JPWO2003026448A1

JPWO2003026448A1 - 棒状物品の外観を検査する装置

Info

Publication number: JPWO2003026448A1
Application number: JP2003530100A
Authority: JP
Inventors: 花岡　知浩; 知浩花岡; 康弘大高; 木田　信三; 信三木田
Original assignee: Japan Tobacco Inc
Current assignee: Japan Tobacco Inc
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2002-09-25
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2022-09-25
Also published as: JP4025291B2; WO2003026448A1; CN1216555C; US20040173226A1; EP1430796A4; US7580055B2; EP1430796A1; EP1430796B1; CN1558727A

Abstract

棒状物品の外観検査装置は、フィルタシガレットの製造機内の搬送経路を規定するドラム列中に１つの搬送ドラムとして介挿された回転可能なメインドラム（２０）と、メインドラム（２０）の外側に配置され、メインドラム（２０）からフィルタシガレット（ＦＣ）を受け取って迂回搬送させる上流側及び下流側迂回ドラム列（２４，４０）と、メインドラム（２０）の周方向でみて、迂回ドラム列（２４，４０）間に配置された検査カメラ（４２）とを備え、検査カメラ（４２）は、フィルタシガレット（ＦＣ）がメインドラム（２０）及び各迂回ドラム例（２４，４０）上をそれぞれ搬送される際、フィルタシガレットＦＣの互いに異なる露出周面を直接又は間接的に撮像する。

Description

技術分野
本発明は、棒状物品としてのシガレット又はフィルタシガレットの外表面の汚れや染み等の欠陥を検出する外観検査装置に関する。
背景技術
フィルタシガレットの製造機は所定の搬送経路を含み、この搬送経路はシガレットロッドを横向きにした状態で搬送する。即ち、シガレットロッドはその軸線と直交する方向に搬送される。シガレットロッドの搬送過程にて、先ず、シガレットロッドは等分に切断され、２本のシガレットが形成される。この後、２本のシガレット間には所定のスペースが確保され、このスペースにフィルタプラグが配置され、そして、フィルタプラグの両端にシガレットがそれぞれ密着され、シガレット／プラグアセンブリが形成される。
この後、シガレット／プラグアセンブリはチップペーパ片の巻付けにより、ダブルフィルタシガレットに形成され、そして、ダブルフィルタシガレットは等分に切断され、個々のフィルタシガレットが得られる。
フィルタシガレットの外表面に汚れや染み等の外観欠陥が存在すれば、このような外観欠陥を有するフィルタシガレットは不良品であり、前述した搬送経路から排除されなければならない。
搬送経路から不良品を排除するには、シガレット又はフィルタシガレットの棒状物品の搬送過程にて、製品の外観欠陥を検出する必要がある。この検出には一般的に検査カメラが使用され、この検査カメラは棒状物品の外周面を撮像する。
しかしながら、棒状物品が搬送経路上にあるとき、検査カメラは棒状物品の外周面のうち、検査カメラ側の向いた外周面の一部のみしか撮像することができない。このため、棒状物品の外周面全域を撮像するためには、複数の検査カメラが必要となる。
より詳しくは、上述の搬送経路は通常、多数の溝付きドラムが連なるドラム列から規定されており、ドラム列上の棒状物品は１つの溝付きドラムから隣接する溝付きドラムに順次乗り移りながら搬送される。従って、棒状物品が次の溝付きドラムに乗り移る度に、棒状物品は外周面の異なる部位がその溝付きドラムの径方向外側を向くことになるので、搬送経路中の適切な位置に複数の検査カメラが配置されていれば、これら検査カメラは棒状物品の外周面の互いに異なる部位を順次撮像することができる。この結果、棒状物品における全外周面の画像は、各検査カメラからの画像データを収集することで得られる。
しかしながら、搬送経路中に複数の検査カメラの配置スペースをそれぞれ確保するのは容易ではない。また、複数の検査カメラの使用は外観検査装置のコストを上昇させる。
一方、棒状物品の搬送過程にて、棒状物品が検査カメラの撮像視野を通過するとき、棒状物品がその軸線回りに回転されれば、棒状物品の全外周面は１つの検査カメラにより撮像可能となる。しかしながら、搬送経路上でのシガレットやフィルタシガレットの搬送速度は非常に高速であるため、検査カメラの撮像視野を棒状物品が通過する間の短い期間内に、棒状物品を１回転させることは不可能である。
発明の開示
本発明の目的は、棒状物品の搬送過程にて、１個の検査カメラのみを使用し、棒状物品の全外周面の画像データを収集することができる棒状物品の外観検査装置を提供することにある。
上記の目的を達成する本発明の外観検査装置は、メイン搬送経路、迂回搬送経路及び撮像手段を備える。メイン搬送経路は、棒状物品における外周面の第１領域を露出させた状態で、前記棒状物品を搬送させる。メイン搬送経路は前記棒状物品の搬送に関して互いに異なる第１及び第２搬送位相を有し、且つ、棒状物品を第１搬送位相に受け取り可能である。
迂回搬送経路は、メイン搬送経路から第１搬送位相の棒状物品を受け取って搬送させ、この後、記棒状物品が第２搬送位相にて搬送されるべく、棒状物品をメイン搬送経路上に戻す。迂回搬送経路は、棒状物品の外周面のうち第１領域とは異なる第２領域を露出させた状態で棒状物品を搬送させ、第１及び第２領域は前記棒状物品の全外周面をカバーする。
撮像手段は、棒状物品がメイン及び迂回搬送経路上を搬送される過程にて、個々の棒状物品における全外周面の画像データを収集し、前記棒状物品の前記第１及び第２領域を直接又は間接的にそれぞれ撮像する１個の検査カメラを含んでいる。
上述の外観検査装置によれば、検査カメラは、１つの棒状物品がメイン搬送経路及び迂回搬送経路上をそれぞれ搬送される過程にて、その棒状物品の第１及び第２領域を順次撮像し、これにより、その棒状物品における全外周面の画像データが収集可能である。従って、画像データに基づき、棒状物品の汚れや染み等の外観欠陥を検出することができる。
上述したように棒状物品における全外周面の画像データは１個の検査カメラにより得ることができるので、検査カメラの配置が容易となるばかりでなく、外観検査装置全体の構成が簡単になり、しかも、安価な外観検査装置を提供することができる。
好ましくは、検査カメラは、メイン搬送経路上における対象棒状物品の第１領域を直接的に撮像すべく配置されており、撮像手段は、対象棒状物品が迂回搬送経路上を搬送されるとき、対象棒状物品における第２領域の反射像を検査カメラに提供する複数の反射部材を更に含んでいる。具体的には、反射部材は、第２領域を区分して得た２つ部分の反射像を前記検査カメラに提供する。
このような反射部材には反射ミラーやプリズムが使用可能であるから、検査カメラと迂回搬送経路との間の光学系を簡単に得ることができる。
更に、検査カメラは、メイン搬送経路上の１つの棒状物品の第１領域と、迂回搬送経路上の他の棒状物品の前記第２領域とを同時に撮像することができる。この場合、検査カメラは１回の撮像動作で、棒状物品１本分の全外周面に相当する画像データを得ることができるので、棒状物品の搬送速度が高速化しても、棒状物品の全外周面の画像データを確実に得ることができる。
具体的には、迂回搬送経路は、メイン搬送経路の迂回位置から棒状物品を受け取って搬送し、迂回位置よりも下流の戻り位置にてメイン搬送経路に戻す。この場合、メイン搬送経路に要求される長さが短くなり、外観検査装置の小形化が図られる。
外観検査装置は、前述した迂回搬送経路よりもメイン搬送経路の下流に設けられた下流側迂回搬送経路を更に含むことができる。この場合、検査カメラは、上流側迂回搬送経路ための迂回位置と下流側迂回搬送経路のための戻り位置との間を延びるメイン搬送経路に対向して配置され、メイン搬送経路上における対象棒状物品の前記第１領域を直接的に撮像する。そして、撮像手段は、対象棒状物品が上流側迂回搬送経路上を搬送されるとき、対象棒状物品における第２領域の一部の反射像を検査カメラに提供する第１反射部材と、対象棒状物品が下流側迂回搬送経路上を搬送されるとき、対象棒状物品における第２領域の残部の反射像を検査カメラに提供する第２反射部材とを更に含むことができる。
ここでも、検査カメラは、メイン搬送経路上の１つの棒状物品の第１領域と、上流側迂回搬送経路上の他の棒状物品における第２領域の前記一部と、下流側迂回搬送経路上の他の棒状物品における第２領域の残部とを同時に撮像するのが好ましい。
メイン搬送経路は、回転可能なメインドラムと、このメインドラムの外周面に設けられた複数の搬送溝とを含み、これら搬送溝は、メインドラムの周方向に等間隔を存して配置され、メインドラムの回転に伴い、受取り位置にて、１溝置きに棒状物品を受け取り可能な第１搬送位相の受取り溝と、残りの第２搬送位相の受取り溝とに分けられる。そして、迂回搬送経路は、前記メインドラムの近傍に配置された迂回ドラム列を含み、迂回ドラム列は、メインドラムにおける第１搬送位相の受取り溝から棒状物品を受け取って搬送し、この後、前記メインドラムにおける第２搬送位相の受取り溝に前記棒状物品を戻すための複数の溝付きドラムを有する。
上述したメインドラムや、迂回ドラム列は、フィルタシガレットの製造機が備える搬送ドラム列中に容易に組み込むができるので、本発明の外観検査装置は、シガレットやフィルタシガレットの外観検査に好適する。
発明を実施するための最良の形態
第１図のフィルタシガレットの製造機は、搬送経路を規定するドラム列２を備え、このドラム列２は水平方向に延びている。ドラム列２は多数の搬送ドラムを含み、これら搬送ドラムは互いに隣接して配置されている。隣接する搬送ドラムは互いに逆向きに回転される。各搬送ドラムはその外周面に多数の搬送溝を有し溝付きドラムであり、これら搬送溝は搬送ドラムの周方向に等間隔を存して配置されている。
第１図でみて、ドラム列２の右端に位置する搬送ドラムは受取りドラム４であって、この受取りドラム４の各搬送溝はその回転に伴い、シガレットロッドＣＲを１本ずつ受け取ることができる。シガレットロッドＣＲはシガレット製造機（図示しない）から間欠的に供給される。この後、ドラム列２中の各搬送ドラムの回転に伴い、受取りドラム４上のシガレットロッドＣＲは隣接する搬送ドラムに順次乗移りながら搬送される。
より詳しくは、各搬送ドラムの搬送溝はその底に吸着孔を有し、吸着孔にサクション圧が供給される。従って、シガレットロッドＣＲや、後述するシガレットＣ、フィルタプラグＦＰ、ダブルフィルタシガレットＤＦＣ及びフィルタシガレットＦＣ等の棒状物品は搬送溝内に吸着された状態で、搬送される。また、棒状物品の乗り移りは、隣接する搬送ドラムの搬送溝が互いに合致する際、これら搬送溝のサクション圧を制御することにより可能となる。
シガレットロッドＣＲの搬送過程にて、シガレットロッドＣＲは先ず等分に切断され、２本のシガレットＣに分割される。ここでの切断はロータリナイフ６を有する搬送ドラム上にて実施される。この後、２本のシガレットＣは軸線方向に互いに離れる方向に移動され、これらシガレットＣ間に所定のスペースが確保される。このスペースにはフィルタプラグＦＰが供給され、フィルタプラグＦＰは２本のシガレットＣ間に位置付けられる。
フィルタプラグＦＰはフィルタロッドを所定の長さ毎に切断して得られる。より詳しくは、フィルタロッドは一対のホッパ１０にそれぞれ蓄えられており、これらホッパ１０はドラム列２の上方に配置されている。一対のホッパ１０からドラム列２に向けてドラム列８が延びており、このドラム列８はドラム列２と同様に多数の溝付きドラムを含み、これら溝付きドラムは互いに隣接して配置されている。
ドラム列８は、各ホッパ１０からフィルタロッドを１本ずつ取出し、そして、取出したフィルタロッドをドラム列２に向けて搬送する。この搬送過程にて、フィルタロッドは個々のフィルタプラグＦＰに切断され、そして、個々のフィルタプラグＦＰは整列処理を受け、一列のフィルタプラグＦＰの流れを形成する。従って、フィルタプラグＦＰはドラム列８の終端からドラム列２上の２本のシガレットＣ間に供給される。この後、ドラム列２上にて、２本のシガレットＣがフィルタプラグＦＰの両端に密着され、シガレット／プラグアセンブリが形成される。
更に、ドラム列２はローリングセクション１２を備えており、このローリングセクション１２はドラム列８の終端よりも下流に配置されている。シガレット／プラグアセンブリがローリングセクション１２に進入する直前にて、シガレット／プラグアセンブリにはチップペーパ片Ｔが供給される。このチップペーパ片Ｔの片面には既に糊が塗布され、これにより、チップペーパ片Ｔの一端縁がシガレット／プラグアセンブリに接着される。
この後、シガレット／プラグアセンブリが転動しながらローリングセクション１２を通過する際、チップペーパ片Ｔはシガレット／プラグアセンブリに巻付けられる。このチップペーパＴの巻付けにより、２本のシガレットＣとフィルタプラグＦＰとがチップペーパ片Ｔを介して互いに接続されたダブルフィルタシガレットＤＦＣが形成され、このダブルフィルタシガレットＤＦＣはローリングセクション１２から送出される。
チップペーパ片ＴはチップペーパＰを切断して得られる。より詳しくは、チップペーパＰはチップペーパロールＲから受けドラム１３に向けて供給される。この受けドラム１３はローリングセクション１２の直上に配置され、チップペーパＰは受けドラム１３上にて、ロータリナイフ１４により個々のチップペーパ片Ｔに切断される。このチップペーパＰの切断に先立ち、チップペーパＰの片面には既に糊が塗布されている。
ダブルフィルタシガレットＤＦＣがローリングセクション１２よりも下流のドラム列２を搬送され過程にて、ダブルフィルタシガレットＤＦＣはロータリナイフ１６を備えた搬送ドラムを通過し、この際、ロータリナイフ１６はダブルフィルタシガレットＤＦＣをそのフィルタプラグＦＰの中央から等分に切断し、これにより、２本のフィルタシガレットＦＣが形成される。この後、これらフィルタシガレットＦＣがドラム列２上を搬送される過程にて、２本のフィルタシガレットＦＣは互いに離れる方向に移動され、そして、整列コンベア１８に供給される。整列コンベア１８は２本のフィルタシガレットＦＣの向きを揃え、そして、これらフィルタシガレットＦＣを包装機（図示しない）に向けて移送する。
第２図は、上述したシガレットロッドＣＲから２本のフィルタシガレットＦＣが製造されるまでの過程を示している。
第３図は、上述した製造機に組み込まれた外観検査装置を示す。
外観検査装置はメインドラム２０を備え、このメインドラム２０はドラム列２中の１つの搬送ドラム、より詳しくは、前述したロータリナイフ１６付きの搬送ドラムよりも下流に位置する搬送ドラムと置き換えられる。メインドラム２０もまた搬送ドラムと同様な溝付きドラムであり、メインドラム２０の外周面には多数の受取り溝２２が形成されている。これら受取り溝２２はメインドラム２０の周方向に等間隔を存して配置され、その底に複数の吸着孔をそれぞれ有する。
ここで、ドラム列２中の各搬送ドラムはその周速及び搬送溝のピッチ間隔がそれぞれ同一である。従って、隣接する搬送ドラムはそれらの搬送溝同士が互いに合致しながら回転する。これに対し、メインドラム２０の周速は搬送ドラムの周速と同一であるが、受取り溝２２のピッチ間隔は搬送溝のピッチ間隔の半分である。それ故、メインドラム２０の受取り溝２２は一溝置きに、隣接する搬送ドラムの搬送溝と合致する。
従って、メインドラム２０が第３図中、矢印ＣＣの反時計方向に回転されるとき、第４図に示されるようにメインドラム２０の受取り溝２２は一溝置きに、上流側の搬送ドラムからのフィルタシガレットＦＣを受け取ることができる。この後、受取り溝２２に受け取られたフィルタシガレットＦＣは下流側の搬送ドラムに向けて搬送される。ここで、メインドラム２０の外周面、即ち、メインドラム２０の周方向に連続的に並ぶ受取り溝２２はフィルタシガレットＦＣのメイン搬送経路を規定している。
メインドラム２０の受取り溝２２のうち、上流側の搬送ドラムからフィルタシガレットＦＣを受け取ることができる受取り溝２２には第４図中、識別符号としての“ａ”が付加され、これに対して、受取り溝２２ａ以外の受取り溝２２、つまり、空の受取り溝２２には識別符号としての“ｂ”が付加されている。
フィルタシガレットＦＣが受取り溝２２ａに受取られると、第４図から明らかなようにフィルタシガレットＦＣの外周面のうち、その約半周部分は受取り溝２２ａにより覆われているが、残りの半周部分はメインドラム２０の径方向外側を向き、外部に露出した状態にある。
前述の説明から既に明らかなように、メインドラム２０の受取り溝２２ａは、上流側の搬送ドラムから２本のフィルタシガレットＦＣを同時に受取る。しかしながら、説明の複雑化を避けるため、以降の説明は片側のフィルタシガレットＦＣに着目して以降の説明を進める。
メインドラム２０はその外周面の近傍に迂回ドラム列２４を備えており、この迂回ドラム列２４は、メインドラム２０の回転方向でみて、前述した上流側搬送ドラムの下流に配置されている。迂回ドラム列２４は例えば３つの迂回ドラム２６，２８，３０を含んでいる。迂回ドラム２６，３０はメインドラム２０の外周に転接するようにして配置され、メインドラム２０の回転方向に離間している。より詳しくは、メインドラム２６の回転方向でみて、迂回ドラム２６は迂回ドラム３０よりも下流側に配置されている。一方、迂回ドラム２８は迂回ドラム２６，３０の外側にて、これら迂回ドラム２６，３０の双方に転接するように配置されている。
迂回ドラム２６〜３０もまたそれぞれ溝付きドラムからなり、各迂回ドラムはその外周面に多数の迂回溝３２を備えている。これら迂回溝３２はその迂回ドラムの周方向に等間隔を存して配置され、その底に複数の吸着孔を有する。各迂回ドラムの迂回溝３２のピッチ間隔は、メインドラム２０における受取り溝２２ａのピッチ間隔の２倍にであり、また、迂回ドラム２６〜３０の周速はメインドラム２０の周速と同一である。更に、迂回ドラム２６，３０はメインドラム２０の回転方向とは逆方向にそれぞれ回転される。従って、迂回ドラム２６の各迂回溝３２はメインドラム２０の受取り溝２２ａに周期的に合致し、一方、迂回ドラム３０の各迂回溝３２はメインドラム２０の受取り溝２２ｂに周期的に合致する。
そして、迂回ドラム２８はメインドラム２０の回転方向と同一の方向、即ち、反時計方向に回転される。従って、迂回ドラム２８の各迂回溝３２は迂回ドラム２６，３０双方の迂回溝３２にそれぞれ周期的に合致する。
前述したようにメインドラム２０の受取り溝２２ａは上流側搬送ドラムからフィルタシガレットＦＣを受け取る。受取り溝２２ａ内のフィルタシガレットＦＣはメインドラム２０の回転に伴って搬送され、上流側の迂回ドラム３０に到達する。この際、迂回ドラム３０の迂回溝３２はメインドラム２０の受取り溝２２ａに合致しないので、受取り溝２２ａ内のフィルタシガレットＦＣは迂回ドラム３０を通過し、下流側の迂回ドラム２６に向けて搬送される。
フィルタシガレットＦＣが迂回ドラム２６に到達すると、このフィルタシガレットＦＣを受け入れている受取り溝２２ａは、迂回ドラム２６の迂回溝３２と合致する。従って、フィルタシガレットＦＣは受取り溝２２ａから迂回ドラム２６の迂回溝３２に受取られる。
この後、フィルタシガレットＦＣは迂回ドラム２６から迂回ドラム２８を経て迂回ドラム３０に乗り移り、そして、迂回ドラム３０の迂回溝３２に受け取られる。迂回ドラム３０上のフィルタシガレットＦＣはメインドラム２０の外周面に向けて搬送される。
フィルタシガレットＦＣを受取った迂回溝３２がメインドラム２０の受取り溝２２ｂに合致すると、この時点で、フィルタシガレットＦＣは迂回ドラム３０からメインドラム２０の受取り溝２２ｂに受取られ、メインドラム２０上、つまり、メイン搬送経路上を再び搬送される。従って、第３図に示されているように、メインドラム２０上にて、迂回ドラム２６，３０間に位置する受取り溝２２の全てにフィルタシガレットＦＣが受取られている。
ここで、メインドラム２０の受取り溝２２ｂは迂回ドラム２６の迂回溝３２とは合致しない。それ故、受取り溝２２ｂ内のフィルタシガレットＦＣが迂回ドラム２６に再び到達しても、そのフィルタロッドＦＣは迂回ドラム２６に乗り移ることなく、迂回ドラム２６を通過する。従って、第３図から明かなように迂回ドラム列２４を通過した後、フィルタシガレットＦＣは全て、メインドラム２０の受取り溝２２ｂに受け取られて状態で搬送される。
つまり、メインドラム２０の受取り溝２２ａは、迂回ドラム２６へのフィルタシガレットＦＣの乗移りを許容する迂回位相にて、フィルタシガレットＦＣを搬送することができる。これに対し、メインドラム２０の受取り溝２２ｂは迂回ドラム２６に対してフィルタシガレットＦＣの通過を許容する通過位相にて、フィルタシガレットＦＣを搬送することができる。
メインドラム２０と迂回ドラム列２４との間にてフィルタシガレットＦＣの確実な乗り移りを可能にするため、メインドラム２０の受取り溝２２ａは第３図中のサクション域Ｓ_１にあるとき、その吸着孔を通じてサクション圧の供給を受けることができ、一方、メインドラム２０の受取り溝２２ｂは、第３図中のサクション域Ｓ_２にあるとき、その吸着孔を通じてサクション圧の供給を受けることができる。
より詳しくは、第３図から明かなようにメインドラム２０の周方向でみて、メインドラム２０が上流側の搬送ドラムからフィルタシガレットＦＣの供給を受ける位置がＰ_１、そして、メインドラム２０から迂回ドラム２６にフィルタシガレットＦＣが乗り移って迂回する位置がＰ_２で示されるとき、サクション域Ｓ_１は受取り位置Ｐ_１の直前から迂回Ｐ_２の直前まで、メインドラム２０の周方向に延びている。
また、迂回ドラム３０からメインドラム２０にフィルタシガレットＦＣが戻る位置がＰ_３、そして、後述する迂回位置がＰ_４で示されるとき、サクション域Ｓ_２は戻り位置Ｐ_３の直前から迂回位置Ｐ_４の直前までメインドラム２０の周方向に延びている。
ここで、第４図に示されるように、各受取り溝２２は例えば、一対ずつの吸着孔を有している。しかしながら、受取り溝２２ａの吸着孔３４及び受取り溝２２ｂの吸着孔３６は、受取り溝２２の軸線方向でみて互いに異なる位置に配置されている。従って、メインドラム２０の回転に伴い、吸着孔３４はサクション域Ｓ_１を通過するとき、このサクション域Ｓ_１を規定するサクションスロット（図示しない）に接続され、これに対し、吸着孔３６はサクション域Ｓ_２を通過するとき、このサクション域Ｓ_２を規定するサクションスロット（図示しない）に接続される。なお、これらサクションスロットは固定スリーブ（図示しない）に形成され、固定スリーブはメインドラム２０内に回転不能且つ同心的に配置されている。
更に、メインドラム２０の受取り溝２２ａから迂回ドラム２６の迂回溝３２にフィルタシガレットＦＣが受け取られるとき、迂回溝３２はフィルタシガレットＦＣにおける露出周面の一部を吸着する。それ故、フィルタシガレットＦＣが迂回ドラム２６上を搬送される際には、受取り溝２２ａ内に隠れていたフィルタシガレットＦＣの外周面の部分が迂回ドラム２６の径方向外側に向け露出する。
フィルタシガレットＦＣが迂回ドラム２６上を搬送されるとき、フィルタシガレットＦＣの露出周面を大きく確保するため、第３図から明らかなように、迂回ドラム２６の迂回溝３２の深さは受取り溝２２の深さに比べて浅くなっている。
一方、迂回ドラム２８における迂回溝３２の深さは受取り溝２２の深さと同一である。従って、迂回ドラム２６から迂回ドラム２８にフィルタシガレットＦＣが乗り移ったとき、迂回ドラム２８上のフィルタシガレットＦＣと受取り溝２２ａ内のフィルタシガレットＦＣとは、それら外周面のうち同一部分が露出する。
更に、迂回ドラム３０の迂回溝３２の深さは迂回ドラム２６の迂回溝３２の深さと同一である。従って、迂回ドラム２６，３０上のフィルタシガレットＦＣはそれぞれ、その外周面うち同一部分が露出する。フィルタシガレットＦＣが受取り溝２２ｂに戻されたとき、受取り溝２２ａ，２２ｂ内のフィルタシガレットＦＣもまた、それら外周面のうち、同一部分が露出する。
なお、迂回ドラム２６，３０は迂回溝３２間に窪み３８をそれぞれ有する。メインドラム２０から迂回ドラム２６にフィルタシガレットＦＣが乗り移る際、また、迂回ドラム３０からメインドラム２０にフィルタシガレットＦＣが戻る際、窪み３８はメインドラム２０上のフィルタシガレットＦＣと迂回ドラム２６又は３０上のフィルタシガレットＦＣとの間の干渉を防止する。この結果、メインドラム２０から迂回ドラム２６へのフィルタシガレットＦＣの乗り移りや、迂回ドラム３０からメインドラム２０へのフィルタシガレットＦＣの戻りが確実に実施される。
メインドラム２０は、前述した迂回ドラム列２４と同様な迂回ドラム列４０を更に備えている。この迂回ドラム列４０はメインドラム２０の回転方向でみて、迂回ドラム列２４の下流側に配置され、これら上流側及び下流側の迂回ドラム２４，４０間には、メインドラム２０の周方向に所定の間隔が確保されている。
下流側の迂回ドラム列４０は上流側の迂回ドラム列２４と同様な構造を有する。それ故、迂回ドラム列４０を説明するにあたり、上流側の迂回ドラム列２４と同様な機能を有する迂回ドラム列４０の部材及び部位には同一の参照符号を付して、これらの説明は省略し、迂回ドラム列２４と相違する点のみを以下に説明する。
下流側の迂回ドラム列４０の迂回ドラム２６はメインドラム２０の受取り溝２２ｂからフィルタシガレットＦＣを受取り、そして、受取ったフィルタシガレットＦＣを搬送する。迂回ドラム列４０の迂回ドラム３０は、メインドラム２０の受取り溝２２ａにフィルタシガレットＦＣを戻す。従って、迂回ドラム列４０に関して言えば、メインドラム２０の受取り溝２２ｂはフィルタシガレットＦＣを迂回位相にて搬送し、そして、受取り溝２２ａはフィルタシガレットＦＣを通過位相にて搬送する。この結果、第３図から明らかなように、迂回ドラム列４０を通過したフィルタシガレットＦＣは全て、メインドラム２０の受取り溝２２ａに受取られ、そして、メインドラム２０上を搬送される。
前述した迂回位置Ｐ_４は、メインドラム２０から迂回ドラム列４０の迂回ドラム２６にフィルタシガレットＦＣが乗り移る位置を示す。メインドラム２０はサクション域Ｓ_３を更に含み、このサクション域Ｓ_３は前述のサクション域Ｓ_１と同様に、受取り溝２２ａの吸着孔３４にサクション圧を供給する。
より詳しくは、迂回ドラム列４０の迂回ドラム３０からメインドラム２０にフィルタシガレットＦＣが戻される位置がＰ_５で示され、そして、メインドラム２０から下流側の搬送ドラムにフィルタシガレットＦＣが送出される位置がＰ_６で示されるとき、サクション域Ｓ_３は、戻り位置Ｐ_５の直後から送出位置Ｐ_６の直前までメインドラム２０の周方向に延びている。
従って、メインドラム２０の受取り位置Ｐ_１にて、受取り溝２２ａに受け取られたフィルタシガレットＦＣは、メインドラム２０上を搬送される過程にて、上流側及び下流側の迂回ドラム列２４，４０上を迂回的に順次搬送された後、メインドラム２０の送出位置Ｐ_６にて、受取り溝２２ａから下流側の搬送ドラムに乗り移る。
メインドラム２０の外側には検査カメラ４２が配置されており、この検査カメラ４２はメインドラム２０の回転方向でみて、上流側及び下流側の迂回ドラム列２４，４０間に位置付けられ、メインドラム２０の外周面に向けられている。検査カメラ４２はＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅｃｏｕｐｌｅｄｄｅｖｉｃｅ）を含み、所定の撮像視野を有する。検査カメラ４２の撮像視野は、メインドラム２０の軸線方向に関して、フィルタシガレットＦＣの長さよりも長く、且つ、メインドラム２０の周方向に関してはフィルタシガレットＦＣの全周長よりも長い。
メインドラム２０の回転に伴い、メインドラム２０上のフィルタシガレットＦＣが検査カメラ４２の下方を通過するとき、検査カメラ４２はそのフィルタシガレットＦＣにおける外周面の一部を直接的に撮像する。このとき、フィルタシガレットＦＣにおける外周面の撮像領域は、メインドラム２０の径方向外側を向いた部分に相当する。具体的には、第５図でみたとき、撮像領域はフィルタシガレットＦＣにおける全外周面中のＹ領域に相当し、このＹ領域は少なくとも１２０°以上の中心角を有する扇形の円弧により規定される。第３図中の各フィルタシガレットＦＣのＹ領域には第５図に併せてハッチングが施されていない。
更に、第３図に示されるように、検査カメラ４２とメインドラム２０との間には一対の反射ミラー４４，４６が配置されており、反射ミラー４４は迂回ドラム列２４における迂回ドラム２６の周面に向けられている。従って、フィルタシガレットＦＣが迂回ドラム２６上を搬送されるとき、反射ミラー４４はフィルタシガレットＦＣの露出周面のうちの約半分の領域、即ち、Ｘ領域の像を検査カメラ４２に向けて反射し、これにより、検査カメラ４２はＸ領域を撮像することができる。第３図中、各フィルタシガレットＦＣのＸ領域には網目状のハッチングが施されている。
一方、反射ミラー４６は迂回ドラム列４０における迂回ドラム３０の外周面に向けられている。従って、フィルタシガレットＦＣが迂回ドラム３０上を搬送されるとき、反射ミラー４６もまたフィルタシガレットＦＣの露出周面のうちの約半分の領域、即ち、Ｚ領域の像を検査カメラ４２に向けて反射し、検査カメラ４２はＺ領域を撮像する。第３図中、各フィルタシガレットＦＣのＺ領域には斜線のハッチングが施されている。
ここで、Ｘ，Ｚ領域は前述したＹ領域と同様な扇形の円弧で規定され、これら扇形もまた少なくとも１２０°以上の中心角を有する。更に、第３図から明らかなようにＸ，Ｚ領域は、フィルタシガレットＦＣにおける露出周面の互い異なる領域を示している。
検査カメラ４２は、Ｙ領域の撮像と同時にＸ，Ｚ領域の撮像を行い、第６図に示されるようにＸ，Ｙ，Ｚ領域を合わせた撮像画像を得ることができる。ここで、前述の説明から明らかなように、撮像画像のＸ，Ｙ，Ｚ領域は互いに異なるフィルタシガレットＦＣの外周面から得られたものであるが、しかしながら、個々のフィルタシガレットＦＣでみたとき、撮像画像は第５図から明らかなようにフィルタシガレットＦＣの全外周面をカバーしている。このことは、検査カメラ４０の１回の撮像動作により、フィルタシガレットＦＣ１本当たりの全外周面に相当する撮像画像が得られることを意味する。
検査カメラ４０は画像処理装置４８に撮像画像を順次送信する。画像処理装置４８は撮像画像に基づき、各フィルタシガレットＦＣ毎の全外周面の画像データを収集し、そして、この画像データに基づき、各フィルタシガレットＦＣの外観の良否を判定する。
具体的には、検査カメラ４０から送信される撮像画像は互いに異なるフィルタシガレットＦＣのＸ，Ｙ，Ｚ領域を含んでいるので、画像処理装置４８は撮像画像のうち、各フィルタシガレットＦＣ毎に、その外周面の約１／３の部分に相当する画像データから汚れや染み等の欠陥を検出する。つまり、１本のフィルタシガレットＦＣについてみれば、このフィルタシガレットＦＣはその搬送過程にて、その外周面が約１／３ずつ順次検査され、この結果、フィルタシガレットＦＣの全外周面の検査が完了する。
画像処理装置４８がフィルタシガレットＦＣの外観欠陥を検出した場合、画像処理装置４８は所定のタイミングで排除信号を出力し、この排除信号に基づき、メインドラム２０上から不良のフィルタシガレットＦＣが排除される。より詳しくは、メインドラム２０は、前述した送出位置Ｐ_６の直前位置に排除ノズル（図示しない）を内蔵している。排除ノズルは排除信号に基づき、吸着孔３４を通じて受取り溝２２ａ内に排除エアを噴出し、排除エアは受取り溝２２ａから不良のフィルタシガレットＦＣを吹飛ばす。なお、不良のフィルタシガレットＦＣの排除位置は、メインドラム２０に限らず、メインドラム２０よりも下流の搬送ドラム上に規定することも可能である。
本発明は上述の一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。
例えば、一実施例では、フィルタシガレットＦＣのＸ．Ｚ領域の撮像に反射ミラー４４，４６を使用しているが、これら反射ミラーに代えてプリズム等を使用することも可能である。
また、フィルタシガレットＦＣは、メインドラム２０上から必ずしも上流側及び下流側の迂回搬送ドラム列２４，４０を介してそれぞれ迂回される必要はない。例えば、第３図中に想像線で示されるように反射ミラー５０，５２が配置されていれば、フィルタシガレットＦＣが上流側の迂回搬送ドラム列２４上を搬送されるとき、反射ミラー５０，５２はフィルタシガレットＦＣにおけるＺ領域の像を検査カメラ４２に同時に導くことができる。従って、１つの迂回搬送ドラム列だけでも、検査カメラ４２はフィルタシガレットＦＣのＸ，Ｙ，Ｚ領域を同時に撮像することができる。
更に、本発明の外観検査装置はフィルタシガレットＦＣに限らず、シガレットロッドＣＲ、シガレットＣ、ダブルフィルタシガレットＤＦＣの外観をも同様にして検査することができるばかりでなく、これらタバコ製品に限らず、種々の棒状物品の外観検査にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は、フィルタシガレットの製造機を示した概略図；
第２図は、第１図の製造機により実施されるフィルタシガレットの製造プロセスを示した図；
第３図は、第１図の製造機に組み込まれた検査装置の一部を示す概略図；
第４図は、第３図におけるメインドラムの外周面を部分的に示した図；
第５図は、第３図の検査カメラにて撮像されるフィルタシガレットの領域を示した図；及び
第６図は、検査カメラにて得られる撮像画像を示した図である。

Claims

棒状物品の外観検査装置は、
棒状物品における外周面の第１領域を露出させた状態で、前記棒状物品を搬送させるメイン搬送経路であって、前記メイン搬送経路は前記棒状物品の搬送に関して互いに異なる第１及び第２搬送位相を有し、且つ、前記棒状物品を前記第１搬送位相に受け取り可能である、メイン搬送経路と、
前記メイン搬送経路から前記第１搬送位相の棒状物品を受け取って搬送させ、この後、前記棒状物品が前記第２搬送位相にて搬送されるべく、前記棒状物品を前記メイン搬送経路上に戻す迂回搬送経路であって、前記迂回搬送経路は、前記棒状物品の外周面のうち前記第１領域とは異なる第２領域を露出させた状態で前記棒状物品を搬送させ、前記第１及び第２領域が前記棒状物品の全外周面をカバーする、迂回搬送経路と、
前記棒状物品が前記メイン及び迂回搬送経路上を搬送される過程にて、個々の棒状物品における全外周面の画像データを収集する撮像手段であって、前記撮像手段は、前記棒状物品の前記第１及び第２領域を直接又は間接的にそれぞれ撮像する１個の検査カメラを含む。
請求項１の装置において、
前記検査カメラは、前記メイン搬送経路上における対象棒状物品の前記第１領域を直接的に撮像すべく配置され、
前記撮像手段は、前記対象棒状物品が前記迂回搬送経路上を搬送されるとき、前記対象棒状物品における前記第２領域の反射像を前記検査カメラに提供する複数の反射部材を更に含む。
請求項２の装置において、
前記反射部材は、前記第２領域を区分して得た２つ部分の反射像を前記検査カメラに提供する。
請求項３の装置において、
前記検査カメラは、前記メイン搬送経路上の１つの棒状物品の前記第１領域と、前記迂回搬送経路上の他の棒状物品の前記第２領域とを同時に撮像する。
請求項１の装置において、
前記迂回搬送経路は、前記メイン搬送経路の迂回位置から前記棒状物品を受け取って搬送し、前記迂回位置よりも下流の戻り位置にて前記メイン搬送経路に戻す。
請求項５の装置において、
前記装置は、前記迂回搬送経路よりも前記メイン搬送経路の下流に設けられた下流側迂回搬送経路を更に含み、
前記検査カメラは、前記上流側迂回搬送経路ための前記迂回位置と前記下流側迂回搬送経路のための戻り位置との間を延びる前記メイン搬送経路に対向して配置され、前記メイン搬送経路上における対象棒状物品の前記第１領域を直接的に撮像し、
前記撮像手段は、
前記対象棒状物品が前記上流側迂回搬送経路上を搬送されるとき、前記対象棒状物品における前記第２領域の一部の反射像を前記検査カメラに提供する第１反射部材と、
前記対象棒状物品が前記下流側迂回搬送経路上を搬送されるとき、前記対象棒状物品における前記第２領域の残部の反射像を前記検査カメラに提供する第２反射部材とを更に含む。
請求項６の装置において、
前記検査カメラは、前記メイン搬送経路上の１つの棒状物品の前記第１領域と、前記上流側迂回搬送経路上の他の棒状物品における前記第２領域の前記一部と、前記下流側迂回搬送経路上の他の棒状物品における前記第２領域の前記残部とを同時に撮像する。
請求項１の装置において、
前記メイン搬送経路は、
回転可能なメインドラムと、
前記メインドラムの外周面に設けられた複数の搬送溝とを含み、
前記搬送溝は、前記メインドラムの周方向に等間隔を存して配置され、前記メインドラムの回転に伴い、受取り位置にて、１溝置きに棒状物品を受け取り可能な第１搬送位相の受取り溝と、残りの第２搬送位相の受取り溝とに分けられる、
前記迂回搬送経路は、前記メインドラムの近傍に配置された迂回ドラム列を含み、前記迂回ドラム列は、前記メインドラムにおける前記第１搬送位相の受取り溝から棒状物品を受け取って搬送し、この後、前記メインドラムにおける第２搬送位相の受取り溝に前記棒状物品を戻すための複数の溝付きドラムを有する。