專利名稱：用于制造煙草加工行業的棒狀制品的機器用的控制裝置和控制方法
技術領域：
本發明涉及一種用于由至少一個材料條來制造煙草加工行業的棒狀制品的機器或機組用的控制裝置。此外，本發明還涉及一種用于由至少一個材料條來制造煙草加工行業的棒狀制品的機器或機組用的控制方法。
背景技術：
這種控制裝置和控制方法尤其用于控制香煙制造機。借助于香煙制造機來制造的產品經過一次或多次光學質量檢驗，從而能夠識別出可能的、在生產過程中出現的在制造產品上的缺陷。EP 2 199 883 Al描述了一種用于制造煙草產品的機器用的監測裝置。借助于光學測試裝置對由所述機器制造的香煙進行質量檢驗，并針對可能的制造缺·陷進行檢驗。在比較單元中將由光學測試裝置記錄的圖像的參數與相應的由自學單元·(selbstlernend)提供的參數進行比較。缺點在于，在識別出制造缺陷時，操作者必須手動干預生產過程，以修正香煙制造機的相應的機器參數。此外，也不能精確地確定在機器中出現制造缺陷的相應區域。因此，操作者僅被告知出現制造缺陷，然而未獲知，缺陷是否已經存在于待加工的初始產品中和/或缺陷是否基于機器本身的錯誤功能。此外，已知的、僅基于參數評估的系統不能實現重新分類，因為不能存儲原始圖像。

發明內容
因此，本發明的目的在于，提出一種裝置，其可靠地識別了可能的制造缺陷(Produktionsfehler),并確保自動干涉生產過程以修正可能的制造缺陷。此外，本發明的目的還在于提出相應的方法。該目的通過前述的控制裝置以下述方式實現，即控制裝置包括至少一個第一光電子傳感器器件，其中所述第一傳感器器件被設計并設置用于產生第一材料條的至少一個部分表面區域的條圖像數據；至少一個第二光電子傳感器器件，其中所述第二傳感器器件被設計并設置用于產生棒狀制品的至少一個部分表面區域的制品圖像數據；第一測試裝置，所述第一測試裝置借助于第一數據傳輸裝置與至少一個第一傳感器器件相連接，其中所述第一測試裝置被設計并設置用于測試條圖像數據，并且用于只要在測試時確定了材料條的至少一個缺陷區域，就將條圖像數據分類為條缺陷圖像數據，否則用于將條圖像數據分類為條完好圖像數據；第二測試裝置，所述第二測試裝置借助于第二數據傳輸裝置與至少一個第二傳感器器件相連接，其中所述第二測試裝置被設計并設置用于測試棒狀制品，并且用于只要在測試時確定了棒狀制品的至少一個缺陷區域，就將制品圖像數據分類為制品缺陷圖像數據，否則用于將制品圖像數據分類為制品完好圖像數據；分析裝置，所述分析裝置借助于第三數據傳輸裝置與第一測試裝置和第二測試裝置連接，且以下述方式設置并設計在考慮(Berechnung)至少一個修正值的情況下,借助于機械模型來分析由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據組成的組中的至少一種圖像數據類型；控制器件，所述控制器件借助于另一個數據傳輸裝置與分析裝置連接，并以下述方式設計并設置即，基于修正值對第一測試裝置和/或第二測試裝置的至少一個預先規定的參數進行修正。因此，可以將借助于第一光電子傳感器器件檢測的條圖像數據與借助于第二光電子傳感器器件檢測的制品圖像數據彼此關聯或彼此聯系，并共同借助于與此相應地設置的分析裝置進行分析。其優點在于，能夠基于條圖像數據和制品圖像數據借助于分析裝置作出關于機器的預先規定的參數的自動優化推斷。因此，關于材料條或棒狀制品的質量或存在缺陷，并不進行分離的和孤立的單獨分析。更確切地說，分析裝置以下述方式設置和設計即基于條圖像數據和制品圖像數據的整體圖示使預先規定參數自動匹配以使得利用所述機器制造的棒狀制品的質量最優化。本發明的一種優選的改進方案的特點在于，第二傳感器器件中的每個包括至少四個圖像傳感器，其中每個圖像傳感器配屬于棒狀制品的至少一個部分表面區域的部分區段。換句話說，每個圖像傳感器配屬于棒狀制品的一個部分區域，例如90°的區段。圖像傳感器中的每個以下述方式設置即該圖像傳感器檢測各個棒狀制品的一個部分區段。為此，圖像傳感器相應地錯開地布置，從而為每個圖像傳感器分配了棒狀制品的相應的部分區段。通過這種方式整體測試棒狀制品的所有區域。在本發明的另一種優選設計方案中，圖像傳感器與組合裝置連接，所述組合裝置被設計并設置用于將由圖像傳感器掃描的部分區段組合為由制品圖像數據代表的、至少一個部分表面區域的整體圖像。換句話說，組合裝置以下述方式設置即借助于圖像傳感器中的每個掃描的部分區段被拼合為整體圖像。因此，借助于組合裝置產生的制品圖像數據包括相應于棒狀制品表面的360°記錄的圖像數據。本發明的一種有利的改進方案包括分配裝置(Zuordnungseinrichtung),所述分配裝置與至少一個第一光電子傳感器器件和至少一個第二光電子傳感器器件相連接，并且被設計并設置用于將至少一個材料條的每個區段的條圖像數據分配給各個所屬的棒狀制品的制品圖像數據并產生圖像數據對，其中圖像數據對中的每個包括各自的制品圖像數據和各自的條圖像數據。一方面，分配裝置用于對從掃描材料條區段的表面至掃描由材料條區段制成的棒狀制品的表面所經過的時間段進行補償。另一方面，該分配裝置以下述方式構成即該分配裝置將制品圖像數據和條圖像數據形成為對應的圖像對，從而該圖像對既包括各棒狀制品的表面的圖像數據也包括那些制造了棒狀制品的材料條區段的圖像數據。本發明的有利的設計方案的特征在于，分析裝置包括缺陷類型分類裝置，所述缺陷類型分類裝置被設計并設置用于將條缺陷圖像數據和制品缺陷圖像數據歸入到多個預先規定的缺陷類型種類中。由此可以明確地識別在制造棒狀制品期間出現的缺陷，并精確地確定在機器中引起在棒狀制品或材料條中或上的缺陷的一個或多個區域。本發明的一種優選的改進方案的特征在于，控制裝置還包括蓋印位置傳感器(Stempelpositionssensor)和定位裝置,所述蓋印位置傳感器被設置并設計用于測定在至少一個材料條和/或棒狀制品上蓋印印記(Stempeldruck)的壓印位置,所述定位裝置被設置并設計用于，基于測定的壓印位置來測定在第一和/或第二傳感器器件的各個掃描時刻至少一個材料條區段和/或棒狀制品關于第一傳感器器件和/或第二傳感器器件的相對位置。通過這種方式可以準確地且高精度地確定材料條區段和/或棒狀制品在所述掃描時刻的精確位置。根據本發明的另一種設計方案，控制裝置還包括比較裝置，該比較裝置被設計并設置用于比較材料條區段和/或棒狀制品的相對位置和預先規定的位置，并在相對位置和預先規定的位置之間出現偏差時用于根據確定的相對位置修正條圖像數據和/或制品圖像數據。這尤其有利地影響了借助于分析裝置對材料條和/或棒狀制品中的缺陷的識別和分析，因為借助于比較裝置能補償本身較小的、對條圖像數據或制品圖像數據的質量產生影響的定位不精確度。根據另一種優選的實施例，控制裝置還包括至少一個存儲裝置，所述存儲裝置適合并設置用于連續地和/或選擇性地暫存由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和制品完好圖像數據組成的組中的至少一種數據類型。其優點在于，可以檢測大量圖像數據并暫時或永久存儲，在分析裝置方面對該圖像數據進行存取，以便可以將所存儲的圖像數據進行分析。也就是說，該分析裝置以下述方式設置即在該分析裝置中不僅對相應的當前記錄的棒狀制品或材料條的圖像數據進行評估，而且還評價并分析了、尤其是二次或再分析已經存儲在存儲裝置中的圖像數據。此外，所述目的還通過開頭所述的控制方法來實現，該控制方法包括下述步驟借助于至少一個第一光電子傳感器器件對材料條中的至少一個進行光學掃描，并產生條圖像數據，其中所述條圖像數據配屬于材料條的至少一個部分表面區域；借助于至少一個第二光電子傳感器器件對棒狀制品進行光學掃描，并形成制品圖像數據，其中所述制品圖像數據配屬于棒狀制品的至少一個部分表面區域；對至少一個材料條的條圖像數據進行測試，并且只要在測試時確定了至少一個材料條的至少一個缺陷區域，就將條圖像數據分類為條缺陷圖像數據，否則將條圖像數據分類為條完好圖像數據；對棒狀制品的制品圖像數據進行測試，并且只要在測試時確定了棒狀制品的至少一個缺陷區域就將制品圖像數據分類為制品缺陷圖像數據，否則將制品圖像數據分類為制品完好圖像數據；在考慮至少一個修正值的情況下借助于參考圖像數據和/或機械模型來分析由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據組成的組中的至少一種數據類型；借助于修正值對機器的至少一個預先規定的參數進行修正。已經結合用于實施本方法的裝置對由此得到的優點進行了說明，所以為了避免重復可參看相應的段落。


由從屬權利要求和說明書得到本發明的其它優選和/或適合的特征和設計方案。借助附圖詳細描述特別優選的實施方式。附圖示出
圖I示出了根據優選的實施方式的、用于制造煙草加工行業的棒狀制品的機組的示意圖，其中分別放大地示出了第一和第二光電子傳感器器件，
圖2示出了在圖I中示出的用于制造棒狀制品的機組中的兩個材料條的制造和再加工的示意圖，
圖3示出了根據圖I的機組的根據本發明的控制裝置的框圖，以及 圖4示出了在借助于光電子傳感器器件掃描棒狀制品時亮度分布的示意圖，
圖5示出了用于說明根據本發明的控制裝置以及控制方法的基本原理的流程圖。
具體實施例方式本發明或在附圖中示出的控制裝置或控制方法尤其適合用于控制用來制造煙草加工行業的棒狀制品的機組，尤其用于控制香煙制造機，例如來自申請人企業的型號Protos (原型)。然而本發明不僅局限于用于控制香煙制造機的裝置或方法，而是適合用于生產或加工煙草加工行業的棒狀制品的每種機器，尤其也適合用于過濾嘴和多重過濾紙制造機器。煙草加工行業的棒狀制品除了所述的過濾嘴香煙外還包括大量其它制品，例如過濾嘴棒、多重過濾嘴棒、無過濾嘴香煙(Plainz igaretten)、具有和不具有過濾嘴的小雪爺等，從而根據本發明的方法以及裝置還適合用于控制相應的機器。下面根據附圖詳細說明根據本發明的控制裝置以及控制方法。圖I示意性地示出用于制造煙草加工行業的棒狀制品12的機器10，例如來自申請人企業的型號Protos的香煙制造機。機器10包括具有第一光電子傳感器器件13a、13b的控制裝置30(參見圖3)，所 述第一光電子傳感器器件13a、13b設計并設置用于光學掃描材料條14和用于借助于加工設備2形成條圖像數據。條圖像數據優選包括材料條14的整個表面，即代表材料條14的整個表面的線性或二維的圖像。替代地，也能以下述方式設置第一光電子傳感器器件13a、13b :即僅分別檢測和描繪材料條14a、14b的部分表面區域。優選使用來自申請人企業的ORIS-XR系統作為第一光電子傳感器器件13。然而每種其它的光電子傳感器器件13a、13b也是合適的，該光電子傳感器器件使得光學掃描或記錄各個材料條14a、14b的至少一個部分表面以及將材料條14的被掃描的部分表面和/或整個表面相應地轉換為相應的條圖像數據。為了轉換材料條14a、14b的各個被掃描的表面圖像,第一光電子傳感器器件13a、13b包括例如形式為CXD攝像機和/或CXD行攝像機(CXD-Zeilkamera)的至少一個圖像傳感器70a、70b。借助于圖像傳感器70a、70b產生的條圖像數據優選作為數字圖像信號存在，或借助于布置在圖像傳感器下游的模擬_/數字轉換器由模擬圖像信號轉換為數字形式的條圖像數據。通過反射鏡布置72利用光源71的光照射材料條14a、14b的待掃描的部分表面，而且由部分表面反射的光被圖像傳感器70a、70b吸收并轉換為相應的條圖像數據。由圖2可以看出，根據示出的實施方式的機器10是雙成條機。在這種情況下，機器10分別具有兩個第一光電子傳感器器件13a、13b以用于掃描兩個材料條14a、14b，以便相應地由材料條14a、14b中的兩個產生條圖像數據。然而本發明不僅限于用于制造兩個材料條14a、14b的機器。更確切地說，本發明適合用于單成條機和具有多于兩個待加工的材料條的機器。為了掃描材料條14a、14b,第一傳感器器件13a、13b優選直接布置在材料條14a或者說材料條14b的周圍環境中。圖I和2中示出的機器10包括分配單元11和成條單元15，在成條單元中對由未示出的外部供料設備輸送的煙草段進行預加工并加工為兩個煙草條，所述煙草條沿縱軸向被輸送通過機器10。然后用紙將煙草條包裝成在圖2中示出的材料條14a、14b，隨后材料條14a、14b被切割成雙倍使用長度的煙草棒16a、16b。在成條單元15下游布置了多軌的過濾嘴安裝機19，例如來自申請人企業的類型MAX。雙倍使用長度的煙草棒16a、16b沿橫軸向在過濾嘴安裝機19中輸送，并被切割為單倍使用長度的煙草棒6a、6c或6b、6d，隨后在分開的軌道中繼續輸送。在隨后進行地切開雙香煙(Doppelzigaretten)后，分別獲得形式為香煙的棒狀制品12a、12b中的兩個。此外，控制裝置30包括第二光電子傳感器器件18，該第二光電子傳感器器件18設計并設置用于產生棒狀制品12的至少一個部分表面區域的制品圖像數據。制品圖像數據優選包括棒狀制品12中的每個棒狀制品的整個表面，即代表制品12的整個表面線性或二維的圖像。替代地，第二光電子傳感器器件18也能以下述方式設置僅檢測和描繪棒狀制品12的部分表面區域。優選使用來自申請人企業的“光學香煙檢測系統(0CIS)”作為第二光電子傳感器器件18。然而每種其它的光電子傳感器器件也是合適的，該光電子傳感器器件使得光學掃描或記錄制品的至少一個部分表面的以及轉換成相應的制品圖像數據。為了轉換棒狀制品12的被掃描的表面圖像，第二光電子傳感器器件18包括例如形式為CCD攝像機和/或CCD行攝像機的至少一個圖像傳感器。借助于圖像傳感器產生的制品圖像數據優選作為數字圖像信號存在，或借助于布置在圖像傳感器下游的模擬_/數字轉換器由模擬圖像信號轉換為數字制品圖像數據。由于優選借助于輸送滾筒20橫軸向輸送棒狀制品12，第二光電子傳感器器件18a、18b包括多于一個圖像傳感器。第二傳感器器件中18a、18b的每個優選包括至少四個圖像傳感器60a、60b、61a、61b,其中每個圖像傳感器60a、60b、61a、61b配屬于棒狀制品的至少一個部分表面區域的部分區段。換句話說，第二光電子傳感器器件18a、18b 總共包括八個圖像傳感器，即每四個用于一個輸送軌道60a、60b，其中為一個軌道分別設置兩個配屬于輸送滾筒20的第一部分圖像攝像機60a、62a、60b、62b以及兩個配屬于第二輸送滾筒21的第二部分圖像攝像機61a、63a、61b、63b。部分圖像攝像機60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b中的每個以下述方式設置，其檢測棒狀制品12的表面的90°區段。通過在圖I中以截面不出的輸送滾筒20、21以及第一和第二部分圖像攝像機60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b的布置實現了，由四個部分圖像攝像機60a、60b、61a、61b記錄的部分圖像組成第一列棒狀制品12的整個表面以及由四個部分圖像攝像機62a、62b、63a、63b記錄的部分圖像組成第二列棒狀制品12的整個表面。優選地，圖像傳感器60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b例如通過相應的數據導線與組合裝置65連接。以下述方式設置該組合裝置65 由圖像傳感器60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b掃描的部分區段被組成制品圖像數據，從而制品圖像數據相應于棒狀制品12的部分表面區域的整體圖像。換句話說，以下述方式設計并設置第二光電子傳感器器件18a、18b :借助于第二光電子傳感器器件18a、18b產生形式為制品圖像數據的二維圖像，該制品圖像數據優選代表每一個棒狀制品12的整個表面。替代地，第一和第二光電子傳感器器件13a、13b、18a、18b設計并設置用于進行三維掃描。在這種情況下，借助于光電子傳感器器件13a、13b、18a、18b產生的制品圖像數據或條圖像數據除了包括純粹的顏色和/或亮度圖像信息外，還包括關于空間上的表面性質的數據。當然，第二光電子傳感器器件18a、18b不局限于前述和圖I示出的部分圖像攝像機60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b的布置。更確切地說，具有不同的檢測角度、例如120°或180°的一個或多個部分圖像攝像機的任一種布置都合適作為第二光電子傳感器器件18a、18b，以產生制品圖像數據。此外，特別優選以下述方式設計并設置第二光電子傳感器器件18a、18b :不僅分別檢測棒狀制品12中的一個，而且借助于第二光電子傳感器器件18中的一個分別檢測兩個雙香煙的表面，亦即總共檢測棒狀制品12中的每四個的制品圖像數據。第一和第二光電子傳感器器件12、18都設計并設置用于借助于可見和/或紅外光譜中的光來掃描材料條14或棒狀制品12。 控制裝置30優選包括分配裝置65，該分配裝置與第一光電子傳感器器件13a、13b的至少一個以及第二光電子傳感器器件18a、18b的至少一個相連接。以下述方式設計并設置該分配裝置65 :至少一個材料條14a、14b的每個區段的條圖像數據被分配給各個所屬的棒狀制品12的制品圖像數據，并產生相應的圖像數據對，其中圖像數據對中的每個包括各自的制品圖像數據和各自的條圖像數據。為此，例如分配裝置具有至少一個中間存儲器，其被設置作為FIFO存儲器。圖3示出根據本發明的控制裝置30的框圖。控制裝置30包括第一測試裝置23，該第一測試裝置借助于第一數據傳輸裝置24與第一光電子傳感器器件13a、13b相連接。優選在第一光電子傳感器器件13a、13b和第一測試裝置23之間還布置了其它信號處理裝置、例如模擬數字轉換器和/或圖像處理裝置，該圖像處理裝置例如相應地適合用于由多個部分圖像來形成材料條14a、14b的各個表面的、形式為條圖像數據的整體圖像。借助于被設置用于對條圖像數據進行檢測和分類的測試裝置23，針對條圖像缺陷的存在而對條圖像數據進行檢查，例如針對包裝紙中污斑的存在、在紙縫中不期望的煙草殘余的存在、包裝紙的不整潔的粘合處的存在、刺穿的煙草肋條、在香煙紙上的污斑、在煙草中的紙殘余等進行檢查。為此，測試裝置23具有一個或多個數字圖像缺陷識別裝置，其中所述圖像缺陷識別裝 置被設計并設置用于分別識別確定的條圖像缺陷。所有已知的用于進行數字圖像處理的裝置都合適用作圖像缺陷識別裝置，該裝置允許對相應的缺陷進行識別。因此，圖像缺陷識別裝置例如可以被設計作為用于將已知的缺陷圖像與待檢測的條圖像數據進行比較的圖像相關器(Bildkorrelator)、作為神經網絡或作為數字過濾器或諸如此類的器件。只要在測試時借助于第一測試裝置23確定了材料條14a、14b之一的缺陷區域，那么相應的條圖像數據被分類為條缺陷圖像數據(Strangfehlerbilddaten)，否則條圖像數據分類為條完好圖像數據(Stranggutbilddaten)。為此,例如第一測試裝置23可以具有標簽設備,該標簽設備通過下述方式相應地標記條圖像數據以用于作為條缺陷圖像數據或作為條完好圖像數據進行識別即，借助于第一測試裝置23為條圖像數據分配相應的數字編碼。根據在圖3中示出的優選實施方式，第一測試裝置23具有相應的器件，其用于通過下述方式相應于已進行的分類將條圖像數據分為條缺陷圖像數據和條完好圖像數據即，在第一測試裝置23的第一輸出部25上提供條缺陷圖像數據或在第一測試裝置23的第二輸出部26上提供條完好圖像數據。此外，控制裝置30包括第二測試裝置27，該第二測試裝置27借助于第一數據傳輸裝置28與第二光電子傳感器器件18相連接。必要時，在第二光電子傳感器器件18和第二測試裝置27之間還布置了其它信號處理裝置，例如模擬數字轉換器和/或圖像處理裝置，該圖像處理裝置相應地適合用于由多個部分圖像來形成棒狀制品12中的每一個的表面的、形式為制品圖像數據的整體圖像。借助于被設置用于對制品圖像數據進行檢測和分類的第二測試裝置27，針對制品圖像缺陷的存在對制品圖像數據進行檢查，例如針對包裝紙中污斑的存在、在紙縫中不期望的煙草殘余的存在、包裝紙的不整潔的粘合處的存在、刺穿的煙草肋條、在香煙紙上的污斑、在煙草中的紙殘留以及針對其它缺陷的存在進行檢查，所述其它缺陷可能在至少一個材料條14a、14b至棒狀制品12的生產途經上出現。為此，測試裝置27具有一個或多個數字圖像缺陷識別裝置，其中所述圖像缺陷識別裝置被設計并設置用于分別識別確定的制品圖像缺陷。所有已知的用于數字圖像處理的裝置都適合用作圖像缺陷識別裝置，該裝置允許對相應的缺陷進行識別。因此，圖像缺陷識別裝置例如可以被設計作為用于將已知的缺陷圖像和待檢測的制品圖像數據進行比較的圖像相關器、作為神經網絡或作為數字過濾器或諸如此類的器件。只要在檢測時借助于第二測試裝置27確定了棒狀制品12的缺陷區域，那么相應的制品圖像數據被分類為制品缺陷圖像數據(Artikelfehlerbilddaten)，否則制品圖像數據分類為制品完好圖像數據(Artikelgutbilddaten)。為此,例如第二測試裝置27可以具有另一個標簽設備,該標簽設備通過下述方式相應地標記制品圖像數據以用于作為制品缺陷圖像數據或作為制品完好圖像數據進行識別即，借助于第二測試裝置27為制品圖像數據分配相應的數字編碼。根據在圖3中示出的優選實施方式，第二測試裝置27具有相應的器件，其用于通過下述方式相應于已進行的分類將制品圖像數據分為制品缺陷圖像數據和制品完好圖像數據即，在第二測試裝置27的第一輸出部55上提供制品缺陷圖像數據或在第二測試裝置27的第二輸出部56上提供制品完好圖像數據。
控制裝置30還包括分析裝置31，其借助于第三數據傳輸裝置32與第一測試裝置23和第二測試裝置27相連接。該數據傳輸裝置32優選設計為總線系統并適合用于將相應的測試裝置23或27的各個輸出部25、26或55、56的條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據傳遞至分析裝置31處。該分析裝置31以下述方式構成即在考慮至少一個修正值的情況下借助于機械模型，對由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據組成的組中的至少一種數據類型進行分析。例如，該分析裝置31以下述方式構成條缺陷圖像數據與對應的制品缺陷圖像數據被分析，也就是說，對在至少一個材料條14a、14b上的借助于第一測試裝置23識別出的缺陷的圖像數據進行(再)分析，并且對由此在生產過程中制造的且借助于第二測試裝置27識別為缺陷的棒狀制品12的圖像數據進行(再)分析。分析裝置31不僅局限于分析條缺陷圖像數據與對應的制品缺陷圖像數據。更確切地說，由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據組成的每種組合都可以與一個或多個所述圖像數據結合起來，并考慮用于借助于分析裝置31進行分析。換句話說，分析裝置31適合用于對制品圖像數據和條圖像數據進行分析。因此，分析裝置基于已經借助于第一測試裝置23和第二測試裝置27之前分析的圖像滿足了再分類設備或再分析裝置的功能。此外，分析裝置31以下述方式設置即，借助于例如存儲在數據庫中的機器模型來一個修正值或多個修正值。分析裝置31借助于另一個數據傳輸裝置33與控制器件34連接。可選地，控制器件34包括例如形式為觸摸屏的可視化和操作單元4。控制器件34 —方面被設置并設計用于控制機器10。換句話說，控制器件34優選為中央機器控制單元，借助于該中央機器控制單元還基于一個或多個預先規定的參數來控制所述機器10。例如,這些參數包括機器參數、產品型號參數、測量系統參數和/或標記參數。例如，產品型號參數包括數值大小，像直徑、長度、密度、濕度和其它產品特定的數值，而標記參數例如標記對借助于機器10生產的棒狀制品的特性的說明。預先規定的機器參數優選可以通過觸摸屏手動預先規定，或者在機器10運行期間進行匹配。此外，可視化單元被設置用于輸出和指示測定的修正值。此外，控制器件34以下述方式設置即，基于一個修正值或基于多個修正值對預先規定的機器參數中的至少一個進行修正。換句話說，控制器件34被設置用于，基于在分析裝置31中確定的修正值自動地且在不存在機器操作者的外部干涉的情況下以下述方式對預先規定的機器參數進行匹配即，鑒于預先規定的質量要求使棒狀制品12的生產過程最優化。根據本發明的一種有利的改進方案，分析裝置31包括缺陷類型分類裝置，其被設計并設置用于將條缺陷圖像數據和制品缺陷圖像數據歸類為多個預先規定的缺陷類型種類。換句話說，分析裝置31相應地設計用于，分別基于已識別的缺陷類型將條缺陷圖像數據和制品缺陷圖像數據分類為不同的缺陷類型種類。例如，之前所述的缺陷類型可以作為缺陷類型種類。通過這種方式可以基于確定的缺陷類型將相應的圖像數據彼此聯系起來。例如，如果在材料條14a、14b中確定了刺穿的煙草肋條，那么 分析裝置31將所屬的條缺陷數據分類為缺陷類型種類“刺穿的煙草肋條”。同樣地，在由材料條14a、14b的這種區段制造的棒狀制品12上必然存在缺陷“刺穿的煙草肋條”，從而相應的制品缺陷數據同樣借助于分析裝置31分類為缺陷類型種類“刺穿的煙草肋條”。 尤其優選分析裝置31以下述方式設置即，基于屬于相同的缺陷類型種類的條缺陷圖像數據和制品缺陷圖像數據進行分析。在之前所述的實例中，缺陷類型種類對應于種類“刺穿的煙草肋條”。通過這種方式，在棒狀制品12中的缺陷“刺穿的煙草肋條”的存在由分析裝置31識別為已經存在于材料條14a、14b之一中，從而控制器件34不引起修正。替代地，分析裝置31以下述方式設置即，基于預先規定的缺陷類型種類其中一種的條缺陷圖像數據和預先規定的缺陷類型種類中的另一種的制品缺陷圖像數據進行分析。為了控制機器10，控制器件34通過第一數據總線35與其它的分控制裝置36、37、38并且與第二測試裝置27相連接。例如，第一分控制裝置36配屬于分配單元11和成條單元15，第二分控制裝置37配屬于過濾嘴安裝機19，以及第三分控制裝置38配屬于機器10的一個或多個其它裝置、例如未示出的打孔裝置。替代地，分控制裝置是控制器件34的至少部分地內置的組成部件。可以為第一分控制裝置36配備其它傳感器器件39，例如用于確定材料條14的直徑。根據本發明的一種特別優選的改進方案，控制裝置11還包括蓋印位置傳感器40a、40b。所述至少一個蓋印位置傳感器40a、40b被設置并設計用于確定在至少一個材料條14a、14b和/或棒狀制品12上的蓋印印記41。所述至少一個蓋印位置傳感器40a、40b優選設計為光學傳感器。圖4示出材料條14a、14b和/或棒狀制品12之一的光學測量的區段的典型的平均亮度曲線。在蓋印印記41的范圍內，示例性示出的測量值曲線具有與平均亮度曲線明顯的偏差。根據這種偏差，借助于蓋印位置傳感器40測定了壓印位置。基于測定的壓印位置借助于定位裝置來確定在第二光電子傳感器器件18的各個掃描時刻，棒狀制品12關于第二光電子傳感器器件18的相對位置。替代地，蓋印位置傳感器40布置在材料條14上。在這種情況下，之前所述內容適用于在各個掃描時刻材料條14關于第一光電子傳感器器件13的相對位置。換句話說，以下述方式設計并設置蓋印位置傳感器40和定位裝置即，能精確地確定材料條14和/或棒狀制品12在各個掃描時刻的相對位置，即在借助于第一或第二光電子傳感器器件13a、13b、18a、18b進行圖像記錄的時刻。優選通過切割位置或切割時刻來確定借助于第一光電子傳感器器件13a、13b進行掃描的掃描時刻，在所述切割時刻材料條14a、14b被切割為雙倍使用長度的煙草棒16a、16b。本發明的一種優選的改進方案的特征在于所述裝置還包括比較裝置，該比較裝置被設計并設置用于將材料條14和/或棒狀制品12的相對位置與預先規定的位置進行比較。如果在相對位置和預先規定的位置之間出現偏差，則所述比較裝置還被設置并設計用于借助測定的相對位置來修正條圖像數據和/或制品圖像數據。在此，預先規定的位置表不被確定的位置，在各個第一或第二光電子傳感器器件13、18的掃描時刻,材料條14和/或棒狀制品12應該理想地位于該被確定的位置中，從而確保最佳的光學掃描。由于公差，在所述掃描時刻可能會出現材料條14和/或棒狀制品12的實際位置的偏差。之前描述的比較裝置以下述方式構成即，基于識別的位置偏差相應地修正條圖像數據和/或制品圖像數據。這種修正例如可通過使條圖像數據和/或制品圖像數據移動相應于偏差的數量的像點來實現。本發明的一種優選的改進方案還包括另一個存儲裝置，其用于連續地和/或選擇性地暫存由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據和制品完好圖像數據組成的組中的至少一種數據類型。尤其優選地，該存儲裝置包括四個存儲器件42、43、44和45。第一和第二存儲器件42、43布置在第一測試裝置23和分析裝置31之間，其中通過第一測試裝置23的輸出部25將條缺陷圖像數據輸送至第一存儲器件42，以及通過第一測試裝置23的輸出部26將條完好圖像數據輸送至第二存儲器件43。與此類似地，第三和第四存儲器件44、45布置在第二測試裝置27和分析裝置31之間。所有存儲器件42、43、44和45通過相應的數 據傳輸裝置與所述測試裝置23、27和分析裝置相連接。可選地，存儲裝置包括長期存檔件(Langzeitarchiv) 46,其用于存儲所有或選出的條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據。借助于與分析裝置31連接的存儲裝置，一方面能夠附加地參考已經分類的圖像數據對借助于第一或第二光電子傳感器器件13a、13b、18a、18b產生的當前圖像數據進行分析，并可以將其加入到分析結果中。另一方面，第一和第二存儲器件42、43尤其優選設計為FIFO存儲器，從而考慮到各個材料條區段14從在第一光電子傳感器器件13a、13b之一上進行掃描直至在至少一個第二光電子傳感器器件18a、18b上對由此制成的棒狀制品12進行重新掃描的運行時間。控制裝置30優選包括評估裝置47，其被如此設置并設計，即基于在分析裝置31中測定的修正值或條缺陷圖像數據和/或條額定圖像數據(Strangsollbilddaten)對材料條14的或材料條14的部分組成部分的質量進行評估。借助于評估裝置47測定的材料條14的或其部分組成部分的質量能可選地借助于接口 48直接傳遞至供貨商。作為前述圖I至圖4的補充，圖5示出根據本發明的控制裝置以及控制方法的基本原理的流程圖。通過控制器件34來控制第一分控制部36以及分控制部66。分控制部36配屬于第一光學傳感器器件13a、13b,而分控制器件66配屬于第二傳感器器件18a、18b。可選地，分控制器件36包括其它傳感器器件。第一光電子傳感器器件13a、13b借助于一個或多個圖像傳感器70a、70b來掃描材料條14a、14b的表面，而第二光電子傳感器器件18a、18b借助于分圖像攝像機60a、60b、61a、61b或分圖像攝像機62a、62b、63a、63b來光學掃描相應的棒狀制品12。優選地，至少一個材料條14a、14b的每個區段的條圖像數據借助于分配裝置65被彼此分配給各個所屬的棒狀制品12的制品圖像數據，然后形成相應的圖像數據對，所述圖像數據對包括各自的制品圖像數據和各自的條圖像數據。因此，除了制品完好圖像數據、制品缺陷圖像數據、條完好圖像數據以及條缺陷圖像數據外，還將圖像數據對作為用于分析或再分類的基礎輸送至分析裝置31。特別優選地，基于條完好圖像數據與第一和第二材料條的參考圖像進行分析，即基于之前存儲在分析裝置31中的參考圖像進行分析。例如，將通過手動預先選出的圖像用作參考圖像。替代地，基于第一材料條14a的條缺陷圖像數據與其它材料條14b的條缺陷圖像數據進行分析。然而原則上，輸送至分析裝置31的圖像的每種其它可能的組合都適合用作執行分析的基礎。可選地，制品完好圖像數據、制品缺陷圖像數據、條完好圖像數據以及條缺陷圖像數據存儲在多個長期存檔存儲器(Langzeitarchivspeichern) 46a、46b、46c、46d中。因此，可以附加地以來自長期存檔存儲器46a、46b、46c、46d的被存檔的圖像數據為依據進行分析。關于示出的其它方法流程可以參考前述用于根據本發明的裝置的實施方式，其中同時詳細描述了根據本發明的控制方 法。
權利要求
1.用于由至少ー個第一材料條(14a、14b)來制造煙草加工行業的棒狀制品(12)的機器(10 )或機組(10、19 )用的控制裝置(30 )，所述控制裝置(30 )包括 至少ー個第一光電子傳感器器件(13a、13b)，其中所述第一傳感器器件(13a、13b)被設計并設置用于產生所述第一材料條(14a、14b)的至少ー個部分表面區域的條圖像數據； 至少ー個第二光電子傳感器器件(18a、18b)，其中所述第二傳感器器件(18a、18b)被設計并設置用于產生所述棒狀制品(12)的至少ー個部分表面區域的制品圖像數據； 第一測試裝置(23)，所述第一測試裝置借助于第一數據傳輸裝置(24)與所述至少一個第一傳感器器件(13a、13b)相連接，其中所述第一測試裝置(23)被設計并設置用于測試所述條圖像數據，并且用于只要在測試時確定了所述材料條的至少ー個缺陷區域，就將所述條圖像數據分類為條缺陷圖像數據，否則用于將所述條圖像數據分類為條完好圖像數據；第二測試裝置(27)，所述第二測試裝置借助于第二數據傳輸裝置(28)與所述至少一個第二傳感器器件(18a、18b)相連接，其中所述第二測試裝置(27)被設計并設置用于測試所述棒狀制品(12)，并且用于只要在測試時確定了所述棒狀制品的至少ー個缺陷區域，就將所述制品圖像數據分類為制品缺陷圖像數據，否則用于將所述制品圖像數據分類為制品完好圖像數據； 分析裝置(31)，所述分析裝置借助于第三數據傳輸裝置(32)與所述第一測試裝置(23)和所述第二測試裝置(27)相連接，且以下述方式設置并設計即在計算至少ー個修正值的情況下，借助于參考圖像數據和/或機械模型來分析由所述條缺陷圖像數據、所述條完好圖像數據、所述制品缺陷圖像數據和/或所述制品完好圖像數據組成的組中的至少ー種圖像數據類型； 控制器件(34)，所述控制器件借助于另ー個數據傳輸裝置(33)與所述分析裝置(31)相連接，并以下述方式設計并設置即，基于所述修正值對所述第一測試裝置(23)和/或所述第二測試裝置(27)的至少ー個預先規定的參數進行修正。
2.根據權利要求I所述的控制裝置，其特征在于，所述第二傳感器器件(18a、18b)中的姆個包括至少兩個、優選四個圖像傳感器(60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b),其中姆個圖像傳感器(60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b)配屬于所述棒狀制品(12)的所述至少ー個部分表面區域的部分區段。
3.根據權利要求2所述的控制裝置，其特征在于，所述圖像傳感器(60a、60b、61a、61b、62a、62b、63a、63b)與組合裝置相連接，所述組合裝置被設計并設置用于將由所述圖像傳感器(60a、60b、6 la、6 lb、62a、62b、63a、63b)掃描的部分區段組合為由所述制品圖像數據代表的、所述至少ー個部分表面區域的整體圖像。
4.根據權利要求I至3中的一項所述的控制裝置，還包括分配裝置(65)，所述分配裝置與所述至少ー個第一光電子傳感器器件(13a、13b)和所述至少ー個第二光電子傳感器器件(18a、18b)相連接，以及被設計并設置用于將所述至少ー個材料條(14a、14b)的每個區段的所述條圖像數據分配給各個所屬的所述棒狀制品(12)的所述制品圖像數據并產生圖像數據對，其中所述圖像數據對中的每ー個包括各所述制品圖像數據和各所述條圖像數據。
5.根據權利要求I至4中的一項所述的控制裝置，其特征在于，所述分析裝置(31)包括缺陷類型分類裝置，所述缺陷類型分類裝置被設計并設置用于將所述條缺陷圖像數據和所述制品缺陷圖像數據歸類為多個預先規定的缺陷類型種類。
6.根據權利要求I至5中的一項所述的控制裝置，還包括 蓋印位置傳感器(40a、40b)，所述蓋印位置傳感器(40a、40b)被設置并設計用于測定在所述至少ー個材料條(14a、14b)和/或所述棒狀制品(12)上蓋印印記的壓印位置，以及 定位裝置，所述定位裝置被設置并設計用干基于測定的所述壓印位置來測定在所述第一傳感器器件和/或所述第二傳感器器件(13a、13b、18a、18b)的各個掃描時刻所述至少ー個材料條區段和/或所述棒狀制品(12)關于所述第一傳感器器件(13a、13b)和/或所述第二傳感器器件(18a、18b)的相對位置。
7.根據權利要求6所述的控制裝置，還包括比較裝置，所述比較裝置被設計并設置用于將所述材料條區段和/或所述棒狀制品(12)的所述相對位置與預先規定的位置進行比較，并且如果在所述相對位置和所述預先規定的位置之間出現偏差，則用于借助測定的所述相對位置來修正所述條圖像數據和/或所述制品圖像數據。
8.根據權利要求I至7中的一項所述的控制裝置，還包括至少ー個存儲裝置(42、43、44、45、46)，所述存儲裝置適合并設置用于連續地和/或選擇性地暫存由所述條缺陷圖像數據、所述條完好圖像數據、所述制品缺陷圖像數據和所述制品完好圖像數據組成的組中的至少ー種數據類型。
9.用于由至少ー個材料條(14a、14b)來制造煙草加工行業的棒狀制品(12)的機器或機組(10、19)用的控制方法，所述控制方法包括下述步驟 借助于至少ー個第一光電子傳感器器件(13a、13b)對所述材料條(14a、14b)中的至少一個進行光學掃描，并產生條圖像數據，其中所述條圖像數據配屬于所述材料條(14a、14b)的至少ー個部分表面區域； 借助于至少ー個第二光電子傳感器器件(18a、18b)對所述棒狀制品(12)光學掃描,并產生制品圖像數據，其中所述制品圖像數據配屬于所述棒狀制品(12)的至少ー個部分表面區域； 對所述至少ー個材料條(14a、14b)的所述條圖像數據進行測試，并且只要在測試時確定了所述至少ー個材料條(14a、14b)的至少ー個缺陷區域，就將所述條圖像數據分類為條缺陷圖像數據，否則將所述條圖像數據分類為條完好圖像數據； 對所述棒狀制品(12)的所述制品圖像數據進行測試，并且只要在測試時確定了所述棒狀制品(12)的至少ー個缺陷區域，就將所述制品圖像數據分類為制品缺陷圖像數據，否則將所述制品圖像數據分類為制品完好圖像數據； 在計算至少ー個修正值的情況下，借助于參考圖像數據和/或機械模型來分析由所述條缺陷圖像數據、所述條完好圖像數據、所述制品缺陷圖像數據和/或所述制品完好圖像數據組成的組中的至少ー種數據類型； 借助于所述修正值對所述機器的至少ー個預先規定的參數進行修正。
10.根據權利要求9所述的控制方法，還包括將所述至少ー個材料條(14a、14b)的每個區段的條圖像數據分配給各個相應的所述棒狀制品(12)的制品圖像數據并產生圖像數據對，所述圖像數據對包括各所述制品圖像數據和各所述條圖像數據。
11.根據權利要求9或10中任一項所述的控制方法，還包括將所述條缺陷圖像數據和所述制品缺陷圖像數據歸類為多個預先規定的缺陷類型種類。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的控制方法，包括基于所述第一材料條和第ニ材料條(14a、14b)的條缺陷圖像數據和配屬的制品缺陷圖像數據進行獨立的分析，其中所述條缺陷圖像數據和所述制品缺陷圖像數據屬于同一種缺陷類型種類。
13.根據權利要求9至11中任一項所述的控制方法，包括基于所述第一材料條和第ニ材料條(14a、14b)的條完好圖像數據與參考圖像進行分析。
14.根據權利要求9至11中任一項所述的控制方法，包括基于所述第一材料條(14a)的條缺陷圖像數據與所述另外的材料條(14b)的條缺陷圖像數據進行分析。
15.根據權利要求9至14中任一項所述的控制方法，還包括 借助蓋印位置傳感器(40a、40b)測定在所述材料條(14a、14b)和/或在所述棒狀制品(12)上蓋印印記的壓印位置，以及 基于所述測定的壓印位置來測定在所述第一傳感器器件和/或所述第二傳感器器件(13、18)的各個掃描時刻至少ー個所述材料條(14a、14b)和/或所述棒狀制品(12)的預先規定的區段關于所述第一傳感器器件(13)和/或所述第二傳感器器件(18)的相對位置。
16.根據權利要求15所述的控制方法，還包括 對所述至少ー個材料條(14a、14b)和/或所述棒狀制品(12)的所述預先規定的區段的相對位置與預先規定的位置進行比較，以及 如果在所述相對位置與所述預先規定的位置之間出現偏差，則借助測定的所述相對位置來修正所述條圖像數據和/或所述制品圖像數據。
17.根據權利要求9至16中任一項所述的控制方法，還包括 連續地和/或選擇性地暫存由所述條缺陷圖像數據、所述條完好圖像數據、所述制品缺陷圖像數據和所述制品完好圖像數據組成的組的至少ー種圖像數據類型。
全文摘要
用于制造煙草加工行業的棒狀制品的機器的控制裝置，包括第一光電子傳感器器件，產生材料條的部分表面區域的條圖像數據；第二光電子傳感器器件，產生棒狀制品的部分表面區域的制品圖像數據；第一測試裝置，測試條圖像數據且只要在測試時確定材料條的缺陷區域，條圖像數據分類為條缺陷圖像數據，否則條圖像數據分類為條完好圖像數據；第二測試裝置，測試棒狀制品且在測試時確定棒狀制品的缺陷區域，制品圖像數據分類為制品缺陷圖像數據，否則制品圖像數據分類為制品完好圖像數據；分析裝置，分析由條缺陷圖像數據、條完好圖像數據、制品缺陷圖像數據和/或制品完好圖像數據組成的組中的圖像數據類型；控制器件，修正預先規定的參數。
文檔編號A24C5/00GK102669812SQ20121005928
公開日2012年9月19日 申請日期2012年3月8日 優先權日2011年3月8日
發明者H-H.科克, I.德魯茲 申請人:豪尼機械制造股份公司