偵測和排除劣質香菸的方法
2023-06-19 15:35:51 2
專利名稱：偵測和排除劣質香菸的方法
技術領域：
本發明涉及一種偵測劣質香菸的方法，即偵測末端鬆散或過濾嘴連接不當的香菸，以及在包裝香菸前在生產線上只排除劣質香菸的方法。
背景技術：
有缺陷的香菸有時在香菸生產機生產中就會出現，但這些缺陷也可能在生產線上機器間的輸送過程中產生。製造商很重視只向消費者提供優質香菸，每個製造商都會對香菸的所有主要參數進行品質控制，如末端鬆散和/或過濾嘴連接不當的問題。大部分輸送系統都安裝了大致垂直的通道，其寬度比香菸直徑稍大，香菸因應地心引力輸送至一板面，然後被輸送至一香菸包裝機。一直以來，人們利用各種方法和裝置，從生產過程中排除劣質香菸。例如，歐洲專利號EP 0.086.107公開了一種測試和排除香菸的裝置，其包括一組滑動推扞，其以彈簧式定位組件固定位置。每個推扞的一頂端與一香菸的開口一同放置。每個推扞以反射面覆蓋，並以一適當的設有光學傳感器的偵測器來操作。對光學傳感器的輸出訊號作出反應的氣動排除器設於推桿的底部，這樣，在一個包裝機輸送系統運作循環內受檢驗的一組香菸，在下一個運作循環內即處於排除器的運作區內。末端鬆散香菸的偵測為機械性，推扞被推進香菸內，若偵測器讀到推進值大於最理想數值，即向配合的排除器發出訊號，但這種裝置不能偵測過濾嘴連接不當的香菸。另外，歐洲專利號EP 0.853.045描述了一種方法，在香菸因應地心引力輸送至一包裝機時，在通道中測試和排除末端鬆散的香菸。在與香菸軸呈垂直的通道壁上，校正在香菸開口端前的選定高度安裝量度裝置，其發出香菸末端鬆散程度的訊號，該訊號啟動固定在對面通道壁上的適當排除裝置。一阻隔裝置阻隔量度裝置上方的香菸，從而產生空間令每支香菸的開口可在接觸量度裝置時被測試，並香菸在通道中向下移動的幅度與香菸直徑相同。在香菸過濾嘴末端運作的氣壓噴嘴可確保量度裝置與香菸開口的距離不變。量度裝置定時發出訊號，若訊號水平低於限界值，有缺陷的香菸將在向下移動至排除器前時被排除。歐洲專利號EP 0.857.651改良了上述方法，其公開了一種香菸測試方法，在香菸因應地心引力輸送至一包裝機的通道壁上，在香菸開口端前的選定高度安裝了固定量度裝置，每個量度裝置設兩個或以上控制傳感器，香菸在量度裝置前逐步停下。此方法包括三個接續階段，以處理從控制傳感器接收的訊號。第一階段包括接收經測試香菸相對於量度裝置位置的資料。第二階段包括量度最接近量度裝置的香菸的填滿程度。第三階段包括最優化從控制傳感器發送至控制器的訊號，若訊號值低於限界值，即在有缺陷的香菸因應地心引力移動併到達上述裝置前面時啟動排除器。所有在包裝機入口檢測和排除有缺陷的香菸的已知方法都基於一共同基礎，即因應地心引力向下移動的香菸都被固定在通道側壁上的量度裝置所檢測，從而產生訊號並在某一時刻啟動排除裝置，排除裝置也被固定在通道側壁之上，量度裝置的下方。
發明內容
本發明涉及一種偵測和排除劣質香菸的方法，其中香菸在一包裝機輸送系統的通道內排列成多層，並因應地心引力移動至一底板，然後被輸送至所述包裝機，有缺陷的香菸被設有缺陷定義的傳感器偵測出來，並被排除裝置排除。本發明中，所述香菸從所述底板輸送至所述包裝機的每個循環之間，香菸停留在所述通道內，並由活動傳感器對所述輸送系統的所有通道中的所述香菸進行檢驗，所述傳感器在一預定軌道中往復移動，所述活動傳感器與所述排除裝置互相配合，有缺陷的香菸的偵測和排除沿著所述活動傳感器的活動軌道進行。所有通道中所述軌道與所述底板的距離可以相同，並與所述底板和所述軌道之間通道內的相同香菸數目配合，或該距離可以不同，並與所述底板和所述軌道之間通道內的不同香菸數目配合。排除有缺陷的香菸的步驟在檢測有缺陷的香菸的同一位置執行。若一個包裝機需接收多個系統的香菸，所述步驟針對每個輸送系統個別進行處理，並使用獨立的一組傳感器和一個排除裝置。或若用在多個輸送系統，所述步驟針對所有輸送系統進行處理，並共用一組傳感器和一個排除裝置。末端鬆散香菸的偵測由設於所述香菸開口附近的傳感器執行，過濾嘴連接不當的偵測則由設於所述香菸過濾嘴端附近的傳感器執行，所述兩個傳感器配合使用，並同時檢驗香菸的兩端。所述傳感器可包括光學攝影組件或可在不可見光中運作的組件，並所述排除裝置包括一氣壓噴嘴。較佳為，所述排除裝置包括設置於所述活動傳感器兩旁的兩個氣壓噴嘴。不論所述傳感器向哪個方向移動，有缺陷的香菸都會被跟隨所述活動傳感器的所述氣壓噴嘴所排除。劣質香菸的排除將延誤偵測時間，因為把所述傳感器換上所述排除裝置的過程需時。香菸末端位置校正分兩階段進行，以確保香菸與所述傳感器的距離相同。所述第一校正階段利用一獨立校正組件進行，所述第二校正階段利用一與所述傳感器和所述排除裝置配合的校正機構進行。所述底層香菸從所述底板輸送至所述包裝機的兩個循環之間，執行最少一次偵測並排除劣質香菸的循環，當被排除香菸的空隙被上層香菸填滿後，即可開始下一次偵測和排除的循環。所述偵測並排除有缺陷的香菸的循環可連續進行，但香菸在通道內下移一層的時間不計算在內。為驗證所述活動傳感器操作正確，所述傳感器的操作面上設有兩個參考組件，其中一個組件對應優質香菸的特徵，而另一個則對應劣質香菸的特徵，所述傳感器往復活動時檢驗所述參考組件。較佳為，所述參考組件分別包括一優質香菸和一劣質香菸。本發明能從香菸包裝機輸送系統中大量香菸的香菸層中進行快速偵測，並即時排除有缺陷的香菸，令末端鬆散和過濾嘴連接不當的香菸的偵測可在同一程序內完成。
圖1是一組香菸包裝機輸送系統的示意圖，其通道放滿香菸；圖2是圖1所示的其中一個輸送系統的放大圖；圖3示出了輸送系統的另一實施例，其設有一弧形底板和一配合的傳感器活動軌道；圖4是圖2所示系統的水平示圖，其為偵測循環開始時在檢測香菸的高度的情形；圖5示出了圖4偵測循環在排除一有缺陷的香菸後的情況；圖6示出了圖4所示輸送系統的另一實施例，其設有參考組件。
具體實施例方式
以下結合附圖和具體實施例詳述本發明；用作輸送香菸1的香菸包裝機輸送組由四組相同的輸送系統2所組成，每組系統設有數條大致垂直的通道3，其寬度D比所述香菸1的直徑d稍大，並以扇葉4成形。在每條所述通道3中，由漏鬥(圖中未示)供應的所述香菸1水平排列，其開口置於與所述扇葉4垂直的所述通道壁5旁邊。所述香菸1在所述通道3內因應地心引力向下移動至一設於所述通道壁下方的底板6，然後呈層狀的所述香菸經循環被輸送至所述包裝機。每面所述通道壁5的下半部分均設有一個縱向開口7，其寬度比所述香菸1的所述直徑d稍大，長度則大於所述輸送系統2中所有所述通道3的寬度總和，並寬度以所述開口7的對稱軸8平面計算。在所述對稱軸8平面上，所述通道3的開啟端設一偵測過濾嘴10連接不當的傳感器9，而所述通道壁5上則設一偵測末端鬆散的香菸1的傳感器11。所述傳感器9和11互相配合，並沿所述對稱軸8往復活動，圖中以粗體箭咀12表示順向，短劃線箭咀13表示逆向。排除裝置14與所述傳感器9和11互助配合，所述裝置14包括兩個設於所述通道3的開啟端的噴嘴，其設於所述開口7的所述對稱軸8上，並對稱設置於所述傳感器9的兩旁，距離相等於兩連接的所述通道3之間的距離。所述開口7的所述對稱軸8包括所述傳感器和所述排除裝置的活動軌道，所述軌道形狀與所述底板6的形狀相配合。經傳感器9和/或傳感器11偵測出的所述有缺陷的香菸15，經所述排除裝置14的所述開口7被排除至所述通道壁5後面。同時，所述傳感器9和11在下一所述通道3中偵測下一支所述香菸1。被排除的所述有缺陷的香菸15造成的空隙由上層的下一支香菸1所填補，而這支香菸1可在所述偵測器9和11和所述排除器14一同從所述短劃線箭咀13表示的方向返回時檢驗，或在所述粗體箭咀12表示方向的返回運作活動時對同一層所述香菸1進行。不論所述往複方向為何，所述有缺陷的香菸15都會被跟隨所述活動傳感器9的所述噴嘴所排除。所述有缺陷的香菸15在檢驗層被排除後，所述底板6上的所述香菸1底層被送到所述包裝機，並與所述開口7的所述對稱軸8相應的一層被下一層所述香菸1填補，所述傳感器9和11連同所述排除裝置14開始下一次往復活動，以檢驗所述香菸1並排除所述有缺陷的香菸15。圖6示出本發明的另一實施例，其使用了兩個設於所述輸送系統2兩端的所述開口7的所述對稱軸8高度的參考組件17，18，所述參考組件17包括一所述優質香菸1，所述參考組件18包括一所述有缺陷的香菸15。所述參考組件17，18在所述傳感器9，11往復活動循環內被檢驗，所述傳感器9，11從所述參考組件17，18接收的參考訊號值在每個往復活動循環內被所述控制系統驗證。此實施例方法讓所述傳感器9和11的操作正確性得到控制。此外，為確保所述香菸1與所述傳感器9和11的距離不變，所述香菸1的末端位置校正分兩階段進行，所述第一校正階段利用一獨立校正組件(圖中未示)進行，所述第二階段利用一與所述傳感器9和11和所述排除裝置14配合的校正機構19進行。
權利要求
1.一種偵測和排除劣質香菸的方法，香菸在一包裝機輸送系統的通道內水平排列成多層，並因應地心引力移動至一底板，然後被輸送至所述包裝機，劣質香菸被設有缺陷定義的傳感器偵測出來，並被排除裝置排除，其特徵在於所述香菸從所述底板輸送至所述包裝機的每個循環之間，香菸停留在所述通道內，並由活動傳感器對所述輸送系統的所有通道中的所述香菸進行檢驗，所述傳感器在一預定軌道中往復移動，所述活動傳感器與所述排除裝置互相配合，劣質香菸的偵測和排除沿著所述活動傳感器的活動軌道進行。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所有通道中所述軌道與所述底板的距離相同，並與所述底板和所述軌道之間通道內的相同香菸數目配合。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所有通道中所述軌道與所述底板的距離不同，並與所述底板和所述軌道之間通道內的不同香菸數目配合。
4.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於排除劣質香菸的步驟在檢測劣質香菸的同一位置執行。
5.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於若一個包裝機需接收多個系統的香菸，所述步驟針對每個輸送系統個別進行處理，並使用獨立的一組傳感器和一個排除裝置。
6.根據權利要求4所述的方法，其特徵在於若一個包裝機需接收多個系統的香菸，所述步驟針對所有輸送系統進行處理，並共用一組傳感器和一個排除裝置。
7.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於末端鬆散香菸的偵測由設於所述香菸開口附近的傳感器執行，過濾嘴連接不當的偵測則由設於所述香菸過濾嘴端附近的傳感器執行，所述兩個傳感器配合使用，並同時檢驗香菸的兩端。
8.根據權利要求1或7所述的方法，其特徵在於所述傳感器包括光學攝影組件。
9.根據權利要求1或7所述的方法，其特徵在於所述傳感器在不可見光中運作。
10.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述排除裝置包括一氣壓噴嘴。
11.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述排除裝置包括對稱設置於所述活動傳感器兩旁的兩個氣壓噴嘴。
12.根據權利要求11所述的方法，其特徵在於不論所述傳感器向哪個方向移動，劣質香菸都會被跟隨所述活動傳感器的所述氣壓噴嘴所排除。
13.根據權利要求1或7所述的方法，其特徵在於劣質香菸的排除將延誤偵測時間，因為把所述傳感器換上所述排除裝置的過程需時。
14.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於香菸末端位置校正分兩階段進行，以確保香菸與所述傳感器的距離相同。
15.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於所述第一校正階段利用一獨立校正組件進行。
16.根據權利要求14所述的方法，其特徵在於所述第二校正階段利用一與所述傳感器和所述排除裝置配合的校正機構進行。
17.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於所述底層香菸從所述底板輸送至所述包裝機的兩個循環之間，執行最少一次偵測並排除劣質香菸的循環，當被排除香菸的空隙被上層香菸填滿後，即可開始下一次偵測和排除的循環。
18.根據權利要求17所述的方法，其特徵在於所述偵測並排除劣質香菸的循環可連續進行，但香菸在通道內下移一層的時間不計算在內。
19.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於為驗證所述活動傳感器操作正確，所述傳感器的操作面上設有兩個參考組件，其中一個參考組件對應優質香菸的特徵，而另一個則對應劣質香菸的特徵，所述傳感器往復活動時檢驗所述參考組件。
20.根據權利要求19所述的方法，其特徵在於所述參考組件分別包括一優質香菸和一劣質香菸。
全文摘要
一種涉及一生產線的方法，其中香菸在一包裝機輸送系統的大致垂直通道(3)內水平排列成多層，所述通道(3)的寬度比所述香菸直徑稍大。所述香菸因應地心引力移動至底板(6)位置，然後被輸送至所述包裝機，劣質香菸被設有缺陷定義的傳感器(9，11)偵測出來，並被排除裝置(14)排除。本發明中，所述香菸從所述底板輸送至所述包裝機的每個循環之間，香菸層停留在所述通道內，並所述活動傳感器(9，11)對所述輸送系統的所有通道中的所述香菸進行檢驗，所述傳感器(9，11)在一預定軌道(7)中往復移動，所述活動傳感器與所述排除裝置(14)互相配合，劣質香菸的偵測和排除沿著所述活動傳感器的活動軌道進行。
文檔編號B65B19/30GK1759038SQ200480006818
公開日2006年4月12日 申請日期2004年3月22日 優先權日2003年3月24日
發明者利士錫·司高拿, 基斯度夫·史度拉斯基 申請人:國際菸草機械波蘭有限公司