KR102234309B1 - 신장된 요소의 검사 그룹 - Google Patents

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세르지오 모렐리
질베르토 스피리토
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쥐.디 에스.피.에이.
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Abstract

끽연 물품을 위한 원통형의 신장된 요소를 검사하기 위한 검사 그룹(1)이 제안되며, 제1 신장된 요소(2)의 종축(S)을 통과하는 작동 평면(P)이 선택되고, 상기 작동 평면(P)에 대한 대향 부분 상에 배치된 제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4)이 고려된다. 상기 검사 그룹(1)은, 제1 삼차원 광 트레이스(7)를 얻도록 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8)의 검사부(6) 상에 제1 광 스트라이프(5)를 투사하고, 제2 삼차원 광 트레이스(10)를 얻도록 제2 반부 공간(4)으로부터 상기 검사부(6) 상에 제2 광 스트라이프(9)를 투사하는 투사 장치; 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍(frame)하고 제1 시야 및 제2 시야를 처리하는 광 조립체; 및 상기 제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 재구성하여, 제1 시야에서 제1 식별된 곡선(7')과 제2 시야에서 제2 식별된 곡선(10')을 처리하고, 이상적인 섹션 프로파일에 대한 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)의 가능한 변형을 식별하도록 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)을 이상적인 섹션 프로파일과 비교하는 처리 장치(11)를 포함한다. 상기 투사 장치는, 단일 광 스트라이프(29)의 단일 투사기(28); 상기 단일 광 스트라이프(29)를 광 스트라이프의 제1 부분(29a) 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)으로 분할하도록 상기 단일 투사기(28)와 상기 제1 신장된 요소(2) 사이에 배치된 차폐체(30); 및 상기 제1 반부 공간(3)으로부터 투사된 상기 제1 광 스트라이프(5)와, 상기 단일 광 스트라이프(29)에서 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 투사된 상기 제2 광 스트라이프(9)를 각각 얻도록 상기 제1 반부 공간(3) 내에 배치된 상기 광 스트라이프의 제1 부분(29a)의 제1 편향기(31) 및 상기 제2 반부 공간(4) 내에 배치된 상기 광 스트라이프의 제2 부분(29b)의 제2 편향기(32)를 포함한다.

Description

신장된 요소의 검사 그룹
본 발명은 담배 산업의 기계에서 섬유 재료로 제조된 신장된 요소, 특히 로드 형상의 신장된 요소의 검사 그룹에 관한 것이다.
특히, 용어 "섬유 재료"는 담배 필터와 같은 끽연 물품을 생산하기 위해 단일 또는 이중-라인 기계 내에서 연속적인 필터 로드를 형성하도록 의도된 필터링 재료(예컨대, 셀룰로오스 아세테이트)의 섬유를 지칭하고, 대안적으로 담배 필터와 같은 끽연 물품을 생산하기 위해 단일 또는 이중-라인 기계 내에서 담배 로드를 형성하도록 의도된 담배의 섬유를 지칭한다.
이에 따라, 로드 형상의 신장된 요소는 끽연 물품 내의 연속적인 필터 로드, 또는 필터 로드 섹션 혹은 필터 피스, 또는 연속적인 담배 로드, 또는 궐련 내의 담배 피스일 수 있다.
특히, 본 발명은 담배의 섬유 또는 필터링 재료의 섬유와 같은 연속적인 로드 함유 섬유 재료에 대한 검사에 관한 것으로서, 하기의 내용은 일반성에 대해 어떠한 손실없이 명확하게 언급할 것이다.
담배 산업에서 섬유 재료의 연속적인 로드를 제조하기 위해, 연속적인 재료 웹, 예컨대 종이 재료를 공급하는 것은, 그 상에 부착된 섬유 재료 둘레에 연속적인 웹을 감싸는 성형 빔으로 공지되어 있다.
특히, 연속적인 웹은 성형 장치로 공급되고, 특히 연속적인 웹은, 벨트 컨베이어와 접촉하는 전진방향으로의 경로를 따라 그 웹이 중앙에 위치되어 부착된 섬유 재료를 수용하는 로딩 스테이션을 통해 성형 빔으로 공급된다. 성형 빔은 벨트 컨베이어 및 연속적인 웹이 횡방향으로 변형되도록 결합하는 폴딩 수단, 즉 가변 섹션 그루브를 포함하므로, 섬유 재료를 계속하여 감싸서 로드 형상의 관형 포장지를 제조한다.
접착제 재료의 리본은 성형 빔에서 관형 포장지의 외부면과 접촉하고, 가압 수단에 의해 안정화될 때 연속적인 로드를 제조하도록 연속적인 웹의 내부면 상에서 연속적인 웹의 단부 경계부에 평행하게 배치된다.
연속적인 로드는 담배 산업의 현재 기계에서의 높은 작동 속도로 전진되고, 통상적인 품질제어 절차의 일부로서, 연속적인 로드를 피스로 절단하기 위한 절단 장치로 공급되기 전의 그 전진 동안에 검사된다.
하나의 공지된 검사 방법은 검사 스테이션에서 연속적인 로드의 직경을 결정함으로써, 연속적인 로드를 피스로 절단한 후에, 선택적으로 불량 처리될 수 있으며, 상기 피스는 사전설정된 이상적인 직경의 직경과 상이한 직경을 갖는다.
일반적으로, 이러한 검사 방법은 로드의 직경을 얻는 공압 장치를 포함하는 검사 그룹에 의해 수행되어, 로드 상에 횡방향으로 분출되는 에어 제트와 로드의 횡단 후에 수용된 제트의 압력 간의 차이를 처리한다. 이러한 공압 검사는 통상적으로 담배 로드의 전체 크기를 따라 검사부에 인접할 때 수행된다.
전술한 검사 방법을 개선하기 위해, 대안적인 검사 방법 및 대안적인 검사 그룹이 제안되어 있으며, 이는 측정될 연속적인 로드의 직경뿐만 아니라, 예컨대 타원형과 같은 그 형상의 가능한 결함을 가능하게 한다. 이러한 대안적인 검사 그룹은 광학 타입이며, 연속적인 로드의 형상이 하나의 검사부 내에서 재구성되게 하도록 몇 가지의 방향으로부터 연속적인 로드의 복수의 그림자에 대한 획득에 근거한다.
연속적인 로드의 형상을 검출하기 위해, 검사 그룹은 연속적인 로드의 종축을 따라 배치된 복수의 검사 스테이션을 포함하고, 그 각각의 내에는 광 이미지 획득 장치 및 조명기에 의해 형성된 광 조립체가 있다.
표현 "광 이미지 획득 장치(optical image acquisition apparatus)"는 물체의 이미지를 획득하고, 특히 이미지로부터 관심 특성, 예컨대 물체의 기하학적 및/또는 형상 특성을 추출하도록 이미지를 처리할 수 있는 광전자 이미지 획득 장치를 의미한다. 획득된 이미지는 칼라 또는 흑백일 수 있고, 이러한 이미지로부터 칼라(색조, 포화도 등) 혹은 회색 레벨 및 광 강도에 대한 정보가 추출될 수 있다.
광 장치는 통상적으로 전자 센서, 예컨대 선형 또는 2차원 매트릭스 타입, 예컨대 CCD 또는 CMOS 타입의 감광성 요소의 얼라인먼트 또는 어레이가 배치되는 바디, 및 상기 바디에 고정되는 적절한 광 수용 수단, 예컨대 하나 이상의 렌즈로 이루어진 대물렌즈를 포함하며, 그에 의해 센서는 획득될 물체로부터 확산되는 광을 수용하기에 적합하다. 광 장치의 메모리 내의 래스터 또는 비트맵 이미지에 대한 표현을 이루는 픽셀 또는 도트형 요소의 개수는 전자 센서의 감광성 요소의 개수에 대응한다. (n*m)의 해상도를 갖는 이미지는 (n*m) 감광성 요소의 2차원 또는 매트릭스 센서를 이용하여 단일의 획득에 의해 얻어질 수 있다.
제어 장치는 이미지의 획득, 조명기의 스위치-온을 제어하고, 일부 적용에서 이미지로부터 관심 특성을 추출하고 외부 제어 시스템으로 광 검사의 결과를 통신하기 위해 획득된 이미지를 처리하기 위한 광 장치 내에 구성된다. 이러한 타입의 광 장치는 선형 또는 매트릭스 카메라로서 공지되며, 관심 정보를 분석하기 위해 획득된 이미지를 처리할 수 있다면, 이는 "스마트 카메라"로 불린다. 검사 그룹에 의해 수행되는 광 검사의 결과는 외부 제어 시스템, 예컨대 이더넷 타입 또는 다른 타입의 고속 데이터 전송 통신 네트워트를 통해 절단 후에 얻어진 연속적인 로드의 피스를 처리하기에 적합한 담배 패키징 기계의 제어 시스템으로 통신된다. 또한, 패키징 기계의 제어 시스템의 각각의 아날로그 디지털 출력 및 입력 신호에 접속된 광 장치로부터의 디지털 입력 또는 출력 신호의 세트에 의해 이루어지는 대안적인 통신 수단이 제공될 수 있다.
이에 따라, 담배 패키징 기계의 제어 시스템은 피스가 불량처리 스테이션에 도달하자마자 요구된 품질 요건에 부합하지 않다고 판단된 검사된 피스를 직접 불량 처리(또는 불량처리 작업을 수행하는 외측 장치에 결함 메시지를 통신)할 수 있다.
연속적인 로드의 형상을 검출하기 위해, 각각의 광 조립체는 연속적인 로드에 대해 상이한 경사로 배치되어, 연속적인 로드를 몇 가지의 방향으로부터 조명하고, 상이한 방향으로부터 그로부터 투사된 부분적인 그림자 시야를 획득한다. 상이한 광 장치에 의해 획득된 상이한 부분 시야는 연속적인 로드의 폐쇄된 섹션 프로파일을 재구성하도록 처리되며, 그 형상은 그 직경 및 가능한 결함, 예컨대 연속적인 로드의 타원형을 추출하기 위해 분석된다. 이에 따라, 연속적인 로드의 검사부는 2개의 부분적인 단부 시야들 사이에 구성된 세그먼트를 위해 연장된다.
복수의 광 조립체에 대한 필요성은 몇 가지의 결점을 갖는다.
복수의 필요한 장치로 인해, 검사 그룹의 비용이 너무 높다. 또한, 검사 그룹은 상당한 전체 치수를 갖는데, 그 이유는 광 장치 및 각각의 조명기가 연속적인 로드를 따라 많은 공간을 차지하기 때문이다. 이에 따라, 각 검사부는 비용이 높고, 이는 로드의 높은 전진 속도에서, 연속적인 로드의 형상이 로드의 종축을 따라 서로 떨어진 연속적인 로드의 세그먼트를 획득하는 부분 시야로 재구성될 수 있어 큰 검사 부정확함을 야기할 수 있음을 암시한다.
검사 그룹에 의해 점유되는 공간을 감소시키기 위해, 지지체에 고정된 단일의 광 장치 및 단일의 조명기를 이용하는 것이 제안되어 있으며, 그 지지체는 연속적인 로드에 대해 회전하여 지지체의 회전 동안에 각각의 부분 시야에서 상이한 방향으로부터 투사된 상이한 그림자를 연속적으로 획득한다. 단일 검사를 위해 필요한 시간은 높고, 또한 이 경우, 로드의 높은 전진 속도에서, 연속적인 로드의 형상이 서로 매우 떨어진 부분 시야로 재구성된다.
단일의 회전하는 광 조립체를 이용하는 검사 그룹은 연속적인 로드의 형상을 재구성하도록 로드 내에 서로 떨어진 부분 시야를 이용하여 매우 부정확할 수 있게 된다.
US 2006/109485호는 물품 상에 복수의 각 광 트레이스를 투사하는 복수의 광 스트라이프에 의해 담배 산업의 로드 형상의 물품을 검사하기 위한 방법 및 검사 그룹을 개시한다. 광 스트라이프의 복수의 투사기는 검사될 물품 둘레에 배치되고, 각 광 스트라이프에 대해, 만곡된 높이 프로파일이 각 센서에 의해 분석된다. 만곡된 높이 프로파일은 PSD 센서, 즉 위치에 민감한 센서에 의해 획득된다. 이에 따라, 만곡된 프로파일의 형상에 근거한 로드 형상의 물품을 재구성할 때의 정확도는 투사기 및 PSD 센서의 각 배치와, 그에 따른 PSD 센서와 신장된 요소 사이의 거리에 따라 다르다.
이러한 배치가 시스템의 구성 단계에서 구성된 것과 상이하다면, 예컨대 광 스트라이프의 하나 이상의 투사기의 상이한 위치설정을 제공하는 검사된 물품의 사이즈 변경으로 인해, 무엇보다도 투사기 및 대응하는 광 장치의 존재에 의해 구성되는 전체 치수의 모든 문제점을 해결하도록 각 투사기 및 각각의 센서의 위치를 다시 구성할 필요가 있다.
추가적으로, 상이한 광 트레이스는 중첩될 수 있으므로, 그 프로파일의 재구성은 물품의 섹션 프로파일의 재구성에서의 부정확함으로 최적이 될 수 없다.
본 발명의 목적은 전술한 문제점이 없거나, 또는 그와 동시에 사용하기 쉽고 값싼 검사 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 끽연 물품을 위한 신장된 요소의 형상이 검출되게 하고, 높은 측정 정확도를 보장하는 방식으로 가능한 한 작은 연속적인 로드의 종축을 따라 검사부를 분석하기 위한 콤팩트한 치수 및 감소된 처리 시간을 갖는 검사 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 연속적인 로드의 형상이 검출되게 하고 제조하기에 용이하고 값싼 검사 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 끽연 물품의 표면 상에 높은 정밀도로 투사되는 광 트레이스가 획득되게 하는 검사 그룹을 제공하는 것이다.
본 발명에 의하면, 첨부한 청구범위에서 청구되는 바에 따른 검사 그룹이 제공된다.
비제한적인 예로서 몇 가지의 실시예를 도시하는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 기술될 것이다.
- 도 1은 3D 프로파일을 위한 제1 광 장치, 3D 프로파일을 위한 제2 광 장치, 및 각각의 제1 광 스트라이프(stripe) 및 제2 광 스트라이프의 제1 투사기 및 제2 투사기를 포함하는 투사 장치를 구비한 3차원 스캐닝을 위한 광 스캐닝 조립체를 포함하는 신장된 요소의 검사 그룹에 대한 개략적인 측면도,
- 도 2는 도 1의 검사 그룹의 개략적인 축측도,
- 도 3은 도 1의 검사 그룹의 일 실시예에 대한 불완전한 개략적인 측면도로서, 제1 광 장치는 신장된 요소의 가상의 미러 평면을 생성하는 편향기를 통해 신장된 요소의 제1 시야를 획득하기에 적합하고, 제2 광 장치 및 제2 투사기는 명확성을 위해 생략됨,
- 도 4는 도 1의 검사 그룹의 다른 실시예에 대한 불완전한 개략적인 축측도로서, 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소를 동시에 검사하기 위한 광 조립체를 포함하고, 제2 광 장치 및 제2 투사기는 명확성을 위해 생략되고, 각 신장된 요소의 외부면 상에서 각각의 제1 삼차원 광 트레이스를 얻도록 각 신장된 요소 상에 제1 광 스트라이프가 투사됨,
- 도 5는 도 4의 제1 광 장치에 의해 프레이밍(framing)된 바와 같이 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 제1 반부 공간으로부터의 제1 시야를 도시하며, 각 신장된 요소 내에, 도 4의 제1 삼차원 광 트레이스에 대응하는 각각의 제1 곡선을 식별하는 것이 가능함,
- 도 6은 제2 광 장치에 의해 프레이밍된 바와 같이 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 제2 반부 공간으로부터의 제2 시야를 도시하며, 각 신장된 요소 내에, 각각의 제2 곡선을 식별하는 것이 가능함,
- 도 7은 제1 이미지에서 획득된 바와 같이 도 5의 제1 시야 내의 제1 식별된 곡선을 도시한 도면,
- 도 8은 제2 이미지에서 획득된 바와 같이 도 6의 제2 시야 내의 제2 식별된 곡선을 도시한 도면,
- 도 9는 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 재구성하도록 처리된 도 7의 제1 곡선을 도시한 도면,
- 도 10은 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 재구성하도록 처리된 도 8의 제2 곡선을 도시한 도면,
- 도 11은 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소에 횡방향인 평면을 따라, 본 발명에 따라서 이루어진 도 4의 검사 그룹의 일 실시예에 대한 단면도로서, 검사 그룹은 단일의 광 스트라이프의 단일 투사기를 포함하는 투사 장치, 단일 광 스트라이프를 광 스트라이프의 제1 부분 및 광 스트라이프의 제2 부분으로 분할하는 차폐체, 광 스트라이프의 제1 부분의 제1 편향기, 및 광 스트라이프의 제2 부분의 제2 편향기를 포함하고, 검사 그룹은 단일 광 장치를 포함하는 광 조립체를 더 포함함,
- 도 12는 본 발명에 따라 이루어진 도 11의 검사 그룹의 개략적인 평면도,
- 도 13은 도 11의 검사 그룹의 버전을 도시하며, 단일 광 장치가 제1 시야 및 제2 시야를 획득할 수 있지만, 단일 광 장치가 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소에 대해 배치되도록 제1 시야 및 제2 시야의 각각의 편향기를 포함하는 도면,
- 도 14는 도 11-13의 단일 광 장치에 의해 제1 반부 공간 및 제2 반부 공간에 의해 프레이밍된 바와 같이 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 제1 시야 및 제2 시야를 도시하며, 제1 시야에서, 각 신장된 요소 내에는 각각의 제1 곡선이 식별되는 한편, 제2 시야에서, 각각의 제2 곡선이 식별됨,
- 도 15는 도 11-13의 단일 광 장치에 의한 단일 이미지에서 획득된 바와 같이, 도 11의 제1 시야 및 제2 시야 내에 제1 식별된 곡선 및 제2 식별된 곡선을 각각 도시한 도면,
- 도 16은 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 재구성하도록 처리된 바와 같이 도 15의 제1 식별된 곡선 및 제2 식별된 곡선을 각각 도시한 도면,
- 도 17은 도 16의 제1 식별된 곡선 및 제2 식별된 곡선으로부터 제1 신장된 요소, 제2 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일에 대한 재구성을 도시하며, 그 후 원근법에 의해(perspectively) 변형된 폐쇄 섹션 프로파일을 형성하도록 서로에 면하도록 배치되는 도면,
- 도 18은 검사 그룹의 제어 시스템에 대한 개략도.
본 설명에서, 기술된 실시예에서 공통인 유사한 요소는 동일한 넘버링으로 도시된다.
도 1 내지 18에 도시한 바와 같이, 끽연 물품을 위한 원통형 신장된 요소의 검사 그룹은 참조부호 1로 전체적으로 지시된다.
검사 그룹(1)은, 예컨대 담배 산업의 담배 섬유 또는 필터링 재료의 섬유를 함유하는 섬유 재료의 연속적인 로드를 제조하기 위한 기계 내에 통합될 수 있으며, 이 경우 신장된 요소는 연속적인 필터 로드 또는 연속적인 담배 로드이다. "섬유 재료"에 대한 정의는 앞서 제공되었고, 명확성을 위해 반복하지 않는다.
또한, 검사 그룹(1)은 담배 성형 기계 내에 유리하게 통합될 수 있고, 이 경우 앞서 상세하게 기술된 바와 같이, 신장된 요소는 필터의 피스 또는 담배 로드 혹은 궐련의 피스일 수 있다.
검사 그룹(1)은 통신 수단(미도시)에 의해 담배 산업의 기계의 제어 장치(미도시), 일반적으로 기계 제어 유닛에 접속되어, 제어 장치와 데이터 및/또는 명령어를 교환한다. 검사 그룹은, 예컨대 기계 제어 장치로부터의 검사 시작 명령어를 수신하여, 검사 결과를 제어 장치에 공급할 수 있다. 변형적으로, 검사 그룹은 신장된 요소의 검사를 독립적으로 동작하여 검사 결과를 제어 장치에 공급할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제어 장치는 로드가 불량처리 스테이션에 도달하자마자 요구된 품질 요건에 부합하지 않다고 판단된 검사된 피스를 직접 불량 처리하거나, 또는 연속적인 로드의 절단 후에 얻어진 피스를 처리하기에 적합한 기계의 제어 시스템에 검사 결과를 통신할 수 있다.
변형적으로, 유리하게, 검사 그룹이 섬유 재료의 연속적인 로드를 제조하기 위한 기계 내에 통합된다면, 광 검사 결과는 기계의 작동 변수를 변형, 예컨대 연속적인 로드의 가압 수단을 안정화함으로써 가해지는 압력으로 개입하도록 이용될 수 있다.
연속적인 로드 내에 존재하는 접착제 재료의 안정화 동안에 가압 수단에 의해 가해지는 과도 압력은 실제로 로드 자체의 타원화를 초래할 수 있다. 연속적인 로드의 형상을 검출함으로써, 요구되는 품질 요건에 부합하지 않는 경우에, 가압 수단에 의해 가해지는 압력의 정확도는 연속적인 로드의 형상을 요구하는 것으로 복귀시키도록 동작될 수 있다.
도 1 내지 10, 도 17 및 18에서, 제1 신장된 요소(2), 예컨대 제1 담배 로드가 도시되며, 이는 종축(S')을 갖는다.
검사 그룹(1)은 제1 삼차원 광 트레이스(7)를 외부면(8) 상에 얻도록, 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8)의 검사부(6) 상에 제1 광 스트라이프(5)를 투사하는 투사 장치를 포함한다. 또한, 투사 장치는 제2 삼차원 광 트레이스(10)(도 2)를 외부면(8) 상에 얻도록 제2 반부 공간(4)으로부터 검사부(6) 상에 제2 광 스트라이프(9)를 투사한다.
제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4)은 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')을 통과하는 작동 평면(P)에 대해 대향 부분 상에 배치된다.
검사 그룹(1)은 제1 신장된 요소(2)의 제1 시야(제1 시야는 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍함으로써 얻어짐)를 처리하는 3차원 광 스캐닝 조립체를 더 포함하고, 또한 제1 시야에서 각각의 제1 곡선(7')을 식별한다.
광 조립체는 제1 신장된 요소(2)의 제2 시야(제2 시야는 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍함으로써 얻어짐)를 처리하고, 또한 제2 시야에서 각각의 제2 곡선(10')을 식별한다.
3차원 광 스캐닝 조립체는 광 스트라이프가 표면을 조명한다면, 반사된 라인은 조명된 표면이 평탄하면 직선이고; 오목함 또는 볼록함의 존재 하에서 곡선이고; 에지의 존재 하에서 파선인 원리에 근거한다. 광 스트라이프에 의해 조명되는 표면이 공간 내의 표면이면, 반사된 라인은 직선 세그먼트, 곡선부 및 파선을 갖는 혼합된 파선이다.
검사 그룹(1)은, 도 17에 도시한 바와 같이, (제1 신장된 요소(2)의 외부면(8) 상의 제1 삼차원 광 트레이스(7)에 대응하는) 제1 시야에서 제1 식별된 곡선(7')과, (제1 신장된 요소(2)의 외부면(8) 상의 제2 삼차원 광 트레이스(10)에 대응하는) 제2 시야에서 제2 식별된 곡선(10')을 처리함으로써 제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 재구성하는 처리 장치(11)(도 18)를 포함한다. 또한, 처리 장치(11)는 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)을 이상적인 신장된 요소(24)(도 4에 도시)의 제2 프로파일(36), 즉 이상적인 섹션 프로파일과 비교하여, 이상적인 섹션 프로파일에 대한 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)의 가능한 변형을 식별한다.
재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)에 의해, 예컨대 연속적인 로드의 가능한 타원형과 같은 가능한 결함을 알아내도록 제1 신장된 요소(2)의 형상을 체크가능하다.
그 형상의 체크와 더불어, 처리 장치(11)는 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)로부터, 제1 신장된 요소(2) 상에서의 가능한 표준 체크를 위해 제1 신장된 요소(2)의 형상과 관련하여 유용한 제1 신장된 요소(2)의 단면의 직경을 연산한다.
투사 장치는 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 광 스트라이프(5)를 투사하는 제1 투사기(13)와, 제2 반부 공간(4)으로부터 제2 광 스트라이프(9)를 투사하는 제2 투사기(1)를 포함한다.
광 조립체는 제1 시야의 제1 이미지를 획득하는 제1 3D 프로파일 광 장치(15)와, 제2 시야의 제2 이미지를 획득하는 제2 3D 프로파일 광 장치(16)를 더 포함한다.
각 3D 프로파일 광 장치, 즉 제1 광 장치(15) 또는 제2 광 장치(16)는 제1 신장된 요소(2)가 방향(D)(도 1 및 3)으로 전진되고 광 장치의 관측 시야 내에 있을 때 검사부(6A) 내의 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍하는 각각의 대물렌즈(17)를 포함한다. 각각의 광 장치(15, 16)에서, 각각의 광 축은 A' 및 A"로 지시된다.
관측 시야는 광 장치(15, 16)의 획득 필드(acquisition field), 즉 초점 범위 내에 있는, 제1 신장된 요소(2)의 이미지가 획득될 수 있는 사전설정 영역으로서 정의되고, 대물렌즈(17)의 광 축(A', A")을 따라, 필드의 사전설정 깊이를 형성가능함이 지적된다.
각 광 장치(15, 16)는, 각 곡선(7', 10')이 식별되고 각각의 제1 이미지 및 제2 이미지 내에서 획득될 때, 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8) 상의 각각의 3차원 광 트레이스(7, 10)가 외부면(8)에 대해 별개로 식별가능한 방식으로 설정된, 예컨대 조리개(diaphragm aperture), 초점거리 또는 줌과 같은 작동 변수를 갖는 점을 고려하면 3D 프로파일을 위한 것이다. 예컨대, 제1 삼차원 광 트레이스(7) 및 제2 삼차원 광 트레이스(10)는 이미지 내에서 뚜렷하게 클리어한 점을 고려하면 곡선(7', 10')으로서 식별가능하며, 그 배경은 도 7 및 8에 개략적으로 도시된 바와 같이 검다.
제1 광 장치(15) 및 제2 광 장치(16)는 제1 이미지 또는 제2 이미지의 획득을 명령하고, 게다가 각각의 그와 관련된 제1 투사기(13), 제2 투사기(14)를 스위치 온하도록 각각의 제어 장치(미도시)를 더 포함한다. 또한, 광 장치(15, 16)의 각 제어 장치는 제1 곡선(7') 및 제2 곡선(10')을 각각 형성하기 위해 획득된 제1 이미지 또는 제2 이미지를 처리하도록 제조 및 구성될 수 있다.
변형적으로 그리고/또는 추가적으로, 처리 장치(11)는 각 광 장치(15, 16)에서 이미지의 획득을 명령하거나, 또는 광 스트라이프(5, 9)의 투사기(13, 14)의 스위치 온, 그리고 광 장치(15, 16)에 의해 획득되는 각각의 이미지에 대한 처리를 하여, 제1 이미지 내의 제1 곡선(7') 및 제2 이미지 내의 제2 곡선(10')을 각각 식별할 수 있다. 후자의 경우, 처리 장치(11)가 이미지 처리를 위해 구성되면, 각 광 장치(15, 16)의 제어 장치는 광 스트라이프의 각 투사기(13, 14)의 이미지 획득 및 제어에 대한 기능만을 가짐으로써 더 단순해질 수 있다.
도 18에 개략적으로 도시된 바와 같이, 제1 광 장치(15) 및 처리 장치(11)는, 도시하지 않더라도, 처리 장치(11) 및 제2 광 장치(16)를 또한 접속하는, 예컨대 이더넷 케이블 타입 또는 WIFI의 통신 네트워크(18)에 의해 함께 연결된다.
제1 투사기(13)는 한편으로는, 점선으로 도시된 바와 같이, 처리 장치(11)와 제1 투사기(13) 사이에 선택적으로 제공될 수 있는 각각의 디지털 입력/출력 신호(18')에 의해 제1 광 장치(15)에 바람직하게 직접 접속된다.
제2 투사기(14)를 제2 광 장치(16)에 연결하기 위해 디지털 입력/출력 신호가 제공되며, 이는 유사하지만 도시되지 않는다.
각 3D 프로파일 광 장치(15, 16)는 그 검사가 일어날 수 있도록 각 광 스트라이프(5, 9)에 대해 그리고 신장된 요소(2)에 대해 적절한 방식으로 배치되어야 한다. 상세하게, 제1 광 장치(15)는 광 축(A')이 각 제1 광 스트라이프(5)의 평면 상에 놓이지 않지만, 그 대신에 제1 광 스트라이프(5)가 놓이는 평면에 대해 10° 내지 80°, 바람직하게 30°내지 60°로 구성된 제1 각도(α')를 형성하는 방식으로 위치설정되어야 한다. 마찬가지로, 제2 광 장치(16)의 광 축(A")과 각 광 스트라이프(9) 사이에는 제2 각도(α")가 존재해야 한다.
예컨대, 첨부한 도면에 도시한 바와 같이, 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')에 직각으로 각각의 광 스트라이프(5, 9)를 투사하도록 제1 투사기(13) 및 제2 투사기(14) 각각을 제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4) 내에 배치함으로써, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9) 각각이 놓이는 동일한 평면 상에서, 제1 광 장치(15)의 광 축(A') 또는 제2 광 장치(16)의 광 축(A")을 제1 신장된 요소(2)에 대해 직각으로 배치하는 것이 불가능하다.
즉, 각 광 장치(15, 16)는 제1 삼차원 광 트레이스 라인(7) 및 제2 삼차원 광 트레이스(10)가 제1 신장된 요소(2)의 형상에 대한 윤곽을 형성할 수 있도록 각각의 광 스트라이프(5, 9)에 대해 경사져야 한다.
또한, 제1 광 장치(15)와 각각의 제1 광 스트라이프(5) 사이에 형성된 제1 각도(α')는 신장된 요소(2)의 종축을 따라 유용한 공간 또는 조립체의 이유로, 제2 광 장치(16)와 각각의 제2 광 스트라이프(9) 사이의 제2 각도(α")와는 약간 상이할 수 있다. 신장된 요소(2)는 제1 시야 또는 제2 시야에서 약간 상이한 방향에서 보일 수 있지만, 이는 후술되는 바와 같이 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일의 재구성을 손상시키지 않는다.
검사부(6)는 제1 삼차원 광 트레이스(7)와 제2 삼차원 광 트레이스(10) 사이의 신장된 요소(2)의 종방향 세그먼트에 의해 형성된다.
도 1에서, 검사부(6)는 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)가 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')에 특히 수직인 동일한 평면 상에 실질적으로 놓임에 따라 검사 단면과 실질적으로 일치한다.
제2 광 스트라이프(9)를 신장된 요소(2) 상에 투사함으로써 얻어진 제2 삼차원 광 트레이스(10)의 제2 광 장치(16)에 의한 획득을 방해할 수 있는 제1 광 스트라이프(5)를 방지하기 위해, 제1 광 스트라이프(5)는 생략되는 제2 광 스트라이프(9)에 대해 상이한 순간에 선택적으로 있을 수 있고, 제1 시야 및 제2 시야는 연속적으로 획득, 즉 경시적으로 엇갈리게 배치될 수 있다.
변형적으로, 도시하지 않은 버전에 의하면, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)는 상이한 평면 상에 놓일 수 있으므로, 검사부는 제1 신장된 요소(2)의 논-닐 부분(non-nil portion) 내로 연장될 수 있다. 이 경우, 제1 시야 및 제2 시야는 동시에 획득되지만, 공간 내에서 엇갈리게 배치될 수 있다.
투사 장치는 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 광 스트라이프(5)와, 제2 반부 공간(4)으로부터 제2 광 스트라이프(9)를 투사하지만, 제1 투사기(13) 및 제2 투사기(14)는 제1 신장된 요소(2)에 대해 배치되는 방식으로 배치되는 제1 광 스트라이프(5)의 편향기(미도시), 예컨대 미러 및 제2 광 스트라이프(9)의 편향기(미도시)를 포함할 수 있다.
제1 광 스트라이프(5) 및/또는 제2 광 스트라이프(9)의 편향기는 해결가능하지 않은 광 조립체의 전체 치수에 대한 문제점의 존재 하에서 소망한 바와 같이 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)를 투사하도록, 담배용 기계의 기계적 부재에 대해 제1 투사기(13) 및 가능하게 선택적으로 제2 투사기(14)를 적절한 방식으로 공간 내에 위치설정하는데 이용될 수 있다.
제1 광 스트라이프(5) 및/또는 제2 광 스트라이프(9)의 편향기의 존재 하에서도, 제1 각도(α')는 제1 광 장치(15)의 광 축(A')과 제1 광 스트라이프(5)가 놓이는 평면 사이에 존재해야 하고, 또한 선택적으로 제2 각도(α")는 제2 광 장치(16)의 광 축(A")과 제2 광 스트라이프(9)가 놓이는 평면 사이에 존재해야 한다. 각도(α', α")의 사이즈를 위해 전술한 바가 적용되며, 그 각도는 약간 상이할 수도 있다.
선택적으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 광 조립체는 제1 시야의 편향기(19) 및/또는 제2 시야의 편향기(미도시)를 포함할 수 있으며, 이는 제1 신장된 요소(2)에 대한 제1 광 장치(15) 및 제2 광 장치(16)의 배치에 관계없이, 제1 광 장치(15)가 제1 시야의 편향기(19)로부터의 제1 시야를 획득할 수 있고 그리고/또는 제2 광 장치(16)가 제2 시야의 편향기로부터 제2 시야를 획득할 수 있도록, 제1 시야 및/또는 제2 시야의 가상의 미러 평면을 생성하는 방식으로 배치된다.
또한, 이 경우, 제1 시야의 편향기(19) 및 가능하게 제2 시야의 편향기는 담배용 기계의 기계적 부재에 대한 제1 광 장치(15) 및 선택적으로 제2 광 장치(16)를 적절한 방식으로 공간 내에 위치설정하는데 이용됨으로써, 달리 해결가능하지 않은 광 조립체의 전체 치수의 문제점에 대한 존재 하에서 제1 시야 및 제2 시야의 정확한 획득을 보장할 수 있다.
다시, 제1 시야의 편향기(19) 및/또는 제2 시야의 편향기의 존재 하에서도, 제1 각도(α') 및 제2 각도(α")는 전술한 바에 따라서 광 장치(15, 16)와 각각의 광 스트라이프(5, 9) 사이에 존재해야 한다.
도 4 내지 10에 도시한 버전에 의하면, 검사 그룹(1)은 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해, 그 전진 동안에 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 동시에 검사한다. 투사 장치는 제1 반부 공간(3)으로부터 제2 신장된 요소(20)의 외부면(22) 상에 제1 광 스트라이프(5)를 투사하여 제2 외부면(22) 상에 제1 삼차원 광 트레이스(21)를 얻는다.
투사 장치는 제2 반부 공간(4)으로부터 외부면(22) 상에 제2 스트라이프(9)를 투사하여 제2 외부면(22) 상에 제2 삼차원 광 트레이스(23)를 얻는다.
제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)는 제1 위치 및 제2 위치에 서로 나란하게 각각 배치되고, 제1 신장된 요소(2)의 종축(S') 및 제2 신장된 요소(20)의 종축(S")은 작동 평면(P) 내에 배치된다.
바람직하게, 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)는 서로 평행하게 배치되고, 즉 제1 신장된 요소(2)의 종축(S') 및 제2 신장된 요소(20)의 종축(S")은 서로 평행하다.
제1 시야가 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍함으로써 얻어진다면 그리고 제2 시야가 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍함으로써 얻어진다면, 광 조립체는 제1 시야를 처리하고 (제2 신장된 요소(20)의 외부면(22) 상의 제1 삼차원 광 트레이스(21)에 대응하는) 제1 시야에서 제1 곡선(21')을 추가적으로 식별하고, 제2 시야를 처리하고 (제2 신장된 요소(20)의 외부면(22) 상의 제2 삼차원 광 트레이스(23)에 대응하는) 제2 시야에서 제2 곡선(23')을 추가적으로 식별한다.
또한, 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)는, 그 양자가 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 동시에 검사가능하고 그 양자가 제1 시야 및 제2 시야에 의해 프레이밍된다면, 예컨대 담배의 연속적인 로드를 성형하기 위한 성형 기계의 특정한 배치에서 서로 평행하지 않을 수 있다.
처리 장치(11)는 제1 시야에서 제1 식별된 곡선(21') 및 제2 시야에서 제2 식별된 곡선(23')을 처리하고, 재구성된 폐쇄된 만곡 프로파일(35)을 이상적인 섹션 프로파일과 비교함으로써 제2 신장된 요소(20)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 추가적으로 재구성하여, 이상적인 섹션 프로파일에 대한 제2 폐쇄된 만곡 프로파일(35)의 가능한 변형을 추가적으로 식별한다.
유리하게, 도 4 내지 10에 도시한 바와 같이, 변형적으로 또는 추가적으로, 검사 그룹(1)은 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 검사할 수 있다.
또한, 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)는, 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')이 이상적인 신장된 요소(24)의 종축(S'")에 평행하고, 양자의 종축(S', S'")이 작동 평면(P) 내에 배치되도록, 제1 위치 및 기준 위치에서 서로 나란하게 각각 배치되어야 한다.
또한, 투사 장치는 제1 반부 공간(3)으로부터 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상에 제1 광 스트라이프(5)를 투사하여 외부면(26) 상에 제1 삼차원 광 트레이스(25)를 얻는다.
또한, 투사 장치는 제2 반부 공간(4)으로부터 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상에 제2 스트라이프를 투사하여 외부면(26) 상에 제2 삼차원 광 트레이스(27)를 얻는다.
제1 시야가 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍함으로써 얻어진다면 그리고 제2 시야가 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍함으로써 얻어진다면, 광 조립체는 제1 시야를 처리하고 (이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상의 제1 삼차원 광 트레이스(25)에 대응하는) 제1 시야에서 제1 곡선(25')을 추가적으로 식별하고, 제2 시야를 처리하고 (이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상의 제2 삼차원 광 트레이스(27)에 대응하는) 제2 시야에서 제2 곡선(27')을 추가적으로 식별한다.
바람직하게, 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)는 서로 평행하게 배치되고, 즉 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')은 이상적인 신장된 요소(24)의 종축(S'")에 평행하다.
그럼에도, 전술한 바와 같이, 이 경우, 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)는, 양자가 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 동시에 검사될 수 있고 그 양자가 제1 시야 및 제2 시야에 의해 프레이밍된다면, 서로 평행하지 않을 수 있다.
처리 장치(11)는 본 발명의 검사 방법의 작동 단계 동안에, 제1 시야에서 제1 식별된 곡선(25') 및 제2 시야에서 제2 식별된 곡선(27')을 처리함으로써 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 추가로 재구성하여, 이상적인 신장된 요소(24)의 상기 재구성된 폐쇄된 프로파일을 모니터링하고, 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 프로파일이 이상적인 섹션 프로파일(36)과 상이하면 경고를 발생시킨다.
실제로, 이상적인 신장된 요소(24)의 검사에도 불구하고, 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(36)이 이상적인 섹션 프로라일과 상이하다면, 검사의 작동 단계 동안에 결함이 있을 것이다. 예컨대, 충격 또는 진동으로 인해, 광 장치(15, 16)와 각각의 광 스트라이프(5, 9) 사이의 제1 각도(α') 또는 제2 각도(α")는 경시적으로 변경될 수 있으므로, 제1 시야 및 제2 시야의 처리가 더 이상 정확하지 않을 것이다.
광 스트라이프(5, 9)와 대응하는 광 장치(15, 16) 사이의 대응하는 배치, 즉 광 조립체의 기하학적 형상은 검사 그룹을 설계하는 단계 동안에 연역적으로 확립되며, 기준 배치에 대응한다.
검사의 작동 단계 동안에 기록된 결함은 설계 단계 동안에 확립된 검사 그룹의 기준 배치가 더이상 유효하지 않으므로, 그 검사가 더이상 신뢰가능하지 않음을 나타낸다.
경고는 작업자에 의한 개입 요청을 생성하여, 기준 배치, 즉 연역적으로 확립된 광 조립체의 기하학적 형상에 따라서, 예컨대 검사 그룹의 배치를 다시 구성할 수 있다.
변형적으로, 경고는 후술하는 바와 같이, 광 조립체의 새로운 기하학적 형상을 고려하도록 제1 시야 및 제2 시야의 처리를 변경할 필요성을 요구할 수 있고, 즉 검사 방법 자체를 구성할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이, 제1 신장된 요소(2), 제2 신장된 요소(20) 및 이상적인 신장된 요소(24)가 서로 나란하게 배치, 바람직하게 서로 평행하게 배치되면, 광 조립체가 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 시야 내에서 그리고 제2 반부 공간(4)에 의해 제2 시야에서, 제1 위치에 배치된 제1 신장된 요소(2), 제2 위치에 배치된 제2 신장된 요소(20) 및 기준 위치에 배치된 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍(도 5 및 6)한다면, 검사 그룹은 모두 3개를 검사한다. 이상적인 신장된 요소(24)는, 예컨대 제1 신장된 요소(2)와 제2 신장된 요소(20) 사이에 개재된다.
그 검사가 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 위해 동시에 발생하는 한편, 이상적인 신장된 요소(24)는 광 장치(15, 16) 및 각각의 투사기(13, 14)의 작동 단계에서 위치설정을 모니터링하는데 이용된다.
제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)의 존재는 통상적으로 담배 산업의 기계, 예컨대 이중의 연속적인 담배 로드를 성형하는 기계에서 발생하며, 제1 로드는 제2 로드에 평행하게 형성된다. 이상적인 신장된 요소(24)는 유리하게 제1 및 제2 로드 사이에서 평행하게 배치될 수 있다.
사용시에, 검사 그룹(1)은 기계 제어 장치로부터 검사 시작 명령어를 수신하거나 또는 신장된 요소의 사전설정 검사 로직, 검사에 따라서 독립적으로 동작한다.
제1 신장된 요소(2)의 종축(S)을 통과하는 작동 평면(P), 일반적으로 수평방향 작동 평면(P)이 선택되고, 이러한 방식에서 작동 평면(P)이 수평방향이면 예컨대 상측 반부 공간에 대응하는 제1 반부 공간(3)과, 작동 평면(P)에 대해 대향 부분에 배치되는 제2 반부 공간(4), 예컨대 하측 반부 공간이 고려된다.
작동 단계에서, 검사 방법은 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8)의 검사부(6) 상에 제1 광 스트라이프(5)를 투사하여 제1 삼차원 광 트레이스(7)를 얻는 단계를 포함하고, 또한 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2)의 검사부(6) 상에 제2 광 스트라이프(9)를 투사하여 제2 삼차원 광 트레이스(10)를 얻는 단계를 포함한다.
상기 방법은 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍하고 제1 시야를 얻고; 검사부에서 제1 곡선(7')을 식별하도록 제1 시야를 처리하고; 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2)를 프레이밍하고 제2 시야를 얻고; 그리고 검사부(6)에서 제2 곡선(10')을 식별하도록 제2 시야를 처리하는 단계를 더 포함한다.
제1 식별된 곡선(7') 및 제2 식별된 곡선(10')을 처리함으로써, 검사 방법은 제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 재구성하고, 재구성된 폐쇄된 만곡 프로파일(12)을 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(36), 즉 예컨대 원형 프로파일과 같은 이상적인 섹션 프로파일과 비교하여, 이상적인 섹션 프로파일에 대한 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)의 가능한 변형을 식별하는 단계를 제공한다.
그 검사 결과는 전술한 바와 같이 기계 제어 장치에 제공된다.
도 17에 도시한 바와 같이, 제1 신장된 요소(2)가 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)을 재구성하도록 제1 위치에 배치된다면, 제1 식별된 곡선(7') 및 제2 식별된 곡선(10')은, 예컨대 제2 식별된 곡선(10')을 180°만큼 회전 또는 역전시킴으로써 대향하게 배치되고, 대향되는 제1 식별된 곡선(7') 및 제2 식별된 곡선(10')에 제1 기하학적 변환이 적용된다. 또한, 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일은 원근법에 의해 보정된 제1 곡선(7') 및 원근법에 의해 보정된 제2 곡선(10')을 이용하여 재구성된다.
도시하지 않은 검사 방법의 일 버전에 의하면, 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 재구성하기 위해, 제1 기하학적 변환이 제1 식별된 곡선(7') 및 제2 식별된 곡선(10')에 적용된다. 원근법에 의해 보정된 제1 곡선(7') 및 원근법에 의해 보정된 제2 곡선(10')을 대향되게 배치(예컨대, 후자가 180°만큼 회전 또는 역전됨)함으로써, 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)이 재구성된다.
재구성된 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)이 이상적인 섹션 프로파일에 대해 변형되면, 예컨대 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)이 타원형 및 비원형 프로파일을 갖고, 검출된 변형이 임계 변형을 초과하면, 검사부는 요구된 품질에 대한 결함 또는 비적합으로 선언한다.
일부 담배 포멧 사이즈가 타원형 및 비원형 단면을 갖는 것으로 지적된다. 이 경우, 검사부는 원형 및 비타원형 섹션 프로파일이 검출된다면, 요구된 품질에 대한 결함이 있거나 또는 비적합으로 선언할 것이다.
검사 방법은 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)의 투사 장치를 제공하는 단계를 포함하며, 이는 제1 투사기(13) 및 제2 투사기(14)를 포함하여 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)를 생성하고, 제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)를 각각 투사한다. 또한, 3차원 광 스캐닝 조립체의 제1 3D 프로파일 광 장치(15) 및 제2 3D 프로파일 광 장치(16)는 제1 시야의 제1 이미지(도 7) 및 제2 시야의 제2 이미지(도 8)를 각각 획득하도록 제공된다.
전술한 바와 같이, 각각의 광 장치(15, 16)와 각각의 광 스트라이프(5, 9) 사이에서, 제1 각도(α') 및 제2 각도(α")는 검사가 일어날 수 있도록 각각 형성되어야 하고, 각각은 10° 내지 80°, 바람직하게 30° 내지 60°으로 구성된다. 즉, 각각의 광 장치(15, 16)는 각각의 광 스트라이프(5, 9) 에 대해 경사지게 배치되어야 한다.
따라서, 제1 광 장치(15)로부터 제1 이미지 및 제2 광 장치(16)로부터 제2 이미지에서 각각 획득된 제1 시야에서의 제1 삼차원 광 트레이스(7) 및 제2 시야에서의 제2 삼차원 광 트레이스(10)는 원근법에 의한 관점에서 왜곡된다.
또한, 제1 각도(α')와 제2 각도(α") 간의 차이는 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)의 재구성에 대한 순간에서 고려되도록 신장된 요소(2)의 관찰 관점에서의 작은 변동을 도입할 수 있다.
획득된 이미지에서 식별되는 곡선(7', 10')의 원근법에 의한 왜곡은 이미지 인식 및 디코딩 알고리즘을 훨씬 더 복잡하고 덜 효율적이게 하고, 이미지를 처리 및 디코딩하기 위한 결과적으로 늘어난 시간을 갖는다. 또한, 그 왜곡은 식별된 곡선(7', 10')을 이용하여 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)에 대한 평가에 오차를 도입할 수 있다. 이러한 이유로, 그 이미지를 실제의 비왜곡된 비율로 복귀시키는 알고리즘에 의해, 획득된 이미지를 기하학적으로 변형하여, 변형된 이미지로부터 그리고 획득된 이미지가 아닌 것으로부터 신장된 요소의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일의 관심 특징을 추출하는 것이 유리하다.
기하학적 변환으로서 종래에 정의된 이러한 알고리즘은, 왜곡된 이미지의 각 지점이 실제의 이미지의 대응하는 지점과 상관관계가 있는 추정에 근거한다. 그 알고리즘은 소정의 적절하게 선택된 지점에 대한 좌표를 필요로 하고, 이는 왜곡된 이미지 및 변형된 이미지 내에서 식별되어야 하고, 정의될 수 있다.
이하, 본 발명이 전술한 제1 기하학적 변환을 어떻게 정의하는지를 알게 될 것이다.
검사 방법은 이미 전술하여 명확성을 위해 반복하지 않는 바와 같이, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)를 제2 신장된 요소(20)에 투사하여 제2 신장된 요소(20)의 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 재구성함으로써, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 제1 위치에서 제1 신장된 요소(2) 및 선택적으로 제2 위치에서 제2 신장된 요소(20)를 동시에 검사할 수 있다.
재구성된 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 이상적인 신장된 요소(24)의 섹션 프로파일(36)과 비교함으로써, 이상적인 섹션 프로파일에 대한 재구성된 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)의 추가적으로 가능한 변형을 식별가능하다.
변형적으로 또는 추가적으로, 상기 방법은 제1 신장된 요소(2)의 종축(S') 및 이상적인 신장된 요소(24)의 종축(S'")이 작동 평면(P) 내에 각각 배치되도록 기준 위치 및 제1 위치에 이상적인 신장된 요소(24)를 제1 신장된 요소(2)에 나란하게 각각 배치하는 단계를 제공한다. 상기 방법은 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 검사하는 단계를 더 제공한다.
제1 광 스트라이프(5)의 투사로부터 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상에 제1 삼차원 광 트레이스(25)를 얻고, 제2 광 스트라이프(9)의 투사로부터 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상에 제2 삼차원 광 트레이스(27)를 얻음으로써, 상기 방법은 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍하여 이상적인 신장된 요소(24)의 제1 곡선(25')을 추가적으로 식별하도록 제1 시야를 처리하고, 제2 반부 공간(4)으로부터 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍하여 이상적인 신장된 요소(24)의 제2 곡선(27')을 추가적으로 식별하도록 제2 시야를 처리하는 단계를 더 포함한다.
이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 만곡 프로파일을 모니터링하기 위해, 검사 방법은 제1 식별된 곡선(25') 및 제2 식별된 곡선(27')을 처리함으로써, 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 재구성하고, 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 만곡 프로파일이 이상적인 섹션 프로파일(36)과 상이하다면 경고를 발생시키는 단계를 제공한다.
실제로, 재구성된 폐쇄된 만곡 프로파일이 예컨대 원형이 아니라면, 검사의 작동 단계 동안에 전술한 바와 같이, 결함이 발생되었다는 것이 명백하다.
제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24), 및 선택적으로 제2 신장된 요소(20)를 설정하고, 제1 시야 및 제2 시야에서, 제1 위치에 배치된 제1 신장된 요소(2), 기준 위치에 배치된 이상적인 신장된 요소(24) 및 선택적으로 제2 위치에 배치된 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍함으로써, 제1 신장된 요소 및 제2 신장된 요소를 동시에 검사하고, 검사 그룹이 설치 순간에서 정확하게 작동하는 검사의 작동 단계 동안에 체크가능하다.
전술한 바와 같이, 검사 그룹의 배치가 더 이상 기준 배치가 아니라면, 작업자의 개입을 요청하는 경고가 발생될 수 있거나, 또는 새로운 배치가 새로운 기준 배치가 되도록 고려될 수 있음으로써, 검사 방법 자체를 구성할 수 있다.
검사 방법에 대한 자동 구성이 검사 방법의 캘리브레이션 단계에 접속된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 검사 방법은 제1 기하학적 변환을 정의하고, 그러기 위해, 검사 그룹(1)을 구성 또는 보정하는 단계가 작동 단계 전에 제공되어, 검사의 작동 단계 동안에 후속적으로 적용되도록 제1 기하학적 변환을 이 단계에서 정의할 수 있다.
작동 단계 이전에, 캘리브레이션 단계에서, 이상적인 신장된 요소(24)를 이용하여, 작동 단계 동안에 적용되는 제1 기하학적 변환을 연산하고, 제1 위치에서 제1 신장된 요소(2) 대신에 이상적인 신장된 요소(24)를 배치하고, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)를 투사함으로써 신장된 요소(24) 자체를 검사하는 단계를 제공한다.
전술한 바와 마찬가지로, 제1 반부 공간(3)에 의해 프레이밍된 이상적인 신장된 요소(24)의 제1 시야는 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 내에 얻어진 제1 삼차원 광 트레이스(25)에 대응하는 제1 곡선(25')을 정의하도록 처리되고, 이상적인 신장된 요소(24)의 제2 시야는 제2 반부 공간(4)에 의해 프레이밍되어 외부면(26) 내에 얻어진 제2 삼차원 광 트레이스(27)에 대응하는 제2 곡선(27')을 정의하도록 처리된다. 그 후, 가능한 처리 모드들 사이에는, 이상적인 섹션 프로파일을 재구성하는 제1 식별된 곡선(25') 및 제2 식별된 곡선(27'), 또는 원주를 기하학적으로 변형할 수 있는 특정한 처리 모드가 선택되고, 이러한 특정한 처리 모드는 제1 기하학적 변환으로서 선택된다.
상기 방법은 캘리브레이션 단계에서, 선택적으로 이상적인 신장된 요소(24)를 이용하여, 제1 위치와 관련된 제1 기하학적 변환과, 더욱이 제2 위치과 관련된 제2 기하학적 변환을 연산하고, 제1 기하학적 변환을 제1 신장된 요소(2)에 그리고 제2 기하학적 변환을 제2 신장된 요소(20)에 각각 적용함으로써 작동 단계에서 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 검사하도록 제2 위치에서 제2 신장된 요소(20) 대신에, 이상적인 신장된 요소(24)를 배치하는 단계를 더 포함한다.
제1 기하학적 변환이 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20) 양자의 섹션 프로파일을 재구성하는데 이용될 수 있지만, 상이한 기하학적 변환이 각 위치를 위해 선택된다면 각각의 폐쇄된 섹션 프로파일의 재구성에서 유리하게 더 큰 정확도가 있다.
제1 기하학적 변환 및 선택적으로 제2 기하학적 변환에 추가적으로, 캘리브레이션 단계에서, 검사 방법은 기준 위치에 이미 존재하는 이상적인 신장된 요소(24)를 이용하여, 기준 위치와 관련된 기준 기하학적 변환을 연산하고, 전술한 바와 마찬가지로, 광 조립체의 위치설정에 대한 모니터링을 수행하도록 기준 기하학적 변환을 추가로 연산한다. 작동 단계에서, 그 다음, 상기 방법은, 존재한다면 제1 기하학적 변환을 제1 신장된 요소(2)에, 제2 기하학적 변환을 제2 신장된 요소(20)에 그리고 기준 기하학적 변환을 이상적인 신장된 요소(24)에 각각 적용함으로써 제1 위치에서 제1 신장된 요소(2), 제2 위치에서 제2 신장된 요소(20)에 그리고 기준 위치에서 이상적인 신장된 요소(24)를 검사한다. 제1 기하학적 변환, 제2 기하학적 변환 및 기준 기하학적 변환은 경고가 발생되면 검사 방법의 작동 단계 동안에 변경 또는 부분적으로 보정되어, 광 조립체의 기하학적 형상에 대한 변화를 포함할 수 있다.
예컨대, 검사 동안에 결함이 기록되는 순간에, 기준 기하학적 변환이 연산되어 적어도 작업자의 개입 때까지 제1 및 제2 기하학적 변환을 위해 유효한 것으로 고려될 수 있다. 각 위치에 대한 상이한 기하학적 변환의 이용으로부터 일어나는 정확도를 잃더라도, 작동 단계 동안에 검사 그룹(1)의 상이한 배치에 대한 존재 하에서도 처리에 대한 유효성이 보장된다.
이에 따라, 검사 방법(1)은 결함의 경우에 그 자체를 구성하여, 작업자의 후속적인 개입 때까지 검사의 유효성을 보장할 수 있다.
제2 폐쇄된 만곡 프로파일(35)의 재구성 및 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 프로파일(36)의 재구성을 위해, 도 17에 도시한 바와 같이 제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 프로파일(12)의 재구성에 대해 전술한 바가 유효하게 된다.
도 17에 도시한 바와 같이, 각각의 신장된 요소(2, 24, 20)의 제1 식별된 곡선(7', 25', 21')은 180°만큼 회전 또는 역전된 제2 식별된 곡선(10', 27', 23')에 면하게 배치되고, 제1 쌍의 식별된 곡선(7', 10')에는 제1 기하학적 변환이 적용되고, 제2 쌍의 식별된 곡선(21', 23')에는 제2 기하학적 변환이 적용되고, 제3 쌍의 식별된 곡선(25', 27')에는 기준 기하학적 변환이 적용됨으로써, 제1 쌍의 원근법에 의해 보정된 곡선(7", 10"), 제2 쌍의 원근법에 의해 보정된 곡선(21", 23") 및 제3 쌍의 원근법에 의해 보정된 곡선(25", 27")을 각각 얻고, 그로부터 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12), 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35) 및 이상적인 섹션 프로파일(36)을 재구성할 수 있다.
본원에 개시된 검사 그룹 및 검사 방법은 신장된 요소의 섹션 프로파일, 예컨대 담배 로드가 단순하고 값싸게 얻어지게 하고, 그로부터 로드의 직경을 연산하고, 이상적인 형상, 예컨대 원형 형상에 대한 가능한 변형을 체크할 수 있다.
또한, 그 검사부는 신장된 요소의 단면과 일치하여, 예컨대 신장된 요소의 종축에 수직인 평면으로 수행될 수 있고, 제1 시야 및 제2 시야는 (거의) 동시에 획득될 수 있다.
이에 따라, 검사의 빈도수 또는 즉 2가지 후속적인 검사 간의 거리는 검사의 최대 가능한 수를 보장하도록 적절하게 선택되는 광 장치의 이미지 획득에 대한 빈도수에 배타적으로 의존한다.
일반적으로, 최선으로, 즉 현재 상업적으로 유용한 가장 효율적인 광 장치의 경우, 검사는 30mm 마다, 바람직하게 45mm 마다, 더 바람직하게 60mm 마다 또는 5msec 마다, 바람직하게 7.5msec 마다 또는 더 바람직하게 10 msec 마다 수행된다.
획득 방해를 방지하기 위해, 제2 광 스트라이프(9)의 동일한 평면 상에 놓인 제1 광 스트라이프(5)는 제2 광 스트라이프(9)로부터의 시간 거리에서 선택적으로 방출될 수 있으므로, 검사부(6)는 신장된 요소의 논-닐 부분(non-nil portion)으로 연장될 수 있거나, 또는 마찬가지로 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)는 상이한 평면 상에 놓이므로 동시이지만 서로 논-닐 거리로 방출될 수 있다.
양자의 경우, 검사부(6)가 축소되어, 신장된 요소의 섹션 프로파일이 서로 근접한 연속적인 로드의 섹션에 대한 부분적인 시야로 재구성되는 한, 검사 자체에 높은 정확도가 보장됨을 강조하고 싶다.
광 조립체가 매우 콤팩트하다는 것이 추가된다. 검사 그룹(1)이 담배의 연속적인 로드를 성형하는 성형 기계에 설치된다면, 광 조립체의 콤팩트함은 광 조립체가 연속적인 로드를 제어하기 위한 다른 제어 장치, 예컨대 중량을 제어하기 위한 제어 장치에 나란하게 배치되게 하고, 이는 연속적인 로드의 높은 제어수 및 그에 따른 소비자를 위해 의도된 제품의 높은 품질을 갖게 할 가능성을 보장한다.
더 유리하게, 이중 로드 기계(double-rod machine)에서, 즉 서로 나란한 담배의 2개의 로드를 동시에 성형하는 기계에서, 광 조립체는 검사 그룹(1)이 서로 나란한 1개, 2개 또는 3개의 신장된 요소를 변경 없이 검사할 수 있는 한, 단일의 연속적인 로드를 검사하는데 이용가능한 광 조립체에 대해 변화없이 유지된다.
제1 신장된 요소 및 이상적인 신장된 요소에 대한 동시 검사를 허용하는 본 발명의 개시된 검사 방법으로 인해, 검사 그룹의 작동 동안의 광 조립체의 위치설정이 모니터링되어, 그 검사의 정확도를 경시적으로 보장한다.
결함의 경우에, 검사 그룹의 기준 배치에서는 작업자의 개입을 요청하도록 경고가 발생되어 검사 그룹의 새로운 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
유리하게, 변형적으로, 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 섹션 프로파일의 재구성이 검사 방법의 캘리브레이션 단계에서 연산되어 사전설정되지 않는 제1 기하학적 변환 및 기준 기하학적 변환을 각각 이용하여 수행되는 점으로 인해, 결함을 검출하는 순간에 연산되는 기준 기하학적 변환을 제1 기하학적 변환으로서 이용하거나, 또는 제1 기하학적 변환을 업데이트 혹은 부분적으로 보정하여, 작업자에 의한 즉각적인 개입에 대한 필요성 없이 이러한 방식으로 검사 방법을 자동 구성할 수 있다.
제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 위해 동일한 기준 기하학적 변환을 이용하여, 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일이 이상적인 섹션 프로파일과 상이하다면, 자동 구성 단계(auto-configuration step)가 제공될 수 있다.
본 발명에 따른 도 11-14에 도시한 검사 그룹(1)의 상이한 실시예에 의하면, 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)의 투사 장치는 단일 투사기(28)를 포함한다.
투사 장치는 단일 광 스트라이프(29)의 단일 투사기(28)와, 단일 투사기(28)와 신장된 요소(2) 사이에 배치된 차폐체(30)를 포함한다. 차폐체(30)는 단일 광 스트라이프(29)를 광 스트라이프의 제1 부분(29a)과 광 스트라이프의 제2 부분(29b)으로 분할한다.
투사 장치는 제1 반부 공간(3) 내에 배치된 광 스트라이프의 제1 부분(29a)의 제1 편향기(31)(예컨대, 미러)와, 제2 반부 공간(4) 내에 배치된 광 스트라이프의 제2 부분(29b)의 제2 편향기(32)(예컨대, 또 다른 미러)를 더 포함하여, 제1 반부 공간(3)으로부터 투사된 제1 광 스트라이프(5)와, 단일 광 스트라이프(29)에서 제2 반부 공간(4)으로부터 투사된 제2 광 스트라이프(9)를 각각 얻는다.
즉, 차폐체(30)는 제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)와 연동하여, 광 스트라이프의 제1 부분(29a) 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)을 제1 신장된 요소(2)를 향해 각가 편향시키고, 제1 신장된 요소(2) 상에 투사된 각각의 광 스트라이프는 정확하게 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)이다.
차폐체(30)는 작동 평면(P)에 수직하게 배치되며, 단일 광 스트라이프(29)가 작동 평면(P)에 수직이 되도록 배치된다. 제1 신장된 요소(2) 및 단일 투사기(28)에 대한 차폐체(30)의 치수 및/또는 차폐체(30)의 위치는, 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8)을 가로막은 후에 더욱 반사되는 제1 광 스트라이프(5) 또는 제2 광 스트라이프(9) 없이, 즉 제2 반사 없이, 광 스트라이프의 제1 부분(29a) 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)을 편향시킴으로써 각각 얻어진 제1 광 스트라이프(5) 및 제2 광 스트라이프(9)에 의해 배타적으로 조명되게 한다.
차폐체(30), 즉 차폐체(30)의 치수 및/또는 차폐체(30)의 위치로 인해, 제1 신장된 요소(2)는 단일 광 스트라이프(29)에 의해 직접 조명되는 것이 아니라, 제1 광 스트라이프(5) 또는 제2 광 스트라이프(9)에 의해서만 조명된다.
제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)는 작동 평면(P)에 대해 구심성(incident)이고 경사지며 대칭적인 각각의 평면 상에 놓이고, 그 평면은 90°의 각도(또는 변형적으로 적어도 90°의 각도)를 형성하여, 작동 평면(P) 상에 놓이고 차폐체(30)에 대해 제1 신장된 요소(2)에 대향하게 배치된 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')에 평행한 직선(I) 상에서 교차한다.
제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)가 도 11에 도시한 바와 같이 반드시 접촉될 필요는 없다.
도시하지 않은 일 버전에 의하면, 제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)는 대칭이지만, 직선(I)으로부터 논-닐 거리에 있다.
광 조립체는 제1 신장된 요소(2)가 프레이밍됨으로써 광 축(A'")을 갖는 단일의 3D 프로파일 광 장치(33)를 포함한다. 명확성을 위해 반복되지 않는 제1 광 장치(15) 및 제2 광 장치(16)에 관해 전술된 구성 사양에 대해 단일의 3D 프로파일 광 장치(33)에 동일한 고려사항이 적용된다. 제1 편향기(31)는 제1 시야의 각각의 제1 가상의 미러 시야(31')를 더 생성하고, 제2 편향기(32)는 제2 시야의 각각의 제2 가상의 미러 시야(32')를 생성하며, 단일의 광 장치(33)는 광 스트라이프의 제1 부분(29a)의 제1 편향기(31)로부터 수용된 제1 시야 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)의 제2 편향기(32)로부터 수용된 제2 시야 양자를 단일의 이미지에서 획득한다. 이에 따라, 제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)는 반사된 작동 평면(P')을 생성한다.
또한, 상이한 실시예를 위해, 단일의 광 장치(33)는, 제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32)의 존재 하에서 제1 광 스트라이프(5) 또는 제2 광 스트라이프(9)에 대해 경사지게 배치되어야 하고, 제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32) 각각에 대한 단일의 광 장치(33)의 광 축(A'")과 각각의 광 스트라이프(5, 9) 사이에는 제3 각도(α'")가 존재해야 한다.
선택적으로, 도 13에 도시한 일 버전에 의하면, 광 조립체는 단일 광 장치(33)가 편향기(34)로부터 수용된 바와 같은 제1 시야 및 제2 시야를 획득하지만, 단일 광 장치(33)가 제1 신장된 요소(2)에 대해 배치되도록 제1 시야 및 제2 시야의 각각의 또 다른 가상의 미러 평면을 생성하는 제1 및 제2 시야의 편향기(34)(예컨대, 미러)를 더 포함한다.
또한, 전술한 제1 시야 및/또는 제2 시야의 편향기(19)와 같은 제1 및 제2 시야의 편향기(34)는 전술한 바와 같이 담배를 위한 기계의 기계적 부재에 대한 단일 광 장치(33)를 적절한 방식으로 공간 내에 위치설정하므로, 달리 해결가능하지 못하는 전체 치수의 문제점에 대한 존재 하에서도 제1 시야 및 제2 시야에 대한 정확한 획득을 보장하는데 이용될 수 있다.
또한, 이전 실시예와 마찬가지로 이러한 실시예에서, 검사 그룹(1)은 제1 신장된 요소(2), 선택적으로 제2 신장된 요소(20)를 동시에 검사하고, 전술한 바와 마찬가지로 이상적인 신장된 요소(24)를 검사함으로써 광 조립체의 위치설정에서의 가능한 결함을 모니터링하기 위해, 제1 신장된 요소(2), 선택적으로 제2 신장된 요소(20) 및 이상적인 신장된 요소(24)인 제3 신장된 요소를 검사한다.
전술한 신장된 요소(2, 20, 24)가 검사되면, 신장된 요소(2, 20, 24)는 서로 평행하게 배치되며, 작동 평면(P)에 놓인, 바람직하게 서로 평행한 각각의 종축(S', S", S'")을 갖는다.
제1 편향기(31)가 놓인 평면 및 제2 편향기(32)가 놓인 평면의 직선(I)은 차폐체(30)에 대해 신장된 요소(2, 20, 24)의 대향 부분 상에 배치된다.
사용시에, 검사 그룹(1)이 검사 시작 명령어를 수신하면, 단일의 광 스트라이프(29)는 투사 장치의 단일 투사기(28)에 의해 생성되고, 신장된 요소(2)와 단일의 광 스트라이프(29) 사이에는 차폐체(30)가 제공되어 단일의 광 스트라이프(29)를 광 스트라이프의 제1 부분(29a) 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)으로 분할한다.
단일의 광 스트라이프(29)를 검출함으로써 단일의 광 스트라이프(29)로부터, 제1 반부 공간(3) 내에 광 스트라이프의 제1 부분(29a)의 제1 편향기(31)와, 제2 반부 공간(4) 내에 광 스트라이프의 제2 부분(29b)의 제2 편향기(32)를 제공함으로써, 제1 신장된 요소(2)의 검사부(2) 상의 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 삼차원 광 트레이스(7)를 투사하는 제1 광 스트라이프(5)가 얻어지고, 단일의 광 스트라이프(29)로부터, 검사부(6) 상의 제2 반부 공간(4)으로부터 외부면(8) 상에 제2 삼차원 광 트레이스(10)를 투사하는 제2 광 스트라이프(9)가 얻어진다.
또한, 광 조립체의 단일의 3D 프로파일 광 장치(33)는 제1 편향기(31)로부터의 제1 시야 및 제2 편향기(32)로부터의 제2 시야 양자를 단일 이미지에서 획득하도록 제공되며, 제1 편향기(31)는 제1 시야의 각각의 제1 가상의 미러 시야(31')를 생성하고, 제2 편향기(32)는 제2 시야의 각각의 제2 가상의 미러 시야(32')를 생성한다. 이러한 방식에서, 단일의 이미지에서, 제1 시야는 제1 가상의 미러 시야(31') 및 제2 가상의 미러 시야(32')에 의해 제1 반부 공간(3)으로부터 획득되고, 제1 반부 공간(3)에 대향된 제2 반부 공간(4)로부터 제2 시야가 획득된다.
제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)의 재구성에 관해, 이전에 기술한바, 즉 도 17에 도시된 바와 같이, 제1 식별된 곡선(7')은 제1 시야에서 처리되고, 제2 식별된 곡선(10')은 제2 시야에서 처리된다.
또한, 본 발명에 따른 검사 그룹의 이러한 실시예에서, 제1 신장된 요소(2), 제2 신장된 요소(20) 및 이상적인 신장된 요소(24)인 제3 신장된 요소는 전술한 바와 같이 광 조립체의 위치설정에서의 가능한 결함을 모니터링하도록 검사된다.
이에 따라, 처리 수단은, 전술한 바와 같이, 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(36)과, 선택적으로 제2 신장된 요소(20)의 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 재구성하고, 전술한 바와 같이 이상적인 신장된 요소(24)에 의해 광 조립체의 위치설정을 체크할 수 있다.
또한, 단일 광 장치(33) 및 단일 광 스트라이프(29)의 이러한 실시예를 위해, 상술한 바와 같이, 작동 단계 이전에 캘리브레이션 단계에서의 연산, 즉 제1 위치에 배치된 제1 신장된 요소(2)를 위한 제1 기하학적 변환, 기준 위치에 배치된 이상적인 신장된 요소(24)를 위한 기준 기하학적 변환 및 선택적으로 제2 위치에 배치된 제2 신장된 요소(20)를 위한 제2 기하학적 변환이 제공된다.
검사 그룹(1)의 이러한 실시예는 특히 유리하다.
무엇보다도, 검사 그룹(1)은, 투사 장치가 단일 투사기(28), 차폐체(30), 제1 편향기(31), 제2 편향기(32), 단일 광 장치(33)를 포함하는 광 조립체만을 포함하기 때문에, 이전 실시예보다 더 콤팩트하다. 또한, 단일 이미지에서 그리고 그와 동시에 제1 신장된 요소(2) 또는 제2 신장된 요소(20) 및/또는 이상적인 신장된 요소(24)의 제1 및 제2 시야에 대한 획득이 보장되어, 제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4)에 의해 각각 프레이밍된다.
검사부는 단일 광 스트라이프(29)의 방출 평면과 일치하는 신장된 요소의 종축에 수직인 평면으로 수행되는 제1 신장된 요소(2), 제2 신장된 요소(20) 또는 이상적인 신장된 요소(24)의 단면과 일치하므로, 검사 빈도수가 가장 크고 단일 광 장치(33)의 획득 속도에 의해서만 결정된다.
또한, 제1 가상의 미러 시야(31') 및 제2 가상의 미러 시야(32')에 의해 제1 시야 및 제2 시야 양자를 단일 이미지에서 갖는 것은, 제1 삼차원 광 트레이스(7, 21, 25) 및 제2 삼차원 광 트레이스(10, 23, 27)가 단일 광 장치(33)의 획득 변수, 예컨대, 줌, 포커싱, 대물렌즈-구성 조리개로 획득됨을 보장한다.
또한, 제1 반부 공간(3) 내의 단일의 광 장치(33)의 광 축(A'")과 제1 광 스트라이프(5) 사이 그리고 제2 반부 공간(4) 내의 광 축(A'")과 제2 광 스트라이프(9) 사이에는 각도(α'")가 형성된다.
단일의 광 장치(33)의 존재로 인해, 제1 시야 및 제2 시야가 제1 반부 공간(3) 및 제2 반부 공간(4)에 의해 각각 획득 각도 및 동일한 단일의 광 장치(33)로 프레이밍되는 한, 존재한다면 각 신장된 요소(2, 20) 및 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 프로파일의 재구성에서 큰 정확도가 얻어질 수 있다.
제1 편향기(31) 및 제2 편향기(32) 사이에 90°의 각도가 형성되면, 신장된 요소(2)의 2개의 대향면이 동시에 프레이밍되므로, 광의 제1 식별된 곡선(7', 25', 21') 및 광의 제2 식별된 곡선(10', 27', 23')이 서로 면하게 배치될 때, 광의 제2 식별된 곡선(10', 27', 23')은 대응하는 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12, 35, 36)을 재구성하도록 180°만큼 회전 또는 역전되며, 이러한 회전은 신장된 요소(2, 20 또는 24)의 동일한 섹션으로부터 야기되는 곡선을 정렬한다. 즉, 신장된 요소의 반부 프로파일에 대응하는 식별된 곡선이 서로 면하게 배치되므로, 서로 180°로, 즉 대향면 상에 배치되게 보장한다.

Claims (8)

  1. 끽연 물품을 위한 원통형의 신장된 요소의 검사 그룹(1)에 있어서,
    상기 검사 그룹(1)은,
    - 외부면(8) 상에 제1 삼차원 광 트레이스(7)를 얻도록 제1 반부 공간(3)으로부터 제1 신장된 요소(2)의 외부면(8)의 검사부(6) 상으로의 제1 광 스트라이프(5); 및 상기 외부면(8) 상에 제2 삼차원 광 트레이스(10)를 얻도록 상기 검사부(6) 상의 제2 반부 공간(4)으로부터의 제2 광 스트라이프(9)를 투사하는 투사 장치로서, 상기 제1 반부 공간(3)과 상기 제2 반부 공간(4)은 상기 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')을 통과하는 작동 평면(P)에 대한 대향 부분 상에 배치되는, 상기 투사 장치;
    - 제1 곡선(7')을 식별하도록 상기 제1 반부 공간(3)에 의해 프레이밍(framing)된 상기 제1 신장된 요소(2)의 제1 시야; 및 제2 곡선(10')을 식별하도록 상기 제2 반부 공간(4)에 의해 프레이밍된 상기 제1 신장된 요소(2)의 제2 시야를 처리하는 광 조립체; 및
    - 상기 제1 신장된 요소(2)의 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 재구성하여, 제1 식별된 곡선(7')과 제2 식별된 곡선(10')을 처리하고, 재구성된 제1 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(12)을 이상적인 섹션 프로파일과 비교하는 처리 장치(11)
    를 포함하고,
    상기 투사 장치는,
    - 단일 광 스트라이프(29)의 단일 투사기(28);
    - 상기 단일 광 스트라이프(29)를 광 스트라이프의 제1 부분(29a) 및 광 스트라이프의 제2 부분(29b)으로 분할하도록 상기 단일 투사기(28)와 상기 제1 신장된 요소(2) 사이에 배치된 차폐체(30); 및
    - 상기 제1 반부 공간(3)으로부터 투사된 상기 제1 광 스트라이프(5)와, 상기 단일 광 스트라이프(29)에서 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 투사된 상기 제2 광 스트라이프(9)를 각각 얻도록 상기 제1 반부 공간(3) 내에 배치된 상기 광 스트라이프의 제1 부분(29a)의 제1 편향기(31)와, 상기 제2 반부 공간(4) 내에 배치된 상기 광 스트라이프의 제2 부분(29b)의 제2 편향기(32)
    를 포함하고,
    상기 광 조립체는 3D 프로파일을 위한 단일 광 장치(33)를 더 포함하고, 상기 제1 편향기(31)는 상기 제1 시야의 각각의 제1 가상의 미러 시야(31')를 생성하고, 상기 제2 편향기(32)는 상기 제2 시야의 각각의 제2 가상의 미러 시야(32')를 생성하며, 상기 단일 광 장치(33)는 상기 제1 편향기(31)로부터의 제1 시야 및 상기 제2 편향기(32)로부터의 제2 시야를 단일 이미지 내에서 획득하는
    것을 특징으로 하는,
    검사 그룹.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차폐체(30)는 상기 작동 평면(P)에 수직으로 배치되며, 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 단일 투사기(28)에 대한 상기 차폐체(30)의 치수 및/또는 상기 차폐체(30)의 위치는 상기 제1 신장된 요소(2)가 반사된 광 없이 상기 제1 광 스트라이프(5) 및 상기 제2 광 스트라이프(9)에 의해 배타적으로 조명되게 하는,
    검사 그룹.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 편향기(31) 및 상기 제2 편향기(32)는 상기 작동 평면(P)에 대해 경사지고 대칭적이며, 상기 제1 신장된 요소(2)의 종축(S')에 평행하고 상기 작동 평면(P) 상에 놓이는 직선(I)에서 교차하는 각각의 입사 평면 상에 놓이는,
    검사 그룹.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 광 조립체는 상기 제1 시야 및 상기 제2 시야의 편향기(34)를 포함하며, 상기 편향기(34)는 상기 단일 광 장치(33)가 상기 편향기(34)로부터 상기 제1 시야 및 상기 제2 시야를 획득할 수 있지만, 상기 단일 광 장치(33)는 상기 제1 신장된 요소(2)에 대해 배치되는 방식으로 상기 제1 시야 및 상기 제2 시야의 각각의 가상의 미러 평면을 생성하는,
    검사 그룹.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 검사 그룹은 상기 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)를 동시에 검사하며, 상기 제1 신장된 요소(2) 및 제2 신장된 요소(20)는 상기 제1 신장된 요소(2)의 종축(S') 및 상기 제2 신장된 요소(20)의 종축(S")이 상기 작동 평면(P)에 각각 배치되도록 제1 위치 및 제2 위치에서 서로 각각 나란하게 배치되고; 상기 투사 장치는 제1 삼차원 광 트레이스(21)를 얻도록 상기 제1 반부 공간(3)으로부터 상기 제2 신장된 요소(20)의 외부면(22) 상으로 상기 제1 광 스트라이프(5)를 투사하고, 상기 제2 삼차원 광 트레이스(23)를 얻도록 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 상기 외부면(22) 상에 상기 제2 광 스트라이프(9)를 추가로 투사하고; 상기 광 조립체는 상기 제1 시야를 처리하고 상기 제2 신장된 요소(20)의 제1 곡선(21')을 추가로 식별하도록 상기 제1 반부 공간(3)으로부터 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍하고, 상기 제2 시야를 처리하고 상기 제2 신장된 요소(20)의 제2 곡선(23')을 추가로 식별하도록 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 제2 신장된 요소(20)를 동시에 프레이밍하고; 그리고 상기 처리 장치(11)는 제1 식별된 곡선(21') 및 제2 식별된 곡선(23')에 의해 상기 제2 신장된 요소(20)의 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 추가로 재구성하고, 상기 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)을 상기 이상적인 섹션 프로파일과 비교하여 상기 이상적인 섹션 프로파일에 대한 상기 제2 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일(35)의 가능한 변형을 추가로 식별하는,
    검사 그룹.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 검사 그룹(1)은 상기 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 검사하며, 상기 제1 신장된 요소(2) 및 이상적인 신장된 요소(24)는 상기 제1 신장된 요소(2)의 종축(S') 및 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 종축(S'")이 상기 작동 평면(P)에 각각 배치되는 방식으로 제1 위치 및 기준 위치에서 서로 각각 나란하게 배치되고; 상기 투사 장치는 제1 삼차원 광 트레이스(25)를 얻도록 상기 제1 반부 공간(3)으로부터 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 외부면(26) 상으로의 상기 제1 광 스트라이프(5)를 추가로 투사하고, 제2 삼차원 광 트레이스(27)를 얻도록 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 상기 외부면(26) 상으로의 상기 제2 광 스트라이프(9)를 추가로 투사하고; 상기 광 조립체는 상기 제1 시야를 처리하고 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 제1 곡선(25')을 추가로 식별하기 위해 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍하고, 상기 제2 시야를 처리하고 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 제2 곡선(27')을 추가로 식별하도록 상기 제2 반부 공간(4)으로부터 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 이상적인 신장된 요소(24)를 동시에 프레이밍하고; 그리고 상기 처리 장치(11)는 제1 식별된 곡선(25') 및 제2 식별된 곡선(27')에 의해 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 폐쇄된 만곡 섹션 프로파일을 추가로 재구성하여, 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 프로파일(36)을 모니터링하고, 상기 이상적인 신장된 요소(24)의 재구성된 폐쇄된 프로파일이 상기 이상적인 섹션 프로파일과 상이하면 경고를 발생시키는,
    검사 그룹.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 이상적인 신장된 요소(24), 상기 제1 신장된 요소(2) 및 상기 제2 신장된 요소(20)는 서로 평행하게 배치되고, 상기 광 조립체는 상기 제1 반부 공간(3)으로부터의 상기 제1 시야 내에, 상기 제2 반부 공간(4)으로부터의 제2 시야 내에, 상기 제1 신장된 요소(2)를 상기 제1 위치 내에, 상기 제2 신장된 요소(20)를 상기 제2 위치 내에 그리고 상기 이상적인 신장된 요소(24)를 상기 기준 위치 내에 동시에 각각 프레이밍하는,
    검사 그룹.
  8. 삭제
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