DE69320528T2

DE69320528T2 - Gerät und Methode zur optischen Inspektion zylindrischer Oberfläche

Info

Publication number: DE69320528T2
Application number: DE69320528T
Authority: DE
Inventors: Bhanu M. Richmond Virginia 23235 Evani; Gary Chesterfield Virginia 23832 Grollimund; Cary H. Jr. Midlothian Virginia 23113 Longest; Jerome S. Richmond Virginia 23226 Osmalov; Barry Scott Hopewell Virginia 23860 Smith
Original assignee: Philip Morris Products SA; Philip Morris Products Inc
Current assignee: Philip Morris Products SA; Philip Morris Products Inc
Priority date: 1992-05-15
Filing date: 1993-05-07
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2013-05-08
Also published as: JP3317548B2; ATE170288T1; DK0570163T3; BR9301899A; DE69320528D1; EP0570163B1; ES2120481T3; EP0570163A2; JPH0666728A; EP0570163A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur optischen Inspektion zylindrischer Oberflächen, zum Beispiel der zylindischen Oberflächen von Zigaretten.
Es ist sehr erwünscht, die gesamte zylindrische Oberfläche von zylindrischen Gegenständen wie Zigaretten untersuchen zu können. In solchen Gegenständen können beliebige aus einer großen Vielzahl von Fehlern auftreten, und es ist zu wünschen, daß automatische Ausrüstungen zum Erkennen dieser Fehler vorhanden sind, so daß fehlerhafte Gegenstände zurückgewiesen werden können, und/oder so daß jede Funktionsstörung der Maschinen, die diese Gegenstände herstellen, unverzüglich erkannt und korrigiert werden kann. Bei Zigaretten kann die zylindrische Oberfläche zum Beispiel fehlerhaft sein dadurch, daß ein Stück Tabakrippe durch das Papier sticht, durch einen Mangel in der Art, in der der Filter mit dem Rest der Zigarette verbunden wurde (wobei möglicherweise der vorgesehene Filter vollkommen fehlt), durch eine unvollkommen ausgebildete Seitenabdichtung, durch die ein Teil des Tabaks sichtbar bleibt, durch eine Vergilbung des Papiers usw.
Eine solche Inspektion kann zwar in jedem Stadium der Herstellung der Zigaretten stattfinden, es kann jedoch vorteilhaft sein, diese Inspektion dann vorzunehmen, wenn die Bearbeitung der einzelnen Zigaretten abgeschlossen oder im wesentlichen abgeschlossen ist. An dieser Stelle ihrer Herstellung lassen sich die einzelnen Zigaretten am leichtesten quer zu ihrer Länge durch die Zigarettenmaschinen führen. Dadurch wird es schwierig, bekannte Inspektionsvorrichtungen für zylindrische Oberflächen zu verwenden, zum Beispiel die in dem USA-Patent 4,645,921 von Heitmann et al. dargestellte, bei der die Zigaretten in Längsrichtung durch die Inspektionsvorrichtung geführt werden müssen.
Wenn sich dagegen die Zigaretten quer zu ihrer Länge bewegen, ist es viel schwerer, die gesamte Oberfläche der Zigarette abzubilden. Auf Grund der zylindrischen Beschaffenheit der Oberfläche ist es zum Beispiel schwierig, die Oberfläche gleichmäßig zu beleuchten und Schatten zu beseitigen. Dadurch kann es notwendig werden, die Oberfläche Stück für Stück zu inspizieren, es ist jedoch sehr erwünscht, die Zahl der Inspektionen minimal zu halten, um eine unangemessene Vermehrung der Inspektionselemente zu vermeiden.
Rauchgegenstände aus Tabak, zum Beispiel Zigaretten und Zigarren, werden zu Strängen geformt auf Maschinen, die zerschnittenen Fülltabak aufnehmen, der zu einem endlosen Tabakstrang geformt wird, und den Tabak mit einem endlosen Papierstreifen umschließen, der zusammengeleimt und heißversiegelt wird. Der endlose Tabakstrang wird in der Herstellungsmaschine gebildet und versiegelt und läuft dann weiter zu einer weiteren Bearbeitungsmaschine, zum Beispiel einer Filteransetzmaschine. Die Filteransetzmaschine befestigt einen auf geeignete Länge geschnittenen Filterpfropfen zwischen zwei Tabakstöcken. Die Filteransetzmaschine bringt Leim auf und wickelt Belagpapier um das Filtersegment und einen Abschnitt der Tabakstöcke. Dadurch entsteht eine doppelte Zigarettenlänge. Dann werden die zwei Zigaretten auseinandergeschnitten und zu einer einzigen Reihe angeordnet. Eine Filteransetzmaschine der beschriebenen Art ist zum Beispiel dargestellt in dem USA-Patent Nr. 3,527,234 von Hinzmann. Es wird die fertiggestellte Zigarette auf unbefriedigende Beschaffenheit untersucht.
Das optische Abtasten von Zigaretten während der Herstellung wird erläutert in dem USA-Patent Nr. 4,277,678 von Wahle et al. Dort wird eine Zigarette in der Filteransetzmaschine untersucht durch zwei optoelektische Einheiten, die auf einer einzigen rollenden Walze angebracht sind. Die Zigarette wird auf ihrem Weg angehalten und mit Hilfe eines separaten Rotationselementes in Drehung versetzt, während die optoelektrischen Einheiten die Hülle der Zigaretten auf unbefriedigende Beschaffenheit abtasten. Jede optoelektrische Einheit tastet die gesamte Zigarette auf spezielle unbefriedigende Beschaffenheiten ab.
Andere Zigaretteninspektionssysteme untersuchen die Zigaretten an mehreren Teststationen. Jede Station untersucht die Zigarette auf eine oder auf zwei verschiedene Arten von unbefriedigenden Beschaffenheiten. In dem USA-Patent Nr. 4,403, 620 von Joseph et al., dem USA-Patent Nr. 4,484,591 von Wahle et al. und dem USA-Patent Nr. 4,901,860 von Wahle et al. werden durchweg getrennte Teststationen für verschiedene unbefriedigende Beschaffenheiten von Zigaretten erläutert.
Bei noch weiteren Zigaretteninspektionssystemen wird mehr als eine Trommel verwendet, um mehr als eine Inspektionszone zu schaffen. In dem USA-Patent Nr. 4,639,592 von Heitman werden Zigaretten vor optischen Inspektionsvorrichtungen vorbeigeführt, die an bestimmten Stellen längs eines vorbestimmten Weges angeordnet sind. Für den Weg sind jeweils mindestens zwei Unterdrucktrommeln erforderlich, um eine Seite der Zigarette zu freizulegen. Zu beachten ist, daß bei Heitman insbesondere die Zigarette vorzugsweise nicht mechanisch in Drehung versetzt wird. In dem Britischen Patent Nr. 2,221,029 wird ein ähnliches Verfahren erläutert.
Des weiteren werden bei weiteren Vorrichtungen Zigaretten untersucht, bevor sie fertiggestellt sind. In dem USA-Patent Nr. 4,350,170 von Baier wird zum Beispiel die Inspektion des Zigarettenstrangs erläutert, während dieser aus der Strangherstellungsmaschine austritt, indem der Strang durch ein ringförmiges Gehäuse geführt wird. Eine ähnliche Vorrichtung ist erläutert im USA-Patent Nr. 4,208,578 von McLoughlin et al.
Bei keiner der gegenwärtig auf dem Gebiet bekannten Vorrichtungen werden die Zigaretten in dem einfachen, effektiven, kompakten System untersucht, das hier beschrieben ist. Mit dieser Erfindung werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Inspektion von Zigaretten mit den modernen Produktionsgeschwindigkeiten geschaffen, wobei fast die gesamte Zigarette untersucht wird.
Es sei auch darauf hingewiesen, daß jedes erfolgreiche Inspektionssystem für Erzeugnisse wie Zigaretten äußerst schnell wirken muß, um Schritt zu halten mit den hohen Geschwindigkeiten, mit denen diese Erzeugnisse typischerweise hergestellt werden.
Zum Beispiel ist es heute üblich, daß eine einzige Zigarettenmaschine Zigaretten in Mengen von annähernd 10000 pro Minute herstellt. Ein wirkungsvolles Zigaretteninspektionssystem muß auch in der Lage sein, relativ kleine und/oder feine Mängel zu erkennen (z. H. ein Loch von nicht mehr als etwa 0,5 Millimeter Durchmesser oder eine geringe Vergilbung des Zigarettenpapiers).
Angesichts des oben Dargestellten es es erwünscht, Systeme zur Inspektion zylindrischer Oberflächen zu verbessern und zu vereinfachen.
Ebenso ist es erwünscht, Inspektionssysteme für zylindrische Oberflächen zu schaffen, mit denen der gesamte Umfang dieser Oberflächen mit sehr hohen Geschwindigkeiten untersucht werden kann.
Ebenso ist es erwünscht, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur visuellen Inspektion fertiger Zigaretten zu schaffen.
Ebenso ist es erwünscht, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit denen automatisch zusammengefügte Zigaretten zurückgewiesen werden, die nicht die Inspektionsstandards erfüllen.
Ebenso ist es erwünscht, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, um fast 360º des Umfangs der zusammengefügten Zigarette visuell zu untersuchen.
Ebenso ist es erwünscht, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, um fast die gesamte Oberfläche einer zusammengefügten Zigarette visuell in einem kompakten, wirkungsvollen Raum zu untersuchen, der ein Minimum an Ausrüstungen erfordert. Gemäß der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Inspektion von im wesentlichen der gesamten zylindrischen Oberfläche eines undurchsichtigen zylindrischen Gegenstands geschaffen, wobei der Oberflächenabschnitt eine Axiallänge besitzt, die wesentlich größer ist als der Umfang des Gegenstands, und sich der Oberflächenabschnitt mindestens zur Hälfte um den Umfang des Gegenstands herum erstreckt, wodurch der gesamte Oberflächenabschnitt im wesentlichen sofort untersucht wird, wobei die Vorrichtung umfaßt:
einen Halter für den Gegenstand, so daß der Oberflächenabschnitt zur optischen Inspektion freiliegt; und einen Bilderzeuger, dadurch gekennzeichnet, daß der Bilderzeuger Einrichtungen zum Lenken des Lichts auf den Oberflächenabschnitt von zwei Richtungen aus umfaßt, die am Umfang um ein erstes vorbestimmtes Stück weit voneinander beabstandet sind, und die so gewählt sind, daß das Licht aus den zwei Richtungen zusammen den gesamten Oberflächenabschnitt beleuchtet, wobei das Licht von den Oberflächenabschnitten in zwei Richtungen reflektiert wird;
Einrichtungen, um das von dem Oberflächenabschnitt reflektierte Licht zu erkennen, umfassend einen photoempfindlichen Bildempfangsbereich, bestehend aus mehr als zwei photoempfindlichen Abschnitten; und
Einrichtungen, um das von dem Oberflächenabschnitt in der einen von den beiden Richtungen reflektierte Licht zu einem ersten photoempfindlichen Abschnitt zu führen und das von dem Oberflächenabschnitt in der anderen von den beiden Richtungen reflektierte Licht zu einem zweiten photoempfindlichen Abschnitt zu führen, wobei der erste und der zweite Abschnitt des photoempfindlichen Bilderempfangsbereiches einen Bildabschnitt des photoempfindlichen Bildempfangsbereiches bilden.
Ebenso wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zur optischen Inspektion von im wesentlichen der gesamten zylindrischen Oberfläche eines zylindrischen Gegenstands geschaffen, umfassend:
das Lagern des Gegenstands auf einer ersten Lagerfläche;
die Inspektion eines ersten Abschnitts der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands zur Erzeugung eines ersten Bildes durch Beleuchten des ersten Abschnitts aus zwei verschiedenen Richtungen und das Führen des reflektierten Lichts zu zwei verschiedenen photoempfindlichen Abschnitten eines ersten photoempfindlichen Bereiches;
das Drehen des Gegenstands um 180º;
das Lagern des Gegenstands auf einer zweiten Lagerfläche;
die Inspektion eines zweiten Abschnitts der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands, wobei der erste und der zweite Abschnitt zusammen die gesamte zylindrische Oberfläche des Gegenstands umfassen, zur Erzeugung eines zweiten Bildes durch Beleuchten des zweiten Abschnitts aus zwei verschiedenen Richtungen und das Führen des reflektierten Lichts zu zwei verschiedenen photoempfindlichen Abschnitten eines zweiten photoempfindlichen Bereiches;
das Analysieren jedes Bildes, um festzustellen, ob diese ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen oder nicht; und,
wenn das vorbestimmte Kriterium nicht erfüllt wird, das Zurückweisen des Gegenstands.
Vorzugsweise wird in Vorrichtungen zur Inspektion zylindrischer Oberflächen gemäß der Erfindung der die zylindrische Oberfläche aufweisende Gegenstand zuerst so gelagert (d. h. auf der Oberfläche einer ersten rotierenden Trommel), daß eine Seite des Gegenstands (die vorzugsweise mindestens die Hälfte des Umfangs des Zylinders umfaßt) zur optischen Inspektion längs einer größeren Länge des Gegenstands freiliegt. Der freiliegende Abschnitt der Oberfläche wird durch Licht von zwei linearen Lichtquellen beleuchtet. Diese zwei Lichtquellen sind mit der Längsachse der zylindrischen Oberfläche ausgerichtet und sind am Umfang der zylindrischen Oberfläche ein relativ großes Stück weit voneinander beabstandet, so daß sie zusammen vorzugsweise mindestens die Hälfte des Umfangs der Oberfläche beleuchten. Von der Oberfläche in zwei radial verschiedenen Richtungen reflektiertes Licht dient dann dazu, Bilder der Oberfläche zu erzeugen. Die zwei Richtungen des reflektierten Lichts liegen vorzugsweise zwischen den Richtungen, aus denen das Licht von den beiden Lichtquellen ankommt. Die zwei Richtungen des reflektierten Lichts sind jedoch vorzugsweise weit genug am Umfang der zylindrischen Oberfläche beabstandet, so daß sie zusammen Bildinformationen in bezug auf mindestens die Hälfte des Umfangs der Oberfläche liefern. Vorzugsweise sind optische Elemente vorgesehen, um das aus den oben erwähnten zwei Richtungen reflektierte Licht zu einer einzigen Kamera zu lenken, um die Zahl der erforderlichen Kameras zu verringern.
Nach dem Vorbeilaufen an der Stelle, an der die erste Seite des Gegenstands in der oben beschriebenen Weise abgebildet wird, wird der Halter für den Gegenstand so gewechselt, daß die andere Seite zur optischen Inspektion freigelegt wird. Zum Beispiel kann der Gegenstand von der Oberfläche der oben erwähnten ersten rotierenden Trommel auf die Oberfläche einer zweiten rotierenden Trommel übergeführt werden. Wiederum wird vorzugsweise mindestens die Hälfte des Umfangs des Zylinders freigelegt. Dieser neu freigelegte Abschnitt der Oberfläche wird in der gleichen Weise beleuchtet und abgebildet, in der die erste Seite beleuchtet und abgebildet wurde. Eine zweite Kamera nimmt (mit Unterstützung durch optische Elemente ähnlich den oben in Zusammenhang mit der ersten Kamera erwähnten) das reflektierte Licht aus den bei der zweiten Seite des Gegenstands beteiligten zwei Richtungen auf.
Da die Bilder der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands typischerweise nicht den gesamten Sichtbereich von jeder der beiden oben erwähnten Kameras ausfüllen, werden nur die Bereiche der Kameraschirme abgetastet, die Bildinformationen zur zylindrischen Oberfläche enthalten. Durch die entstehende Einsparung der Abtastzeit erhöht sich stark die Betriebsgeschwindigkeit des Systems.
Jedes Teilbild der zylindrischen Oberfläche wird analysiert, um etwaige Aussehensfehler zu erkennen. Es kann zwar ein beliebiges von einer großen Vielzahl von Bildanalyseverfahren angewandt werden, jedoch wird bei den bevorzugten Ausführungsformen jedes Bild in eine Mehrzahl von Bereichen aufgeteilt, von denen jeder mit der Längsachse der zylindrischen Oberfläche ausgerichtet ist, und von denen jeder nur ein relativ kleiner Bruchteil der Abmessung des Bildes quer zu dieser Längsachse ist. Die Bildinformationen in jedem dieser Bereiche werden mit den für diesen Bereich erwarteten Bildinformationen verglichen (d. h. auf absoluter oder auf relativer Basis). Durch Ausrichten der Bereiche mit der Längsachse der zylindrischen Oberfläche und Beschränken jedes Bereiches auf einen kleinen Bruchteil des Umfangs des Zylinders erhöht sich die Sensibilität des Systems gegen mögliche Schwankungen im Beleuchtungsgrad des Gegenstands in Umfangsrichtung.
Auf der Basis der soeben erfolgten Analyse wird jeder Gegenstand, der ein unakzeptables Bild zeigt, erkannt und vorzugsweise zurückgewiesen, so daß er nicht zur weiteren Bearbeitung weiterläuft, der akzeptable Gegenstände unterworfen werden.
In diesem System sind vorzugsweise auch Einrichtungen zum Sichtdarstellung der Bilder der Gegenstände enthalten, insbesondere der Bilder von fehlerhaften Gegenständen, so daß die das System bedienende Person die Art etwaiger Fehler studieren kann. Mit dem System können auch Informationen zu solchen Statistiken wie der Zahl und/oder dem Prozentsatz von festgestellten fehlerhaften Gegenständen sichtbar dargestellt werden.
Vorzugsweise weist die erfindungsgemäße Vorrichtung ein maschinelles Sichtbarma chungssystem auf, umfassend mindestens zweidimensionale Videokameras, um Zigaretten in zwei Positionen auf einer einzigen Rolltrommel zu untersuchen, vorzugsweise als Teil der Abdeckmaschine. Es ist mindestens ein Drehblock vorhanden, der in Verbindung mit der Rolltrommel funktioniert, um die Zigarette zu rollen.
Bei der bevorzugten Arbeitsweise befestigt der erste Rollblock einen Filterpfropfen an den Tabakstöcken als Teil des standardmäßigen Filteransetzvorgangs an der Filteransetzmaschine. Nach dem ersten Rollblock ist eine erste zweidimensionale Videokamera angeordnet, um fast die gesamte erste Hälfte der fertigen Zigarette einfacher oder doppelter Länge zu untersuchen. Dann ist ein zweiter Rollblock vorhanden, um die Zigarette um annähernd 180º zu rollen. Nach dem zweiten Rollblock ist eine zweite zweidimensionale Videokamera angeordnet, um fast die gesamte zweite Hälfte der fertigen Zigarette zu untersuchen.
Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Rolltrommel nach der Filteransetzmaschine vorgesehen werden, um den für eine erste Inspektion, zum Rollen der fertigen Zigarette und dann für eine zweite Inspektion benötigten Raum zu schaffen. Diese Trommel könnte auch direkt am Ende der Filteransetzmaschine angeordnet werden.
Das Sichtbarmachungssystem stellt aus den von den Videokameras gelieferten Informationen fest, ob die Zigarette den vorher festgelegten Merkmalen für eine fertige Zigarette genügt. Genügt die Zigarette diesen Merkmalen nicht, wird die Zigarette durch eine Zuführungs- und Zurückweisungstrommel aus dem Zigarettenherstellungssystem herausgenommen. Die Zuführungs- und Zurückweisungstrommel ist direkt nach der Rolltrommel angeordnet und kann herkömmlich sein.
Mit der Erfindung kann ein kompaktes, wirkungsvolles System zur Inspektion von fertigen Zigaretten mit den hohen Produktionsgeschwindigkeiten geschaffen werden, die in heutigen, modernen Herstellungsanlagen anzutreffen sind.
Die Erfindung wird weiter beispielhaft beschrieben unter Verweis auf die Zeichnungen, in denen:
Fig. 1 eine vereinfachte Seitenansicht einer veranschaulichenden Inspektionsvorrichtung für zylindrische Oberflächen ist, die gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung konstruiert ist;
Fig. 2 eine ausführlichere Ansicht eines repräsentativen Abschnitts der Vorrichtung von Fig. 1 ist;
Fig. 3 eine Ansicht ist, aufgenommen längs der Linie 3-3 in Fig. 2;
Fig. 4 eine vereinfachte Seitenansicht eines Elementes ist, das anstelle des in Fig. 3 dargestellten Elementes verwendet werden kann;
Fig. 5 eine vereinfachte Ansicht ist, aufgenommen im allgemeinen längs der Linie 5-5 in Fig. 2;
Fig. 6 ein Blockschema von veranschaulichenden Steuerungs- und Analysevorrichtungen ist, die gemäß den Prinzipien des ersten Aspekts der Erfindung konstruiert sind;
Fig. 7a und Fig. 7b veranschaulichende Bilder sind, die in den Videokameras in der Vorrichtung von Fig. 1 erzeugt werden;
Fig. 8 ein Verbundbild der Bilder von Fig. 7a und Fig. 7b zeigt, das in der Vorrichtung von Fig. 6 erzeugt wird;
Fig. 9 ein Schema ist, das zu erläutern hilft, wie die Vorrichtung von Fig. 6 Bilder analysieren kann;
Fig. 10a und Fig. 10b (zusammen als Fig. 10 bezeichnet) ein Fließschema eines veranschaulichenden Bildanalyseverfahrens sind, das in der Vorrichtung von Fig. 6 ausgeführt werden kann;
Fig. 11 ein Fließschema ist, das zeigt, wie zwei Schritte in Fig. 10 modifiziert werden können, um Bilder etwas anders zu analysieren;
Fig. 12 ein Fließschema ist, das eine weitere mögliche Modifikation der oben genannten zwei Schritte in Fig. 10 zeigt;
Fig. 13 eine vereinfachte Wiedergabe einer typischen Bilddarstellung auf dem Anzeigeelement in der Vorrichtung von Fig. 6 ist;
Fig. 14 eine andere Ausführungsform eines Abschnitts von Fig. 2 zeigt;
Fig. 15 eine andere alternative Ausführungsform eines Abschnitts von Fig. 2 zeigt;
Fig. 16 eine Ansicht einer Ausführungsform der Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist, abgetrennt von den anderen Teilen der Filteransetzmaschine;
Fig. 17 eine ausführliche Ansicht des ersten Rollblocks von Fig. 1 ist, der in Verbindung mit der Rolltrommel funktioniert; und
Fig. 18 eine ausführliche Ansicht des zweiten Rollblocks von Fig. 1 ist, der in Verbindung mit der Rolltrommel funktioniert.
Die Prinzipien dieser Erfindung sind zwar gleichermaßen anwendbar auf die Inspektion der zylindrischen Oberflächen anderer Arten von Gegenständen, die Erfindung wird jedoch vollkommen verständlich aus der folgenden Erläuterung ihrer Anwendung auf die Inspektion der zylindrischen Oberflächen von fertiggestellten oder im wesentlichen fertiggestellten Zigaretten.
Fig. 1 zeigt den Endabschnitt 100 einer herkömmlichen Filteransetzmaschine Max S, die so modifiziert wurde, daß sie Vorrichtungen gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung aufweist. Die Maschine Max 5 wird hergestellt von den Hauni- Werken Korber & Co. KG. in Hamburg, Deutschland. Zu der Zeit, zu der Zigaretten 12 an dem in Fig. 1 dargestellten Abschnitt der Maschine anlangen, ist die Herstellung der Zigaretten beendet, und es verbleibt nur die Inspektion derselben. Dementsprechend werden die fertigen Zigaretten in herkömmlicher Weise nacheinander auf eine herkömmliche rotierende Inspektionstrommel 110 aufgelegt. Die Inspektionstrommel 110 weist eine Mehrzahl von am Umfang beabstandeten, axial verlaufenden Rinnen 112 auf ihrer Außenseite auf. Jede Rinne nimmt eine Zigarette 12 auf, und die Zigarette wird in der Rinne gehalten durch verminderten Druck ("Unterdruck"), der durch Kanäle, die radial zu der Rinne verlaufen, von einer Unterdruckkammer im Innern der Trommel zum Boden der Rinne geführt wird. Dieser Unterdruck wird typischerweise nur im gesamten Abschnitt des Umfangs der Trommel aufgebracht, auf der die Zigaretten gehalten werden sollen, wenn sich die Trommel zwecks Beförderung der Zigaretten dreht. Wenn eine Rinne in die Winkellage gelangt, in der die Zigarette in dieser Rinne auf eine andere Trommel übergeführt werden soll, wird der Unterdruck an dieser Rinne abgeschaltet, so daß die nächste Trommel ohne Widerstand von der ersten Trommel die Zigarette aufnehmen kann. Es sei angemerkt, daß die Rinnen 112 flach genug sind, so daß mehr als die Hälfte des Umfangs jeder Zigarette freiliegt.
Während sich die Zigaretten auf der Inspektionstrommel 110 befinden, werden sie in herkömmlicher Weise mit einer Inspektionsvorrichtung (nicht dargestellt) untersucht, die zu der Hauni-Maschine gehört. Ein typischer herkömmlicher Inspektionstest ist zum Beispiel eine "Verdünnungskontrolle", um zu gewährleisten, daß die Zigarette den geeigneten Widerstand gegen längsgerichtete Luftströmung aufweist.
Des weiteren laufen die Zigaretten, während sie sich auf der Trommel 110 befinden, auch an einem Zweibildkameragehäuse 120a vorbei, der zu dem optischen Inspektionssystem gemäß dieser Erfindung gehört. Wie unten ausführlicher beschrieben wird, beleuchtet das Kameragehäuse 120a mehr als 180 des Umfangs der zylindrischen Oberfläche jeder vor dieser vorbeilaufenden Zigarette und erzeugt zwei in einem Winkel beabstandete Bilder dieser Oberfläche. Diese zwei Bilder stellen zusammen mehr als 180 des Umfangs der zylindrischen Oberfläche der Zigarette dar. Es sei darauf hingewiesen, daß das Kameragehäuse 120a vorzugsweise im Bereich eines oberen Abschnitts des Umfangs der Inspektionstrommel 110 angeordnet ist, und daß es auch vorzugsweise in Richtung zu der Zigarette abgewinkelt ist, die beleuchtet und abgebildet wird. Dadurch kann besser verhindert werden, daß sich Staub und Abriebteilchen vorn an dem Gehäuse 120a (d. h. auf der nach den Zigaretten gerichteten Seite) ansammeln. Diese Staub- und Abriebteilchen könnten die richtige Beleuchtung und Abbildung der Zigaretten gemäß dieser Erfindung beeinträchtigen.
Wenn die Zigaretten an der Kamera 120a vorbeigelaufen sind, werden sie von der Inspektionstrommel 110 auf eine herkömmlichen Zurückweisungstrommel 130 übergeführt. Die Trommel 130 ist eine umlaufende, mit Rinnen versehene Unterdrucktrommel wie die Trommel 110. Jede Zigarette, die von der herkömmlichen Hauni-Inspektionsvorrichtung als fehlerhaft auf der Trommel 110 festgestellt wurde, wird von der Zurückweisungstrommel 130 geblasen und dadurch in herkömmlicher Weise durch eine herkömmliche Hauni- Zurückweisungsvorrichtung (nicht dargestellt) zurückgewiesen. Zigaretten, die von der optischen Inspektionsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung als fehlerhaft erkannt wurden, werden an einer späteren Stelle zurückgewiesen, wie unter erläutert ist.
Wenn die Zigaretten annähernd um die halbe Strecke der Zurückweisungstrommel 130 herum gelaufen sind, werden sie auf eine herkömmliche Übertragungstrommel 140 beför dert. Die Übertragungstrommel 140 ist eine weitere umlaufende, mit Rinnen versehene Unterdrucktrommel wie die weiter oben beschriebenen Trommeln. Die Trommel 140 transportiert die Zigaretten 12 von der Zurückweisungstrommel 130 zu einer Hebetrommel 150.
Die Hebetrommel 150 ist noch eine weitere im wesentlichen herkömmliche umlaufende, mit Rinnen versehene Unterdrucktrommel wie die weiter oben beschriebenen, obwohl unten bestimmte Modifikationen der Trommel 150 gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung erläutert weren. Die Hebetrommel 150 transportiert die Zigaretten 12 von der Übertragungstrommel 140 an einem zweiten Zweibildkameragehäuse 120b vorbei zu einer Stapeltrommel 160. Das Kameragehäuse 120b kann im wesentlichen identisch mit dem Gehäuse 120a sein. Dementsprechend beleuchtet das Gehäuse 120b mehr als 180º der freiliegenden zylindrischen Oberfläche jeder an dem Gehäuse 120b auf der Trommel 150 vorbeilaufenden Zigarette und erzeugt ebenfalls zwei in einem Winkel beabstandete Bilder dieser Oberfläche. Wiederum stellen diese zwei Bilder zeigen mehr als 180º des Umfangs der Zigarettenoberfläche dar. Es sei jedoch darauf hingewiesen, daß die Seite jeder auf der Trommel 150 freiliegenden Zigarette diametral der Seite gegenüberliegt, die auf der Trommel 110 freiliegt. Dementsprechend stellen die von den Kameragehäusen 120a und 120b erzeugten Bilder zusammen den gesamten Umfang der zylindrischen Oberfläche jeder Zigarette dar. Tatsächlich überlappt jedes dieser vier Bilder vorzugsweise die zwei am Umfang angrenzenden Bilder in bestimmtem Maße, um zu gewährleisten, daß kein Teil des Umfangs einer Zigarette ununtersucht bleibt. Es sei auch angemerkt, daß sich das Kameragehäuse 120b im Bereich eines oberen Abschnitts der Trommel 150 befindet, und daß das Kameragehäuse 120b vorzugsweise in Richtung zu der Zigarette abgewinkelt ist, die beleuchtet und abgebildet wird. Wie bei dem Kameragehäuse 120a trägt dies dazu bei, zu verhindern, daß sich Staub und Abriebteilchen vorn an dem Gehäuse 120a ansammeln und die Leistung des Gehäuses beeinträchtigen. Wenn die Kameragehäuse 120a und 120b mit den zwei weit beabstandeten Trommeln 110 und 150 zusammenwirken (d. h. mit Trommeln, die durch zwei weitere Trommeln 130 und 140 voneinander beabstandet gehalten werden), können beide Kameragehäuse leichter so positioniert werden, daß sie sich im Bereich des oberen Abschnitts einer Trommel befinden und nach unten gerichtet sind, so daß sich weder Staub noch Abriebteilchen ansammeln.
Zu der Zeit, zu der jede Zigarette oben auf der Hebetrommel 150 anlangt, hat die optische Inspektionsvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung ihre Inspektion und Analyse der Zigarette beendet und festgestellt, ob die Zigarette ein akzeptables Aussehen aufweist oder nicht. Ist das Aussehen der Zigarette akzeptabel, wird die Zigarette von der Hebetrommel 150 auf die Stapeltrommel 160 übergeführt. Ist dagegen das Aussehen der Zigarette nicht akzeptabel, wird die Beförderung der Zigarette von der Trommel 150 auf die Trommel 160 verhindert durch einen kurzen Druckluftstrom aus der beförderungsverhindernden Öffnung 162 (siehe das USA-Patent Nr. 5,232,079 (mit der laufenden Anmeldungs-Nr. 884 741)); dieses Dokument wurde am 3. August 1993 veröffentlicht. Dementsprechend verbleibt die fehlerhafte Zigarette auf der Trommel 150. Die Trommel 150 ist so modifiziert, daß der Unterdruck, der im Bereich des Spalts zwischen den Trommeln 150 und 160 abgeschaltet wird, unmittelbar jenseits dieses Spalts wieder eingeschaltet wird. Dadurch werden alle fehlerhaften Zigaretten, die nicht auf die Trommel 160 laufen, auf der Trommel 150 gehalten. Diese fehlerhaften Zigaretten werden von der Trommel 150 zu dem Abstreifer 152 geführt, der die fehlerhaften Zigaretten von der Trommel abstreift, um sie zurückzuweisen. Die Zigaretten reichen axial über beide Endflächen der Trommel 150 hinaus, so daß Finger des Abstreifers 152 nahe an diesen Endflächen die Zigaretten erfassen und diese von der Trommel abstreifen können. Die von dem Abstreifer 152 aufgenommenen zurückgewiesenen Zigaretten werden aus der Maschine hinausbefördert (z. B. durch Druckluft, die durch den Abstreifer strömt).
Zurückkommend auf die Beschreibung der Trommel 160, werden Zigaretten, die weder durch den herkömmlichen, mit der Abweisertrommel 130 zusammenwirkende Hauni-Zurückweisungsmechanismus noch durch den oben beschriebenen erfindungsgemäßen Zurückweisungsmechanismus zurückgewiesen wurden, auf die Trommel 160 übergeführt und werden von dieser Trommel zu einem herkömmlichen Stapelbildungsbereich 170 der Maschine befördert. Der Stapelbildner 170 nimmt die Zigaretten von der Trommel 160 ab und formt sie zu einem Stapel zwecks Beförderung durch einen Mengendurchsatzförderer 180. Wahlweise kann eine herkömmliche Füllschale verwendet werden, um Schalen mit den von der Trommel 160 abgenommenen Zigaretten 160 zu füllen.
Nunmnehr werden die Konstruktion und die Funktionsweise der Zweibildkameragehäuse 120a und 120b ausführlicher behandelt, wobei die Hauptelemente eines typischen solchen Gehäuses in Fig. 2 zu sehen sind. Das Gehäuse 120 in Fig. 2 kann entweder das Gehäuse 120a oder das Gehäuse 120b in Fig. 1 sein. In ähnlicher Weise kann die Trommel 20 in Fig. 2 entweder die Trommel 110 oder die Trommel 150 in Fig. 1 sein. Die Trommel 20 ist zwar in Fig. 2 als sich gegen den Uhrzeiger drehend dargestellt, kann jedoch in jeder von beiden Richtungen vor dem Gehäuse 120 rotieren.
Wenn die Trommel 20 umläuft, positioniert sie Zigaretten 12 nacheinander in der Mitte zwischen den linearen Lichtquellen 30a und 30b, die dem Kameragehäuse 120 zugeordnet sind. In Fig. 2 wird die mit dem Buchstaben A bezeichnete Zigarette auf diese Weise in der Mitte zwischen den Lichtquellen positioniert. Die lineare Achse jeder der Lichtquellen 30 verläuft im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Zigarette A (d. h. senkrecht zu der Ebene, in der Fig. 2 gezeichnet ist). Obwohl die Lichtquellen 30 jeden wesentlichen Abschnitt der Länge der Zigarette A beleuchten können (z. B. mindestens eine Länge, die größer ist als der Umfang der Zigarette), beleuchten die Lichtquellen 30 bei der bevorzugten Ausführungsform die gesamte Länge der Zigarette. Beide Lichtquellen 30 sind auf die zylindrische Oberfläche der Zigarette A gerichtet. Die Lichtquellen 30 sind jedoch in der Umfangsrichtung um die Zigarette A herum ziemlich weit voneinander beabstandet. Dementsprechend beleuchten die Lichtquellen 30 zusammen die gesamte freiliegende Oberfläche der Zigarette A. Bei der in Fig. 2 dargestellen speziellen Ausführungsform beträgt zum Beispiel der Winkel zwischen den Licht quellen 30 annähernd 118º, so daß annähernd 270º des Umfangs der Zigarette A durch die kombinierte Wirkung der beiden Lichtquellen beleuchtet werden. Die Beleuchtung der Zigarette A von den Lichtquellen 30 aus erfolgt vorzugsweise sowohl axial als auch umfänglich ziemlich gleichmäßig und frei von Schatten (z. B. dem von der Zigarette A selbst und dem von weiteren Zigaretten, die am Umfang nahe an der Zigarette A auf der Trommel 20 liegen).
Die Lichtquellen 30 können in einer beliebigen von mehreren Weisen vorgesehen werden. Bei der in Fig. 2 und Fig. 3 dargestellten Ausführungsform werden zum Beispiel Lichtleitfasern verwendet. Die Enden 33 mehrerer Bündel 32 von Lichtleitfasern werden ausgefächert oder ausgekämmt in einer linearen Anordnung hinter einem durchscheinenden Band 34 aus Kunststoff (z. B. Lexan). Diese Anordnung von Lichtleitfasern wird stabilisiert und auf die Zigarette A gerichtet, indem sie zwischen den Elementen 36 und 38 festgeklemmt wird. Das Band 34 streut das Licht von den Lichtleitfasern etwas, um zur besseren gleichmäßigen Beleuchtung der Zigarette A beizutragen. Als Alternative (dargestellt in Fig. 4) könnte jede Lichtquelle 30 aus einer Reihe von Leuchtdioden 40 gebildet werden.
Die durch die Lichtquellen 30 hergestellte Beleuchtung wurde zwar oben als axial gleichmäßig beschrieben, das von diesen Lichtquellen erzeugte Licht kann jedoch bei Bedarf in verschiedener Weise "programmiert" werden. Zum Beispiel könnte, um einen möglichen Unterschied im Abstand zwischen den Lichtquellen 30 und der Zigarette A zu kompensieren, die weiter entfernte Lichtquelle heller erleuchtet werden. In ähnlicher Weise könnten die entsprechenden Axialabschnitte der Lichtquellen 30, um bestimmte Merkmale oder Abschnitte der Zigarette A hervorzuheben oder nicht hervorzuheben, mehr oder weniger hell als andere Axialbereiche beleuchtet werden. Es brauchen nicht jeweils alle Lichtquellen 30 gleichzeitig erleuchtet zu werden, sondern statt dessen könnte die Beleuchtung an der Länge der Lichtquelle entlang "tasten". Die "Farbe" der Lichtquellen 30 könnte ebenfalls nach Bedarf ausgewählt werden. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, Infrarot-Lichtquellen (IR-Lichtquellen) in Kombination mit einer IR- Filterung des von der Zigarette A reflektierten Lichts verwendet werden, um Störungen durch Umgebungslicht zu vermindern oder zu beseitigen.
Ungeachtet der Struktur der Lichtquellen 30 werden diese immer dann, wenn eine Zigarette richtig zwischen diesen auf der Trommel 20 positioniert ist, vorzugsweise impulsgetaktet (d. h. kurz erleuchtet). Das führt dazu, daß die Bewegung der in Untersuchung befindlichen Zigarette "eingefroren" wird.
Licht, das von zwei umfänglich verschiedenen (wenn auch vorzugsweise unmittelbar benachbarten oder sich sogar etwas überlappenden) Abschnitten der von den Lichtquellen 30 beleuchteten Zigarette A reflektiert wird, läuft durch Öffnungen 52a und 52b in der Öffnungsplatte 50, die zwischen den Lichtquellen 30 gegenüber der Zigarette A angeordnet ist. So wie die Lichtquellen 30 sind die Öffnungen 52 vorzugsweise linear und parallel zur Längsachse der Zigarette A (siehe auch Fig. 5). Die Öffnungen 52 könnten zwar kürzer sein (z. B. dann, wenn die Lichtquellen 30 nur einen Abschnitt der Länge der Zigarette A beleuchten), bei der dargestellten bevorzugten Ausführungsform, bei der die Lichtquellen 30 die volle Länge der Zigarette A beleuchten, sind die Öffnungen 52 jedoch auch lang genug, um von der gesamten Länge der Zigarette reflektiertes Licht hindurchzulassen. Die Dicke der Öffnungsplatte 50 und die Größen und Formen der Öffnungen 52 werden vorzugsweise so gewählt, daß Licht, das von fremden Oberflächen reflektiert wird, zum Beispiel den Oberflächen der Zigaretten angrenzend an die Zigarette A auf der Trommel 20, abgeschirmt wird. Des weiteren wird die Abschirmwirkung der Öffnungen 52 vorzugsweise verstärkt durch eine weitere Öffnungsplatte 54 hinter der Platte 50 mit Öffnungen 56, die mit den Öffnungen 52 optisch ausgerichtet sind, um dadurch effektiv die Dicke der Platte 50 zu vergrößern. Die Öffnungen 52 liegen zwar zwischen den Lichtquellen 30 und daher enger beieinander als die Lichtquellen, sind jedoch trotzdem ausreichend weit am Umfang der Zigarette A beabstandet, so daß sie zusammen Licht hindurchlassen, das von mindestens der Hälfte (und vorzugsweise etwas mehr als der Hälfte) des Umfangs dieser Zigarette reflektiert wird. Bei der in Fig. 2 dargestellten speziellen Ausführungsform beträgt zum Beispiel der Winkel zwischen den von den Öffnungen 52 gebildeten Lichtleitwegen annähernd 57º, so daß annähernd 240º des Umfangs der Zigarette A durch die kombinierte Wirkung dieser beiden Öffnungen abgebildet werden.
Das durch die Öffnung 52a laufende reflektierte Licht wird durch die Spiegel 62 und 64 auf einen Abschnitt der photoempfindlichen Bildfläche der herkömmlichen Videokamera 80 gerichtet. In ähnlicher Weise wird das durch die Öffnung 52b laufende reflektierte Licht durch die Spiegel 66 und 66 auf einen anderen Abschnitt des Bildbereiches der Kamera 80 gerichtet. Dementsprechend empfängt die Kamera 80 Bildinformationen für mindestens die Hälfte (vorzugsweise mehr als die Hälfte) des Umfangs der Oberfläche der Zigarette A und erzeugt ein Videoausgangssignal, das alle diese Bildinformationen enthält.
Um zu sichern, daß die beiden von der Kamera 80 empfangenen Bilder fokussiert werden, muß die Länge der Wege, längs derer beide Bilder laufen, gleich sein. Deshalb sind die Spiegel 62, 64, 66 und 68 so positioniert, daß diese beiden Bildlaufwege gleich lang werden. Des weiteren kann es aus Gründen, die im folgenden klar werden, erwünscht sein, daß die Bilder auf einem speziellen Abschnitt des Kameraschirms erscheinen (z. B. auf einem Abschnitt des Schirms, der sich am oder nahe am Beginn der Abtastabfolge befindet). Das kann zustandegebracht werden durch geeignete Wahl solcher Faktoren wie der Positionen und der Winkel der Öffnungen 52 und der Spiegel 62, 64, 66 und 68.
Es können zwar verschiedene Arten von Videokamera verwendet werden, bei den bevorzugten Ausführungsformen jedoch, bei denen die Bilder mit sehr hohen Geschwindigkeiten aufgenommen werden müssen (z. B. in einer Zahl von annähernd 10000 pro Minu te), ist die Kamera 80 vorzugsweise eine Hochgeschwindigkeitskamera mit ladungsgekoppelter Schaltung ("CCD-Kamera").
Fig. 6 zeigt eine veranschaulichende Ausführungsform einer Kontroll- und Analysevorrichtung 200 für das optische Inspektionssystem gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung. Ein großer Teil der Vorrichtung 200 sind im Handel erhältliche optische Inspektionsvorrichtungen (z. B. die das maschinelle Sichtbarmachungssystem 400 VPC, erhältlich bei Pattern Processing Technologies, Inc. in Eden Prairie, Minnesota, obwohl diese Vorrichtung in der unten erläuterten Weise gemäß der vorliegenden Erfindung speziell angepaßt und programmiert wurde. Ein zentrales Element der Vorrichtung 200 ist der Prozessor 210. Der Prozessor 210 umfaßt drei Haupt-Untersysteme. Das sind der Bildabtaster 212, das Bildverarbeitungssystem 214 und die Rechnereinheit 216 (z. B. ein herkömmlicher Mikroprozessor).
Der Drehgeber 220 ist dem mechanischen Abschnitt der Zigarettenmaschine (d. h. der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung) zugeordnet und erzeugt einen Ausgangssignalimpuls nach jeder vorbestimmten Bewegungschritt der Maschinen. Der Drehgeber 220 läßt sich zum Beispiel so vorstellen, daß er immer dann einen Ausgangsimpuls erzeugt, wenn eine Zigarette an der Stelle A (Fig. 2) gegenüber jeder der Kameragehäuse 120 positioniert ist. (Es wurde zwar bisher nicht erwähnt, versteht sich jedoch, daß die Kameragehäuse 120 in Fig. 1 vorzugsweise so positioniert sind, daß beide Gehäuse zur gleichen Zeit eine Zigarette an der zugeordneten Stelle A haben).
Das Bildverarbeitungssystem 214 empfängt die oben erwähnten Drehgeberimpulse und bewirkt, daß der Rest der Vorrichtung 200 einen vollständigen Funktionszyklus entsprechend jedem Impuls ausführt. Insbesondere bewirkt das Bildverarbeitungssystem 214, ansprechend auf den Empfang eines Drehgeberimpulses, der anzeigt, daß sich eine Zigarette in Position A gegenüber jedem der Kameragehäuse 120 befindet, daß die Strobe- Schaltung 230 kurz die Lichtquellen 30 beider Kameragehäuse 120 erleuchtet. Das Bildverarbeitungssystem 214 bewirkt auch, daß der Bildabtaster 212 mit dem Abtasten der Kameras 80 in beiden Kameragehäusen beginnt.
Wie oben angedeutet, werden die von dem einem der Gehäuse 120 (z. B. dem Gehäuse 120a) aufgenommenen Bilder der Zigarette vorzugsweise zu dem Abschnitt des photoempfindlichen Bereichs der Kamera 80 in diesem Gehäuse gelenkt, der zuerst abgetastet werden soll, während die von dem anderen der Gehäuse 120 (z. B. dem Gehäuse 120b) aufgenommenen Bilder der Zigarette vorzugsweise zu dem Abschnitt des photoempfindlichen Bereichs der Kamera 80 in dem zweiten Gehäuse gelenkt werden, der unmittelbar dann abgetastet wird, wenn der oben erwähnte Abschnitt der ersten Kamera abgetastet ist. Das wird veranschaulich durch Fig. 7a und Fig. 7b, die jeweils zeigen, wie die Bilder der Zigarette auf den photoempfindlichen Bereichen der Kameras in den Gehäusen 120a und 120b im oben beschriebenen Beispiel erscheinen.
Der Bildabtaster 212 steuert zu Anfang den Multiplexer 240 so, daß dieser nur das Ausgangssignal der Kamera im Gehäuse 120a hindurchläßt (unter der Annahme, daß die Kamera in diesem Gehäuse das in Fig. 7a dargestellte Bildempfängt). Wenn der bedeutungsvolle Abschnitt des von dem Gehäuse 120a aufgenommenen Bildes abgetastet ist, läßt der Bildabtaster 212 den Multiplexer 240 umschalten, so daß dieser nur das Ausgangssignal der Kamera im Gehäuse 120b hindurchläßt. Dementsprechend stellt das Ausgangssignal des Multiplexers 240 eine Zusammensetzung aus den Bildern von Fig. 7a und Fig. 7b dar, wie diese in Fig. 8 zu sehen ist. Der Bildabtaster 212 stoppt das gesamte Abtasten in den Kameras in den Gehäusen 120, wenn alle bedeutungsvollen Bildinformationen abgetastet sind. Es kann zum Beispiel bei einer bevorzugten Ausführungsform, bei der der photoempfindliche Bereich jeder Kamera 640 Pixel breit (parallel zu den Längsachsen der Bilder der Zigarette) mal 480 Pixel hoch ist, nur erforderlich sein, etwa 200 bis 230 Zeilen der photoempfindlichen Bereiche der Kameras abzutasten. Die ersten 100 bis 115 Abtast zeilen im Ausgangssignal des Multiplexers 240 kommen dann von der Kamera im Gehäuse 120a, während die restlichen 100 bis 115 Zeilen von der Kamera im Gehäuse 120b kommen. Durch das Plazieren der bedeutungsvollen Bildinformationen auf den photoempfindlichen Bereichen der Kameras, so daß nur Abschnitte dieser Bereiche abgetastet zu werden brauchen, und durch die sich ergebende Teilabtastung der photoempfindlichen Bereiche erhöht sich stark die Geschwindigkeit, mit der das System Bilder verarbeiten kann.
Der Bildabtaster 212 steuert nicht nur die Abtastvorgänge in den Kameras in den Gehäusen 120, er digitalisiert auch das analoge Videoausgangssignal des Multiplexers 240 (z. B. durch Zuordnung einer geeigneten von 256 digitalen Grauskalenwerten zu jedem Pixel). Die sich ergebenden digitalen Bilddaten werden zwecks Analyse zu dem Bildverarbeitungssystem 214 geführt, um festzustellen, ob die Bilder der Zigaretten Defekte enthalten.
Das Bildverarbeitungssystem 214 könnte zwar die Bilder der Zigaretten auf andere Weise analysieren, in der dargestellten bevorzugten Ausführungsform teilt das Bildverarbeitungssystem 214 jedoch das Bild jeder Zigarette in viele kleine Abschnitte 14 auf, wie zum Beispiel in Fig. 9 zu sehen ist. Jeder Abschnitt 14 ist ein Rechteck mit einer relativen langen Abmessung, die mit der Längsachse der Zigarette ausgerichtet ist, und einer kurzen Abmessung, die nur ein Bruchteil der Breite des Bildes der Zigarette (quer zur Längsachse der Zigarette) ist. Jeder Abschnitt kann zum Beispiel 40 Pixel lang (parallel zur Längsachse der Zigarette) mal 2 Pixel breit sein. Werden solche ziemlich kleinen Abschnitte benutzt, können relativ kleine Bildfehler leichter erkannt werden. Werden Abschnitte benutzt, die nur einen kleinen Bruchteil der Breite der Bilder der Zigaretten (senkrecht zur Längsachse der Zigarette) besitzen, kann das System leichter eine mögliche Ungleichmäßigkeit im Beleuchtungsgrad der Zigarette in der Umfangsrichtung kompensieren oder regulieren. Dieser letztere Gesichtspunkt wird im Laufe der Beschreibung klarer.
Das Bildverarbeitungssystem 214 analysiert separat die Pixel-Werte in jedem der Abschnitte 14. Wiederum kann eines von mehreren Verfahren zu dieser Analyse angewandt werden, hier werden jedoch drei beispielhafte Verfahren gemäß Fig. 10-12 erläutert. Bei dem ersten Verfahren (Fig. 10) vergleicht das Bildverarbeitungssystem 214 nach der Ausführung des Schritts 310 zum Aufteilen des Bildes in Abschnitte 14 in der oben beschriebenen Weise jeden der einem Abschnitt zugeordneten Pixel-Werte mit einem vorbestimmten, diesem Abschnitt zugeordneten Schwellwert (Schritt 320). Liegt mehr als eine vorbestimmte Zahl von Pixel-Werten unter (oder auch über) diesem Schwellwert (Schritte 330 und 340), wird der zugeordnete Bildbereich als fehlerhaft erkannt (Schritt 350). Wenn eine vorbestimmte Anzahl von Abschnitten (z. B. einer oder mehrere) auf diese Weise als fehlerhaft befunden wurde (Schritt 380), wird die zugeordnete Zigarette als fehlerhaft erkannt (Schritt 390) und deshalb zurückgewiesen, wenn sie an der Stelle anlangt, an der sie ansonsten in der Vorrichtung von Fig. 1 von der Trommel 150 auf die Trommel 160 übergeführt würde.
Eine Variation des soeben erläuterten Verfahrens (in Fig. 11 dargestellt) besteht darin, das Bildverarbeitungssystem 214 jeden Pixel-Wert in jedem Abschnitt 14 mit zwei vorbestimmten, diesem Abschnitt zugeordneten Schwellwerten zu vergleichen (Schritt 320'), und die Anzahl der Pixel zu zählen, die Werte außerhalb des Bereichs zwischen diesen Schwellwerten aufweisen (Schritt 330'). Wenn der sich ergebende Zählwert höher ist als eine vorbestimmte Anzahl (Schritt 340), wird der Abschnitt als ein fehlerhaftes Bild aufweisend erkannt (Schritt 350).
Ein weiteres Verfahren zum Analysieren der Pixel-Werte in jedem Abschnitt 14 ist in Fig. 12 dargestellt. (Fig. 12 weist eine ähnliche Beziehung zu Fig. 10 auf, wie sie Fig. 11 zu Fig. 10 aufweist, und zwar ist das grundlegende Analyseverfahren in Fig. 10 dargestellt, jedoch sind die Schritte 320 und 330 in dieser Figur durch die Schritte 320' und 330' in Fig. 11 oder die Schritte 315, 320" und 330" in Fig. 12 ersetzt). In Fig. 12 errechnet das Bildverarbeitungssystem 214 den Durchschnitt von allen Pixel- Werten in jedem Abschnitt (Schritt 315). Dann wird jeder Pixel-Wert in dem Abschnitt mit diesem Durchschnitt verglichen (Schritt 320"). Wenn mehr als eine vorbestimmte Anzahl von Pixeln Werte besitzt, die um mehr als ein vorbestimmtes Maß von diesem Durchschnitt abweichen (Schritte 330" und 340), wird der Abschnitt als ein fehlerhaftes Bild aufweisend erkannt (Schritt 350). Dann setzt sich die Verarbeitung in der oben in Zusammenhang mit Fig. 10 beschriebenen Weise fort. Das Verfahren von Fig. 12 hilft dabei, die Vorrichtung unempfindlich zu machen gegen Veränderungen des Beleuchtungsgrades von einem Bild zum anderen.
Das System führt nicht nur eine Gesamtinspektion der Bilder einer Zigarette auf fehlerhaftes Aussehen aus, sondern kann auch dazu dienen, weitere Test an der Zigarette vorzunehmen. Die Vorrichtung kann zum Beispiel dafür sorgen, daß die Länge und/oder der Durchmesser der Zigarette in einem akzeptablen Bereich liegen. Wenn die Zigarette ausreichend mit den lagernden Trommeloberflächen kontrastiert, kann das System leicht die Pixel-Abschnitte 14 auffinden, an denen die Übergänge zwischen dem Bild der Zigarette und dem Bild der Trommel vorhanden sind. Dann kann das System feststellen, ob diese Übergänge den richtigen Abstand zwischen den Seiten (Durchmesser der Zigarette) oder zwischen den Enden (Länge der Zigarette) aufweisen. Wenn nicht, kann das die Grundlage für das Zurückweisen der Zigarette bilden. Es können auch andere Eigenschaften, wie die Geradheit der oben erwähnten Übergangsbereiche, getestet werden, um Fehler zu erkennen, zum Beispiel "Fähnchen" (Umwickelungselemente, die nicht richtig oder nicht vollständig verklebt sind), unordentlich geschnittene Enden usw.
Immer wenn das Bildverarbeitungssystem 214 das Bild einer fehlerhaften Zigarette in der oben beschriebenen Weise erkennt, registriert es dies (z. B. im geeigneten Stadium eines Schieberegisters, das sich mit der gleichen Geschwindigkeit verschiebt, mit der die Zigaretten abgebildet werden). Danach, wenn genug Inspektionszyklen abgelaufen sind, so daß die fehlerhafte Zigarette von der Bilderzeugungsstelle (d. h. entweder der Stelle gegenüber dem Kameragehäuse 120a oder der Stelle gegenüber dem Kameragehäuse 120b), an der sie als fehlerhaft befunden wurde, zu der Stelle laufen kann, an der sie normalerweise von der Trommel 150 auf die Trommel 160 übergeführt würde, erzeugt das Bildverarbeitungssystem einen Zurückweisungs-Ausgangssignalimpuls, der an der Ausschußkontrollvorrichtung 250 abgesetzt wird. Die Ausschußkontrollvorrichtung 250 bewirkt, daß die überführungsverhindernde Öffnung 162 (Fig. 1) den oben beschriebenen Druckluftimpuls aussendet, der erforderlich ist, damit die fehlerhafte Zigarette nicht von der Trommel 150 auf die Trommel 160 übergeführt wird. Dadurch wird bewirkt, daß die fehlerhafte Zigarette von der Maschine zurückgewiesen wird, wie oben in Zusammenhang mit Fig. 1 erläutert ist.
Das System untersucht nicht nur Zigaretten und weist fehlerhafte zurück, es kann auch ein Anzeigefeld 260 aufweisen, auf dem die Bilder der Zigaretten und andere Daten zur Wirksamkeit des Systems dargestellt werden. Fig. 13 zeigt zum Beispiel eine mögliche Anordnung einer Videoanzeige 260. In dem Feld 262 sind vier Bilder einer Zigarette dargestellt. Das können die Bilder sein, die kurz zuvor von dem Bildabtaster 212 empfangen wurden. Bei Bedarf kann das Anzeigefeld 260 ein paar Sekunden lang jedes Bild festhalten, das als fehlerhaft befunden wurde, so daß die die Maschine bedienende Person das fehlerhafte Bild betrachten kann. Im Feld 264 werden statistische Informationen zur Wirksamkeit des Systems dargestellt. Im Feld 264a kann zum Beispiel der Prozentsatz der bei diesem Arbeitsgang entstandenen fehlerhaften Zigaretten angezeigt werden. Im Feld 264b kann die gegenwärtige Geschwindigkeit der Maschine (z. B. in Zigaretten pro Minute) dargestellt werden. Im Feld 264c werden die Anzahl der guten Bilder (Ansichten A und B), die von dem Kameragehäuse 120a empfangen wurden, und die Anzahl der guten Bilder (Ansichten C und D) dargestellt, die von dem Kameragehäuse 120b in diesem Arbeitsgang empfangen wurden. Im Feld 264d werden die Anzahl der fehlerhaften Ansichten AB und CD sowie die Gesamtzahl der fehlerhaften Ansichten dargestellt, die in diesem Arbeitsgang empfangen wurden. Noch weitere statistische Informationen werden im Feld 266 dargestellt. Dieses enthält (im Feld 266a) ein sich bewegendes Histogramm, das die Fehlerquote pro 1000 Zigaretten für mehrere allerletzte Sekun den des Maschinenlaufs zeigt. Im Feld 266b wird dann eine aktuellere Fehlerquote (z. B. die prozentuale Fehlerquote für die zuallerletzt hergestellten 1000 Zigaretten) angezeigt. Die Rechnereinheit 216 (Fig. 6) kann die angezeigten statistischen Informationen errechnen und liefern (z. B. durch Zählen der bildauslösenden- und zurückweisungsauslösenden Ausgangsimpulse aus dem Bildverarbeitungssystem 214). Zum Schluß sind unter der Voraussetzung, daß die Anzeige eine sogenannte Tastbildschirmanzeige ist, im Feld 268 mehrere Tastbildschirm-"Knöpfe" dargestellt, so daß die das System bedienende Person bestimmte Aspekte des Betriebs des Systems kontrollieren (z. B. die akkumulierten statistischen Informationen rückstellen oder die Anzeige in einer gewünschten Weise modifizieren) kann.
Es versteht sich, daß die obigen Erläuterungen lediglich die Prinzipien des ersten Aspekts der Erfindung veranschaulichen, und daß von den Fachleuten verschiedene Modifikationen vorgenommen werden können.
Zum Beispiel kann als Alternative zu dem in Fig. 2 dargestellten System der Spiegel 62, 64, 66 und 68 zum Lenken des Lichts von den divergierenden Öffnungen 52 zu der Kamera 80 ein Prisma 70 zu diesem Zweck verwendet werden kann, wie in Fig. 14 zu sehen ist. Ein funktioneller Abschnitt 70a des Prismas 70 dient dazu, Licht (durch Brechung) von der Öffnung 52a zur Kamera 80 umzulenken, während ein anderer funktioneller Abschnitt 70b des Prismas dazu dient, Licht (durch Brechung) von der Öffnung 52b zur Kamera umzulenken. Eine weitere wahlweise anwendbare Prismenausführungsform 470 ist in Fig. 15 zu sehen. Bei dieser Alternative tritt Licht aus der Öffnung 52a in einen Abschnitt des Prismas ein und wird im Innern reflektiert von den Flächen 470a und 470b, um das Licht in Richtung zu der Kamera 80 umzulenken. Licht aus der Öffnung 52b tritt in einen anderen Abschnitt des Prismas 470 ein und wird im Innern reflektiert von den Flächen 470c und 470d, um das Licht in Richtung zu der Kamera 80 umzulenken.
Fig. 16 zeigt die Elemente einer Ausführungsform des zweiten Aspekts der Erfindung. Es ist eine Rolltrommel 1 vorhanden, die vorzugsweise eine Saugtrommel ist. Die Trommel weist eine periphere Rollfläche 2 auf, die durch eine Antriebsvorrichtung (nicht dargestellt) mit einer konstanten Winkelgeschwindigkeit in einer Richtung vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn in Bewegung gesetzt wird. Auf der Rollfläche 2 ist eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden, in Axialrichtung parallelen Rinnen 4 vorhanden, die in gleichen Abständen voneinander beabstandet sind. Die Rinnen 4 verlaufen rechtwinklig zu der Laufrichtung der Rollfläche 2. Auch ist jede der Rinnen 4 so angeordnet, daß sie Tabakstöcke, Zigaretten doppelter Länge oder Zigaretten einfacher Länge festhält. Die Trommel 1 ist auf einer Welle (nicht dargestellt) drehbar, die zu einem herkömmlichen Teil der Abdeckmaschine verläuft. Die Antriebseinrichtung für die Rolltrommel ist ebenfalls ein herkömmlicher Teil der Abdeckmaschine. Bei wahlweise anwendbaren Ausführungsformen versteht es sich, daß bestimmte Einzelheiten zwar als herkömmlich für die Abdeckmaschine gelten, diese Einzelheiten jedoch vorgesehen wür den, wenn die betrachtete Ausführungsform der Erfindung nicht auf der Abdeckmaschine beruhte.
Ebenso versteht es sich, daß zwar in diesem gesamten Abschnitt der Beschreibung von Zigaretten doppelter Länge die Rede ist, um eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung zu beschreiben, der Fachmann jedoch gewöhnlich erkennen wird, daß mit Hilfe der Erfindung auch Zigaretten einfacher Länge untersucht werden könnten. Der Begriff "fertige Zigarette" als solcher wird so verwendet, daß er jede Zigarette bezeichnet, ob von einfacher oder doppelter Länge und ob an einem Filter befestigt oder nicht.
In Verbindung mit der Rolltrommel 1 fungiert ein erster Rollblock 3. Der erste Rollblock 3 ist vorzugsweise ein stationärer Block mit einer konkaven Gegenfläche 11, die so mit der Rollfläche 2 zusammenwirkt, daß dazwischen ein langgestreckter gebogener Kanal oder Spalt 8 gebildet wird, der am besten in Fig. 17 zu sehen ist. Der Spalt 8 zwischen dem ersten Rollblock 3 und der Rolltrommel 1 weist eine Länge auf, die ausreicht, um das Abdeckpapier zu rollen und den Filterstab an den Tabakstöcken zu befestigen. Die Breite des Spalts 8 ist geringer als der Durchmesser der fertigen Zigarette, so daß die beiden Flächen bewirken, daß die Zigarette beim Lauf durch den Spalt 8 rollt. Es sind mehrere Hilfseinrichtungsteile vorhanden, die dazu dienen, die Tabakstöcke und die Filterstäbe zu der Rolltrommel und der Erfindung zu führen. Es sind auch Hilfseinrichtungen vorhanden, um die fertigen Zigaretten von der Rolltrommel abzunehmen. Diese Hilfseinrichtungen sind herkömmlich und zum Beispiel beschrieben in dem USA-Patent Nr. 3,527,234 von Hinzmann.
Die Tiefe der Rinnen 4 auf der Rolltrommel 1 beträgt nur einen Bruchteil der Breite des Spalts 8. Jede Rinne 4 kommuniziert mit den Ansaugenden von mehreren radialen Saugkanälen (nicht dargestellt) und den inneren oder Abführungsenden der Saugkanäle. Diese Kanäle erzeugen Saugkraft zum Ansaugen des Belagpapiers, der Tabakstöcke und der Filterstäbe. Die aus den Kanälen kommende Saugkraft hält die Zigaretten entgegen der Schwerkraft und der Zentrifugalkraft fest, während diese vor und nach dem Filteransetzen und der Inspektion auf der Rolltrommel entlang laufen.
Wenn der Filterstab an den Tabakstöcken befestigt ist, bewegt sich die fertige Zigarette 9 von dem ersten Rollblock 3 weg, während sie in ihrer jeweiligen Rinne 4 ruht, wo sie durch die Saugkanäle gehalten wird. Dann wird die fertige Zigarette 9 zum ersten Mal untersucht.
Ein Fachmann wird erkennen, daß dann, wenn die Rolltrommel am Ende der Filteransetzmaschine oder nach dieser angeordnet ist, die erste Inspektion erfolgt, nachdem die fertige Zigarette auf die Rolltrommel übergeführt wurde. Wie in Fig. 16 zu sehen ist, ist eine erste Kamera 5 vorgesehen, um die Zigarette auf der Rollfläche 2 zu betrachten, und ist vorzugsweise zweidimensional. Die erste Kamera 5 besitzt eine Linse, die so angeordnet ist, daß sie Licht aufnimmt, das von der Zigarette 9 reflektiert wird, während die Zigarette 9 an der ersten Kamera 5 vorbeiläuft.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Lichtquelle 20 an der ersten Ka mera 5 angebracht. Die Lichtquelle 20 ist so angeordnet, daß die Lichtstrahlung in Richtung zu dem Abschnitt der Rollfläche 2 gelenkt wird, auf den die erste Kamera 5 fokussiert ist. Die Lichtquelle 20 liefert genug Licht, damit jede Zigarettenlänge genug Licht reflektieren kann, um die Kamera richtig funktionieren zu lassen und dadurch die Inspektion zu ermöglichen.
Die Zigarette 9 bleibt in ihrer jeweiligen Rinne 4, wenn sich die Rolltrommel 1 vorzugsweise gegen den Uhrzeigersinn weiterdreht. Nach der Inspektion durch die erste Kamera 5 wird die Zigarette 9 um annähernd 180º gerollt durch einen zweiten Rollblock 12, der in Verbindung mit der Rolltrommel 1 wirkt. Wie in Fig. 18 zu sehen ist, ist der zweite Rollblock 12 vorzugsweise ein stationärer Block und besitzt eine konkave Gegenfläche 13, die somit der Rollfläche 2 zusammenwirkt, daß dadurch ein langgestreckter gebogener Kanal oder Spalt 18 gebildet wird. Der Spalt 18 zwischen der Gegenfläche 13 und der Rollfläche 2 weist eine Bogenlänge auf, die ausreicht, um die Zigarette 9 um annähernd 180º aus ihrer Position vor dem Eintritt in den Spalt 18 zu rollen. Der Spalt 18 weist eine Breite auf, die kleiner ist als der Durchmesser der Zigarette 9, so daß die den Spalt bildenden Flächen bewirken, daß die Zigarette 9 beim Hindurchlaufen durch den Spalt rollt. Die konkave Gegenfläche 13 besitzt eine Fläche, die ausreichende Reibung erzeugt, um die Zigarette 9 zu rollen, jedoch nicht zu beschädigen. Die Gegenfläche 13 weist eine Vorderkante 19 zur Aufnahme der Zigarette 9 auf. Wenn die Rollfläche 2 vorzugsweise in Richtung gegen den Uhrzeigersinn läuft, rollt die Zigarette 9 vorzugsweise im Uhrzeigersinn in ihrer jeweiligen Rinne 4. Der Rollblock 12 ist zwar als stationär beschrieben, er braucht jedoch nur in bezug auf die Rolltrommel 1 stationär zu sein. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Rollblock 12 durch eine Befestigungseinrichtung 17 einstellbar befestigt. Durch die Befestigungseinrichtung 17 kann der Rollblock 12 auf verschiedene Zigarettendurchmesser eingestellt werden.
Wenn die Zigarette 9 gedreht ist, ist eine zweite Kamera 14, vorzugsweise zweidimensional, zur Inspektion von fast 180º der Zigarette vorgesehen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Lichtquelle 21 an der zweiten Kamera 14 angebracht. Die Lichtquelle 21 ist so angeordnet, daß das ausgesendete Licht in Richtung zu dem Abschnitt der Rollfläche 2 gelenkt wird, auf den die zweite Kamera 14 fokussiert ist. Die Lichtquelle 21 liefert ausreichend Licht, so daß jede Zigarette genug Licht reflektieren kann, damit die zweite Kamera 14 richtig funktioniert und dadurch eine Inspektion ermöglicht wird.
Die Kameras 5, 14 sind Videokameras, die herkömmlich sein können, wie sie den Fachleuten bekannt sind. Die erste Kamera 5 ist so plaziert, daß die Linse der Kamera die Zigarette betrachtet, nachdem die Zigarette an dem zweiten Rollblock vorbeigelaufen ist. Die zweite Kamera 14 ist so plaziert, daß die Linse der Kamera die Zigarette betrachtet, nachdem sie von dem zweiten Rollblock um annähernd 180º gedreht wurde. Jede Kamera betrachtet fast 180º des Umfangs der Zigarette 9. Deshalb wird, da der vor der ersten Kamera 5 verborgene Abschnitt der Zigarette 9 von der zweiten Kamera 14 untersucht wird, fast die gesamte Zigarette auf einer einzigen Rolltrommel untersucht.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind zusätzlich zu den einzelnen Kameras 5 und 14 eine dritte und eine vierte Kamera 22, 23 vorhanden. Die dritte Kamera 22 ist so angeordnet, daß sie die Zigarette an der gleichen Stelle auf der Rollfläche 2 betrachtet wie die zweite Kamera 5, und ist auch mit dem Sichtbarmachungssystem 30 verbunden. Die vierte Kamera 23 ist so angeordnet, daß sie die Zigarette an der gleichen Stelle auf der Rollfläche 2 betrachtet wie die zweite Kamera 14. Wird die Zigarette von mehr als einer Kamera an jeder Inspektionsstelle betrachtet, können mehr als 180 des Umfangs der Zigarette untersucht werden. Dadurch wird es möglich, den gesamten Zigarettenumfang zu untersuchen. Wahlweise kann mit jedem Verfahren, um zwei Ansichten der fertigen Zigarette an jeder der beiden Inspektionsstellen zu erzielen, der gesamte Zigarettenumfang untersucht werden.
Bei dieser Erfindung wird ein Sichtbarmachungssystem 30 verwendet, das herkömmlich sein kann. Das Sichtbarmachungssystem 30 ist jeweils mit der ersten und der zweiten Kamera 5, 14 verbunden, um die Signale zu empfangen, die die Kameras auszusenden, nachdem diese die Zigarette 9 betrachtet haben. Die von den Kameras empfangenen Informationen werden allgemein mit einer vorbestimmten Reihe von Merkmalen verglichen. Das Sichtbarmachungssystem 30 stellt solche Merkmale und unbefriedigende Beschaffenheiten wie durch Rippen verursachte Löcher, schiefe oder zerrissene Abdeckung, Flecke durch Leim, Aromastoffe oder Öl, Tabak unter dem Stockrand, zerrissene Enden am Zigarettenende sowie die Abmessungen der Zigarette (umfassend Länge und Durchmesser derselben) fest. Den Zwecken der Erfindung dient zum Beispiel ein Sichtbarmachungs-Überwachungssystem wie das von Pattern Processing Technologies, Inc., Modell 400 VPCTM, hergestellte. Siehe auch das USA-Patent Nr. 3,049,588 von Barnett für ein Kamerasystem, das zur Inspektion und zum Vergleich eines Gegenstands mit einem Standard dient.
Nach der Inspektion durch die zweite Kamera läuft die Zigarette 9 zu einer Zuführungs- und Zurückweisungseinheit. Wie in Fig. 16 zu sehen ist, umfaßt diese mindestens eine Zuführungs- und Zurückweisungstrommel 16. Die Zuführungs- und Zurückweisungstrommel 16 ist eine zweite Unterdrucktrommel mit einer Lauffläche, die in Gegenrichtung zu der Richtung der Rolltrommel 1 rollt. Die Zuführungs- und Zurückweisungstrommel 16 nimmt die Zigarette 9 von der Rolltrommel 1 auf. Entsprechend den von dem Sichtbarmachungssystem 30 empfangenen Signalen wird die Zigarette 9 entweder zurückgewiesen oder vorzugsweise von der Zuführungs- und Zurückweisungstrommel zu einem anderen Teil der Filteransetzmaschine befördert, der Zigaretten doppelter Länge in zwei Zigaretten einfacher Länge teilt. Die Beförderung der fertigen Zigaretten durch die Zuführungs- und Zurückweisungstrommel kann zu beliebigen Maschinen erfolgen, die direkt auf die Zuführungs- und Zurückweisungstrommel folgen. Bei einer anderen Ausführungsform kann die Vorrichtung zum Beispiel unmittelbar stromauf von einer Zigarettenverpackungsmaschine angeordnet sein, und dann dann würde die Zuführungs- und Zurück weisungstrommel geprüfte fertige Zigaretten direkt zu der Verpackungsmaschine befördern.
Eine Zigarette 9 wird zurückgewiesen, wenn sie der vorbestimmten Reihe von in das Sichtbarmachungssystem programmierten Merkmalen nicht genügt. Zurückgewiesene fertige Zigaretten werden zu einer Recycling-Einheit befördert, um zumindest den Tabak rückzugewinnen. Der Transport der Zigarette 9 zwischen der Rolltrommel 1 und der Zuführungs- und Zurückweisungstrommel 16 kann herkömmlich sein. Siehe zum Beispiel das USA-Patent Nr. 3,527,234 an Hinzmann. Die von dem Sichtbarmachungssystem empfangenen Signale können ebenfalls herkömmlich sein. Siehe zum Beispiel das USA-Patent Nr. 3,049,588 von Barnett.
Es ist offensichtlich, daß zwar zwei Rollblöcke erläutert wurden, jedoch nur ein Rollblock zur Inspektion einer Zigarette erforderlich ist. Der Fachmann wird gewöhnlich erkennen, daß jede Rollfläche und jeder zugehörige stationäre Block mit zwei Kameras und einem Sichtbarmachungssystem verwendet werden können.

Claims

1. Vorrichtung zur optischen Inspektion von im wesentlichen der gesamten zylindrischen Oberfläche eines im wesentlichen undurchsichtigen zylindrischen Gegenstands, wobei der Oberflächenabschnitt eine Axiallänge besitzt, die wesentlich größer ist als der Umfang des Gegenstands, und sich der Oberflächenabschnitt am Umfang mindestens zur Hälfte um den Gegenstand herum erstreckt, wodurch der gesamte Oberflächenabschnitt im wesentlichen sofort untersucht wird, wobei die Vorrichtung umfaßt:

einen Halter (110) für den Gegenstand, so daß der Oberflächenabschnitt zur optischen Inspektion freiliegt; und einen Bilderzeuger (120a), dadurch gekennzeichnet, daß der Bilderzeuger Einrichtungen zum Lenken des Lichts auf den Oberflächenabschnitt von zwei Richtungen aus umfaßt, die am Umfang um ein erstes vorbestimmtes Maß voneinander beabstandet sind und so gewählt sind, daß das Licht aus den zwei Richtungen zusammen den gesamten Oberflächenabschnitt beleuchtet, wobei das Licht von den Oberflächenabschnitten in zwei Richtungen reflektiert wird;

Einrichtungen, um das von dem Oberflächenabschnitt reflektierte Licht zu erkennen, umfassend einen photoempfindlichen Bildbereich, bestehend aus mehr als zwei photoempfindlichen Abschnitten; und

Einrichtungen, um das von dem Oberflächenabschnitt in der einen von den beiden Richtungen reflektierte Licht zu einem ersten photoempfindlichen Abschnitt zu führen und das in der anderen von den beiden Richtungen reflektierte Licht zu einem zweiten photoempfindlichen Abschnitt zu führen, wobei der erste und der zweite Abschnitt des photoempfindlichen Bildbereiches einen Bildabschnitt des photoempfindlichen Bildempfangsbereiches bilden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, umfassend:

einen ersten Halter (110) (1) zum Lagern eines zylindrischen Gegenstands (9), so daß eine erste Seite der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands zur optischen Inspektion freiliegt;

einen ersten Bilderzeuger (120a) (5) zur Erzeugung eines ersten Bildes der ersten Seite, umfassend: eine erste (30a) und eine zweite (30b) Lichtquelle zum Beleuchten der ersten Seite aus einer jeweils anderen Richtung; einen ersten photoempfindlichen Bereich, umfassend mehr als zwei photoempfindliche Abschnitte; und eine erste (52a) und eine zweite (52b) Führung des reflektierten Lichts zum Führen des Lichts, das von der ersten Seite in verschiedenen Richtungen zu jeweils einem ersten und einem zweiten photoempfindlichen Abschnitt des ersten photoempfindlichen Bereiches reflektiert wird, wodurch das erste Bild auf dem ersten und dem zweiten photoempfindlichen Abschnitt gebildet wird;

einen zweite Halter (130, 140, 150) zur Aufnahme eines Gegenstands (9) von dem ersten Halter (110) (1), so daß eine zweite Seite der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands zur optischen Inspektion freiliegt, wobei die zweite Seite den gesamten Teil der Oberfläche enthält, der nicht in der ersten Seite enthalten ist;

einen zweiten Bilderzeuger (120b) (14) zur Erzeugung eines zweiten Bildes der ersten Seite, umfassend:

eine dritte (30a) und eine vierte (30b) Lichtquelle zum Beleuchten der zweiten Seite aus einer jeweils anderen Richtung; einen zweiten photoempfindlichen Bereich, umfassend mehr als zwei photoempfindliche Abschnitte; und eine dritte (52a) und eine vierte (52b) Führung des reflektierten Lichts zum Führen von Licht, das von der zweiten Seite in verschiedenen Richtungen zu jeweils einem ersten photoempfindlichen Abschnitt und einem zweiten photoempfindlichen Abschnitt des ersten photoempfindlichen Bereiches reflektiert wird, wodurch das zweite Bild in dem ersten und dem zweiten photoempfindlichen Abschnitt gebildet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Gegenstandshalter umfaßt:

eine erste Trommel (110) mit einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche, die zwecks konzentrischer Umdrehung um eine erste Achse angebracht ist, wobei die zylindrische Oberfläche der ersten Trommel radial vertieft ist durch eine erste in Längsrichtung verlaufende Rinne (112) parallel zu der ersten Achse und der Gegenstand so in der ersten Rinne gehalten wird, daß die erste Seite aus der ersten Rinne nach außen herausragt.

4, Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei die erste Achse im wesentlichen horizontal verläuft.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, wobei der erste Bilderzeuger (120a) relativ zu der ersten Trommel (110) angeordnet ist, so daß der erste Bilderzeuger (120a) das erste Bild erzeugt, während sich der Gegenstand an einer Stelle über der ersten Achse auf der ersten Trommel befindet.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der zweite Gegenstandshalter (103, 140, 150) umfaßt;

eine zweite Trommel (150) mit einer im wesentlichen zylindrischen Oberfläche, die zwecks konzentrischer Umdrehung um eine zweite Achse angebracht ist, wobei die zylindrische Oberfläche der zweiten Trommel radial vertieft ist durch eine zweite in Längsrichtung verlaufende Rinne parallel zu der ersten Achse und der Gegenstand so in der zweiten Rinne gehalten wird, daß die zweite Seite aus der ersten Rinne nach außen herausragt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweite Achse im wesentlichen horizontal verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, wobei der zweite Bilderzeuger (120b) relativ zu der zweiten Trommel (110) angeordnet ist, so daß der zweite Bilderzeuger (120b) das zweite Bild erzeugt, während sich der Gegenstand an einer Stelle über der zweiten Achse auf der zweiten Trommel befindet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, wobei der zweite Gegenstandshalter (130, 140, 150) des weiteren umfaßt:

eine erste rotierende Zwischentrommel (130) zur Aufnahme des Gegenstands von der ersten Trommel (110), wenn der erste Bilderzeuger (120a) das erste Bild erzeugt hat, und zum Weitertransport des Gegenstands in Richtung zu der zweiten Trommel (150); und

mindestens eine weitere Zwischentrommel (140) zur Aufnahme des Gegenstands von der ersten Zwischentrommel (130) und zum Überführen des Gegenstands auf die zweite Trommel (150);

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der erste vorbestimmte Anteil mehr als die Hälfte des Umfangs der Oberfläche des Gegenstands ausmacht.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei das zweite Bild einen zweiten vorbestimmten Anteil des Umfangs der Oberfläche des Gegenstands aufweist, wobei der zweite Anteil mehr als die Hälfte des Umfangs der Oberfläche des Gegenstands ausmacht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei das erste und das zweite Bild einander in zwei am Umfang beabstandeten Abschnitten überlappen.

13. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jede der ersten (30a) und zweiten (30b) Lichtquellen lineare Lichtquellen mit einer Längsachse sind, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der ersten Seite des Gegenstands verlaufen.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, wobei die erste (30a) und die zweite (30b) Lichtquelle Infrarot-Lichtquellen sind.

15. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die zwei Richtungen, die der ersten (52a) und der zweiten (52b) Führung des reflektierten Lichts zugeordnet sind, beide zwischen den zwei Richtungen liegen, die der ersten (30a) und der zweiten (30b) Lichtquelle zugeordnet sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 15, wobei sich der erste photoempfindliche Bereich in einer ersten Videokamera (80) befindet, wobei der erste Bilderzeuger des weiteren eine erste Einrichtung (62, 64, 66, 68) umfaßt, um das sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektiertes Licht geführte reflektierte Licht auf den photoempfindlichen Bereich der ersten Videokamera (80) zu lenken.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei durch die erste Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) die sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektiertes Licht geführten reflektierten Lichts auf jeweils verschiedene Abschnitte des photoempfindlichen Bereichs der ersten Videokamera (80) lenkt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, wobei durch die erste Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) die Länge des Lichtleitweges des sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektiertes Licht geführten reflektierten Lichts zwischen der Oberfläche des Gegenstands und dem photoempfindlichen Bereich der ersten Videokamera (80) im wesentlichen gleich wird.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16, 17 oder 18, wobei die erste Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) das reflektierte Licht auf einen Abschnitt des photoempfindlichen Bereichs der ersten Videokamera (80) lenkt, der relativ früh in der Abtastabfolge der ersten Videokamera (80) erscheint.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, wobei eine dritte (30a) und eine vierte (30b) Lichtquelle lineare Lichtquellen mit einer Längsachse sind, die im wesentlichen parallel zu der Längsachse der zweiten Seite des Gegenstands verlaufen.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, wobei die dritte und die vierte Lichtquelle (30a) (30b) Infrarot-Lichtquellen sind.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 21, wobei die zwei Richtungen, die der dritten (52a) und der vierten (52b) Führung des reflektierten Lichts zugeordnet sind, beide zwischen den zwei Richtungen liegen, die der dritten (30a) und der vierten (30b) Lichtquelle zugeordnet sind.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 22, wobei sich der zweite photoempfindliche Bereich in einer zweiten Videokamera (80) befindet, wobei der zweite Bilderzeuger des weiteren eine zweite Einrichtung (62, 64, 66, 68) umfaßt, um das sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektiertes Licht geführte reflektierte Licht auf den photoempfindlichen Bereich der zweiten Videokamera (80) zu lenken.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei die zweite Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) die sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektier tes Licht geführten reflektierten Lichts auf jeweils verschiedene Abschnitte des photoempfindlichen Bereichs der zweiten Videokamera (80) lenkt.

25. Vorrichtung nach Anspruch 23 oder 24, wobei durch die zweite Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) die Länge des Lichtleitweges des sowohl von der ersten (52a) als auch der zweiten (52b) Führung für reflektiertes Licht geführten reflektierten Lichts zwischen der Oberfläche des Gegenstands und dem photoempfindlichen Bereich der zweiten Videokamera (80) im wesentlichen gleich wird.

26. Vorrichtung nach Anspruch 23, 24 oder 25, wobei die zweite Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) das reflektierte Licht auf einen Abschnitt des photoempfindlichen Bereichs der zweiten Videokamera (80) lenkt, der relativ früh in der Abtastabfolge der zweiten Videokamera (80) erscheint.

27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 26, des weiteren umfassend:

eine Analyseeinrichtung (214) für das erste und das zweite Bild, um festzustellen, ob der Gegenstand ein akzeptables Aussehen aufweist; und

eine Einrichtung (162), um den Gegenstand von dem zweiten Gegenstandshalter (150) zu einem anderen Bestimmungsort zu befördern, was davon abhängt, ob die Analyseeinrichtung (216) feststellt oder nicht feststellt, daß der Gegenstand ein akzeptables Aussehen aufweist.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, wobei die Analyseeinrichtung (214) umfaßt:

eine Einrichtung, um jedes der Bilder in eine Mehrzahl von Abschnitten aufzuteilen, wobei jeder Abschnitt nur einen relativ geringen Anteil an der Abmessung des zugeordneten Bildes senkrecht zu der Längsachse des Gegenstands darstellt; und

eine Einrichtung, um separat die Bildinformationen in jedem der Abschnitte zu verarbeiten, um die Akzeptabilität der Bildinformationen in dem Abschnitt festzustellen.

29. Vorrichtung nach Anspruch 28, wobei die jedem der Abschnitte zugeordneten Bildinformationen durch eine Mehrzahl von Pixel-Werten dargestellt wird, und wobei die Verarbeitungseinrichtung umfaßt:

eine Einrichtung, um jeden der Pixel-Werte mit einem vorbestimmten Wert zu vergleichen, so daß die Bildinformationen in diesem Abschnitt als unakzeptabel angezeigt werden können, wenn mehr als eine vorbestimmte Zahl der Pixel-Werte ein vorbestimmtes Verhältnis zu dem vorbestimmten Wert besitzt.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, wobei der vorbestimmte Wert als Durchschnitt aller Pixel-Werte in dem Abschnitt errechnet wird.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 30, einschließend die erste und die zweite Videokamera (80) von Anspruch 15 und 22, und des weiteren umfassend:

eine Einrichtung (212), um gleichzeitig das Abtasten in der ersten und der zweiten Videokamera (80) auszulösen; und

eine Einrichtung (240), um das Ausgangssignal der ersten und der zweiten Videokamera als Multiplexsignal zu formen, wobei das zusammengesetzte Video-Ausgangssignal das Ausgangssignal der ersten Videokamera während des Abtastens des ersten Abschnitts des photoempfindlichen Bereiches der ersten Videokamera ist und das zusammengesetzte Video-Ausgangssignal das Ausgangssignal der zweiten Videokamera während des Abtastens des zweiten Abschnitts des photoempfindlichen Bereiches der zweiten Videokamera ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 31, wobei der erste (110) und der zweite (150) Gegenstandshalter den Gegenstand relativ zu dem ersten (120a) bzw. dem zweiten (120b) Bilderzeuger bewegen, und wobei der erste und der zweite Bilderzeuger jeweils aufweisen:

stroboskopische Lichtquellen (30a) (30b), um den Gegenstand einen Augenblick lang zu beleuchten, wenn sich dieser relativ jeweils zu dem ersten (120a) bzw. zu dem zweiten (120b) Bilderzeuger bewegt, um effektiv die Bewegung des Gegenstands relativ zu den Bilderzeugern zu stoppen, so daß das erste und das zweite Bild des Gegenstands effektiv unbewegliche Bilder sind.

33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 32, wobei der Gegenstand einer aus einer Mehrzahl von ähnlichen Gegenständen ist, die von dem ersten (110) und dem zweiten (150) Gegenstandshalter in Folge nacheinander befördert werden, und wobei der erste (120a) und der zweite (120b) Bilderzeuger jeweils relativ zu dem ersten und dem zweiten Gegenstandshalter angeordnet sind, so daß jedesmal dann, wenn ein erster Gegenstand auf dem ersten Gegenstandshalter (110) positioniert wird, um ein erstes Bild des ersten Gegenstands zu erzeugen, gleichzeitig ein zweiter Gegenstand auf dem zweiten Gegenstandshalter (150) positioniert wird, um ein zweites Bild des zweiten Gegenstands zu erzeugen.

34. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lichtlenkeinrichtung eine erste (34a) und eine zweite (34b) im wesentlichen lineare Lichtquelle umfaßt, von denen jede Licht aus jeweils einer von den der Quelle zugeordneten zwei Richtungen auf den Oberflächenabschnitt lenkt, wobei jede Lichtquelle linear mit dem Oberflächenabschnitt ausgerichtet ist.

35. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei die Führungseinrichtung eine erste (52a) und eine zweite (52b) lineare Öffnung umfaßt, von denen jede Licht hindurchläßt, das in jeweils einer von den zwei der Empfangseinrichtung zugeordneten Richtungen von dem Oberflächenabschnitt reflektiert wird, und jede Öffnung linear mit dem Oberflächenabschnitt ausgerichtet ist.

36. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, des weiteren umfassend:

eine Einrichtung (80), um das von der Empfangseinrichtung (52a, b) empfangene Licht zu erkennen, um ein Signal zu erzeugen, das kennzeichnend für das Licht ist.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, wobei die Erkennungseinrichtung eine Videokamera (80) umfaßt.

38. Vorrichtung nach Anspruch 37, wobei die Führungseinrichtung eine erste (52a) und eine zweite (52b) lineare Öffnung umfaßt, durch die das Licht, das in jeweils einer von den zwei Richtungen von dem Oberflächenabschnitt reflektiert wird, zu der Videokamera (80) läuft.

39. Vorrichtung nach Anspruch 38, wobei die Videokamera (80) eine Bildempfangsfläche besitzt, und wobei die Lichtlenkeinrichtung (62, 64, 66, 68) das Licht, das durch jede (52a, b) der Öffnungen läuft, zu einem jeweils anderen Abschnitt der Bildempfangsfläche lenkt.

40. Vorrichtung nach Anspruch 39, wobei die Führungseinrichtung umfaßt:

einen ersten (62) und einen zweiten (66) Spiegel, um jeweils das Licht, das aus verschiedenen Richtungen durch die erste (52a) und die zweite (52b) Öffnungen läuft, in Richtung zu einer gemeinsamen Achse zu reflektieren; und

einen dritten (66) und einen vierten (68) Spiegel auf jeweils einander gegenüberliegenden Seiten der gemeinsamen Achse, um jeweils Licht von dem ersten (62) und dem zweiten (64) Spiegel in Richtung zu der Bildempfangsfläche zu reflektieren.

41. Vorrichtung nach Anspruch 40, wobei die Führungseinrichtung mindestens ein Prisma umfaßt, um das durch eine der Öffnungen (52a, b) laufende Licht zu empfangen und dieses Licht in Richtung zu der Bildempfangsfläche umzulenken.

42. Vorrichtung nach Anspruch 41, wobei das Prisma zwei Arbeitsbereiche besitzt, von dem jeder das durch jeweils eine der Öffnungen (52a, b) laufende Licht in Richtung zu der Bildempfangsfläche umlenkt.

43. Vorrichtung nach Anspruch 42, wobei die beiden Arbeitsbereiche die Konvergenz des durch die Öffnungen (52a, b) laufenden Lichts bewirken.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, wobei die beiden Arbeitsbereiche die Konvergenz durch Brechung des durch die beiden Arbeitsbereiche laufenden Lichts bewirken.

45. Vorrichtung nach Anspruch 43, wobei die beiden Arbeitsbereiche eine Konvergenz durch innere Reflexion des durch die beiden Arbeitsbereiche laufenden Lichts bewirken.

46. Vorrichtung nach Anspruch 45, wobei jeder der Arbeitsbereiche umfaßt:

eine erste Fläche, um intern das Licht von jeweils der einen der Öffnungen (52a, b) in Richtung zu dem von der ersten Fläche der anderen der Arbeitsbereiche reflektierten Licht zu reflektieren; und eine zweite Fläche, um intern das von der ersten Fläche des Arbeitsbereiches reflektierte Licht in Richtung zu der Bildempfangsfläche zu reflektieren.

47. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jede der Lichtquellen (34a, b) eine lineare Anordnung der Enden einer Mehrzahl von Lichtleitfasern (33) umfaßt.

48. Vorrichtung nach einem vorhergehenden Anspruch, wobei jede der Lichtquellen (34a, b) eine Mehrzahl von in einer linearen Anordnung angeordneten Leuchtdioden (40) umfaßt.

49. Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der erste Halter eine Rolltrommel (1) ist, die eine laufende Rollfläche (2) mit einer Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Rinnen (4) besitzt, die in gleichen Abständen voneinander beabstandet sind und rechtwinklig zu der Laufrichtung der Rollfläche (2) verlaufen, wobei die Vorrichtung einen Antrieb für die Rolltrommel aufweist;

wobei die Einrichtung zum Freilegen einer zweiten Seite der Oberfläche einen Rollblock (12) mit einer Gegenfläche (13) umfaßt, die mit der Rollfläche (2) einen Spalt (18) bildet, durch den eine Zigarette (9) hindurchläuft, wobei die Breite des Spalts (18) kleiner ist als der Durchmesser einer Zigarette, so daß die Flächen (2) (13) bewirken, daß die Zigarette beim Hindurchlaufen durch den Spalt rollt;

wobei der erste Bilderzeuger eine erste Kamera (5) umfaßt, die so angeordnet ist, daß sie die Zigarette betrachtet, bevor diese in den Spalt (18) eintritt;

und wobei der zweite Bilderzeuger eine zweite Kamera (14) umfaßt, die so angeordnet ist, daß sie die Zigarette (9) betrachtet, nachdem diese aus dem Spalt (18) ausgetreten ist, wobei die erste und die zweite Kamera jeweils ein erstes Signal erzeugen, und wobei die Vorrichtung des weiteren ein mit der ersten (5) und der zweiten (14) Kamera gekoppeltes Sichtbarmachungssystem umfaßt, wobei das Sichtbarmachungssystem die ersten Signale von den Kameras empfängt, um die ersten Signale mit einer vor bestimmten Reihe von Merkmalen zu vergleichen und ein auf dem Vergleich basierendes zweites Signal zu erzeugen; und

eine Zuführungs- und Zurückweisungseinheit mit einer Zuführungs- und Zurückweisungstrommel (16), um eine Zigarette (9) von der Rollfläche (2) aufzunehmen, wobei die Einheit so gekoppelt ist, daß sie das zweite Signal von dem Betrachtungssystem empfängt, um Zigaretten zurückzuweisen, die nicht mit der vorbestimmten Reihe von Merkmalen übereinstimmen.

50. Vorrichtung nach Anspruch 49, wobei die Bogenlänge des Spalts (18) ausreicht, um die Zigarette (9) um annähernd 180º aus ihrer Position zu rollen, bevor diese in den Spalt eintritt.

51. Vorrichtung nach Anspruch 49 oder 50, des weiteren umfassend eine erste Lichtquelle (20) nahe an der ersten Kamera (5).

52. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 49, 50 oder 51, des weiteren umfassend eine zweite Lichtquelle (21) nahe an der zweiten Kamera (14).

53. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 49 bis 52, des weiteren umfassend eine dritte (22) und eine vierte (23) Kamera, wobei die dritte Kamera so angeordnet ist, daß sie die Zigarette (9) an der gleichen Stelle auf der Rollfläche (2) betrachtet wie die erste Kamera und mit dem Sichtbarmachungssystem verbunden ist, und die vierte Kamera so angeordnet ist, daß sie die Zigarette an der gleichen Stelle auf der Rollfläche betrachtet wie die zweite Kamera (14) und mit dem Sichtbarmachungssystem verbunden ist.

54. Verfahren zur optischen Inspektion von im wesentlichen der gesamten zylindrischen Oberfläche eines zylindrischen Gegenstands (9), umfassend:

das Lagern des Gegenstands auf einer ersten Haltefläche (110) (1);

die Inspektion eines ersten Abschnitts der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands zur Erzeugung eines ersten Bildes durch Beleuchten des ersten Abschnitts aus zwei verschiedenen Richtungen und das Führen des reflektierten Lichts zu zwei verschiedenen photoempfindlichen Abschnitten eines ersten photoempfindlichen Bereiches;

das Drehen des Gegenstands um 180º

das Lagern des Gegenstands auf einer zweiten Haltefläche (110) (1);

die Inspektion eines zweiten Abschnitts der zylindrischen Oberfläche des Gegenstands, wobei der erste und der zweite Abschnitt zusammen die gesamte zylindrische Oberfläche des Gegenstands umfassen, um ein zweites Bild durch Beleuchten des zweiten Abschnitts aus zwei verschiedenen Richtungen zu erzeugen und das reflektierte Licht zu zwei verschiedenen photoempfindlichen Abschnitten eines zweiten photoempfindlichen Bereiches zu führen;

das Analysieren jedes Bildes, um festzustellen, ob diese ein vorbestimmtes Kriterium erfüllen oder nicht; und

das Zurückweisen des Gegenstands, wenn das vorbestimmte Kriterium nicht erfüllt wird.

55. Verfahren zur Inspektion von Zigaretten nach Anspruch 54, umfassend das Bereitstellen einer Zigarette (9) auf einer Rollfläche (2), das Betrachten der Zigarette zum ersten Mal mit einer ersten Kamera (5), das Rollen der Zigarette um annähernd 180 mit einem Rollblock (12), das Betrachten der Zigarette zum zweiten Mal, das Absetzen eines ersten Signals an ein Sichtbarmachungssystem als Ergebnis der ersten und der zweiten Betrachtung, das Vergleichen des ersten Signals mit einer vorbestimmten Reihe von Merkmalen, das Überführen der Zigarette zu einer Zuführungs- und Zurückweisungseinheit (16) das Absetzen eines auf dem Vergleich basierenden, zweiten Signals von dem Sichtbarmachungssystem zu der Zuführungs- und Zurückweisungseinheit und das Zurückweisen der Zigaretten, die nicht der vorbestimmten Reihe von Merkmalen entsprechen.

56. Verfahren nach Anspruch 55, wobei der Schritt des Betrachtens der Zigarette (9) zum zweiten Mal mit einer zweiten Kamera (14) erfolgt.

57. Verfahren nach Anspruch 54 oder 55, wobei der Schritt des Betrachtens der Zigarette (9) zum ersten Mal das Betrachten von fast 180 des Umfangs der Zigarette umfaßt.

58. Verfahren nach Anspruch 55, 56 oder 57, wobei der Schritt des Betrachtens der Zigarette (9) zum zweiten Mal das Betrachten von fast 180 des Umfangs der Zigarette umfaßt.

59. Verfahren nach einem der Ansprüche 55 bis 58, wobei der Schritt des Rollens der Zigarette (9) das Bereitstellen eines Rollblocks (12) mit einer Gegenfläche (13) umfaßt, die mit der Rollfläche (2) zusammenwirkt, um einen Spalt (18) dazwischen zu bilden, wobei die Rollfläche die Zigarette durch den Spalt bewegt, und der Spalt eine Länge aufweist, die ausreicht, um die Zigarette um annähernd 1800 aus ihrer Position vor dem Eintritt in den Spalt zu rollen.

60. Verfahren nach Anspruch 59, wobei der Rollblock (12) im Schritt des Rollens der Zigarette (9) stationär relativ zu der Rollfläche ist.