Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна



Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна
Устройство и способ измерения плотности для табачного полотна и система и способ изготовления для табачного полотна

 


Владельцы патента RU 2598278:

ДЖАПАН ТОБАККО ИНК. (JP)

Измерительное устройство для выполнения способа измерения плотности табачного полотна согласно настоящему изобретению, содержащее: источник света (28), который излучает свет на табачное полотно (ST), проходящее через местоположение измерения (P) на пути транспортировки (18); и оптический датчик (30), причем оптический датчик содержит цветную камеру (32), расположенную у пути транспортировки (18), проходящем между цветной камерой (32) и источником света (28); процессор (40), который преобразует цветное изображение табачного полотна (ST), полученное камерой (32), в полутоновое изображение; и преобразующую часть (42), которая преобразует средний уровень серого полутонового изображения в плотность табачного полотна (ST) со ссылкой на карту преобразования, которая указывает взаимоотношение между средним уровнем серого полутонового изображения и фактической плотностью табачного полотна (ST). 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству измерения и способу измерения для измерения плотности табачного полотна, а также к системе изготовления табачного полотна и способу изготовления табачного полотна, в которые включены устройство измерения и способ измерения, соответственно.

ПРЕДПОСЫЛКИ К СОЗДАНИЮ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сигареты содержат не только резаный табак, полученный посредством резания пластин табака, но также восстановленный резаный табак, полученный посредством резания табачного полотна, в качестве начиночных материалов. Например, такое табачное полотно формируют на формовочной машине, описанной в Патентном документе 1, где формовочная машина содержит регулировочное устройство для регулировки плотности табачного полотна.

Плотностью табачного полотна определяется толщина восстановленного резаного табака и, таким образом, она в большой степени воздействует на вкус сигареты. Для этого отбирают пробы табачного полотна, изготавливаемого на формовочной машине, через фиксированные интервалы времени. Массу пробы измеряют, используя весы, и на основе результата измерения вычисляют плотность табачного полотна.

Когда вычисленная плотность выходит за пределы стандартного диапазона плотности, установленные для табачного полотна, активизируют регулировочное устройство формовочной машины таким образом, чтобы величина плотности табачного полотна попадала в стандартный диапазон.

Документ предшествующего уровня техники

Патентный документ

Патентный документ 1: Японский патент № 3216953 (JP3216952 B2)

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПРОБЛЕМЫ, ПОДЛЕЖАЩИЕ РЕШЕНИЮ ПОСРЕДСТВОМ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Упомянутые выше операции: взятие проб табачного полотна, измерение массы пробы и вычисление величины плотности табачного полотна, выполняют вручную вне производственной линии, и для этого требуется продолжительный период времени от момента взятия пробы до вычисления величины плотности. Таким образом, изготовление табачного полотна низкого качества продолжается нежелательно долго до тех пор, пока не будет отражен результат измерения плотности в активизированном регулировочном устройстве формовочной машины.

Первой целью настоящего изобретения является создание способа измерения плотности и устройства измерения плотности, пригодных для измерения плотности табачного полотна на производственной линии. Второй целью настоящего изобретения является создание системы изготовления табачного полотна и способа изготовления табачного полотна, при использовании которых обеспечивается возможность существенного сокращения изготовления табачного полотна низкого качества благодаря использованию способа измерения плотности и устройства для его осуществления согласно настоящему изобретению.

СРЕДСТВА ДЛЯ РЕШЕНИЯ ПРОБЛЕМ

Упомянутую выше первую цель достигают посредством устройства измерения плотности для табачного полотна согласно настоящему изобретению, и устройство измерения плотности содержит:

- источник света, расположенный на пути транспортировки для табачного полотна и излучающий свет на табачное полотно, пропускаемое через местоположение измерения, определенное на пути транспортировки; и

- оптический датчик, содержащий камеру, расположенную у пути транспортировки, проходящем между оптическим датчиком и источником света, причем оптический датчик измеряет плотность табачного полотна на основе изображения табачного полотна, полученного с помощью камеры при пропуске табачного полотна через местоположение измерения; где

оптический датчик дополнительно содержит:

- секцию вычисления, которая вычисляет средний уровень серого в изображении и выдает средний уровень серого; и

- преобразователь, содержащий карту преобразования, в которой задано взаимоотношение между средним уровнем серого и фактическим значением измерения, полученным посредством фактического измерения плотности табачного полотна, причем преобразователь преобразует величину среднего уровня серого в величину плотности табачного полотна со ссылкой на карту преобразования.

Посредством использования указанного выше устройства измерения плотности мгновенно измеряют плотность табачного полотна в ходе транспортировки табачного полотна, т.е. на производственной линии, благодаря чему обеспечивается возможность быстрого воздействия результатов измерения на процесс изготовления табачного полотна.

Камера может, например, быть цветной камерой, посредством которой получают изображение табачного полотна, являющееся цветным изображением, и в этом случае секция вычисления содержит преобразователь, преобразующий цветное изображение в полутоновое изображение и вычисляющий средний уровень серого на основе полутонового изображения.

Путь транспортировки содержит: секцию выше по ходу, которая транспортирует табачное полотно к местоположению измерения; и секцию ниже по ходу, расположенную с зазором, в котором задано местоположение измерения, находящееся между секцией ниже по ходу и концом ниже по ходу секции выше по ходу; причем секция ниже по ходу транспортирует табачное полотно, проходящее через местоположение измерения секции ниже по ходу; и

- источник света и камера расположены с зазором между ними.

Путь транспортировки может, например, дополнительно содержать: направляющую плиту для транспортировки, расположенную в зазоре, для направления при транспортировании табачного полотна, при перемещении табачного полотна от секции выше по ходу к секции ниже по ходу через местоположение измерения; и отверстие, сформированное в направляющей плите для транспортировки, посредством которого обеспечивают возможность попадания света от источника света на табачное полотно, пропускаемое через местоположение измерения, где отверстие имеет ось, перпендикулярную направляющей плите для транспортировки.

Направляющая плита для транспортировки поддерживает фиксированное расстояние между камерой и табачным полотном в местоположении измерения и, таким образом, вносит вклад в более правильное вычисление плотности для табачного полотна.

Если табачное полотно является прокатанным табачным полотном, то предпочтительно, чтобы камера была расположена на оси отверстия, а источник света был расположен с отклонением от отверстия в направлении вдоль пути транспортировки или в направлении, поперечном пути транспортировки. Более предпочтительно, чтобы источник света имел оптическую ось, наклоненную относительно оси отверстия.

При упомянутом выше расположении источника света и камеры относительно прокатанного табачного полотна, даже если в прокатанном табачном полотне имеются рассеянные маленькие сквозные отверстия и свет от источника света проходит через эти сквозные отверстия, то проходящий свет не попадает непосредственно в камеру. Таким образом, с помощью камеры может быть получено изображение прокатанного табачного полотна без ореолов и, следовательно, на основе изображения устройство измерения плотности может измерять более правильную плотность прокатанного табачного полотна.

Первую цель достигают также посредством использования способа измерения согласно настоящему изобретению, осуществляемого посредством использования указанного выше устройства измерения плотности; и, кроме того, упомянутую выше вторую цель достигают посредством системы изготовления табачного полотна и способа изготовления табачного полотна, в которые включены соответственно устройство измерения плотности и способ согласно настоящему изобретению. Подробности способа измерения плотности, системы изготовления табачного полотна и способа изготовления табачного полотна согласно настоящему изобретению приведены ниже со ссылками на прилагаемые чертежи.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Благодаря использованию способа измерения плотности для табачного полотна и устройства для его осуществления согласно настоящему изобретению плотность табачного полотна можно измерять в ходе транспортировки табачного полотна, т.е. на производственной линии, и, таким образом, измеренная величина плотности может быть сразу отражена в процессе изготовления табачного полотна.

Кроме того, система изготовления табачного полотна и способ изготовления табачного полотна, в которые включены соответственно устройство измерения плотности и способ измерения плотности, обеспечивают возможность изготовления табачного полотна, при котором поддерживают плотность табачного полотна в нормированной области значений и сокращают изготовление табачного полотна низкого качества.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фиг. 1 изображена блок-схема, на которой схематически представлены система изготовления табачного полотна и способ изготовления табачного полотна согласно варианту осуществления.

На фиг. 2 изображена схематически диаграмма части валичной формовочной машины для табачного полотна, включенная в состав системы изготовления, представленной на фиг. 1.

На фиг. 3 изображена схематическая диаграмма устройства измерения плотности, включенного в состав системы изготовления, представленной на фиг. 1.

На фиг. 4 изображена диаграмма изменений освещенности табачного полотна во времени.

На фиг. 5 изображена блок-схема, иллюстрирующая подробности части измерения плотности, представленной на фиг. 3.

На фиг. 6 изображена диаграмма, на которой представлена карта преобразования, включенная в преобразующую часть части измерения плотности, представленной на фиг. 5.

На фиг. 7 изображена блок-схема устройства управления, представленного на фиг. 3.

На фиг. 8 изображена диаграмма примера, в котором две цветные камеры отдельно расположены с ведущей стороны и ведомой стороны пары давильных валов.

На фиг. 9 изображена диаграмма плотности табачного полотна, измеренной с использованием цветной камеры, расположенной с ведущей стороны, во времени.

На фиг. 10 изображена диаграмма взаимоотношения между плотностью табачного полотна, изготовленного по бумагоделательному способу, и средним уровнем серого табачного полотна, изготовленного по бумагоделательному способу, измеренного с использованием цветной камеры.

СПОСОБ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На фиг. 1 схематически изображена система изготовления, например, для формования прокатанного табачного полотна (в дальнейшем просто называемого «табачное полотно») из ингредиентов для транспортировки табачного полотна через устройство измерения плотности и для управления плотностью.

Ингредиенты табачного полотна содержат: вкусовой элемент (кукурузный крахмал) и укрепляющий материал в добавление к пластинчатому материалу, получаемому из табачных листьев; гранулированный материал, например, резаный табак и восстановленный резаный табак, собранные в процессе изготовления сигарет; и жилки, полученные из табачных листьев.

Пластинчатый материал подвергают обработке и затем добавляют к гранулированному материалу, таким образом, формируя первую смеску. Обработка пластин включает разламывание, управление влажностью и сушку пластинчатого материала, а гранулированный материал может быть подвержен разламыванию до добавления пластинчатого материала. Затем первую смеску дополнительно размалывают.

Тем временем жилки подвергают обработке, включающей: разламывание, размалывание, управление влажностью, добавление вкусового вещества и сушку жилок. Затем жилки добавляют в первую смеску, подвергаемую размалыванию вместе с вкусовым элементом и укрепляющим материалом, таким образом формируя вторую смеску. Укрепляющий материал может быть подвергнут разламыванию и размалыванию, если это необходимо, до добавления укрепляющего материала в первую смеску.

Затем первое вкусовое вещество дополнительно добавляют во вторую смеску и вторую смеску и первое вкусовое вещество подают в смеситель. В смесителе во вторую смеску и первое вкусовое вещество добавляют воду и вторую смеску и первое вкусовое вещество подвергают смешиванию/ломке, таким образом формируя текучий материал.

Текучий материал формуют в табачное полотно посредством валичного формования, и табачное полотно подвергают обработке для добавления второго вкусового вещества, а затем сушат в сушилке. Затем табачное полотно отгружают после измерения плотности, резания и упаковки.

Тем временем на основе результатов измерения плотности, определяют, является ли плотность табачного полотна приемлемой или нет, и результат этого определения отражается на процессе валичного формования.

На фиг. 2 схематически изображена часть валичной формовочной машины для формования табачного полотна.

Валичная формовочная машина содержит пару давильных валов 10, и эти давильные валы 10 расположены горизонтально. Цапфа каждого давильного вала 10 соединена с приводом (не показан), посредством которого паре давильных валов 10 сообщают вращение в направлениях, противоположных друг другу, показанных соответствующими стрелками на фиг. 2. Здесь окружная скорость одного давильного вала 10 немного больше окружной скорости другого давильного вала 10.

Между давильными валами 10 сохраняют зазор G и текучий материал M дозированно подают в зазор G сверху. Текучий материал M подают, например, в шнековый конвейер, а шнековый конвейер содержит выпуск, расположенный над парой давильных валов 10.

Таким образом, при вращении пары давильных валов 10 в соответствующих направлениях, противоположных друг другу, при подаче текучего материала M в зазор G этими давильными валами 10 выдавливают текучий материал M из зазора G и, таким образом, формуют текучий материал M в виде табачного полотна ST. Табачное полотно ST формуют таким образом, чтобы табачное полотно ST после выхода из зазора G огибало давильный вал 10, вращаемый с более высокой скоростью, а давильный вал 10, вращаемый с более высокой скоростью, содержит шабер 12, и шабер 12 отделяет табачное полотно ST от давильного вала 10, вращаемого с более высокой скоростью. Затем отделенное табачное полотно ST сушат, как это описано выше.

Толщину табачного полотна ST задают посредством упомянутого выше зазора G, а валичная формовочная машина дополнительно содержит устройство 14 регулировки интервала между валами, с помощью которого регулируют размер зазора G, т.е. интервал между цапфами пары давильных валов 10. Как четко показано на фиг. 2, с помощью устройства 14 регулировки интервала между валами регулируют зазор G на основе результата упомянутого выше определения того, приемлема ли плотность или не приемлема, и подробности регулировки описаны ниже.

На фиг. 3 схематически изображено устройство 16 измерения плотности для табачного полотна ST.

С помощью устройства 16 измерения плотности измеряют плотность табачного полотна ST в ходе сушки табачного полотна ST при транспортировании вдоль пути 18 транспортировки.

Путь 18 транспортировки содержит: сетчатый конвейер 20 в качестве секции выше по ходу, продолжающейся от сушилки; и секцию 21 ниже по ходу на предварительно определенном расстоянии, т.е. с зазором между секцией 21 ниже по ходу и концом ниже по ходу сетчатого конвейера 20, и в настоящем варианте осуществления секция 21 ниже по ходу содержит резальное устройство 22 на его конце выше по ходу. Резальное устройство 22 содержит множество вращаемых ножей, и с его помощью режут табачное полотно ST на множество полос табачного полотна вдоль направления транспортировки табачного полотна ST.

Путь 18 транспортировки дополнительно содержит направляющую плиту 24 для транспортировки в зазоре, т.е. в пространстве между сетчатым конвейером 20 и резальным устройством 22, где направляющая плита 24 для транспортировки проходит горизонтально вдоль пути 18 транспортировки и с ее помощью направляют транспортируемое табачное полотно ST.

Устройство 16 измерения плотности содержит местоположение P измерения на направляющей плите 24 для транспортировки, и отверстие 26 сформировано в направляющей плите 24 для транспортировки в местоположении P измерения. Отверстие 26 имеет, например, круглую форму и ось A, перпендикулярную направляющей плите 24 для транспортировки.

Устройство 16 измерения плотности содержит источник света 28, где источник света 28 расположен под направляющей плитой 24 для транспортировки и излучает свет через отверстие 26 на табачное полотно ST, находящееся на направляющей плите 24 для транспортировки.

Тем временем устройство 16 измерения плотности дополнительно содержит оптический датчик 30, где оптический датчик 30 содержит, например, цветную камеру 32 CCD-типа. Цветная камера 32 расположена на оси A отверстия 26, т.е. расположена таким образом, чтобы она была обращена непосредственно к отверстию 26, и, как показано стрелкой V на фиг. 3, цветную камеру 32 можно перемещать в направлении вдоль оси A. Таким образом, фокус объектива цветной камеры 32 можно регулировать посредством перемещения цветной камеры 32 вдоль оси A, благодаря чему обеспечивается возможность легкого расположения цветной камеры 32 над верхней поверхностью табачного полотна ST, пропускаемого над отверстием 26.

Как четко показано на фиг. 3, источник света 28 не расположен на оси A, а расположен с отклонением, например, ниже по ходу от оси A, если смотреть в направлении транспортировки табачного полотна ST, и между осью A и источником света 28 сохраняют предварительно определенное расстояние. Другими словами, если рассматривать область проецирования, на которую проецируется отверстие 26 на горизонтальной плоскости, в которой расположен источник света 28, то источник света 28 будет смещен от области проецирования отверстия 26. Источник света 28 может быть расположен с отклонением в направлении, поперечном пути 18 транспортировки относительно области проецирования.

Оптическая ось L источника света 28 не параллельна оси A, а наклонена относительно оси A. Таким образом, свет, излучаемый источником света 28, направлен на табачное полотно ST через отверстие 26. Свет проходит через табачное полотно ST, но проходящий свет не попадает непосредственно в цветную камеру 32.

В частности, в случае изготовления прокатанного табачного полотна ST, формируемого на валичной формовочной машине, описанной выше, в нем образуются маленькие сквозные отверстия, рассеянные по поверхности прокатанного табачного полотна ST. Таким образом, даже если свет, излучаемый источником света 28, проходит через такие сквозные отверстия, проходящий свет не попадает непосредственно в цветную камеру 32. Другими словами, конфигурация, согласно которой оптическая ось L источника света 28 смещена относительно оси A, эффективна с точки зрения предотвращения непосредственного попадания излучаемого света в цветную камеру 32.

С этой точки зрения, если табачное полотно ST не является прокатанным табачным полотном, а является табачным полотном, изготавливаемым бумагоделательным способом, то в нем не образуются сквозные отверстия, например, упомянутые выше, и нет необходимости в рассмотрении проблемы, касающейся прямого попадания излучаемого света в цветную камеру 32, и, таким образом, источник света 28 может быть расположен на оси A. Следует отметить, что при изготовлении табачного полотна бумагоделательным способом используют волокнистый табак и бумагоделательный способ.

Кроме того, источник света 28 содержит воздушное сопло 34, где воздушное сопло 34 присоединено к источнику 36 сжатого воздуха. С помощью воздушного сопла 34 подают сжатый воздух вдоль плоской поверхности источника света 28, излучающей свет. С помощью такого потока воздуха препятствуют осаждению пыли на поверхности, излучающей свет, и, таким образом, сокращают количество операций чистки поверхности, излучающей свет.

На фиг. 4 показаны изменения во времени освещенности табачного полотна ST от света, излучаемого источником света 28. Если не производят обдув потоком воздуха, то освещенность падает ниже требуемого минимального уровня, когда время, проходящее от операции чистки поверхности, излучающей свет, достигает T1. С другой стороны, если производят обдув потоком воздуха, то освещенность падает ниже требуемого минимального уровня, когда время, проходящее от операции чистки поверхности, излучающей свет, достигает T2, которое больше T1.

Цветной камерой 32 периодически фотографируют табачное полотно ST, проходящее через местоположение P измерения, т.е. отверстие 26, для получения цветного изображения табачного полотна TS.

При этом во время получении цветного изображения табачное полотно ST поддерживают на направляющей плите 24 для транспортировки, посредством которого сохраняют фиксированное расстояние между цветной камерой 32 и табачным полотном ST, обеспечивая возможность получения с помощью цветной камеры 32 цветного изображения хорошего качества.

Также, так как источник света 28 расположен таким образом, как это описано выше, даже если в табачном полотне ST имеется множество маленьких сквозных отверстий, как это описано выше, то излучаемый свет не попадает непосредственно в цветную камеру 32. Соответственно, с помощью цветной камеры 32 можно получать цветное изображение табачного полотна ST хорошего качества без ореолов.

С этой точки зрения, возможно обращенное расположение источника света 28 и цветной камеры 32, противоположное упомянутому выше предпочтительному расположению, и при этом обращенном расположении источник света 28 может быть расположен таким образом, чтобы он был непосредственно обращен к отверстию 26, тогда как цветная камера 32 может быть расположена со смещением относительно оси A отверстия 26 и под углом к оси A. При таком обращенном расположении также обеспечивается возможность исключения прямого попадания света в цветную камеру 32.

Однако в цветную камеру 32 при этом обращенном расположении попадает свет, проходящий под углом к направлению толщины табачного полотна ST, и коэффициент ослабления потока света, попадающего в цветную камеру 32, является высоким, и этот коэффициент ослабления увеличивается с увеличением наклона цветной камеры 32. Таким образом, с помощью цветной камеры 32 не получают цветное изображение, отображающее толщину табачного полотна ST.

С другой стороны, в цветную камеру 32 при предпочтительном расположении попадает свет, проходящий через табачное полотно ST в направлении толщины табачного полотна ST, благодаря чему обеспечивается возможность получения цветного изображения, отображающего толщину табачного полотна ST.

Оптический датчик 30 дополнительно содержит секцию вычисления, электрически соединенную с цветной камерой 32, т.е. блок 38 вычисления плотности, где блок 38 вычисления плотности принимает цветное изображение табачного полотна ST, полученное с помощью цветной камеры 32, и вычисляет плотность табачного полотна ST на основе цветного изображения.

Как показано на фиг. 5, блок 38 вычисления плотности содержит преобразователь, преобразующий цветное изображение в полутоновое изображение, содержащее 256 оттенков, т.е. так называемый полутоновой процессор 40. Каждый пиксель полутонового изображения обладает значением пикселя, выраженным средним значением компоненты R (красного цвета), компоненты G (зеленого цвета) и компоненты B (синего цвета) соответствующего пикселя цветного изображения. Кроме того, полутоновой процессор 40 выполняет арифметические действия для получения среднего уровня серого полутонового изображения на основе значений пикселей, соответствующих пикселям полутонового изображения, и выдает показания среднего уровня серого.

Средний уровень серого направляется из полутонового процессора 40 в преобразующую часть 42 для преобразования среднего уровня серого в плотность табачного полотна ST. Более конкретно, в преобразующей части 42 для определения плотности содержится карта преобразования X, представленная на фиг. 6, введенная заранее, где в карте преобразования X определена в виде линейной функции корреляции между средним уровнем серого, полученным из полутонового изображения табачного полотна ST, и плотностью табачного полотна ST.

Для получения такой карты преобразования X готовят множество образцов для испытаний табачного полотна, где эти образцы для испытаний обладают известными плотностями, отличающимися друг от друга. Средние уровни серого этих образцов для испытаний вычисляют, используя описанный выше оптический датчик 30, и таким образом может быть получена карта преобразования X посредством сопоставления друг с другом вычисленных средних уровней серого и плотностей образцов для испытаний. Авторы изобретения подтвердили, что точность соотношения среднего уровня серого и фактической плотности составляет не менее 90%.

Таким образом, если карта преобразования X, представленная на фиг. 6, подготовлена заранее, то с помощью преобразующей части 42 для определения плотности можно вычислить правильную плотность табачного полотна ST посредством считывания плотности, соответствующей вычисленному среднему уровню серого из карты преобразования X.

Затем вычисленную плотность сохраняют в памяти 44 и при этом вычисленную плотность направляют из блока 38 вычисления плотности на устройство 45 отображения и в устройство 46 управления. Устройство 45 отображения отображает вычисленную плотность вместе с данными, например: номером валичной формовочной машины и временем измерения.

Устройство 46 управления определяет, является ли плотность приемлемой или нет, и управляет активизацией описанного выше устройства 14 для регулировки расстояния между валами на основе результата определения. Например, как показано на фиг. 7, устройство 46 управления содержит часть 48 вычисления отклонения, а плотность, вычисленную с помощью блока 38 вычисления плотности, и стандартный диапазон R плотности направляют в часть 48 вычисления отклонения.

Здесь стандартный диапазон R плотности определяют по следующей формуле: R=Wb±α, где Wb - стандартная плотность, которой должно обладать табачное полотно ST.

Здесь α - предельное отклонение от стандартной плотности Wb.

Взаимоотношение между стандартным диапазоном R плотности и описанной выше картой преобразования X более четко представлено на фиг. 6. В настоящем варианте осуществления диапазон из 33 оттенков серого (градация) сохраняется в показателях из 256 полутонов между средними уровнями серого, соответствующими верхнему пределу и нижнему пределу стандартного диапазона R плотности, соответственно, и, таким образом, стандартный диапазон R плотности обладает диапазоном оттенков серого, составляющим приблизительно 13% шкалы (из 256 оттенков серого) оптического датчика 30. Это означает, что с помощью оптического датчика 30 в настоящем варианте осуществления можно более точно вычислить плотность табачного полотна ST.

Часть 48 вычисления отклонения вычисляет отклонение вычисленной плотности от стандартного диапазона R и направляет отклонение в часть 50 вычисления величины управления. Часть 50 вычисления величины управления вычисляет величину, на которую следует изменить зазор G, с помощью описанного выше устройства 14 регулировки интервала между валами на основе вычисленного отклонения и направляет величину управления в устройство 14 регулировки интервала между валами. Таким образом, устройство 14 регулировки интервала между валами регулирует зазор G согласно регулировочной величине и в результате этого поддерживает плотность табачного полотна ST, подлежащего формованию, в стандартном диапазоне R, обеспечивая возможность исключения изготовления дефектного табачного полотна ST.

Описанный выше оптический датчик 30 может содержать множество цветных камер 32, и в таком случае эти цветные камеры 32 располагают на расстоянии друг от друга по ширине табачного полотна ST. Однако использование только одной цветной камеры 32 не вызывает затруднений в вычислении плотности табачного полотна ST.

Для демонстрации этого подготавливали пару цветных камер 32 и эти цветные камеры 32 располагали отдельно с ведущей стороны и с ведомой стороны пары давильных валов 10 в осевом направлении пары давильных валов 10 (по ширине табачного полотна ST), как это показано на фиг. 8, и использовали измерения плотности табачного полотна ST.

Здесь под ведущей стороной давильных валов 10 понимают одну концевую сторону цапф валов, с которой к давильным валам 10 прикладывают соответствующие ведущие силы, а под ведомой стороной давильных валов 10 понимают другую концевую сторону цапф валов.

На фиг. 9 изображены изменения во времени каждого из значения измерения плотности и фактически измеренной плотности табачного полотна ST и было подтверждено, что каждая из этих диаграмм изменений во времени обладает сходной тенденцией относительно ведущей стороны и ведомой стороны. Таким образом, как четко показано на фиг. 9, не существует большой разницы в плотности между ведущей стороной и ведомой стороной табачного полотна ST. Таким образом, даже при использовании одной цветной камеры 32 обеспечивается возможность эффективного измерения плотности табачного полотна ST и, следовательно, обеспечивается возможность создания недорогого устройства измерения плотности согласно настоящему изобретению.

Хотя описанный выше вариант осуществления применяли для измерения плотности табачного полотна, формуемого посредством прокатывания, должно быть понятно, что настоящее изобретение применимо также к измерению плотности табачного полотна, изготавливаемого бумагоделательным способом.

На фиг. 10 показано взаимоотношение между средним уровнем серого и плотностью табачного полотна, изготовленного бумагоделательным способом, и, как четко показано на фиг. 10, средний уровень серого пропорционален плотности также и при использовании бумагоделательного способа для изготовления табачного полотна.

Кроме того, цветная камера и направляющая плита для транспортировки не являются существенными факторам для осуществления настоящего изобретения. Можно, например, использовать черно-белую камеру вместо цветной камеры. Также, если не используют направляющую плиту для транспортировки, то источник света и камеру располагают с упомянутым выше зазором между ними, используемым в качестве отверстия на пути 18 транспортировки.

ПОЯСНЕНИЯ ССЫЛОЧНЫХ ПОЗИЦИЙ

10 - Давильный вал

14 - Устройство регулировки интервала между валами

16 - Устройство измерения плотности

18 - Путь транспортировки

20 - Сетчатый конвейер (секция выше по ходу)

21 - Секция ниже по ходу

24 - Направляющая плита для транспортировки

26 - Отверстие

28 - Источник света

30 - Оптический датчик

32 - Цветная камера

34 - Воздушное сопло

38 - Блок вычисления плотности

40 - Полутоновой процессор (преобразователь)

42 - Преобразующая часть для определения плотности (преобразователь)

44 - Память

45 - Устройство отображения

46 - Устройство управления

A - Ось

P - Местоположение измерения

R - Стандартный диапазон плотности

ST - Табачное полотно

1. Устройство измерения плотности для табачного полотна, причем упомянутое устройство содержит:
источник света, расположенный на пути транспортировки для табачного полотна и излучающий свет на табачное полотно, проходящее через местоположение измерения, заданное в пути транспортировки; и
оптический датчик, включающий в себя камеру, расположенную у пути транспортировки, проходящем между упомянутым оптическим датчиком и упомянутым источником света, причем упомянутый оптический датчик измеряет плотность табачного полотна на основе изображения табачного полотна, полученного с помощью камеры при прохождении табачного полотна через местоположение измерения;
причем упомянутый оптический датчик дополнительно содержит:
секцию вычисления, вычисляющую средний уровень серого изображения и выдающую средний уровень серого; и
преобразователь, содержащий карту преобразования, указывающую взаимоотношение между средним уровнем серого и фактическим значением измерения, полученным посредством фактического измерения плотности табачного полотна, причем преобразователь преобразует средний уровень серого в плотность табачного полотна со ссылкой на карту преобразования.

2. Устройство измерения плотности для табачного полотна по п. 1, в котором
камера является цветной камерой, которая получает изображение в виде цветного изображения; и
секция вычисления содержит преобразователь, который преобразует цветное изображение в полутоновое изображение и вычисляет средний уровень серого на основе полутонового изображения.

3. Устройство измерения плотности для табачного полотна по п. 1, в котором
путь транспортировки включает в себя секцию выше по ходу, которая транспортирует табачное полотно к местоположению измерения; и секцию ниже по ходу, расположенную с зазором, в котором задано местоположение измерения, находящееся между секцией ниже по ходу и концом ниже по ходу секции выше по ходу, причем секция ниже по ходу транспортирует табачное полотно, проходящее через местоположение измерения; и
упомянутый источник света и камера расположены с зазором между ними.

4. Устройство измерения плотности для табачного полотна по п. 3, в котором путь транспортировки дополнительно включает в себя:
направляющую плиту для транспортировки, расположенную в зазоре и направляющую транспортировку табачного полотна при перемещении табачного полотна от секции выше по ходу к секции ниже по ходу через местоположение измерения; и
отверстие, сформированное в направляющей плите для транспортировки и позволяющее подвергать воздействию источника света табачное полотно, проходящее через местоположение измерения; и
упомянутое отверстие имеет ось, перпендикулярную направляющей плите для транспортировки.

5. Устройство измерения плотности для табачного полотна по п. 4, в котором
табачное полотно является прокатанным табачным полотном; и
камера расположена на оси отверстия, тогда как источник света расположен с отклонением от отверстия в направлении вдоль пути транспортировки или в направлении, поперечном пути транспортировки.

6. Устройство измерения плотности для табачного полотна по п. 5, в котором упомянутый источник света обладает оптической осью, наклоненной относительно оси отверстия.

7. Способ измерения плотности для табачного полотна, причем упомянутый способ содержит:
излучение света на табачное полотно, проходящее через местоположение измерения, заданное на пути транспортировки, от источника света в ходе транспортировки табачного полотна вдоль пути транспортировки;
получение изображения табачного полотна, проходящего через местоположение измерения, с использованием камеры, расположенной у пути транспортировки, проходящем между камерой и источником света;
вычисление среднего уровня серого изображения; и
преобразование среднего уровня серого в плотность табачного полотна со ссылкой на карту преобразования, подготовленную заранее; причем карта преобразования указывает взаимоотношение между средним уровнем серого и фактическим значением измерения, полученным посредством фактического измерения плотности табачного полотна.

8. Способ измерения плотности для табачного полотна по п. 7, в котором
изображение является цветным изображением, полученным с использованием цветной камеры; и
средний уровень серого вычисляют на основе полутонового изображения, полученного в результате преобразования цветного изображения.

9. Способ измерения плотности для табачного полотна по п. 7, в котором табачное полотно, проходящее через местоположение измерения, направляют на направляющей плите для транспортировки, и принимает свет, излучаемый источником света, через отверстие, сформированное в направляющей плите для транспортировки.

10. Способ измерения плотности для табачного полотна по п. 9, в котором
табачное полотно является прокатанным табачным полотном; и
камера непосредственно обращена к отверстию и снимает изображение табачного полотна, в то время как источник света излучает свет на табачное полотно через отверстие из местоположения, отклоненного от отверстия.

11. Способ измерения плотности для табачного полотна по п. 10, в котором источник света излучает свет под углом к табачному полотну через отверстие.

12. Система изготовления для табачного полотна, причем упомянутая система содержит:
формовочную машину, обеспеченную выше по ходу от устройства измерения плотности по п. 1, для формирования табачного полотна и отправки изготовленного табачного полотна в путь
транспортировки; причем упомянутая формовочная машина включает в себя регулировочное устройство для регулировки плотности табачного полотна, подлежащего изготовлению; и
устройство управления для управления регулировочным устройством на основе результата измерения плотности, полученного устройством измерения плотности, и стандартного диапазона плотности для табачного полотна.

13. Способ изготовления для табачного полотна, причем упомянутый способ содержит:
изготовление табачного полотна до измерения плотности табачного полотна способом измерения плотности по п. 7;
отправку изготовленного табачного полотна в путь транспортировки; и
управление плотностью табачного полотна, подлежащего изготовлению, на основе результата измерения плотности, полученного упомянутым способом измерения плотности, и стандартного диапазона плотности для табачного полотна.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к готовому продукту, который представляет собой снаф или снюс для орального потребления или любой свободный от табака снаф-продукт, который находится в форме частиц или любой другой форме.
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Изобретение относится к технологии переработки табачных отходов. .
Наверх