JP2021105556A - 製品検査装置及び製品検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】連続品の個々の製品Ｗが内包する物品Ａの個数の過不足を低コストで精度よく検査する。【解決手段】製品検査装置１は、包装材Ｐに所定個数の物品Ａを収容した製品Ｗが所定数連続してなる製品群Ｇを計量コンベア１で搬送しながら秤３で計量する。制御手段５の計量部７は、センサ４の検知信号と、製品のコンベアへの載り込み時間T1、計測が安定する安定時間T2及びフィルタ時間Ftに基づき、先方製品WFの計量値M1と、先方製品WFと後方製品WRの合計の計量値M2を取得し、計量値M1を先方製品WFの重量MFとし、計量値の演算M2-M1 の結果を後方製品WRの重量MRとする。個数算出部８がこれら重量を製品の単位重量で除して実際の個数を得、過不足判定部９が正規入数と比較して個数の過不足を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は、包装材に複数個の物品を収容した製品が連続している構成の製品群を検査対象とし、その各製品に収容された物品の個数の過不足を検査する製品検査装置及び方法に係り、特に物品の種類や態様等の如何に関わらず製品内の物品の個数の過不足を安定して検査できる製品検査装置及び方法に関するものである。

下記特許文献１には、複数の物品がパック詰めされた製品の重量に基づき、製品に含まれる物品の個数が正規の個数であるか否かを判定する重量選別機の発明が開示されている。この重量選別機には、判定の基準となる基準重量値と、基準重量値からの上限許容重量値及び下限許容重量値が設定されており、計量した製品の重量値が許容重量値の範囲内に入っている場合は製品に含まれる物品の個数が正規の個数であると判定する。そして、この重量選別機は、合格と判定された製品が所定個数計量される度に、この所定個数の製品の平均重量値を算出し、この平均重量値が前記基準重量値と異なる場合は、前記基準重量値を平均重量値に自動的に修正する。

下記特許文献２には、Ｘ線質量測定装置の発明が開示されている。このＸ線質量測定装置では、搬送される連包ワークＷの境界位置を境界検知部５で検知し、この検知信号を所定の信号処理後に境界信号として質量積算部１１に出力する。また、ライン質量算出部１０が、Ｘ線検出器４からのＸ線透過データに基づいて連包ワークＷに吸収されたＸ線吸収量を算出し、ラインセンサ１周期分を合算した後に風袋部分のＸ線吸収量を減算して内容物のみのＸ線吸収量を取得し、これに質量換算係数を乗算してライン質量値を算出し、質量積算部１１に出力する。質量積算部１１では、境界信号の入力タイミングに応じてライン質量値の積算を開始し、次に入力した境界信号の入力タイミングでライン質量値の積算を終了し、個装袋の内容物質量値を算出する。この発明によれば、連続的に巻き取られるような連包ワークにおける個装袋毎の質量測定や空袋検査及び欠品検査をリアルタイムに且つ連続的に行うことができるものとされている。

実開昭６２−１００８５号公報 特開２０１３−１９６８８号公報

前記特許文献１に開示された重量選別機によれば、パック詰めされた製品に含まれる物品の個数が正規の個数であるか否かを判定することはできるが、包装材に所定個数の物品を収容した製品が所定個数連続しているような製品群を対象とした場合、連なった製品群の全体の重量を測定することはできても、個々の製品に収容された物品の個数の過不足を検査することはできなかった。

前記特許文献２に開示されたＸ線質量測定装置によれば、上述したような製品群、すなわち連包ワークにおける欠品検査を行なうことは可能であるが、Ｘ線を用いた装置であるため高価であり、さらに次の様な問題があった。すなわち、Ｘ線を用いても、包装材の中身である物品が均一な状態の粉や液体であれば有効であるが、物品の成分や素材が均一でなかったり、物品が複雑な形状であったり、包装材の中で物品同士の重なり姿勢が変化してしまう等の事情がある場合には、Ｘ線透過画像の画像処理による判別（個々の物品の識別）が安定せず、包装された製品の中にある物品の個数の検査を精度よく行なうことができない。

本発明は、以上説明した従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、連続品の個々の製品が内包する物品の個数の過不足を低コストで精度よく検査できる製品検査装置及び方法を提供することを目的としている。

請求項１に記載された製品検査装置１は、
所定個数の物品Ａを収容した製品Ｗが所定数連続してなる製品群Ｇを搬送しながら計量して各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を検査する製品検査装置１であって、
製品群Ｇの全体が載置される長さの計量コンベア２と、
前記計量コンベア２に搬送される製品Ｗを計量して秤量信号を出力する秤３と、
前記計量コンベア２に搬入される製品群Ｇを検知するセンサ４と、
前記センサ４が製品群Ｇを検知したタイミングを基準として、製品群Ｇのうち前記計量コンベア２にある製品Ｗに対応する計量値を前記秤量信号に基づいて算出する計量部７と、
前記計量部７が算出した各計量値から、各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を判定する過不足判定部９と、
を具備している。

請求項２に記載された製品検査装置１は、請求項１に記載の製品検査装置１において、
前記計量部７は、ｎ個目の計量値と（ｎ−１）個目の計量値の差分によりｎ個目の製品Ｗの計量値を算出する。

請求項３に記載された製品検査装置１は、請求項１又は２に記載の製品検査装置１において、
前記計量部７が前記複数の計量値を算出する各タイミングに応じて前記秤量信号を処理するフィルタを設定する設定手段６を備えている。

請求項４に記載された製品検査装置１は、請求項１乃至３の何れか一つに記載の製品検査装置１において、
連結された二つの製品Ｗから製品群Ｇが構成されており、前記計量部７は一つ目の製品Ｗが前記計量コンベア２から降りるタイミングで二つ目の製品Ｗを計量する。

請求項５に記載された製品検査装置１は、請求項１乃至４の何れか一つに記載の製品検査装置１において、
前記過不足判定部９は、一つの物品Ａの重量値に基づいて前記計量値を個数に換算し、前記過不足を判定する。

請求項６に記載された製品検査方法は、
所定個数の物品Ａを収容した製品Ｗが所定数連続してなる製品群Ｇを搬送しながら計量して各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を検査する製品検査方法であって、
搬送されている製品Ｗの秤量信号に基づいて各製品Ｗに対応する計量値を算出し、製品群Ｇの各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を判定する。

請求項１に記載された製品検査装置及び請求項６に記載された製品検査方法によれば、製品群の各製品が計量コンベア上に載置される度に出力される秤量信号から計量コンベア上の製品に対応する複数の計量値を取得し、この複数の計量値に基づいて各製品に収容された物品の個数の過不足を低コストで精度よく検査することができる。

請求項２に記載された製品検査装置によれば、本来、同一の正規入数の物品が収容されているはずである各製品の各計量値を計量部が算出し、各計量値の差分を求めるだけの簡易な演算を行なうことにより、各計量値に有意の差がある場合には、各製品に収容された物品の個数の過不足を低コストで精度よく検査することができる。

請求項３に記載された製品検査装置によれば、計量部が複数の計量値を取得する各タイミングに応じて適切なフィルタで秤量信号を処理することができるので、計量部が取得する計量値の精度が向上する。

請求項４に記載された製品検査装置によれば、連結された二つの製品から構成された製品群の一つ目の製品が計量コンベアに載るタイミングで一つ目の製品を計量し、一つ目と二つ目の製品が計量コンベアに載るタイミングで一つ目と二つ目の製品を計量するだけでなく、一つ目の製品が前記計量コンベアから降りるタイミングにおいて二つ目の製品の製品を計量することもできるため、これら三つの計量値を用いた演算によって製品群の一つ目の製品と二つ目の製品の各重量値をより正確に算出することができる。

請求項５に記載された製品検査装置によれば、製品群の各製品に収容された物品の個数の過不足の判定結果を計量部が取得した計量値だけではなく、計量値から換算した物品の個数によって具体的な過不足の個数として理解しやすく示すことができる。

第１実施形態の製品検査装置の構成図である。 第１実施形態の製品検査装置による製品検査の説明図であって、分図（ａ）は製品群の搬送状態を示す概略図であり、分図（ｂ）は製品検査装置において秤が出力する秤量信号の波形をフィルタで整形されたものとして示した図であり、分図（ｃ）は製品検査装置の制御手段において秤の秤量信号から各製品の計量値を算出し、これらの計量値から物品の個数の過不足の判定を行なう処理を行なうためのタイミングチャートである。 第２実施形態の製品検査装置による製品検査の説明図であって、分図（ａ）は製品群の搬送状態を示す概略図であり、分図（ｂ）は製品検査装置において秤が出力する秤量信号の波形をフィルタで整形されたものとして示した図であり、分図（ｃ）は製品検査装置の制御手段において秤の秤量信号から各製品の計量値を算出し、これらの計量値から物品の個数の過不足の判定を行なう処理を行なうためのタイミングチャートである。 第３実施形態の製品検査装置による製品検査の説明図であって、分図（ａ）は製品群の搬送状態を示す概略図であり、分図（ｂ）は製品検査装置において秤が出力する秤量信号の波形をフィルタで整形されたものとして示した図であり、分図（ｃ）は製品検査装置の制御手段において秤の秤量信号から各製品の計量値を算出し、これらの計量値から物品の個数の過不足の判定を行なう処理を行なうためのタイミングチャートである。 各実施形態の製品検査装置が対象とする製品群の具体的な構成を説明する図であって、分図（ａ）は連結された複数の製品から構成される製品群を示しており、分図（ｂ）は連続した複数の製品から構成される製品群を示している。

本発明の第１実施形態について図１、図２及び図５を参照して説明する。
図１に示す第１実施形態の製品検査装置１は、図５（ａ）に示す連結された複数の製品Ｗから構成される製品群Ｇを対象としている。図５（ａ）は、前段の搬送手段ＣＶによって搬送されている二つの製品群Ｇ，Ｇが製品検査装置１に順次搬入される状況を示している。

図５（ａ）に示す製品群Ｇは、包装材に４個の物品Ａを収容した製品Ｗを２個含んでおり、２個の製品Ｗは包装材の一部において連結されている。ここで、特に搬送方向の先方の製品Ｗを先方製品ＷＦと称し、搬送方向の後方の製品Ｗを後方製品ＷＲと称する。また連結とは各製品Ｗの一部（この場合は包装材Ｐ）が互いに結合されていることを意味する。製品群Ｇを構成する２個の製品Ｗ（ＷＦ，ＷＲ）は、製品群Ｇを一単位として製造されているため、製造又は包装工程において、製品群Ｇの全体としては物品Ａの個数が規定通りであっても、一方の製品Ｗに入るべき物品Ａが他方の製品Ｗに入ってしまう場合があるため、これを検査する必要が生じる。

図５（ａ）で左側に示す製品群Ｇは正規品であるが、同右側に示す製品群Ｇは不正規品である。この不正規品では、製品群Ｇの全体としては物品Ａの個数が８個であり規定通りであるが、一方の製品ＷＲに入るべき４個の物品Ａのうちの１個が他方の製品ＷＦに入っているため、一方の製品ＷＲは物品Ａが３個になり、他方の製品ＷＦは物品Ａが５個となり、製品ＷＲ，ＷＦごとにみれば物品Ａの個数の過不足が生じている。このような製品群Ｇにおける物品Ａの個数の過不足の検査では、製品群Ｇとして重量を測定しても物品Ａの個数の過不足を検出することはできないが、以下に説明するように、本実施形態の製品検査装置１及び方法によれば、製品群Ｇを構成する個々の製品Ｗにおける物品Ａの個数の過不足を低コストで精度よく検査できる。

図１に示すように、第１実施形態の製品検査装置１は、製品群Ｇの全体を載置できるだけの長さを備えた計量コンベア２と、計量コンベア２を支持する秤３と、製品群Ｇを検出するセンサ４と、製品検査装置１の全体を制御して製品群Ｇの各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を判定する制御手段５を有している。

秤３は、図２（ａ）に示すような一つの製品群Ｇに属する１個又は２個の製品Ｗ（ＷＦ，ＷＲ）を計量コンベア２で搬送しながら秤３（図１参照）で計量し、図２（ｂ）に示すような秤量信号を出力する。なお、図２（ｂ）に示す秤量信号の波形は、秤３が出力する秤量信号の波形そのものではなく、これを後述するフィルタで整形した状態として示したものである。この実施形態では、図２（ａ）に示すように製品群Ｇは２個の製品Ｗ（ＷＦ，ＷＲ）からなるため、図２（ａ）及び（ｂ）から理解されるように、この秤量信号には、計量コンベア２に載り込む時に計量された先方の１個の製品Ｗ（先方製品ＷＦ）の計量値Ｍ１と、計量コンベア２が２個の製品Ｗ（先方製品ＷＦ，後方製品ＷＲ）を搬送している時に計量された２個の製品Ｗの計量値Ｍ２と、計量コンベア２から降りる時に計量された後方の１個の製品Ｗ（後方製品ＷＲ）の計量値Ｍ３が含まれている。図１に示すように、秤３からの秤量信号は制御手段５に入力される。

図１に示すように、センサ４は、計量コンベア２に製品群Ｇが搬入される搬入位置に設けられており、図２（ｃ）の最上段に示すように、製品群Ｇの通過を検知して検知信号を出力する。図１に示すように、センサ４からの検知信号は制御手段５に入力され、秤３が出力した秤量信号から前述した計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を算出するタイミングを計るために使用される。

図１に示す制御手段５では、図２（ｃ）に示すように、センサ４が製品群Ｇを検知している検知信号の立ち上がりのタイミングを基準として、計量コンベア２上の製品Ｗに対応する複数の計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３（図２（ｂ）参照）を秤量信号から取得するため、図２（ｃ）の第２段以下に示すようなタイミング信号が生成される。

図２（ｃ）において符合Ｔ１、Ｔ２、Ｆｔで示す各時間は、秤３の秤量信号から計量値Ｍ２を取得するために必要なタイミングを示している。
図２（ｃ）に示すＴ１は、製品群Ｇが計量コンベア２に載り始めてから製品群Ｇの全体が載置されるまでに要する載り込み時間であり、製品群Ｇの搬送方向の長さと、計量コンベア２の搬送速度によって予め定められている。また、Ｔ２は、製品群Ｇの全体が計量コンベア２に載った後、製品群Ｇの先端が計量コンベア２から出るまでの時間内で、製品群Ｇが載り込んだことによる計量コンベア２の有害な振動が減衰し、計量に適した状態になるまでの安定時間を示している。このＴ２も予め定めておく。また、Ｆｔは、Ｔ２の立ち下がりのタイミングから所定時間だけ遡った時点を始点として定められた時間であり、秤３から送られる秤量信号に必要なフィルタをかけて計量値の取得に適した状態に処理するためのフィルタ時間である。秤量信号をデジタル化しておけば、このＦｔに相当する時間分の秤量データをバッファメモリから読み出してフィルタ演算することにより計量値を取得できる。

なお、秤３からの秤量信号は必要なタイミングで計量値を算出できるよう秤量信号を処理するフィルタが予め定められている。

図２（ｃ）において符合Ｔ１ｆ、Ｔ２ｆ、Ｆｔｆで示す各時間は、秤３の秤量信号から計量値Ｍ１を算出するために必要なタイミングを示している。
図２（ｃ）に示すＴ１ｆは、製品群Ｇの先方製品ＷＦが計量コンベア２に載り始めてから先方製品ＷＦの全体が載置されるまでに要する載り込み時間であり、Ｔ１と同様に先方製品ＷＦの搬送方向の長さと計量コンベア２の搬送速度によって予め定められている。また、Ｔ２ｆは、先方製品ＷＦが載り込んだことによる計量コンベア２の有害な振動が減衰し、最も計量に適した状態になる安定時間を示しており、このＴ２ｆも予め定めておく。このとき、Ｔ２ｆは、先方製品ＷＦの全体が計量コンベア２に載置されてから、後方製品ＷＲが計量コンベア２に載り始めるまでの短い時間内に定められる。また、Ｆｔｆは、Ｔ２ｆの立ち下がりのタイミングから所定時間だけ遡った時点を始点として定められた前記Ｆｔと同様のフィルタ時間である。
さらに、先方製品ＷＦの全体が計量コンベア２から降りるタイミングＴ１ｒ、後方製品ＷＲが計量コンベア２から降り始めるまでの間で安定化時間Ｔ２ｒが定められ、これに基づいて計量値Ｍ３を算出するためのフィルタ時間Ｆｔｒが定められる。

図１に示すように、制御手段５は、信号処理部６と、計量部７と、個数算出部８と、過不足判定部９と、表示部１０及び操作部１１を備えている。

信号処理部６は、フィルタ時間Ｆｔ，Ｆｔｆ，Ｆｔｒのタイミングで必要なフィルタを設定する設定手段であり、秤３からの秤量信号に必要な処理を行ない、これを計量部７に送る。

計量部７は、センサ４が製品群Ｇを検知したタイミングと、前述した載り込み時間Ｔ１、安定時間Ｔ２等の予め定められたタイミングを基準として、計量コンベア２上の製品Ｗに対応する前記計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を、信号処理部６においてフィルタで処理された秤量信号から取得する。これらの計量値のうち、計量値Ｍ１は先方製品ＷＦの重量を示しており、計量値Ｍ３は後方製品ＷＲの重量を示しており、計量値Ｍ２は先方製品ＷＦと後方製品ＷＲの合計の重量を示している。従って以下に説明するように、計量部７は、これらの計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を用いた演算により先方製品ＷＦと後方製品ＷＲの重量を取得するか、又は計量値Ｍ１，Ｍ３をそれぞれ先方製品ＷＦと後方製品ＷＲの重量とすることもできる。本発明でいう各製品Ｗの重量は、予め設定しておいた包装材Ｐの重量を差し引いた（いわゆる風袋引き）後の内容物の重量を示し、以下の説明も同様とする。

計量部７は、図２（ｃ）の判定タイミングＪ２の計量値Ｍ２に対応するタイミングにおいて、計量値Ｍ１，Ｍ２が利用可能となるので、この時点において計量値Ｍ１を先方製品ＷＦの重量ＭＦとし、計量値Ｍ２−Ｍ１を演算してその結果を後方製品ＷＲの重量ＭＲとすることができる。そして、先方製品ＷＦの重量ＷＦと後方製品ＷＲの重量ＭＲとの差分重量ＭＤを演算する。また、計量部７の演算結果は表示部１０に表示されるとともに、個数算出部８に送られる。

個数算出部８は、対象となっている製品Ｗに含まれる物品Ａの１個の重量データを保有している。個数算出部８は、計量部７から送られた各製品Ｗの重量を物品Ａの１個の重量で除して、当該製品Ｗに含まれる物品Ａの個数に換算し、これにより製品Ｗに含まれる物品Ａの個数の過不足を直感的に把握することができる。また、個数算出部８は、計量部７から送られた差分重量ＭＤを物品Ａの１個の重量ＭＳで除して、当該製品間の物品Ａの個数の差を個数として算出する。ここで言う個数は、例えば小数点第２位を四捨五入した少数第１位までの値として算出するようにするとよい。

過不足判定部９は、製品群Ｇの正規重量とともに、製品Ｗの正規重量と、各正規重量に対して許容される範囲を示す許容重量範囲を保有している。この許容重量範囲は、製品Ｗに含まれる物品Ａの１個の重量ＭＳに基づいて予め定められており、物品Ａの１個の重量ＭＳに０．５乃至０．１の係数を乗じた値を用いて、例えば（正規重量）±（物品Ａの１個の重量）×０．５のように設定されている。製品Ｗに対する許容重量範囲は、先方製品ＷＦおよび後方製品ＷＲのそれぞれに異なる値を設定してもよく、特に、先方製品ＷＦに対する後方製品ＷＲの連結部分の影響や安定時間が十分確保できないことを考慮して、下限の係数を０．５、上限の係数を０．７というように正規重量に対して非対称な許容範囲を設定してもよい。

また、先方製品ＷＦの重量ＭＦと後方製品ＷＲの重量ＭＲとの差分重量ＭＤに対しては、（物品Ａの１個の重量）×０．５乃至０．８以下といった許容範囲を設定し、製品群Ｇ全体での過不足だけでなく、先方製品ＷＦおよび後方製品ＷＲの各重量ＭＦ，ＭＲに対してそれぞれの正規重量と許容重量範囲に基づいて過不足を判定する。これにより、本来同数の物品Ａが含まれているはずの製品Ｗ間の重量の差を用いて、製品Ｗに含まれる物品Ａの個数の過不足をより精度よく判定できるようになる。なお、本実施形態の製品群Ｇのように各製品Ｗが連結された状態であれば、いずれかの製品Ｗに個数の過不足があった場合には、製品Ｇとして過不足がある不正規品とする。

また、過不足判定部９は、対象となっている製品Ｗに含まれる物品Ａの正規の個数のデータ（正規入数）とこれに対する許容範囲を保有していてもよい。過不足判定部９は、個数算出部８から送られた製品Ｗの物品Ａの実際の個数と正規入数を比較し、個数の過不足を判定し、その結果を表示部１０に表示する。具体的には、製品群Ｇ、先方製品ＷＦ又は後方製品ＷＲの各々について、物品Ａの実際の個数と、正規入数と、物品Ａの個数と正規入数との差分ＣＤ（個数）と、合否判定を表示部１０に表示する。なお、物品Ａの１個の重量ＭＳを基準となる一定値とすれば、製品群Ｇまたは各製品Ｗに含まれる物品Ａの個数は、それぞれの重量から換算することができ、正規重量、許容重量範囲に基づいた重量による個数の過不足の判定は、正規入数、許容個数範囲に基づいた個数判定に対応する。

計量部７は、図２（ｃ）の判定タイミングＪ３の計量値Ｍ３に対応するタイミングにおいて、計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３がすべて利用可能となるので、この時点において先方製品ＷＦの重量ＭＦと後方製品ＷＲの重量ＭＲを次の式で演算することもできる。
先方製品ＷＦの重量ＭＦ：｛Ｍ１＋（Ｍ２−Ｍ３）｝/2
後方製品ＷＲの重量ＷＲ：｛Ｍ３＋（Ｍ２−Ｍ１）｝/2
個数に換算して判定を行なう手順は先に説明したのと同一である。

この演算によれば、三つの計量値から平均値を演算して製品Ｗの重量を取得しているので、先に説明した計量値Ｍ１，Ｍ２のみを用いる演算に較べて得られる製品Ｗの重量がより正確になる。なお、計量値Ｍ３に対応するタイミングでは計量値Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３をすべて取得しているので、演算は行なわず、単に計量値Ｍ１，Ｍ３を、それぞれ先方製品ＷＦの重量ＭＦ及び後方製品ＷＲの重量ＭＲとすることもできる。

第１実施形態の製品検査装置１によれば、製品群Ｇの各製品Ｗが計量コンベア２上に載置される度に出力される秤量信号から、計量コンベア２上の製品Ｗに対応する二つ又は三つの計量値を順次取得し、これらの差分を求めたり、平均値を計算する等の簡易な演算により、各製品Ｗに収容された物品Ａの個数の過不足を低コストで精度よく検査することができる。

また、計量部７が二つ又は三つの計量値を取得する各タイミングに応じて適切なフィルタで秤量信号を処理しているので、計量値の精度は高く、判定結果の信頼性は安定している。

さらに、まず製品群Ｇの先方製品ＷＦの計量を行い、次に先方製品ＷＦと後方製品ＷＲの計量を行なうだけでなく、一つ目の先方製品ＷＦが計量コンベア２から降りるタイミングで後方製品ＷＲの計量を行なった場合には、これら三つの計量値を用いた平均値の演算により、先方製品ＷＦと後方製品ＷＲのより正確な重量値を得ることができる。

さらにまた、製品群Ｇの各製品Ｗに収容された物品Ａの計量値だけでなく、物品Ａの個数の過不足が表示部１０に個数で示されるため、判定結果がユーザーにとって理解しやすいという利点がある。

本発明の第２実施形態について図３を参照して説明する。
第２実施形態の製品検査装置１の構成は図１に示した第１実施形態と略同様なので、同様の部分については、図１及び第１実施形態の前記記載を援用して説明の繰り返しを避け、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

第２実施形態および第３実施形態の製品検査装置１は、図５（ｂ）に示すような短い間隔で並んで連続した複数の製品Ｗから構成される製品群Ｇを対象としている。図５（ｂ）は、前段の搬送手段ＣＶによって搬送されている二つの製品群Ｇ，Ｇが製品検査装置１に順次搬入される状況を示している。なお、後述するように第２実施形態が対象とする製品群Ｇに含まれる製品Ｗの数は２であり、第３実施形態が対象とする製品群Ｇに含まれる製品Ｗの数は３である。

さらに、図５（ｂ）について説明する。図５（ｂ）に示す製品群Ｇは、包装材Ｐである瓶に正規入数である５個の物品Ａを収容した製品Ｗを３個含んでいる。３個の製品Ｗは連結されておらず、互いに独立しており、所定の短い間隔をおいて１列に並んでいる。図５（ｂ）で左側に示す製品群Ｇを構成する各製品Ｗはすべて正規品であるが、同右側に示す製品群Ｇには不正規品が含まれている。すなわち、この不正規品の製品Ｗを含む製品群Ｇでは、右側の先方製品ＷＦの物品Ａの数は正規入数よりも１個少ない４個である。このような製品群Ｇの各製品Ｗにおける物品Ａの個数の過不足の検査では、通常、長さの短い計量コンベア２’（図示せず）を用い、かつ製品Ｗの間隔を広げるように制御して、計量コンベア２’に一つの製品Ｗが載置されるように構成して重量を取得することが多く、間隔制御機構やその設置スペースが必要となる。また、製品群Ｇ全体として重量を測定しただけでは、製品群Ｇ全体としての物品Ａの個数の過不足しか判定できず、何れの製品に物品Ａの個数の過不足があるかは検出できないが、以下に説明するように、本実施形態の製品検査装置１及び方法によれば、製品群Ｇを構成する個々の製品Ｗにおける物品Ａの個数の過不足を低コストで精度よく検査できる。

本発明の第２実施形態について、図３及び図５を参照して説明する。第２実施形態の製品検査装置１では、図５（ａ）を参照して説明した第１実施形態とは異なり、対象となる製品群Ｇは、短い間隔で１列に並んだ互いに連結されていない２個の製品Ｗ（先方製品ＷＦ、後方製品ＷＲ）からなり、各製品Ｗがそれぞれセンサ４により検知される点で動作が異なるが、図３（ａ）及び（ｂ）から理解されるように、秤３が出力する秤量信号には、先方製品ＷＦが計量コンベア２に載り込んだ状態での計量値Ｍ１と、先方製品ＷＦと後方製品ＷＲの２個が計量コンベア２で搬送されている時に計量された２個の製品Ｗの計量値Ｍ２が含まれている点において、第１実施形態と共通する。

第２実施形態の製品検査装置１の制御手段５は、図３（ｃ）に示すように、センサ４が製品群Ｇの先方製品ＷＦを検知した検知信号の立ち上がりタイミングを基準として、製品群Ｇの載り込み時間Ｔ１、安定時間Ｔ２、および先方製品ＷＦの載り込み時間Ｔ１ｆ、安定時間Ｔ２ｆのタイミング信号を生成する。制御手段５は、センサ４が製品群Ｇの後方製品ＷＲを検知した検知信号の立ち上がりのタイミングを基準として、載り込み時間Ｔ１、安定時間Ｔ２を生成してもよい。これらのタイミング信号により、計量コンベア２上の先方製品ＷＦに対する計量値Ｍ１、製品群Ｇの２個の製品Ｗ（先方製品ＷＦと後方製品ＷＲ）に対応する計量値Ｍ２を秤量信号から取得する。

制御手段５の計量部７は、前述した安定時間Ｔ２、Ｔ２ｆ等のタイミングを基準として、計量コンベア２上の製品Ｗに対応する前記計量値Ｍ１，Ｍ２を信号処理部６において第１の実施形態と同様にフィルタで秤量信号を処理して算出する。

計量部７は、図３（ｃ）の判定タイミングＪ１で計量値Ｍ１から先方製品ＷＦの重量ＭＦを取得し、判定タイミングＪ２で計量値Ｍ２から製品群Ｇの重量ＭＡを取得し、この重量ＭＡから先方製品ＷＦの重量ＭＦを差し引き、その結果を後方製品ＷＲの重量ＭＲとする。計量部７の演算結果は表示部１０に表示されるとともに、個数算出部８に送られる。

個数算出部８は、計量部７から送られた各製品Ｗの重量を物品Ａ１個の重量ＭＳで除して、当該製品Ｗに含まれる物品Ａの個数Ｃを算出する。過不足判定部９は、個数算出部８から送られた製品Ｗの物品Ａの個数と正規入数を比較し、物品Ａの個数の過不足を判定し、その結果を表示部１０に表示する。

本発明の第３実施形態について図４を参照して説明する。
第３実施形態の製品検査装置１の構成は第２実施形態と略同様なので、同様の部分については、図１、第１実施形態及び第２実施形態の記載を援用して再度の説明の繰り返しを避け、第１及び第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。

第３実施形態の製品検査装置１は、第２実施形態とは異なり、図５（ｂ）に示す連続した複数の３個の製品Ｗ（前方製品ＷＦ、中間製品ＷＭ、後方製品ＷＲ）から構成される製品群Ｇを対象としている。第３実施形態の製品検査装置１が対象とする製品群Ｇは３個の製品Ｗ（前方製品ＷＦ、中間製品ＷＭ、後方製品ＷＲ）からなるため、図４（ａ）及び（ｂ）から理解されるように、秤３が出力する秤量信号には、先方製品ＷＦだけが計量コンベア２に載り込んだ状態での計量値Ｍ１と、先方製品ＷＦと中央製品ＷＭの２個が計量コンベア２で搬送されている時に計量された２個の製品Ｗの計量値Ｍ２と、先方製品ＷＦと中央製品ＷＭと後方製品ＷＲの３個が計量コンベア２で搬送されている時に計量された３個の製品Ｗの計量値Ｍ３が含まれている。

第３実施形態の製品検査装置１の制御手段５は、図４（ｃ）に示すように、センサ４が製品群Ｇの先方製品ＷＦを検知した検知信号の立ち上がりのタイミングを基準として、製品群Ｇの載り込み時間Ｔ１、安定時間Ｔ２、先方製品ＷＦの載り込み時間Ｔ１ｆ、安定時間Ｔ２ｆ、および中間製品ＷＭの載り込み時間Ｔ１ｍ、安定時間Ｔ２ｍのタイミング信号を生成する。制御手段５は、製品群Ｇの中間製品ＷＭをセンサ４が検知した検知信号の立ち上がりのタイミングを基準として、中間製品ＷＭの載り込み時間Ｔ１ｍ、安定時間Ｔ２ｍを生成し、製品群Ｇの後方製品ＷＲをセンサ４が検知した検知信号の立ち上がりのタイミングを基準として、載り込み時間Ｔ１、安定時間Ｔ２を生成してもよい。これらのタイミング信号により、計量コンベア２上の先方製品ＷＦに対する計量値Ｍ１、製品群Ｇの内先方２個の製品Ｗ（先方製品ＷＦと中間製品ＷＭ）に対する計量値Ｍ２、製品群Ｇの３個の製品Ｗに対応する計量値Ｍ３を秤量信号から取得する。

計量部７は、判定タイミングＪ１で計量値Ｍ１から先方製品ＷＦの重量ＭＦを取得し、判定タイミングＪ２で計量値Ｍ２から先方製品ＷＦの重量ＭＦに中間製品ＷＭを加えた重量を取得し、先方製品ＷＦの重量ＭＦに中間製品ＷＭを加えた重量から先方製品ＷＦの重量ＭＦを差し引き、その結果を中間製品ＷＭの重量ＭＭとし、判定タイミングＪ３で計量値Ｍ３から製品群Ｇの重量ＭＡを取得し、先方の２個の製品Ｗの重量（先方製品ＷＦの重量ＭＦ＋中間製品ＷＭの重量ＭＭ）を差し引き、その結果を後方製品ＷＲの重量ＭＲとする。計量部７の演算結果は表示部１０に表示されるとともに、個数算出部８に送られる。

個数算出部８は、計量部７から送られた各製品Ｗの重量を物品Ａの１個の重量ＭＳで除して、当該製品Ｗに含まれる物品Ａの個数Ｃを算出する。過不足判定部９は、個数算出部８から送られた製品Ｗの物品Ａの実際の個数と正規入数を比較し、製品Ｗに含まれる物品Ａの個数の過不足を判定し、その結果を表示部１０に表示する。
なお、上述した実施形態の製品群Ｇに含まれる製品Ｗの数は、２個又は３個であったが、これに限らず４個以上であってもよく、製品群Ｇに含まれる製品Ｗの数をＮ個とした場合、ｎ個目の製品Ｗ（ｎ≦Ｎ）の重量は、ｎ個目の計量値とｎ−１個目の計量値の差分で求めることができる（ただし、１個目の製品Ｗの場合のｎ−１個目の計量値は０となる。）。

以上説明したように、本発明の各実施形態の製品検査装置１と、これを用いた製品検査方法によれば、連続品の個々の製品Ｗが内包する物品Ａの個数の過不足を、Ｘ線検査装置を使用した場合に比較して低いコストで、かつＸ線検査装置では検査結果に影響を与える可能性のある物品Ａの種類や包装内での態様等の如何に関わらず、精度よく検査することができる。

１…製品検査装置
２…計量コンベア
３…秤
４…センサ
５…制御手段
６…フィルタの設定手段である信号処理部
７…計量部
８…個数算出部
９…過不足判定部
Ａ…物品
Ｗ…製品
ＷＦ…前方製品
ＷＭ…中間製品
ＷＲ…後方製品
Ｇ…製品群
Ｐ…包装材

Claims (6)

1. 所定個数の物品（Ａ）を収容した製品（Ｗ）が所定数連続してなる製品群（Ｇ）を搬送しながら計量して各製品に収容された物品の個数の過不足を検査する製品検査装置（１）であって、
   製品群の全体が載置される長さの計量コンベア（２）と、
   前記計量コンベアに搬送される製品を計量して秤量信号を出力する秤（３）と、
   前記計量コンベアに搬入される製品群を検知するセンサ（４）と、
   前記センサが製品群を検知したタイミングを基準として、製品群のうち前記計量コンベアにある製品に対応する計量値を前記秤量信号に基づいて算出する計量部（７）と、
   前記計量部が算出した各計量値から、各製品に収容された物品の個数の過不足を判定する過不足判定部（９）と、
   を具備する製品検査装置（１）。
2. 前記計量部（７）は、ｎ個目の計量値と（ｎ−１）個目の計量値の差分によりｎ個目の製品（Ｗ）の計量値を算出する請求項１に記載の製品検査装置（１）。
3. 前記計量部（７）が前記複数の計量値を算出する各タイミングに応じて前記秤量信号を処理するフィルタを設定する設定手段（６）を備えた請求項１又は２に記載の製品検査装置（１）。
4. 連結された２つの製品（Ｗ）から製品群（Ｇ）が構成されており、前記計量部（７）は一つ目の製品が前記計量コンベア（２）から降りるタイミングで二つ目の製品を計量する請求項１乃至３の何れか一つに記載の製品検査装置（１）。
5. 前記過不足判定部（９）は、一つの物品（Ａ）の重量値に基づいて前記計量値を個数に換算し、前記過不足を判定する請求項１乃至４の何れか一つに記載の製品検査装置（１）。
6. 所定個数の物品（Ａ）を収容した製品（Ｗ）が所定数連続してなる製品群（Ｇ）を搬送しながら計量して各製品に収容された物品の個数の過不足を検査する製品検査方法であって、
   搬送されている製品の秤量信号に基づいて各製品に対応する計量値を算出し、製品群の各製品に収容された物品の個数の過不足を判定する製品検査方法。

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