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JPH07111328B2 - 円柱状検体の直径測定装置 - Google Patents

円柱状検体の直径測定装置

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Publication number
JPH07111328B2
JPH07111328B2 JP62307588A JP30758887A JPH07111328B2 JP H07111328 B2 JPH07111328 B2 JP H07111328B2 JP 62307588 A JP62307588 A JP 62307588A JP 30758887 A JP30758887 A JP 30758887A JP H07111328 B2 JPH07111328 B2 JP H07111328B2
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JP
Japan
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sample
cylindrical
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light
pusher
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JP62307588A
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好明 川村
和幸 大槻
保男 加藤木
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Japan Tobacco Inc
Original Assignee
Japan Tobacco Inc
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Publication date
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  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、円柱状物体の直径あるいは円周を測定する装
置に係わり、特に、紙巻たばこやフィルタープラグ等の
検査を行う品質測定装置において円周測定を自動化する
のに適した直径測定装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、紙巻たばこやフィルターロッドなどの円周の測定
はエアマイクロメータ方式あるいはテープゲージ方式に
よって行われている。
エアマイクロメータ方式は、一定径の円筒ノズル内に検
体を挿入し、円筒ノズルに一定量の空気を流したときの
ノズルと検体との間隙を通過する空気の背圧増加を検出
し、背圧と間隙との関係より紙巻たばこの円周を求める
ものであり、テープゲージ方式は、一端を固定したテー
プを検体に巻付け、このテープの他端の基準位置からの
変位に基づいて円周を求めるものである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、エアマイクロメータ方式によると円筒ノ
ズル内での空気の吹き出し圧力が高いため検体が変形す
ることがあり、また、紙巻たばこやフィルタープラグな
どの場合は、測定値が巻紙の通気性に左右されるという
問題がある。さらに検体の種類の違いなどによって標準
の巻径が異なると、そのつど円筒ノズルの交換や背圧と
間隙の関係を示す補正式の再設定を行わなければならな
いという問題があった。
また、テープゲージ方式によると、測定精度が紙巻たば
こ等の巻の硬さや巻紙の歪などに左右され、標準の巻径
が異なるごとにテープの基準位置を調節する必要がある
という問題があった。
さらに、品質測定装置において円周測定を自動化するの
に適した直径測定装置に要求されている。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の問題を解決するためになした本発明の円柱状検体
の直径測定装置は、円柱状検体を回転軸と平行に載置し
て回転する一対の回転ローラと、前記円柱状検体を、該
円柱状検体の軸が前記回転ローラの回転軸と平行になる
ように転がして該円柱状検体を該回転ローラ上に供給す
るシュートと、上記一対の回転ローラに載置された上記
円柱状検体によって一部を遮蔽される光束を発する投光
部と、上記光束を受光して受光量に応じた出力を行う受
光部と、前記一対の回転ローラの上面近傍で該回転ロー
ラの回転軸と平行な方向に往復移動する検体排出用のプ
ッシャーと、前記シュートに前記円柱状検体を供給する
制御、前記一対の回転ローラの回転と停止の制御および
前記プッシャーの往復移動の制御を行うとともに、上記
一対の回転ローラによって回転される円柱状検体につい
て、この円柱状検体が上記光束の一部を遮蔽するときの
上記受光部の出力を複数の回動位置で検出し、この検出
された受光部の出力に基づいて円柱状検体の複数位置で
の直径を求める制御部とを備え、前記制御部の制御によ
り、前記シュートを介して前記円柱状検体を前記回転ロ
ーラ上に供給する動作、該回転ローラ上の検体について
の受光部の出力の検出動作、前記プッシャーによる該回
転ローラ上の円柱状検体の排出動作の一連の動作を行う
ようにしたことを特徴とする。
〔作 用〕
投光部からの光束の一部が紙巻たばこ等の円柱状検体に
よって遮蔽されるとき、遮蔽量は検体の直径に応じて変
化するとともに、受光部の出力は遮蔽量に応じて変化す
る。そして、制御部は上記受光部の出力に基づいて検体
の直径を求める。
また、円柱状検体が回転ローラで回転されると円柱状検
体の複数の回転位置について上記受光部の出力が検出さ
れ、これによって円柱状検体の複数の位置で直径が求め
られる。
さらに、円柱状の検体は、シュート上を転がすだけで回
転ローラ上に供給でき、また、回転ローラの回転軸と平
行な方向にプッシャーを往復移動するだけで容易に排出
できる。
〔実施例〕
第1図は本発明の直径測定装置の一実施例を示す側面図
であり、この装置は紙巻たばこの品質測定システムに用
いられる。
第2図はその正面と品質測定システムにおける検体重量
測定部とを示す図ある。
図において、11は中央部が括れたローラを一対にした検
体回転ローラ、12は検体より幅の広い一定光量の平行な
レーザ光束を放射する投光部、13は投光部12からのレー
ザ光束を受光する受光部で、受光量に応じて電圧を出力
する。
14はタイミングベルト15を介して検体回転ローラ11を回
転駆動する検体回転ローラモータであり、検体回転ロー
ラ11の一対のローラは第2図に矢印で示したようにそれ
ぞれ同じ方向に回転される。
16は検体回転ローラ11に載置された検体を排出するため
のプッシャー、17はプッシャー16を駆動するプッシャー
シリンダーで、後述説明するようにプッシャーシリンダ
ー17は供給される圧搾空気によってプッシャー16を1図
において左右方向に駆動する。
21は周囲に複数の溝21aが形成された供給ドラム、22は
秤量台22aを有する天秤であり、供給ドラム21が一定角
度回動する毎に溝21a内の検体Aが秤量台22aに順次供給
されて重量が測定される。
23は図示しないモータにより回動される排出爪、24は秤
量台22aから検体回転ローラ11に架けられたシュートで
あり、排出爪23が第2図において時計回りに一回転する
と重量測定が終了した検体Aは秤量台22aから持ち上げ
られてシュート24に排出され、検体Aはシュート24上を
転がって検体回転ローラ11に載置される。
第3図(a)および同図(b)は検体回転ローラ11を示
す平面図である。
検体回転ローラ11に検体が載置されていないときは、同
図(a)に示したように、投光部12からのレーザ光束B
は検体回転ローラ11の括れ部11aを通して受光部13(図
示せず)側に投光され、このレーザ光束Bの径d内に遮
蔽するものがないので、受光部13からは予め設定された
一定の出力電圧が得られる。
また、検体回転ローラ11に検体が載置されたときは、同
図(b)に示したように、検体Aより径の大きいレーザ
光束Bは検体Aによって一部が遮蔽され、受光部13から
の出力電圧が低くなる。したがって、受光部13の出力電
圧に応じてレーザ光束Bが遮蔽される幅、すなわち、検
体Aの直径が求められる。
なお、投光部12および受光部13は上記検体の直径測定用
の他に、検体回転ローラ11上の検体の有無を受光量の変
化に基づいて検出するセンサとして用いられる。
上記投光部12および受光部13としては、例えばキーエン
ス社製のレーザ式判別センサ(LX−130)を用いること
ができる。この場合、レーザ光束の直径dは10mmで、無
遮光のとき出力電圧は5V、完全遮光のとき1Vになる。ま
た、出力電圧Eと検体の直径Dとの関係は、実験例によ
ると D(mm)=12.3146(mm) −2.4171(mm/V)×E(V) ……(1) である。
第4図は実施例のブロック図である。なお、同図は簡潔
に図示するために、検体重量測定部の向きを変えて示し
てある。
図において、18はマイクロプロセッサ等を搭載した制御
部で、出力ポート(O)から各種制御信号を出力すると
ともに検出信号,検出データを入力ポート(I)から入
力して検体の円周測定と検体の供給および排出を制御す
る。
19は検体回転ローラモータ14を駆動制御するコントロー
ラで、制御部18から出力される制御信号を受けて検体回
転ローラモータ14の駆動と停止を行う。
25は天秤22の秤量台22a上の検体の有無を検出する秤量
台上検体検出センサで、検出信号は制御部18に入力され
る。
26は供給ドラム21を回転駆動する供給ドラムモータ、28
は排出爪23を回転駆動する排出爪モータで、これら供給
ドラムモータ26および排出爪モータ28は、制御部18から
出力される制御信号に基づいてコントローラ27およびコ
ントローラ29によってそれぞれ駆動制御される。
17aはエアヘッド40からの圧搾空気をプッシャーシリン
ダー17に供給する電磁弁で、制御部18からの制御信号に
基づいて圧搾空気の供給方向を変えてプッシャーシリン
ダー17を“ON"または“OFF"の状態にし、プッシャー16
を往復移動させる。なお、プッシャーシリンダー17は
“ON"のときプッシャー16を第1図において右方向に移
動し、“OFF"のとき左方向に移動する。
17bはプッシャーシリンダー17の状態を検出するプッシ
ャー検出スイッチで、プッシャー16がプッシャーシリン
ダー17側に引き込まれた状態で“ON"になり、プッシャ
ー16が駆動されているときは“OFF"になる。
31はプッシャー16によって検体回転ローラ11から排出さ
れた検体が挿入される円筒状の反転ホルダー、32は反転
ホルダー31を一点を軸に回動する反転ホルダーシリンダ
ーで、同図において反転ホルダー31が水平の位置にある
とき検体Aが挿入され、垂直の位置に回動されると検体
Aは下に落下して排出される。
32aはエアヘッド40からの圧搾空気を反転ホルダーシリ
ンダー32に供給する電磁弁で、制御部18からの制御信号
に基づいて圧搾空気の供給方向を変えて反転ホルダーシ
リンダー32を“ON"または“OFF"の状態にし、反転ホル
ダー31を往復回動させる。なお、反転ホルダーシリンダ
ー32は“ON"のとき反転ホルダー31を垂直位置から水平
位置に回動し、“OFF"のとき水平位置から垂直位置に回
動する。
32bは反転ホルダー31の状態を検出する反転ホルダー検
出スイッチで、反転ホルダー31が水平位置にあるときに
“ON"になり、反転ホルダー31が回動されているときは
“OFF"になる。
第5図は制御部18の制御を示すフローチャートであり、
検体の円周測定と排出の過程を説明する。
円周測定の前に制御部18は、秤量台上検体検出センサ25
で秤量台22a上にある検体Aを検出するとともにプッシ
ャー検出スイッチ17bと反転ホルダー検出スイッチ32bが
共に“ON"になっていると、コントローラ29を介して排
出爪モータ28を駆動し、排出爪23を回動して検体Aを検
体回転ローラ11上に載置する。
そして受光部13の出力に基づいて検体Aを検出すると、
コントローラ19に制御信号を出力して検体回転ローラモ
ータ14を駆動し、検体回転ローラ11上の検体Aを回転さ
せる。
次に、受光部13の出力電圧を読み取り、読み取ったデー
タをメモリに格納するとともにサンプリングしたデータ
の個数を示すインデックスnをインクリメントする。
そして、このインデックスnが予め設定された値Nにな
るまで、一定のサンプリング周期で上記同様にデータを
読み取ってメモリに順次格納する。
上記のようにして一定個数(N個)のデータがメモリに
格納されると、コントローラ19に制御信号を出力して検
体回転ローラモータ14を停止させる。
検体回転ローラモータ14を停止すると、プッシャーシリ
ンダー17を“ON"にし、検体回転ローラ11上の検体Aが
反転ホルダー31に収納されるまでプッシャー16を移動さ
せ、一定時間後にプッシャーシリンダー17を“OFF"に
し、プッシャー16をもとの位置に戻す。
次に、反転ホルダーシリンダー32を“ON"にし、反転ホ
ルダー31を垂直位置に回動して検体Aを下方に排出し、
一定時間後に反転ホルダーシリンダー32を“OFF"にし、
反転ホルダー31を水平位置に回動する。
上記排出動作が終了すると、メモリに格納された複数の
データを読み出して前式(1)等により直径を求め、さ
らに円周の計算を行う。また、これら複数のデータの最
大値および最小値等によって検体Aの真円柱の評価を行
い、計算結果、評価結果等を図示しないプリンタにプリ
ントアウトする。
以上のように、非接触法によって検体の円周を測定する
ことができ、紙巻たばこやフィルタープラグなどの通気
抵抗あるいは巻の硬さ等によって測定誤差が生じること
がない。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明の円柱状検体の直径測定装置
によれば、紙巻たばこ等の円柱状検体をシュートで転が
して一対の回転ローラ上に供給して、この回転ローラに
よって検体を回転し、この回転する検体によって一部を
遮光されるレーザ光束等の光量を検体の複数の回動位置
で検出し、この遮光量に応じた受光量に基づいて複数の
回動位置で直径を求め、測定の終了した検体を回転ロー
ラの回転軸と平行に往復移動するプッシャーで排出する
ようにしたので、紙巻たばこ等の検体に対して無接触で
測定を行うことができ、巻の硬さあるいは歪に影響され
ないで正確に測定を行うことができる。
また、複数の位置で直径の測定が行われるので平均の直
径あるいは平均の円周を求めることができ、正確な測定
値を得ることができるばかりか真円柱の評価等を行うこ
とができる。
さらに、検体はシュート上を転がして回転ローラ上に載
置するだけでよく、かつ、プッシャーの往復移動だけで
検体を排出することができるので、シュートによる検体
の供給、回転ローラ上での測定、回転ローラからの検体
の排出という一連の動作の制御がきわめて容易になるこ
とから、複数の検体について連続的に測定でき、自動化
への適用が容易になる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の直径測定装置の一実施例を示す側面
図、 第2図は実施例の装置の正面と品質測定システムにおけ
る検体重量測定部とを示す図、 第3図は実施例における検体回転ローラを示す平面図、 第4図は実施例のブロック図、 第5図は実施例における制御部の制御を示すフローチャ
ートである。 11……検体回転ローラ、12……投光部、13……受光部、
14……検体回転ローラモータ、15……タイミングベル
ト、16……プッシャー、18……制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭58−169013(JP,A) 特開 昭53−143356(JP,A) 実開 昭57−152304(JP,U) 実開 昭57−61509(JP,U)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】円柱状検体を回転軸と平行に載置して回転
    する一対の回転ローラと、 前記円柱状検体を、該円柱状検体の軸が前記回転ローラ
    の回転軸と平行になるように転がして該円柱状検体を該
    回転ローラ上に供給するシュートと、 上記一対の回転ローラに載置された上記円柱状検体によ
    って一部を遮蔽される光束を発する投光部と、 上記光束を受光して受光量に応じた出力を行う受光部
    と、 前記一対の回転ローラの上面近傍で該回転ローラの回転
    軸と平行な方向に往復移動する検体排出用のプッシャー
    と、 前記シュートに前記円柱状検体を供給する制御、前記一
    対の回転ローラの回転と停止の制御および前記プッシャ
    ーの往復移動の制御を行うとともに、上記一対の回転ロ
    ーラによって回転される円柱状検体について、この円柱
    状検体が上記光束の一部を遮蔽するときの上記受光部の
    出力を複数の回動位置で検出し、この検出された受光部
    の出力に基づいて円柱状検体の複数位置での直径を求め
    る制御部と、 を備え、 前記制御部の制御により、前記シュートを介して前記円
    柱状検体を前記回転ローラ上に供給する動作、該回転ロ
    ーラ上の検体についての受光部の出力の検出動作、前記
    プッシャーによる該回転ローラ上の円柱状検体の排出動
    作の一連の動作を行うようにしたことを特徴とする円柱
    状検体の直径測定装置。
JP62307588A 1987-12-07 1987-12-07 円柱状検体の直径測定装置 Expired - Fee Related JPH07111328B2 (ja)

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