专利名称：检测及消除有缺陷和/或定位不当卷烟的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检测有缺陷和/或定位不当，特别是在制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗中横向位置的卷烟的方法和装置，也涉及用于消除上述卷烟的方法和装置。
制烟机和/或卷烟包装机通常具有一个卷烟储存器，在储存器中，当卷烟向下移动时卷烟停止时与其余卷烟成横向，可能堵塞储存部分下面的各竖筒或竖筒组。然后，随后的卷烟就不再可以进入各竖筒或竖筒组。这样可导致各竖筒或竖筒组失去效用。消除这种故障的任务是很费力且高成本的，这是由于通常必须停机的缘故。
为了避免在消除竖筒或竖筒组堵塞故障时的高成本的步骤，操作者通常观察卷烟料斗并用长夹子除去任何横向定位的卷烟。这里存在人为错误的危险，由于工作单调，操作者时间长后注意力会下降，另外，当操作者不在时可能发生未检测出的破坏。
因此，本发明要解决的问题是改善卷烟料斗中对破坏的避免。
为了解决这个问题，按照本发明的检测方法的特征在于使用至少一个光学检查构件来检测位于卷烟料斗中的多个卷烟的至少一个图像，该图像由图像处理器评估，而且，如果在评估过程中，形成的扫描图像与基准图像和/或至少一个基准值偏离，一个错误信号即被产生。
按照本发明的检测装置的特征在于一个光学检测构件，特别是一个摄像机，布置在卷烟料斗的区域中，用于扫描位于料斗中的多个卷烟的至少一个图像，如果形成的扫描图像与基准图像和/或至少一个基准值偏离，则借助一个用于评估图像的图像处理器及借助错误信号产生装置产生一个错误信号。
这种方法及这种装置的优点是，由于可以总体观察卷烟取向，因而所监测的是卷烟的相对较大的区域而不只是个别卷烟端部。因此，可以检测卷烟料斗的相对较大区域，即，多个卷烟的图像，并使该图象承受图像处理。最后，使用图像处理方法，可以形成与基准图像和/或基准值的偏差，如果必要的话，可以产生一个相应的错误信号，这样就可以检测横向定位的卷烟。
另外，除定位不当的卷烟以外，这种方法和这种装置也可以用来指示有缺陷的卷烟。例如，在储存过滤嘴卷烟的情形中，通过图像处理可以查出遗失的过滤嘴。但是，也可以指示弯曲或破损的卷烟，这是由于这些卷烟也构成与基准图像的偏差。
以上述方式检测出的异常可以被自动地或手工地消除。当手工消除异常时，错误信号最好是通过声学或光学方式发出的，例如，借助报警器或喇叭，或者借助警示灯发出的。这样的信号就可以告诉操作者来干预。但是，错误也可以被自动地消除。
为了进一步解决问题，按照本发明的消除方法的特征在F于有缺陷的和/或定位不当的卷烟被检测，特别是按照上述方法之一被检测，作为对上述检测的反应，布置在料斗区域中的一个推出装置被启动，以便推出位于分配给该推出装置的推出区域中的多个卷烟。
按照本发明的消除装置的特征在于至少一个，特别是多个相邻的推出装置设置在料斗的区域中，用于推出位于分配给所述推出装置的推出区域中的多个卷烟。在这种情形中被推出的卷烟的数目大得足以使一横向定位的卷烟被完全推出。
最好设置多个相邻的推出区域，以及相应数目的推出装置。其优点在于不必在卷烟料斗的整个宽度上推出卷烟，因此，可能发生的情形是一横向定位的卷烟在两个推出区域中延伸。在这种情形中，最好两个相邻的推出装置被启动，因而相应较大数目的卷烟被推出。
推出装置的前、后壁最好具有不同的尺寸和轮廓，使后壁的轮廓大于前壁轮廓至少一个卷烟的宽度。这样可以避免只是被前壁部分夹住的卷烟造成的拥堵。
本发明的进一部细节可以参阅从属权利要求，以及以下附图中所示的实施例。
图1是卷烟料斗的前视图，卷烟料斗带有摄像机和布置在卷烟料斗的储存部分中的四个推出装置；
图2放大地表示储存部分的细部结构，其带有多个推出装置和多个示意表示的推出区域和评估区域；图3是沿图1中III-III剖面线截取的侧视图，表示卷烟料斗带有一个处于通过位置的推出装置；以及图4表示图3的卷烟料斗，带有一个处于推出位置的推出装置。
图1表示一个卷烟料斗10，它具有一个储存部分和四个布置在储存部分下面的竖筒组12。每个上述竖筒组具有七个基本为一支卷烟宽度的竖筒。
卷烟料斗10装有许多用圆圈表示的卷烟13。当这些卷烟13定位正确时，在图1的前视图中只可以看到卷烟13的过滤嘴侧或另一侧的端部。换言之，许多卷烟相互平行地定位，并且水平地调准，所有卷烟13的端部理想地基本处于一个竖直平面内。卷烟料斗10的深度，特别是卷烟料斗10接受卷烟13的空间的深度基本相应于一支卷烟的长度，或稍大于卷烟的长度。
卷烟13穿过一顶部开口14进入卷烟料斗10。由于重力，卷烟向下移入卷烟料斗10，在料斗中进入竖筒组12。在竖筒组12的出口，卷烟13按照准备由烟盒接纳的形式编组。另外，卷烟料斗10具有四根振荡杆15，它们保证卷烟13均匀地向下移入竖筒组12。
在卷烟料斗10中的卷烟13偶尔也可能停止在一个与需要的对准不同的位置上。例如，卷烟13可能歪斜。以这种方式定位不当的卷烟在图中表示为横向定位的卷烟16。如果横向定位的卷烟16在竖筒组12的方向上长时间向下移动，可能出现竖筒组12的堵塞，这通常会导致生产过程的上述异常。具体来说，这种异常的消除涉及到高的费用。因此，卷烟料斗10设有一个光学检查构件，即，一个摄像机17。摄像机17通过卷烟料斗10的一个窗口或透明壁监测卷烟端部。具体来说，摄像机17基本在卷烟料斗10的全长上扫描卷烟料斗10的图像。
一个图像处理器18评估扫描的图像。在这种情形中，例如，将扫描的图像与基准图像对比。或者，扫描图像经过预处理，在这种情形中，图像的特征值被产生和/或计算。通过将这些值与基准值的对比和/或通过扫描图像与基准图像的对比，例如，如果存在一个偏差，或者如果偏差超过一定的阈值，即可以检测出错误。最后，检测出的错误导致产生一个错误信号。错误信号导致四个推出装置19中的至少一个被启动。这种启动使位于该推出装置19区域中的卷烟13向着卷烟料斗10的后侧被推动，因而被推出。被推出的卷烟13落入一条倾斜的滑道20，卷烟13沿滑道向下滑动，并最终被送至一条烟草回收回路。
烟草回收是将卷烟分成烟草、卷烟纸和过滤嘴。被回收的烟草最后在卷烟生产中被再次使用。这就是说，由于横向定位的卷烟被推出，多支其它的无缺陷或定位正确的卷烟同样被推出时，烟草的浪费可保持在很低的水平上。
每个推出装置19具有一个壳体21，该壳体相对于卷烟料斗10固定，或连接于卷烟料斗。壳体21具有一个线性缸，其用于引导一个线性位移的滑架22。所述滑架22则连接于推出装置19的实际推出器23。推出器23具有前壁24和一个后壁25(如图3所示)。前壁24和后壁25通过一个连接件即连接杆26彼此连接。
如果推出装置19位于一个称为“通过位置”的位置上，那么，推出器23的前壁24基本与卷烟料斗10的前内侧面齐平地终止，而推出器23的后壁25基本与卷烟料斗10的后内侧面齐平地终止。在该通过位置上，卷烟13可以在推出装置19的区域中无阻碍地通过卷烟料斗10的储存部分11。只有薄形的连接杆26稍许使卷烟料斗10在该区域中的宽度变窄，但并不影响卷烟13的向下移动，因而可使卷烟送过卷烟料斗10。
但是，如果推出装置19被启动，那么，推出器23的前壁24和后壁25都在推出器23的后壁25的方向上和/或在滑道20的方向上位移。推出器23的前壁24连接于壳状装置27，该壳状装置的横截面相应于推出器23的前壁24的轮廓。该壳状装置可防止卷烟13当推出器23位于推出位置时落入推出器23的区域中。这样就可以避免当推出器23被拉回其通过位置时已落入该区域的卷烟13阻塞推出器的情形发生。
另外，四个前壁24和/或四个推出器23的壳状装置27彼此间隔开来。前壁24之间的距离大致相应于一支卷烟宽度的两倍，但也可选择得更大一些。
图2放大地表示卷烟料斗10的储存部分11在推出装置19的区域中的细部结构。四个推出区域A至D示意地表示在推出装置19的上方。这四个推出区域A至D中的每一个配置于一个推出装置19。位于推顶区域中的卷烟13在相应的推顶装置19被启动时被推出。四个评估区域I至IV位于推出区域A至D的上方，每个推出区域A至D被配置于其上方的各评估区域I至IV。推出区域A至D就其尺寸来说选择得使每个推出区域A至D的宽度和/或长度至少相应于一支卷烟的长度。具体来说，推出区域的宽度选择得大于相应推出区域的高度。
评估区域I至IV相应于由摄像机17监测的区域。摄像机17摄取所有评估区域I至IV的图像。在图像处理过程中，图像被划分入所述四个评估区域I-IV。这四个评估区域I-IV中的每一个是分开地被评估的。如果在一个评估区域中，一支横向定位的，即，定位不当的卷烟或者一支以其它方式成形不当的卷烟被检测出来，那么，位于其下的相应推出装置19有一个时间延迟地被启动。所述推出装置将位于相应推出区域A-D中的卷烟13推出。
在有缺陷的或定位不当的卷烟13的测出和相应推出装置19的启动之间的时间延迟是由卷烟从评估区域I-IV向下移至推出区域所需时间来确定的(大致为10-20秒钟)。作为记录所有评估区域I-IV的图像的一个摄像机17的替代，也可以安装多个摄像机17，每个摄像机扫描一个评估区域I-IV的图像，然后将其送去进行图像评估。
在评估区域I-IV中，卷烟料斗10的前壁是透明结构的，例如，设有玻璃或塑料板，使摄像机17可自由摄取卷烟的端部。
图3表示沿图1中III-III线的卷烟料斗10的侧剖图。设有两个摄像机17，确切地说，一个设置在卷烟料斗10的前侧，一个设置在后侧。设置两个摄像机17意味着可以更为可靠地检测有缺陷的或定位不当的卷烟16。
在图示实施例中，一支横向定位的卷烟16位于评估区域II中。该横向定位的卷烟16被摄像机17测出。图像处理器18评估横向定位的卷烟16的被测出的图像，一旦定位不当的卷烟16被测出，就产生一个错误信号。该错误信号导致推出装置19被启动。因此，推出器23在滑道20的方向上被位移。为此目的，推出装置19的线性缸与滑架22及紧固其上的推出器23一起，包括壳状装置27，沿滑道20的方向位移。
在推出器23和滑架22之间也设有一连接件29。该连接件29保证滑架22和推出器23之间的必要距离。该距离使推出器23可被推入卷烟料斗10，达到推出器23的前壁24达到卷烟料斗10的后壁30的程度。
图4表示推出装置19处于推出位置，即，推出器23位于其左侧或滑道侧的端部位置上。在图示位置上，推出器23的前壁24以卷烟料斗10的后壁30的外表面终止，因而被推出的卷烟31-包括横向定位的卷烟16-可以无阻碍地落入滑道20。连接于推出器23的前壁24的壳状装置27在该推出装置19的区域中阻塞卷烟料斗10，因而起初无卷烟13可以在该区域中跟进。只是当推出装置19再次位于其通过位置(如图3所示)上时，卷烟才再次落入以前形成的空腔中，从而再次填满有关的推出区域B。
虽然推出装置19一般只是当已测出有缺陷的或定位不当的卷烟16时才被启动，但是，它也可以由于其它原因而被启动。具体来说，推出装置也可以手动触发。当消除未被自动测出的错误时，这一点特别方便。推出装置19的非手动或由图像处理触发的启动也用来(例如，定时地)取得样品。
但是，使用摄像机和下游的图像处理检测有缺陷的或定位不当的卷烟，以及可能触发的光学和/或声音的错误信号，也可能使操作者手动地消除异常，特别是如果自动地(例如通过启动推出装置)消除异常的操作已发生故障或将发生故障的话。
总之，当有缺陷的或定位不当的卷烟的上述自动检测与推出装置相结合时可以取得最大的优越性。
权利要求
1.用于检测制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗(10)中有缺陷的和/或定位不当的、特别是横向定位的卷烟(16)的方法，其特征在于使用至少一个光学检测构件(17)来扫描位于卷烟料斗中的多支卷烟(13，16)的至少一个图像，该图像由一个图像处理器(18)评估，如果在评估期间确定扫描的图像与基准图像和/或与至少一个基准值偏差，则产生一个错误信号。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于由光学检测构件(17)扫描的图像被划分成多个特别是相邻的评估区域(I-IV)，所述评估区域(I-IV)是分开被评估的，如适当则产生一个分配于一个评估区域(I-IV)的个别的错误信号。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于使用多个光学检测构件(17)，在每种情形中扫描及评估多个特别是相邻的评估区域(I-IV)的一个图像，如果适当则产生一个分配于一个评估区域(I-IV)的个别的错误信号。
4.用于消除在制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗(10)中的有缺陷的和/或定位不当的、特别是横向定位的卷烟(16)的方法，其特征在于；特别是按照权利要求1至3中任一项所述的方法检测有缺陷的和/或定位不当的卷烟(16)，作为上述检测的回应，设置在料斗区域中的推出装置(19)被启动，以便推出位于分配给所述推出装置(19)的一推出区域(A-D)中的多支卷烟。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于如果在分配给特别是两个相邻的推出装置(19)的评估区域(I-IV)中检测到有缺陷的和/或定位不当的卷烟(16)，那么所述两个推出装置(19)被同时启动。
6.用于检测在制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗(10)中的有缺陷的和/或定位不当的、特别是横向定位的卷烟(16)的装置，其特征在于一个光学检测构件(17)，特别是一个摄像机设置在卷烟料斗(10)的区域中，用于扫描位于卷烟料斗(10)中的多支卷烟(13，16)的至少一个图像，借助一个用于评估图像的图像处理器(18)，如果扫描的图像被确定与基准图像和/或与至少一个基准值偏差，则借助可产生错误信号的装置产生一个错误信号。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于一个或多个相邻的光学检测构件(17)分别设置在卷烟料斗(10)的前侧上或后侧上，从而可以扫描有缺陷的和/或定位不当卷烟(13)的两个端侧。
8.用于消除在制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗(10)中的有缺陷的和/或定位不当的、特别是横向定位的卷烟(16)的装置，其特征在于至少一个，或者特别是多个相邻的推出装置(19)布置在卷烟料斗(10)的区域中，用于推出位于分配给推出装置(19)的推出区域(A-D)中的多支卷烟(13，16)。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于它具有按照权利要求6或7所述的装置，后者连接于每个推出装置(19)，因而每个推出装置(19)可响应于一错误信号被启动。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于每个推出装置(19)具有一个前壁(24)，其表面区域限定所述推出区域(A-D)；以及一个后壁(25)，其轮廓大于前壁(24)的轮廓至少一支卷烟的宽度，所述推出装置(19)的前壁(24)和后壁(25)相互平行地基本分开一支卷烟长度的距离，并且彼此相连接，特别是借助一连接件，特别是一连接杆(26)相连接。
11.如权利要求8至10中任一项所述的装置，其特征在于所述推出区域具有至少相应于一支卷烟的长度的一个宽度和/或高度。
全文摘要
本发明涉及检测和消除制烟机和/或卷烟包装机的卷烟料斗中的有缺陷和/或定位不当的、特别是横向定位的卷烟的方法和装置。本发明要解决的问题是改善卷烟料斗中异常的避免措施。为进行检测,使用光学检测构件扫描卷烟料斗中卷烟的图像,借助图像处理器评估图像,如果在评估期间确定扫描的图像与基准图像和/或与基准值偏差,则产生一个错误信号。另外,为消除有缺陷卷烟,作为相应检测的回应,设置在料斗区域中的推出装置被启动,以便推出多支卷烟。
文档编号B07C5/342GK1264038SQ0010183
公开日2000年8月23日 申请日期2000年2月1日 优先权日1999年2月1日
发明者海因茨·福克 申请人:福克有限公司