专利名称：烟草加工工业棒形制品的直径的测量的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于获取烟草加工工业棒形制品的直径和/或横截面形状的装置。此外本发明涉及一种烟草加工工业的机器，特别是香烟生产机器或过滤嘴结合机。
背景技术：
对“烟草加工工业棒形物品”此处在现有关系中要理解为有预先规定直径的香烟、过滤嘴棒、过滤嘴香烟和类似的物品。起初本发明致力于对连续输送的条状制品、如香烟条以及特别是过滤嘴条的直径测量。如果下面为简便起见只提到条状制品，无论如何不应将上述类型的棒形制品排除在外，不管这些物品处于哪个生产步骤中。此外“棒形制品”的概念也包括一个连续条，它作为完整的或已经分解的条形件，例如用于生产前面提及的烟草制品的条形件存在于一个确定的生产步骤中。
在香烟和过滤嘴的生产中，直径是一个要在生产中要监测的重要的质量特征。在此棒形制品通常在纵向，即在它的纵轴线方向被连续或不连续地输送通过一个测量装置。准确测量直径的困难在于，棒形制品通常是“不圆的”，即垂直于纵轴线的横截面多或少的偏离圆形。
对在成条方法中加工的产品的生产，例如过滤嘴棒，应该尽可能保持小的直径波动。就一个过滤嘴条的直径的偏差而言特别不利，因为对于由过滤嘴塞和香烟通过组装而成的带嘴香烟，塞和香烟必须具有相同的直径，这样可以例如通过一个连接薄片实现它们的结合，而不在薄片和塞或香烟之间留下空隙，通过该空隙可能进入吸入空气并能使抽吸性能变坏。
由DE 34 14 247 A1(对应于US 4,543,816)公开了一种通过借助一个气动测量系统进行过滤嘴条的直径测量的装置。
此外在EP 1 445 576 A1中描述了一种用于测量烟草加工工业的棒形物品直径的测量装置，其中该棒形制品借助光截面测量。为了获得足够的直径点，激光光源必须绕着棒形制品转动。
发明内容
根据现有技术，本发明的任务在于以简单和快速的方式测量烟草加工工业的棒形制品的直径。
该任务通过一个用于获取烟草加工工业的棒形制品的直径和/或横截面形状的装置如下解决，即设置多个、尤其是多于三个的用于向制品上发射特别是直线形光线的光源，并且为每个光源分别设置一个用于接收从制品表面散射的光线的传感器，并且设置一个用于分析传感器的测量信号的分析单元。
本发明根据以下构思，即棒形制品同时被所有光源在一个位置照射，这样光线被制品表面在照射位置散射，并且散射光线被传感器获取。在这里一个光源分别配备一个传感器，从而制品的整个圆周表面的被光源照射的部分表面的轮廓被传感器获取。为了能够同时并且无阴影区域地获取在制品的一个预先确定的位置处的直径，多个光源在这个位置照射制品是必要的。由此保证快速和可靠地获取制品直径。此外为了完整地，也就是说无阴影或类似物地来完整获取制品，多个光源是必要的。
根据一个适当的结构方案提出，布置和/或设计光源，使制品在它的圆周上，优选在一个预先确定的位置上基本上被完全获取。
此外如果传感器被设计成用于获取制品的一个垂直轮廓是有利的。
为此规定，传感器分别设计为位置敏感的探测器，特别是所说的PSD-阵列。对名称“PSD”已知是位置敏感的探测器或传感器，它们结构简单且工作非常可靠。此外位置敏感的探测器的特征在于小的测量公差和短的测量时间。这类传感器经常作为距离传感器使用，它们按照三角测量的原理工作。在这里，被良好瞄准的分析光束，例如激光束被发射到一个试样表面，使从被照射表面散射的光线通过一个光学系统到达位置敏感的探测器(PSD-位置敏感的探测器)。出现散射光线的位置取决于对象表面的距离。位置敏感的探测器可以明确地将探测器上的光点坐标转变成电信号，从而到测量对象的距离可以快速和准确地确定。
为了能简单和快速地获得一个对象的垂直轮廓，使用了所谓的PSD-阵列，从而在一个唯一的测量过程中获取完整的垂直轮廓线。
为此有利的规定，光源直线形地发射光线，从而在一个预先确定的位置上，被光源部分照射的制品的垂直轮廓被散射并由一个PSD-阵列获取。
如果光源发射出的光束位于一个平面内，由此产生一种改善的结构。一个这样的平面设计成例如通过一个相对制品的纵轴线的垂直平面。
此外如果光源和/或传感器星形的，特别是均匀的和/或对称的绕着制品设置是有利的。
另外如果分析单元求出棒形制品的形状和/或直径尺寸是有利的。
此外该任务通过一个烟草加工工业的机器解决，特别是香烟生产机器或过滤嘴结合机，它们装备了一个按照本发明的、在前面描述的装置。为了避免重复明确地参阅了前面的实施方式。
接下来并且不限于一般发明构思基于附图详细说明本发明。有关所有在文中未详细解释的根据本发明的细节请参阅附图。
图中示出图1一个示意的用于获取一个被部分照射的烟草制品条的垂直轮廓的系统；图2一个带有详细描述的PSD-阵列的另外的系统；和图3一个用于测量烟草制品条的直径的测量系统。
具体实施例方式
在下面的图中，每个相同的和同类的元件及相应的零件采用相同的附图标记，其中不考虑一个相应的更新的概念。
图1示意示出一个用于测量一个条状烟草制品10的直径的部分轮廓的光学系统。烟草制品10不仅可以是静止的，而且可以在测量期间运动，也就是说被输送。借助一个带有一个激光器二极管11以及一个圆柱形光学系统13的发射器12将瞄准的光束14以一个预先确定的宽度发射到烟草制品10上。
在烟草制品10的被照射位置上散射的光线在一个角度范围内借助一个接收器15接收，该接收器由一个成像的光学系统16和一个位置敏感的探测器-阵列(PSD-阵列)构成。借助PSD-阵列17获取由光束14获取的烟草制品10的部分表面的轮廓作为垂直轮廓。所述PSD-阵列17通过一个连接与一个分析单元21相连，由此求出烟草制品10被照射的部分表面的圆度或不圆度。
在图2中由一个另外的透视图描述了烟草制品10被部分照射的表面的轮廓的获取。借助光线发射器12将瞄准的光束14发射到烟草制品条10的表面。从那里，散射光线(附图标记19)达到PSD-阵列17。
在图2的右下部分示意地放大地描述了PSD-阵列17，其中相应的烟草制品10在被照射位置的形状被记录为一个垂直轮廓20。所述击中的、散射光线的位置取决于圆形烟草制品条10的距离。由此可以快速和准确地确定所述条的距离。
在图3中示意描述了一个用于获取或测量条形烟草制品10的直径的装置。该烟草制品10纵轴向地(Lngsaxial)输送通过一个四壁的玻璃体22。围绕玻璃体22或烟草制品10星形或十字交叉形布置了四个发射器12以产生瞄准的光线，其中发射出的光束14处于一个与烟草制品10的纵轴线或输送方向垂直的平面内。
发射出的光束14碰到制品10的表面，从而分别由一个光束14照射烟草制品10的一个四分之一圆周。为每个光源12在相应的四分之一圆周内设置PSD-阵列17以记录散射的光线，从而由分析单元21求出烟草制品10的表面的一个准确的轮廓。根据测量结果可以实现一个快速和准确的烟草制品的直径测量，其中该直径是在一个预先确定的位置上求出的。此外利用这个装置除了测量直径，也可以检查所述条的形状，并且也可以检查烟草制品条上的一个包裹带的粘缝。
附图标记列表10烟草制品11激光器二极管12发射器13圆柱形光学系统14光束15接收器16成像的光学系统17PSD-阵列19散射的光线20垂直轮廓21分析单元22玻璃体
权利要求
1.用于获取烟草加工工业棒形制品(10)的直径和/或横截面形状的装置，其特征在于，设置多个用于向制品(10)上发射光线(14)的光源(12)，并且为每个光源(12)分别设置一个用于接收从制品表面散射的光线(19)的传感器(17)，并且设置一个用于分析传感器的测量信号的分析单元(21)。
2.按权利要求1所述的装置，其特征在于，设置多于三个的用于向制品(10)上发射光线(14)的光源(12)。
3.按权利要求1所述的装置，其特征在于，布置和/或设计光源(12)，使制品(10)在其外圆周上基本上被完全被获取。
4.按权利要求1或3所述的装置，其特征在于，传感器(17)设计成用于获取制品(10)的一个垂直轮廓(20)。
5.按权利要求4所述的装置，其特征在于，传感器(17)分别设计成位置敏感的传感器(17)。
6.按权利要求5所述的装置，其特征在于，传感器(17)设计成PSD-阵列(17)。
7.按权利要求1所述的装置，其特征在于，光源(12)直线形地发射光线(14)。
8.按权利要求1或7所述的装置，其特征在于，发射出的光束(14)位于一个平面内。
9.按权利要求1或7所述的装置，其特征在于，光源(12)设计成激光光源(12)。
10.按权利要求1所述的装置，其特征在于，光源(12)和/或传感器(17)围绕制品(20)星形和/或对称地布置。
11.按权利要求1或10所述的装置，其特征在于，光源(12)和/或传感器(17)均匀地围绕制品(20)星形布置。
12.按权利要求1所述的装置，其特征在于，分析单元(21)求出制品(10)的形状和/或直径尺寸。
13.带有一个按权利要求1至12中任一项所述的装置的烟草加工工业的机器。
14.按权利要求13所述的烟草加工工业的机器，其特征在于，该机器设计为香烟成条机或过滤嘴结合机。
全文摘要
本发明涉及一种用于获取烟草加工工业棒形制品(10)的直径和/或横截面形状的装置。如此改进该装置，即设置多个、尤其是多于三个的用于向制品(10)上发射特别是直线形光线(14)的光源(12)，并且为每个光源(12)分别设置一个用于接收从制品表面散射的光线(19)的传感器(17)，并且设置一个用于分析传感器(17)的测量信号的分析单元(21)。
文档编号G01B11/08GK1779412SQ20051012556
公开日2006年5月31日 申请日期2005年11月25日 优先权日2004年11月25日
发明者M·莱梅尔 申请人:豪尼机械制造股份公司