JP3980267B2 - バンド検査を含むシガレット製造機 - Google Patents
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Description
背 景
本発明はシガレット紙上に形成されたバンド(band)が適切な幅及び間隔を有することを確認するため、及び許容外のバンド幅及び間隔を有するシガレット紙から作られたシガレットを拒絶するためのシステム及び方法を含むシガレット製造機に関する。
【0002】
高品質製品を確保するため、多くの製造業者は製造物品の製造ラインにおける様々な段階において光学検査システムを設置する。典型的には、各検査ステーションは製造物品の表面の方に放射線を向けてその表面が反射を作る電磁放射線の源を含むだろう。1以上のセンサーが反射を受ける。受けた反射の分析は製造物品への洞察、特に物品が不整であるかどうかを与える。
【0003】
上で記載したタイプの従来技術のセンサーは典型的には特定の物品を検知するために設計及び測定される。このように、これらのセンサーは異なる物品について同様の分析を実施するために容易に適応されることができない。もし物品が変わるなら、製造業者は新しい物品との適合性のためにセンサーを強引に再設計するだろう。例えば、技術者は様々な反射特性を有する異なる物品に適応するためにセンサーの回路のゲインを測定するためのセンサーと組み合わせた1以上の回路構成要素を置換しなければならない。
【0004】
さらに、従来技術の検査システムは主に材料のウェブ中のピンホール、引裂及び傷の如き局部的な点異常の存在を確認するために向けられている。米国特許No.5426509(Peplinkski)はこの技術を例示する。このシステムでは、移動ウェブにおける異常の存在はセンサーの出力において“スパイク(spike)”を生じ、それはオシロスコープを使用して可視化されてもよい。しかしながら、他の異常は製造物品の部分又は要素の間の空間関係における不整によって特徴づけられる。上記したように物品上の単一点の独立した分析はこれらの異常を現さないだろう。
【0005】
図によって、バンドを付けられたシガレットの製造を考えて下さい。その一つが図1に示されている。そこに示されているように、シガレット7はベースシガレット紙3上にセルロースパルプの層を配置することによって形成された材料の二つのバンド5を含む。Cellulon、微結晶セルロース、アミロペクチンがバンドを形成するために使用される様々な物質である。高品質製品を与えるために、これらのシガレットを製造するために使用される紙が適切な幅を有するバンド5を含むことを確実にすることが望ましい。さらに、隣接バンド間の間隔が許容内であることを確実にすることが必要である。図2に示されているように、シガレット紙3は適切な幅(例えばバンドB1−B5)を有するバンド、及び許容外の幅(例えばバンドB6)を有する少なくとも一つのバンドを含む。また、シガレット紙は許容外の間隔(例えばB4とB5の間の間隔)を有する少なくとも二つの隣接バンドを含む。上記従来技術の光学検査システムはこれらの異常を検知する能力を持っていない。
【0006】
従って、本発明の目的は上で述べた欠点のない、材料のウェブの分析のためのシステム及び方法を提供することである。本発明の別の目的はセンサーのやっかいな再設計又は再校正を必要とせずに様々なタイプのウェブ材料についての異常を検知することができるセンサーを提供することである。本発明の別の目的はバンド含有紙が許容外のバンド幅又は許容外の隣接バンド間の間隔を有するバンドを含むかどうかを確認する光学検査システムを提供することである。
【0007】
本発明の特別な目的はシガレット製造機においてバンド含有シガレット紙を検査するため及びシガレット紙の不整区域から作られたシガレットを拒絶するためのシステム及び方法を提供することである。
【0008】
概 要
これらの及び他の目的はシガレット製造機又は類似システム上に装着し、不整な幅又はバンド間の間隔を有するバンドの存在を検知する光学検査システムを通して本発明に従って達成される。シガレット紙の不整部分を伴って構成されるシガレットはそれらがシガレット製造機を進むとき追跡され、シガレット製造機の拒絶口の一つに追い出される。
【0009】
光学検査システムは様々な反射特性を有するバンド材料及び様々なタイプのシガレット紙に適応できるセンサーを含む。操作においてセンサー回路はセンサー検知器によって生成される電圧の範囲を検知し、その値の範囲についてピーク値(又は平均ピーク値)を明確にする。次いで回路はこのピーク値の規定した百分率をとり、しきい値を形成する。このしきい値はセンサー検知器から交流信号と比較される。もし交流信号がしきい値を越えるなら、その時回路はバンドが存在することを示すための信号を出す。
【0010】
回路はセンサー検知器からの信号の交流成分を増幅するための交流増幅器を含む。様々な反射特性を有するバンド材料及び様々なタイプの紙にさらに適応するために、この増幅器のゲインは例えばディップスイッチの設定を調整することによって調整されることができる。同様に、しきい値回路によって選択されるしきい値を調整して複数の異なるしきい値(例えば30%,40%,50%,60%など)の一つを選択することができる。
【0011】
図面の簡単な説明
本発明のさらなる他の目的、特徴及び利点は図面と組み合わされた以下の詳細な記述を読んで容易に理解されるだろう。
図1はバンドを付けられた領域を含むシガレットの例を示す。
図2は不整な部分を有するバンドを含むシガレット材料のウェブの例を示す。
図3はバンドを検知するためのセンサー(210)を含むシガレット製造機の例を示す。
図4は図3の製造機に使用するためのチッピング(tipping)機の例を示す。
図5は本発明によるセンサーの光学的構成要素の例を示す。
図6は本発明によるセンサーの概略図を示す。
図7は本発明によるセンサーハウジングの機械的構成の例を示す。
図8は本発明によるバンドを付けられた紙の特性を検知するために使用されるセンサーの電気回路の例を示す。
図9は本発明に使用される交流増幅器の詳細な概略図を示す。
図10は本発明に使用されるしきい値回路及び信号コンパレータの詳細な概略図を示す。
図11(a)〜図11(g)は本発明による様々なユーザーが特定した許容値とバンドセンサーの出力の比較の例を示す。
図12は本発明によるセンサーと組み合わされるコンピューターによって分析されるバンド幅及び空間の全体に関する統計を与えるための表示例を示す。
【0012】
詳 細 な 記 述
以下の記載において、限定ではない説明目的のために、本発明の完全な理解を得るための特定の詳細例を述べる。しかしながら、本発明がこれらの特定の詳細例から逸脱する他の例において本発明を実施できることは当業者に明らかだろう。他の例では、公知の方法、手段、及び回路の詳細な記述は不必要な詳細で本発明の記述をぼかさないように省略される。図では、同様の参照符号は同様の部分を示す。
【0013】
図3はボビン208から供給されたシガレット紙上に形成されたバンドを検知するためのセンサー210を含むシガレット製造機200の概略図を示す。業界で良く知られているように、空気が通路206を流れ、コンベヤベルト212上に上方へタバコ粒子を吹きつける。粒子はコンベヤベルト212におけるせん孔を通して供給された吸引力に反応してコンベヤベルト212に付着する。粒子はコンベヤベルト212が右から左に動くにつれてコンベヤベルト212の下側上にタバコの層を形成する。コンベヤベルトの通路のある場所において、トリマー220がディスクなどを回転することによって(シガレットフィルターロッドを形成する)層から過剰のタバコを除去する。
【0014】
コンベヤベルト212上のフィルターロッドの形成と同時に、バンド(その区域が図2に示される)を含有するシガレット紙は供給ボビン208からコンベヤベルト212の一端の下の領域に供給される。その場所において、コンベヤベルト212はベルト上に保持されたタバコをシガレット紙に移す。シガレット紙は次いでフィルターロッドのまわりに巻かれ、接着剤がその集成体に適用されてシガレット紙をフィルターロッドに固定する。ロッドは次いで個々のタバコロッド(例えば2倍の長さのタバコロッドから二つのシガレットが製造されるだろう)に切断される。上で参照した包装、接着及び切断は業界で一般的であり、図3をぼかさないように図3においてロッド形成ユニット204として単に表されている。
【0015】
タバコロッド(例えば2倍の長さのタバコロッド)はこのようにして形成された後、それらはフィルターロッドをタバコロッドに加えて複数の完成シガレットを形成するチッピング機202に移される。チッピング機はHauni-Werke Koerber and Co., AG,ハンブルグ,ドイツによって製造される一般的なMAX100機械を含む。この機械は図4に示されている。そこに示されているように、機械はロッド形成ユニット204によって形成された2倍の長さのロッドを回転ドラム232に移す回転ドラム226を含み、回転ドラム232は回転カッター230を使用して単一の長さタバコロッドを形成するために2倍の長さのロッドを半分に切断する。ドラム234はフィルター栓をタバコロッド間に挿入できるように二つの単一長さのタバコロッドに分離する。
【0016】
フィルターロッドはビン244から生じ、そこでそれらは元々4倍の形(即ち、四つのフィルター栓に相当する長さを含む)である。フィルターロッドはドラム246,242,240及び238を介してドラム236に移される。ドラム246はさらに4倍の形のフィルター栓を二つの2倍の形のフィルター栓に切断する。ドラム236において、フィルター栓はドラム234から分離されたタバコロッドの間に挿入される。フィルター栓及びタバコロッドは次いでドラム250に移され、それはドラム290によってボビン222又は224からタバコロッドとフィルター栓の組合せにチッピング紙を適用する。チッピング紙は巻き取り装置270を使用してドラム252においてタバコロッドとフィルター栓の組合せの周囲に巻かれる。生じたシガレットロッドは次いでドラム254に移され、さらにドラム256に移される。ドラム256においてシガレットロッドは半分に切断されて個々のシガレットを形成する。シガレットは次いでドラム258,260,262,274及び268を介して出力ビン263に移される。しかしながら、不整なシガレットは出力ビン263に入ることなく出力ドラム274において追い出される。上述のチッピング機には例えばドラム252,256及び236のような他の拒絶口がある。また、詳細に示されていないが、様々な拒絶口が当業者によって理解されるように機械のタバコロッド製造部のさらなる上流に存在する。
【0017】
図3に戻ると、センサー210はバンドが付けられた紙が通過する遊びローラー又はガイドポストに隣接して位置されることができる。しかしながら、この位置は例にすぎない。センサー210は他の位置に設けることもできる。さらに、複数のセンサーをシガレット製造機中の様々な位置に設けることもできる。
【0018】
後でより詳細に述べるように、センサー210は通過するシガレット紙上で感知したバンドを示す出力信号を生成する。一つの例によれば、センサーの出力はパルス列であり、そこでは各パルスの幅は各々感知したバンドの幅(即ち、シガレット紙の長手方向におけるバンドの長さ)に相当する。センサーのパルス列出力は次いで外部I/Oインターフェース216に向けられる。センサーの出力はインターフェース216に直接供給されることができるか、又はシガレット製造機のジャンクションボックス214に送られることができ、次いでインターフェース216に移される。I/Oインターフェース216はシガレット製造機のエンコーダ(図示せず)からデータを受けとる。エンコーダは例えば製造機における機械シャフトの一つの回転速度によって測定されるように機械が測定する速度(例えばシステムを通るタバコロッドの移動速度)を示す。センサー出力及びエンコーダ出力は次いで組み合わされるカウンター/タイマーボード及びI/Oボード(図示せず)を含む外部コンピューター218に移される。特に、コンピューターは分離したワークステーションであり、Pentium 133MHzマイクロプロセッサー、モニター、キーボード、ハードドライブ及びフロッピーディスク(図示せず)を含むことができる。Computer Boards(登録商標)CIO−DIO24HをI/Oボードのために使用することができ、一方Computer Boards(登録商標)CIO−CTR05をコンピューターボードのために使用することができる。コンピューター218は感知したバンド幅及びバンド間隔がセンサーの出力に基づいて及びエンコーダの出力に基づいて許容外であるかどうかを決定する。
【0019】
もしバンド幅及び/又はバンド間隔が許容外であるなら、コンピューターはシガレット紙の不整部分から作られたシガレットを拒絶するためにジャンクションボックス214を介してシガレット製造機200に信号を与える。特に、センサー210を通過した後の不整なシガレット紙の位置は製造機のエンコーダによって生成されるタイミングパルスを使用して追跡されることができる。即ち、タイミングパルスをカウントすることによって、システムはいつシガレットが1以上の拒絶口(例えば図4のドラム274,252,256及び236に相当する拒絶口及び特に示されていないが他の拒絶口)を通過するかを予測することができる。不整なシガレットが(規定されたカウントに到達するカウンターによって示されているように)拒絶口を通過するとき、それはシガレット製造機によって追い出される。当業者はシガレットの拒絶を制御する他の方法が存在することを認識するだろう。例えば、この機能を実施する別の方法は紙の不整区域が拒絶口を通過するためにかかる時間に相当する初期値でタイマーを設定することである。タイマーがカウントダウンするとき、その不整な区域を含むシガレットは拒絶口に位置され、それゆえ追い出される。一般的なことに関して、シガレットの拒絶のための適切なタイミングはシガレット移動通路の特性の認識(例えばセンサーと通路中の様々な下流場所の間の距離)及び機械が操作されるスピードの認識から決定されることができる。
【0020】
センサーとコンピューターの機能は続く説明と添付図面を参照してより良く理解されることができる。センサーの機械的及び電気的構成要素がまず説明された後、コンピューターによって行われる分析の説明を行う。
【0021】
図5から開始すると、センサーは赤外線を放出するための赤外LED20を含む。例えば、LED20は850nm(±20nm)の波長を有する放射線を放出するために選択されることができる。LED20からの赤外線は紙26がローラー24を通過するとき焦点レンズ22によって収束されてバンドが付けられた紙26上に1mm直径のスポットを形成する。
【0022】
紙26がローラー24上を通過するにつれて紙26の表面上に当たる赤外光が反射を作る。これらの反射は検知レンズ23を通過し、それは迷光拒絶フィルター28、次いで偏光子30上に反射された光を収束する。迷光拒絶フィルター28は(LED20によって生成される赤外線とは異なる周波数で生じる)周囲光の大部分を濾過する。偏光子30はベース紙及び紙26上のバンドが付けられた領域からの反射における差異を強調する規定された直線状偏光方向を有する光を選択する。迷光拒絶フィルター28及び偏光子30はもし紙が非バンド部分とバンド部分を明確に区別する反射特性を示す(即ち、信号対ノイズ比が十分に大きい)なら所望により省略されることができる。最後に、反射された光は反射された赤外線を感知した放射線の大きさに比例した電気信号に変換する光検知器32によって受けとられる。
【0023】
上記構成要素は図6を参照して示されているように囲い40内に収容される。そこで示されているように、囲い40は一般に矩形である。囲い40はローラー24上の短い距離でローラー24をまたぐノッチ41を含む。赤外LED20はノッチ41の一つの側に付けられ、一方検知器32はノッチ41の他の側に付けられる。
【0024】
ほこり又は他の残留物が光学的構成要素上に積もることを防ぐため、センサー囲い40はクリーンエアーを受けるための導管52を含む。このクリーンエアーはエアーノズル42によって光学的構成要素に向けられる。さらに、囲いはセンサーのコンディショニング(conditioning)回路44に電力を供給するために電力を受けるための入力ジャック54を含む。
【0025】
囲い40の機械的構造のさらに詳細な例示が図7を参照して見出されることができる。そこに示されているように、囲いはノッチ41の側部に埋め込まれた検知レンズ23及び光源レンズ22を含む。赤外LED20は第1フレーム21によって光源レンズ22に対応する場所に固定される。同様に、光検知器32は第2フレーム31によって検知レンズ23に対応する場所に固定される。図示されていないが、迷光拒絶フィルター28及び偏光子30は第2フレーム31内に収容されることもできる。回路52は上で述べたようにクリーンエアーの供給を受け、エアーをノズル42に流す。囲い40全体はボルト穴60,62,64及び66によってその支持構造に固定されることができる。穴はセンサーをその支持構造に最初にゆるく取付けることができるように過大にされる。校正及び位置調整後、センサーは次いで適所にしっかりボルト締めされることができる。図示されていないが、囲い40は上部プレートを含み、それは光学的構成要素が操作中残留物を蓄積してそれらの性能を低下することからさらに保護する。
【0026】
本発明の検査システムの電気的構成は図8−図10を参照して理解されることができる。図8は囲い40内に収容された回路44の概略を表す。そこに示されているように、検知器32はLED20から反射された赤外線を受ける。反射された放射線は電気信号に変換され、次いで予備増幅器70で増幅される。増幅された信号は異質の信号反応を除去するバンドパスフィルター72に向けられる。この場所において、波形96に示されているように、信号は交流及び直流成分を有する。信号は信号レベルの減少がバンドの存在を示す負に行こうとするパルスである。
【0027】
この段階において、予備増幅されバンドパスフィルターされた信号は信号の直流成分から交流を分離する交流結合器74に向けられる。交流成分は次いで交流増幅器76に供給される。交流増幅器76は信号の交流成分を所望のレベルまで増幅する。図9を参照して簡単に記載されるように、交流増幅器76のゲインは異なる反射特性を有する異なるタイプのウェブを用いたセンサーの使用を適応するために調整可能である。この点において、信号は例示的波形94に似ている。
【0028】
次いで、増幅した交流成分はピーク検知器78に向けられ、ピーク検知器は波形のピーク電圧の大きさを検知する(再び、それは波形94を参照して評価されることができる)。一つの例によれば、ピーク検知器は複数の連続波形ピークのピーク値の平均を形成するだろう。この値は紙上のバンド領域と非バンド領域の間の電圧の一般的な範囲の表示を与え、様々な紙及び様々なタイプのバンド材料に対して変化することができる。
【0029】
平均ピーク値は次いでしきい値として使用するためのピーク値のある百分率をとるしきい値回路80に移される。波形94を参照して示されるように、ピーク波形の60%をしきい値として選択することができる。本発明の他の例によれば、このしきい値はオペレータによって調整可能であり、多数のいかなる値も仮定することができる(それは図10の説明で述べられるだろう)。
【0030】
しきい値回路80からのしきい値はコンパレータ回路82に利用可能である。コンパレータ回路82は現在感知した信号の交流成分としきい値を比較する。もし交流成分がしきい値より上であるなら、そのときコンパレータ回路82は正(又は負)のパルスを生成する。一つの例では、コンパレータ回路はバンドに従う方式で設定されてもよい。この方式では、パルスの長さは検知されたバンドの幅及びローラー24上を移動する紙26のスピードに相当する。この方式の出力は例示的波形98によって示される。
【0031】
バンド検知出力に加えて、センサーはアラーム信号出力も与える。特に、信号の直流成分は直流レベルコンパレータ86に供給され、直流レベルコンパレータ86は直流レベルが与えられた電圧値のウィンドウより上か又は下かを検知する。同様に、交流成分のピーク値は交流レベルコンパレータ84に移され、交流レベルコンパレータ84は交流レベルが与えられた電圧値のウィンドウより上か又は下かを検知する。各コンパレータの出力はLED(LED90及び92のそれぞれ)に移され、LEDは信号値が規定されたウィンドウの外側であるときに赤く光り、信号値が規定されたウィンドウ内であるときに緑に光る。LED90及び92の状態はセンサーの状況に関する有用な診断情報を与える。特に、次の表はLED90及び92の異なる状態について例示的診断を与える。
【0032】
【表1】
【0033】
LED90及び92はセンサーの囲い40に物理的に取付けることができる。あるいは、もしセンサーが容易にアクセスできない場所に位置されるなら、LED90及び92はセンサー囲い40から離れて位置されることができる。
【0034】
LED90及び92の出力に加えて、コンディショニング回路44はコンパレータ84及び86から出力結合器88にアラーム信号を移す。この回路はコンパレータ回路84又は86がアラーム信号を発生するとき積極的なアラーム信号を発生する。従って、出力結合器は当業者によって容易に理解されるようにORゲート回路又はその均等物を使用することができる。コンパレータ82及びアラーム結合器回路88の出力はインターフェースユニットに、次いでコンピューターに向けられる。
【0035】
図9は図8に示された交流増幅器76の例示的構成を示す。そこに示されるように、組み合わされる抵抗R9及びR10及びコンデンサC2を伴う増幅器104のゲインはDIPスイッチ102上のスイッチの状況によって変化されることができる。八つのスイッチを含むDIPスイッチは様々な抵抗値を有する抵抗R1−R8に接続される。例示的な具体例によれば、抵抗値は八つのスイッチのDIPスイッチによって達成される生じたゲインがスイッチのバイナリ状況に対応する増分のベースゲインを上げるように選択される。例えば、もしDIPスイッチの第1及び第8のスイッチだけがつけられているなら、回路は増幅器にベースゲインプラス129に等しい相対値を有するゲインを与えるだろう。DIPスイッチが八つのスイッチを有するので、回路は256段階を有するゲイン値を生成することができる。
【0036】
しきい値回路80によって選択されるしきい値は図10に示されているように同様の方法で選択されることができる。図示されているように、四つのスイッチのDIPスイッチ110はオペレータが四つの異なるしきい値(30%,40%,50%及び60%)の間で選択することができる。しかしながら、増幅器76と違って、DIPスイッチ110はバイナリコード化されていない。一つのスイッチは1回でオンされるべきであり、それは抵抗R12−R15の一つを選択する。これらの抵抗は抵抗R16及びR17によって与えられた抵抗を補い、信号分割器112と結合して入力のための所望のしきい値レベル信号をコンパレータ回路82に与える。
【0037】
コンパレータ回路82はしきい値信号を交流増幅器76の出力と比較してバンドが存在するかどうかの表示を生成する。コンパレータ回路は当業者によってすぐ理解されるように、抵抗R18及びR19、コンデンサC3及びC4及びコンパレータ114の如き従来のコンパレータ構成要素を含むことができる。同様に、図8に示された回路ブロックの残りは従来の回路を含むことができ、説明をぼやかさないようにここではさらに述べない。
【0038】
コンパレータ82の出力はインターフェース216、次いでコンピューター218に送られる(図3参照)。本発明の例によれば、コンピューターは0.25mm毎にセンサーからデータをサンプリングする。述べたように、コンピューターはシガレット製造機200に拒絶信号を送るために使用されることができる。さらに、コンピューターはセンサーによって検知されるバンドの全体の統計表示を与えることができる。
【0039】
操作において、コンピューター218はバンド幅及び間隔が許容外であるかどうかの表示を与えるために、エンコーダ信号と結合してセンサーからバンド信号出力を分析するために使用される。この目的のため、コンピューターは最小バンド幅、最大バンド幅、最小バンド間隔、及び最大バンド間隔を示すオペレータによって入力された値を含むバッチファイルを記憶する。センサーからの信号はこれらの許容値を参照して比較される。コンピューターはユーザーへの表示のために許容外のバンド幅及び間隔のログを維持する。
【0040】
また、述べたように、コンピューターは信号をシガレット製造機200に与えて不整なバンドを含むシガレット紙の部分から構成されるシガレットを拒絶することを製造機に知らせる。特に、この信号はバンド幅が長すぎるか又は短すぎるとき、又はバンド間隔が長すぎるか又は短すぎるときシガレット製造機に送信されるだろう。追加の予防措置として、もし正常なバンド間の距離が20の最大バンド間隔を越えるなら、見落としたバンド検知器は10の適切な間隔のバンドを見つけるまでシガレット製造機に拒絶信号を送信するように構成されることができる。コンピューター218はセンサーがアラーム状態を発生するときシガレット製造機にシガレット拒絶信号を送信することもできる。しかしながら、上の条件の全てにおいて、コンピューターはもしエンコーダが製造機が規定値外(例えば下)のスピードで操作していることを示すならシガレット製造機にいかなる信号も送信するのを妨げることができる。
【0041】
コンピューター218がシガレット紙上のバンドの全体をアクセスするために使用したアルゴリズムの操作は図11(a)〜図11(g)を参照して容易に理解されることができる。図11(a)はバンドに従う方式でのセンサーの出力がオペレータによる最大バンド間隔入力を越えてコンピューターが異常信号を出す状況を示す。異常信号は正常なバンド間隔が測定されるとき、又はどんなに長くても5ms後に非活動化される。図11(b)はセンサーの出力が短すぎるバンドを表す反対の状況を示す。コンピューターはバンド間隔が正常になるまで、又はどんなに長くても5ms後に異常信号を出す。
【0042】
図11(c)は短すぎるバンドの発生を検知したときの異常信号の生成を示す。図11(d)は長すぎるバンドの発生を検知したときの異常信号の生成を示す。両方の場合において異常信号は正常な幅を有するバンドが測定されるとき、又はどんなに長くても5ms後に非活動化される。
【0043】
図11(e)はバンドがなくなっていることを検知したときの異常信号の発生を示す。特に、異常信号はオペレータによって特定されるような最大間隔がバンドの検知なしで到達されるときに出される。同様に、図11(f)はなくなった間隔の検知に反応した異常信号の発生を示す。異常信号はオペレータによって特定されるような最大バンド幅が間隔の検知なしに到達されるときに出される。
【0044】
最後に、図11(g)はアルゴリズムがセンサーの出力における小さな撹乱を濾過及び除去するソフトウェアを含むことができることを示す。従って、これらの小さな(ノイズスパイク及び信号ドロップアウトの如き)小さな撹乱がバンド又は間隔の始まり又は終結を誤って信号に出すことはない。
【0045】
シガレット紙のボビンに関する統計はコンピューター218によって蓄積され、オペレータに表示される。表示例が図12に示されている。表示は最小バンド幅(mm)、最大バンド幅、最小バンド間隔及び最大バンド間隔を含むバッチファイルからのセットアップ情報を示す。表示は限界内のバンドの数、限界外のバンドの数、及び限界外の間隔の数を与える。表示はバンド幅の平均及び標準偏差、最小及び最大バンド幅を与える。表示はバンド間隔に関して同じ情報を与える。参照のフレームのため、表示はエンコーダによって測定される紙スピード、及びアラーム状態が現在活動しているかどうかを与える。オペレータの選択によって、システムは装置がエラーモードである間、バンド統計を蓄積することをできなくすることができる。
【0046】
上記の情報の全てはコンピューターによって記憶され、後で他の実行との比較又は分析のために検索されることができる。
【0047】
上記例は本発明の全ての点に関して説明するものであり、制限するものではないことを意図される。従って、本発明は当業者によってここで含まれる記述から逸脱した多くの変形例が可能である。かかる変形例及び修正例は請求項に規定されるような本発明の範囲及び精神内であると考えられる。
【0048】
具体例によって、本発明はバンド含有シガレット紙の光学的検査の内容を記載した。しかしながら、本発明の原理は様々なタイプの印を上部に形成された他のタイプのウェブ材料の検査に適用する。さらに、センサーはシガレット製造機の周囲において記載された。しかしながら、センサーは他の用途を有する。例えば、センサーは紙が第1ボビン(繰り出されるボビン)から第2ボビン(巻き取られるボビン)に移されるときにシガレット紙上に形成されたバンドを検知するために使用されることができる。関連特許出願USシリアルNo.08/893500(021238−177/PM−1803)(それは参考としてここに組入れられる)はかかる機械におけるセンサーの用途を示す。
【図面の簡単な説明】
【図1】 バンドを付けられた領域を含むシガレットの例を示す。
【図2】 不整な部分を有するバンドを含むシガレット材料のウェブの例を示す。
【図3】 バンドを検知するためのセンサー(210)を含むシガレット製造機の例を示す。
【図4】 図3の製造機に使用するためのチッピング(tipping)機の例を示す。
【図5】 本発明によるセンサーの光学的構成要素の例を示す。
【図6】 本発明によるセンサーの概略図を示す。
【図7】 本発明によるセンサーハウジングの機械的構成の例を示す。
【図8】 本発明によるバンドを付けられた紙の特性を検知するために使用されるセンサーの電気回路の例を示す。
【図9】 本発明に使用される交流増幅器の詳細な概略図を示す。
【図10】 本発明に使用されるしきい値回路及び信号コンパレータの詳細な概略図を示す。
【図11】 (a)〜(g)は本発明による様々なユーザーが特定した許容値とバンドセンサーの出力の比較の例を示す。
【図12】 本発明によるセンサーと組み合わされるコンピューターによって分析されるバンド幅及び空間の全体に関する統計を与えるための表示例を示す。
Claims (8)
- バンド含有材料のウェブ上に放射線を向けるためのエミッターであって、前記放射線は前記材料のウェブの表面上に当たり、反射を作るエミッターと、
前記反射を受け、前記反射を表す電気信号を形成するための検知器と、
前記ウェブ上のバンドの存在を決定することによって前記電気信号を処理して出力信号を生成するための回路と、
前記出力信号を受けとって反射が紙の前記ウェブ上の不整なバンドを表すかどうかを決定するためのコンピュータと
を含む、バンド含有材料のウェブを検査するための光学システムであって、前記回路が、前記電気信号のピークレベル信号を確認して複数の連続するピークのピーク値の平均である平均ピークレベル信号を形成するためのピーク検知器と、前記平均ピークレベル信号の百分率であるしきい値信号を形成するためのしきい値回路と、及び前記しきい値信号を前記電気信号と比較するためのコンパレータ回路とを含み、前記しきい値信号を越える電気信号はバンド含有ウェブの領域を示し、前記しきい値信号を越えない電気信号はバンド非含有ウェブの領域を示す光学システム。 - 前記百分率がオペレータによって選択されることができる請求項1記載の光学システム。
- 前記出力信号が、ウェブの長手方向における少なくとも一つのバンドの長さが規定値より短いこと、ウェブの長手方向における少なくとも一つのバンドの長さが規定値より長いこと、ウェブの長手方向における少なくとも二つの隣接バンドの間の間隔が規定値より小さいこと、又はウェブの長手方向における少なくとも二つの隣接バンドの間の間隔が規定値より大きいことを表すことを検知することによって、少なくとも一つのバンドが不整であることを前記コンピュータが評価する請求項1又は2記載の光学システム。
- 前記コンパレータ回路が前記電気信号の交流成分を増幅するための増幅器を含む請求項1〜3のいずれか一項記載の光学システム。
- 前記増幅器が調整要素を含み、それによってオペレータが増幅器のゲインの値を調整できる請求項4記載の光学システム。
- 前記ウェブの表面を、反射を形成する放射線で照射する工程と、
検知器を使用して前記反射を感知し、前記反射を表す電気信号を形成する工程と、
前記ウェブ上のバンドの存在を検知して出力信号を生成するために前記電気信号を処理する工程と、
不整バンドを検知するために前記出力信号を分析する工程と
を含むバンド含有ウェブを光学検査するための方法であって、
前記ウェブ上のバンドの存在を検知して出力信号を生成するために前記電気信号を処理する工程が、
複数の連続するピークのピーク値の平均を表す平均ピークレベル信号を形成する工程と、
前記平均ピークレベル信号の百分率であるしきい値信号を形成する工程と、
前記しきい値を前記電気信号と比較する工程と
をさらに含む方法。 - 前記ウェブ上のバンドの存在を検知して出力信号を生成するために前記電気信号を処理する工程が、
前記平均ピークレベル信号の百分率を表すしきい値信号を形成する工程と、
前記ウェブ上の前記バンドの存在を決定するために前記しきい値を前記電気信号と比較する工程と
をさらに含む請求項6記載の方法。 - 不整バンドを検知するために前記出力信号を分析する工程が、ウェブの長手方向における少なくとも一つのバンドの長さが規定値より短いかどうか、ウェブの長手方向における少なくとも一つのバンドの長さが規定値より長いかどうか、ウェブの長手方向における少なくとも二つの隣接バンドの間の間隔が規定値より小さいかどうか、又はウェブの長手方向における少なくとも二つの隣接バンドの間の間隔が規定値より大きいかどうかを評価する工程をさらに含む請求項6又は7記載の方法。
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