對菸草加工業的材料條的條異質性進行識別的方法和裝置製造方法

2023-10-10 17:18:09

對菸草加工業的材料條的條異質性進行識別的方法和裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及用於對菸草加工業的材料條的條異質性進行識別的方法和裝置，在預先確定的物體位置上將物體放入到材料條中並在放入物體之後通過至少兩個用不同頻率運行的條測量裝置縱軸向輸送材料條，為對測量信號進行測評而將材料條劃分為物體區段和空區段。此外本發明涉及菸草加工業的制條機、用途和軟體程序。對於按本發明的方法，分別用不同的測評方法對條測量裝置的在物體區段和空區段中的測量信號進行測評，在物體區段中以物體算法從測量信號中的至少一個測量信號的時間上的變化中對至少一個物體進行位置確定和/或質量監控並在空區段中使用至少一種空區段算法，用它來識別條異質性並/或者檢測材料條中的條一致性和/或的至少一種添加物尤其軟化劑的量。
【專利說明】對菸草加工業的材料條的條異質性進行識別的方法和裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於對菸草加工業的材料條的條異質性尤其放入的物體、有缺陷的物體和/或異物進行識別的方法，其中在預先確定的物體位置上將物體放入到材料條尤其菸草條或者過濾條中並且在放入所述物體之後通過至少兩個用不同的頻率來運行的條測量裝置來縱軸向地輸送所述材料條，所述條測量裝置尤其被合併為組合式條測量裝置，其中為了對測量信號進行測評而將所述材料條劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段和無預先確定的物體位置的空區段。
[0002]此外，本發明涉及一種用於對菸草加工業的材料條的條異質性尤其放入的物體、有缺陷的物體和/或異物進行識別的裝置，該裝置具有物體放入裝置，藉助於所述物體放入裝置物體在預先確定的物體位置上能夠放入或者放入到材料條尤其菸草條或者過濾條中，其中沿著所述材料條的輸送方向在所述物體放入裝置的下遊布置了至少兩個用不同的頻率來運行或者能夠運行的條測量裝置，所述條測量裝置尤其被合併為組合式條測量裝置，通過所述組合式條測量裝置先後縱軸向地能夠輸送或者輸送所述材料條，其中包括了測評裝置，該測評裝置構造用於為了對所述條測量裝置的測量信號進行測評而將所述材料條劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段和無預先確定的物體位置的空區段。最後，本發明涉及菸草加工業的一種制條機、一種用途以及一種軟體程序。
[0003]本發明涉及用於菸草加工業的棒形製品尤其用於過濾嘴香菸的材料條、尤其菸草條或者過濾條的製造和檢查。所述菸草條或者過濾條在其製造之後被定尺寸截斷為單個的菸草棒或者說過濾棒。所述過濾條或者說被定尺寸截斷的過濾棒或者菸草棒作為主要的組成部分而包括一個或者多個對煙特性或者過濾嘴特性產生影響的物體。
【背景技術】
[0004]在涉及過濾棒或者說過濾條的情況下，所述物體尤其是具有牢固的包套的膠囊，所述膠囊裝有液體。所述液體在這樣的情況中一般包括香料物質或者芳香物質比如薄荷腦。為了進行使用，吸菸者在吸菸之前通過擠壓到過濾嘴上這種方式將所述膠囊打開並且隨後將香菸點燃。通過擠壓到所述過濾嘴中的膠囊上這種方式來釋放液體，使得所述液體的芳香揮發出來。這種處理方式提供一種特別濃烈的或者新鮮的口味結果。相應的膠囊一般具有大約3.5mm的直徑,但是也可以更小一些。
[0005]作為替代方案，在本發明的範圍內作為物體也使用硬的物體，同樣可以使用更小或者更大的顆粒，比如由活性炭、擠出物或者其它的過濾材料或者添加物構成的球體或者柱形的物體。
[0006]一種相應的可以用來以較高的速度將物體放入到材料條中的物體放入裝置比如在本 申請人:的編號為10 2011 017 615.2的德國的專利申請中得到說明，該專利申請的公開內容通過引用應該內容完整地包含到當前的申請中。利用這種物體放入裝置對於在其中放入物體的材料條來說也可以獲得與無放入的物體的材料條的輸送速度接近的輸送速度。因此比如製造一種香菸條，方法是首先將菸草抖散到條輸送機上，用包裹材料帶來包裹所述菸草條並且隨後從所述菸草條上定尺寸截斷具有多倍的使用長度的香菸。所述菸草條或者過濾條的形成以及對於所述條的隨後的切割或者說定尺寸截斷以較高的速度進行。對於現今的香菸及過濾嘴製造機來說lOm/s的條速度比較典型，其中對於IOOmm分段長度來說進行每秒100次的切割節拍。
[0007]此外知道，無接觸地測量菸草條和過濾條的條特性。因此，比如測量香菸條中的菸草的溼度和密度，用於尤其對密度進行調節。此外在出現突然的和短時間的信號波動的情況下推斷出異物的存在，其中接下來將相應的條分段剔除。
[0008]這在現代的香菸製造機中藉助於微波測量裝置來進行，所述微波測量裝置具有至少一個微波諧振器殼體，使所述菸草條從所述微波諧振器殼體中穿過。也知道以明顯更低的頻率來測量條特性。因此，從DE 10 2004 063 228 B4中公開了一種用於確定產品尤其菸草、棉花或者其它的纖維產品的電介質的特性尤其溼度和/或密度的測量裝置，該測量裝置具有測量電容器、用於在所述測量電容器中產生高頻場的裝置，所述高頻場通過布置在所述測量裝置的測量空間中的產品受到影響。
[0009]在本發明的範圍內，「高頻」或者說「 HF 」這個概念原則上在微波範圍的界限內意味著低於300MHz的頻率。通常所述頻率大於IOkHz，優選大於IOOkHz。進一步優選所述頻率尤其對菸草來說至少為1MHz，進一步優選大於5MHz，因為太低的頻率只能在越來越受限制的測量範圍內進行足夠精確的測量。
[0010]微波條測量裝置和電容式的高頻條測量裝置的實例也從本 申請人:的編號10 2011083 049.9和編號為10 2011 083 052.9的德國的專利申請中得到公開，這兩份專利申請的公開內容通過引用應該內容完整地包含到本申請中。

【發明內容】

[0011]鑑於這種現有技術，本發明的任務是，對於菸草加工業的配備了物體的材料條來說對條質量的不同方面進行檢查並且尤其識別關於放入的物體和異物的條異質性。
[0012]本發明的這種任務通過一種用於識別菸草加工業的材料條的條異質性尤其放入的物體、有缺陷的物體和/或異物的方法得到解決，其中在預先確定的物體位置上將物體放入到材料條尤其菸草條或者過濾條中並且在放入物體之後通過至少兩個用不同的頻率來運行的條測量裝置來縱軸向地輸送所述材料條，所述條測量裝置尤其被合併為組合式條測量裝置，其中為了對測量信號進行測評而將所述材料條劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段和無預先確定的物體位置的空區段，所述方法的改進之處在於，分別用不同的測評方法對所述條測量裝置的在所述物體區段和空區段中的測量信號進行測評，其中在所述物體區段中以一種物體算法從所述測量信號中的至少一個測量信號的時間上的變化中對至少一個物體進行位置確定和/或質量監控並且在所述空區段中使用至少一種空區段算法，用所述空區段算法來識別條異質性並且/或者檢測所述材料條中的條一致性和/或至少一種添加物尤其軟化劑的量。
[0013]本發明基於這樣的基本構思，即所述具有機器節拍和物體的放入模式的機器控制裝置擁有信息，所述信息能夠實現對於微波條測量裝置信號或者電容式的高頻條測量裝置信號的測評，所述測評根據具有放入的物體的物體區段和無放入的物體的空區段來分開並且由此能夠實現不同分析。在此，在所述物體區段中以物體算法比如通過超過物體區段中的預先給定的閾值電平的情況來不僅檢查物體的存在，而且用所述物體的位置的確定並且必要時用偏離額定位置的偏差來進行廣泛的分析。在超過所述物體的位置的偏離額定位置的偏差時，可以規定，接下來將相關的條分段從進一步的加工過程中排除出去。
[0014]在無物體的空區段中，運用另一種測評模式，對於所述另一種測評模式來說不是確定物體的精確的位置，而是要麼檢測普遍的條一致性並且/要麼檢測材料中的至少一種添加物尤其軟化劑的量。由此也可以識別所述空區段中的異物的存在情況。同樣會將已經被錯誤地放入到空區段中的物體或者在放入時進入到空區段中的物體識別為異物。因為在空區段中未設置物體，所以也應該將其作為異物來看待。接下來可以將相關的材料條分段從進一步的加工過程中排除出去。
[0015]優選作為條測量裝置通過至少一個微波條測量裝置並且/或者通過至少一個電容式的高頻條測量裝置來輸送所述材料條。由此可以用至少兩種不同的頻率來對所述材料條進行分析，從而在對條一致性中的變化或者異物或者物體的存在的反應中明顯地出現不同的測量信號。如果比如使用微波條測量裝置和電容式的高頻條測量裝置，那麼也可以比如在空區段中檢測所述材料條的不同的成分的份額比如溼度和軟化劑輸入量以及比如對於過濾條來說條的密度。
[0016]因為所述材料條先後從所述兩個條測量裝置中穿過，所以優選規定，為了進行測評，通過所述測量信號中的至少一個測量信號的時間上的移動或者在時間上錯開的測評來對在所述測量信號之間由於所述條測量裝置之間的沿著條輸送方向存在的間距在取決於當前的材料條輸送速度的情況下出現的時間上的錯移進行校正。作為替代方案，也可以相應地單個地對單個測量信號進行處理並且使所述測量結果與相應的已經產生相應的測量信號的條分段相互關聯。
[0017]空區段算法和物體算法也是指，對於所述兩個條測量裝置的在所述空區段和物體區段中的不同的測量信號來說將彼此不同的算法用於進行測評。尤其在使用微波條測量裝置和電容式的高頻條測量裝置時將會顯示出使測評參數個性化地適應於所述微波測量信號及高頻(HF)測量信號的特點的情況。
[0018]有利地用可變的頻率來運行所述條測量裝置中的至少一個條測量裝置，其中在所述物體區段中使用並且測評與在所述空區段中不同的頻率。通過這種方式，能夠比如對於所述空區段來說關於添加物的量的比例的或者材料條的溼度或者密度的測量實現優化並且在所述物體區段中關於所述物體的位置測量或者其另外的參數比如損壞狀況、填充度和大小方面實現優化。
[0019]優選至少暫時地與第二條測量裝置尤其高頻條測量裝置同時運行第一條測量裝置尤其微波條測量裝置，其中所述第一條測量裝置的頻率比所述第二條測量裝置的頻率大了因數10到900。通過這種方式來獲得更多的關於材料條及其內容的信息，所述信息用於識別條異質性或者其它的條材料特性。
[0020]優選在所述空區段中尤其額外地確定溼度和/或添加物尤其軟化劑的量。由此在所述空區段中不僅識別條異質性比如異物或者滑落的或者錯誤地放入的物體或者軟化劑的導致過濾條的結構的變化並且由此導致過濾條不可使用的微滴形成，而且同時檢測溼度和/或添加物的量。這也可以在兩種同時利用的用於空區段的測評算法的範圍內進行。因此一種異質性算法比如可以僅僅預先給定閾值，在超過所述閾值時存在著條異質性並且關於內含物質測量進行已知的組合式測量，從所述組合式測量中來檢測所述材料條的不同的內含物質的量，或者這可以一起進行，其中比如用於對條異質性進行識別的閾值也取決於所述空區段中的材料條的普遍的一致性。
[0021]優選在所述物體區段中額外地確定物體的缺少、密度、質量和/或損壞情況。
[0022]本發明的任務也通過一種用於識別菸草加工業的材料條的條異質性尤其放入的物體、有缺陷的物體和/或異物的裝置得到解決，該裝置具有物體放入裝置，藉助於所述物體放入裝置物體在預先確定的物體位置上能夠放入或者放入到材料條尤其菸草條或者過濾條中，其中沿著所述材料條的輸送方向在所述物體放入裝置的下遊布置了至少兩個用不同的頻率來運行或者能夠運行的條測量裝置，所述條測量裝置尤其合併成組合式條測量裝置，通過所述組合式測量裝置先後縱軸向地能夠輸送或者輸送所述材料條，其中包括了測評裝置，該測評裝置構造用於為了對所述條測量裝置的測量信號進行測評而將所述材料條劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段和無預先確定的物體位置的空區段，所述裝置的改進之處在於，所述測評裝置構造用於分別用不同的測評方法對所述物體區段和空區段中的測量信號進行測評，其中為了進行測評在所述物體區段中以一種物體算法從所述測量信號中的至少一個測量信號的時間上的變化中對物體進行位置確定和/或質量監控，並且在所述空區段中使用至少一種空區段算法，用所述空區段算法來識別條異質性並且/或者檢測材料條中的條一致性和/或材料條中的至少一種添加物尤其軟化劑的量。
[0023]由此，所述裝置尤其構造用於實施前面所描述的按本發明的方法。關於所述方法提到的優點、特性和特徵因而也適用於所述按本發明的裝置。
[0024]優選至少一個條測量裝置構造為微波條測量裝置並且/或者至少一個條測量裝置構造為電容式的高頻條測量裝置。
[0025]同樣有利地所述條測量裝置中的至少一個條測量裝置構造用於用可變的頻率來運行，其中所述控制裝置或者測評裝置構造用於在所述物體區段中用與在所述空區段中不同的頻率來運行所述用可變的頻率來運行的條測量裝置。由此可以使用頻率可變的條測量裝置進行的測量最佳地與所期望的用於所述物體區段和空區段的測量參數相匹配。
[0026]優選所述裝置構造用於執行前面所描述的按本發明的方法。
[0027]本發明的任務也通過菸草加工業的一種制條機尤其菸草條製造機或者過濾條製造機得到解決，所述制條機具有按本發明的前面所描述的裝置。所述制條機由此具有和前面所描述的裝置及前面所描述的方法相同的特徵、優點和特性。
[0028]此外，本發明的任務通過將至少兩種不同的測評算法用於對條測量裝置的在菸草加工業的材料條的不同的區段中的測量信號進行測評這種用途得到解決，其中在特定的物體位置上將物體放入到所述材料條中，其中為了進行測評而將所述材料條劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段和無預先確定的物體位置的空區段，其中在所述物體區段中使用物體算法，以所述物體算法從所述測量信號中的至少一個測量信號的時間上的變化中對物體進行位置確定和/或質量監控並且在所述空區段中使用至少一種空區段算法，用所述空區段算法來檢測所述材料條中的條異質性和/或條一致性和/或至少一種添加物尤其軟化劑的量。
[0029]最後，本發明的任務通過一種具有程序代碼段的軟體程序得到解決，藉助於所述程序代碼段在測評裝置尤其計算機尤其微型控制器、按本發明的前面所描述的裝置上執行時執行按本發明的前面所描述的方法。
[0030]所述用途以及所述軟體程序由此具有和像上面所描述的那樣的方法和裝置相同的與本發明有關的特徵、優點和特性。
[0031]本發明的其它特徵可以從按本發明的實施方式的說明書與權利要求及附圖中一起看出來。按本發明的實施方式可以實現單個特徵或者多個特徵的組合。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]下面在不限制普遍的發明構思的情況下藉助於實施例參照附圖對本發明進行說明，其中關於所有在文字說明中未詳細解釋的按本發明的細節請明確參照附圖。附圖示出如下:
圖1是本 申請人:的類型「PR0T0S」的香菸製造機的示意圖；
圖2是一對按本發明的條測量裝置的示意性的橫截面圖示；
圖3是一對按本發明的條測量裝置的示意性的透視圖；
圖4是信號處理的示意圖；
圖5是按本發明的信號處理的另一示意圖；並且 圖6是按本發明的裝置的示意圖。
[0033]在附圖中，相應相同的或者同類的元件和/或部件用相同的附圖標記來表示，因而相應地不作重複的介紹。
[0034]附圖標記列表:
1機器
2制條機
3過濾嘴接裝機
4分配器單元
5預分配器
6條輸送機
7包裹紙單元
8煙槍單元
9測量裝置
10刀片及轉交單元
11控制面板
12接裝紙單元
20組合式條測量裝置
21共同的殼體
22條進入管
23保護管
30微波條測量裝置
31微波諧振器
32微波諧振器殼體33耦合輸入天線
34耦合輸出天線
35錐形的凸緣
36底切部位
37測量-、溫控-和動力電子設備
40電容式的高頻條測量裝置
41測量電容器
42電容器殼體43、44 電極表面
45錐形的凸緣
46底切部位
47測量-、溫控-和動力電子設備
51第一條測量裝置的測量信號
52第二條測量裝置的測量信號
53移動算法(Schiebealgorithmus)
54測評
55機器節拍
61物體區段
62空區段
63帶有物體的測量信號幅度
64無物體的測量信號幅度65,66 物體區段的界限
67,68空區段的界限
71材料條
72放入的物體
73有缺陷的物體
74異物
75條輸送方向
80裝置
81輸入及顯示裝置
82機器控制裝置
83測評裝置85a物體算法85b條一致性算法85c異物算法
86算法選擇及切換機構
88脈衝發送器
90用於切換的控制信號
91切割信號。【具體實施方式】
[0035]圖1示意性地示出了來自本 申請人:的公司的類型「PR0T0S」的雙條-香菸製造機，該雙條-香菸製造機在「L形的」配置中由一臺雙條製造機2和一臺過濾嘴接裝機3所組成。在圖1中示出了所述機器I連同閉合的蓋板，為簡明起見沒有示出細節。
[0036]下面簡要地介紹香菸製造的幾個站。兩根連續的菸草條的製造過程在所述雙條製造機2中在具有預分配器5的雙分路的分配器單元4中開始，所述預分配器5尤其包括一個大傾角輸送機和兩個堆裝井筒以及其它已知的組件。其中將鬆散的菸草材料輸送給一個第一以及一個平行地伸展的第二條輸送機6並且從下面將其抖散到所述條輸送機上，從而形成兩根菸草條，藉助於吸入空氣將所述兩根菸草條保持在所述條輸送機上。在附著在所述條輸送機6上的情況下將所述菸草材料朝第一和第二煙槍單元8的方向輸送。在那裡，分別在包裹紙單元7中用包裹紙帶來纏繞仍然敞開的菸草條，在縱向稜邊上給所述包裹紙帶上膠。隨後將所述菸草條在兩個煙槍單元8中成形為兩根具有圓形的橫截面的連續的封閉的菸草條並且所述包裹材料帶的膠料固化。
[0037]在所述菸草條的成形之後，通過具有一個或者多個用於對相應的菸草材料條的特性進行測量的測量單元的測量裝置9來導送所述菸草條。因此比如以光學的方式對所述包裹紙進行檢查並且測量條溼度和條密度。對於雙條製造機2的控制由控制面板11來進行。
[0038]在所述雙條製造機2的出口側有刀片及轉交單元10，在所述刀片及轉交單元中將所述條定尺寸截斷為單個的具有多倍的使用長度的菸草杆，使單個的菸草杆從縱軸向的輸送方向轉向為橫軸向的輸送方向並且將其轉移到所述過濾嘴接裝機3中。所述過濾嘴接裝機3尤其也具有接裝紙單元12，從該接裝紙單元12上拉下接裝紙、對其進行切割和上膠。接下來在規定的區域中將單個接裝紙片圍繞著所述菸草杆和雙重過濾塞來纏繞，由將所述菸草杆和雙重過濾塞彼此連接起來。最後在當中對如此生產的雙重香菸進行切割並且將其單個地運走。
[0039]在圖2中以橫截面示意性地示出了按本發明能夠使用的組合式條測量裝置20。該組合式條測量裝置20具有一個共同的殼體21，該殼體被保護管23從中穿過，通過所述保護管來導送材料條比如過濾條或者菸草條，其中所述材料條在其從所述保護管23中穿過之前首先通過具有錐形的內直徑的條進入管22來進入。
[0040]所述組合式條測量裝置20沿著條輸送方向先後相隨地具有微波條測量裝置30和電容式的高頻條測量裝置40。所述微波條測量裝置30比如相當於如在本 申請人:的編號為10 2011 083 049.9的德國的專利申請中所描述的一樣的微波條測量裝置。這個微波條測量裝置在微波諧振器殼體32中具有微波諧振器31。用於耦合輸入並且耦合輸出處於5與9GHz之間的頻率範圍內的微波的耦合輸入天線33和耦合輸出天線34伸入到所述微波諧振器31中。所述微波諧振器31基本上成形為柱形，其中所述保護管23在中心從所述柱形的微波諧振器31中穿過。在圍繞著所述保護管23的中心處有兩個錐形的凸緣35，其作用同樣在編號為10 2011 083 049.9的德國的專利申請中得到描述並且其與此有關的公開內容應該一同包含到本申請中。沿著條方向在所述錐形的凸緣35的下遊和上遊有底切部位36，所述底切部位的內直徑相對於所述錐形的凸緣35的尖端再度加寬，這引起這一點，即所述微波場沿著軸向的方向也就是說沿著所述材料條的方向沒有廣泛地出來並且尤其沒有進入到接下來的電容式的高頻條測量裝置40中。
[0041]所述共同的殼體21關於所述微波條測量裝置30此外還包括多個具有測量、溫控及動力電子設備37的空腔，所述測量、溫控及動力電子設備由此被集成到所述微波條測量裝置30中。這具有另外的優點，即所述動力電子及測量設備具有和所述微波諧振器31相同的溫度並且由此對整個微波條測量裝置30來說產生了溫度調節效果。
[0042]所述接下來的電容式的高頻條測量裝置40具有測量電容器41，該測量電容器則具有電容器殼體42及電極表面43、44。將處於IOMHz與大約500MHz之間的範圍內的高頻交流電壓加載到所述電極表面43、44上。一種相應的電容式的高頻條測量裝置從本 申請人:的編號為10 2011 083 052.9的德國的專利申請中得到公開，其與此有關的公開內容同樣應該通過引用包含到當前的專利申請中。所述電容式的高頻條測量裝置40關於所述電極表面43和44也具有錐形的凸緣45，用所述錐形的凸緣45使所述測量電容器41的幾何形狀與所述微波諧振器31的幾何形狀相匹配。所述微波條測量裝置30和所述電容式的高頻條測量裝置40的測量信號由此也關於所述微波諧振器31和測量電容器41的以及由此交變電磁場的幾何形狀能夠直接彼此相比較。所述具有相應的底切部位的錐形的凸緣45使得在這種情況下所述高頻場沿著材料條的軸向的方向也沒有廣泛地從所述測量電容器41中出來並且尤其沒有進入到所述微波諧振器31中。
[0043]所述電容式的高頻條測量裝置40也具有集成在所述共同的殼體21的空腔中的測量、溫控及動力電子設備47。整個組合式條測量裝置20的所有動力電子設備、測量電子設備和溫控由此都集成在所述組合式條測量裝置20中。
[0044]在圖3中以透視圖示意性地示出了圖2的組合式條測量裝置20。觀察者看到所述具有微波條測量裝置30以及條進入管22和在裡面能夠看得見的保護管23的組合式條測量裝置20的正面。在所述組合式條測量裝置20的後面有所述電容式的高頻條測量裝置40。單個殼體連接成為一個共同的殼體。
[0045]在圖4中示出了第一條測量裝置和第二條測量裝置的測量信號51、52的信號處理的第一方面。這些測量信號可以來自不同類型的條測量裝置或者來自兩個相同類型的用不同的頻率來運行的條測量裝置。材料條的具有物體的區段首先從第一條測量裝置中穿過，該第一條測量裝置的第一測量信號51具有一種信號變化曲線，布置在所述第一條測量裝置的下遊的第二條測量裝置的第二測量信號52相對於所述信號變化曲線具有時間上的錯移At。為了對這些測量信號進行測評，在尤其構造為數字的信號處理設備尤其構造為計算機的測評裝置中以移動算法(Schiebealgorithmus) 53來消除這種時間上的錯移，從而在使用所述移動算法53之後使所述兩個測量信號51、52在時間上彼此相匹配。接著將這些經過校正的測量信號51、52輸送給測評裝置54。下面還要進一步對所述按本發明的測評進行說明。不僅對於所述測評來說而且對於所述移動或者說所述時間上的錯移的校正來說都使用機器節拍55。
[0046]在圖5中示出了測量信號51的時間上的變化曲線，該時間上的變化曲線的幅度受到所述材料條中有無物體的情況的影響。因此較高的測量信號幅度63與所述物體相對應並且較低的測量信號幅度64與材料條的空的區段相對應。因為機器控制裝置擁有關於物體應該存在於所述材料條的哪些區段中並且在哪些區段中不應該是這種情況的信息，所以為了進行測評而將測量信號51到物體區段61和空區段62，其中在圖5所示出的實施例中所述物體區段61分別包括兩個處於其中的物體並且所述空區段62包括處於所述物體區段61之間的中間空隙的部分。所述空區段62在這種情況下不包括整個處於所述物體區段61之間的中間空隙，而是包括一些相應的區段，在這些相應的區段中所述物體的對測量信號的剩餘影響在衰減，從而在所述空區段62中可以預料基本上恆定的信號變化曲線。因此，所述物體區段61和所述空區段62具有不同的界限65-68。通過這種方式在所述空區段62中避免了由於物體而引起的劇烈的信號幅度波動。按照本發明，在所述空區段62中使用和在所述物體區段61中不同的測評算法。這不僅涉及將不同的邊界值用於對材料帶的條異質性或者一致性測量情況進行探測這個方面，而且涉及所放入的物體的具體的在所要求的新穎性的範圍內精確的位置確定。
[0047]圖6示意性地示出了按本發明的裝置80，藉助於所述裝置80能夠識別條異質性。在此通過比如在圖2和3中示出的具有微波條測量裝置30和電容式的高頻條測量裝置40的組合式條測量裝置20沿著條輸送方向75來輸送具有放入的物體72的材料條71。作為額外的異質性示出了異物74。此外，物體73有缺陷。在此該物體比如可以是膠囊，該膠囊已損壞並且已經失去其液體內容。該物體會在按圖5的測量信號變化曲線中在尖端中產生比未損壞的物體72小的測量信號幅度。
[0048]所述裝置80具有與所述機器控制裝置82相連接的輸入及顯示裝置。所述機器控制裝置82尤其從脈衝發送器處接收信號，所述脈衝發送器可以是高精確的位移傳感器、角度傳感器或者類似傳感器。所述機器控制裝置82也擁有機器節拍信號，通常用所述機器節拍信號使不同的制條裝置組件同步到有待定尺寸截斷的材料條分段的長度上。
[0049]設置了測評裝置83，該測評裝置也可以集成到所述機器控制裝置82的數據處理設備中。所述測評裝置83尤其是數據處理設備，也就是尤其是計算機，在所述計算機上執行軟體程序，所述軟體程序則可以具有不同算法，也就是物體算法85a、條一致性算法85b以及異物算法85c。也可以使用其它的算法比如移動算法，所述移動算法使用所述機器節拍。連續地使用後者。此外設置了算法選擇及切換機構86，藉助於該算法選擇及切換機構根據當前有待分析的條分段是空區段還是物體區段的情況來選擇，應該將何種測評算法用於這個區段。
[0050]為此，所述算法選擇及切換機構86 —方面與脈衝發送器88相連接，並且另一方面所述算法選擇及切換機構86從所述機器控制裝置82處接收用於切換的控制信號90以及切割信號91，用於確定用於所述物體區段及所述空區段的精確的定時。所述用於切換的控制信號90包括關於涉及空區段還是涉及物體區段這方面的信息。此外，所述測評裝置83得到關於物體應該處於哪些位置上這方面的信息。由此所述物體算法85a可以用於檢查，物體是否在能夠容許的界限之內布置在規定的位置上。
[0051]其它的算法85b、85c用於發現異物，尤其金屬顆粒、滑落的物體或者軟化劑的微滴或者關於菸草條或者過濾條中的密度、溼度以及比如過濾條中的軟化劑輸入量實施一致性測量並且對其進行檢查。
[0052]所述物體區段中以及所述物體算法85a中的位置確定通過對於所述條測量裝置的一個或者兩個測量信號的時間上的變化曲線的分析來進行。因此，作為一項措施可以在特定的界限之內預先給定所述測量信號的時間上的變化曲線，從而如果所述物體區段中的具體的測量信號沒有超過在時間上可變並且處於標準變化曲線之上和之下的上界限和下界限，則將這種情況斷定為符合標準，從而以這種方式確定了物體位置。也可以快速地確定所述信號的最大值。同樣可以對相應的測量信號的上升沿和下降沿進行分析，用於確定所述物體位置。相應的方法為人所知。首先描述的具有對標準變化曲線進行描繪的、預先給定的帶有相應地變化的上界限和下界限的變化曲線的方法，也考慮到信號中的對於相應的測量信號來說出現的短時間的並且高頻的具有微小的波動幅度的波動。相應於或者說跟隨著用於材料條中的理想放置的物體的測量信號的實際上的變化曲線的標準變化曲線的預先規定，在此能夠為所述物體進行位置確定，用閾值超過比較方式的傳統的應用方案則不能進行所述位置確定。
[0053]所有提到的特徵，也包括僅僅從附圖中得知的特徵以及單個的在與其它的特徵的組合中公開的特徵都單獨地並且在組合中被視為對本發明來說重要的特徵。按本發明的實施方式可以通過單個特徵或者多個特徵的組合來實現。
【權利要求】
1.用於識別菸草加工業的材料條(71)的條異質性(72、73、74)尤其放入的物體(72)、有缺陷的物體(73)和/或異物(74)的方法，其中在預先確定的物體位置上將物體(72)放入到材料條(71)中並且在放入所述物體(72)之後通過至少兩個用不同的頻率來運行的條測量裝置(30、40)來縱軸向地輸送所述材料條(71)，其中為了對測量信號(51、52)進行測評而將所述材料條(71)劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段(61)和無預先確定的物體位置的空區段(62)，其特徵在於，分別用不同的測評方法對所述條測量裝置(30、40)的在所述物體區段(61)和空區段(62)中的測量信號(51、52)進行測評，其中在所述物體區段(61)中以物體算法(85a)從所述測量信號(51、52)中的至少一個測量信號的時間上的變化中對至少一個物體(72)進行位置確定和/或質量監控並且在所述空區段(62)中使用至少一種空區段算法(85b、85c)，用所述空區段算法(85b、85c)來識別條異質性(72、73、74)，並且/或者檢測所述材料條(71)中的條一致性和/或至少一種添加物的量。
2.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，作為條測量裝置通過至少一個微波條測量裝置(30 )並且/或者通過至少一個電容式的高頻條測量裝置(40 )來輸送所述材料條(71)。
3.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，為了進行測評，通過所述測量信號(51、52)中的至少一個測量信號的時間上的移位或者在時間上錯開的測評，來對在所述測量信號(51、52 )之間由於所述條測量裝置(30、40 )之間的沿著條輸送方向(75 )存在的間距在取決於當前的材料條輸送速度的情況下出現的時間上的錯移進行校正。
4.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，用可變的頻率來運行所述條測量裝置(30、40)中的至少一個條測量裝置，其中在所述物體區段(61)中使用並且/或者測評與在所述空區段(62)中不同的頻率 。
5.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，至少暫時地與第二條測量裝置同時運行第一條測量裝置尤其微波條測量裝置(30)，其中所述第一條測量裝置的頻率比所述第二條測量裝置的頻率大了因數10到900。
6.按權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述第二條測量裝置構造為高頻條測量裝置(40)。
7.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述空區段(62)中額外地確定添加物尤其軟化劑的溼度和/或量。
8.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，在所述物體區段(61)中額外地確定物體(72)的缺少、密度、質量和/或損壞情況。
9.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述材料條(71)是菸草條或者過濾條。
10.按權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述兩個用不同的頻率來運行的條測量裝置(30、40 )被合併為一個組合式條測量裝置(20 )。
11.用於識別菸草加工業的材料條(71)的條異質性(72、73、74)的裝置(80)，具有物體放入裝置，藉助於所述物體放入裝置在預先確定的物體位置上物體(72)能夠放入或者放入到材料條中，其中沿著所述材料條(71)的輸送方向(75)在所述物體放入裝置的下遊布置了至少兩個用不同的頻率來運行或者能夠運行的條測量裝置(30、40)，通過所述條測量裝置先後縱軸向地能夠輸送或者輸送所述材料條(71)，其中包括了測評裝置(83)，該測評裝置構造成為了對所述條測量裝置(30、40)的測量信號(51、52)進行測評而將所述材料條(71)劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段(61)和無預先確定的物體位置的空區段(62)，其特徵在於，所述測評裝置(83)構造用於分別用不同的測評方法對所述物體區段(61)和空區段(62)中的測量信號(51、52)進行測評，其中為了進行測評而在所述物體區段(61)中以一種物體算法(85a)從所述測量信號(51、52)中的至少一個測量信號的時間上的變化中對物體(72)進行位置確定和/或質量監控並且在所述空區段(62)中使用至少一種空區段算法(85b、85c)，用所述空區段算法來識別條異質性(72、73、74)並且/或者檢測所述材料條(71)中的條一致性和/或至少一種添加物的量。
12.按權利要求11所述的裝置(80)，其特徵在於，至少一個條測量裝置(30、40)構造為微波條測量裝置(30)並且/或者至少一個條測量裝置(30、40)構造為電容式的高頻條測量裝置(40)。
13.按權利要求11所述的裝置(80)，其特徵在於，所述條測量裝置(30、40)中的至少一個條測量裝置構造用於用可變的頻率來運行，其中控制裝置(82)或者所述測評裝置(83)構造用於在所述物體區段(61)中用與在所述空區段(62)中不同的頻率來運行所述用可變的頻率來運行的條測量裝置(30、40 )。
14.按權利要求11所述的裝置(80)，其特徵在於，該裝置構造用於執行按權利要求1到10中任一項所述的方法。
15.按權利要求11所述的裝置(80)，其特徵在於，所述條異質性是放入的物體(72)、有缺陷的物體(73)和/或異物(74)。
16.按權利要求11所述的裝置(80)，其特徵在於，所述材料條是菸草條或者過濾條。
17.菸草加工業的制條機(2)，具有按權利要求11到16中任一項所述的裝置(80)。`
18.按權利要求17所述的制條機(2)，其特徵在於，所述制條機是菸草條製造機或者過濾條製造機。
19.將至少兩種不同的測評算法(85a、85b、85c)用於對條測量裝置(30、40)的在菸草加工業的材料條(71)的不同的區段(61、62)中的測量信號(51、52)進行測評的用途，其中在特定的物體位置上將物體(72)放入到所述材料條(71)中，其中為了進行測評而將所述材料條(71)劃分為分別包括一個或者多個預先確定的物體位置的物體區段(61)和無預先確定的物體位置的空區段(62)，其中在所述物體區段(61)中使用一種物體算法(85a)，以所述物體算法從所述測量信號(51、52)中的至少一個測量信號的時間上的變化中對物體(72)進行位置確定和/或質量監控並且在所述空區段(62)中使用至少一種空區段算法(85b、85c)，用所述空區段算法來檢測所述材料條(71)中的條異質性(72、73、74)和/或條一致性和/或至少一種添加物的量。
20.具有程序代碼段的軟體程序，藉助於所述程序代碼段在按權利要求11到16中的任一項所述的裝置(80)的測評裝置(83)上執行時執行按權利要求1到10中任一項所述的方法。
【文檔編號】A24D3/02GK103504473SQ201310235096
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年6月14日 優先權日:2012年6月14日
【發明者】D.施勒德 申請人:豪尼機械製造股份公司