用于對(duì)煙草加工業(yè)的縱軸向地輸送的棒狀制品的內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量的方法和裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于對(duì)煙草加工業(yè)的沿著縱軸向的方向（12）沿著一種方向輸送的棒狀制品（13、13’）的內(nèi)部的物理特性進(jìn)行空間位置分辨的測(cè)量的一種方法和一種測(cè)量設(shè)備。按本發(fā)明的方法的突出之處在于以下方法步驟：在管狀的輸送管路（11）中氣動(dòng)地輸送所述棒狀制品（13、13’）；沿著縱軸向的方向輸送所述棒狀制品（13、13’）穿過測(cè)量裝置（14）的測(cè)量區(qū)域（15），其中所述測(cè)量區(qū)域（15）具有縱軸向的延伸部，所述縱軸向的延伸部至少和所述棒狀制品（13、13’）的縱向延伸部（17）一樣大；產(chǎn)生初始化信號(hào)，其中根據(jù)所述初始化信號(hào)在整個(gè)棒狀制品（13、13’）的縱軸向的延伸部（17）的范圍內(nèi)在特定的時(shí)刻在所述測(cè)量區(qū)域（15）中實(shí)施對(duì)所述棒狀制品（13、13’）的至少一種內(nèi)部的物理特性的空間位置分辨的測(cè)量。按本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備包括測(cè)量裝置（14），所述測(cè)量裝置設(shè)有測(cè)量區(qū)域（15），所述測(cè)量區(qū)域沿著所述棒狀制品（13、13’）的輸送方向（12）具有縱向延伸部（16），所述縱向延伸部至少與沿著縱軸向的方向（12）輸送或者能夠輸送所述棒狀制品（13、13’）穿過測(cè)量區(qū)域（15）的縱向延伸部（17）一樣大，其中設(shè)置有發(fā)出電磁輻射（18）的裝置（19）和接收電磁輻射（18’）的傳感器（20），所述裝置（19）和傳感器（20）沿著所述棒狀制品（13、13’）的輸送方向（12）相應(yīng)地縱向延伸，其中所述傳感器（20）在其縱向延伸部中包括多個(gè)依次布置的探測(cè)器，借助于所述探測(cè)器至少完全在所述制品（13、13’）的縱向延伸部（17）中以空間位置分辨的方式在特定的時(shí)刻記錄或者能夠記錄所述棒狀制品（13、13’）的圖像。
【專利說明】用于對(duì)煙草加工業(yè)的縱軸向地輸送的棒狀制品的內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量的方法和裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于對(duì)煙草加工業(yè)的沿著縱軸向的方向輸送的棒狀制品、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量的方法。
[0002]此外，本發(fā)明涉及一種用于對(duì)煙草加工業(yè)的氣動(dòng)地在輸送管路中沿著縱軸向的方向所輸送的棒狀制品、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行空間位置分辨的測(cè)量的測(cè)量設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0003]在制造煙草加工業(yè)的棒狀制品、尤其是過濾棒或者說過濾嘴香煙或者煙草桿時(shí)，有必要確定其特性、尤其是至少一種內(nèi)部的物理特性，比如棒狀制品的各個(gè)區(qū)段的長(zhǎng)度匕如多區(qū)段過濾棒中的過濾區(qū)段的長(zhǎng)度；棒狀制品的各個(gè)組成部分的位置:比如過濾棒中的裝有液體的囊袋的尤其相對(duì)于所述過濾棒的始端或末端的位置，以便確定，所制造的棒狀制品是否具有所期望的特性，也就是尤其所測(cè)量的特性是否處于能夠預(yù)先給定的公差范圍內(nèi)。在棒狀制品的內(nèi)部存在的元件或者說材料的特性被稱為內(nèi)部的物理特性。所述棒狀制品一般用包裹材料比如用過濾紙或者香煙紙來包裹。布置在所述過濾紙或者說包裹材料內(nèi)部的過濾元件具有被稱為內(nèi)部的物理特性的物理特性。在此可能涉及上面所說明的特性，不過也可能涉及用所述包裹材料帶包裹的材料的密度。
[0004]所制造的棒狀制品為了進(jìn)行進(jìn)一步的加工而沿著縱軸向的方向也就是說沿著基本上與所述棒狀制品的縱軸線平行的方向來輸送，用于在遠(yuǎn)離制造地的地點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步加工，對(duì)于所制造的棒狀制品來說，特別困難的是，以空間位置分辨的方式沿著所述棒狀制品的縱軸向的方向或者說沿著其縱向延伸部來確定所述棒狀制品的至少一種內(nèi)部的物理特性，因?yàn)樗霭魻钪破吩谝欢ǔ潭壬下懵兜貜臏y(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域中穿過。在此對(duì)于運(yùn)動(dòng)幅面的干擾立即影響到測(cè)量的空間位置敏感性。
[0005]為了解決這種問題，在也由本 申請(qǐng)人:于2011年3月30日向德國(guó)專利及商標(biāo)局提交的具有標(biāo)題“對(duì)于煙草加工業(yè)的棒狀制品的至少一種物理特性的空間位置分辨的測(cè)量”的專利申請(qǐng)(文件號(hào):10 2011 006 439.7)中說明，為了測(cè)量所述物理特性，對(duì)于從所述測(cè)量區(qū)域中穿過的棒狀制品來說首先實(shí)施時(shí)間分辨的測(cè)量并且而后使這種時(shí)間分辨的測(cè)量與所述制品的在測(cè)量區(qū)域中的速度分布交疊，用于獲得空間位置分辨的測(cè)量結(jié)果。作為替代方案，在該專利申請(qǐng)中也說明，也設(shè)置有另外的傳感器，該傳感器產(chǎn)生用于所述時(shí)間分辨的測(cè)量的時(shí)鐘脈沖，從而直接產(chǎn)生具有足夠的精度的空間位置分辨的測(cè)量信號(hào)。
[0006]從文獻(xiàn)EP I 397 961 BI中知道，測(cè)量煙草加工業(yè)的在輸送管路中輸送的棒狀制品的物理特性，其中借助于光學(xué)的測(cè)量裝置來測(cè)量所述制品的長(zhǎng)度和直徑。
[0007]從文獻(xiàn)EP I 557 100 BI中知道，以透射方法來測(cè)量煙草加工業(yè)的縱軸向輸送的棒狀制品，其中檢測(cè)從所述制品中穿透的光線的亮度，其中所述光源構(gòu)造為激光光源并且其中在所述制品的出料側(cè)上檢測(cè)通過所述激光光源在所述制品中產(chǎn)生的亮度范圍的較小的范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的任務(wù)是，說明用于對(duì)煙草加工業(yè)的沿著縱軸向的方向輸送的棒狀制品的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量的一種方法和一種裝置，所述方法和裝置能夠以盡可能簡(jiǎn)單的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)沿著所述制品的縱向延伸部的有效的空間位置分辨。
[0009]該任務(wù)通過一種用于對(duì)煙草加工業(yè)的沿著縱軸向的方向輸送的棒狀制品、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量的方法得到解決，該方法具有以下方法步驟:
-在管狀的輸送管路中氣動(dòng)地輸送所述棒狀制品；
-沿著縱軸向的方向?qū)⑺霭魻钪破份斔痛┻^測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域，其中所述測(cè)量區(qū)域具有縱軸向的延伸部，該縱軸向的延伸部至少和所述棒狀制品的縱向延伸部一樣大；
-產(chǎn)生初始化信號(hào)，其中根據(jù)所述初始化信號(hào)在整個(gè)棒狀制品的縱軸向的延伸部的范圍內(nèi)在特定的時(shí)刻在所述測(cè)量區(qū)域中實(shí)施對(duì)于所述棒狀制品的至少一種內(nèi)部的物理特性的空間位置分辨的測(cè)量。
[0010]作為內(nèi)部的物理特性，尤其是指所述棒狀制品中的可能不同的區(qū)段的長(zhǎng)度和/或位置，比如過濾棒中的過濾區(qū)段的長(zhǎng)度和/或位置，或者說棒狀制品中的物體比如裝有液體的囊袋的比如相對(duì)于所述棒狀制品的末端或始端的布置和/或特性，其中所述棒狀制品被包裹材料所包裹并且測(cè)量布置在所述包裹材料內(nèi)部的材料的內(nèi)部的物理特性。所述棒狀制品的縱向延伸部相當(dāng)于所述棒狀制品的長(zhǎng)度。
[0011 ] 按照本發(fā)明已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果在棒狀制品的整個(gè)的縱軸向的延伸部的范圍內(nèi)在特定的時(shí)刻來實(shí)施所述測(cè)量，則能夠?qū)崿F(xiàn)一種特別有效的測(cè)量方法，該測(cè)量方法很快地測(cè)量所述棒狀制品的至少一種內(nèi)部的物理特性。在此，特定的時(shí)刻這個(gè)概念也包括很短的時(shí)期，該時(shí)期必須如此之短，從而對(duì)于所述棒狀制品的沿著縱軸向的方向的特定的速度來說在測(cè)量時(shí)沿著縱軸向的方向產(chǎn)生相應(yīng)所期望的空間位置分辨率。因此，比如用本發(fā)明對(duì)于棒狀制品來說尤其對(duì)于具有160mm的過濾棒來說甚至可以以16m/s的輸送速度沿著縱軸向的方向?qū)崿F(xiàn)0.1mm的空間位置分辨率。所述較短的時(shí)期或者說所述時(shí)刻由此相當(dāng)于大約5* 10-7s到5 *10-5優(yōu)選1* 10-6到2 *10-5進(jìn)一步優(yōu)選5*10-6到1*10-5的曝光時(shí)間。曝光時(shí)間也是指在上面說明的時(shí)間間隔的特定的時(shí)間周期或者說時(shí)鐘脈沖周期的范圍內(nèi)用處于紅外的、紫外的或者X射線范圍內(nèi)并且不是僅僅處于光學(xué)的范圍內(nèi)的電磁輻射進(jìn)行的測(cè)量。
[0012]優(yōu)選對(duì)于所述至少一種物理特性的測(cè)量包括對(duì)在特定的時(shí)刻所拍攝的圖像進(jìn)行的記錄和分析。圖像在本發(fā)明的范圍內(nèi)是指尤其處于紅外、光學(xué)的、紫外的或者X射線的范圍內(nèi)的電磁輻射的記錄。特別優(yōu)選的是所述光學(xué)的范圍。
[0013]優(yōu)選所述測(cè)量以穿透輻射法或者反射輻射法來進(jìn)行。對(duì)于穿透輻射法來說，借助于盡可能亮的光源或者說輻射源來產(chǎn)生電磁輻射，所述電磁輻射沿著所述棒狀制品的縱軸向的方向完全照売或者說福射著所述棒狀制品，從所述棒狀制品中芽過的福射由相應(yīng)的傳感器所記錄，并且沿著縱軸向的方向以空間位置分辨的方式將所述輻射的不同地記錄的強(qiáng)度沿著棒狀制品的縱軸線分配給所述棒狀制品的相應(yīng)的區(qū)段的不同的吸收率。對(duì)于反射輻射法來說，被入射到所述棒狀制品上的輻射由該制品反射到所述傳感器中。這種反射可以存在于所述棒狀制品的被包裹材料包裹的材料的表面上。不過，進(jìn)入到所述制品中的通過所述棒狀制品中的材料來散開的輻射也可以被所述傳感器來捕集。
[0014]為了還更為精確地設(shè)計(jì)所述測(cè)量方法，可以規(guī)定，沿著相對(duì)于所述棒狀制品的橫軸向的方向僅僅測(cè)量所述棒狀制品的一部分。為此，比如可以在所述棒狀制品與所述傳感器之間設(shè)置擋板，其中所述擋板將輻射從所述制品的橫軸向的邊緣區(qū)域上隔開。通過這種遮蓋，將散射光影響降低到最低限度。作為替代方案，也可以使用所述輻射的處于散射光或者環(huán)境光之外的波長(zhǎng)范圍。作為替代方案或者補(bǔ)充方案，也可以設(shè)置偏振的光輻射，所述偏振的光輻射借助于合適的布置在所述棒狀制品與接收所述電磁輻射的傳感器之間的偏振濾波器被輻射到所述棒狀制品上。該措施也用于盡可能避免散射光，用于就這樣將測(cè)量方法設(shè)計(jì)得更加精確。
[0015]所述傳感器本身比如可以是沿著所述棒狀制品的輸送方向的縱向延伸部來布置的行掃描攝像頭(ZeiIenkamera)。其比如可以是AWAIBA公司的型號(hào)DR_2X4k_7的行掃描攝像頭。就此而言涉及葡萄牙馬德拉(Madeira) 9020-105 Funchal, Madeira Technopolo的Awaiba Lda Firma公司的所謂的“高速行掃描(Dragster Line Scan)”傳感器。
[0016]優(yōu)選為了測(cè)量所述內(nèi)部的物理特性而使電磁輻射照射到所述棒狀制品上，并且從所述棒狀制品中穿過的和/或由所述棒狀制品反射的輻射被記錄在傳感器中。該傳感器優(yōu)選是攝像頭行(Kamerazeile)或者說CO)陣列(CO):電子稱合器件(Charged CoupledDevice))。該傳感器完整地記錄沿著縱軸向的方向來自所述制品的輻射。在此，所述傳感器本身可以具有比所述棒狀制品大的縱軸向的延伸部。
[0017]不過優(yōu)選使用布置在所述在測(cè)量過程中處于測(cè)量區(qū)域中的棒狀制品與所述傳感器之間的鏡組、比如準(zhǔn)直透鏡(Kollimationslinse)或者鏡頭，用于相應(yīng)地將所述制品投影到所述傳感器上。所述傳感器如提到的一樣是型號(hào)DR-2X4k-7的高速行掃描傳感器。該傳感器具有4，096個(gè)像素，具有每秒80，000幅圖像的掃描速率并且可以以雙模式方法用每秒160，000幅圖像的掃描速率來運(yùn)行。也可以使用其它的高速行掃描傳感器，比如具有2，048個(gè)像素的DR-2X2k-7。在這種情況下，所述空間位置分辨率是前面的傳感器的一半大小。
[0018]優(yōu)選在對(duì)準(zhǔn)所述棒狀制品的輻射與進(jìn)入到所述傳感器中的輻射之間設(shè)置有角度α，其中這個(gè)角度處于10°與180°之間尤其優(yōu)選20°與120°之間特別優(yōu)選30°與60°之間的范圍內(nèi)。特別優(yōu)選的是45°的角度。在這種情況下，進(jìn)入到所述棒狀制品中的輻射或者照射到其上面的輻射相對(duì)于進(jìn)入到所述傳感器中的輻射傾斜地布置。這種布置實(shí)現(xiàn)對(duì)于所述內(nèi)部的物理特性的特別精確的測(cè)量，因?yàn)榫瓦@樣可以獲得較大的信號(hào)噪聲比。
[0019]優(yōu)選使照射到所述棒狀制品上的輻射平行化。由此獲得所述棒狀制品的較好的到所述傳感器或者說行掃描攝像頭上的投影。
[0020]優(yōu)選所述初始化信號(hào)通過在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域中的測(cè)量或者在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域的上游的測(cè)量來產(chǎn)生。對(duì)于在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域中進(jìn)行的測(cè)量設(shè)置用于產(chǎn)生所述初始化信號(hào)這種情況來說，所述布置在測(cè)量裝置中的傳感器用于產(chǎn)生所述初始化信號(hào)。所述傳感器如前面提到的一樣優(yōu)選是行掃描傳感器，為此不斷地讀出所述傳感器的數(shù)據(jù)并且檢測(cè)，所述棒狀制品何時(shí)完全布置在所述測(cè)量區(qū)域中，從而可以用一次測(cè)量過程來沿著縱軸向的方向在完整的縱向延伸部中測(cè)量完整的制品。一旦這種情況，比如由于在所述測(cè)量區(qū)域的進(jìn)口側(cè)也就是在上游所述行掃描攝像頭的第一個(gè)像素或者說第一批像素產(chǎn)生由強(qiáng)度看來與一種信號(hào)相當(dāng)?shù)男盘?hào)，不再有棒狀制品遮蓋這個(gè)像素或者說這些像素，通過分析及控制裝置來相應(yīng)地產(chǎn)生所述初始化信號(hào)并且緊隨此后在完整的縱向延伸部中測(cè)量所述棒狀制品的至少一種物理特性。
[0021]作為替代方案，可以在所述測(cè)量區(qū)域的上游設(shè)置傳感器，也就是另一個(gè)傳感器，借助于該傳感器來發(fā)現(xiàn)，棒狀制品在特定的時(shí)刻離開這另一個(gè)傳感器。根據(jù)這另一個(gè)傳感器的相對(duì)于所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域的間距和所述棒狀制品的在離開所述另一個(gè)傳感器時(shí)的速度，而后可以用所計(jì)算的延時(shí)來產(chǎn)生所述初始化信號(hào)，或者說直接隨著所述棒狀制品離開所述另一個(gè)傳感器這種情況產(chǎn)生所述初始化信號(hào)并且所述控制裝置將信號(hào)發(fā)送給所述測(cè)量裝置，在所計(jì)算的時(shí)間之后可以在整個(gè)縱向延伸部的范圍內(nèi)測(cè)量所述棒狀制品的物理特性，其中所述棒狀制品對(duì)于在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域中離開另一個(gè)傳感器的距離來說需要所計(jì)算的時(shí)間。
[0022]優(yōu)選對(duì)于所述棒狀制品具有至少一種處于能夠預(yù)先給定的公差范圍之外的內(nèi)部的物理特性這種情況來說，產(chǎn)生廢品信號(hào)并且檢測(cè)所述棒狀制品的在從測(cè)量區(qū)域中出來時(shí)的出口速度。借助于所述出口速度，而后可以非常有針對(duì)性地并且非常精確地在以能夠預(yù)先給定的間距處于下游的廢品裝置拋出有缺陷的棒狀制品。
[0023]此外，所述任務(wù)通過一種用于對(duì)煙草加工業(yè)的氣動(dòng)地在輸送管路中沿著縱軸向的方向輸送的棒狀制品、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行空間位置分辨的測(cè)量的測(cè)量設(shè)備得到解決，該測(cè)量設(shè)備包括測(cè)量裝置，該測(cè)量裝置設(shè)有測(cè)量區(qū)域，所述測(cè)量區(qū)域沿著所述棒狀制品的輸送方向具有縱向延伸部，該縱向延伸部至少和所述穿過測(cè)量區(qū)域沿著縱軸向的方向輸送的或者能夠輸送的棒狀制品的縱向延伸部一樣大，其中設(shè)置有發(fā)出電磁輻射的裝置和接收電磁輻射的傳感器，所述裝置和傳感器沿著所述棒狀制品的輸送方向相應(yīng)地縱向延伸，其中所述傳感器在其縱向延伸部中包括多個(gè)依次布置的探測(cè)器，借助于所述探測(cè)器至少完全在所述制品的縱向延伸部中以空間位置分辨的方式在特定的時(shí)刻記錄或者能夠記錄所述棒狀制品的圖像。
[0024]多個(gè)依次布置的探測(cè)器按照本發(fā)明比如是行掃描攝像頭的像素比如前面提到的高速行掃描傳感器或者說是相應(yīng)的CCD行或者CCD單元。所述電磁輻射優(yōu)選處于紅外的、光學(xué)的、紫外的范圍或者X射線范圍內(nèi)。特別優(yōu)選的是光學(xué)的范圍。不過，在紅外的和紫外的范圍內(nèi)也已經(jīng)獲得非常好的測(cè)量結(jié)果。因此，紫外的范圍特別好地適合于制品中的區(qū)段的長(zhǎng)度測(cè)量。
[0025]優(yōu)選所述傳感器用于在特定的時(shí)刻產(chǎn)生用于記錄圖像的初始化信號(hào)。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)成本低廉的測(cè)量設(shè)備構(gòu)造。如果額外地設(shè)置有脈沖傳感器，該脈沖傳感器在特定的時(shí)刻產(chǎn)生用于記錄圖像的初始化信號(hào)，那就完全可以將所述測(cè)量范圍用于檢測(cè)所述棒狀制品的物理特性。
[0026]優(yōu)選所述脈沖傳感器包括光耦合器(Lichtschranke)并且尤其優(yōu)選包括控制裝置，該控制裝置對(duì)所述光耦合器的信號(hào)進(jìn)行處理，用于產(chǎn)生初始化信號(hào)。所述光耦合器優(yōu)選布置在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域的上游。
[0027]此外，優(yōu)選在所述測(cè)量裝置的測(cè)量區(qū)域的上游設(shè)置有一種裝置，該裝置將恒定的輸送速度強(qiáng)加給所述棒狀制品。如此構(gòu)成這種裝置，使得每根從該裝置中穿過的棒狀制品在從該裝置中出來時(shí)具有相同的輸送速度。該裝置優(yōu)選是一種裝置，這種裝置首先使進(jìn)入的棒狀制品制動(dòng)，隨后使其加速到尤其能夠預(yù)先給定的速度。由此所述氣動(dòng)地在管道中輸送的棒狀制品彼此間設(shè)有所定義的間距以及所定義的輸送速度。所述制動(dòng)功能比如通過制動(dòng)輥對(duì)來獲得并且所述加速功能則通過加速輥對(duì)來獲得。
[0028]如果優(yōu)選在所述傳感器的前面設(shè)置有擋板，該擋板僅僅讓輻射的一部分或者說局部的截取區(qū)段從所述棒狀制品中通過，其中尤其遮住所述棒狀制品的橫軸向的邊緣區(qū)域，那就可以以很好的信號(hào)噪聲比來進(jìn)行測(cè)量。優(yōu)選作為所述擋板的補(bǔ)充方案或者替代方案，設(shè)置有具有偏振光的照明裝置并且在所述棒狀制品與所述傳感器之間設(shè)置有偏振濾波器。由此也可以盡可能排除散射光影響。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0029]下面在不限制普遍的發(fā)明構(gòu)思的情況下借助于實(shí)施例參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行說明，其中關(guān)于所有在文字說明中未詳細(xì)解釋的按本發(fā)明的細(xì)節(jié)請(qǐng)明確參照附圖。附圖示出:
圖1是按本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備的示意性的側(cè)視圖；
圖2是按本發(fā)明的測(cè)量裝置的主要的部件的示意圖；
圖3是不同的光路的不意圖；
圖4是在按圖5a的多區(qū)段過濾嘴上測(cè)量的物理特性的測(cè)量結(jié)果的示意圖；
圖5a是多區(qū)段過濾嘴的示意圖；
圖5b是僅僅用與在圖4中不同的測(cè)量?jī)x器借助于圖5a的多區(qū)段過濾嘴獲得的另一測(cè)量結(jié)果的示意圖；并且
圖6是處于過濾棒前面的擋板的示意圖。
[0030]在以下附圖中，相應(yīng)相同的或者同類的元件和/或相應(yīng)的部件用相同的附圖標(biāo)記來表示，因而不作相應(yīng)的重復(fù)的介紹。
【具體實(shí)施方式】
[0031]圖1示意性地示出了按本發(fā)明的測(cè)量設(shè)備10的構(gòu)造。沿著縱軸向的輸送方向12，也就是說沿著與過濾棒13、13’的縱軸線平行地布置的方向在輸送管路11中將所述過濾棒13、13’輸送給輸送裝置28并且在那里首先通過包括兩個(gè)制動(dòng)輥29的制動(dòng)輥對(duì)來制動(dòng)。所述過濾棒13’而后沿著輸送方向12到達(dá)包括兩個(gè)加速輥30的加速輥對(duì)處，用于加速到均勻的速度或者比如向所述過濾棒13’給予相同的速度。所述輸送裝置28具有給來自所述管道11的可能彼此緊靠的過濾棒13、13’相對(duì)于彼此配備一定的間距并且將其以盡可能相同的速度發(fā)送到所述測(cè)量裝置14中的功能。在所述輸送裝置28中設(shè)置有未示出的用于導(dǎo)送過濾棒的通道。相應(yīng)地在所述測(cè)量裝置14中設(shè)置有具有至少一個(gè)測(cè)量開口或者說至少一個(gè)測(cè)量窗口的導(dǎo)槽。
[0032]在所述測(cè)量裝置14中設(shè)置有測(cè)量區(qū)域15，該測(cè)量區(qū)域具有比所述過濾棒13的縱向延伸部17大的縱向延伸部16。在【專利附圖】

【附圖說明】的范圍內(nèi)，作為用于棒狀制品的實(shí)例，使用過濾棒比如多區(qū)段過濾棒，其中本發(fā)明不局限于對(duì)于過濾棒的物理特性的測(cè)量，而是尤其也可以用于香煙或者煙草桿。有待測(cè)量的制品，要么是過濾棒、香煙，要么是煙草桿，用包裹材料比如紙來包裹。所述測(cè)量裝置能夠測(cè)量?jī)?nèi)部的物理特性，比如布置在所述包裹材料內(nèi)部的材料的特性。[0033]所述測(cè)量裝置14具有光源，該光源在這種情況下構(gòu)造為L(zhǎng)ED行19。所述光源或者說LED行19用于對(duì)在測(cè)量區(qū)域15中對(duì)所述過濾棒13進(jìn)行均勻而強(qiáng)烈的照明。在圖1中在對(duì)面，也就是說在所述過濾棒13的另一側(cè)，作為傳感器設(shè)置有攝像頭行20，該攝像頭行在該實(shí)施例中也具有比所述過濾棒13的縱向延伸部17大的縱向延伸部。也可以取代如此縱向延伸的攝像頭行或者說CCD行，而設(shè)置較短的攝像頭行或者說CCD行，如果從所述光源或者說LED行中出來的光束18通過準(zhǔn)直透鏡27或者說鏡頭聚束到所述攝像頭行20上，從而將所述測(cè)量區(qū)域或者說過濾棒13投影到所述攝像頭行上。
[0034]本發(fā)明現(xiàn)在規(guī)定，在所述時(shí)刻或者在所述過濾棒13完全布置在所述測(cè)量區(qū)域15中的時(shí)刻來對(duì)所述過濾棒13的圖像拍攝。由此通過在能夠預(yù)先給定的時(shí)刻進(jìn)行的圖像記錄，可以對(duì)所述過濾棒13的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行沿著縱軸向的方向空間位置分辨的測(cè)量。比如由此可以非常容易測(cè)量多區(qū)段過濾嘴13中的過濾區(qū)段的長(zhǎng)度或者比如布置在過濾棒13中的物體的位置，所述物體比如可以是裝有液體的囊袋。
[0035]在一種時(shí)刻進(jìn)行測(cè)量，該時(shí)刻通過用于測(cè)量的初始化信號(hào)來預(yù)先給定。這種初始化信號(hào)可以通過以下方式來產(chǎn)生，即在所述測(cè)量區(qū)域的進(jìn)口區(qū)域中所述第一像素或者多個(gè)第一像素探測(cè)到，所述過濾棒完全布置在所述測(cè)量區(qū)域中，那么而后就通過未示出的分析及控制裝置來獲得所述制品的畫面或者說圖像。
[0036]作為替代方案，可以借助于比如具有發(fā)光二極管或者白熾燈和光電接收器的光耦合器21來產(chǎn)生初始化信號(hào)。相應(yīng)的過濾棒13以能夠預(yù)先給定的或者說已知的速度離開所述加速輥30，在此可以用所述能夠預(yù)先給定的或者說已知的速度和所述過濾棒13的從光耦合器21的作用區(qū)域中出來的時(shí)刻以及所述光耦合器21的相對(duì)于測(cè)量區(qū)域15的已知的間距通過所述控制裝置22來計(jì)算時(shí)間差，在此需要所述時(shí)間差，以便所述過濾棒13到達(dá)所述測(cè)量區(qū)域15中，并且借助于所述控制裝置22來產(chǎn)生初始化信號(hào)，該初始化信號(hào)促使通過所述攝像頭行來記錄圖像。電的連接在圖1中通過虛線來示出，其中為了獲得更好的可圖示性布置在圓圈中的十字應(yīng)該是連接點(diǎn)。
[0037]圖2示意性地示出了按本發(fā)明的測(cè)量裝置的主要的部件，該測(cè)量裝置具有LED行19、攝像頭行20和處于測(cè)量區(qū)域15與攝像頭行20之間的準(zhǔn)直透鏡27。光束18用透鏡27聚束到所述攝像頭行20上，從而將處于測(cè)量區(qū)域15中的過濾棒13投影到所述攝像頭行20上。
[0038]圖3示出了對(duì)準(zhǔn)所述過濾棒里面或者上面的輻射的相對(duì)于出射的輻射的布置結(jié)構(gòu)的可能的變型方案。指向所述過濾棒13的箭頭是光束18，所述光束朝過濾棒13的方向離開相應(yīng)的光源比如LED行19并且光束18’代表著從所述過濾棒13出發(fā)到達(dá)傳感器處的光束。
[0039]在透射方法中，在入射的光束18與出射的光束18’之間設(shè)置有大約180°的角度α。所測(cè)量的多區(qū)段過濾嘴的過濾區(qū)段31、32、33如在圖5a中一樣地布置并且從左往右首先吸收較少的光線，而后吸收較多的光線，接著吸收較少的光線，然后吸收較多的光線并且最后吸收較少的光線，所測(cè)量的多區(qū)段過濾嘴的投影或者說測(cè)量信號(hào)在圖5b中示出。圖5b相應(yīng)地關(guān)于沿著縱軸向的方向的距離s示出了所測(cè)量的幅度A。在圖5b中示出的信號(hào)由此代表著光束的吸收程度的測(cè)量。所述過濾區(qū)段31和33由相同的材料構(gòu)成并且吸收比所述過濾區(qū)段32少的光束。從圖5a —直伸展到圖5b的虛線應(yīng)該示意性地示出相應(yīng)的過濾區(qū)段之間的界限并且大致相當(dāng)于信號(hào)差的一半高度。
[0040]對(duì)于按圖3的其它的角度α來說，會(huì)產(chǎn)生其它的測(cè)量信號(hào)。因此比如對(duì)于45°的角度α來說可以預(yù)料到在圖4中示意性地示出的測(cè)量信號(hào)。這里也關(guān)于距離s示出了所測(cè)量的信號(hào)的幅度Α。在此也涉及一種在按圖5a的多區(qū)段過濾嘴上測(cè)得的測(cè)量信號(hào)。這里所使用的測(cè)量輻射是具有擠入到所述過濾材料中的波長(zhǎng)的光線。由此不僅測(cè)量所述輻射18的在多區(qū)段過濾嘴的表面上的反射，而且測(cè)量從所述過濾嘴13的內(nèi)部到達(dá)所述傳感器中的發(fā)散的輻射。由此，在所述過濾區(qū)段31和33的位置上顯示出測(cè)量輻射的不同的幅度。相對(duì)于處于外面的過濾區(qū)段31，在所述過濾區(qū)段33的區(qū)域中有更多的發(fā)散輻射進(jìn)入到所述傳感器中。
[0041]為了改進(jìn)測(cè)量信號(hào)，按照?qǐng)D6設(shè)置有擋板24，該擋板沿著過濾嘴的橫軸向的方向限制了測(cè)量區(qū)域。所述擋板平行于所述縱軸線34來布置。為了簡(jiǎn)明起見，在圖2中在過濾嘴13中示出了所述縱軸線34。由此遮沒了所述過濾棒13的設(shè)有附圖標(biāo)記25和25’的橫軸向的邊緣區(qū)域。由此僅僅測(cè)量活性的過濾嘴測(cè)量區(qū)域，從而避免了來自邊緣區(qū)域的發(fā)散輻射。也可以取代光學(xué)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)的測(cè)量輻射，而設(shè)想使用紅外的范圍內(nèi)或者紫外的范圍內(nèi)的測(cè)量輻射。也可以考慮X射線范圍內(nèi)的測(cè)量輻射。所述測(cè)量輻射應(yīng)該與所述棒狀制品的材料相匹配。
[0042]通過本發(fā)明來說明一種有效的方法和一種精確的測(cè)量設(shè)備，借助于所述方法和測(cè)量設(shè)備可以在沿著縱向方向運(yùn)動(dòng)的多區(qū)段過濾嘴上測(cè)量非常精確的過濾區(qū)段輪廓及長(zhǎng)度。尤其也可以有效地測(cè)量具有碳顆粒比如活性炭粒料的過濾區(qū)段。此外，也可以十分有效地發(fā)現(xiàn)，是否缺少過濾區(qū)段。在整個(gè)長(zhǎng)度中由行掃描攝像頭來拍攝煙草加工業(yè)的過濾棒或者說棒狀制品。由于所述過濾棒尤其多區(qū)段過濾嘴的不同的材料的不同的光學(xué)密度或者說不同的散射，可以很好并且精確地區(qū)分這些材料。所述測(cè)量設(shè)備和所述方法可以通過對(duì)于所述測(cè)量信號(hào)或者說所測(cè)量的圖像的分析來確定所述多區(qū)段過濾嘴的光學(xué)的輪廓并且也可以用進(jìn)一步的分析來推斷出各個(gè)區(qū)段的長(zhǎng)度并且此外或者說額外地推斷出整個(gè)過濾嘴的長(zhǎng)度。由此獲得一種非常有效的并且容易的測(cè)量方法或者說一種非常有效的并且容易的測(cè)量設(shè)備。
[0043]所有提到的特征，也包括僅僅從附圖中得知的特征以及單個(gè)的在與其它的特征的組合中公開的特征都單獨(dú)地并且在組合中視為對(duì)本發(fā)明來說重要的特征。按本發(fā)明的實(shí)施方式可以通過各個(gè)特征或者多個(gè)特征的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0044]附圖標(biāo)記列表:
10測(cè)量設(shè)備
11輸送管路
12輸送方向
13、13’ 過濾棒
14測(cè)量裝置
15測(cè)量區(qū)域
16測(cè)量區(qū)域的縱向延伸部
17過濾嘴的縱向延伸部
18光束18’光束
19LED 行
20攝像頭行
21光稱合器
22控制裝置
23制動(dòng)裝置以及加速裝置
24擋板
25、25’ 橫軸向的邊緣區(qū)域
26活性的過濾嘴測(cè)量區(qū)域
27準(zhǔn)直透鏡
28輸送裝置
29制動(dòng)輥
30加速輥
31過濾區(qū)段
32過濾區(qū)段
33過濾區(qū)段
34縱軸線α角度
【權(quán)利要求】
1.方法，其用于對(duì)煙草加工業(yè)的沿著縱軸向的方向(12)輸送的棒狀制品(13、13’)、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行測(cè)量，所述方法具有以下方法步驟: -在管狀的輸送管路(11)中氣動(dòng)地輸送所述棒狀制品(13、13’)； -沿著縱軸向的方向輸送所述棒狀制品(13、13’)穿過測(cè)量裝置(14)的測(cè)量區(qū)域(15)，其中所述測(cè)量區(qū)域(15)具有縱軸向的延伸部，所述縱軸向的延伸部至少和所述棒狀制品(13、13’)的縱向延伸部(17)—樣大； -產(chǎn)生初始化信號(hào)，其中根據(jù)初始化信號(hào)在整個(gè)棒狀制品(13、13’)的縱軸向的延伸部(17 )的范圍內(nèi)在特定的時(shí)刻在所述測(cè)量區(qū)域(15 )中實(shí)施對(duì)所述棒狀制品(13、13 ’)的至少一種內(nèi)部的物理特性的空間位置分辨的測(cè)量。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對(duì)至少一種內(nèi)部的物理特性的測(cè)量包括對(duì)在特定的時(shí)刻所拍攝的圖像進(jìn)行的記錄和分析。
3.按權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述測(cè)量以透射方法或者反射方法來進(jìn)行。
4.按權(quán)利要求1到3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，為了測(cè)量所述內(nèi)部的物理特性而使電磁輻射(18)照射到所述棒狀制品(13、13’)上，并且穿過所述棒狀制品(13、13’)的和/或由所述棒狀制品(13、13’)反射的輻射(18’)被記錄在傳感器(20)中。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，對(duì)準(zhǔn)所述棒狀制品(13、13’)的輻射(18)與進(jìn)入到所述傳感器(20)中的輻射(18’)之間的角度(α )處于10°與180°之間、尤其處于20°與120°之間、尤其處于30°與60°之間。
6.按權(quán)利要求4或5所述的方法，其特征在于，平行化照射到所述棒狀制品(13、13’)上的輻射(18)。
7.按權(quán)利要求1到6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述初始化信號(hào)通過在所述測(cè)量裝置(14)的測(cè)量區(qū)域(15)中的測(cè)量或者在所述測(cè)量裝置(14)的測(cè)量區(qū)域(15)的上游的測(cè)量來產(chǎn)生。
8.按權(quán)利要求1到7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，對(duì)于所述棒狀制品(13、13’)具有至少一種處于能夠預(yù)先給定的公差范圍之外的內(nèi)部的物理特性這種情況來說，產(chǎn)生廢品信號(hào)并且求得所述棒狀制品(13、13’)的在從測(cè)量區(qū)域(15)中出來時(shí)的出口速度。
9.測(cè)量設(shè)備(10)，其用于對(duì)煙草加工業(yè)的氣動(dòng)地在輸送管路(11)中沿著縱軸向的方向輸送的棒狀制品(13、13’)、尤其是過濾棒的至少一種內(nèi)部的物理特性進(jìn)行空間位置分辨的測(cè)量，所述測(cè)量設(shè)備包括測(cè)量裝置(14)，所述測(cè)量裝置具有測(cè)量區(qū)域(15)，所述測(cè)量區(qū)域沿著所述棒狀制品(13、13’)的輸送方向(12)具有縱向延伸部(16)，所述縱向延伸部(16)至少和沿著縱軸向的方向(12)輸送或者能夠輸送棒狀制品(13、13’)穿過所述測(cè)量區(qū)域(15 )的縱向延伸部(17 ) —樣大，其中設(shè)置有發(fā)出電磁輻射(18 )的裝置(19 )和接收電磁輻射(18’)的傳感器(20)，所述裝置和傳感器沿著所述棒狀制品(13、13’)的輸送方向(12)相應(yīng)地縱向延伸，其中所述傳感器(20)在其縱向延伸部中包括多個(gè)依次布置的探測(cè)器，借助于所述探測(cè)器至少完全在所述制品(13、13’)的縱向延伸部(17)中以空間位置分辨的方式在特定的時(shí)刻記錄或者能夠記錄所述棒狀制品(13、13’)的圖像。
10.按權(quán)利要求9所述的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述傳感器(20)用于在特定的時(shí)刻產(chǎn)生記錄圖像用的初始化信號(hào)。
11.按權(quán)利要求9所述的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，設(shè)置有脈沖傳感器(21、22)，所述脈沖傳感器在特定的時(shí)刻產(chǎn)生用于記錄圖像的初始化信號(hào)。
12.按權(quán)利要求11所述的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，所述脈沖傳感器(21、22)包括光耦合器(21)。
13.按權(quán)利要求9到12中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，在所述測(cè)量裝置(14)的測(cè)量區(qū)域(15)的上游設(shè)置有裝置(23)，所述裝置將恒定的輸送速度強(qiáng)加給所述棒狀制品(13、13’)。
14.按權(quán)利要求9到13中任一項(xiàng)所述的測(cè)量設(shè)備，其特征在于，在所述傳感器(20)的前面設(shè)置有擋板(24)，所述擋板僅僅使輻射(18)的局部的截取區(qū)段從所述棒狀制品(13、13’)中通過，其中尤其 遮住所述棒狀制品(13、13’)的橫軸向的邊緣區(qū)域(25、25’)。
【文檔編號(hào)】G01B11/02GK103442602SQ201280015679
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2012年3月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月30日
【發(fā)明者】C.榮格, R.基辰斯泰恩 申請(qǐng)人:豪尼機(jī)械制造股份公司