ES2277247T3 - Metodo para detectar y rechazar cigarrillos defectuosos. - Google Patents

Abstract

Un método para detectar y rechazar cigarrillos (15) defectuosos, en el que los cigarrillos (1) son colocados en capas dentro de canales (3) de un sistema (2) de alimentación de una máquina de empaquetado y se mueven por gravedad hacia una placa (6) inferior desde la cual son trasladados a la máquina de empaquetado, en el que los canales (3) son aproximadamente verticales y tienen una anchura (D) ligeramente mayor que el diámetro (d) de los cigarrillos (1) y las capas tienen forma coincidente con la forma de la placa (6) inferior, y los cigarrillos (15) defectuosos son detectados por sensores (9, 11) que determinan sus defectos y son rechazados por un dispositivo (14) de rechazo, caracterizado porque mientras los cigarrillos (1) son detenidos en los canales (3), lo cual tiene lugar entre ciclos consecutivos de traslado de cigarrillos (1) desde la placa (6) inferior hasta la máquina de empaquetado, los cigarrillos (1) son inspeccionados en todos los canales (3) del sistema de alimentación utilizando sensores (9, 11) móviles que se mueven con movimiento de vaivén a lo largo de una trayectoria determinada de forma coincidente con la forma de la placa (6) inferior, por lo cual los sensores (9, 11) móviles son acoplados al dispositivo (14) de rechazo y la detección y el rechazo de cigarrillos (15) defectuosos tienen lugar a lo largo de la misma trayectoria a lo largo de la cual son desplazados los sensores (9, 11) móviles, y el rechazo de un cigarrillo (15) defectuoso se realiza en el mismo lugar en el que se ha detectado el cigarrillo (15) defectuoso.

Description

Método para detectar y rechazar cigarrillos defectuosos.

El presente invento se refiere a un método para detectar cigarrillos defectuosos, es decir, cigarrillos con el extremo mal compactado o cigarrillos con el filtro incorrectamente unido, y para rechazar sólo los cigarrillos defectuosos procedentes de la línea de producción antes del empaquetado de los cigarrillos en cajetillas.

Los cigarrillos defectuosos aparecen tan pronto como durante su fabricación en una máquina de fabricar cigarrillos, pero los defectos pueden también producirse durante el transporte entre máquinas en una línea de fabricación. La preocupación de un fabricante es entregar al consumidor únicamente cigarrillos de buena calidad y cada fabricante lleva a cabo un control de calidad de todos los parámetros principales del cigarrillo, tales como extremo mal compactado y/o presencia del filtro. La mayoría de los sistemas de alimentación están equipados con canales aproximadamente verticales de anchura ligeramente mayor que el diámetro del cigarrillo, a lo largo de los cuales se alimentan por gravedad los cigarrillos hasta una placa, desde donde son trasladados a una máquina de empaquetado de cigarrillos. Hasta la fecha, se han utilizado diversos métodos y dispositivos para eliminar los cigarrillos defectuosos de la producción. Por ejemplo, la patente europea Nº EP 0.086.107 explica un dispositivo para comprobar y rechazar cigarrillos que comprende un conjunto de empujadores deslizantes, los cuales son posicionados por elementos de posicionamiento de tipo muelle. Una punta de cada empujador se coloca junto a un extremo abierto del cigarrillo. Cada empujador está cubierto por una superficie reflectante, que es accionada por un detector apropiado equipado con un sensor óptico. Rechazadores neumáticos que reaccionan a señales de salida procedentes de los sensores ópticos están colocados debajo de los empujadores y, de esta manera, un grupo de cigarrillos inspeccionado en un ciclo de funcionamiento del sistema de alimentación de la máquina de empaquetado se sitúa dentro de la zona de funcionamiento de los rechazadores en el siguiente ciclo de funcionamiento. La detección del extremo mal compactado del cigarrillo se realiza mecánicamente, al insertar el empujador en el interior del cigarrillo, y la inserción mayor que un valor óptimo es leída por un detector, el cual envía una señal a un rechazador adecuado. Sin embargo, este dispositivo no detecta los filtros unidos defectuosamente. Posteriormente, la patente europea Nº EP 0.853.045 describe un método para comprobar y rechazar los cigarrillos con extremo mal compactado dentro de los canales a través de los cuales se alimentan por gravedad los cigarrillos a una máquina de empaquetado. En la pared del canal que es perpendicular a los ejes de los cigarrillos, en un nivel seleccionado alineado delante de los extremos abiertos de los cigarrillos, se instalan dispositivos de medición, los cuales envían una señal que informa acerca del grado de extremo mal compactado, la cual activa dispositivos adecuados de rechazo que están fijados a la pared opuesta del canal. Se comprueba el extremo abierto de cada cigarrillo durante el movimiento libre contra el dispositivo de medición en el interior del espacio libre generado como consecuencia del bloqueo de los cigarrillos por encima del dispositivo de medición, utilizando un dispositivo de bloqueo, mientras que el recorrido descendente paso a paso de los cigarrillos de la columna es igual al diámetro del cigarrillo. La distancia constante entre el dispositivo de medición y un extremo abierto del cigarrillo está garantizada por una tobera neumática que actúa sobre el extremo con filtro del cigarrillo. El dispositivo de medición emite una señal constante, siendo el nivel de la señal inferior al valor umbral que provocaría el rechazo del cigarrillo, en el instante en que, durante su movimiento paso a paso descendente, el cigarrillo se coloca delante del rechazador. El método ha sido modificado como se describe en la patente europea Nº EP 0.857.651. Se presentó el método de comprobación de cigarrillos, de acuerdo con el cual se instalaron dispositivos de medición fijos en el nivel seleccionado delante de los extremos abiertos de los cigarrillos, sobre las paredes de los canales que alimentan cigarrillos por gravedad a una máquina de empaquetado, cada dispositivo de medición está equipado con dos o más sensores de control, y los cigarrillos son detenidos sucesivamente delante de los dispositivos de medición. Se utilizan tres fases consecutivas en el procesamiento de las señales recibidas procedentes de los sensores de control. La primera fase comprende recibir información acerca de la posición del cigarrillo comprobado respecto al dispositivo de medición. La segunda fase comprende la medición del llenado final del cigarrillo situado más cerca del dispositivo de medición. La tercera fase comprende la optimización de las señales enviadas desde los sensores de control a un controlador, que en caso de registrar una señal de valor menor que el valor umbral activa el rechazador en el momento en que el cigarrillo defectuoso que desciende por gravedad alcanza la posición delante del dispositivo mencionado. Todos los métodos conocidos para comprobar y rechazar los cigarrillos defectuosos a la entrada de la máquina de empaquetado están basados en una regla común que consiste en que los cigarrillos que descienden por gravedad son inspeccionados por dispositivos de medición fijos que están montados en las paredes laterales del canal, generando una señal que activa en un cierto instante los dispositivos de rechazo, los cuales están también fijos a dichas paredes, situados por debajo de los dispositivos de medición.

Para superar los inconvenientes de la técnica anterior el presente invento proporciona un método como se define en la reivindicación 1.

El presente invento constituye un método de detección y rechazo de cigarrillos defectuosos, de acuerdo con el cual los cigarrillos se disponen en capas en el interior de los canales del sistema de alimentación de una máquina de empaquetado y se mueven por gravedad hacia la placa inferior desde la cual son trasladados a la máquina de empaquetado, mientras que los cigarrillos defectuosos son detectados mediante sensores que determinan sus defectos y son entonces rechazados por dispositivos de rechazo. De acuerdo con el presente invento, cuando la capa de cigarrillos es detenida dentro de los canales, lo cual tiene lugar entre ciclos consecutivos de traslado de cigarrillos desde la placa inferior a la máquina de empaquetado, los cigarrillos son inspeccionados en todos los canales del sistema de alimentación utilizando sensores móviles que se mueven con movimiento de vaivén a lo largo de una trayectoria determinada, mientras que los sensores móviles están acoplados al dispositivo de rechazo y la detección y el rechazo de cigarrillos tienen lugar a lo largo de la misma trayectoria a lo largo de la cual se mueven los sensores móviles. La distancia entre la trayectoria y la placa inferior puede ser la misma para todos los canales y corresponder al mismo número de cigarrillos situados dentro de los canales entre la placa y la trayectoria, o la distancia puede no ser la misma para todos los canales y corresponder a diferente número de cigarrillos situados dentro de los canales entre la placa inferior y la trayectoria.

El rechazo de un cigarrillo defectuoso tiene lugar siempre en el mismo sitio en el que se ha detectado el cigarrillo defectuoso. En el caso de que una máquina de empaquetado se alimente desde múltiples sistemas de alimentación, las actividades se realizan de manera independiente para cada sistema de alimentación, utilizando un conjunto de sensores y un dispositivo de rechazo, que es autónomo para cada sistema de alimentación. Como alternativa en el caso de sistemas de alimentación múltiple, las actividades pueden realizarse para todos los sistemas de alimentación utilizando un conjunto común de sensores y un dispositivo de rechazo. La detección de un extremo mal compactado en un cigarrillo se realiza por medio de un sensor situado cerca de un extremo abierto del cigarrillo y la detección de filtros incorrectamente unidos se realiza utilizando un sensor situado cerca de un extremo con filtro del cigarrillo, estando ambos sensores acoplados y siendo cada cigarrillo inspeccionado simultáneamente en ambos extremos. Los sensores mencionados pueden ser elementos foto-ópticos o elementos que funcionen en el espectro de la luz negra, mientras que el dispositivo de rechazo lo constituye una tobera neumática. Una solución ventajosa comprende dos toberas neumáticas situadas en ambos lados del sensor móvil, de modo que un cigarrillo defectuoso es rechazado siempre por la tobera neumática que sigue al sensor móvil, sin tener en cuenta la dirección del movimiento del sensor. El rechazo de un cigarrillo defectuoso está retrasado con respecto al momento de la detección, como resultado del tiempo necesario para la sustitución del sensor por el dispositivo de rechazo. Para asegurar la distancia constante entre los cigarrillos y los sensores, se realiza una alineación en dos etapas de los extremos de los cigarrillos. La primera etapa se realiza utilizando un elemento de alineación independiente, y la segunda se realiza utilizando un mecanismo de alineación, que está acoplado a los sensores y al dispositivo de rechazo. Se realiza al menos un ciclo de detección y rechazo de cigarrillos defectuosos entre dos ciclos consecutivos de traslado de cigarrillos desde la placa inferior hasta la máquina de empaquetado, mientras que cada ciclo posterior de detección y rechazo puede iniciarse sólo después de llenar el hueco dejado por el cigarrillo rechazado con un cigarrillo procedente de la capa superior. Los ciclos de detección y rechazo de cigarrillos defectuosos pueden realizarse de manera continua, excepto el tiempo en que los cigarrillos caen en los canales capa por capa. Para verificar que el funcionamiento de los sensores móviles es correcto, se instalan dos elementos de referencia en el nivel de funcionamiento de los sensores, uno de los elementos hace referencia a características de un cigarrillo de buena calidad y el otro hace referencia a características de un cigarrillo defectuoso, de modo que durante el movimiento de vaivén los elementos de referencia son inspeccionados por los sensores. Como consecuencia, en una solución ventajosa los elementos de referencia están constituidos por un cigarrillo de buena calidad y un cigarrillo defectuoso. El método presentado permite la rápida detección y el rechazo prácticamente simultáneo de los cigarrillos defectuosos de entre la gran cantidad de cigarrillos que forman una capa a través de los sistemas de alimentación de la máquina de empaquetado, mientras que la detección de extremos mal compactados de cigarrillos y de filtros incorrectamente unidos se realiza en una misma operación.

Para una mejor comprensión, el presente invento se ha ilustrado con ejemplos de ejecución en figuras, donde la figura 1 presenta esquemáticamente un conjunto de sistemas de alimentación de una máquina de empaquetado de cigarrillos con canales llenos de cigarrillos, la figura 2 - uno de los sistemas de alimentación de la figura 1 a mayor escala, la figura 3 - un ejemplo alternativo de un sistema de alimentación con una placa inferior curvada en forma de arco y una trayectoria adecuada de movimiento de los sensores, la figura 4 - una proyección horizontal del sistema de la figura 2 según una sección a través de un plano en el nivel de detección de cigarrillos al comienzo del ciclo de detección, la figura 5 - el sistema de la figura 4 durante un ciclo de detección, después de que se ha rechazado un cigarrillo defectuoso, y la figura 6 - otro ejemplo del sistema mostrado en la figura 4 utilizando elementos de referencia.

Un conjunto de alimentación para máquinas de empaquetado de cigarrillos para alimentar cigarrillos 1 está compuesto de cuatro sistemas 2 de alimentación iguales, cada uno con varios canales 3 aproximadamente verticales de anchura D ligeramente mayor que el diámetro d de los cigarrillos 1 conformados con palas 4. En cada canal 3, los cigarrillos 1 suministrados desde una tolva (no mostrada) son colocados horizontalmente en una posición tal que los extremos abiertos están situados en el lado de la pared 5 que es perpendicular a las palas 4. Los cigarrillos 1 descienden por gravedad por el interior de los canales 3 hasta la placa 6 inferior situada debajo de la pared 5, desde la cual los cigarrillos que componen una capa son trasladados en ciclos a la máquina de empaquetado. En la parte inferior de cada pared 5 se hace una abertura 7 longitudinal, cuya anchura es ligeramente mayor que el diámetro d de los cigarrillos 1 y cuya longitud es mayor que la anchura total de todos los canales 3 del sistema 2 de alimentación medida en el plano del eje 8 de simetría del agujero 7. En el citado plano del eje 8 de simetría, en el lado abierto del canal 3, se instala un sensor 9 que detecta los filtros 10 incorrectamente unidos, mientras que en el lado de la pared 5, se instala un sensor 11 que detecta los extremos mal compactados de los cigarrillos 1. Los sensores 9 y 11 están acoplados y se mueven a lo largo del eje 8 de simetría con movimiento de vaivén, en la dirección marcada por la flecha 12 dibujada en negrita y en la dirección inversa marcada por la flecha 13 discontinua. El dispositivo 14 de rechazo está acoplado a los sensores 9 y 11, estando compuesto el dispositivo 14 de dos toberas que están situadas en el lado abierto del canal 3, en el eje 8 de simetría del agujero 7, simétricamente a ambos lados del sensor 9 con una separación igual a la distancia entre canales 3 adyacentes. El eje 8 de simetría del agujero 7 constituye una trayectoria del movimiento de los sensores y del dispositivo de rechazo, y la forma de la trayectoria coincide con la forma de la placa 6 inferior. El cigarrillo 15 defectuoso detectado por un sensor 9 y/o un sensor 11 es rechazado por el dispositivo 14 de rechazo a través del agujero 7 y enviado hacia el espacio detrás de la pared 5. En el mismo instante los sensores 9 y 11 inspeccionan el siguiente cigarrillo 1 en el siguiente canal 3. El hueco generado por el cigarrillo 15 rechazado se llena con un siguiente cigarrillo 1 procedente de la capa superior, mientras que este cigarrillo 1 puede ser inspeccionado durante el movimiento de retorno de los detectores 9 y 11 junto con el dispositivo de rechazo 14 en la dirección marcada con la flecha 13 discontinua, o durante el movimiento funcional de retorno realizado para la misma capa de cigarrillos 1 en la dirección marcada con la flecha 12 dibujada en negrita, y el cigarrillo 15 defectuoso es siempre rechazado por la tobera que sigue al sensor 9 móvil, sin tener en cuenta la dirección del movimiento de vaivén. Después de que los cigarrillos 15 defectuosos han sido rechazados de la capa inspeccionada, la capa inferior de cigarrillos 1 situada sobre la placa 6 es desplazada hacia la máquina de empaquetado, y el nivel correspondiente con el eje 8 de simetría del agujero 7 es ocupado por la capa siguiente de cigarrillos 1, mientras que los sensores 9 y 11 junto con el dispositivo 14 de rechazo comienzan el siguiente movimiento de vaivén, para inspeccionar los cigarrillos 1 y rechazar los cigarrillos 15 defectuosos. En el ejemplo de ejecución alternativo ilustrado en la figura 6, se utilizaron dos elementos 17, 18 de referencia situados en el nivel del eje 8 de simetría de la abertura 7 en ambos extremos del sistema 2 de alimentación. El elemento 17 de referencia lo constituye un cigarrillo 1 de buena calidad, y el elemento 18 de referencia lo constituye un cigarrillo 15 defectuoso. Los elementos 17, 18 de referencia son inspeccionados por sensores 9, 11 durante el ciclo de movimiento de vaivén, de modo que los valores de las señales de referencia recibidas por los sensores 9, 11 procedentes de los elementos 17, 18 de referencia son verificados por el sistema de control durante cada ciclo de movimiento de vaivén. Tal ejecución alternativa del método permite al sistema de control controlar la corrección del funcionamiento de los sensores 9 y 11. Además, para garantizar una distancia constante entre los cigarrillos 1 y los sensores 9 y 11, se realiza una alineación en dos etapas de los extremos de los cigarrillos. La primera etapa de alineación se ejecuta utilizando un elemento independiente de alineación (no mostrado), y la segunda etapa se ejecuta utilizando un mecanismo 19 de alineación, que está acoplado a los sensores 9 y 11 y al dispositivo 14 de rechazo.

Claims (19)

1. Un método para detectar y rechazar cigarrillos (15) defectuosos, en el que los cigarrillos (1) son colocados en capas dentro de canales (3) de un sistema (2) de alimentación de una máquina de empaquetado y se mueven por gravedad hacia una placa (6) inferior desde la cual son trasladados a la máquina de empaquetado, en el que los canales (3) son aproximadamente verticales y tienen una anchura (D) ligeramente mayor que el diámetro (d) de los cigarrillos (1) y las capas tienen forma coincidente con la forma de la placa (6) inferior, y los cigarrillos (15) defectuosos son detectados por sensores (9, 11) que determinan sus defectos y son rechazados por un dispositivo (14) de rechazo, caracterizado porque mientras los cigarrillos (1) son detenidos en los canales (3), lo cual tiene lugar entre ciclos consecutivos de traslado de cigarrillos (1) desde la placa (6) inferior hasta la máquina de empaquetado, los cigarrillos (1) son inspeccionados en todos los canales (3) del sistema de alimentación utilizando sensores (9, 11) móviles que se mueven con movimiento de vaivén a lo largo de una trayectoria determinada de forma coincidente con la forma de la placa (6) inferior, por lo cual los sensores (9, 11) móviles son acoplados al dispositivo (14) de rechazo y la detección y el rechazo de cigarrillos (15) defectuosos tienen lugar a lo largo de la misma trayectoria a lo largo de la cual son desplazados los sensores (9, 11) móviles, y el rechazo de un cigarrillo (15) defectuoso se realiza en el mismo lugar en el que se ha detectado el cigarrillo (15) defectuoso.

2. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia entre la trayectoria y la placa (6) inferior es constante para todos los canales (3) y se corresponde con el mismo número de cigarrillos (1) situados dentro de los canales (3) entre la placa (6) inferior y la trayectoria.

3. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la distancia entre la trayectoria y la placa (6) inferior no es constante para todos los canales (3) y se corresponde con un número diferente de cigarrillos (1) situados dentro de los canales (3) entre la placa (6) inferior y la
trayectoria.

4. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de sistemas múltiples que alimentan a una máquina de empaquetado, las actividades se realizan de manera independiente para cada sistema de alimentación utilizando un conjunto de sensores (9, 11) y un dispositivo (14) de rechazo autónomo para cada sistema de alimentación.

5. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque en el caso de sistemas múltiples que alimentan a una máquina de empaquetado, las actividades se realizan para todos los sistemas de alimentación utilizando un conjunto común de sensores (9, 11) y un dispositivo (14) de
rechazo.

6. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la detección de extremos mal compactados de cigarrillos (1) se realiza utilizando un sensor (9, 11) situado cerca del extremo abierto del cigarrillo (1), y la detección de filtros (10) incorrectamente unidos se realiza utilizando un sensor situado cerca del extremo del filtro, mientras que ambos sensores (9, 11) están acoplados, y el cigarrillo (1) es inspeccionado simultáneamente en sus dos extremos.

7. Un método como se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 6, caracterizado porque los sensores (9, 11) constituyen elementos foto-ópticos.

8. Un método como se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 6, caracterizado porque los sensores (9, 11) funcionan en el espectro de la luz negra.

9. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (14) de rechazo lo constituye una tobera neumática.

10. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo (14) de rechazo comprende dos toberas neumáticas situadas simétricamente en ambos lados del sensor (9)
móvil.

11. Un método como se reivindica en la reivindicación 10, caracterizado porque un cigarrillo (15) defectuoso es rechazado por la tobera neumática que sigue al sensor (9) móvil, sin tener en cuanta la dirección de movimiento del sensor (9).

12. Un método como se reivindica en las reivindicaciones 1 ó 6, caracterizado porque el rechazo de un cigarrillo (15) defectuoso está retrasado con respecto al instante de la detección, lo cual es un resultado del tiempo necesario para sustituir el sensor (9) por el dispositivo (14) de rechazo.

13. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque la alineación en dos etapas de los extremos de los cigarrillos (1) se realiza para garantizar una distancia constante entre los sensores (9, 11) y los cigarrillos (1).

14. Un método como se reivindica en la reivindicación 13, caracterizado porque la primera etapa de alineación se realiza utilizando un elemento independiente de alineación.

15. Un método como se reivindica en la reivindicación 13, caracterizado porque la segunda etapa de alineación se realiza utilizando un mecanismo (19) de alineación acoplado a los sensores (9, 11) y al dispositivo (14) de rechazo.

16. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque entre dos ciclos consecutivos de traslado de la capa inferior de cigarrillos desde la placa (6) inferior hasta la máquina de empaquetado se ejecuta al menos un ciclo de detección y rechazo, mientras que cada ciclo posterior de detección y rechazo puede ser comenzado después de llenar el hueco que deja el cigarrillo (15) defectuoso rechazado con un cigarrillo (1) procedente de la capa superior.

17. Un método como se reivindica en la reivindicación 16, caracterizado porque los ciclos de detección y rechazo de cigarrillos (15) defectuosos pueden realizarse sin interrupciones, excepto el tiempo en el que los cigarrillos (1) caen en los canales (3) capa por capa.

18. Un método como se reivindica en la reivindicación 1, caracterizado porque para verificar la corrección del funcionamiento de los sensores (9, 11) móviles, se sitúan dos elementos (17, 18) de referencia en el nivel de su funcionamiento, uno de los elementos (17 ó 18) de referencia se corresponde con las características de un cigarrillo (1) de buena calidad y el otro se corresponde con las características de un cigarrillo (15) defectuoso, mientras que los elementos (17, 18) de referencia son inspeccionados por los sensores (9, 11) durante el movimiento de vaivén.

19. Un método como se reivindica en la reivindicación 18, caracterizado porque los elementos (17, 18) de referencia están constituidos por un cigarrillo (1) de buena calidad y por un cigarrillo (15) defectuoso respectivamente.