはエアヘッド４０からの圧搾空気をプッシャーシ
リンダー７２に供給する電磁弁で、制御部１０からの制
御信号に基づいて圧搾空気の供給方向を変えてプッシャ
ーシリンダー７２を“ＯＮ”または“ＯＦＦ”の状態に
してプッシャー７１を往復移動させる。なお、プッシャ
ーシリンダー７２はＯＮ”のときプッシャー７１を第１
図において左の方向に移動させ、“ＯＦ　Ｆ　”のとき
逆の方向に移動させる。

８２ａはエアヘッド４０からの圧搾空気を排出プッシャ
ーシリンダー８２に供給する電磁弁で、制御部１０から
の制御信号に基づいて圧搾空気の供給方向を変えて排出
ブツシャ−シリンダー８２を“ＯＮ”または“ＯＦＦ”
の状態にして排出プッシャー８１を往復移動させる。な
お、排出プッシャーシリンダー８２は“ＯＮ″のとき排
出プッシャー８１を第２図において左の方向に移動させ
、“ＯＦＦ”のとき逆の方向に移動させる。

８２ｂは排出プッシャーシリンダー８２の駆動状態を検
出する排出ブツシャ−スイッチで、排出ブツシャ−８１
が排出プッシャーシリンダー８２内に引き込まれた状態
で“ＯＮ””になり、排出プッシャー８１が検体の排出
を行っているときは“。

ＯＦＦ”になる。

２７ａは加圧部２の状態を検出する偏芯カムスイッチで
、前記従節２５が偏芯カム２７に当接された状態で加圧
軸２１が上方に引き上げられ、カムの最大動径の点が最
上位置にあるとき“ＯＮ“になる。

硬さ測定の前に制御部１０は、前段の測定装置で所定の
測定が終了するとプッシャーシリンダー７２をＯＮ”に
し、位置決めセンサ７３が“′ＯＮ”になるまでプッシ
ャー７１を移動させ、位置決めセンサ７３が“ＯＮ”に
なるとブツシャ−シリンダー７２を”ＯＦＦ”にしてプ
ッシャー７１を第１図において右方向に移動させる。

これによって、検体Ａが回転ローラ１１上の所定の位置
に載置され、位置決めセンサ７３は“°ＯＮ　ＩＩの状
態になる。

第６図は制御部１０の制御を示すフローチャートであり
、検体の位置設定と硬さ測定を行って後続の装置に排出
を行う過程を説明する。

排出プッシャースイッチ８２ｂ、偏芯カムスイッチ２７
ａおよび位置決めセンサ７３が“ＯＮ”になっていると
、コントローラ１４ａに制御信号を出力してローラ駆動
モータ１４を駆動し、回転ローラ１１上の検体Ａを回転
させる。

この状態でマークセンサコントローラ３ａの出力を監視
し、このマークセンサコントローラ３ａの検出信号によ
って検体Ａのラップ位置が最上位置になったことを検出
するとローラ駆動モータ１４を停止させる。

次に、コントローラ２６ａに制御信号を出力して加圧子
モータ２６を駆動するとともにこの状態で受光器５の出
力電圧を監′視し、加圧子２２と検体Ａの接触を検知す
ると加圧子モータ２６を停止させてレーザ式変位計６１
の出力電圧（位置データ）を読み取り、メモリに格納す
る。

上記のようにして検体Ａと加圧子２２が接触したときの
加圧軸２１の上端面２１ａの位置データがメモリに格納
されると、コントローラ２６ａに制御信号を出力して加
圧子モータ２６を駆動し、偏芯カム２７が従節２５から
離れて検体Ａに一定荷重が与えられ、予め設定された一
定時間が経過すると、レーザ式変位計６１の出力電圧（
位置データ）を読み取ってメモリに格納する。

そして、加圧子モータ２６が駆動されている状態で偏芯
カムスイッチ２７ａが“ＯＮ”になると加圧子モータ２
６を停止させ、排出プッシャーシリンダー８２を一定時
間“ＯＮ”にし、回転ローラ１１上の検体Ａを排出する
。

上記排出動作が終了すると、メモリに格納された位置デ
ータを読み出して前式（１）等により歪率を求め、計算
結果を図示しないプリンタにプリントアウトする。

以上のように紙巻たばこのラップ位置に加圧子を圧接し
て硬さ測定が行われるので、複数の紙巻たばこについて
たばこ刻みの方向性の条件が同じになり、バラツキの少
ない正確な硬さ測定が行われる。また、マークセンサの
取付は力次第では、紙巻たばこのラップ位置を加圧子に
対して任意の位置に設定できることはいうまでもない。

なお上記実施例の装置では、検体Ａに光ビームを照射す
る投光部と反射光を受光する受光部とを一体にしたマー
クセンサを用いるようにしているが、投光部および受光
部がそれぞれ別の装置であってもよいことはいうまでも
ない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明の紙巻たばこの位置設定装置
によれば、回転ローラに載置された紙巻たばこを回転す
るとともに紙巻たばこの側面に照射した光ビームの反射
光を受光し、この受光量の変化に基づいて紙巻たばこの
ラップの部分を検出して回転ローラを停止させるように
したので、紙巻たばこのラップの位置を一定にすること
ができる。

したがって、紙巻たばこの硬さ測定装置等において、測
定条件を一定にすることができ、バラツキの少ない正確
な測定が行われるようにすることができる。

また、実施例における硬さ測定装置によれば、加圧子に
よって紙巻たばこに一定荷重を与えるとともに加圧子と
検体との接触位置での加圧子の位置と、一定荷重を加え
たた時の加圧子の位置とに基づいて検体の歪率を求める
ようにしたので、紙巻たばこ等の検体の大きさのバラツ
キに影響されずに正確な硬さ測定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による紙巻たばこの位置設定装置を用い
た硬さ測定装置の一実施例を示す正面図、 第２図は実施例における硬さ測定装置の側面図、第３図
は実施例における検体のラップ位置検出を説明する図、 第４図は紙巻たばこにおけるたばこ刻みの方向性を説明
する図、 第５図は実施例のブロック図、 第６図は実施例における制御部の制御を示すフローチャ
ート、 第７図は実施例における検体と加圧子の接触状態の検出
を説明する図、 第８図は実施例における検出の歪率測定の原理を説明す
る図、 第９図は実施例における加圧子を示す図、第１０図は加
圧子の他の例を示す図である。 ｌ・・・測定ステージ、３・・・マークセンサー、１０
・・・制御部、１１・・・回転ローラ、１３・・・タイ
ミングベルト、１４・・・ローラ駆動モータ、２２・・
・加圧子。 特許出願人　　　　日本たばこ産業株式会社第３図 第１図 （ａ） 第７ （ｂ） 図 第８図 （ｂ）−−−−−２２Ｃ（ｂ） （ａ）　　　　　　（ｂ）　　　　　　　（ｃ）第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 紙巻たばこを載置する平行な一対の回転ローラと、 上記一対の回転ローラを回転する回転駆動手段と、 上記紙巻たばこの側面の一部に光ビームを照射する投光
   部と、 上記紙巻たばこの側面からの反射光を受光して受光量に
   応じた出力を行う受光部と、 上記回転駆動手段を制御して上記回転ローラで紙巻たば
   こを回転させるとともに上記受光部の出力の変化に基づ
   いて回転ローラを停止する制御部と、 を備えたことを特徴とする紙巻たばこの位置設定装置。