专利名称：用于检查卷烟的方法以及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在卷烟生产或包装期间检查卷烟的方法，一根推杆顺卷烟一末端的方向被轴向位移，从而，使得当卷烟有不正确排列结构或缺位时，推杆采取一个非理想位置的位置。本发明还涉及用于卷烟包装机和/或卷烟生产机中检查卷烟的装置，该装置具有至少一根轴向可位移地安装的推杆，该推杆有一个头穿入卷烟的一个末端。
使用推杆检查卷烟末端的方法与装置为人所知，这些推杆被排列为3层并与卷烟排列结构的几何形状对应，上述推杆被推进到与卷烟排列结构并排以便检查卷烟的末端。在卷烟正确成形而进行这种检查时，所有的推杆均被推入一个后方位置。然而，如果卷烟缺位或如果卷烟仅被松弛地填装烟丝，推杆依然保持在起始位置上或仅被微微推进。推杆的这种推进操作，通常靠每层推杆所配置的挡光板来检查。因此，就可根据推进的深度来推断卷烟是否缺位或有缺陷。这种检查方法的缺点是，一些挡光板部件长时间工作时就变脏了。这样可以导致操作故障，并因此使生产中断。因此必须对这些装置进行频繁的保养。
因此，本发明是根据改进检查卷烟的操作并落实这种操作尤其是不大容易出故障这样的问题而设计的。
为了解决这个问题，符合本发明的方法，其特征在于依据推杆的位置，使分配给传感器的电场、磁场或电磁场受影响，并使由于上述场受影响而产生的信号与推杆的位置对应。也可用符合本发明的一种检查装置来解决这个问题，该装置的特征在于推杆有一个区域用于影响分配给传感器的电场、磁场或电磁�。么衅鞅簧杓频没岵蛏鲜龀∈苡跋於贾碌男藕牛诵藕庞胪聘说奈恢枚杂�。本发明的一个优点在于，符合本发明的检查方法或符合本发明的检查装置，由于不是按光学原理设计的，就不再容易变脏了。
推杆的位置，最好根据推杆的铁磁和/或亚铁磁区域穿入传感器形成线圈尤其是环状线圈内部的深度来确定。在此情况下，该线圈电连接着一个依据体现着推杆位置的深度而发射信号的测量装置，该深度是磁铁和/或磁铁区域穿入线圈中的深度。
推杆的位置，最好还根据传感器形成霍尔构件来确定，该构件被推杆的磁区域所产生的磁场所磁化，实际上该霍尔构件的两个相反侧面被加上一个电压，且信号依据磁场而产生，该磁场使霍尔构件磁化并体现着推杆的位置。此处的霍尔构件最好也连接着依据磁场而发射信号的电测量装置，该磁场使霍尔构件磁化并体现着推杆的位置。
这些推荐解决方法的优点在于，它们都小得足以同时传感较大卷烟排列结构中的每一支卷烟。凭借本发明，就再也不必在不同的位置或时间检查卷烟。这是因为符合本发明的那些装置，都小得足以使那些必要的测量装置即霍尔构件或线圈，不会再比卷烟的厚度更大。特别是线圈的外径因此就比卷烟的直径小。
在检查操作期间，喂送给卷烟盒的一个卷烟排列结构中的所有卷烟均在同时进行检查，各个推杆位置分别加以鉴定，从而可检测到成系统的缺陷。这种成系统的缺陷，尤其是包括位于不同层的邻接卷烟或卷烟位置一个在另一个之上的情况下所发生的缺陷。因此，就可检测例如有故障的卷烟竖筒。在出现这种缺陷时，最终会产生警报或控制信号，以例减慢包装机和/或生产机的转速，或便于使这些机器停机。
最好对各根推杆分别质询。为此目的，每根推杆均分配了一个可被分别质询的构件，即一个霍尔构件或尤其是一个环状线圈。这些构件发射的信号，由一个鉴定器加以鉴定。此鉴定器小得足以被容纳在检查装置的外壳中，从而就可有利地免除所有这些各个构件连往中央机器控制装置所需的高成本电线。
本发明的其他细节，可从随附的权利要求书及附图所显示的各个示范实施例得知，在这些附图中
图1显示带有检查装置的卷烟包装机的一部分，这些装置安置于待检查的卷烟的两侧；图2显示沿着图1中的线段II-II截取的包装机的一个剖面；
图3显示沿着图2中剖面线段III/V-III/V截取绘成的检查装置；图4显示沿着图3中剖面线段IV-IV截取绘成的检查装置；图5显示沿着图2中剖面线段III/V-III/V截取绘成的检查装置；以及图6显示沿着图5中剖面线段VI-VI截取绘成的检查装置。
图1显示带有卷烟料斗11的卷烟包装机10，当包装过程顺着图2中箭头13所指方向运行时，卷烟12位于料斗中且料斗向上移动。料斗11敞开着进入多个竖筒组14中，这些竖筒组在图2中有显示，且每个竖筒组包括多个竖筒，即，7根竖筒15。
在每种情况下，均有一个卷烟排列结构16形成于竖筒15的底端，也就是说在该处形成总共4个卷烟排列结构16。每个卷烟排列结构16包括3层，每一外层包括7支卷烟而每一内层包括6支卷烟。然而，也可以是不同层数和/或每层有不同卷烟支数的其他排列结构。一个卷烟转台17输送卷烟排列结构16以便进行其他包装。当排列结构16在转台17上转动时，各支卷烟彼此相对�？�。因此，卷烟转台最好用于执行卷烟检查，尤其是检查已完成的卷烟排列结构。
从图1可看出，在卷烟转台17右边及左边，有4个检查装置18。这些检查装置18被安置在卷烟转台17两侧，从而使两个检查装置用于检查过滤嘴那一头的卷烟末端，另外两个检查装置18则检查烟丝那一头的卷烟末端。检查装置18被安置于一个外壳19中，该外壳可被顺着卷烟的纵向方向移位。对应的各个外壳19可被顺着图1、3及5中所示双箭头20所指方向移位，确切地说是被调控装置(未显示)移位。该调控装置顺着卷烟排列结构16的方向使检查装置18移位，以便进行检查。关于检查，下文还会详述。
随着因排列结构16行经卷烟转台17而使卷烟被检查，传送器21就顺着箭头22所指方向，确切地说是顺着用于把排列结构包缠在锡箔中的组件23的方向，导引排列结构16。锡箔带卷24在一种状态下储存锡箔，在此种状态下，锡箔被以带子形式缠绕起来并被顺着箭头25所指方向即顺着组件23的方向释放。在组件23的路径上，锡箔带子经过一个压印装置26。组件23还用来将锡箔带子切割成坯件，这些坯件围着卷烟排列结构包缠。卡圈带卷27储存一些材料带，这些材料带被以带子形式缠绕起来，并意在用作要被按尺寸切割且置于锡箔所包缠的卷烟排列结构16上的卡圈。
图2显示沿着图2中线段II-II穿过包装机10的剖面，用以详细显示对检查装置18的安排。由实线所示的两个检查装置18，位于卷烟转台17的前侧上并安装在一个共用承载件28上。另外两个检查装置18，位于卷烟转台17的后侧上并被以点划线显示。后侧的这些检查装置18，也安装在一个共用承载件(未显示)上。在每种情况下，检查装置18均由接头29及连接索30连接着一个机器控制装置(未显示)。一旦卷烟排列结构16经过了检查装置18，它们就借助于卷烟转台17进入释放位置，在该位置上，它们一起被传送器21在两个平行的传送区段31a、31b上运送。
图3与图4显示带有环状线圈32的检查装置，这些线圈有一个内空腔33。推杆35的铁磁或亚铁磁区域34(以线圈铁芯的方式)能够进入上述空腔33中。这意味着推杆从铁磁或亚铁磁材料处或仅仅部分地或完全地延长出来。推杆35被安装在一个外壳19中，从而能够与弹簧的力相反地轴向位移。在此情况下，支承在壳内壁36上的弹簧37，就使推杆35被推出外壳，确切地说是被推得直到弹簧37所顶推的止动件38到达了壳外壁39为止。为了进行检查，外壳19与推杆35及线圈32一起，被顺着要被检查的卷烟40、41、42的方向而位移。
在正确填充卷烟41、42的情况下，推杆35的头43、44就前去�？吭诰硌棠┒松希峁褪沟酶媚┒怂孀盘�/亚铁磁区域34，穿入线圈32的空腔33中，而该末端是对着此种推杆头44、45的。因此，只要在正确填充了卷烟的情况下，推杆35就会到达图3所示的推杆第一位置，在该图中上面两根推杆35到达了此位置。相反，底下那根推杆35处于第二位置，在该位置上，该推杆35的铁磁/亚铁磁区域34就不会穿入线圈内部。
第二位置通常有下述特征铁磁/亚铁磁区域不会完全到达线圈内部，还例如当铁磁/亚铁磁区域34仅仅部分地充入线圈内部即空腔33的情况。
推杆35的铁磁/亚铁磁区域34穿入线圈32的空腔33，改变了线圈32的电感。这种改变可测量到。按照第一个变体，为此目的，线圈被加了交流电流或交流电压。线圈的电性能因此就改变了。例如，可以确定振荡器被改变了的衰减特性，该振荡器是靠线圈形成—且同样被加了交流电流或交流电压的。例如，通过确定用上述线圈及一个电容器形成的振荡电路的不同共振频率，或假如该振荡电路的振荡突然停顿，也可获知阻抗的改变。
在另一个变体中，线圈被加了直流电压或直流电流。于是，铁磁/亚铁磁区域中的推进作用同样会使电感改变。相反，若线圈有恒稳的含能量，通过线圈的电流就会随着电感的改变而变化。这种变化可以测量到，且可以据此得到有关推杆移动的信息，以及关于推杆穿入卷烟末端的深度的信息。
以这种方案，把推杆35安装得使推杆35的铁磁和/或亚铁磁区域34能够同心地穿入线圈32内部。这样，就会使得用于质询每根分别的推杆35的此种装置，构造很小。以此方式，也便于使要让线圈32构成的传感器，可以小于约为5.3至7.9毫米的卷烟直径。线圈32同样被以相当于此直径的一段距离来安置。因此，线圈32的外径就小于卷烟直径，确切地说最好不大于5毫米。而推杆35的最大外径最好约为2毫米。
上述构造的优点在于，所有的线圈和/或传感器，均可容纳在外壳19之内。空间适宜的构造，还可使外壳19之内容纳一个鉴定装置，该鉴定装置可具有一个微处理器，且除了具有电元件及电子元件47之外的还有一块鉴定板46。因此，就可使鉴定装置容纳于实际的传感器和/或线圈附近，从而可以免除所有传感器通往远处的鉴定装置例如机器控制装置所需的高成本电线。因此，与机器控制装置29的连接，仅需要少量电线，而不是与传感器数量相对应那么多的电线。其结果，包装机总的来说就不大容易出故障，而且还能够更节省成本地被生产。
线圈32被安置在承载件48中，该承载件连接着外壳19，并有一些用于接纳环状线圈32的孔以及一些被安置得与上述孔同心且意在接纳推杆35的孔。承载件48还为线圈32的安置提供机械稳定性。线圈32与位于鉴定板46上的鉴定电子元件的电连接，借助于安置于印刷电路板49上的一些迹线而实现。印刷电路板49经由一个插入式接头50连接着鉴定板46。印刷电路板49有一些孔51，这些孔位于与推杆35相反之处，且如果推杆35被推入外壳19内部太远，它们就防止印刷电路板49受损。
另一个检查装置18显示于图5与图6中。该检查装置18与图3与图4所示检查装置不同之处在于，在每根推杆上不是配备了铁磁/亚铁磁区域，而是配备了磁区域52。该磁区域52是产生恒稳磁场的磁棒。然而，也可以是产生磁场的线圈。由于推杆被位移，该磁场就能在第一位置上使霍尔构件53磁化，该位置即适用于上面两根推杆35的那个位置。然而，在第二位置上，磁场仅仅使霍尔构件53较小程度地磁化或根本不磁化。这个第二位置相当于图5中底下那根推杆35所用的位置。霍尔构件53彼此相反的两侧上，连接着基准电压或电源。由于竖直穿过霍尔构件的磁力线的作用，载荷子就偏移得与其基准源电感移动方向垂直。这样，就在霍尔构件的两侧上产生被称为霍尔电压的电位差，而这两侧是相对于基准源的连接件偏置的。这种霍尔电压借助于电测量装置被测量到。该电压产生依存于磁场的信号，而该磁场使霍尔构件53磁化并体现着推杆的位置。
用于确定与霍尔构件53及推杆磁区域52有关的推杆位置的测量装置，能使检查装置的构形�。蚨诖酥智榭鱿乱部墒挂恍┍匾牡缱釉菽捎谕饪�19之内。因此，在此检查装置内配置了鉴定板46，用它在外壳19之内容纳电元件和/或电子元件47，尤其是容纳一个用于鉴定传感器信号即霍尔构件53的信号的微处理器。鉴定板46经由插入式接头50连接着印刷电路板55。该印刷电路板55具有一些霍尔构件53，这些霍尔构件被安置在孔56的区域里。这些孔56被安置得对着推杆35，并用于导引推杆35的磁区域52。霍尔构件53与鉴定板46的电连接，经由安置于印刷电路板55上的一些线迹以及经由插入式接头50而实现。与外壳19连接的承载件57，用来固定上述印刷电路板55。
图3与图4及图5与图6所示的两个检查装置18，经由连接件55连接着一个调节装置，该调节装置把检查装置18连同推杆35一起，推进得到达卷烟，以便进行检查。上述调节装置可以是机械地、电动地、气动地和/或液压地被起动。
无论是在每个检查装置上还是在机器控制装置上配置了鉴定器，都会借助于线圈或霍尔构件所提供的信号，来确定关于可能发生故障的信息。由于每次进行检查最好检测一个完整的卷烟排列结构，一些邻接的线圈或霍尔构件例如3个这种线圈或构件，它们一个位于另一个之上且每一个显示一处缺陷，就可指示一个联动的卷烟竖筒。借助于鉴定器和/或机器控制装置所产生的信号，就可产生警报或故障信号，或产生控制信号，以便停机或改变机器的某些参数例如机器的转速。另外，为了排出有缺陷的卷烟排列结构，可以发射控制信号，使排出器将有缺陷的卷烟排列结构从包装过程中分离出来。
总的来说，用于感应各根推杆的测量装置，其缩减了的构造，提供了一种紧凑的检查装置，此种装置由于没有光学元件，就不大容易因为灰尘而出故障。这意味着，符合本发明的装置与方法，能够以大为可靠且很有意义的方式，落实对卷烟末端的检查操作。本发明也允许借助于所获的生产数据进行鉴定，因而可以确定对单个卷烟位置填料。这样，就可检测卷烟料斗中各个卷烟竖筒任何可能的不可靠性。采用装在检查装置内的微处理器，已有利地执行卷烟检查和/或推杆头部监视，因而在该检查装置中也可鉴定传感器信号。
所说明的检查装置，还具有这样的优点由于可以例如用空压枪在卸下该装置的侧盖(未显示)后清洗该装置，所以无需将整个装置及电子元件拆散或卸开，就可清洗其机械构件。另外，上述装置具有这样的优点被推得太远的推杆35，不会像例如带有轴向安置的起动器和/或接近开关的其他装置那样，能够损坏线圈32或霍尔构件53以及相关的印刷电路板49、55。因此，本发明总的来说就可使得对卷烟的检查大为改进。
权利要求
1.在卷烟(12)生产或包装期间检查卷烟(12)的方法，一根推杆(35)顺卷烟一末端的方向被轴向位移，从而使得当卷烟(12)有不正确排列结构或缺位时，推杆(35)采取一个非理想位置的位置，其特征在于分配给传感器(32、53)的电场、磁场或电磁场依据推杆(35)的位置而受影响，由于上述场受影响而产生与推杆位置对应的信号。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于推杆(35)的位置，借助于推杆(35)的铁磁和/或亚铁磁区域(34)穿入传感器形成线圈尤其是环状线圈(32)内部的深度来确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于依据穿入的深度，由线圈(32)形成的一条振荡电路被衰减，如果适宜的话衰减得直至振荡突然停顿。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于推杆(35)的位置，借助于由推杆(35)的磁区域(52)所产生的磁场对传感器形成截尔构件(53)的磁化来确定，实际上霍尔构件(53)的相反两侧上被加了电压且信号依据磁场而产生，该磁场使霍尔构件(53)磁化并体现着推杆位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于在检查操作期间，含有多支卷烟(12)的卷烟排列结构(16)中的每支卷烟，基本上同时被检查，实际上推杆的位置被各自分别鉴定，以便检测成系统的缺陷，尤其是检测位于不同层中各邻接卷烟的位置，且尤其是指示包破裂的卷烟竖筒，当有缺陷时就产生信号，以便减慢包装机和/或生产机(10)的转速，或便于使这些机器停机。
6.卷烟包装机和/或卷烟生产机的一种用来检查卷烟的装置，该装置具有至少一根轴向可位移地安装的推杆(35)，该推杆有一个头部(43-45)穿入卷烟的一个末端，该装置的特征在于推杆(35)有一个区域影响分配给传感器(32、53)的电场、磁场或电磁�。么衅�(32、53)被设计得会借助于上述受影响的场而产生与推杆位置对应的信号。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于推杆(35)具有一个铁磁和/或亚铁磁区域(34)，它在第一推杆位置上同心地穿入传感器形成线圈尤其是环状线圈(32)的内部，而在第二推杆位置上，上述区域较小程度地或根本不穿入线圈内部空腔(33)，且配备了测量装置，该测量装置电连接着线圈(32)，并依据体现着推杆位置的那个深度而发射信号，该深度是上述区域(34)穿入线圈(32)中的深度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于铁磁和/或亚铁磁区域(34)起到作为线圈(32)所形成的振荡电路的衰减构件的作用。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于推杆(35)具有一个磁区域(52)，该区域的磁场在第一推杆位置上使传感器形成霍尔构件(53)磁化，而该磁场在第二推杆位置上则较小程度地或根本不使霍尔构件(53)磁化，且配备了电源，该电源连接着霍尔构件(53)两个彼此相反的侧面，还配备了一个电测量装置，该测量装置连接着霍尔构件(53)的另外两个侧面，该两个侧面相对于首次提到的两个侧面而偏离，且该测量装置依据磁场发射信号，该磁场使霍尔构件(53)磁化并体现着推杆位置。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于它具有一些与卷烟排列结构(16)尤其是7/6/7支卷烟所构成排列结构中的卷烟(12)支数对应的推杆(35)及传感器(32、53)，且上述推杆及传感器被安置得使每根推杆(35)能穿入排列结构(16)的一支卷烟中，而那些传感器(32、53)被设计得用于发射一些与上述数量相对应的信号，这些信号可被各自分别鉴定。
11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于它具有一个鉴定器，以便鉴定某个信号或一些信号，且便于在出现缺陷时产生警报或控制信号，以便减慢包装机和/或生产机的转速，或便于使这些机器停机。
12.根据权利要求6所述的装置，其特征在于它被容纳于一个外壳(19)之内，该外壳能被顺着卷烟的纵向轴线方向位移，且机械连接着一个调节装置，该调节装置是为了把推杆推进得直到卷烟(12)以便进行检查。
全文摘要
本发明涉及在卷烟生产或包装期间检查卷烟(12)的方法及装置,一根推杆(35)顺着卷烟一个末端的方向被轴向位移,从而,使得当卷烟(12)有不正确排列结构或缺位时,推杆(35)采取一个非理想位置的位置。本发明是根据检查卷烟的操作并落实这种操作尤其是不大容易出故障这样的问题而设计的。这个问题,根据本发明所公开的方法而解决,该方法是:依据推杆(35)的位置,使分配给传感器(32、53)的电场、磁场或电磁场受影响,由于上述场受影响而产生与推杆位置对应的信号。本发明还涉及实施上述方法的装置。
文档编号G01B7/00GK1271677SQ00107069
公开日2000年11月1日 申请日期2000年4月27日 优先权日1999年4月28日
发明者海恩兹·�？�, 库尔特·迈耶, 迪特里希·贝洛 申请人:�？擞邢薰�
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
