用于检查细长元件的方法技术

本发明专利技术提出了一种检查用于吸烟制品的圆柱形细长元件的方法，该方法提供以下步骤：从第一半空间(3)将第一光条(5)投射到第一细长元件(2)的外表面上并且从第二半空间(4)将第二光条(9)投射到第一细长元件(2)上。该方法借助第一细长元件的分别在所获取的第一视图和所获取的第二视图中识别的第一曲线(7')和识别的第二曲线(10')来重建第一细长元件(2)的第一闭合弯曲截面轮廓(12)并识别重建后的第一闭合弯曲轮廓(12)相对于理想截面轮廓的可能变形。该方法还包括以下步骤：将理想细长元件(24)与第一细长元件(2)在参考位置和第一位置处分别并排布置，通过第一光条(5)和第二光条(9)同时检查第一细长元件(2)和理想细长元件(24)；通过识别的第一曲线(25')和第二曲线(27')分别在第一视图和第二视图中重建理想细长元件(24)的第一闭合弯曲截面轮廓(36)；监测理想细长元件(24)的重建后的闭合弯曲截面轮廓(36)，如果理想细长元件(24)的闭合截面弯曲轮廓(36)与理想截面轮廓(例如圆形)不同，则生成警告。

A method for checking slender elements

The invention provides a method for checking a cylindrical elongated element for smoking products, which provides the following steps: the first light strip (5) is projected on the outer surface of the first slender element (2) from the first half space (3) and the second light strip (9) is projected onto the first slender element (2) from the second half space (4). The method reconstructs the first closed curved cross section outline (12) of the first slender element (2) and identifies the first closed curved contour (12) of the reconstructed first closed curve (12) relative to the ideal cross section contour with the first slender element and the first curve (7') identified in the acquired second view and the identified second curve (10') respectively. It may be deformed. The method also includes the following steps: the ideal slender element (24) is arranged in parallel with the first slender element (2) at the reference position and the first position, and the first slender element (2) and the ideal slender element (24) are checked simultaneously by the first light bar (5) and second light strip (9), and the first curve (25') and the second curve (27') are respectively identified by the identification. The first closed curved cross section outline (36) of the ideal slender element (24) is rebuilt in the first view and second view; the closed curved cross section outline (36) after the reconstruction of the ideal slender element (24) is monitored, and a warning is generated if the closed section curved outline (36) of the ideal slender element (24) is different from the ideal section outline (such as a circle).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于检查细长元件的方法
本专利技术涉及一种用于检查烟草工业机器中的纤维材料的细长元件、特别是棒状细长元件的方法。特别地，术语“纤维材料”是指用于在单线或双线机器中形成连续滤棒以生产诸如卷烟滤嘴之类的吸烟制品的过滤材料(例如乙酸纤维素)的纤维，用来替代用于在单线或双线机器中形成烟丝条以生产诸如卷烟之类的吸烟制品的烟草纤维。因此，棒状细长元件可以是连续滤棒，或吸烟制品中的滤棒分段或一段滤嘴，或连续烟丝条，或卷烟中的一段烟丝条。特别地，本专利技术涉及对包含诸如烟草纤维或过滤材料纤维之类的纤维材料的连续棒的检查过程，下面的讨论将明确涉及该检查过程而没有任何一般性的损失。
技术介绍
为了制造纤维材料的连续棒，在烟草工业中，已知将连续卷料(例如纸材)提供给成形卷轴(beam)，该成形卷轴围绕放置在卷料上的纤维材料将连续卷料卷起来。具体地，将连续卷料供应到成形设备，特别地，连续卷料沿着前进方向上的路径与皮带输送机接触，通过装载站供应给成形卷轴，在该装载站处皮带接收居中放置在其上的纤维材料。成形卷轴包括折叠装置，即变截面槽，皮带输送机和连续卷料接合在该变截面槽中以横向地产生变形，从而逐渐缠绕纤维材料并制成棒形管状外包装。粘合材料带平行于连续卷料的端部边缘布置在连续卷料的内表面上，以在成形卷轴处与管状外包装的外表面接触，当通过挤压方式稳定下来时，制成连续棒。通常，作为质量控制程序的一部分，连续棒在现有的烟草工业机器的高操作速度下前进，并在被供应到切割装置以将连续棒切割成一段一段之前，在其前进过程中被检查棒。已知的一种检查方法在检查站处确定连续棒的直径，使得在将连续棒切割成多段之后，可以选择性地将其剔除，这些分段具有不同于预设理想直径的直径。典型地，这种检查方法由检查组执行，该检查组包括气动设备，该气动设备用于获得棒的直径，检查组处理横向发射到棒上的空气射流与横穿棒后接收到的射流的压力之间的差异。该气动检查通常是在沿烟支整个范围的邻接检查部分中进行的。为了改进上述检查方法，已提出了一种替代检查方法，该检查方法不仅能够测量连续棒的直径，而且能够检查其形状的可能缺陷，例如椭圆化。该替代方法是光学类型的并且基于从几个方向对连续棒的多个投影的采集，以能够在检查部分中重建连续棒的形状。为了检测连续棒的形状，使用了检查组，该检查组包括沿着连续棒的纵向轴线布置的多个检查站，每个检查站都具有由光学图像获取设备和照明装置构成的光学组件。表述“光学图像获取设备”是指光电图像获取设备，其能够获取目标的图像，特别是能够处理图像以便从图像中提取目标的感兴趣特征(例如几何形状和/或形状特征)。所获取的图像可以是彩色的或黑白的，从这些图像中，可以提取关于颜色(色调、饱和度等)或者在灰度和光强度上的各自的信息。光学设备通常包括：主体，该主体上布置有电子传感器，例如线性或二维矩阵类型例如CCD或CMOS类型的光敏元件的排列或阵列；和固定到主体上的合适的光学接收装置(例如由一个或多个透镜构成的物镜)，通过该光学接收装置，传感器适于接收从待获取目标扩散的光线。构成光学设备存储器中的表示光栅或位图图像的像素或点状元素的数量与电子传感器的光敏元件的数量相对应。应注意的是，分辨率为(n×m)像素的图像可以通过使用具有(n×m)个光敏元件的二维或矩阵传感器的单次采集来获得。控制装置包含在光学设备中用于对图像采集、照明器接通的控制，以及在一些应用中用于处理所采集到的图像，以便从图像中提取感兴趣特征并将光学检查结果传送到外部控制系统。这种类型的光学设备被称为线性或矩阵相机，如果它们能够处理所采集的图像来分析感兴趣信息，它们也被称为“智能相机”。由检查组进行的光学检查的结果通过以太网类型或其他类型的高速数据传输通信网络传送到外部控制系统，例如卷烟包装机的控制系统，该系统适于处理将连续棒切割后获得的多段。还可以提供替代的通信装置，该通信装置是通过使来自光学设备的一组数字输入或输出信号连接到包装机的控制系统的相应的模拟数字输出和输入信号来实现的。因此，被判断为不符合所需质量要求的被检查件一到达剔除站，卷烟包装机的控制系统就能够直接剔除该被检查件(或者向执行剔除操作的外部装置传达有缺陷的消息)。为了检测连续棒的形状，每个光学组件相对于连续棒以不同的倾斜度布置，以从多个方向照射连续棒并从不同的方向获取从这些方向投影的局部投影视图。处理由不同光学设备获取的不同的局部视图以重建连续棒的闭合截面轮廓，该闭合截面轮廓形状用于被分析以提取连续棒的直径及其可能的缺点，例如连续棒成椭圆形。因此，连续棒的检查部分在端部处的两个局部视图之间延伸为一段。对于多个光学组件的需求具有一些缺点。由于需要多个设备，检查组的成本非常高。此外，检查组具有相当大的总体尺寸，因为多个光学设备和各自的照明装置沿着连续棒占据了大量空间。因此，每个检查部分都是较长的，这意味着在棒的高前进速度下，可以用能够获取连续棒的多个分段(这些分段沿着棒的纵向轴线彼此远离)的局部视图来重建连续棒的形状，这会导致检查结果非常不精确。为了减少检查组占用的空间，已经提出使用固定在支撑件上的单个光学设备和单个照明装置，棒以在支撑件旋转期间接连地在相应的局部视图中获取从不同方向投射的不同投影，其中支撑件相对于连续棒旋转。单次检查所需的时间很长，而且在这种情况下，在棒的高前进速度下，使用同样彼此分离的局部视图来重建连续棒的形状。由此可见，使用单个旋转光学组件，利用在棒中彼此远离的局部视图来重建连续棒的形状的检查方法也可能会非常不精确。US2006/109485公开了一种用于通过多个光条检查烟草工业的棒状制品的方法和检查组。多个光条投影仪布置在待检查的制品周围，并且对于每一条光条，分析其高度弯曲轮廓。通过PSD传感器，即对位置敏感的传感器获取高度弯曲轮廓。基于弯曲轮廓的形状重建棒状制品的精度由此取决于投影仪和PSD传感器各自的布置，从而取决于PSD传感器和细长元件之间的距离。如果该布置不同于在系统的配置步骤中配置的布置，例如由于待检查制品的尺寸变化，导致光条的一个或多个投影仪的不同定位，则有必要通过操作者的介入来重新配置该系统。然而，如果随着时间的推移，由于振动或定位误差而导致投影仪和PSD传感器之间的布置不再是理想布置，则不再确定所获取的高度弯曲轮廓是否对应于实际棒状制品的截面轮廓的实际获取，并且会发生对轮廓的错误获取。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种检查方法，该检查方法没有上述缺点，或者使用起来既容易又便宜。本专利技术的另一目的是提供一种检查方法，该检查方法能够通过投射光条并通过在细长元件的外表面上获取三维光迹来检测细长元件的形状(例如连续棒的形状)，并且能够识别光条的投影仪和图像采集光学仪器之间的布置相对于参考布置随时间可能发生的变化。本专利技术的又一目的是提供一种检查方法，该检查方法能够通过投射光条并通过在细长元件的外表面上获取三维光迹来检测细长元件的形状，并且该检查方法也很容易适应光条的投影仪和光学图像获取设备之间的布置相对于参考布置随时间推移进行的修改。本专利技术的再一目的是提供一种检查方法，该检查方法能够检测细长元件的形状并且分析沿尽可能小的细长元件的纵向轴线分析检查部分，从而确保高测量精度。本专利技术的还一目的是提供一种检查方法，该检查方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检查用于吸烟制品的圆柱形细长元件的方法，包括以下步骤：工作平面(P)选择为经过第一细长元件(2)的纵向轴线(S')并限定了第一半空间(3)和第二半空间(4)，所述第一半空间和所述第二半空间布置在所述工作平面(P)的两侧；在所述检查方法的操作步骤中，将第一光条(5)从所述第一半空间(3)投射到所述第一细长元件(2)的外表面(8)上并在所述外表面(8)的检查部分(6)上获得第一三维光迹(7)，将第二光条(9)从所述第二半空间(4)投射到所述检查部分(6)上并获得第二三维光迹(10)；处理所述第一细长元件(2)的第一视图并在所述第一视图中识别出相应的第一曲线(7')，所述第一视图是通过从所述第一半空间(3)框定所述第一细长元件(2)获得的；处理所述第一细长元件(2)的第二视图并在所述第二视图中识别出相应的第二曲线(10')，所述第二视图是通过从所述第二半空间(4)框定所述第一细长元件(2)获得的；通过处理所述第一曲线(7')和所述第二曲线(10')来重建所述第一细长元件(2)的第一闭合弯曲截面轮廓(12)；将重建后的所述第一闭合弯曲截面轮廓(12)与理想闭合截面轮廓进行比较，以识别重建后的所述第一闭合弯曲截面轮廓(12)相对于所述理想截面轮廓的可能变形；所述方法的特征在于，在参考位置布置理想细长元件(24)，所述理想细长元件与布置在第一位置的所述第一细长元件(2)并排布置，使得所述第一细长元件(2)的所述纵向轴线(S')和所述理想细长元件(24)的纵向轴线(S”')布置在所述工作平面(P)中；通过所述第一光条(5)和所述第二光条(9)同时检查所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)；将所述第一光条(5)投射在所述理想细长元件(24)的外表面(26)上获得第一三维光迹(25)并且将所述第二光条(9)投射在所述理想细长元件(24)的所述外表面(26)上获得第二三维光迹(27)；从所述第一半空间(3)同时框定所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)，以处理所述第一视图来附加地识别出所述理想细长元件(24)的第一曲线(25')；从所述第二半空间(3)同时框定所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)，以处理所述第二视图来附加地识别出所述理想细长元件(24)的第二曲线(27')；通过处理所述理想细长元件的第一曲线(25')和第二曲线(27')来重建所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)；监测所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)，如果所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)与理想截面轮廓不同，则生成警告。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.18 IT 1020150000731821.一种检查用于吸烟制品的圆柱形细长元件的方法，包括以下步骤：工作平面(P)选择为经过第一细长元件(2)的纵向轴线(S')并限定了第一半空间(3)和第二半空间(4)，所述第一半空间和所述第二半空间布置在所述工作平面(P)的两侧；在所述检查方法的操作步骤中，将第一光条(5)从所述第一半空间(3)投射到所述第一细长元件(2)的外表面(8)上并在所述外表面(8)的检查部分(6)上获得第一三维光迹(7)，将第二光条(9)从所述第二半空间(4)投射到所述检查部分(6)上并获得第二三维光迹(10)；处理所述第一细长元件(2)的第一视图并在所述第一视图中识别出相应的第一曲线(7')，所述第一视图是通过从所述第一半空间(3)框定所述第一细长元件(2)获得的；处理所述第一细长元件(2)的第二视图并在所述第二视图中识别出相应的第二曲线(10')，所述第二视图是通过从所述第二半空间(4)框定所述第一细长元件(2)获得的；通过处理所述第一曲线(7')和所述第二曲线(10')来重建所述第一细长元件(2)的第一闭合弯曲截面轮廓(12)；将重建后的所述第一闭合弯曲截面轮廓(12)与理想闭合截面轮廓进行比较，以识别重建后的所述第一闭合弯曲截面轮廓(12)相对于所述理想截面轮廓的可能变形；所述方法的特征在于，在参考位置布置理想细长元件(24)，所述理想细长元件与布置在第一位置的所述第一细长元件(2)并排布置，使得所述第一细长元件(2)的所述纵向轴线(S')和所述理想细长元件(24)的纵向轴线(S”')布置在所述工作平面(P)中；通过所述第一光条(5)和所述第二光条(9)同时检查所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)；将所述第一光条(5)投射在所述理想细长元件(24)的外表面(26)上获得第一三维光迹(25)并且将所述第二光条(9)投射在所述理想细长元件(24)的所述外表面(26)上获得第二三维光迹(27)；从所述第一半空间(3)同时框定所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)，以处理所述第一视图来附加地识别出所述理想细长元件(24)的第一曲线(25')；从所述第二半空间(3)同时框定所述第一细长元件(2)和所述理想细长元件(24)，以处理所述第二视图来附加地识别出所述理想细长元件(24)的第二曲线(27')；通过处理所述理想细长元件的第一曲线(25')和第二曲线(27')来重建所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)；监测所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)，如果所述理想细长元件(24)的闭合弯曲截面轮廓(36)与理想截面轮廓不同，则生成警告。2.根据权利要求1所述的方法，其中，重建所述第一细长元件的第一闭合弯曲截面轮廓(12)包括以下步骤：将所述第一细长元件的第一曲线(7')和第二曲线(10')布置成彼此相对；将第一几何变换应用于彼此相对布置的所述第一细长元件的第一曲线(7')和第二曲线(10')，以根据透视校正后的第一曲线(7”)和透视校正后的第二曲线(10”)计算所述第一闭合弯曲截面轮廓(12)。3.根据权利要求1或2所述的方法，还包括以下步骤：如果所述第一闭合弯曲轮廓(12)相对于所述理想截面轮廓产生变形并且检测到的所述变形超过阈值变形，则判定所述检查部分(6)有缺陷。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，还包括以下步骤：通过投影装置的第一投影仪(13)和第二投影仪(14)分别生成所述第一光条(5)和所述第二光条(9)，并且还可选地包括以下步骤：布置所述第一光条(5)的偏转器和/或所述第二光条(9)的偏转器以从所述第一半空间(3)投射所述第一光条(5)并从所述第二半空间(4)投射所述第二光条(9)，而不管所述第一投影仪(13)和所述第二投影仪(13)相对于所述第一细长元件(2)如何布置。5.根据权利要求4所述的检查方法，还包括以下步骤：提供三维光学扫描组件的用于3D轮廓的第一光学设备(15)以获取所述第一视图的第一图像，并提供用于3D轮廓的第二光学设备(16)以获取所述第二视图的第二图像，并且可选地提供用于所述第一视图的偏转器(19)和/或用于所述第二视图的偏转器，以分别生成所述第一视图和/或所述第二视图的各自的虚拟镜像平面，使得所述第一光学设备(15)能够从所述第一视图的所述偏转器(19)获取所述第一视图，和/或所述第二光学设备(16)能够从所述第二视图的所述偏转器获取所述第二视图，而不管所述第一光学设备(15)和所述第二光学设备(16)相对于所述第一细长元件(2)如何布置。6.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，还包括以下步骤：通过投影装置的单个投影仪(28)生成单个光条(29)；在所述第一细长元件(2)和所述单个光条(29)之间插入所述投影装置的屏障(30)，以将所述单个光条(29)分成所述光条的第一部分(29...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔伯特·卡萨格兰德，塞尔吉奥·莫瑞里，吉尔伯托·斯皮里托，卢卡·费代里奇，
申请(专利权)人：吉地股份公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT