JP2024030002A - 吸引選別装置および物品検査システム - Google Patents

Abstract

【課題】製品歩留まりの低下を抑制可能なピンポイントの吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、不良品の良品通過側への流出を確実に防止することのできる吸引選別装置を提供し、併せて、その吸引選別装置を備えた物品検査システムを提供する。【解決手段】搬送路１１上の複数の物品Ｐのうちの排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａにより吸い込んで搬送路１１外に排除する吸引選別装置であり、吸引ノズル３１ａから搬送路１１外への吸引排除通路Ｓｐｗにおける排除対象物品Ｐｊの詰まりを物品通過の有無により検出する詰まり検出手段３１ｓ、３６ｓ、２６と、詰まり検出手段２６により排除対象物品Ｐｊの詰まりが検出されたとき、詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２を出力する詰まり解除信号生成手段２７と、詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２を受けて吸引排除通路Ｓｐｗにおける排除対象物品Ｐｊの詰まりを解除する詰まり解除手段２９と、を備えている。【選択図】図６

Description

本発明は、吸引選別装置および物品検査システムに関し、特に、搬送中の物品を吸引して物品搬送系の外に排除する吸引選別装置、および、搬送中の物品を検査する物品検査装置の検査結果に応じて吸引選別装置を作動させる物品検査システムに関する。

比較的小サイズの複数の物品を小搬送ピッチで搬送しつつ所定方式の物品検査を実行する物品検査システムにおいては、狭い搬送区間内に複数の不良品（品質状態がその特定ランクの範囲から外れる物品でもよい）が発生する程度に不良が頻発したとしても、不良品が下流側に流出してしまうのを確実に防止する必要がある。

この種の物品検査システムとして、従前より、製品搬送路面上の所定エリア単位で物品検査を実行し、その検査エリアに対応する一定搬送距離毎に、不良品の有無に応じて所定搬送区間内の被検査物品を製品搬送路上から系外に排除するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかし、不良品の排除時に良品の一部まで系外排出するため、製品歩留まりが低下してしまうという問題がある。

そこで、従来、透光性のコンベア上に分散配置した小塊状の被検査物に対しコンベア下方から検査光を照射するとともに、コンベア上方側のカメラで透過光量分布を撮像することで、透過光量を減少させる異物を検出し、その異物を含む被検査物をコンベアの下流側区間内で追従移動可能な吸引具により吸引して、物品搬送系の外に排除するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、食品撮影位置で撮像した画像情報から特定の色情報を有する異物エリアを検出するとともにその搬送距離を算出して、所定の異物除去位置で吸引管により吸引排除する一方、吸引管が異物を吸引する際の圧力を圧力センサで検知し、その吸引圧力が所定の閾値以下である回数が設定回数に達すると、吸引管の内部に向けて気体を吹き付けて、吸引管の詰まりを抑制するようにしたものが知られている。（例えば、特許文献２参照）。

特開２００１－７０８９１ 特開２０１２－１２２７３９

しかしながら、上記従来の物品検査システムやそのシステムに使用される吸引選別装置では、混入異物を除去するときに、その周囲のばら状の被検査物を必要以上に吸引することがないように、吸引ノズルの開口径を排除対象物品径に対して比較的小さく設定する構成となっていた。

そのため、被検査物が非円形でその長径が吸引ノズルの口径より大きくなった場合等に、被検査物がその長径方向の両端側で吸引ノズルの開口縁部に引っ掛かり、吸引圧力が通常レベルであっても、正常に吸引排除できなくなる詰まりの発生が懸念されていた。

また、このような吸引排除通路内の詰まりの発生は、吸引圧力の低下を検出することでは的確に抑制できないので、吸引排除通路内の詰まりを迅速・的確に検出し、詰まり発生時には、即座にその詰まりを解消することが望ましいが、そのような詰まりの解消手段が未だ提供されていなかった。

本発明は、そのような未解決の課題を解決するものであり、吸引排除通路内の詰まりを迅速に検出し、吸引排除すべき排除対象物品の詰まりを迅速・的確に解消することのできる吸引選別装置を提供し、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作と詰まりの迅速・的確な解消を可能にし、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することのできる物品検査システムを提供することを目的とする。

（１）本発明に係る吸引選別装置は、上記目的達成のため、搬送路上の複数の物品のうちの排除対象物品を吸引ノズルにより吸い込んで前記搬送路外に排除する吸引選別装置であって、前記吸引ノズルから前記搬送路外への吸引排除通路における前記排除対象物品の詰まりを、前記排除対象物品の通過の有無により検出する詰まり検出手段と、前記詰まり検出手段により前記排除対象物品の詰まりが検出されたとき、詰まり解除信号を出力する詰まり解除信号生成手段と、前記詰まり解除信号を受けて、前記吸引排除通路における前記排除対象物品の詰まりを解除する動作を実行する詰まり解除手段と、を備えることを特徴とする。

この構成により、本発明では、吸引ノズルから搬送路外への吸引排除通路において、詰まり検出手段により排除対象物品の通過の有無により詰まりが判定され、詰まりが的確に検出される。そして、詰まりが検出されると、詰まり解除信号生成手段によって詰まり解除信号が出力され、その詰まり解除信号を受けて詰まり解除手段が作動し、吸引排除通路における排除対象物品の詰まりを解除する動作が実行される。これにより、排除対象物品の詰まり発生時にその詰まりを自動的に迅速・的確に解消することができる。

（２）本発明の好ましい実施形態においては、前記吸引ノズルが前記排除対象物品を前記搬送路の鉛直上方側に吸引する一方、前記詰まり解除手段は、前記詰まり解除信号生成手段からの前記詰まり解除信号に応じて作動し、前記吸引排除通路内の流れを所定の流動制限位置で制限する流動制限機構と、該流動制限機構による流動制限状態で前記流動制限位置より上流側の吸引排除通路内の圧力を上昇させて前記吸引ノズル内に逆流方向の空気の流れを生じさせる内圧上昇機構と、を有する構成とすることができる。この場合、吸引ノズルに詰まりが生じると、吸引排除通路内の上向きの空気の流れが所定の流動制限位置で制限され、それより上流側では少なくとも静圧が増加して管内圧力が上昇し、吸い上げ方向の吸引力が急減することで、吸引ノズル側の吸引排除通路内の排除対象物が吸引口側に落下し易くなり、排出され易くなる。

（３）本発明の好ましい実施形態においては、前記内圧上昇機構は、圧縮空気を前記吸引ノズルの内通路の下流側に向けて噴射させ、前記吸引ノズルの内通路に吸引負圧を発生させるエジェクタで構成されており、前記詰まり解除手段は、前記エジェクタの作動状態で前記流動制限機構を作動させて前記流動制限位置より上流側の吸引排除通路内の圧力を上昇させ、前記吸引ノズル内に逆流方向の空気の流れを生じさせる構成とすることができる。このようにすると、エジェクタに供給するエアを詰まりの解消にも有効利用でき、迅速的確な詰まり解消手段とすることができる。

（４）本発明の好ましい実施形態においては、前記詰まり検出手段は、前記排除対象物品が前記吸引ノズルに吸引されたことを検出する第１の排除品検出器と、前記排除対象物品が前記吸引排除通路内の所定位置を通過したことを検出する第２の排除品検出器と、前記排除対象物品が前記第１の排除品検出器に検知されてから所定時間内に前記第２の排除品検出器により通過検知されたか否かを判定する詰まり判定回路と、を有している構成とすることができる。この場合、所定時間内に確実に詰まり判定可能となる。

（５）本発明の好ましい実施形態においては、前記流動制限機構は、前記吸引排除通路内の所定位置より下流側の前記流動制限位置で前記吸引排除通路を流動制限するとき、前記流動制限位置より下流側の吸引排除通路の上流端を大気側に開放する三方弁構成を有している構成とすることもできる。この場合、流動制限位置より下流側の吸引排除通路を例えば下り傾斜とすることで、流動制限位置より下流側での排除対象物の排除が妨げられることを有効に抑制可能となる。

（６）本発明の好ましい実施形態においては、前記詰まり解除信号生成手段からの前記詰まり解除信号に応じて、前記詰まり解除手段が前記流動制限機構を作動させるとき、前記吸引ノズルを前記搬送路外の詰まり品排除領域に移動させる吸引ノズル移動手段を設けた構成とすることができる。この場合、吸引ノズルを搬送路外の定位置に移動させた状態で詰まり品の排除を、詰まりなく排除動作が済んだ他の排除対象物品とは明確に区別することができる。

（７）本発明に係る物品検査システムは、搬送中の物品を検査する物品検査装置と、前記物品検査装置の下流側に設けられた、上記のいずれかの構成を有する吸引選別装置と、を備え、前記物品検査装置の検査結果に応じて前記吸引選別装置を作動させるものである。

この構成により、本発明の物品検査システムでは、物品検査装置での検査結果に応じて排除対象物品の排除動作が実行される。そして、その排除動作中に吸引ノズルの詰まりが発生すると、吸引ノズルから搬送路外への吸引排除通路における除対象物品の通過の有無により詰まりが判定され、吸引ノズルの詰まりが的確に検出される。

そして、詰まりが検出されると、詰まり解除信号生成手段によって詰まり解除信号が出力され、その詰まり解除信号を受けて詰まり解除手段が作動し、吸引排除通路における排除対象物品の詰まりを解除する動作が実行される。これにより、排除対象物品の詰まり発生時にその詰まりを自動的に迅速・的確に解消することができる物品検査システムとなる。

本発明によれば、吸引排除通路内の詰まりを迅速に検出し、吸引排除すべき排除対象物品の詰まりを迅速・的確に解消することのできる吸引選別装置を提供し、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作と詰まりの迅速・的確な解消を可能にし、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することのできる物品検査システムを提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る物品検査システムの概略構成図である。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムにおけるピンポイント排除装置の概略構成図である。 図３に示すピンポイント排除装置におけるエジェクタ方式の吸引ダクト側の概略構成の説明図である。 排除対象物品の搬送形状が通常形状であって、排除対象物品をその長手方向の中間位置で吸引する場合を例示する比較例の説明図で、（ａ）は吸引ノズルの先端の開口径より大径の排除対象物品を示しており、（ｂ）は吸引ノズルを傾斜させて中間位置を吸引する状態の説明図である。 図３に示すピンポイント排除装置における吸引ノズルの吸引排除開始時の動作説明図で、（ａ）は搬送中の排除対象物品の検査画像の概略形状の説明図、（ｂ）は排除対象物品に対する吸引ノズルの吸引排除開始時の配置の説明図、（ｃ）は吸引ノズルの吸引排除開始時の傾斜姿勢の説明図である。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベアにおけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の成立時を例示するものである。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベアにおけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の成立時を例示するものである。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベア上におけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の不成立時の一例を示すものである。 本発明の第１実施形態に係る物品検査システムのコンベア上におけるピンポイント排除装置の選別動作範囲の説明図で、第１の選別条件の不成立時の他の例を示すものである。 本発明の第２実施形態に係る吸引選別装置の要部概略構成図である。 本発明の第３実施形態に係る吸引選別装置の要部概略構成図である。 本発明の第４実施形態に係る物品検査システムの概略正面構成図である。 本発明の第４実施形態に係る物品検査システムの概略平面構成図である。 本発明の第４実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。 本発明の第５実施形態に係る物品検査システムの概略正面構成図である。 本発明の第５実施形態に係る物品検査システムの概略平面構成図である。 本発明の第５実施形態に係る物品検査システムの制御系の概略ブロック構成図である。

以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施形態）
図１ないし図１０は、本発明の第１実施形態に係る吸引選別装置および同装置を有する物品検査システムを示している。

まず、構成について説明する。

図１ないし図３に示すように、本実施形態に係る物品検査システム１においては、図示しない物品製造ライン中に配置されたコンベア等の物品搬送路１１上で、搬送中の物品Ｐを物品検査装置１０により順次検査する一方、物品検査装置１０で不良品と判定された物品Ｐを排除対象物品Ｐｊとして、吸引選別装置である第１の選別装置３０によるピンポイントの排除（図中、除去動作）または第２の選別装置４０（図中、選別部）による所定搬送区間でのエリア排出によって物品検査装置１０より下流側の物品搬送路１１上から排除するようになっている。なお、物品Ｐは、例えば食品（生鮮食品や加工食品）や薬品のように人や動物に摂取されるもの、あるいは、人や動物に装着されたり触れたりする製品として製造されるものであるが、特定の物品に限定されるものではない。

物品検査システム１は、物品検査装置１０として、Ｘ線検査機、例えばＸ線異物検出機を含んでおり、物品搬送路１１上の所定の検査区間Ｚ１を通過する各々の物品Ｐの品質状態を所定の検査手法で検査し、予め設定された判定条件を基に、例えばＯＫ品すなわち良品かＮＧ品すなわち不良品かを判定することができるようになっている。

物品検査システム１においては、物品検査装置１０に内蔵される検査制御部１５（図２参照）と、第１の選別装置３０のコントローラおよび第２の選別装置４０の駆動制御部（後述する）とが、後述する管理用ＰＣやＰＬＣ等で構成される制御部２０（制御装置）に所定通信方式でＬＡＮ接続されている。ここにいうＬＡＮは、例えばＥｔｈｅｒｎｅｔベースのフィールドバスで構成されており、コントローラ間でのデジタル通信（下位層での制御情報交換、上位層による下位層の稼働状況や各装置における事象のモニタリング等をなすための通信）が可能となっている。

図２に示すように、物品検査装置１０は、具体的には、物品搬送路１１により搬送される各検査対象の物品Ｐに対しＸ線照射部１２からＸ線を照射して、Ｘ線ラインセンサ１３により所定時間毎の透過Ｘ線量を検出し、物品Ｐが検査領域を通過する間にその検出値を順次画像メモリ１４に記憶させることで、検査制御部１５にて物品Ｐの透過Ｘ線量分布を示すＸ線検査画像データＰｉｍを取得することができるようになっている。

検査制御部１５は、プロセッサやメモリを有するとともに、それらを用いて所定の機能を発揮させることができる各種の制御プログラムを内蔵しており、画像メモリ１４からのＸ線検査画像データＰｉｍを基に画像処理機能を発揮する画像処理部１６と、画像処理部１６による画像処理結果に基づいて物品Ｐの品質状態の判定機能を発揮する品質判定部１７と、品質判定部１７の判定結果の表示や操作入力が可能なタッチパネル等の操作表示部１９とを含んで構成されている。

また、検査制御部１５は、例えば、物品搬送路１１上に搬入される物品Ｐが図示しない物品検知センサにより検知されたとき、その検知信号を基に物品Ｐを検査対象物品に設定し、この物品Ｐの搬送方向Ｄ１の全域が検査区間Ｚ１内の特定位置（例：ラインセンサ１３の検出位置）を通過する間中、Ｘ線照射部１２を作動させるようになっている。

品質判定部１７は、画像処理部１６による画像処理結果に基づき、例えば物品Ｐの品質状態を所定の検査単位領域（物品Ｐの搬送方向長さ以上の所定搬送距離区間内で任意の方向に等分された複数の検査領域の各々）毎に判定することができ、例えばその検査単位領域毎に異物が混入していないか判定するようになっている。よって、物品Ｐのサイズや搬送間隔によって検査判定の単位となるエリア内に複数の物品Ｐが入ることがある一方、そのエリア内に単一の物品Ｐのみが入ることがある。

制御部２０は、管理用ＰＣおよびＰＬＣ（プログラマブルロジックコントローラ）等によって構成されており、それらを用いて所定の機能を発揮させることができる各種の制御プログラムを内蔵している。この制御部２０は、管理用ＰＣと協働してＰＬＣに対するプログラミングツールや設定入力切替器として機能するタブレット型の情報端末を含んでいてもよい。

また、制御部２０は、物品検査システム１の状態監視を行うとともに、生産計画に関連付けた物品検査装置１０の検査結果の管理と、第１の選別装置３０および第２の選別装置４０の駆動制御等を実行することができるようになっている。

物品搬送路１１を構成するコンベアには、図示しないロータリエンコーダが付設されており、制御部２０は、物品搬送路１１の一定搬送距離毎にエンコーダパルスを取得することで、検査対象となる物品Ｐの搬送方向Ｄ１の位置や、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が可能な所定搬送区間Ｚ２（例えば、後述する個数判定領域Ｅまたはそこに入る所定数の選別判定区間Ｚ２ａ）内に入る期間、その期間中の搬送位置等を計算できるようになっている。ここにいうピンポイント排除動作とは、物品搬送路１１上の所定搬送区間Ｚ２内に入った複数のあるいは広がった物品Ｐに対する局所的な排除動作で、例えば複数のうち一部となる単体（個体）もしくは少数を、あるいは、物品搬送路１１上に広がる物品Ｐの一部を、物品搬送路１１上から外方に排除する除去動作である。

また、制御部２０は、物品検査装置１０の検査制御部１５から検査済みの各物品Ｐについての品質判定部１７での検査判定結果と位置情報を取得するとともに、Ｘ線検査画像データＰｉｍをその座標基準データと併せて取得する。そして、制御部２０は、物品検査装置１０による検査区間Ｚ１と第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作エリアとなる所定搬送区間Ｚ２の間で検査済みの物品Ｐが搬送される特定搬送区間について、Ｘ線検査画像データＰｉｍ中の不良品判定された物品Ｐまたは検査単位領域の座標とその搬送に伴う位置の変化とをリンクさせ、第１の選別装置３０による不良判定品のピンポイント排除動作位置を物品検査装置１０の品質判定部１７でのＮＧ判定領域の座標に一致させるように、物品検査装置１０および第１の選別装置３０の動作を同期させる制御を実行するようになっている。

第１の選別装置３０は、予め設定された第１の選別条件が成立することを条件に、物品検査装置１０による検査済みの物品Ｐを物品検査装置１０による検査の結果に応じてピンポイント排除するものである。この第１の選別装置３０は、エジェクタ方式の吸引選別ヘッドであるバキュームヘッド３１を関節付きのロボットアーム３２で少なくとも物品搬送方向と直交する搬送路幅員方向（ラインセンサ１３の長手方向）に、ここでは図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、水平多関節のロボットアーム３２で物品搬送方向および搬送路幅員方向の双方に移動させることができ、物品搬送路１１外（以下、系外ともいう）の不良品受け３４に排出することができるようになっている。

図２および図３に示すように、エジェクタ方式のバキュームヘッド３１は、例えば下端部に下向きの開口Ｓｃを有する昇降式の吸引ノズル３１ａと、吸引ノズル３１ａを昇降駆動軸３５ａを介して昇降駆動可能に支持するヘッド本体３５と、吸引ノズル３１ａの上端部に接続された吸引用の可撓性のダクト３３と、図４に略図で例示するように吸引用のダクト３３の出口の周囲から下流側に向けて高圧の駆動流体（ここでは圧縮空気であるエア）を噴射させて吸引用のダクト３３内に負圧を発生させるエジェクタ機能を有する筒状の駆動流体噴射部３７と、吸引用のダクト３３および駆動流体噴射部３７の出口側に接続され、不良品受け３４に向かい内通路断面積が漸増するディフューザ通路を形成する排出用の可撓性のダクト３６とを有している。そして、バキュームヘッド３１は、吸引ノズル３１ａから吸引用のダクト３３内に不良品の物品Ｐを吸い込ませ、排出用のダクト３６から不良品受け３４に排出させることができるようになっており、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６の内通路３３ｂ、３６ｂによって吸引ノズル３１ａの内通路３１ｂから不良品受け３４内に連通する吸引排除通路Ｓｐｗが形成されている。

エジェクタ機能を有する筒状の駆動流体噴射部３７は、例えばソレノイド弁で構成されるエア供給制御弁ＳＶａと図示しないフィルタレギュレータ等を介してエア供給源に接続されており、エア供給制御弁Ｓｖａの開弁時に圧縮空気であるエアがエジェクタ駆動用の流体として供給されるようになっている。なお、ここで、駆動流体噴射部３７により吸引用のダクト３３の下流端の周囲から排出用のダクト３６の内通路３６ｂの上流端側に向けてエアを高速噴射するノズル構造を図示しないが、ノズル構造自体は特定のものに限定されるものではなく、排除対象物Ｐｊを通過させることができるものであれば、任意である。

図３または図４に示すように、排除対象物品Ｐｊとなった不良品の物品Ｐが吸引ノズル３１ａに吸引されるとき、または吸引されて吸引ノズル３１ａの入口を通過したとき、その物品Ｐは吸引ノズル３１ａまたは吸引用のダクト３３の上流端部側に装着された反射型レーザセンサ等の小型の通過検知センサ３１ｓ（第１の排除品検出器）で検知されるようになっている。また、不良品の物品Ｐが吸引用のダクト３３内に吸引されて排出側に通過するとき、その物品Ｐは吸引用のダクト３３の下流端部側または駆動流体噴射部３７の近傍に装着された通過検知センサ３６ｓ（第２の排除品検出器）で検知されるようになっている。

これら通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの検出信号ｐｐ１、ｐｐ２は、制御部２０に内蔵される詰まり判定回路２６に取り込まれる。そして、詰まり判定回路２６は、駆動流体噴射部３７のエジェクタ機能により排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａにより吸い込まれて搬送路１１外に排除されるとき、各通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの通過検出位置ｐｗ１、ｐｗ２での通過検知の有無をモニタするようになっている。また、詰まり判定回路２６は、第１の通過検出位置ｐｗ１での通過検知時点から第２の通過検出位置ｐｗ２での通過検知までの経過時間を計測し、それらの検知情報を基に、吸引ノズル３１ａから搬送路１１外への吸引排除通路Ｓｐｗにおける各排除対象物品Ｐｊの詰まりの有無を判定するようになっている。

通常、第１の通過検出位置ｐｗ１での通過検知時点から第２の通過検出位置ｐｗ２での通過検知までの経過時間は予めの実験で得られる既知の最大通過時間内であり、詰まり判定回路２６は、通過検出位置ｐｗ１、ｐｗ２間の通過に要する経過時間が既知の最大通過時間と略同等に設定された通過判定時間内であるか否かを判定することで、各排除対象物品Ｐｊが第２の通過検出位置ｐｗ２を正常に通過したか否かを判定することができる。

また、排出側のダクト３６の内通路３６ｂは、吸引ノズル３１ａの内通路３１ｂおよび吸引用のダクト３３の内通路３３ｂのいずれよりも大径で、下流側になるほど大径になるよう内径が漸増し、かつ下り傾斜姿勢となっているので、或る排除対象物品Ｐｊが第２の通過検出位置ｐｗ２を正常に通過した場合は、その排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａから搬送路１１外への吸引排除通路Ｓｐｗを詰まり無く正常に通過したものとみなすことができる。

詰まり判定回路２６および通過検知センサ３１ｓ、３６ｓは、全体として、吸引ノズル３１ａから搬送路１１外への吸引排除通路Ｓｐｗにおける各排除対象物品Ｐｊの詰まりの有無を判定し、詰まり発生時にそれを検出する詰まり検出手段を構成している。すなわち、この詰まり検出手段は、排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａに吸引されたことを検出する第１の通過検知センサ３１ｓと、排除対象物品Ｐｊが吸引排除通路Ｓｐｗ内の所定位置ｐｗ２を通過したことを検出する第２の通過検知センサ３６ｓと、排除対象物品Ｐｊが第１の通過検知センサ３１ｓに検知されてから所定時間内に第２の通過検知センサ３６ｓにより通過検知されたか否かを判定する詰まり判定回路２６とを有している。

詰まり判定回路２６は、また、排除対象物品Ｐｊの詰まりが発生したと判定したときには、その詰まりの解除要求信号となる詰まり検出信号Ｒｆｘを出力し、その詰まり検出信号Ｒｆｘは、詰まり解除信号生成回路２７に取り込まれるようになっている。

詰まり解除信号生成回路２７は、詰まり判定回路２６からの詰まり検出信号Ｒｆｘが入力されたとき、詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２を生成して、詰まり解除機構２９の２つのエア供給制御弁ＳＶａ、ＳＶｂに出力する第１の信号出力部２７ａと、詰まり判定回路２６からの詰まり検出信号Ｒｆｘが入力されたとき、ロボットアーム３２の詰まり品排除位置への移動指令信号ｍｖ１および復帰指令信号ｍｖ２をロボットコントローラ３９に出力する第２の信号出力部２７ｂとを有している。

ここで、エア供給制御弁ＳＶａは、前述の通り、開弁時に駆動流体噴射部３７に対して圧縮空気であるエアをエジェクタ駆動用の流体として供給することができる遮断可能な弁である。また、エア供給制御弁ＳＶｂは、例えば、開弁時に流動制限機構３８の空気圧作動式のロータリーアクチュエータ３８ａに対して圧縮空気であるエアを流動制限駆動用の流体として供給可能なバルブである。

駆動流体噴射部３７および流動制限機構３８は、本発明にいう詰まり解除手段２９を構成しており、流動制限機構３８は、例えば図４に示すように、駆動流体噴射部３７より下流側で排出側のダクト３６の内通路３６ｂを所定の流動制限位置ｐｗ３で開閉可能なバルブ状の流動制限要素３８ｖと、その流動制限要素３８ｖを開閉駆動するねじり復帰ばね付きのロータリーアクチュエータ３８ａとを有している。

ロータリーアクチュエータ３８ａは、流動制限要素３８ｖの基端部を支持する回動軸３８ｈを所定角度範囲内で軸回り回動させることができ、エア供給制御弁ＳＶｂからのエア供給時に流動制限要素３８ｖが排出側のダクト３６の内通路３６ｂを実質的に閉止する閉弁位置（図４中に仮想線で示す状態）をとるようになっている。また、ロータリーアクチュエータ３８ａは、エア供給制御弁ＳＶｂからのエア供給停止時には、ねじり復帰ばねの復帰トルクにより流動制限要素３８ｖを開弁位置（図４中に実線で示す状態）側に復帰させるとともに、その復帰ばね力により排気用の絞り孔等を通して内部のエアを排気できるようになっている。なお、詰まりの発生位置が吸引ノズル３１ａの近傍となる通路形状となる場合、流動制限要素３８ｖは、排出側のダクト３６の内通路３６ｂを絞って流動制限するようなものであってもよい。また、流動制限機構３８は、流動制限要素３８ｖを排出側のダクト３６の内通路３６ｂの図示例よりも下流端側に配置したシャッターやボール弁等で構成されてもよく、電動開閉式であってよいことは勿論である。

図４に実線で示すように、流動制限機構３８の流動制限要素３８ｖが排出側のダクト３６の内通路３６ｂの空気の流れを制限しない実質的な開弁状態にあるとき、駆動流体噴射部３７は、エジェクタ機能を発揮することができる。一方、図４に仮想線で示すように、流動制限機構３８の流動制限要素３８ｖが排出側のダクト３６の内通路３６ｂの空気の流れを制限する実質的な閉弁状態にあるときには、駆動流体噴射部３７は、排出用のダクト３６の内通路３６ｂの上流端側に向けてエアを高速噴射することで、流動制限位置ｐｗ３より上流側の吸引排除通路Ｓｐｗａ内の圧力を上昇させ、吸引ノズル３１ａ内に逆流方向の空気の流れを生じさせる内圧上昇機構として機能し得るようになっている。

図４に示すように、流動制限機構３８を作動させるエア供給制御弁ＳＶｂは、流動制限機構３８の流動制限要素３８ｖが吸引排除通路Ｓｐｗ内の所定位置ｐｗ２より下流側の流動制限位置ｐｗ３で吸引排除通路Ｓｐｗを流動制限するとき、流動制限位置ｐｗ３より下流側の吸引排除通路Ｓｐｗｂの上流端である排出用のダクト３６の上流側部分を開放穴３８ｉを介して大気側に開放する三方弁構成を有するものとすることができる。

本実施形態においては、このように、詰まり判定回路２６によって排除対象物品Ｐｊの詰まりが発生したと判定したときに、詰まり解除信号生成回路２７によってエア供給制御信号ｆｘ１、ｆｘ２を出力させて詰まり解除手段２９を作動させ、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６で形成される吸引排除通路Ｓｐｗ内の流れを所定の流動制限位置ｐｗ３で制限する流動制限機構３８を作動させる。そして、その流動制限機構３８による流動制限状態で、駆動流体噴射部３７が流動制限位置ｐｗ３より上流側で吸引排除通路Ｓｐｗ内の圧力を上昇させて、吸引ノズル３１ａ内に逆流方向の空気の流れを生じさせる。したがって、吸引排除通路Ｓｐｗ内、専ら吸引ノズル３１ａ内や吸引側のダクト３３内に排除対象物品Ｐｊの詰まりが発生しても、即座に吸引ノズル３１ａ内に逆流方向の空気の流れを生じさせることで、詰まりを解除させる動作が実行されることになる。

なお、図４中では、流動制限要素３８ｖの基端部を支持する回動軸３８ｈを略水平な軸として図示し、流動制限要素３８ｖが上下方向に開閉するように図示しているが、回動軸３８ｈが鉛直方向に延び、流動制限要素３８ｖが水平方向に開閉する構成としてもよいことはいうまでもない。

また、詰まり解除信号生成回路２７からのエア供給制御信号ｆｘ１、ｆｘ２の出力は、詰まり判定回路２６からの詰まり検出信号Ｒｆｘが詰まり解除信号生成回路２７入力されてから所定時間内に実行することができるが、一回の連続する信号出力としてもよいし、断続する複数回の信号出力としてもよい。

さらに、詰まり解除信号生成回路２７の第２の信号出力部２７ｂは、詰まり判定回路２６からの詰まり検出信号Ｒｆｘが入力されたとき、ロボットコントローラ３９に移動指令信号ｍｖ１を出力することで、ロボットアーム３２を図７（ｃ）に示すように詰まり品排除領域４５（詰まり品排除位置）に移動させる。また、第２の信号出力部２７ｂは、詰まり解除動作後にロボットコントローラ３９に復帰指令信号ｍｖ２を出力することで、ロボットアーム３２を図７（ｄ）に示すように所定の待機位置に復帰させるようになっている。

すなわち、詰まり解除信号生成回路２７の第２の信号出力部２７ｂは、詰まり判定回路２６からの詰まり解除要求信号Ｒｆｘに応じて、詰まり解除信号出力回路２７が詰まり解除手段２９の流動制限機構３８の作動させるとき、ロボットコントローラ３９と協働してロボットアーム３２により吸引ノズル３１ａを搬送路１１外の詰まり品排除領域４５に移動させる吸引ノズル移動手段を構成している。

バキュームヘッド３１の吸引ノズル３１ａは、図４に示すように鉛直方向に延びる姿勢とするか、図５（ｂ）に示すように鉛直方向に対し傾斜する姿勢とすることができるが、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６は、図３に示すように、それぞれ駆動流体噴射部３７に接続する端部側が上端側となるように傾斜および湾曲している。また、図４に示すように、バキュームヘッド３１の吸引ノズル３１ａは、具体的には、内奥側（下流側）に向かって開口Ｓｃの直径から徐々に拡径するテーパ状の内通路３１ｂを有しており、吸引用のダクト３３および排出用のダクト３６の内径は、それぞれ内通路３１ｂの最大内径以上に設定されている。

ここで、吸引ノズル３１ａは、ヘッド本体３５と共に第２アーム３２ｅに一体に支持された昇降駆動機構３２ｆによって、昇降駆動軸３５ａを介し図３中に実線で示す上昇位置と図３中に仮想線で示す下降位置との間で昇降させることができ、下降位置側で不良品をピンポイントに吸引して物品搬送路１１外（以下、系外ともいう）に排除させることができるように、その下降位置の高さが物品Ｐの品種毎に設定されている。

ロボットアーム３２は、例えば第１アーム３２ａの基端部を支持台３２ｂに旋回可能に支持するとともに、ギヤドモータ３２ｃを介して旋回駆動可能とし、第１アーム３２ａの先端部にギヤドモータ３２ｄを有する関節部を介して第２アーム３２ｅを旋回駆動可能に支持させたものである。また、第２アーム３２ｅは、バキュームヘッド３１を一体的に支持しており、ロボットコントローラ３９によってギヤドモータ３２ｃ、３２ｄのサーボ制御によりそれぞれの駆動角度位置を目標値に制御することで、吸引ノズル３１ａを可動域内の任意の座標位置に移動させることができる。

なお、ロボットアーム３２は、第２アーム３２ｅの手先側に吸引ノズル３１ａを任意の姿勢で保持する保持手段を装着したものでもよいのは勿論である。すなわち、ロボットアーム３２は、吸引ノズル３１ａを移動させる移動手段として機能するだけでなく、手首側の関節機構等により、排除対象物品Ｐｊの吸引排除時に、吸引ノズル３１ａをＸ線検査画像の視線方向（例えば鉛直方向Ｖ）に対して例えば排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側（一方端側）であって中心部Ｃｐから離隔する側に傾斜させることができるノズル傾斜手段として機能させることもできる。

このように、第１の選別装置３０においては、物品搬送路１１上の複数の物品ＰのうちＸ線検査画像データＰｉｍの判定処理によって特定の検査結果となった排除対象物品Ｐｊを、Ｘ線検査画像データＰｉｍに応じた高さや水平位置、姿勢を有する吸引ノズル３１ａにより吸い上げて物品搬送路１１外に排除することができるようになっている。

また、本実施形態では、図６（ａ）に示すような排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍに対応する検査画像形状（平面形状）を基に、制御部２０は、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示すように物品搬送方向Ｄ１に対し交差し得る排除対象物品Ｐｊの長手方向を特定し、その長手方向を、ピンポイント排除動作時の吸引ノズル３１ａの水平移動方向Ｄ２として設定するようになっている。なお、図６（ｂ）中では、物品搬送方向Ｄ１に対して水平方向の角度ψをなす水平移動方向Ｄ２を例示している。

また、図６（ａ）および図６（ｂ）に示すように、制御部２０は、排除対象物品Ｐｊの吸引開始時における吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの中心Ｃｎの水平方向位置（開口中心位置）を、排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側の端点Ａ（ｘ１１、ｙ１１）上に、例えば所定高さｚとして設定する。その上で、制御部２０は、長手方向一方側の端点（一方端）Ａから長手方向の他方側の端点（他方端）Ｂ（ｘ１３、ｙ１３）に向かう水平移動方向Ｄ２に吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを移動させるように、排除対象物品Ｐｊの搬送中の座標に応じた移動先の目標座標（ｘ、ｙ、ｚ）を逐次設定する。そして、制御部２０は、駆動流体噴射部３７にエジェクタ機能を発揮させつつ吸引ノズル３１ａを目標座標へと水平移動方向Ｄ２に移動させることで、排除対象物品Ｐｊを吸引排除させるようになっている（図６（ｃ）参照）。

より具体的には、制御部２０は、検査画像を表すＸ線検査画像データＰｉｍを基に排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２を特定した上で、図６（ａ）中の排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐ（ｘ１２、ｙ１２）に対し長手方向の一方側である図６（ｂ）中の左方側に、排除対象物品Ｐｊの長手方向の一方側の端点Ａを、排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し他方側である図６（ｂ）中の右方側に、排除対象物品Ｐｊの長手方向の他方側の端点Ｂを、それぞれ設定し、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの中心Ｃｎを排除対象物品Ｐｊの長手方向Ｄ２における中心部Ｃｐに対する一方側の端点Ａから他方側の端点Ｂへと移動させるようになっている。

排除対象物品Ｐｊについては、例えば排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍを二値化し、ラベリング処理した画像（ここでは単に検査画像という）を基に、その検査画像に面積や慣性２次モーメントが等しく近似する楕円、すなわち図５（ａ）に示す慣性等価楕円Ｅｉを作成して、検査画像となった排除対象物品Ｐｊの長手方向の長さ、これと直交する方向の幅、重心、物品搬送方向Ｄ１に対する排除対象物品Ｐｊの幅方向中心線（長軸）の傾き等をそれぞれに計測し、長手方向Ｄ２におけるその慣性等価楕円の長径ｄｐ１（＞短径ｄｐ２）の両端位置として、点Ａ、Ｂを設定することができる。なお、慣性等価楕円における主要な特徴量の算出法については、例えば特開平０７－１０５３７１号公報（手形状認識手法）に計算式が開示されている。

制御部２０によるこのような吸引ノズル３１ａの移動条件設定は、図５（ａ）に示すように、排除対象物品Ｐｊの長手方向の外径ｄｐ１が吸引ノズル３１ａの開口径ｄｎｉよりも大きいときに限って、吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃを排除対象物品Ｐｊの長手方向における中心部Ｃｐに対して一方側から他方側に向かって移動させるような選択的な設定としてもよく、さらには、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐａを鉛直方向に対し角度θだけ傾斜させるような選択的な設定としてもよい。なお、図５（ｂ）に示す比較例では、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐａを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐの一方側（同図中の左側）に傾斜させることで、開口Ｓｃの中心Ｃｎを排除対象物品Ｐｊの中心部Ｃｐに対し水平方向で左方側に位置させた状態となっているが、本発明にいう中心部Ｃｐの一方側とは、吸引ノズル３１ａの中心軸線Ｃｐａが排除対象物品Ｐｊの上面と交差する位置が中心部Ｃｐより一方側に位置することを意味するものとする。

物品検査システム１は、このように、搬送中の物品Ｐを検査する物品検査装置１０と、排除対象物品Ｐｊのピンポイント排除が可能な第１の選別装置３０と、を具備しており、物品検査装置１０の検査結果に応じて第１の選別装置３０を作動させるようになっている。そして、第１の選別装置３０によるピンポイントの排除を補完するエリア選別方式の排除が可能な第２の選別装置４０をさらに具備している。

第２の選別装置４０は、所定搬送方向Ｄ１で第１の選別装置３０より下流側に配置されており、物品検査装置１０による検査後の物品Ｐを、物品検査装置１０による検査の結果および予め設定された第２の選別条件に応じ、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３を単位として排除動作するようになっている。

図２に示すように、第２の選別装置４０は、第１の選別装置３０によるピンポイント排除区間である所定搬送区間Ｚ２より搬送方向に短い選別区間Ｚ３を有する上下揺動式のコンベア４１と、コンベア４１をその搬送方向のいずれか一端側、例えば上流端４１ａ側で上昇させるエアシリンダ等のアップアウト駆動アクチュエータ４２と、不良品受け４３とを有している。また、アップアウト駆動アクチュエータ４２は、図示しない方向制御弁、エア供給制御弁およびフィルタレギュレータを介してエア供給源に接続されており、方向制御弁の切替えによりアップアウト駆動アクチュエータ４２へのエアの給排制御方向が切り替わり、アップアウト選別機としての動作方向が切替え制御されるようになっている。

この第２の選別装置４０は、コンベア４１を上流端４１ａ側で上昇するよう傾動させたとき、物品搬送路１１のうち所定搬送区間Ｚ２を通過した物品Ｐを落下させて、物品搬送路１１外の不良品受け４３に排出させることができるようになっている。

図２に示すように、制御部２０は、管理用ＰＣやＰＬＣを用いて所定の制御プログラムで実現される複数の機能部として、検査情報取得部２１と、選別条件判定部２２と、選別要求出力部２３とを有している。

検査情報取得部２１は、物品検査装置１０の画像処理部１６および品質判定部１７からの判定結果と、物品Ｐまたは検査単位領域の座標および座標基準の情報と、第１の選別装置３０によるピンポイントの排除動作が失敗したことを示す通過検知センサ３１ｓ、３６ｓからのセンサ情報をそれぞれ取得することができる。ここにいうピンポイント排除動作が失敗したことを示すセンサ情報とは、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓのうち少なくとも片方が第１の選別装置３０への選別指令（図２中に示すピンポイント排除要求Ｒａの出力）から所定時間内に不良品の物品Ｐの通過を検知せず、吸引によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すもの、あるいは、吸引ノズル３１ａに装着された通過検知センサ３１ｓでの物品Ｐの通過検知から吸引用のダクト３３の下流端側に装着された通過検知センサ３６ｓでの検知までの経過時間が、予め設定された許容吸引時間を超える遅れを示すものである。

選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、物品検査装置１０による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置３０によるピンポイント排除の成否（成功の有無）に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。

また、選別条件判定部２２は、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、第２の選別条件が成立すると判定するようになっている。第１の選別条件とは、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作で所定搬送区間Ｚ２内の所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）が全て所定の選別期間内に排除可能となる条件であり、ここでは、図８に示すような個数判定領域Ｅ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数に達しないことである。

この個数判定領域Ｅ内における不良品の物品Ｐの位置や姿勢のばらつき、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗あるいは吸引ノズル３１ａ内等での物品詰まりによるピンポイント排除動作の遅れ等により個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実となった場合には、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功と判定して、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。

選別条件判定部２２は、第１の選別装置３０を主に使用する場合は、第１の選別条件の不成立時に、または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗時か所定時間内の成功が未確定であることを条件に、第２の選別条件を成立させ、第２の選別装置４０を作動させることができる。

また、ピンポイント排除動作の発生頻度が低く、第２の選別装置４０を主に使用する場合は、選別条件判定部２２は、第１の選別条件の成立または／および第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の成功を条件に、第２の選別条件を一定時間不成立と判定させるように設定することもできる。例えば、選別条件判定部２２は、製品からの物品Ｐのばらけによる脱落等により第１の選別条件が成立することを条件に、第２の選別条件を一定時間不成立と判定させてもよい。

勿論、第１の選別装置３０を主に使用するか、第２の選別装置４０を主に使用するかを、手動または物品Ｐの品種に応じた自動のモード設定等により、可変設定するようにしてもよい。

第１の選別装置３０におけるエジェクタ方式のバキュームヘッド３１は、検査済みの物品Ｐのうち検査結果が所定品質条件から外れる特定の物品、例えば不良品を吸引して物品搬送路１１外に排除するピンポイント排除手段となっている。また、このバキュームヘッド３１は、ロボットアーム３２に支持されることで、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れると、その検査の結果に応じて少なくとも所定搬送方向Ｄ１と直交する方向に、ここでは図７に示すように物品搬送路１１の搬送方向Ｄ１およびこれと直交する幅員方向ｗの双方に移動する排除ヘッドとして作動する。

選別条件判定部２２は、所定の判定周期で物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐ（ＮＧ品）の個数が例えば図８に示すような所定面積の個数判定領域Ｅ内に設定数以上含まれるか否かを判定し、設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。

図８に示す個数判定領域Ｅは、第１の選別装置３０にロボットアーム３２を用いているので、物品搬送路１１の幅員方向ｗで片側に位置する中心Ｏ１から所定半径Ｒ１内に設定されている。

この個数判定領域Ｅは、所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）をピンポイント排除期間として設定された所定時間内に設定個数だけ排除可能な範囲として設定されるが、物品Ｐの搬送位置や姿勢のばらつき、排除動作の失敗、詰まりによる遅れ等により個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実になる場合には、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。

さらに、所定半径Ｒ１は、物品搬送路１１の路面の幅員より大きく設定されており、選別条件判定部２２での選別条件の各判定時点で、物品検査装置１０より下流側の搬送路１１ｄのうち所定搬送距離分（第２の選別装置４０の選別区間Ｚ３に相当）の選別判定区間Ｚ２ａが常に所定個数だけ完全に個数判定領域Ｅ内に含まれるように成立する。

そして、制御部２０は、所定搬送距離分の選別判定区間Ｚ２ａが所定個数だけ個数判定領域Ｅ内に成立したことを条件に、個数判定領域Ｅから下流側に一部または全部が出てしまっている先行区間Ｚ２ａ´には、不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）が残らないように、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに入っている不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）を、更には個数判定領域Ｅ内の後続領域Ｚ２ａ″に入っているＮＧ品を、第１の選別装置３０によりピンポイントに排除する制御を実行する。

また、個数判定領域Ｅは、直前の判定時に個数判定領域に設定されてピンポイント排除が済んだ先行領域と一部重なるものであってもよく、ピンポイント排除が済んだ物品Ｐは後続する次の個数判定領域について個数のカウントを減らすことができる。よって、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに続く後続領域Ｚ２ａ″内にあったＮＧ品が除去された場合は、その後続領域Ｚ２ａ″が選別判定区間Ｚ２ａに変化したときにＮＧ品としての個数カウントを減らすことができる。

より具体的には、制御部２０は、個数判定領域Ｅ内の所定数の選別判定区間Ｚ２ａに入っている不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）のＸ線検査画像内の座標とコンベア搬送によるその位置の変化を基に、ピンポイント排除の個数と順序を設定する。ここでのピンポイント排除の個数は、設定数（例えば５個）未満であり、図８中に一対で例示する複数の個数判定領域Ｚ２ａの範囲内に設定数以上の不良判定の物品Ｐ（ＮＧ品）が含まれる場合には、制御部２０は、それを条件に、第２の選別条件が成立すると判定するようになっている。

なお、選別判定区間Ｚ２ａは、選別区間Ｚ３よりも小さい面積を有するよう、更に狭く設定されてもよい。すなわち、選別条件判定部２２は、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が、選別区間Ｚ３以下の所定面積を有するよう所定搬送方向に分割された複数の個数判定領域のいずれかに設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定するものであってもよい。

次に、作用について説明する。

上述のように構成された本実施形態においては、複数の物品Ｐを含む製品の製造ライン中で、物品検査装置１０によって物品搬送路１１上の物品Ｐに対して順次所定検査方式の物品検査が実行され、所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）が発生した場合であって、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作で所定の選別期間内に排除可能となる第１の選別条件が成立するときには、検査済みの物品Ｐがその検査結果に応じて第１の選別装置３０によりピンポイント排除され、あるいは、第１の選別装置３０より下流側でその検査結果および第２の選別条件に応じて第２の選別装置４０により所定搬送距離分の選別区間単位で系外に排除される。

このとき、選別条件判定部２２により、検査結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かが判定され、その判定結果に応じて第１の選別装置３０でのピンポイント排除による排除要求Ｒａか、第２の選別装置４０での所定搬送距離分のアップアウト排出による系外排出要求Ｒｂかのいずれか一方が出力され、選別条件が切り替えられる。

したがって、可能な限り第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での排除動作の頻度を抑えることができる。その結果、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。

具体的には、物品検査装置１０での検査の結果、排除対象物品Ｐｊが発生すると、Ｘ線検査画像データＰｉｍがその検査に係る時間情報等と共に取得され、例えば排除対象物品ＰｊのＸ線検査画像データＰｉｍの二値化およびラベリング処理後の検査画像を基に、その慣性等価楕円Ｅｉが作成され、排除対象物品Ｐｊの長手方向、長径ｄｐ１、重心、搬送方向Ｄ１に対する幅方向中心線（長軸）の傾きψ等の特徴量が計測されて、慣性等価楕円Ｅｉの長径ｄｐ１の両端位置として、点Ａ、Ｂが設定される。

次いで、排除対象物品Ｐｊの長手方向の外径である慣性等価楕円Ｅｉの長径ｄｐ１が吸引ノズル３１ａの開口径ｄｎｉよりも大きいか否かがチェックされ、大きい場合には、排除対象物品Ｐｊに対する吸引ノズル３１ａの相対変位量が物品搬送速度に応じて変化する所定時間毎の端点Ａ、Ｂの座標に応じて逐次設定される。

次いで、吸引選別期間中の排除対象物品Ｐｊの搬送方向への移動に追従して、必要時に相対的に吸引ノズル３１ａの開口中心Ｃｎを端点Ａ上から端点Ｂ上に移動させるように、吸引ノズル３１ａの逐次の目標座標（ｘ、ｙ、ｚ）が設定され、その設定座標へと吸引ノズル３１ａが移動される。

次いで、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの検知情報から排除対象物品Ｐｊが排除済みか否かが判定され、排除要求Ｒａの出力時点から所定時間が経過したか否かが判別され、未経過の場合、逐次の目標座標設定以降の処理が再度実行される。

このとき、通過検知センサ３１ｓ、３６ｓの検知情報から排除対象物品Ｐｊが排除済みと判定されれば、今回の処理が終了する。また、排除要求Ｒａの出力時点から所定時間が経過すると、エリア選別の排除要求Ｒｂが発出され、第２の選別装置４０によるエリア排出に切り替えられる。

本実施形態においては、このように、駆動流体噴射部３７がエジェクタ機能を発揮するとき、図６（ｃ）に示すように、排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａへの吸い込みが容易な方向に傾斜しつつ浮き上がるように吸引力を受けることになり、排除対象物品Ｐｊが吸引ノズル３１ａの開口Ｓｃの周縁部に引っ掛かり難くなる。

本実施形態では、吸引ノズル３１ａから搬送路１１外への吸引排除通路Ｓｐｗにおいて、詰まり判定回路２６により排除対象物品Ｐｊの通過の有無により詰まりが判定され、詰まりが的確に検出される。そして、詰まりが検出されると、詰まり解除信号生成回路２７によって詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２が出力され、それら詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２を受けて詰まり解除手段２９が作動し、吸引排除通路Ｓｐｗにおける排除対象物品Ｐｊの詰まりを解除する動作が実行される。これにより、排除対象物品Ｐｊの詰まり発生時にその詰まりを自動的に迅速・的確に解消することが可能となる。

また、本実施形態では、吸引ノズル３１ａが排除対象物品Ｐｊを搬送路１１の鉛直上方側に吸引する一方、詰まり解除手段２９は、詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２に応じて作動し、吸引排除通路Ｓｐｗ内の流れを所定の流動制限位置ｐｗ３で制限する流動制限機構３８と、その流動制限機構３８による流動制限状態で流動制限位置ｐｗ３より上流側の圧力を上昇させて吸引ノズル３１ａ内に逆流方向の空気の流れを生じさせる内圧上昇機構としての駆動流体噴射部３７を有している。したがって、吸引ノズル３１ａに詰まりが生じると、吸引排除通路Ｓｐｗ内の空気の流れが所定の流動制限位置ｐｗ３で制限され、それより上流側では少なくとも静圧が増加して管内圧力が上昇し、吸い上げ方向の吸引力が急減することで、吸引ノズル３１ａ側の吸引排除通路Ｓｐｗ内の排除対象物Ｐｊが吸引口Ｓｃ側に落下し易くなり、排出され易くなる。

さらに、本実施形態では、内圧上昇機構としての駆動流体噴射部３７が、圧縮空気を吸引ノズル３１ａの内通路３１ｂの下流側に向けて噴射させ、吸引ノズル３１ａの内通路３１ｂに吸引負圧を発生させるエジェクタ作動状態で、詰まり解除手段２９が流動制限機構３８を作動させて流動制限位置ｐｗ３より上流側の吸引排除通路Ｓｐｗａ内の圧力を上昇させ、吸引ノズル３１ａ内に逆流方向の空気の流れを生じさせる。したがって、エジェクタに供給するエアを詰まりの解消にも有効利用でき、迅速的確な詰まり解消手段２９とすることができる。

加えて、本実施形態では、排除対象物品Ｐｊが第１の通過検知センサ３１ｓに検知されてから所定時間内に第２の排除品検出３６ｓにより通過検知されたか否かを判定する詰まり判定回路２６を有する詰まり検出手段２９が構成されているので、所定時間内に確実に詰まり判定可能となる。

また、本実施形態では、流動制限機構３８は、吸引排除通路Ｓｐｗ内の通過判定に有効な所定位置ｐｗ２より下流側の流動制限位置ｐｗ３で吸引排除通路Ｓｐｗを流動制限するとき、流動制限位置ｐｗ３より下流側の吸引排除通路Ｓｐｗｂの上流端を大気側に開放する三方弁構成とすることで、流動制限位置ｐｗ３より下流側の吸引排除通路Ｓｐｗｂを下り傾斜とすることと相俟って、流動制限位置ｐｗ３より下流側での排除対象物Ｐｊの排除が妨げられることを有効に抑制できることとなる。

また、本実施形態においては、詰まり解除信号生成回路２７の第１の信号出力部２７ａが、詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２に応じて詰まり解除手段２９の流動制限機構３８を作動させるとき、詰まり解除信号生成回路２７の第２の信号出力部２７ｂが詰まり判定回路２６からの詰まり検出信号Ｒｆｘの入力を受けて、ロボットアーム３２の詰まり品排除領域４５への移動指令信号ｍｖ１をロボットコントローラ３９に出力して、吸引ノズル３１ａを搬送路１１外の詰まり品排除領域４５に移動させる。したがって、吸引ノズル３１ａを搬送路１１外の定位置に移動させた状態で詰まり品の排除を的確に実行可能となり、詰まりなく不良品排除動作が済んだ他の排除対象物品Ｐｊとは区別して排除できる。

以上のように、本発明の物品検査システム１では、物品検査装置１０での検査結果に応じて排除対象物品Ｐｊのピンポイント排除動作が優先的に実行される。そして、そのピンポイント排除動作中に吸引ノズル３１ａの詰まりが発生すると、詰まり判定回路２６により吸引排除通路Ｓｐｗにおける除対象物品Ｐｊの通過の有無により詰まりが判定され、吸引ノズル３１ａの詰まりが的確に検出される。そして、詰まりが検出されると、詰まり解除信号生成回路２７によって詰まり解除信号ｆｘ１、ｆｘ２や移動指令信号ｍｖ１等が出力され、それらの信号を受けて詰まり解除手段２９が作動し、吸引排除通路Ｓｐｗにおける排除対象物品Ｐｊの詰まりを解除する動作が実行される。

その結果、本発明によれば、吸引排除通路Ｓｐｗ内の詰まりを迅速に検出し、吸引排除すべき排除対象物品Ｐｊの詰まりを迅速・的確に解消可能な吸引選別装置３０を提供し、併せて、物品検査装置１０での検査結果に応じた正常なピンポイントの吸引排除動作と詰まりの迅速・的確な解消を可能にし、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することのできる物品検査システム１を提供することができる。

ちなみに、図８は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数（設定個数）に達しないことで、第１の選別条件が成立し、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が実行される場合を示している。個数判定領域Ｅ中のＮＧ品に添える番号（１、２、３）は、排除の順序を例示するものである。

これに対し、図９は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された設定個数、例えば５個に達することで、第１の選別条件が成立し、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作が実行される場合を示している。

一方、図１０は、個数判定領域Ｅ内の所定数の個数判定領域Ｚ２ａ内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された設定個数、例えば５個に達しないものの、一度ピンポイント排除が実行された先行区間Ｚ２ａ´内に不良品の物品Ｐが残っている、すなわち失敗品が残ったまま次の選別条件判定時期になってしまった場合を示している。

この場合、先行区間Ｚ２ａ´内に不良品の物品Ｐが残っていることで、個数判定領域Ｅ内の不良品間の距離が一定値を超えてしまうといった理由で第１の選別条件が不成立となり、第２の選別条件が成立することとなる。ただし、同図に示すように物品数が少なく、個数判定領域Ｅ内の先行区間Ｚ２ａ´（ハッチング領域）と隣接する個数判定領域Ｅ内の個数判定領域Ｚ２ａの中には１個の不良品の物品Ｐが存在するのみであることから、この条件下で第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作を実行させることも考えられる。

個数判定領域Ｅ内における不良品の物品Ｐの位置や姿勢のばらつき、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の失敗あるいは吸引ノズル３１ａ内等での物品詰まりによるピンポイント排除動作の遅れ等により、個数判定領域Ｅ内の全不良品の排除動作の完結が不確実となった場合には、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功と判定して、第２の選別装置４０による確実な排除を実行させることができる。

本実施形態においては、選別条件判定部２２が、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、第１の選別装置３０を主に作動させることで、不良品と共に良品が系外排出される選別の頻度を有効に抑制し、検査対象の物品Ｐで構成される製品の歩留まりを向上させることができる。

さらに、選別条件判定部２２が、第１の選別装置３０によるピンポイント排除動作の所定時間内での成功が未確定であることを条件に、第２の選別条件を成立させると、選別条件の判定処理を迅速に実行しつつ的確な選別条件判定を実行させることができる。

加えて、本実施形態では、第１の選別装置３０が、検査済みの物品Ｐのうち検査結果が所定品質条件から外れる特定の物品Ｐを吸引して搬送路１１外に排除するバキュームヘッド３１（ピンポイント排除手段）を含んで構成されているので、所定品質条件から外れる不良品等を的確に系外に排除しつつ、複数の物品Ｐで構成される製品の所要の歩留まりを確保することができる。

また、本実施形態においては、バキュームヘッド３１が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れると、その検査の結果に応じて少なくとも搬送路幅員方向ｗに移動する排除ヘッドを構成しているので、物品搬送速度と所定品質条件から外れる物品Ｐの間隔や位置に応じてバキュームヘッド３１を最短経路で移動させると、効率良くピンポイント排除動作が可能となる。

さらに、本実施形態では、選別条件判定部２２が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が所定面積の個数判定領域内に設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、所定面積の個数判定領域Ｅを所定品質条件外の物品Ｐの発生位置のばらつきに関係なく確実に排除可能な範囲内に設定し、不確実になる設定個数以上の場合には、第２の選別装置による確実な排除を実行させることができる。

また、本実施形態においては、個数判定領域Ｅが、搬送路幅員方向ｗの片側に位置する中心から所定半径Ｒ１内に設定されている。この場合、第１の選別装置３０にロボットアーム３２等を有効利用することができる。この場合の個数判定領域Ｅは、所定時間毎に設定され、直前に設定されピンポイント排除が済んだ個数判定領域と一部重なるものであってもよく、ピンポイント排除が済んだ物品は個数のカウントを減らすことができる。

本実施形態においては、さらに、選別条件判定部２２が、物品検査装置１０による検査の結果が所定品質条件から外れる物品Ｐの個数が、選別区間Ｚ３以下の所定面積を有するよう所定搬送方向Ｄ１に分割された複数の個数判定領域Ｚ２ａのいずれかに設定数以上含まれることを条件に、第２の選別条件が成立すると判定する。したがって、搬送方向に等分割された個数判定領域Ｚ２ａを容易に設定でき、ピンポイント排除動作の選別領域形状が所定搬送距離分の選別区間Ｚ３に含まれるものとなり、検査対象物品を含む製品の所要の歩留まりを有効に確保することができる。

以上のように、本実施形態においては、第１の選別装置３０により、製品歩留まりの低下を抑制可能な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止できる吸引選別装置を提供することができる。併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作を所要の排除期間内に確実に実行でき、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することができる物品検査システム１を提供することができる。

（第２実施形態）
図１１は、本発明の第２実施形態に係る吸引選別装置の要部構成を示している。

なお、以下の説明において、既に述べた実施形態の構成と同様の構成部分については同一符号を用いて、その詳細な説明を省略する。

図１１に示すように、第２実施形態の吸引選別装置は、第１実施形態における第１の選別装置３０と略同様の全体構成を有しているが、第１実施形態における駆動流体噴射部３７に相当する駆動流体噴射部３７Ｆに加えて、排出側のダクト３６の下流側に追加のエジェクタとして機能する駆動流体噴射部３７Ｓと、追加の排出用ダクト３６Ｓとを設けている。そして、追加の駆動流体噴射部３７Ｓによって排出側のダクト３６の出口の周囲から下流側の追加の排出用ダクト３６Ｓ内に向けて高圧の駆動流体（圧縮空気であるエア）を噴射させて排出用のダクト３６内に負圧を発生させるようにしたものである。ここで、追加の駆動流体噴射部３７Ｓへのエア供給制御は、駆動流体噴射部３７Ｆと略同様に、同期させて行うことができる。

その他の構成は、第１実施形態と同様であり、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、排出用のダクト３６が長い場合やその排出用のダクト３６の引き回し形状が下り傾斜にし難い場合や傾斜角度が小さくならざるを得ない場合でも、排除対象物品Ｐｊのより確実な排除が可能となる。

（第３実施形態）
図１２は、本発明の第３実施形態に係る吸引選別装置の要部構成を示している。

図１２に示すように、第３実施形態の吸引選別装置は、第１実施形態における第１の選別装置３０と略同様の全体構成を有しているが、第１実施形態における吸引ノズル３１ａがロボットアーム３２に単独支持されていたのに対して、第３実施形態では、第１の吸引ノズル３１ａ１と第２の吸引ノズル３１ａ２とを択一的に切り替えて使用するように構成している。すなわち、ロボットアーム３２の第２アーム３２ｅには、ヘッド本体３５に一体に支持された昇降駆動機構３２ｆおよびノズル切替機構３２ｇが装着されており、第１の吸引ノズル３１ａ１と第２の吸引ノズル３１ａ２を一体に連結するノズルアーム３５ｂが、昇降駆動機構３２ｆによって昇降駆動可能であるとともに、ノズル切替機構３２ｇによって旋回駆動および回転割り出しされ、第１の吸引ノズル３１ａ１および第２の吸引ノズル３１ａ２のうち任意の片方を物品搬送路１１上に位置させることができるようになっている。

また、吸引用のダクト３３の上流側部分が、第１の吸引ノズル３１ａ１および第２の吸引ノズル３１ａ２にそれぞれに接続できるように、第１の吸引用ダクト３３Ｆと第２の吸引用ダクト３３Ｓとに分岐しており、第１、第２の吸引用ダクト３３Ｆ、３３Ｓには、第１、第２の吸引ノズル３１ａ１、３１ａ２の各内通路３１ｂを開閉可能なバルブ３８Ｆ、３８Ｓが互いに開閉状態が逆になるように装着されている。

さらに、吸引用のダクト３３の第１の吸引用ダクト３３Ｆと第２の吸引用ダクト３３Ｓとの合流部分には、それより下流側の吸引排除通路Ｓｐｗ３を第１の吸引用ダクト３３Ｆおよび第２の吸引用ダクト３３Ｓ内の吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２のいずれかに択一的に接続する吸引経路切替え器３１ｖが装着されている。

この吸引経路切替え器３１ｖは、例えば各吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２とそれより下流側の吸引排除通路Ｓｐｗ３との差圧に応動し、その差圧が大きくなる吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２のうち片方（吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２のうちバルブ３８Ｆ、３８Ｓの片方が開弁状態でエジェクタ吸引負圧と大気圧の差圧となる方）を連通させ、その差圧が小さくなる他の片方（吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２のうちバルブ３８Ｆ、３８Ｓの他の片方が閉弁状態でそれより下流側が負圧側となる方）を遮断または流動制限するように、吸引排除通路Ｓｐｗ３と略同一の断面積を有する切替え通路３１ｉの上流端を吸引排除通路Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２のいずれかに択一的に接続するようになっている。

その他の構成は、第１実施形態と同様であり、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、第１、第２の吸引用ダクト３３Ｆ、３３Ｓの一方に詰まりが生じたり詰まりを未然に防止するための定期的なメンテナンスが必要になったりしたとき、第１、第２の吸引用ダクト３３Ｆ、３３Ｓの一方をロボットアーム３２によって詰まり品の排除領域４５に移動させ、詰まりの解消や付着物の除去作業等を実行することが可能となる。

（第４実施形態）
図１３ないし図１５は、本発明の第４実施形態に係る吸引選別装置および同装置を有する物品検査システムを示している。

図１３ないし図１５に示すように、本実施形態の物品検査システム２は、図示しない前段の製造装置から投入装置５１を介して複数の物品Ｐが複数列の整列コンベア５２に並列に投入されるものであり、複数列の整列コンベア５２の下流側には、それぞれ秤（はかり）である計量コンベア５３が設けられるとともに、各計量コンベア５３への物品Ｐの搬入を検知する物品検知センサ５４が設置されている。

投入装置５１から投入される各物品Ｐは、整列コンベア５２上でガード５２ａにより幅方向（幅員方向）の位置が所定範囲内に規定された後、各計量コンベア５３の入口でその搬入タイミングを物品検知センサ５４により検知されるようになっている。

また、複数列の計量コンベア５３の下流側には、ピンポイント排除装置である第１の選別装置６０と、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３を単位として系外排出の選別を実行する第２の選別装置４０と、後段の箱詰め装置等への搬出用のコンベア８０とが設けられている。

本実施形態においては、ピンポイント排除装置である第１の選別装置６０は、物品把持用のロボットハンド６１をロボットアーム６２の手先側に装着して、そこに第１実施形態に用いたのと同様な吸引ノズル３１ａおよび吸引用のダクト３３を支持させたもので、ピンポイント排除用コンベア６３上の個々の物品Ｐの座標を特定することで、ピンポイント排除が可能なものである。吸引用のダクト３３は、エジェクタ機能を有する駆動流体噴射部３７を介して排出用のダクト３６に接続されており、排出用のダクト３６には、流動制限機構３８が装着されている。

排除対象物品Ｐｊを吸引ノズル３１ａから吸引用のダクト３３内に吸引し、排出用のダクト３６から物品搬送路１１外の不良品受け３４に排出することができるようになっている点は、前述の各実施形態と概略同様である。

ロボットアーム６２は、例えば第１アーム６２ａの基端部を支持台６２ｂに旋回可能に支持するとともに、図示しないギヤドモータを介して旋回駆動可能とし、第１アーム６２ａの先端部にギヤドモータを有する関節部を介して第２アーム６２ｃを旋回駆動可能に支持させたものである。また、第２アーム６２ｃの先端側にロボットハンド６１が装着されている。このようなワーク把持用のロボットは公知であるので、ここでは、より詳細な説明は割愛するが、ロボットコントローラ６９によって前述のギヤドモータのサーボ制御による駆動位置の制御と、ロボットハンド６１のワーク把持制御とを実行することで、可動域内の任意の座標位置の物品Ｐに対するピンポイント排除動作を実行させることができるようになっている。

各計量コンベア５３は、秤量台５３ｂ付きのコンベアユニット５３ａからの重量を検出する荷重センサ部５３ｃを有しており、計量コンベア５３上を通過する物品Ｐの数や通過状態に応じて荷重センサ部５３ｃから逐次の荷重検出信号が出力される。

また、複数列の計量コンベア５３の列毎に荷重センサ部５３ｃから出力される逐次の荷重検出信号は計量部５５に取り込まれ、例えばｎ列目の荷重センサ部５３ｃの荷重検出信号から風袋荷重を除いた逐次の検出荷重に対応する計量信号が、計量部５５から出力されるようになっている。

そして、各計量コンベア５３から出力される計量信号に基づき、同コンベア上の物品Ｐの質量が許容範囲内か否かが品質判定部５６でチェックされ、その物品Ｐの品質状態の良否（良または不良）が判定され、その判定結果（例えば、ｎ列目の計量コンベア５３から出力される良否判定結果Ｊｎおよびその出力タイミングＴｎ）が所定のタイミングで操作表示部１９に表示出力される。

また、品質判定部５６からの判定結果情報（Ｊｎ、Ｔｎ）は検査情報取得部２１に取り込まれ、判定結果、例えばｎ列目の計量コンベア５３から出力される良否判定結果Ｊｎおよびその出力タイミングＴｎが、判定結果および対応する物品Ｐの座標情報として把握されるようになっている。

検査情報取得部２１は、また、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すロボットコントローラ６９からのフィードバック情報を取得することができるようになっている。

選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、計量コンベア５３による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。

第１の選別条件は、第１実施形態の場合と同様で、第１の選別装置６０による排除で所定搬送区間Ｚ２内の所定品質条件外の物品Ｐ（不良品）が全て所定の選別期間内に排除可能となる条件であり、ここでは、図１４に示すような所定搬送区間Ｚ２のうち第２の選別装置４０で系外排出可能な選別区間Ｚ３分の個数判定領域内に入っている不良品の物品Ｐの数が予め設定された上限個数に達しないことである。

また、第２の選別条件は、第１の選別条件の不成立または第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の不成功を条件に、成立判定されるようになっている。

本実施形態においても、選別条件判定部２２により、計量による検査結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かが判定され、その判定結果に応じて第１の選別装置６０でのピンポイント排除による排除要求Ｒａか、第２の選別装置４０での所定搬送距離分のアップアウト排出による系外排出要求Ｒｂかのいずれか一方が出力され、選別条件が切り替えられる。

したがって、可能な限り第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での排除動作の頻度を抑えることができる。その結果、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。

（第５実施形態）
図１６ないし図１８は、本発明の第５実施形態に係る吸引選別装置および同装置を有する物品検査システムを示している。

図１６および図１７に示すように、本実施形態の物品検査システム３は、図示しない前段の製造装置から投入コンベア７１を介して複数の物品Ｐが検査コンベア７２に投入されるものであり、検査コンベア７２の上方には、搬送状態をモニタするためのカメラ７３が配置され、検査コンベア７２の上流端側には、磁石による磁化手段７４が設けられている。

検査対象となる物品Ｐは、例えばレトルト食品や菓子等、包装材にアルミニウム箔が使用されている食品であり、物品検査システム３は、このような食品に製造段階で混入し得る金属異物を磁化手段７４により強制磁化（着磁）させ、検査コンベア７２中に設けたピックアップコイル等の磁気センサ７５で着磁した異物を検出する、いわゆる直流型の金属検出システムとなっている。

本実施形態では、ピンポイント排除用コンベア６３上の個々の物品Ｐの座標をカメラ７３で取得される２次元画像データを基に特定することで、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が可能となる。

詳細は図示しないが、本実施形態において、検査情報取得部２１は、また、第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作が失敗したことを示すロボットコントローラ６９からのフィードバック情報を取得することができるようになっている。

また、各磁気センサ７５からのセンサ信号、カメラ画像処理部７６で特定された各物品Ｐの座標情報、およびコンベア搬送速度に応じたエンコーダ情報に基づき、同コンベア上の物品Ｐの位置が特定されるとともに、その品質状態が許容範囲内か否か、すなわち、異物が検出されない良品品質か混入異物を含む不良品質かが品質判定部５６でチェックされ、その判定結果が所定のタイミングで操作表示部１９に表示出力される。

また、品質判定部５６からの判定結果情報およびカメラ画像処理部７６で特定された各物品Ｐの座標情報が検査情報取得部２１に取り込まれる。

そして、選別条件判定部２２は、検査情報取得部２１での取得情報を基に、検査コンベア７２による検査の結果および検査済みの物品Ｐの搬送状態に応じて第１の選別条件が成立するか否かを判定するとともに、第１の選別条件の成立の有無および第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作の成否に応じて第２の選別条件が成立するか否かを判定する選別条件判定手段となっている。

本実施形態においても、可能な限り第１の選別装置６０によるピンポイント排除動作を実行することで、不良品の排除を確実に実行可能であるものの不良品と共に良品の一部まで排除してしまう第２の選別装置４０での選別動作の頻度を抑えることができる。その結果、前述の各実施形態と同様に、複数の物品Ｐで構成される製品の歩留まりの低下を有効に抑制しつつ、不良品が良品通過側に流出することを確実に防止することができる。

なお、上述の各実施形態においては、制御部２０が、物品検査装置１０の検査制御部１５や、第１の選別装置３０（または６０）のロボットコントローラ３９（または６９）から独立した制御装置となっていたが、本発明にいう制御装置は、検査制御部１５やロボットコントローラ３９等に機能を分散させたものであってもよく、独立した制御部を設けないものであってもよいことはいうまでもない。また、所定搬送距離分の選別区間Ｚ３内の物品Ｐを検査結果に応じて系外排出する第２の選別装置４０を、アップアウト排出方式としたが、他の方式、例えばドロップダウン式、シャトル式、シュート方式等であってもよい。

以上説明したように、本発明は、吸引排除通路内の詰まりを迅速に検出し、吸引排除すべき排除対象物品の詰まりを迅速・的確に解消することのできる吸引選別装置を提供し、併せて、検査結果に応じた正常な吸引排除動作と詰まりの迅速・的確な解消を可能にし、製品歩留まりの低下や不良品の流出を確実に防止することのできる物品検査システムを提供することができるという効果を奏する。かかる本発明は、物品検査結果に応じてピンポイント排除動作を実行する吸引選別装置や、物品検査装置と吸引選別装置を併有する物品検査システム全般に有用である。

１、２、３ 物品検査システム
１０ 物品検査装置
１１ 物品搬送路（搬送路）
１１ｄ 検査区間より下流側の搬送路
１２ Ｘ線照射部
１３ Ｘ線ラインセンサ
１４ 画像メモリ
１５ 検査制御部
１６ 画像処理部
１７ 品質判定部
１９ 操作表示部
２０ 制御部（制御装置）
２１ 検査情報取得部
２２ 選別条件判定部（選別条件判定手段）
２３ 選別要求出力部
２６ 詰まり判定回路（詰まり検出手段）
２７ 詰まり解除信号生成回路（詰まり解除信号生成手段）
２９ 詰まり解除手段
３０、６０ 第１の選別装置（吸引選別装置）
３１ バキュームヘッド（ピンポイント排除手段、排除ヘッド）
３１ａ、３１ａ１、３１ａ２ 吸引ノズル
３１ｂ、３６ｂ 内通路
３１ｓ 第１の通過検知センサ（第１の排除品検出器、詰まり検出手段）
３２、６２ ロボットアーム（ノズル傾斜手段）
３２ａ、６２ａ 第１アーム
３２ｂ、６２ｂ 支持台
３２ｃ、３２ｄ ギヤドモータ
３２ｅ、６２ｃ 第２アーム
３２ｆ 昇降駆動機構
３３、３３Ｆ、３３Ｓ 吸引用のダクト（吸引排除通路）
３５ ヘッド本体
３５ａ 昇降駆動軸
３６、３６Ｓ 排出用のダクト（吸引排除通路）
３６ｓ 第２の通過検知センサ（第２の排除品検出器、詰まり検出手段）
３７、３７Ｆ、３７Ｓ 駆動流体噴射部（内圧上昇機構、エジェクタ）
３８ 流動制限機構
３９、６９ ロボットコントローラ
４０ 第２の選別装置
４１、８０ コンベア
４１ａ 上流端
４２ アップアウト駆動アクチュエータ
４５ 詰まり品排除領域（詰まり品排除位置）
５１ 投入装置
５２ 整列コンベア
５２ａ ガード
５３ 計量コンベア
５３ａ コンベアユニット
５３ｂ 秤量台
５３ｃ 荷重センサ部
５４ 物品検知センサ
５５ 計量部
５６ 品質判定部
６１ ロボットハンド
６３ ピンポイント排除用コンベア
７１ 投入コンベア
７２ 検査コンベア
７３ カメラ
７４ 磁化手段
７５ 磁気センサ
７６ カメラ画像処理部
Ａ 点（中心部に対し一方側の端点、一方側の端点）
Ｂ 点（中心部に対し他方側の端点、他方側の端点）
Ｃｎ 中心（開口中心、開口中心位置）
Ｃｐ 中心部（製品中心、重心）
Ｃｐａ 中心軸線（ノズル中心軸）
Ｃｓ 開口
Ｄ１ 物品搬送方向（所定搬送方向）
Ｄ２ 水平移動方向（長手方向）
Ｅ 個数判定領域
ｆｘ１、ｆｘ２ 詰まり解除信号
Ｊｎ 良否判定結果
Ｏ１ 中心
Ｐ 物品（被検査物品）
Ｐｊ 排除対象物品（ＮＧ品）
ｐｗ１ 通過検出位置（第１の通過検出位置）
ｐｗ２ 通過検出位置（第２の通過検出位置、所定位置）
ｐｗ３ 流動制限位置
Ｒ１ 所定半径
Ｒｆｘ 詰まり検出信号
Ｓｐｗ 吸引排除通路
Ｓｐｗ１、Ｓｐｗ２ 吸引排除通路（吸引排除通路の上流側部分）
Ｓｐｗ３ 吸引排除通路（合流位置より下流側の吸引排除通路）
Ｔｎ 出力タイミング
Ｚ１ 検査区間
Ｚ２ 所定搬送区間（ピンポイント排除動作エリア）
Ｚ２ａ 選別判定区間（個数判定領域）
Ｚ２ａ´ 先行区間
Ｚ２ａ″ 後続領域
Ｚ３ 選別区間?
θ ノズル傾斜角（所定角度）
ψ 水平方向の角度

Claims (7)

1. 搬送路（１１）上の複数の物品（Ｐ）のうちの排除対象物品（Ｐｊ）を吸引ノズル（３１ａ）により吸い込んで前記搬送路外に排除する吸引選別装置であって、
   前記吸引ノズル（３１ａ）から前記搬送路外への吸引排除通路（Ｓｐｗ）における前記排除対象物品の詰まりを、前記排除対象物品の通過の有無により検出する詰まり検出手段（３１ｓ、３６ｓ、２６）と、
   前記詰まり検出手段により前記排除対象物品の詰まりが検出されたとき、詰まり解除信号（ｆｘ１、ｆｘ２）を出力する詰まり解除信号生成手段（２７）と、
   前記詰まり解除信号を受けて、前記吸引排除通路における前記排除対象物品の詰まりを解除する動作を実行する詰まり解除手段（２９）と、を備えることを特徴とする吸引選別装置。
2. 前記吸引ノズルが前記排除対象物品を前記搬送路の鉛直上方側に吸引する一方、
   前記詰まり解除手段は、前記詰まり解除信号生成手段からの前記詰まり解除信号に応じて作動し、前記吸引排除通路内の流れを所定の流動制限位置（ｐｗ３）で制限する流動制限機構（３８）と、該流動制限機構による流動制限状態で前記流動制限位置より上流側の吸引排除通路（Ｓｐｗａ）内の圧力を上昇させて前記吸引ノズル内に逆流方向の空気の流れを生じさせる内圧上昇機構（３７）と、を有することを特徴とする請求項１に記載の吸引選別装置。
3. 前記内圧上昇機構は、圧縮空気を前記吸引ノズルの内通路（３１ｂ）の下流側に向けて噴射させ、前記吸引ノズルの内通路に吸引負圧を発生させるエジェクタで構成されており、
   前記詰まり解除手段は、前記エジェクタの作動状態で前記流動制限機構を作動させて前記流動制限位置より上流側の吸引排除通路内の圧力を上昇させ、前記吸引ノズル内に逆流方向の空気の流れを生じさせることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
4. 前記詰まり検出手段は、前記排除対象物品が前記吸引ノズルに吸引されたことを検出する第１の排除品検出器（３１ｓ）と、前記排除対象物品が前記吸引排除通路内の所定位置（ｐｗ２）を通過したことを検出する第２の排除品検出器（３６ｓ）と、前記排除対象物品が前記第１の排除品検出器に検知されてから所定時間内に前記第２の排除品検出器により通過検知されたか否かを判定する詰まり判定回路（２６）と、を有していることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
5. 前記流動制限機構は、前記吸引排除通路内の所定位置（ｐｗ２）より下流側の前記流動制限位置（ｐｗ３）で前記吸引排除通路を流動制限するとき、前記流動制限位置より下流側の吸引排除通路（Ｓｐｗｂ）の上流端を大気側に開放する三方弁構成を有していることを特徴とする請求項２に記載の吸引選別装置。
6. 前記詰まり解除信号生成手段からの前記詰まり解除信号に応じて、前記詰まり解除手段が前記流動制限機構を作動させるとき、前記吸引ノズルを前記搬送路外の詰まり品排除領域（４５）に移動させる吸引ノズル移動手段（３０）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の吸引選別装置。
7. 搬送中の物品を検査する物品検査装置（１０）と、
   前記物品検査装置の下流側に設けられた、請求項１ないし６のいずれか一項に記載された吸引選別装置（３０）と、を備え、
   前記物品検査装置の検査結果に応じて前記吸引選別装置を作動させることを特徴とする物品検査システム。

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