JPH0525727B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は箱詰め機械を備えた包装ラインに予定
された紙巻きタバコのバツチを移送し検査する装
置に関する。

周知の実施方法は、断続的に前進する無端コン
ベアの区画に包含させる複数本の紙巻きタバコの
重畳された層で一般的に構成された紙巻きタバコ
のバツチに対して行われる。該区画のバツチは、
しばしば、最終的な箱詰においてタバコの数量が
不足していたりフイルタが欠品していたりするよ
うな、不完全なものであつたり１本またはそれ以
上の欠陥のあるタバコの葉を含んだものであつた
りする。

このようなはね出されるべき不良のバツチを検
出する目的で、従来技術では該コンベアの駆動す
る通路に沿つて設置された検査装置で監視する。

該検査装置は電気機械式のものであり、紙巻き
タバコの各々に対して片端が検査される場合の１
本の触針部材、または両端が検査される場合の２
本の触針部材を有する。断続的に駆動するコンベ
アの休止区画では、該触針部材は紙巻きタバコの
端部により占められる位置の側面に置かれ、最終
段階の箱積めまたはフイルタが付いているかの少
なくとも１つを検査し、最終的にバツチが完全で
あるかを検査する。

このような検査動作の結果は、記憶装置を経由
して不良のバツチをはね出すために無端コンベア
の通路に沿つて置かれた押出し機に送られる。

電気式の検査装置もまた従来知られておりこの
方法では該触針部材は、同等ないくつかを光学的
センサに置換えられ、該光学的センサの各個は光
放出素子、感光性素子および電気回路を具備す
る。

上述の２つの場合には、検査装置の各個は実質
的にいくつかの独立する装置で構成され、その各
個はバツチの中の或る特別な紙巻きタバコの端部
を検査するために設けられる。

そのため結果的に該装置は複雑で高価なもので
あるばかりか極端に大なる体積のものとなる。

本発明の目的は、煙草の束の３層の各層に１個
ずつ検出素子を配置し、ライン上の煙草の流れに
従つて、煙草の数が員数だけあるか否か検出する
とともに、煙草の欠品があるか否かを検出する境
界を示す境界値電圧を調整することことにより、
検査素子の感度に応じた確実な検出を可能とし、
かつ検査装置の簡素化と小型化を可能とした紙巻
き煙草の検査装置を提供することにある。

この目的およびその他の目的は以下に記載のも
のを具備する紙巻きタバコのバツチを移送し検査
する装置によりすべて達成される、即ち、紙巻き
タバコのバツチを移送し検査する装置であつて、
紙巻きタバコを３層に配置したバツチを収容する
区画と、紙巻きタバコの長手方向が移送方向に対
して直角になる向き区画を一定間隔で乗せ移動す
るベルトを有するコンベアと、ベルト上で移送さ
せる区画を通過させるようにベルトを跨いで配置
され、紙巻きタバコのバツチを検査する検査装置
と、１つのバツチ内で数量の不足若しくは不良の
紙巻きタバコを含むとき当該バツチを押し出す押
出し装置を備え、 検査装置は、さらにベルト上を移送される紙巻
きタバコの各層の高さに対応した位置に、各層に
１個づつ配置された３つの検査素子と、３つの検
査素子の各個ごとに設けられ、紙巻きタバコが存
在しないとき若しくは不良のとき検出信号を出力
する第１の回路ブロツクと、コンベアを移送せし
める機械軸の回転動作によつて回転し、回転によ
り検査素子における光放出に同期した周期的信号
を発生する装置と、第１の回路ブロツクの検出信
号を受け、周期的信号との一致関係が成立したと
き、区画を不良として押出装置を動作させる第２
の回路ブロツクとを具備する。

第１図において、矢印ｆの方向に断続的に駆動
し或る一定間隔で区画３が固定された無端ベルト
２で構成されるコンベアを１で示す。

ベルト２は端部のローラの周囲に無端で巻かれ
第１図ではシヤフト５に取付けられた１方の側の
ローラ４を示す。

従来形式の装置がブロツク６で該略的に示さ
れ、その動作は連続的に回転する機械軸（図示せ
ず）で引き起されシヤフト５に断続的な回転動作
を送る。

区画３は、ベルト２が移動する方向に対して横
断的に置かれた20本の紙巻きタバコ８のバツチ７
を収容するために実質的に平行６面体の内部空間
を規定する。

従来の手段（図示せず）により形成される形状
の該バツチ７は３層で構成され、正確には上段層
９および下段層１０は７本中段層１１は６本で構
成される。

中段の列における紙巻きタバコのない空間に
は、実質的に紙巻きタバコの半径の長さに等しい
長さだけの相対向する垂直な壁から該区画３の内
側に延びるリブが設けられる。

コンベア１の通路に沿う検査位置１２におい
て、紙巻きタバコ８の軸方向に対して垂直な面に
位置しベルト２の縁（第１図参照）に近接するプ
レート１３は、包括的に１４で示される検査装置
を支持するための要素を構成する。

該装置１４は、層９，１０および１１の各々の
レベルに位置されプレート１３の機械加工された
ハウジングに設けられた小形化された反射形光電
池により構成された光学式検査要素１５，１６お
よび１７を具備する。

ここで、検査要素１５および１７は同一の垂直
線上に沿つて位置され、要素１６は中段層１１の
ために実質的に紙巻きタバコの半径に等しい距離
だけ該垂直線により左側に位置される。

ベルト２の移動と共に、区画３に収容された紙
巻きタバコ８のバツチ７が検査位置１２を横切る
ことにより区画３内の紙巻きタバコの層９，１１
および１０は検査要素１５，１６および１７によ
り各々検査される。

第３図において、上段に位置された反射形光電
池１５についての回路ブロツクを示す。該光電池
１５は光放出素子１８および感光性受光素子１９
を具備する。

第３図の例で示される光放出素子１８は、接地
されたベース、および抵抗２１を介して電源の正
極側に接続されたエミツタを備えたLED（光放出
ダイオード）により構成されその光線はコンベア
１の方向に焦点を合わせる。

該光線がバツチ７の上段層９のタバコの端部に
より遮られると、その光線は感光性素子１９の方
向に反射される。

第３図に示される例において、感光性素子１９
は、エミツタが接地されコレクタが可変抵抗器２
２を介して直流電圧供給源の正極２３に接続され
たホトトランジスタにより構成される。

２４で示される点は反射形光電池１５の出力端
子であり、この点には光放出素子１８および反射
体との間の距離に依存する信号が存在する。該端
子２４は演算増幅器２５の入力に接続され、該増
幅器の利得は帰還抵抗２６によつて調整され得
る。

演算増幅器２５の出力は比較器２７により構成
された判定要素の負側または反転入力に接続され
る。該比較器の他の入力は加減抵抗器２８を介し
て正極２９に接続される。

この方法で加減抵抗器２８を介して調整され得
る基準または境界電圧が、比較２７の正極側入力
に設定される。

３０は比較器２７の出力端子を示す（第４図も
参照）。

紙巻きタバコの中段層１１および下段層１０に
対する検査要素１６および１７は、第３図に示す
ものと同様な２つの回路ブロツクで結線され、そ
の出力には各々、出力端子３１および３２（第４
図参照）が設けられる。

第４図において、３３で示されるものは、該装
置６を介してコンベア１に機械的に接続された連
続的に回転する機械軸である。

コンベア１の断続的な動作と連動して360°回転
する軸３３に結合された３４および３５で示され
る２つの装置がある。これらの装置は、例えば軸
３３と連動する歯形円板および光電形または磁気
形の検出装置を具備し得る。

より正確には、装置３５は第５図に示す信号
Ａ、即ち、論理レベル０のインパルスにより中断
させる論理レベル１の信号を出力端子３６に印加
し、この論理レベル０の信号はコンベア１の前方
への各々の移動の開始に一致する（第５図の信号
Ａを参照）。該インパルスは「周期開始インパル
ス」として継続的に提供される。

装置３４は、第５図に示す信号Ｂ、即ち、バツ
チ７の各個の３つの層を構成する紙巻きタバコの
中央領域が対象となる光放出素子により検査され
る瞬間に一致する周期において、「一致インパル
ス」として継続的に提供される論理レベル１の方
形波インパルスを連続して端子３７に周期的に供
給する（第５図の信号Ｂを参照）。

出力端子３０および３２は３入力ナンド論理素
子３８の第１および第２の入力に直接接続され
る。出力端子３１はナンド素子３９を介して２入
力ナンド素子４０の第１の入力に接続され、該２
入力ナンド素子４０の出力はナンド素子３８の第
３の入力に接続される。ナンド素子４０の第２入
力は端子３７および３６に接続される２つの入力
を備えた回路ブロツク４３に含まれるフリツプフ
ロツプ４２の出力端子４１に接続される。

より正確には、回路ブロツク４３は、各々がカ
スケード接続されている、端子３７から送られる
信号を変換するナンド素子４４、入力信号の立上
りに一致する方形出力信号を印加するように設計
された分路ブロツク４５、およびフリツプフロツ
プ４３の第１入力に接続された第２のナンド素子
４６を具備する。

フリツプフロツプ４２の第２入力は端子３６に
接続される。

３入力ナンド素子３８の出力はナンド素子４７
の入ん録に接続される。ナンド素子４７の第２入
力は端子３７に接続され、その出力はフリツプフ
ロツプ４８の入力の１方に接続され該フリツプフ
ロツプ４８の第２入力は端子３６に接続される。

ナンド素子３８、ナンド素子４７、およびフリ
ツプフロツプ４８を具備する回路ブロツクの出力
端子４９は遅延回路５０を介して押出し装置５１
に接続される。

第５図は本発明の図３，４の回路構成の各点に
おける信号タイミングチヤートである。図中、信
号Ａは装置３４から発出させる周期開始インパル
スであり、信号Ｂは装置３４から時刻ｔ２以降に
発出される一致インパルスであり、信号Ｃはフオ
トトランジスタ１９のコレクタ２４の信号であ
り、煙草が存在するときはコレクタ２４の出力信
号は低いレベルであり、存在しないときは高いレ
ベルとなる。

信号Ｄは増幅器２５により増幅された信号であ
り、信号Ｅは比較器２７の一方に入力される境界
値電圧であり、信号Ｆは信号Ｃと境界値電圧Ｅと
の比較結果を示す信号である。そして、信号Ｇは
フリツプ・フロツプ４８に入力されるNANDゲ
ート４８の出力であり信号Ｆと信号Ｂの一致によ
り出力される。信号Ｈはフリツプ・フロツプ４８
の出力信号である。

本発明の動作を第５図のタイミングチヤートに
沿つて以下に説明する。

移動の休止が終了すると、コンベア１は、装置
６の動作および装置３５の周期開始インパルスの
発出と同期して、前方への段階的な移動を開始す
る（第５図の信号Ａ参照）。

前述の移動サイクルが検査位置１２の上流側の
位置に致達すると、区画３は検査装置１４の前面
に摺動し該区画内の紙巻きタバコのバツチ７は３
個の検査要素１５，１６および１７によつて層ご
とに検査される。

例えば、検査要素１５により上段層９について
検査し信号が端子２４に表われる場合を考える
と、光放出素子１８から発出される光線が完全に
箱詰めされた状態の紙巻きタバコ８の端部に当る
と常に、端子２４の電圧は０に近い値を示す。

このような場合、感光性素子１９に当つた反射
光は、実質的にエミツタとコレクタ間を短絡する
ような強さを有する。

不充分な箱詰めがされた場合には、反射光は、
検査要素の距離が前述の場合と比較して反射する
表面から離れるのでより弱い強さとなる。

このような理由により、ホトトランジスタ１９
の内部抵抗は増加し、従つて端子２４の電圧は上
昇するようになる。

例として或る層の３番目および５番目をタバコ
が欠品している場合を考えると、信号Ｃ（第５図
参照）が端子２４に存在し該当する信号は第５図
Ｃのように表われ、タバコが完全に欠品のない状
態で検査されるときは信号は０に近い大きさであ
るが３番目および５番目のタバコが検査されると
信号Ｃ若しくはこれろ増幅した信号Ｄで示すよう
に、３番目の大きな電圧ピークと５番目の小さな
電圧ピークが表われる。

これらの電圧ピークは、箱詰めされた紙巻きタ
バコの状態が同一でないために変化し前述の例で
は３番目のタバコの箱詰め状態が５番目のそれよ
り悪いことがわかる。

第５図の信号Ｃは演算増幅器２５により増幅さ
れ、比較器２７によつて境界値電圧Ｅと比較さ
れ、この例においては該境界電圧は３番目および
５番目の紙巻きタバコの検査結果による２つの電
圧ピーク値の中間値である（第５図の信号Ｄおよ
びＥ参照）。

比較器２７の出力は第５図のＦで示す。５番目
の紙巻きタバコの検査で表われた電圧ピークは、
その大きさが選別されるべきタバコの状態を規定
する境界値電圧Ｅより小さい大きさなので、除外
される。

加減抵抗器２８は、比較器２７に入力される境
界値電圧Ｅを検査装置１５の感度に応じて調整す
ることができる。

３つの端子３０，３１および３２は検査要素１
５，１６および１７に対応し、検査動作において
第５図の信号Ｆで示される３つの信号が表われ
る。すなわち紙巻きタバコが完全に欠品のない箱
詰め状態であれば論理レベル１であり、不良タバ
コがあれば論理レベル０の信号が表われる。

端子３０，３１および３２はナンド素子３８に
接続され、該ナンド素子３８の出力においては、
３つの入力の内の１つが論理レベル０であれば論
理レベル１となる。

しかしながら、端子３０および３２の信号は直
接ナンド素子３８に印加され、ナンド素子３９に
より反転された端子３１の信号は、装置３５の周
期開始インパルスを発出する瞬間ｔ１、および第
１の一致インパルスの立下り区間と一致する瞬間
ｔ２の間の区間に対してナンド素子４０により阻
止される。

実際に紙巻きタバコのバツチの箱詰め状態およ
び３個の検査要素のジグザグ配置に注目すると、
検査要素１６は、検査要素１５および１７が層９
および１０の２番目のタバコの検査を開始してい
るときに中段層１１の１番目のタバコの検査を開
始する。

それゆえｔ１ないしｔ２の期間では、ブロツク
４３は、出力端子４１から、端子３１の信号の導
通をナンド素子４０において禁ずるために論理レ
ベル０の信号を送る。

瞬間ｔ２における信号の開始で、ブロツク４３
の出力４１において、中段層１１の検査に供給さ
れる信号を導通するために、ナンド素子４０に一
致する論理レベル１の信号が表われる。

下段層１０および中段層１１において不良のタ
バコが存在しないと仮定し、ナンド素子３８の出
力において第５図に示めす信号Ｆ、すなわち、検
査要素１５による上段層９の３番目のタバコの検
査の瞬間において論理レベル１信号になる論理レ
ベル０信号、Ｆが存在する。

第５図に示す信号Ｂはナンド素子４７の第１の
入力に供給され、一方、その第２の入力にはナン
ド素子３８を経て検査素子１５，１６，１７の検
出結果を示す信号Ｆが入力されるので、ナンド素
子４７の出力は信号Ｂが論理１で、信号Ｆがナン
ド素子３８により反転して論理１のときに信号Ｇ
を出力する。

ナンド素子４７の出力端子、従つてフリツプフ
ロツプ４８の入力においては、第５図の信号Ｇが
存在する。フリツプフロツプ４８の出力端子４９
においては第５図の信号Ｈが存在する。すなわ
ち、該論理レベル０のインパルスがナンド素子４
７の出力に存在する瞬間において論理レベル１信
号になる論理レベル０信号、Ｈが存在する。

第５図の信号Ｈは、押出し装置５１に対する指
令が検査装置１４および装置５１の間の設置され
ている距離に依存するいくつかの周期のために装
置５０によつて時間的に遅延されるが、該押出し
装置５１の操作のための信号を構成する。即ち、
ナンド素子４７の出力である信号Ｇがフリツプフ
ロツプ４８に入力されると、フリツプフロツプ４
８の出力４９に信号Ｈが現れる。第５図に示すよ
うに、信号Ｈは信号Ｇの立下がりの瞬間に論理１
になり、装置５０をへて押出し装置５１に入力さ
れ、押出し装置５１を駆動せしめる。押出し装置
５１が駆動すると、員数不足等の不良を含むバツ
チ７を押し出す。

本発明による装置の実施例において、装置１４
は紙巻きタバコ８の一方の端部の検査を行い確実
にバツチ７の不良の検出を可能にする。

紙巻きタバコの他方の端部の箱詰め状態を検査
したい場合またはフイルタ付タバコのフイルタの
存否を検査したい場合には、該紙巻きタバコの他
方の端部に検査要素１５，１６および１７をさら
に１セツト設置すればよい。

その場合検査要素の各個は第３図の形の回路に
接続され対象となる該回路の出力端子はナンド素
子３８に接続される。

本発明の構成から逸脱しない修正および変形
が、装置に対して記載された具体例の形体でなさ
れることは明白である。

特に、小形化された反射形光電池により構成さ
れる検査要素は、他の形式の素子、例えば圧力変
換器で置換え得る。この場合、光放出素子は検査
位置１２を通過する区画３の紙巻きタバコの端部
に空気を噴出する空気力学的要素で置換えられ
る。

この場合、各々の周期において装置３４により
発出される連続的な一致パルスは、或る層のすべ
てのタバコの検査を実施する時間に対応する単に
１つの一致信号により置換え得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による紙巻きタバコのバツチを
検査する装置を備えたコンベアを示す正面図、第
２図は、第１図の−線に沿つた断面図、第３
図は、本発明による装置に用いられる第１の回路
ブロツクを示す図、第４図は、本発明による装置
に用いられる第２の回路ブロツクを示す図、第５
図は、第３図および第４図における各点の信号を
示す波形図である。 （符号の説明）、１……コンベア、２……無端
ベルト、３……区画、４……ローラ、５……シヤ
フト、６……駆動装置、７……バツチ、８……紙
巻きタバコ、９……上段層、１０……中段層、１
１……下段層、１２……検査位置、１３……支持
要素、１４……検査装置、１５，１６，１７……
検査要素、１８……光放出素子、１９……受光素
子、２０，２３……電源正極側、２１……抵抗、
２２……可変抵抗器、２５……演算増幅器、２６
……調整抵抗、２７……比較器、２８……加減抵
抗器、２９……電源正極側、３３……機械軸、３
４……歯形円板、３５……検出装置、３８……３
入力ナンド素子、３９，４４，４６……単入力ナ
ンド素子、４０，４７……２入力ナンド素子、４
２……フリツプフロツプ、４３……ブロツク、４
５……分路ブロツク、４８……フリツプフロツ
プ、５０……遅延回路、５１……押出し装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 紙巻きタバコのバツチを移送し検査する装置
   であつて、 紙巻きタバコ８を３層９，１０，１１に配置し
   たバツチを収容する区画３と、 該紙巻きタバコ８の長手方向が移送方向に対し
   て直角になる向きに該区画３を一定間隔で乗せ間
   欠的に移送するベルト２を有するコンベア１と、 該ベルト２上で移送される該区画３を通過させ
   るように該ベルト２を跨いで配置され、該区画３
   の到来に同期して該紙巻きタバコのバツチを検査
   する検査装置１４と、 １つのバツチ内で数量の不足若しくは不良の紙
   巻きタバコを含むとき当該バツチを該区画３ごと
   押し出す押出装置５１を備え、 該検査装置１４は、さらに、 該ベルト２上を移送される紙巻きタバコ８の各
   層の高さに対応した位置に、該各層に１個づつ配
   置された検査素子１５，１６，１７と、 該検査素子１５，１６，１７の各個ごとに設け
   られ、紙巻きタバコ８が存在しないとき若しくは
   不良のとき該検査素子が受ける反射光の強さに応
   じた検出信号Ｆを出力する第１の回路ブロツク２
   ５，２７と、 該コンベア１を移送せしめる機械軸３３の回転
   動作によつて回転し、該回転により該検査素子に
   おける光放出に同期した周期的信号Ｂを発生する
   装置３４と、 該第１の回路ブロツク２５，２７の該検出信号
   Ｆを受け、該周期的信号Ｂと一致関係が成立した
   とき、該区画３を不良として該押出装置５１を動
   作させる第２の回路ブロツク３８，４７，４８
   と、 を具備する紙巻きタバコのバツチを移送し検査す
   る装置。 ２ 該検査素子１５，１６，１７は、支持要素１
   ３により支持され、紙巻きタバコの各層９，１
   ０，１１の各々の高さ位置にて、該層の紙巻きタ
   バコの面する配置に従つて互い違いに配置される
   特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 該第１の回路ブロツクは、対象となる検査素
   子１５，１６，１７からの出力信号Ｃを増幅した
   信号Ｄを２つのレベルの論理信号に変換する比較
   器２７、及び該比較器の境界値を調整する手段２
   ８を具備する特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。 ４ 該検査素子１５，１６，１７は、小型化され
   た反射形光電池で構成される特許請求の範囲第１
   項に記載の装置。 ５ 該検査素子１５，１６，１７は、圧力変換器
   で構成される特許請求の範囲第１項に記載の装
   置。