JPS61170377A - 棒状製品の横断寸法検査、修正用装置 - 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〕 本発明は棒状の生産物の横断寸法の検査と修正用の装置
に関し、特に紙巻きタバコや類似の製品の製造機械の検
査、修正装置に関する。

以下の記載は紙巻きタバコ製造機械について記載してい
るが、その内容は紙巻きタバコ用フィルタを製造する機
械に関しても略同様に有効である。

〔従来技術と問題点〕

従来技術にもそのような製品の横断寸法を検査する装置
があるが、これらは異なった作動原理に基づいている。

英国特許第８８８．４７８号には、紙巻きタバコ製造機
械により生産された連続した棒状体は、一定圧力の気体
（空気）を供給した部屋を通って連続的に縦に通過し、
該気体は、前記棒状体が上記の部屋に出入りする時に経
由するオリフィスを通り抜ける。明らかに、棒状体の横
断寸法のばらつきによって空気が通気するオリフィスの
断面積にばらつきを生じ、その結果として部屋内の圧力
にばらつきを生ずる。故にその圧力によって、任意の時
点に部屋内に有る長さ分の棒状体の横断寸法の指標とな
る。

然しなから、部屋内にて計測される圧力レベルは、連続
した紙巻きタバコ棒状体の製造に用いられる紙が多孔性
を強く示すためかなりの程度に影響を受け、また、棒状
体が運ばれる速度によっても影響を受けるので、この空
気圧タイプの機構では十分なレベルの精度が出ない。

更に従来技術として、欧州特許出願第００５７９９２号
に記載されているような装置、つまり紙巻きタバコ棒状
体の横断寸法の検査が柔軟性を有した触子を用いて成さ
れるというような装置がある。該触子の一端には静止支
持体が取着されており、一方他端は連続した棒状体に接
して保持されている。

触子の張力変化の検知に使用される手段が電気的信号の
形で棒状体の円周長さ寸法を出力し、該出力を利用して
意図する寸法修正を行なうことができる。

然しなから、このタイプの装置においては、連続した棒
状体に沿って触子を摺動させると、時としてその棒状体
そのものを損傷させる。特に超高速紙巻きタバコ製造機
械においては顕著である。

更に、連続棒状体の摺動により引き起こされる当該触子
の振動は検知の誤差の原因となり、該誤差は今度は棒状
体外形の修正の誤差を生む。依って本発明の目的は、紙
巻きタバコや連続、あるいは不連続な細長い棒状体の製
品の横断寸法の検査と修正用の装置を具現することにあ
り、空気圧の検知手段も機械的な検知手段も用いること
を要しない機構を採用することにより従来技術に伴う全
ての欠点を除去可能とすることにある。

〔問題点を解決するための手段と作用〕上述の目的はこ
こに開示する発明により達成される。本発明は、棒状体
の製品の横断寸法の検査と修正用の装置に関するもので
あって、特に、紙巻きタバコや類偵物の製造用機械にお
ける検査、修正装置に関し、連続紙巻きタバコ棒状体の
移動の下流方向に向って千４欠祇を運びかつ棒状体を形
造るよう充填材の回りに巻くための装置と、前記帯板紙
の長手方向端部の少なくとも１端に接着材を充当する糊
付は装置と、棒状体の横断寸法を修正する装置と、連続
棒状体を形成するように充填材の回りに帯：４灯紙を定
着させる装置とを備えた連続紙巻きタバコ棒を形成する
平床を具備した装置であって、前記定着装置の下流に一
直線に並べた、光電検知素子アレーを組み入れ、成る角
度に亘って隔てられた２つの相異なる方向を通過して棒
状体の横断寸法を映じるように、前記一連の素子上に注
がれた光の強さに応答して信号を発生させ得る少な（と
も２つの光学検知器と、該光学検器により発せられた信
号を処理し、かつ少なくとも１個のステップモータに結
合して棒状体の横断寸法の修正用装置を制御する電気回
路とによって使用できる検査及び修正用装置により達成
される。

以下本発明を添付図面に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

〔実施例〕 第１図を参照すると、機械全体を表わす紙巻きタバコ機
械１と、コンベアの一端（第１図にはコンベアの一端側
のみを図示）がロール３の回りを周方向に移動する真空
コンベアの下行き区間２と、概ね平らな台（平床）５の
上方に載設されているコンベアベルト６の上行き区間４
等が表わされている。このコンベアベルト６は各端にあ
る各ロール７と８の周りに巻回され、反時計方向に回転
するピンチロール９によって駆動される。ＩＯはコイル
を示し、該コイルから紙巻きタバコの蘂杖゛祇１１が巻
き戻され、戻りロール１２により上行きベルト区間４の
レベル上に方向を転じられる。上行きコンベア区間４・
が下行きコンベア区間２と出合う地点で、後者のコンベ
ア区間２は紙巻きタバコの帯状紙１１の上に直接、寸断
タバコからなる連続充填材を載置する。

当業者に周知の方法を利用して、ベルト区間４を平床５
上の移送包装装置６０に到達させており、該装置６０は
、該ベルト区間４を、従って帯状紙ｌｌをタバコ充填材
の回りに概ねＵ字型に徐々に移行形成させ、その後タバ
コ充填材を管状になった紙筒の中に包み込むように閉じ
る溝を具備している。

上行きコンベア区間４に沿った１カ所に配置されている
通常の糊付は装置６２は帯状紙１１の２つの長手方向端
部の片方の内面にノズル（図示せず）を介して接着剤を
充当する。

コンベア区間４に沿い、前記糊付は装置６２の下流側に
位置して、タバコ充填材を包み込む帯状祇１１により徐
々に形体を与えながら棒状体の横断寸法を設定し、また
修正する装置１３（後で更に詳しく記載する）と、その
また下流側に電気加熱要素により、接着剤を乾燥させる
定着装置１４とがあり、これらにより帯状紙１１をタバ
コ充填材のまわりに固定し所謂、連続紙巻きタバコ棒状
体を形成する。そして該連続棒状体１５　（第１図）は
回転カッタ１７により個々の紙巻きタバコ１６に分割さ
れる。

定着装置１４と回転カッタ１７との間に位置して、前記
棒状体１５の横断寸法を検査する装置を有している。該
装置を構成している構成部分の集合体は参照番号１８で
示されている。

第１図、第２図を参照すると、前記装置１８は棒状体１
５の直径を検知するための２つの構成要素１９　、２０
を具備しており、各々は前記棒の移送経路に沿い、上流
側と下流側とに位置している。第１の検知器１９は棒状
体１５の垂直方向直径を検査し、第２の検知器２０は水
平方向の直径を検査する。該両検知器は本質的には同じ
ものであり、また各々電気回路を内蔵している。以下の
記載は上記検知器の一方について一般的に言及し、２つ
の検知器内の対応した部品、部分は同じ参照番号により
示しである。

２つの検知器１９と２０の各々は実質的に中空円筒形を
し、紙巻きタバコ製造機械のフレームに堅固に固定され
た中空体２１を具備し、紙巻きタバコ棒１５が通過可能
な半径方向穴２２が設けられている。光源２３は、例え
ば赤外線発光ダイオード（ＬＥＤ）から成り、各中空体
２１の一端に取着されており、そのビームは中空体自体
の反対側端部に向かって発せられている。

各中空体２１は貫通している連続棒状体１５の通路に対
して互いに正反対の位置に対向して配設したレンズ２４
と２５を収容している。レンズ２４は光源２３から発せ
られた光を中空体２１の軸に平行に偏向させる光学組立
体を略示している。

またレンズ２５は、そのような光を光源２３の位置とは
反対の位置にあｔ中空体２１の端部に配設された光検知
要素、あるいはセンサ２６の上に合焦する光学組立体を
示し、前記センサ２６は通常の電荷結合素子（ＣＣＤ）
アレーの要素となる多数の画像走査センサから構成され
ている。このアレーは事実上は直線配列された光検知変
換器を存した装置であり、該装置上に投光された光の強
さを反映したパルスを発生させることができる。走査時
にはいつでも、ＣＯＤアレーをつくり上げている光検知
要素の各々は、該各要素の受ける光度に比例した大きさ
の出力信号を発生させる。

次に第３図を参照すると、その各波高値が光源２３から
投光されＣＣＤアレー２６に降り注ぐ光によって決定さ
れるパルス列から成る２つの側部帯と、それより小さな
波高値のパルスから成り紙巻きタバコ棒状体１５の存在
により前記要素列に投影する影領域に対応した中央部分
とを、光検知要素２６を示すブロックの出力側に発生す
る信号Ａから識別することが可能である。ＣＣＤアレー
２６からの出力信号Ａは逆暢変換され、次いで比較器２
７により与えた閾値信号に対し比較計測される。こうし
て代わって矩形のパルス列から成る出力信号Ｂを発生さ
せ、この信号は前述の中央部分を表わし前記の側部帯を
取り捨てる。計数器２８により計数された矩形パルスの
数は前記影領域の幅を示し、そしてこれにより、２つの
検知器１９と２０を通過する際その連続紙巻きタバコ棒
状体により示される直径φ′を表わす。

検知器１９と２０とのＣＣＤアレー２６からの出力ライ
ンが両方とも回路ブロック２９の中に入力しており、該
ブロックは前述の信号を以下のように処理する。

第３図に示す回路ブロック２９において、パルス発生器
３０は現在生産中の紙巻きタバコ棒状体の公称直径φの
関数である出力信号を発生させる。

この信号は各々が２つの入力信号を有する２つの比較器
３１　、３２の各２つの入力端のうちの各片方に入力さ
れる。この２つの比較器３１　、３２の残りの各入力端
は、各検知器１９と２０の各々に接続された計数器２８
からの出力信号を受信する。

各比較器３１　、３２は各２つの入力信号の比較に基づ
いた出力信号を発生させ、該出力信号は各ステフプモー
タ３３又は３４の作動用に使うことが可能であり、次の
結果を生む。

ａ）φ′〉φの場合にはステップモータ軸が時計方向に
回転する。

ｂ）φ′＝φの場合にはステップモータは回転しない。

Ｃ）φ′〈φの場合にはステップモータは反時計回りに
回転する。

第２図を参照すると、棒状体１５の横断寸法を確立し、
また修正する装置１３は２つのブツシュ３８と３８′と
を具備し、機械により形成された棒状体１５はこのブツ
シュを通過させられる。そのような２つのブツシュは一
方が他方に続くように配設されており、２つの相対した
分離可能半体部品から構成されている。ブツシュ３８に
おいて、２つの半体部品は互いに水平面に対し相対して
おり、一方プッシュ３８′では、それらは垂直平面に対
して相対している。各ブツシュ３８と３８′の各々の固
定半体部品３７は装置１３の本体により支えられており
、一方残りの半体部品３７′は可動であり、紙巻きタバ
コ棒状体１５の軸に平行に設けられ、装２１３の本体に
一体化されているピン１３７を軸として回転するように
軸支されている。

木すり、あるいはこまい３６の一端は各可動半体部品３
７′と関連しており、装置１３０本体内で摺動可能に案
内される。前記各こまい３６の残余の端部はこれはと関
連したカム３５の外周側面に係合しており、該カムは各
々ステップモータ３３　、３４の各々の軸に楔着されて
いる。

モータ３３　、３４の各々の軸が何れかの方向に回転す
るとカム３５を回転させ、ブツシュ３８と３８′の各２
つの半体部品を離したり互いに引き寄せたりする角度方
向（円周方向）のわずかな動きを誘発し、対応して通過
断面を大きく、また小さくし、これが紙巻きタバコ棒状
体１５に作用し、この機械の出口にある検知器１９と２
０により測定された棒状体１５の直径に応じて指示した
修正に従い、棒状体１５自体の断面積を増大、あるいは
減少させることは明白である。

それ故に、上記の場合、機械から出てきた棒状体１５の
水平方向と垂直方向の直径の測定結果に基づいて修正を
行なう。

第４図に示すブロック図においては、機械から出てくる
棒状体１５の断面の修正は１個のステップモータ３９だ
けを用いてなされ、棒状体１５の公称の横断面積Ｓの関
数であるパルス発生器４０からの信号に基づいてなされ
る。この場合に、計数器２８からの出力信号はプロセッ
サ４１　（例えばパッケージチップ）の入力となり、該
プロセッサ４１は受信する入力信号に基づき計算可能で
あり、また棒状体１５が各検知器１９と２０とを通過す
る間に検査した直径に従い、計数器２８により発せられ
た信号に基づき計算された棒状体１５の有効断面積Ｓ′
の関数である出力信号を発生させることができる。ブロ
ック４０と４１とからの出力信号は２つの入力端を有し
た比較器４２に伝達される。該比較器４２はステップモ
ータ３９を作動させるよう出力信号を発生させ、次の結
果を生む。

ａ）Ｓ’＞３の場合にはステップモータ軸は時計回りに
回転する。

ｂ）Ｓ’＝Ｓの場合にはステップモータ軸は回転しない
。

Ｃ）Ｓ’＜Ｓの場合にはステップモータ軸は反時計回り
に回転する。

第４図に示す回路を利用して、棒状体１５の横断寸法の
修正装置１３は単一のブツシュ４３（第５図）あるいは
４４（第６図）を具備可能であり、該ブツシュは以下の
方法で必要とする修正を行なう。

第５図に例示したように、ブツシュ４３は２個ずつ互い
に向か、いあった４個の弓形セグメント４３ａから構成
され、該セグメント各々には押棒４３′が取着しており
、該押棒４３′は装置１３の本体に固定された皿形フラ
ンジ４５の内側にある壁に形成した座に摺動可能に係合
している。前記フランジ４５はセクター４６ａが具備さ
れている車４６も担持しており、そのセクター４６８は
ステップモータ３９の軸４９に楔着されたウォーム４７
に係合する斜出を有している。このような車４６の片面
には押棒４３′の移動経路に関連した傾斜角度を持つ４
本の長細隙間が存在し、前記押棒４３′は、前記長細隙
間４８内で摺動可能な該押棒の半径方向外側端部により
保合手段を構成する。

モータ軸４９が時計回り、或いは反時計回りに回転する
ことにより車４６を回転させると、ブツシュ４３に関連
し、半径方向経路に沿って押棒４３′を摺動させ、前記
弓形セグメント４３ａと一緒か或いは別々に往復運動す
る結果となり、これにより形状の補正中棒状体１５が通
過可能なよう断面積を変化させることは明らかであろう
。

第６図に例示したように、ブツシュ４４は開口が変化し
、装置１３の本体に一体の第１リングにピボット６１を
中心としてヒンジ結合した１組の扇形部材４４ａを具備
したシャッターの絞り状のものから構成されている。こ
のような扇形部材４４ａ各々は、第２リング（このリン
グは見えない）に形成された細長隙間５１に係合するよ
う設計されたピン５０により作動させられ、前記第２リ
ングは第１リングと対向し、且つ同様に、装置１３の本
体に一体の環状フランジに回転可能に取着されている。

この第２リングは斜出を存した扇形部材を有してもよ（
、該扇形部材は、第５図の場合のようにステップモータ
３９の軸に模着されたウオーム歯車に係合するよう環状
フランジの開口部と一致する。

この例においても同様に、モータ軸４９の回転が扇形部
材４４ａを回転させ、ブツシュ４４の中心へ近づけたり
、中心から遠ざけたりし、紙巻きタバコ棒状体１５を補
正するよう断面積を変化させる。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、横断
寸法の精度の高い、均一な棒状体を製造可能とする棒状
体の検査、修正用装置が提供されるのである。

以下余白

【図面の簡単な説明】

第１図は、そのうちの記載の中心となる部分だけが図示
されている紙巻きタバコ製造機械の中で、連続紙巻きタ
バコ棒が供給される経路に位置した本発明による装置の
略示図、第２図は本発明により記載した装置のうちより
重要な作動部品だけを拡大した略示図、第３図は棒状体
の横断寸法を修正する装置を作動させ、更に本発明が関
与している装置により支配されているモータを制御し、
本発明装置の要素になる電気回路のブロック図、第４図
は第２図に図示されたタイプの他の電気回路のブロック
図、第５図と第６図とは、本発明による装置の中の第２
図に図示された手段の代わりに使用可能な、棒状体の横
断寸法の修正用手段の２つの実施例の略示正面図。 １・・・紙巻きタバコ機械、３・・・ロール、５・・・
平床、　　　　　　　６−・・コンベアベルト、１１・
・・帯状紙、　　　　１３−・・修正装置、１４・・・
定着装置、 １５・・・紙巻きタバコ（棒状体）、 １８・・・検査装置、　　　１９　、２０・・・光学検
知器、２６・・・光検知要素、 １７　、３１　、３２　、４２・・・比較器、２８・・
・計数器、　　　　　２９・・・回路ブロック、３０　
、４０・・・パルス発生器、 ３３　、３４　、３９・・・ステップモータ、４１・・
・プロセッサ、　　４３　、４４・・・ブツシュ、６０
・・・移送包装装置、　６２・・・糊付は装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、棒状製品の横断寸法の検査、修正用装置であり、特
   に、紙巻きタバコや類似物の製造用機械における検査、
   修正用装置であって、連続紙巻きタバコ棒の移動流れの
   下流に向けて帯状紙を運んで前記紙巻きタバコ棒を形成
   するように充填材の回りに巻設する装置と、前記帯状紙
   の長手方向端部の少なくとも１端に接着材を充当する糊
   付け装置と、前記タバコ棒の横断寸法を修正する装置と
   、充填材の回りに帯状紙を定着させて前記連続タバコ棒
   を形成する装置とを順次に備えて前記連続紙巻きタバコ
   棒を形成する平床を具備すると共に、前記定着装置の下
   流位置に直線状に並設した、光電検知素子アレーを有し
   て或る角度に亘って隔てられた２つの相異なる方向を通
   過して前記タバコ棒の横断寸法を映じるよう前記光電検
   知素子アレー上に投射する光の強さに応じた信号を発生
   させ得る少なくとも２つの光学検知器と、前記検知器に
   より発せられた信号を処理すると共に少なくとも１個の
   ステップモータに結合し、前記タバコ棒の横断寸法の修
   正装置を制御する電気回路とを具備したことを特徴とす
   る棒状製品の横断寸法検査、修正用装置。 ２、前記棒の横断寸法を確立、修正する前記装置が２つ
   の向かい合った半体部品から成るブッシュを具備し、前
   記棒はその形成過程で前記半体部品の間を通過し、半体
   部品の一方は平床に固定され、他方は前記一方の半体部
   品に対し可動であり、少なくともこのようなブッシュを
   ２つ使用し、一方は他方の下流側に位置し、各々の半体
   部品はそれぞれ水平面と垂直面に関し向かい合って配設
   され、各ブッシュの可動半体部品は前記棒状製品の軸に
   平行な軸を中心として軸支され、また各々に関連したス
   テップモータの軸に楔着されたカムを介し前記の固定半
   体部品に対し調整可能である特許請求の範囲第１項に記
   載の検査、修正用装置。 ３、前記棒状製品の横断寸法を確立、修正する前記装置
   は、前記棒がその形成過程に通過するブッシュを具備し
   、該ブッシュは２つずつ向かい合った４つのセグメント
   から成り、前記装置の本体に回転可能に取着され、ステ
   ップモータの軸に作動が伝達されるようリンク結合した
   フランジの作用により前記ブッシュの本体に関して半径
   経路を直線状に往復運動可能であり、前記フランジは前
   記セグメントの動く半径経路に関し傾斜した１組の長細
   隙間を具備しており、前記セグメントと結合した結合手
   段は摺動可能で、前記ステップモータが前記電気回路を
   介し両光学検知器に結合した特許請求の範囲第１項に記
   載の検査、修正用装置。 ４、前記棒の横断寸法を確立、修正する前記装置は、前
   記棒がその形成過程に通過するブッシュを具備し、該ブ
   ッシュは、等角度間隔を持って離間し、前記装置の本体
   に一体の第１リングにヒンジ結合し、前記ブッシュと同
   心ではない経路であり、前記第１リングと向かい合った
   第２リングに形成された各々に相対した細長隙間に係合
   するよう設計形成された突起を持つ１組の扇形部材を有
   し、可変の開口を有した絞りシャッターとして設けられ
   、前記第２リングは、前記装置の本体に一体となり、前
   記電気回路を介し立ち代わり前記２つの光学検知器と連
   動するステップモータの軸に作動が伝達されるようリン
   ク結合した環状フランジに取着された特許請求の範囲第
   １項に記載の検査、修正用装置。 ５、前記電気回路が製造中の前記棒の公称直径を表わす
   信号を発生させるパルス発生器と、各々の前記検知器に
   関連した比較器とを具備し、該比較器はパルス発生器と
   前記検知器の両方からの出力を入力し、また、関連した
   ステップモータの作動を制御する信号を出力する特許請
   求の範囲第１項、或いは第２項に記載の検査、修正用装
   置。 ６、前記電気回路が製造中の前記棒の公称横断面積を表
   わす信号を発生させるパルス発生器と、前記光学検知器
   により発生された信号を処理し、このような信号に基づ
   き計算した棒の横断面積を表わす信号を発生させる回路
   モジュールと、前記パルス発生器と前記回路モジュール
   の出力を入力とし、前記ステップモータの作動を制御す
   る信号を出力として発生する比較器とを具備した特許請
   求の範囲第１項、第３項、或いは第４項の何れか一項に
   記載の検査、修正用装置。 ７、前記検知器の各々が前記棒の両側に相対し、正反対
   の位置に配設された光学機器を具備し、その一方の光学
   機器は光源からの光線を互いに平行になるよう偏向させ
   、他方の光学機器がその光線をセンサー上に合焦させて
   なる特許請求の範囲第１項から第６項までの何れか１項
   に記載の検査、修正用装置。