JP2008164400A - シートロール形状不良判別装置及び判別方法 - Google Patents

Abstract

【課題】シートロール形状不良判別装置及び判別方法を提供する。
【解決手段】シートロールＴの下端と同一又は下端より若干高い位置で、移動するシートロールＴを検出する第１の光学検出手段１と、第１の光学検出手段１の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法Ｈよりも許容誤差Ｄ下限分だけ下方に設置された第２の光学検出手段２と、第２の光学検出手段２の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法Ｈよりも許容誤差Ｄ上限分だけ上方に設置された第３の光学検出手段３と、を備え、（１）（２）等の条件を満たすときに、シートロールＴの外形を正常と判別する。 （１）第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２とが移動するシートロールＴを検出すると共に、第３の光学検出手段３が移動するシートロールを検出しない。 （２）第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２とのシートロール検出開始時の時間差が所定の範囲内である。
【選択図】図２

Description

本発明は、シートロール形状不良判別装置及び判別方法に関し、特にシートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態で、移動するシートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別するに関するものである。

トイレットペーパーシートロール等のシートロールの品質検査の１つに、ロール幅（又はロール高）の検査がある。この検査は、例えばシートロールを製造ラインに沿って搬送する過程で行っている。
具体的には、図１に示すように、シートロールＴ，Ｔ…を、その外周面を平面状搬送面１００に乗せた寝た状態で、特に搬送速度を上げるという観点からロール幅方向を搬送方向に向けた状態で搬送する製造ラインにおいて、検査対象となるシートロールＴ１を、所定位置において例えばその側方や図示例のような上方からＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラのような外観撮像手段１０１によって撮像し、この撮像によって得られた撮像画像からシートロールＴ１のロール幅を検査する、というものである。
しかしながら、この従来の方法は、検査精度が充分なものではなかった。これは、撮像画像に「ぶれ」が生じることによるものであり、この撮像画像の「ぶれ」は、検査対象となるシートロールＴ１が、その外周面を平面状搬送面１００に乗せた寝た状態とされており安定した状態にないこと、ロール幅方向へシートロールＴ１が搬送されていること、つまり検査結果に影響が生じ易い方向へシートロールＴ１が搬送されていること、などを原因とするものである。
そこで、従来より、シートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態（起立状態）で搬送する過程で側方からロール幅（又はロール高）を検査する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−３２２５１０号公報

しかしながら、シートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別することには十分でなかった。
そこで、本発明の主たる課題は、シートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良をより正確に判別することができるシートロール形状不良判別装置及び判別方法を提供することにある。

上記課題を解決した本発明は、次のとおりである。
＜請求項１記載の発明＞
シートロールを搬送する水平搬送手段の側方向に設けられ、
シートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態で、移動するシートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別する、シートロール形状不良判別装置であって、
シートロールの下端と同一又は下端より若干高い位置で、移動するシートロールを検出する第１の光学検出手段と、
この第１の光学検出手段の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差下限分だけ下方に設置された第２の光学検出手段と、
この第２の光学検出手段の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差上限分だけ上方に設置された第３の光学検出手段と、を備え、
以下の（１）〜（３）の条件を満たすときに、シートロールの外形を正常とし、それ以外の場合に形状不良と判別するシートロール形状不良判別装置。
（１）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段とが移動するシートロールを検出すると共に、第３の光学検出手段が移動するシートロールを検出しない。
（２）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段とのシートロール検出開始時の時間差が所定の範囲内である。
（３）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段との検出時間の時間差が所定の範囲内である。

＜請求項２記載の発明＞
前記光学検出手段は、光電センサである、請求項１記載のシートロール形状不良判別装置。

（作用効果）
上記構成により、シートロールのロール高さの基準寸法をＨ（ｍｍ）とし、許容誤差をＤ（ｍｍ）としたときに、Ｈ−Ｄ未満とＨ＋Ｄ以上の個別のシートロールを不良とし、Ｈ±Ｄの範囲の個別のシートロールを正常と判別することができる。
なお、光学検出手段は光電センサとすることができる。

＜請求項３記載の発明＞
シートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態で、移動するシートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別する、シートロール形状不良判別方法であって、
同一平面上に設置した光学検出手段により、シートロールにおける下端又は下端より若干高い部分（Ａ部）と、シートロールにおける予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差下限分だけ下方の部分（Ｂ部）と、シートロールにおける予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差上限分だけ上方の部分（Ｃ部）と、を検出し、
以下の（１）〜（３）の条件を満たすときに、シートロールの外形を正常とし、それ以外の場合に形状不良と判別するシートロール形状不良判別方法。
（１）Ａ部とＢ部とを検出すると共に、Ｃ部を検出しない。
（２）Ａ部とＢ部との検出開始時の時間差が所定の範囲内である。
（３）Ａ部とＢ部との検出時間の時間差が所定の範囲内である。

（作用効果）
上記構成により、シートロールのロール高さの基準寸法をＨ（ｍｍ）とし、許容誤差をＤ（ｍｍ）としたときに、Ｈ−Ｄ未満とＨ＋Ｄ以上の個別のシートロールを不良とし、Ｈ±Ｄの範囲の個別のシートロールを正常と判別することができる。

本発明によれば、シートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良をより正確に判別することができる等の利点がもたらされる。

以下、本発明の実施の形態を説明する。
＜シートロール＞
本発明において、「ロール高さ（又はロール幅）」とは、巻き取られたシートの幅方向と一致する方向に関するシートロールの長さをいう。
ロール高さ（又はロール幅）とシート幅とは必ずしも完全に一致するものではない。これらが完全に一致するのであれば、シートの巻き取りがシート幅方向に関して全くずれることなく行われているということになる。これらの不一致があれば、シートの巻き取りがシート幅方向に関してずれて行われているということになる（シート幅の方が短くなっている）。
本発明に係るシートロール形状不良判別装置及び判別方法は、例えば、トイレットペーパーシートロール等の帯状のシートが円筒状に多層巻きされてロール状とされたものを検査の客体とするものである。
客体となるシートロールは、その種類が特に限定されるものではなく、また、紙管（芯）を有するもの（紙管にシートが円筒状に多層巻されたシートロール）、有しないもの（シートが円筒状に多層巻された内空部分を有するシートロール）、いずれをも対象とすることができる。

＜シートロール形状不良判別装置＞
本発明に係るシートロール形状不良判別装置は、図２に示すように、シートロールＴを搬送する水平搬送手段１０の側方向に配設されており、シートロールＴを移動させながら形状不良を判別するものである。シートロールＴは、裁断機によって所定のロール高さ（又はロール幅）に裁断され、その後、水平搬送手段１０により次工程に向けて搬送されるものであるが、このシートロールＴの形状不良判別装置は、裁断後の端面が水平搬送手段１０の搬送部位に載置された状態で、外周部分を正面から見たときのシートロールＴの外形形状の不良を判別するものである。
水平搬送手段１０としては、シートロールＴを水平に移動せることができるものであればよく、例えば、イントラコンベア、ローラコンベア、ベルトコンベア、メッシュコンベア、パレットコンベア等の公知のコンベアを用いることができる。
シートロール形状不良判別装置は、図２に示すように、シートロールＴの下端と同一又は下端より若干高い位置で、移動するシートロールＴを検出する第１の光学検出手段１と、この第１の光学検出手段１の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法Ｈ（ｍｍ）よりも許容誤差Ｄ（ｍｍ）下限分だけ下方に設置された第２の光学検出手段２と、この第２の光学検出手段２の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法Ｈよりも許容誤差Ｄ上限分だけ上方に設置された第３の光学検出手段３と、を備えている。
第１の光学検出手段１、第２の光学検出手段２及び第３の光学検出手段３は、光電センサとすることができる。この光電センサは、公知のものを用いることができ、例えば、対向する投光・受光器間の光軸を検出物体がさえぎることで検出する透過型、センサから出て反射板から戻ってくる光を検出物体がさえぎることで検出する回帰反射型、検出物体に光を照射し、検出物体からの反射光を受光して検出する拡散反射型、検出物体に光をスポット照射し、検出物体からの反射光を受光して検出する狭視界反射型等のセンサを用いることができる。
第１の光学検出手段１は、シートロールＴにおける下端又は下端より若干高い部分（図２でいうＡ部）を検出できるように構成されており、第２の光学検出手段２はシートロールＴにおける予め設定したロール高さの基準寸法Ｈよりも許容誤差Ｄ下限分だけ下方の部分（図２でいうＢ部。高さＨ−Ｄの部分）を検出できるように構成されており、第３の光学検出手段３はシートロールにおける予め設定したロール高さの基準寸法Ｈよりも許容誤差Ｄ上限分だけ上方の部分（図２でいうＣ部。高さＨ＋Ｄの部分）を検出できるように構成されている。
第１の光学検出手段１によりシートロールの移動が確認された状態で、第２の光学検出手段２と第３の光学検出手段３とにより、Ｈ−Ｄ未満とＨ＋Ｄ以上の個別のシートロールＴを不良とし、Ｈ±Ｄの範囲の個別のシートロールＴを正常と判別することができる。なお、基準寸法Ｈと許容誤差Ｄについては、シートロールＴの種類に応じて任意に設定することができる。
また、シートロール形状不良判別装置には、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２とのシートロール検出開始時の時間差Ｓ１を計測し、その時間差Ｓ１（ｓｅｃ）が所定の範囲内か否かを判断する計測演算手段（図示せず）も備えている。
ロール高さＨ±Ｄの範囲で、かつ水平搬送手段１０の搬送部位に対して垂直に起立した状態のシートロールＴが形状不良判別装置を通過した場合、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２は、同一時に（時間差なし）シートロールＴを検出するが、シートロールＴの外周部分の側面の形状が水平搬送手段１０の搬送部位に対して傾斜しているようなときには、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２は時間差Ｓ１（ｓｅｃ）を持ってそれぞれシートロールＴを検出し、計測演算手段によりＳ１以上時間差のあるシートロ−ルＴを不良とし、Ｓ１未満のものを正常と判別できるようになっている。
また、計測演算手段は、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２は時間差Ｓ１（ｓｅｃ）未満であっても、上端部分が傾斜している場合のように第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との検出時間差が所定の時間差Ｓ２（ｓｅｃ）以上の場合には、シートロ−ルＴを不良することができるようになっている。このように、検出開始時間差Ｓ１や検出時間差Ｓ２を管理することにより、許容誤差以上の傾斜を持ったシートロールを排除できるようになっている。なお、Ｓ１とＳ２は、シートロールＴの種類に応じて任意に設定することができる。

＜判別方法＞
以下に、シートロール形状不良判別装置を用いた判別方法を説明する。
（１）Ｈ±Ｄの範囲内のシートロールの場合（図３）
図３に示すように、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との時間差がＳ（ｓｅｃ）未満であり、かつ第３の光学検出手段３がシートロールＴを検出しないとき、正常と判断され、次の工程に送られる。
（２）Ｈ−Ｄ未満のシートロールの場合（図４）
図４に示すように、第１の光学検出手段１のみシートロールＴを検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（３）Ｈ−Ｄ〜Ｈ±Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合（図５）
図５に示すように、第１の光学検出手段１がシートロールＴを検出し、その後、第２の光学検出手段２が検出するが、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との時間差がＳ１（ｓｅｃ）以上である場合や、又は、図示はしないが、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との時間差がＳ１（ｓｅｃ）未満であるが、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との検出時間差が時間差Ｓ２以上の場合には、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（４）Ｈ＋Ｄ以上のシートロールの場合（図６）
図６に示すように、第３の光学検出手段３がシートロールを検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（５）Ｈ±Ｄ〜Ｈ＋Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合（図７）
図７に示すように、第１の光学検出手段１と第２の光学検出手段２との時間差がＳ１（ｓｅｃ）未満であるが、その後、第３の光学検出手段がシートロールを検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（６）Ｈ−Ｄ〜Ｈ＋Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合（図８）
図８に示すように、第１の光学検出手段１がシートロールＴを検出し、その後、第２の光学検出手段２も検出するが、その後に第３の光学検出手段３がシートロールを検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（７）Ｈ±Ｄ（ｍｍ）の範囲内であるが、外周部分の側面が傾斜したシートロールの場合（その１）（図９）
図９に示すように、まず、第１の光学検出手段１が検出し、次にＳ１（ｓｅｃ）以上の時間差をもって第２の光学検出手段２が検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
（８）Ｈ±Ｄ（ｍｍ）の範囲内であるが、外周部分の側面が傾斜したシートロールの場合（その２）（図１０）
図１０に示すように、まず、第２の光学検出手段２が検出し、次にＳ１（ｓｅｃ）以上の時間差をもって第１の光学検出手段１が検出したとき、不良と判断され、ラインから作業員による手動又は自動排出手段により排出される。
なお、Ｈ−Ｄ未満又はＨ＋Ｄ以上で、外周部分の側面が傾斜したシートロールの場合には、上記の（２）〜（１０）のいずれかの場合と同様に判断されるので、説明を省略する。

従来の検査方法を説明するための図である。 シートロール形状不良判別装置の概略を示す斜視図である。 Ｈ±Ｄの範囲内のシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ−Ｄ未満のシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ−Ｄ〜Ｈ±Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ＋Ｄ以上のシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ±Ｄ〜Ｈ＋Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ−Ｄ〜Ｈ＋Ｄの範囲で上端が傾斜したシートロールの場合の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ±Ｄ（ｍｍ）の範囲内であるが、外周部分の側面が傾斜したシートロールの場合（その１）の判別方法を説明するための概略図である。 Ｈ±Ｄ（ｍｍ）の範囲内であるが、外周部分の側面が傾斜したシートロールの場合（その２）の判別方法を説明するための概略図である。

符号の説明

１…第１の光学検出手段１、２…第２の光学検出手段、３…第３の光学検出手段、１０…水平搬送手段、Ｔ…シートロール。

Claims (3)

1. シートロールを搬送する水平搬送手段の側方向に設けられ、
   シートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態で、移動するシートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別する、シートロール形状不良判別装置であって、
   シートロールの下端と同一又は下端より若干高い位置で、移動するシートロールを検出する第１の光学検出手段と、
   この第１の光学検出手段の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差下限分だけ下方に設置された第２の光学検出手段と、
   この第２の光学検出手段の直上に位置し、予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差上限分だけ上方に設置された第３の光学検出手段と、を備え、
   以下の（１）〜（３）の条件を満たすときに、シートロールの外形を正常とし、それ以外の場合に形状不良と判別するシートロール形状不良判別装置。
   （１）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段とが移動するシートロールを検出すると共に、第３の光学検出手段が移動するシートロールを検出しない。
   （２）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段とのシートロール検出開始時の時間差が所定の範囲内である。
   （３）第１の光学検出手段と第２の光学検出手段との検出時間の時間差が所定の範囲内である。
2. 前記光学検出手段は、光電センサである、請求項１記載のシートロール形状不良判別装置。
3. シートロールの端面が水平搬送手段に載置された状態で、移動するシートロールの外周部分を正面から見たときの外形の形状不良を判別する、シートロール形状不良判別方法であって、
   同一平面上に設置した光学検出手段により、シートロールにおける下端又は下端より若干高い部分（Ａ部）と、シートロールにおける予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差下限分だけ下方の部分（Ｂ部）と、シートロールにおける予め設定したロール高さの基準寸法よりも許容誤差上限分だけ上方の部分（Ｃ部）と、を検出し、
   以下の（１）〜（３）の条件を満たすときに、シートロールの外形を正常とし、それ以外の場合に形状不良と判別するシートロール形状不良判別方法。
   （１）Ａ部とＢ部とを検出すると共に、Ｃ部を検出しない。
   （２）Ａ部とＢ部との検出開始時の時間差が所定の範囲内である。
   （３）Ａ部とＢ部との検出時間の時間差が所定の範囲内である。

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