WO2011114439A1 - シガレット検査装置 - Google Patents
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- 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
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- A24C5/3424—Examining cigarettes or the rod, e.g. for regulating the feeding of tobacco; Removing defective cigarettes by weighing
Definitions
- the present invention relates to a cigarette inspection apparatus for measuring the amount of tipping that is the amount of tobacco that falls from the end face of a manufactured cigarette.
- a container having a large number of openings from which cigarettes do not fall is prepared, and a plurality of cigarettes are accommodated therein.
- the wall surface of the container is formed with metal bars arranged in parallel. Then, the container is rotated a predetermined number of times. At this time, since the cigarette in the container moves at random, the cigarette falls first.
- the amount of cigarette that falls through the opening of the container is measured.
- Such an inspection was performed a plurality of times with the number of cigarettes and the number of rotations of the container aligned, and the amount of tip-down was measured on the assumption that the impact caused by the cigarette collision caused by the rotation of the container was the same every time.
- An apparatus for inspecting cigarettes as described above is called an end tester.
- the inspection using the end tester does not consider that the impact applied to the cigarette is different when the weight of the cigarette is different.
- the inspection using the end tester since a plurality of cigarettes are inspected collectively, it is impossible to obtain the relationship between the impact force for each cigarette and the amount of tipping.
- Patent Document 1 discloses a cigarette inspection apparatus for detecting a leading edge.
- This cigarette inspection apparatus irradiates a cigarette end face with laser light during the manufacturing process of the cigarette, and determines whether or not the cigarette end face has fallen based on the irradiation distance of the laser light.
- using a laser requires controlling the irradiation position and irradiation output, which complicates the apparatus and increases the cost.
- it is necessary to change the irradiation conditions for each brand of cigarettes it is troublesome and troublesome.
- the present invention is based on the above-described prior art, and can provide a cigarette inspection device that can accurately measure the amount of tipping for each cigarette and that will help clarify the tipping mechanism of cigarettes in the future.
- the purpose is to do.
- a cigarette as a product is arranged along a reference line, and a cigarette holder that holds a mouth end of the cigarette is orthogonal to the reference line, and the cigarette
- a rotating shaft that rotatably supports the holder within a range of a swinging lower end position and a swinging upper end position, a cigarette receiving member that is allowed to collide with the cigarette tip by swinging down the cigarette holder, and the cigarette tip
- an impact force detecting means for detecting an impact force when it collides with the cigarette receiving member
- a measuring means for measuring cigarettes dropped from the tip of the cigarette due to the impact.
- a holder receiving member disposed at a position where the cigarette holder collides with the cigarette holder is further provided. More preferably, a motor that rotationally drives the rotating shaft, a clutch that disconnects the motor and the rotating shaft immediately before the lower end position when the cigarette holder is swung down, and the cigarette receiver And a brake for fixing the position of the cigarette that has bounced off the member.
- both the cigarette receiving member and the holder receiving member are in contact with the cigarette and the cigarette holder, respectively.
- the cigarette holder further includes holding means for holding the cigarette so that the cigarette can be tilted, and at the same time the cigarette holder contacts the holder receiving member at the swinging lower end position, the tip of the cigarette is on the lower side.
- the cigarette receiving member is disposed at a position in contact with the tip end of the cigarette after the tilting.
- the impact force detecting means is a load sensor for measuring a load generated from the cigarette and the receiving member.
- an encoder for measuring a rotation angle of the cigarette holder is further included.
- the apparatus further includes a longitudinal axis that connects the cigarette holder and the rotating shaft along the reference line, and a rotating means that rotates the longitudinal axis about the axis.
- the tip of the cigarette comes into contact with the cigarette receiving member, and the cigarette cut from the tip of the cigarette falls by the impact at this time.
- the amount of fallen tobacco can be measured by the weighing means.
- the impact force at this time is detected by the impact force detection means. Therefore, it is possible to grasp the relationship between the amount of tip-down for each cigarette and the impact force.
- the cigarette holder when the cigarette is swung down using the motor and moved to the lower end position, the cigarette holder can be received by the holder receiving member, and the impact caused by the cigarette colliding with the cigarette receiving member can be reduced. it can. Further, by providing the brake, it is possible to prevent the cigarette tip from falling again and colliding after the cigarette tip bounces back to the cigarette receiving member. In addition, when the tip of the cigarette collides with the cigarette receiving member, both the cigarette receiving member and the holder receiving member are in contact with the cigarette and the cigarette holder, respectively, so that the motor and the rotating shaft immediately before the swinging lower end position. When the connection is cut by the clutch, the force in the swing-down direction applied to the cigarette can be dispersed, and an appropriate impact can be given to the cigarette to accurately measure the amount of first drop. .
- the cigarette holder collides with the holder receiving member before the cigarette collides with the cigarette receiving member, and the cigarette is tilted downward by the holding means by the impact at this time.
- the cigarette tip can collide with the cigarette receiving member.
- the rotation speed of the cigarette holder can be calculated. Therefore, by controlling the rotational speed, it is possible to reproducibly apply the impact force when the cigarette collides with the cigarette receiving member.
- the impact load can be evenly applied to the cigarette.
- a cigarette inspection apparatus 1 includes a cigarette holder 2, a rotating shaft 3, a cigarette receiving member 4, a holder receiving member 5, and a load sensor 15.
- the cigarette holder 2 arranges the cigarette 7 as a product along the reference line A.
- a filter cigarette will be described as an example.
- the cigarette holder 2 holds a filter 8 that is an end portion of the cigarette 7. Specifically, there is a hole into which the cigarette 7 can be inserted at the tip of the cigarette holder, and the cigarette 7 is inserted and fixedly held therein.
- the rotating shaft 3 is orthogonal to the reference line A.
- the cigarette holder 2 and the rotating shaft 3 are connected via various members disposed along the reference line A. Therefore, when the rotating shaft 3 rotates, the cigarette holder 2 rotates about the rotating shaft 3 as a fulcrum.
- the rotation range is between the swing-down lower end position (state of FIG. 1) and the swing-up upper end position (state of FIG. 2).
- the cigarette receiving member 4 is disposed at a position where the upper end of the cigarette holder 2 is in contact with the tip of the cigarette 7 when the cigarette holder 2 is stationary at the lower end position. Further, the holder receiving member 5 is disposed in the same state at a position where the upper end of the cigarette holder 2 is in contact (in FIG. 1, the holder receiving member 5 is indirectly in contact with the plate 9 that supports the cigarette holder 2. ).
- a receiving tray 6 is disposed below the cigarette receiving member 4. Cigarettes that fall from the tip of the cigarette fall into the tray 6 and are collected. The relationship between the two can be grasped by using the amount of the first drop collected here and the impact force obtained by a load sensor described later. All the members described above are placed on the support plate 10 directly or indirectly. A plurality of rubber feet 11 are provided on the lower surface of the support plate 10. When inspecting the cigarette 7, the cigarette inspection apparatus 1 is placed on the inspection table 12.
- the rotary shaft 3 is driven to rotate by a motor 13. That is, the motor shaft of the motor 13 is the rotating shaft 3.
- the motor 13 is fixed on the support plate 10.
- the motor 13 is connected to the clutch 14 (see FIG. 2) on the rotating shaft 3.
- the clutch 14 disconnects the connection between the motor 13 and the rotary shaft 3. In other words, if the clutch 14 is released, the rotary shaft 3 is free to rotate without being influenced by the rotation of the motor 13.
- the rotating shaft 3 is driven to rotate by the motor 13.
- the clutch 14 is connected, the cigarette holder 2 rotates between the swinging lower end position and the swinging upper end position in synchronization with the motor.
- the rotating shaft 3 or the motor 13 is provided with a mechanical brake (not shown).
- This mechanical brake stops the rotation of the motor and fixes the position of the cigarette holder 2 even when the clutch 14 is connected.
- a mechanical brake is used when the motor 13 is a pulse motor.
- the motor 13 is a servo motor, the motor is stopped using an electric servo lock. In addition, you may perform rotation of the rotating shaft 3 manually.
- the cigarette inspection apparatus 1 When measuring the amount of tipping of the cigarette 7 one by one using such a cigarette inspection device 1, it is performed as follows.
- FIG. 2 and subsequent figures the cigarette inspection apparatus 1 is simplified and displayed.
- the motor 13 is operated with the cigarette 7 held in the cigarette holder 2 and the clutch 14 is connected.
- the cigarette holder 2 is swung up around the rotating shaft 3 and moved to the swung upper end position (state shown in FIG. 2).
- the motor 13 is rotated in the reverse direction to swing down the cigarette holder 2.
- the clutch 14 is released. Thereby, it can prevent that the rotational force (thrust) of the motor 13 applies directly to the cigarette 7, and it can prevent that the front-end
- the cigarette 7 moves to the lower end position with the cigarette holder 2 (the state in FIG. 3). At this time, the tip of the cigarette 7 collides with the cigarette receiving member 4, and the cigarette holder 2 collides with the holder receiving member 5. The timing of this collision is simultaneous. Thereby, the force in the swing-down direction applied to the cigarette 7 can be dispersed in the cigarette holder 2, the impact force can be reduced, and an appropriate impact can be applied to the cigarette 7. In this collision, the cigarette falls from the tip of the cigarette 7. The dropped tobacco is collected in the tray 6. The cigarettes collected in the tray 6 are weighed as a tip-down amount by a scale 20 which is a weighing means disposed on the lower side of the tray 6.
- the amount of tipping may be measured based on the weight difference between the cigarettes 7 before and after the tipping, or may be measured using a scale in another place.
- the cigarette receiving member 4 is provided with a load sensor 15.
- This load sensor 15 is for measuring the impact force when the tip of the cigarette 7 collides with the cigarette receiving member 4.
- This impact force may be obtained by calculation using other methods, for example, a cigarette holder swing-down speed.
- an encoder 16 may be provided on the rotary shaft 3 (see FIG. 1).
- the rotation angle of the cigarette holder 2 can be measured by the encoder 16, and the rotation speed of the cigarette holder 2, that is, the cigarette 7 can be obtained by calculation.
- the angular speed of the cigarette holder 2 can be calculated from the time change of the rotation angle of the cigarette holder 2, and the swing-down speed of the cigarette holder 2 can be obtained from the distance between the rotating shaft 3 and the cigarette holder 2.
- the swing-down speed of the cigarette 7 can be obtained from the distance between the rotary shaft 3 and the cigarette 7.
- the above-described brake and the rotation speed of the motor 13 are controlled while measuring the rotation speed of the cigarette 7 with the encoder 16. Thereby, the relationship between the impact load of the cigarette 7 and the amount of tip-down can be measured for each cigarette 7.
- the cigarette holder 2 is locked using a brake, and the cigarette bounced back from the cigarette receiving member 4. The so-called double collision in which 7 collides with the cigarette receiving member 4 by its own weight again is prevented.
- the tip drop amount of the cigarette 7 is inspected by using the load sensor 15 or the encoder 16 described above, it is performed as follows. Signals of the load sensor 15, encoder 16, motor 13, clutch 14, and brake (not shown) are connected to a controller (not shown) via a LAN or the like. The angle and speed of the cigarette holder 2 obtained using the encoder 16 and the impact force received by the cigarette receiving member 4 measured by the load sensor 15 are recorded, and the motor 13 and the clutch 14 are connected so that the impact force is constant. And release and brake on / off are controlled. The cigarette holder 2 is moved to the upper end position of the swing-up (the state shown in FIG. 2), and the cigarette holder 2 is accelerated and shaken down by the motor 13 until reaching the set rotation speed. The speed of the cigarette holder at this time is obtained from the measurement result of the encoder 16 as described above. The speed is adjusted by adjusting the pulse signal of the motor 13.
- the cigarette 7 falls from the tip of the cigarette 7 by the collision between the cigarette 7 and the cigarette receiving member 4 and is collected in the tray 6.
- the cigarette holder 2 is in a state where only the gravity is acting because the clutch 14 remains open, and rebounds upward due to repulsion of the collision with the holder receiving member 5.
- the brake is turned on. Thereby, it is possible to prevent the cigarette holder 2 from rotating again downward and causing the cigarette 7 and the cigarette receiving member 4 to collide again.
- the clutch 14 is connected, and the motor 13 is used to move the cigarette holder 2 again to the swing-up upper end position.
- the relationship between the impact force applied to the cigarette and the tip drop amount can be obtained with high accuracy.
- the cigarette 7 may be allowed to vertically fall freely, or may be caused to collide by translation using a linear motor. In such a case, a position measuring device such as a displacement meter is used instead of the encoder 16.
- rotating means for rotating the cigarette holder 2 around the longitudinal axis along the reference line A is disposed.
- the cigarette 7 can be rotated about the longitudinal axis for each collision of the cigarette 7, and the collision position of the cigarette 7 with respect to the cigarette receiving member 4 can be appropriately changed. Furthermore, the impact load to the tip of the cigarette 7 can be given evenly.
- the cigarette inspection apparatus 1 does not include the clutch 14, the rotational force of the motor 13 is directly transmitted to the collision between the cigarette 7 and the cigarette receiving member 4, and the cigarette 7 is broken as described above. That happens.
- the cigarette holder 2 is swung down to the swing-down processing position, the cigarette holder 2 and the holder receiving member 5 collide before the cigarette 7 and the cigarette receiving member 4 collide. (State of FIG. 5). Specifically, the height is set so that the holder receiving member 5 collides with the cigarette holder 2 at a position higher than the cigarette receiving member 4.
- the cigarette 7 tilts downward in the cigarette holder 2 due to the moment of inertia caused by swinging down (in the direction of arrow R in FIG. 6), and its tip collides with the cigarette receiving member 4 (state in FIG. 6).
- the cigarette holder 2 is provided with holding means for holding the cigarette 7 in a tiltable manner.
- a labyrinth packing 18 is disposed on a holding portion of the cigarette holder 2, and the cigarette 7 is inserted therein.
- the cigarette 7 is hold
- the peak of the impact force is low and is detected for a relatively long time.
- blocks 19 having V-shaped grooves are arranged opposite to each other, cigarettes 7 are arranged in the V-shaped groove portions, and the blocks 19 sandwich each other in the direction of arrow S. It may be held.
- the cigarette 7 When held rigidly in block 19, the impact force peak is high and is detected for a relatively short time.
- the cigarette 7 may be held so as to be tiltable by adjusting the material of the block and the like, the interval between the sandwiches, and the like.
- the gap between the inner wall of the cigarette holder 2 and the cigarette 7 may be closed with an elastic O-ring or the like, and the cigarette 7 may be elastically held and tilted.
- the cigarette 7 tilts downward due to the impact of the cigarette holder 2 and the holder receiving member 5, and the tip of the cigarette collides with the cigarette receiving member 4. Thereby, a moderate impact can be given to the cigarette 7 and the amount of the first drop can be measured accurately.
- Other configurations, operations, and effects are the same as in the examples shown in FIGS.
- Cigarette inspection apparatus Cigarette holder 3 Rotating shaft 4 Cigarette receiving member 5 Holder receiving member 6 Receptacle 7 Cigarette 8 Filter 9 Plate material 10 Support plate 11 Rubber foot 12 Inspection stand 13 Motor 14 Clutch 15 Load sensor 16 Encoder 17 Motor 18 Labyrinth packing 19 Block 20 scale
Landscapes
- Manufacturing Of Cigar And Cigarette Tobacco (AREA)
Abstract
基準線Ａに沿って製品としてのシガレット（７）を配置し、該シガレット（７）の吸い口端部を保持するシガレットホルダ（２）と、前記基準線Ａと直交し、前記シガレットホルダ（２）を振り下げ下端位置と振り上げ上端位置の範囲内で回動可能に支持する回転軸（３）と、前記シガレットホルダ（２）の振り下げにより、前記シガレット先端との衝突が許容されたシガレット受け部材（４）と、前記シガレット先端が前記シガレット受け部材（４）に衝突したときの衝撃力を検出するための衝撃力検出手段（１５）と、前記衝撃により、前記シガレット先端から落下した刻たばこを計量するための計量手段（２０）とを備えた。
Description
本発明は、製造されたシガレット端面から落下する刻たばこ量である先落ち量を測定するためのシガレット検査装置に関するものである。
製造されたシガレットを搬送中に、シガレットが受ける衝撃力等の力により、シガレット先端から刻たばこが落下することがある。この現象は「先落ち」といわれる。この先落ち量は、シガレット製品の品質にかかわるため、その量を計測するための検査をしておくことが好ましい。そのため、従来では、この先落ち量を計測するため、以下のような操作をしていた。まず、シガレットが落下しない開口を多数有する容器を用意し、ここにシガレットを複数本収容する。例えば、容器の壁面は金属棒が平行に並んで形成される。そして、容器を所定回数回転する。このときに容器内のシガレットがランダムに動くため、シガレットに先落ちが生じる。そして、容器の開口を通じて落下する刻たばこの量を測定する。このような検査をシガレットの本数と容器の回転数とを揃えて複数回行い、容器の回転により生じるシガレットの衝突に伴う衝撃が毎回同じであると仮定し、先落ち量を測定していた。以上のようなシガレットの検査を行う機器はエンドテスター（Ｅｎｄｓ Ｔｅｓｔｅｒ）とよばれている。
しかしながら、エンドテスターを用いた検査は、シガレットの重量が異なるときには、シガレットに与えられる衝撃が異なってくることを考慮していない。また、複数本のシガレットをまとめて検査するようにしているので、シガレット１本毎の衝撃力と先落ち量の関係を得ることができない。
一方で、先落ちを検出するためのシガレット検査装置が特許文献１に開示されている。このシガレット検査装置は、シガレットの製造過程にて、シガレット端面にレーザ光を照射し、そのレーザ光の照射距離に基づいてシガレット端面の先落ちの有無を判定するものである。しかしながら、レーザを用いることはその照射位置や照射出力を制御する必要があり、装置が複雑化し、コストも高くなる。さらにその照射条件もシガレットの銘柄ごとに変更する必要があるため、手間がかかり面倒である。
本発明は、上記従来技術を考慮したものであって、シガレット１本毎の先落ち量を正確に測定することができ、将来的にはシガレットの先落ちメカニズムの解明に役立つシガレット検査装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、請求項１の発明では、基準線に沿って製品としてのシガレットを配置し、該シガレットの吸い口端部を保持するシガレットホルダと、前記基準線と直交し、前記シガレットホルダを振り下げ下端位置と振り上げ上端位置の範囲内で回動可能に支持する回転軸と、前記シガレットホルダの振り下げにより、前記シガレット先端との衝突が許容されたシガレット受け部材と、前記シガレット先端が前記シガレット受け部材に衝突したときの衝撃力を検出するための衝撃力検出手段と、前記衝撃により、前記シガレット先端から落下した刻たばこを計量するための計量手段とを備えたことを特徴とするシガレット検査装置を提供する。
好ましくは、前記シガレットの振り下げ力を受け止めるため、前記シガレットホルダと衝突する位置に配されたホルダ受け部材とをさらに備えたことを特徴としている。
さらに好ましくは、前記回転軸を回転駆動させるモータと、前記シガレットホルダを振り下げているときに、振り下げ下端位置の直前で前記モータと前記回転軸との接続を切断するクラッチと、前記シガレット受け部材に衝突して跳ね返った前記シガレットの位置を固定するためのブレーキとをさらに備えたことを特徴としている。
さらに好ましくは、前記回転軸を回転駆動させるモータと、前記シガレットホルダを振り下げているときに、振り下げ下端位置の直前で前記モータと前記回転軸との接続を切断するクラッチと、前記シガレット受け部材に衝突して跳ね返った前記シガレットの位置を固定するためのブレーキとをさらに備えたことを特徴としている。
さらに好ましくは、前記シガレット先端が前記シガレット受け部材に衝突時に、前記シガレット受け部材及び前記ホルダ受け部材の両方がそれぞれ前記シガレット及び前記シガレットホルダと接していることを特徴としている。
さらに好ましくは、前記シガレットホルダは、前記シガレットを傾動可能に保持する保持手段とをさらに含み、前記シガレットホルダが前記振り下げ下端位置で前記ホルダ受け部材に接すると同時に、前記シガレットの先端が下側を向くように傾動し、前記シガレット受け部材が該傾動後のシガレットの先端と接する位置に配設されていることを特徴としている。
さらに好ましくは、前記シガレットホルダは、前記シガレットを傾動可能に保持する保持手段とをさらに含み、前記シガレットホルダが前記振り下げ下端位置で前記ホルダ受け部材に接すると同時に、前記シガレットの先端が下側を向くように傾動し、前記シガレット受け部材が該傾動後のシガレットの先端と接する位置に配設されていることを特徴としている。
さらに好ましくは、前記衝撃力検出手段は、前記シガレットと前記受け部材から発生する荷重を測定するための荷重センサであることを特徴としている。
また、前記シガレットホルダの回動角度を計測するためのエンコーダとをさらに含むことを特徴としている。
また、前記シガレットホルダと前記回転軸とを前記基準線に沿って連結する長手軸と、前記長手軸を軸廻りに回転させる回転手段とをさらに含むことを特徴としている。
本発明によれば、シガレットホルダが振り下げられて振り下げ下端位置に移動したときに、シガレットの先端がシガレット受け部材と接触し、このときの衝撃でシガレット先端から刻たばこが落下する。この刻たばこの落下量を計量手段にて計量できる。また、このときの衝撃力は衝撃力検出手段にて検出される。したがって、シガレット１本毎の先落ち量と衝撃力との関係を把握することができる。
また、モータを用いてシガレットを振り下げて振り下げ下端位置に移動したときに、シガレットホルダをホルダ受け部材にて受けることができ、シガレットがシガレット受け部材に衝突して生じる衝撃を軽減することができる。また、ブレーキを備えることで、シガレット先端がシガレット受け部材に跳ね返った後、再び下降して衝突することを防止できる。
また、シガレット先端がシガレット受け部材に衝突時に、シガレット受け部材及びホルダ受け部材の両方がそれぞれシガレット及びシガレットホルダと接している構造とすることで、振り下げ下端位置の直前でモータと回転軸との接続をクラッチにて切断したときに、シガレットに加わっている振り下げ方向の力を分散させることができ、適度な衝撃をシガレットに与え、１本毎の先落ち量を正確に測定することができる。
また、シガレット先端がシガレット受け部材に衝突時に、シガレット受け部材及びホルダ受け部材の両方がそれぞれシガレット及びシガレットホルダと接している構造とすることで、振り下げ下端位置の直前でモータと回転軸との接続をクラッチにて切断したときに、シガレットに加わっている振り下げ方向の力を分散させることができ、適度な衝撃をシガレットに与え、１本毎の先落ち量を正確に測定することができる。
また、シガレットを傾動可能に保持することで、シガレットがシガレット受け部材に衝突する前に、シガレットホルダをホルダ受け部材に衝突させ、このときの衝撃で保持手段によりシガレットを下側に向けて傾動させ、シガレット先端をシガレット受け部材に衝突させることができる。これにより、適度な衝撃をシガレットに与え、１本毎の先落ち量を正確に測定することができる。
また、シガレットとシガレット受け部材との衝撃力を測定するための荷重センサが備わるため、シガレット１本毎の先落ち量と衝撃力との関係を計測することが可能になる。
また、シガレットホルダの回動角度を計測するためのエンコーダが備わるため、シガレットホルダの回転速度を算出することが可能となる。したがって、この回転速度を制御することで、シガレットがシガレット受け部材に衝突する際の衝撃力を再現よく加えることが可能となる。
また、回転手段によりシガレットホルダに保持されたシガレットを長手軸廻りに回転できるので、衝撃負荷をシガレットに対して均等に与えることができる。
図１に示すように、本発明に係るシガレット検査装置１は、シガレットホルダ２と、回転軸３と、シガレット受け部材４と、ホルダ受け部材５と、荷重センサ１５とを有している。シガレットホルダ２は、製品としてのシガレット７を基準線Ａに沿って配置するものである。なお、シガレット７としては、フィルタシガレットと両切りのシガレットの両方を適用可能であるが、以下ではフィルタシガレットを例にして説明する。シガレットホルダ２は、シガレット７の吸い口端部であるフィルタ８を保持している。具体的には、シガレットホルダの先端にシガレット７を挿入可能な孔があり、ここにシガレット７を挿入して固定保持している。回転軸３は、基準線Ａと直交している。シガレットホルダ２と回転軸３は基準線Ａに沿って配設された種々の部材等を介して接続されている。したがって、回転軸３が回転することにより、シガレットホルダ２は回転軸３を支点にして回動する。その回動範囲は、振り下げ下端位置（図１の状態）と振り上げ上端位置（図２の状態）との間である。
シガレット受け部材４は、シガレットホルダ２が振り下げ下端位置に静止した状態のときに、その上端がシガレット７の先端と接する位置に配設されている。また、ホルダ受け部材５は、同様の状態で、シガレットホルダ２にその上端が接する位置に配設されている（図１では、シガレットホルダ２を支持する板材９を介して間接的に接している）。６は受け皿であり、シガレット受け部材４の下側に配設されている。シガレットの先端から落下する刻たばこは、この受け皿６に落下して回収される。ここで回収された先落とし量と、後述する荷重センサによって求められる衝撃力とを用いて、両者の関係を把握することができる。上述したすべての部材は、直接又は間接的に支持板１０上に載置されている。支持板１０の下面には複数のゴム足１１が設けられている。シガレット７の検査を行う際は、シガレット検査装置１を検査台１２上に載置して行われる。
回転軸３はモータ１３により回転駆動される。すなわち、モータ１３のモータ軸が回転軸３である。モータ１３は、支持板１０上に固定されている。モータ１３は、回転軸３上にてクラッチ１４（図２参照）と接続されている。このクラッチ１４は、モータ１３と回転軸３との接続を切断するものである。すなわち、クラッチ１４を開放すれば、回転軸３はモータ１３の回転に影響されないで自由回転となる。クラッチ１４を接続すれば、モータ１３により回転軸３は回転駆動される。クラッチ１４を接続したときは、シガレットホルダ２はモータと同期して振り下げ下端位置と振り上げ上端位置との間を回動する。また、回転軸３あるいはモータ１３には、機械式ブレーキ（不図示）が備わっている。この機械式ブレーキは、クラッチ１４が接続された状態でも、モータの回転を止め、シガレットホルダ２の位置を固定するものである。このような機械式ブレーキは、モータ１３がパルスモータのときに用いられる。モータ１３がサーボモータのときは、電気的なサーボロックを用いてモータを停止させる。なお、回転軸３の回転は、手動で行ってもよい。
このようなシガレット検査装置１を用いてシガレット７の先落ち量を１本毎に測定する場合は、以下のようにして行われる。なお、図２以降ではシガレット検査装置１を簡略化して表示している。まず、図２に示すように、シガレットホルダ２にシガレット７を保持した状態で、クラッチ１４を接続した状態でモータ１３を作動させる。シガレットホルダ２を回転軸３廻りに振り上げて、振り上げ上端位置（図２の状態）まで移動させる。次にモータ１３を逆回転させて、シガレットホルダ２を振り下げる。シガレットホルダ２が振り下げ下端位置の直前まで振り下げられたとき（図３の状態）、クラッチ１４を開放する。これにより、モータ１３の回転力（推力）が直接シガレット７に加わることを防止して、後の工程でシガレット７の先端がシガレット受け部材４にたたきつけられて折れてしまうことを防止できる。
そして、シガレット７はシガレットホルダ２とともに振り下げ下端位置まで移動する（図３の状態）。このとき、シガレット７の先端はシガレット受け部材４に衝突し、シガレットホルダ２はホルダ受け部材５と衝突する。この衝突のタイミングは同時である。これにより、シガレット７に加わっている振り下げ方向の力をシガレットホルダ２に分散させることができ、衝撃力を軽減させ、適度な衝撃をシガレット７に与えることができる。この衝突で、シガレット７の先端から刻たばこが落下する。落下した刻たばこは、受け皿６に回収される。受け皿６に回収された刻たばこは、受け皿６の下側に配された計量手段たる秤２０にて先落ち量として計量される。したがって、シガレット７の１本毎の先落ち量を正確に測定することができる。なお、先落ち量は先落ちさせる前後のシガレット７の重量差をもとに測定してもよいし、他の場所にて秤を用いて計量してもよい。一方で、シガレット受け部材４には荷重センサ１５が備わる。この荷重センサ１５は、シガレット７の先端がシガレット受け部材４に衝突したときの衝撃力を測定するためのものである。荷重センサ１５を設けることで、シガレット７とシガレット受け部材４との衝撃力を正確に測定することができ、先落ち量と衝撃力との関係を把握することができる。この衝撃力は、その他の方法、例えばシガレットホルダの振り下げ速度等を用いて演算にて求めてもよい。
先落ち量の確実な計測及び検査の再現性を高めるため、回転軸３にエンコーダ１６を設けてもよい（図１参照）。エンコーダ１６により、シガレットホルダ２の回転角度を測定し、シガレットホルダ２、すなわちシガレット７の回転速度を演算により求めることができる。具体的には、シガレットホルダ２の回転角度の時間変化からシガレットホルダ２の角速度を算出し、回転軸３とシガレットホルダ２との距離からシガレットホルダ２の振り下げ速度を求めることができる。同様に、回転軸３とシガレット７との距離から、シガレット７の振り下げ速度を求めることができる。シガレット７とシガレット受け部材４とが同じ衝撃力で衝突することを再現よく繰り返すため、シガレット７の回転速度をエンコーダ１６により測定しながら上述したブレーキやモータ１３の回転速度等を制御する。これにより、シガレット７の衝撃負荷と先落ち量との関係を、シガレット７について１本毎に計測することができる。なお、衝撃力と先落ち量との関係をさらに正確にするため、シガレット７がシガレット受け部材４に衝突した後は、ブレーキを用いてシガレットホルダ２をロックし、シガレット受け部材４から跳ね返ったシガレット７が再び自重でシガレット受け部材４に衝突する、いわゆる二重衝突を防止する。
上述した荷重センサ１５やエンコーダ１６を用いてシガレット７の先落ち量を検査する場合は、以下のようにして行う。荷重センサ１５、エンコーダ１６、モータ１３、クラッチ１４、ブレーキ（不図示）のそれぞれの信号は、ＬＡＮ等を介して図示しないコントローラに接続される。エンコーダ１６を用いて求められるシガレットホルダ２の角度や速度、荷重センサ１５で計測されるシガレット受け部材４が受ける衝撃力は記録され、一定の衝撃力となるように、モータ１３、クラッチ１４の接続や開放、ブレーキのオンオフが制御される。振り上げ上端位置（図２の状態）までシガレットホルダ２を移動させ、シガレットホルダ２が設定された回転速度に至るまで、モータ１３によって加速されて振り下げられる。このときのシガレットホルダの速度は、上述したように、エンコーダ１６の測定結果から求められる。速度の調整は、モータ１３のパルス信号を調整して行われる。
シガレットホルダ２が振り下げ下端位置直前まできたとき（図３の状態）に、クラッチ１４を開放する。これにより、シガレットホルダを所望の速度で、かつモータ１３の回転力がない状態で、シガレットホルダ２が振り下げ下端位置（図４の状態）まで移動し、シガレットホルダ２をホルダ受け部材５に衝突させることができる。これと同時に、シガレット７もシガレット受け部材４に衝突する。このときの衝撃力は、荷重センサ１５により電気信号に変換され、ＬＡＮ等を介して上述したコントローラに出力される。なお、シガレット７とシガレット受け部材４との衝突による衝撃の程度を示すパラメータとしては、力のピーク値、シガレット７の運動量変化、シガレット７のエネルギー変化等に着目するとよい。
シガレット７とシガレット受け部材４との衝突により、刻たばこがシガレット７の先端から落下し、受け皿６に回収される。シガレットホルダ２は、クラッチ１４が開放されたままであるため、重力のみ作用している状態であり、ホルダ受け部材５との衝突の反発によって上方へ跳ね返る。このとき、ブレーキをオンにする。これにより、シガレットホルダ２が再度下方に回動し、シガレット７とシガレット受け部材４とが再衝突することを防止できる。そして、ブレーキをオフにすると同時にクラッチ１４を接続し、モータ１３を用いて振り上げ上端位置まで再びシガレットホルダ２を移動させる。これを繰り返すことで、シガレットに与えられた衝撃力と先落ち量との関係を精度よく求めることができる。なお、シガレット７を回動させてシガレット受け部材４に衝突させるだけでなく、シガレット７を垂直に自由落下させたり、リニアモータを用いて平行移動させて衝突させてもよい。このような場合は、エンコーダ１６の代わりに変位計等の位置計測機を用いる。
シガレットホルダ２と回転軸３との間には、シガレットホルダ２を基準線Ａに沿った長手軸廻りに回転させる回転手段（モータ１７）が配設されている。このモータ１７を用いて、シガレット７の衝突ごとにシガレット７を長手軸廻りに回転させ、シガレット７のシガレット受け部材４に対する衝突位置を適宜変更することができる。さらに、シガレット７の先端への衝撃負荷を均等に与えることができる。
一方で、シガレット検査装置１がクラッチ１４を備えていない場合は、モータ１３の回転力がそのままシガレット７とシガレット受け部材４との衝突に伝達されてしまい、上述したようにシガレット７が折れてしまうことが生じる。この場合には、シガレットホルダ２が振り下げ加工位置まで振り下げられたときに、シガレット７とシガレット受け部材４とが衝突するより前に、シガレットホルダ２とホルダ受け部材５が衝突するようにする（図５の状態）。具体的には、ホルダ受け部材５がシガレット受け部材４よりも高い位置でシガレットホルダ２と衝突するように高さが設定される。その直後、シガレット７は振り下げによる慣性モーメントによりシガレットホルダ２内を下側に傾動し（図６の矢印Ｒ方向）、その先端がシガレット受け部材４と衝突する（図６の状態）。
これを実現するため、シガレットホルダ２にはシガレット７を傾動可能に保持する保持手段が備わっている。具体的には、図７に示すように、シガレットホルダ２の保持部分にラビリンスパッキン１８を配し、ここにシガレット７を挿入する。これにより、シガレット７は傾動可能に保持される。これにより、衝撃力のピークは低くそして比較的長時間検出される。又は、図８に示すように、Ｖ字に切欠かれた溝を有するブロック１９を対向して配置し、Ｖ字の溝部分にシガレット７を配し、ブロック１９で矢印Ｓ方向に互いに挟みこんで保持してもよい。ブロック１９にてリジッドに保持した場合は、衝撃力のピークは高くそして比較的短時間検出される。一方で、ブロックの材質等や挟み込みの間隔等を調整することで、シガレット７を傾動可能に保持してもよい。あるいは、弾力性のあるＯリング等でシガレットホルダ２の内壁とシガレット７との間の隙間を塞いで、シガレット７を弾性的に保持し、傾動可能としてもよい。
このような保持手段を用いることで、シガレットホルダ２とホルダ受け部材５との衝撃でシガレット７が下側に向けて傾動し、シガレット先端がシガレット受け部材４に衝突する。これにより、適度な衝撃をシガレット７に与え、１本毎の先落ち量を正確に測定することができる。その他の構成、作用、効果は図２～図４で示した例と同様である。
１ シガレット検査装置
２ シガレットホルダ
３ 回転軸
４ シガレット受け部材
５ ホルダ受け部材
６ 受け皿
７ シガレット
８ フィルタ
９ 板材
１０ 支持板
１１ ゴム足
１２ 検査台
１３ モータ
１４ クラッチ
１５ 荷重センサ
１６ エンコーダ
１７ モータ
１８ ラビリンスパッキン
１９ ブロック
２０ 秤
２ シガレットホルダ
３ 回転軸
４ シガレット受け部材
５ ホルダ受け部材
６ 受け皿
７ シガレット
８ フィルタ
９ 板材
１０ 支持板
１１ ゴム足
１２ 検査台
１３ モータ
１４ クラッチ
１５ 荷重センサ
１６ エンコーダ
１７ モータ
１８ ラビリンスパッキン
１９ ブロック
２０ 秤
Claims (8)
- 基準線に沿って製品としてのシガレットを配置し、該シガレットの吸い口端部を保持するシガレットホルダと、
前記基準線と直交し、前記シガレットホルダを振り下げ下端位置と振り上げ上端位置の範囲内で回動可能に支持する回転軸と、
前記シガレットホルダの振り下げにより、前記シガレット先端との衝突が許容されたシガレット受け部材と、
前記シガレット先端が前記シガレット受け部材に衝突したときの衝撃力を検出するための衝撃力検出手段と、
前記衝撃により、前記シガレット先端から落下した刻たばこを計量するための計量手段とを備えたことを特徴とするシガレット検査装置。 - 前記シガレットの振り下げ力を受け止めるため、前記シガレットホルダと衝突する位置に配されたホルダ受け部材とをさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載のシガレット検査装置。
- 前記回転軸を回転駆動させるモータと、
前記シガレットホルダを振り下げているときに、振り下げ下端位置の直前で前記モータと前記回転軸との接続を切断するクラッチと、
前記シガレット受け部材に衝突して跳ね返った前記シガレットの位置を固定するためのブレーキとをさらに備えたことを特徴とする請求項２に記載のシガレット検査装置。 - 前記シガレット先端が前記シガレット受け部材に衝突時に、前記シガレット受け部材及び前記ホルダ受け部材の両方がそれぞれ前記シガレット及び前記シガレットホルダと接していることを特徴とする請求項３に記載のシガレット検査装置。
- 前記シガレットホルダは、前記シガレットを傾動可能に保持する保持手段とをさらに含み、
前記シガレットホルダが前記振り下げ下端位置で前記ホルダ受け部材に接すると同時に、前記シガレットの先端が下側を向くように傾動し、前記シガレット受け部材が該傾動後のシガレットの先端と接する位置に配設されていることを特徴とする請求項３に記載のシガレット検査装置。 - 前記衝撃力検出手段は、前記シガレットと前記受け部材から発生する荷重を測定するための荷重センサであることを特徴とする請求項１に記載のシガレット検査装置。
- 前記シガレットホルダの回動角度を計測するためのエンコーダとをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシガレット検査装置。
- 前記シガレットホルダと前記回転軸とを前記基準線に沿って連結する長手軸と、
前記長手軸を軸廻りに回転させる回転手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のシガレット検査装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/054429 WO2011114439A1 (ja) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | シガレット検査装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/054429 WO2011114439A1 (ja) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | シガレット検査装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011114439A1 true WO2011114439A1 (ja) | 2011-09-22 |
Family
ID=44648571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2010/054429 WO2011114439A1 (ja) | 2010-03-16 | 2010-03-16 | シガレット検査装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| WO (1) | WO2011114439A1 (ja) |
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