JPS581744B2 - レンゾクボウジヨウブツタイカンシ ノタメノ コウガクテキケンサソウチ - Google Patents

レンゾクボウジヨウブツタイカンシ ノタメノ コウガクテキケンサソウチ

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JPS581744B2
JPS581744B2 JP48073013A JP7301373A JPS581744B2 JP S581744 B2 JPS581744 B2 JP S581744B2 JP 48073013 A JP48073013 A JP 48073013A JP 7301373 A JP7301373 A JP 7301373A JP S581744 B2 JPS581744 B2 JP S581744B2
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level
signal
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コリン・フイリツプ・ナツタル
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Gallaher Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/95—Investigating the presence of flaws or contamination characterised by the material or shape of the object to be examined
    • G01N21/952—Inspecting the exterior surface of cylindrical bodies or wires
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A24—TOBACCO; CIGARS; CIGARETTES; SIMULATED SMOKING DEVICES; SMOKERS' REQUISITES
    • A24C—MACHINES FOR MAKING CIGARS OR CIGARETTES
    • A24C5/00—Making cigarettes; Making tipping materials for, or attaching filters or mouthpieces to, cigars or cigarettes
    • A24C5/32—Separating, ordering, counting or examining cigarettes; Regulating the feeding of tobacco according to rod or cigarette condition
    • A24C5/34—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes
    • A24C5/3412—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by means of light, radiation or electrostatic fields
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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  • Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は連続的に移動している棒状物体、例えば紙巻タ
バコ棒を監視する光学的検査装置に関するものであり、
棒状物体表面の反射特性の変化、例えは棒上物体表面上
の欠陥もしくは印刷等を感知するためのものである。
紙巻タバコ棒においては上記欠陥は巻紙の巻き目のシー
ルが不完全な場合とか、タバコ葉の茎の特に固い小片に
よるタバコ紙の裂け目等によって生ずるものである。
通常には紙巻タバコ検査装置は、空気の吸込みもしくは
吹出しを加えたときに紙巻タバコ集合体の表面の漏れに
起因する圧力降下を測定するための装置を備える。
これまで棒状体を照明し且つ複数の光電素子上に反射光
を検出するこ吉による各種の検査方法が提案されている
。
しかしながら上記のいずれもが高速生産には完全に十分
とはいえなかった。
即ち、高速生産の場合ヘッド内を通過する連続タバコの
速度を増大しなければならない。
この場合棒状物体にある程度の横方向の偏位が生ずるの
は避けられず、極端な増合には偽信号の発生すらあるの
である。
この問題の解決のため本発明の光学的検査装置にあって
は、棒状物体を照明するための第一の繊維光学系伝導素
子の端と、棒状物体からの反射光を受けとる第二の繊維
光学系伝導素子の端とを円形ヘッドの内周面に位置させ
、第二の繊維光学系伝導素子は円形ヘッドに沿って角度
方向に間隔をおいて位置する複数のグループに分けられ
、これらのグループは光一電変換素子を有したチャンネ
ルを介して比較手段に連結され、その比較手段は個々の
チャンネルの信号レベルに応答してそのどの一つのチャ
ンネルのレベルが許容以上であっても欠陥信号を出力す
るよう構成され比較手段のこの出力は欠陥信号に対応す
る棒中の欠陥部分を除去するように働く欠陥除去回路に
接続されている光学的検査装置において、円形ヘッドに
沿って角度方向に間隔をおいて位置する複数のグループ
のうち直径対立位置せる各対のグループは共通の光一電
変換素子に接続されていることを特徴とする。
このような構成よりして、もし棒状物体表面吉円形ヘッ
ドの内部円周表面間の平均距離がＹガイド（ｇｕｉｄｅ
）特性曲線の負の傾きの部分上にあれば、受けとられる
反射光線は棒状物体表面と内部円周表面間の距離に対し
反比例的に変化し、直径的対称位置にある伝導素子グル
ープによって受けとられた光線量の和はほぼ一定として
変化せず、円形ヘッドに対する棒状物体の横方向への変
位に関係しない。
そのため高速でも精度の良い検査がなし得るのである。
検査装置は如何なる形態の棒状物体、例えば鋼製棒もし
くはプラスチック棒にも使用できるが特にタバコ生産の
分野における応用、すなわち筒状の紙に包まれた天然、
再構成、合成等のタバコ小片もしくはフィルター材料か
ら成る紙巻きタバコ棒もしくはフィルタ付タバコ棒を監
視するのに好都合である。
次に添附の図面によって本発明をさらに詳しく説明する
。
第１図に示す如く連続紙巻タバコ棒製造機は通常ガーニ
チャ（ｇｒｎｉｔｕｒｅ） ７を備え、ガーニチャ７を
通ってガーニチャテープ８はタバコ紙を運び且つ同時に
タバコ葉周囲にタバコ紙を巻きつける。
できあがった連続紙巻タバコ棒はヒータ９下部を通過し
、原子核工学的重量制御および密度監視装置１０を通っ
て連続紙巻タバコ棒を一本のタバコの長さに切る切断ナ
イフ１１に達する。
密度監視装置１０によって欠陥があると検知された、一
本の紙巻タバコ長に相当する連続タバコ棒の一部分は、
その切断後直ちにその部分に導ひかれているエアジェッ
トによって除去される。
密度監視装置１０は、欠陥タバコがナイフ１１によって
切断されたときにのみ除去用エアジェットが提供される
のを確実にする後述の記憶貯蔵論理回路を持っている。
本発明に係る光学的検査装置は第１図において符号１３
で示され、これは上記密度監視装置１０の直ぐ前方に設
けられている。
光学的検査装置１３により感知された連続タバコ棒の欠
陥はどのようなものでもこの装置１０の記憶貯蔵部に伝
えられ信号を発生させ、欠陥タバコはナイフ１１で切断
された後脇に逸れ、これを為すに必要な同期操作は以後
記載する如く添附図面の第３図の電気回路によって提供
される。
具体的には光学的検査装置１３は第２図に示す円形ヘッ
ドを備える。
円形ヘッドは、刃型の放射状に伸びるウエブ１５を表面
上に形成した環状真鍮ブロック状の支持体１４を有して
いる。
隣接する一組のウエブ１５間の各間隙１６にそれぞれ２
層のブロック１７．１８が位置し、その中には光線ガイ
ド２０ ．２１各々によって形成される繊維光学系伝導
素子の端部１９が埋め込まれている。
端部１９は矩形断面部の中に広げられており、エポキシ
樹脂で固着されている。
端部１９の最先端とブ田ノク１７，１８の端面は支持体
１４の円内周表面と同一平面をなし、各ブロック１１は
第一の環状配列をなし且つ各ブロック１８は、第一の環
状配列から軸的に間隔をおかれた第二一の環状配列をな
す。
第３図に示される如く、光線は光源２２から光線ガイド
２０の一端に導ひかれる。
この光線はガイド２０に沿って導ひかれ、第一の環状配
列から円形ヘッドの中を通って軸方向に通過している連
続タバコ棒の表面に放射状に伝えら石る。
連続タバコ棒の表面から反射された光線は、第二の環状
配列内のガイド２１の端部によって検出され離れた位置
に送り去られる。
第３図に示される如く円形ヘッド内の直径対象位置から
導ひかれる各７組の光線ガイド２１は、共通の繊維光学
系ガイドに結びつけられ、且つ上記光線ガイドに沿って
伝わる光線は結合されたガイドの端部からフォトトラン
ジスタ２３に伝えられ、上記フォトトランジスタによっ
て光線量は電気信号量に変換される。
発生した電気信号は交流カップリングコンデンザ２４及
び利得設定調節をした増巾器２６を夫々備えたチャンネ
ル１００に伝えられる。
、増巾器入力はフォトトランジスタ２３のエミツタ回路
の負荷抵抗によって生ずる電圧である。
交流カップリングコンデンサ２４はフオトトランジスタ
内の静的電流差もしくはランプの寿命に基づく出力の微
少なドリフトの問題を除去するためのものである。
光源２２は直流５■でターミナル２７を通して点火され
るが、試験目的のためには双投スイッチ２８を切り換え
て光源を交流電源２９で点火する．さもないと、円形ヘ
ッドを通して通過する連続タバコ棒に変動がない場合に
は信号が交流カップリングコンデンサ２４を通らない。
第３図においてはただ２つのチャンネル１００のみ示し
たが、各々別々のフォトトランジスタ２３と増巾器２６
を含む１０個のチャンネルがある。
全ての増巾器の出力は共通の比較回路３０に供給される
。
この回路１０３は、これ自体は周知の最大値検知回路、
一個の正比較器Ｃ十及び負比較器Ｃ−より成る。
最大値検出回路は、マイナス側を対応する増巾器２６に
接続した複数の正ダイオードＰＤと、プラス側を対応す
る増巾器２６に接続した複数の負ダイオードＮＤとより
成る。
正ダイオードＰＤのプラス側は全て抵抗Ｋ１を介し負電
源Ｌ１に接続されかつ比較規準レベルを分圧器Ｒ１で正
の一定値とした正比較器Ｃ＋に接続される。
又負ダイオードＮＤのマイナス側は全て抵抗Ｋ２を介し
正電源Ｌ２に接続されかつ比較規準レベルを分圧器Ｒ２
により負の一定値とした負比較器Ｃ一に接続される。
第５図は円形ヘッド内で光線ガイド２１によって検出さ
れた反射光のＹガイド（ｇｕｉｄｅ）特性を説明するも
のである。
Ａ軸は検出された反射光をあらわし、Ｂ軸は円形ヘッド
の内円周表面から連続タバコ棒表面までの距離ｄをあら
わす。
グラフ中矢印の部分は円形ヘッドに対する連続タバコ棒
の横方向偏位に帰因する距離の変動Δｄを示すものであ
る。
この値は円形ヘッド１４を通して通過する連続タバコ棒
３１の縦断面を示す第６図からさらに明瞭に理解される
であろう。
偏差ｄ１とｄ２は直径的対象位置にある。
もし距離ｄが第５図において直線的な負の傾きの部分に
あれば、直径対象位置にある光線ガイド２１によって検
出される光線の和はｄ１とｄ２が等しいかどうかという
ことには関係せず実質的に一定となる。
各フォトトランジスタ２３は、ガイド２１が所定レベル
の反射光を検知するさきにＯ■の電圧をその出力側に形
成するように調整されている。
それ故、対応する直径対立のガイド２１の対から検出の
光量レベルと上記所定値の差に比例した正又は負の電圧
が各フォトトランジスタ２３に生じこれは対応するチャ
ンネル１００内のＡＣカップリングコンデンザ２４及び
増巾器２６を介し比較回路３０へ入る。
今正ダイオードＰＤの作動を考えると、電流は一個の増
巾器２６からこれに対応する一個のダイオードＰＤ，及
び抵抗Ｋ１を介し負電源Ｌ１に流れるといいえる。
而して、或る瞬間を考えた場合この電流を供給する増巾
器２６はその出力レベルが最も正の増巾器である。
何故なら、上配特定の一個のダイオードＰＤ以外のダイ
オードＰＤはこの瞬間はカットオフ状態をとるからであ
る。
それ故に、比較器Ｃ＋の入力Ｈには、レベルが正の最大
値のチャンネルの電圧レベルに従う。
以上の作動は負ダイオードＮＤについても、符号が反対
となる違いはあるが、同一である。
即ち負比較器Ｃ−の入力Ｈ２はレベルが最も負のチャン
ネル１００のレベルに従うこととなる。
（尚、第３図の実施例では、最大値取出回路を使用する
ことにより比較器がＣ＋及びＣ−の２個のみで正負の最
大パルスを取出すようにしているが、費用を無視するな
ら最大値取出回路を使用せず、各チャンネル毎に夫々正
、負の比較器を使用し、その各比較器をＯＲゲートＧに
接続Ｉ７ても同様の結果が得られる。
）正比較器Ｃ＋に入力した正信号は分圧器Ｒ１による所
定の正レベルと比較され、一方負比較器Ｃ−に入力した
負信号は分圧器■｛２による所定の負レベルと比較され
る。
それ故、もし入力Ｈ１若しくはＨ１′で受取った信号が
、タバコ棒の反射率の許容限界に相当する所定の正若し
くは負のレベルより大であれは、欠陥タバコ部分がヘツ
ド１４を通過中であることを示す、固定した大きさの正
の欠陥パルスが比較器Ｃ＋若しくはＣーの出力端で作ら
れ且つこれは組み合わされて論理回路オアゲートＧを通
して欠陥パルスを発生ずる。
ゲートＧで欠陥信号が発生すると第一双安定フリツプフ
ロツプ回路Ｂ１はセットされる。
欠陥信号は、第一単安定回路Ｍ１を通る１番目のクロッ
クパルスＰ１を受けて第二フリツプフロツプ回路Ｂ２に
伝えられ、このクロツクパルスは直ちに第二単安定回路
Ｍ２を通つて第一双安定フリップフロツプ回路Ｂ１をリ
セットする。
欠陥信号は第三単安定回路Ｍ３を通る２番目のクロツク
パルスＰ２を受けて第二双安定フリツプフロツプ回路Ｂ
２から第三双安定フリツプフロツプ回路Ｂ３へ伝えられ
る。
その直後にクロックパルスＰ２は第四単安定回路Ｍ４を
通って第二双安定フリツプフロツプ回路をリセットする
。
クロックパルスＰ１，Ｐ２によって制御される操作順序
は第４図から明らかとなる。
すなわち第４図の最上部には光学的検査装置１３と原子
核工学的装置１０を通して右から左へ連続的に通過する
連続タバコ棒を概略的に示す。
ここでＬ，，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は各々１本のタバコに対
応するものである。
第４図の下部には共通時間間隔でとった種々のパルス列
を示す。
装置１３と装置１０の感知点の間の距離はｙで示し、距
離Ｘはｙと１本のタバコの長さの差である。
クロツクパルスＰ１，Ｐ２はそれぞれ１本のタバコが一
定点を通過するのに必要な時間間隔を有している。
パルスＰ２の立ち上り部は連続タバコ棒の隣接する切断
点が原子核工学的装置１０の感知点を通過する時間に対
応し、パルスＰ１の各立ち上り部は距離ｙに対応する時
間だけパルスＰ２に対してずれている。
第４図は欠陥信号が光学的検査装置１３によって連続タ
バコ棒のＬ１の部分で生じた場合を示すために用意され
ている。
欠陥パルスＦが発生すると、直ちに双安定フリツプフロ
ツプ回路Ｂ１をセットする。
第１のパルスＰ１で欠陥信号は双安定フリツプフロツプ
回路Ｂ２に伝わり、次のパルスＰ２で欠陥信号は双安定
フリツプフロツプ回路Ｂ３に伝わる。
単安定回路Ｍ３で発生したトリガバルスはクロツクパル
スＰ２に応じ且つ直ちに単安定回路Ｍ４によって作られ
たリセットパルスがそれに継続する。
同様に単安定回路Ｍ，によって発生するトリガパルスは
クロツクパルスＰ１に応じ且つ直ちに単安定回路Ｍ２に
よって発生したリセットパルスがそれに継続する。
単安定パルス発生器Ｍ１， Ｍ２， Ｍ， ， Ｍ４に
よって発生するパルスは、例えば１マイクロ秒の大きさ
であり、タバコ１本の通過時間間隔が１５ミリ秒程度で
あるのと比較してみも非常に短い。
論理回路の効果は、欠陥が感知された一本のタバコに相
当する部分が丁度原子核工学的装置１０の通過を完了す
る時間だけ双安定回路Ｂ， ， Ｂ２で欠陥信号が遅れ
ることにある。
欠陥信号はそのとき原子核工学的装置１０によって作ら
れた欠陥信号と同期され、欠陥が感知された１本のタバ
コに相当する部分が通過しエアジェットにより脇に逸ら
すに先立ってナイフ１１によって切断されるまで両信号
は装置１０の記憶貯蔵部に貯蔵される。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明に係る装置の概略的な側面、第２図は光
学的検査装置の円形ヘッドの斜視図、第３図は光学的検
査装置の電気回路概略図、第４図は第３図の電気回路の
作動説明図、第５図は光学的検査装置のＹ−ガイド特性
、第６図は円形ヘツドを通過している棒状物体の長手断
面図。 Ｔ・・・・・・ガーニチャ、８・・・・・・ガーニチャ
ペルト、９・・・・・・ヒータ、１０・・・・・・原子
核工学的監視装置、１１・・・・・・ナイフ、１３・・
・・・・光学的検査装置、１４・・・・・・支持体、２
０．２１・・・・・・繊維光学系伝導素子、２２・・・
・・・光源、２３・・・・・・フォトトランジスタ、２
４・・・・・・交流カップリングコンデンサ、２６・・
・・・・増巾器、３０・・・・・・比較回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 棒状物体の通過する円形ヘッドを備え、該棒状物体
    を照明するための第一の繊維光学系伝導素子の端と、棒
    状物体からの反射光を受けとる第二の繊維光学系伝導素
    子の端とを円形ヘッドの内周面に位置させ、第二の繊維
    光学系伝導素子は円形ヘッドに沿って角度方向に間隔を
    おいて位置する複数のグループに分けられ、これらのグ
    ループは光一電変換素子を有したチャンネルを介して比
    較手段に連結され、その比較手段は個々のチャンネルの
    信号レベルに応答してそのどの一つのチャンネルのレベ
    ルが許容以上であっても欠陥信号を出力するよう構成さ
    れ、比較手段のこの出力は欠陥信号に対応する棒中の欠
    陥部分を除去するように働く欠陥除去回路に接続されて
    いる光学的検査装置において、円形ヘッドに沿って角度
    方向に間隔をおいて位置する複数のグループのうち直径
    対立位置する各対のグループは共通の光−電変換素子に
    接続されていることを特徴とする連続棒状物体監視のた
    めの光学的検査装置。
JP48073013A 1972-06-29 1973-06-29 レンゾクボウジヨウブツタイカンシ ノタメノ コウガクテキケンサソウチ Expired JPS581744B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3055772A GB1388189A (en) 1972-06-29 1972-06-29 Optical inspection apparatus

Publications (2)

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JPS4953491A JPS4953491A (ja) 1974-05-24
JPS581744B2 true JPS581744B2 (ja) 1983-01-12

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ID=10309515

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JP48073013A Expired JPS581744B2 (ja) 1972-06-29 1973-06-29 レンゾクボウジヨウブツタイカンシ ノタメノ コウガクテキケンサソウチ

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DK (1) DK132818C (ja)
FR (1) FR2191736A5 (ja)
GB (1) GB1388189A (ja)
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