[发明专利]检验烟草加工业横轴向输送棒状产品的端面的设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于光学检验烟草加工业的横轴向输送的棒状产品的端面的测量设备，包括被设立用于记录棒状产品的端面的图像的光学传感器装置和用于分析由传感器装置所输出的测量信号的电子信号处理装置。本发明此外涉及用于光学检验烟草加工业的横轴向输送的棒状产品的端面的方法。

背景技术

根据前述的切割过程下面也将端面称为断面。

香烟的过滤端部或过滤棒的端面的质量检验迄今不在烟草加工业的机器、尤其是生产机器或生产存储器处执行。因此不能探测在这些区域中出现的误差。一般地仅仅只对燃烧端部的头部脱落进行检验，而不更全面地进行检验。为了确定过滤端部和燃烧端部的质量，常规地使用离线测量系统。但是由此仅能检查少量的样品。

此外迄今没有系统可用于根据光学误差和/或质量参数和/或几何误差来检验香烟过滤嘴的端面。这涉及常规的醋酸盐过滤嘴，但是尤其是也涉及新型的过滤嘴类型，例如多过滤嘴、CPA/CPF过滤嘴、具有纤维丝的过滤嘴、具有图案的过滤嘴、胶囊过滤嘴、特定成形的过滤嘴、凹槽过滤嘴等。

EP 0 585 686 B1公开了用于检验香烟的填充的光学设备，其具有对香烟的端面进行照明的光源、带有固定焦点的聚焦透镜和探测器。透镜的焦平面对准香烟的端部边。传感器被设立用于确定香烟端面的由透镜聚焦到传感器上的图像的对比度。在最优填充的香烟情况下，所探测的对比度最大。如果对比度信号下降到预定的阈值之下，则输出报废信号。

这种类型的类似的检验设备由EP 0 630 586 B2已知。在一种实施方式中，光学设备包括两个带有不同固定焦点的聚焦透镜和两个对应的探测器，其中焦平面相对于香烟的端部边错开。由香烟的端面所反射的光借助于可半透过的镜和两个透镜聚焦到两个探测器上。两个探测器的信号被输送给差动环节。如果两个信号的差超过预先给定的值，则输出报废信号。在另一实施方式中，一起检测香烟的端部边并将所测量的亮度曲线与所存储的额定亮度曲线相比较。该比较的输出信号是香烟的轴向偏移的尺度并且允许对该测量的对应补偿。

另一检验设备由EP 0 843 974 B1已知，其中设置一个用于将光从光源引导至香烟的端侧的光学纤维和两个用于探测由香烟的端侧的两个部分面反射的光的光学纤维。

基于图像处理的用于在物料流中检验倾斜地堆积的香烟的端部的光学设备由DE 39 20 888 C2已知。

由EP 1 099 388 A2已知用于基于红外透射测量来探测在香烟的燃烧端部处烟草的存在的离线检验装置。在滚筒上使香烟从具有红外源的烟草探测装置旁边经过，所述红外源发射轴向地在香烟的燃烧端部处对准香烟的红外射束。径向地从香烟射出的红外辐射由四个围绕香烟的周长布置的红外探测器接收。只要通过香烟的燃烧端部透射的红外辐射的强度不超过预先设定的阈值，则将香烟分类为可接受的。

DE 197 53 333 A1公开了用于借助于CCD行摄像机监督香烟组的完整性和香烟的填充。

所有前述测量设备均基于对由棒状产品的端侧所反射的或者穿过棒状产品的端侧的辐射的强度的测量。这些方法是不精确的并且不提供差分的定量值，而是仅提供这样的二值陈述：所检查的产品是满足质量要求还是不满足。

EP 0 704 172 B1公开了烟草加工业的机器所用的用于借助于聚集到圆形对象上的摄像机检查所述对象、尤其是棒状产品的端侧的设备，其中借助于图像处理装置识别有缺陷的对象，例如伸出的纸边（片状物（flap））、在纤维材料和纸张之间的空隙（旁路（bypass））或者变色的区域或斑。

根据EP 1 053 942 B1，将激光的光束经由透镜扩张并且借助于光阑产生结构化的平面光图案，所述光图案被聚焦到香烟头部。透镜将所反射的光聚焦到对位置敏感的探测器上。由探测器所接收的反射光以相对于照射光有不同于零的角度布置。光阑包括用于照亮香烟头部的端面的中央区域的较大开口和用于照明香烟纸张的端侧的较小开口的围绕较大开口同中心地布置的环。从在探测器上由较大开口产生的光斑相对于由通过较小开口所产生的光点构成的环的偏移中例如可以推断出香烟头部处缺乏烟草填充，这导致香烟被扔掉。在格式变更时必须根据香烟直径更换光阑，这是麻烦的和易于出错的。此外，入射的光图案相对于香烟头部的小误定位就已经可能导致错误的测量结果，这要么意味着无缺陷的香烟的报废要么意味着有缺陷的香烟的接受。

发明内容

本发明的任务在于，说明一种设备和一种方法，其以少的耗费提供精确的定量值，以便能够实现对横向输送的棒状产品的端面或断面的质量的详细和全面的评估。