JP4216532B2

JP4216532B2 - Inspection equipment

Info

Publication number: JP4216532B2
Application number: JP2002188075A
Authority: JP
Inventors: 淳一田村; 秀也藤本
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2002-06-27
Filing date: 2002-06-27
Publication date: 2009-01-28
Anticipated expiration: 2022-06-27
Also published as: JP2004028892A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製造ラインの搬送コンベア上に搬送される物品の重量、形状、異物混入の有無などを検査し、この検査結果に応じて物品を良品と不良品に自動選別する物品検査装置に関し、特に物品による速度変動を無くし搬送速度を一定に保って正確な物品検査が行える物品検査装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
物品の製造ラインでは、物品を所定間隔で順次搬送し、その物品の形状、重量、異物混入の有無などを搬送しながら測定し、この測定結果に基づいて最終的にその物品が良品か否かを検査する物品検査装置が数々と提案されている。
【０００３】
図４はこの種の物品検査装置の一つである重量選別機の概略構成を示す側面図である。
【０００４】
重量選別機５１は、製造ラインの一部に設けられ、図４に示すように、助走部５２、秤量部５３、選別部５４を備えて概略構成される。
【０００５】
助走部５２は、所定間隔をおいて順次搬送されて来る物品５５を所定速度で後段の秤量部５３に搬送させる搬送コンベア５６を備えている。また、助走部５２と秤量部５３との間には、助走部５２から秤量部５３に搬送される物品５５を検出する物品検出器５７が設けられている。なお、この物品検出器５７は、助走部５２の入口側に一つ設けることもできる。
【０００６】
秤量部５３は、秤量台５８と秤量器５９を有している。秤量台５８は、助走部５２から搬送されて来る物品５５を所定速度で後段の選別部５４に搬送させる搬送コンベア６０を有している。秤量器５９は、秤量台５８の下部に配置され、秤量台５８の搬送コンベア６０によって物品５５を搬送させながら物品５５の重量を測定している。
【０００７】
選別部５４は、秤量部５３から搬送されて来る物品５５を所定速度で搬送させる搬送コンベア６１を有している。この選別部５４は、秤量部５３により秤量された物品５５の重量測定結果に応じてその物品５５が良品か否かを判別し、物品５５を搬送させながら良品と不良品（再検査を含む）とに選別している。
【０００８】
上記構成による重量選別機５１では、製造ライン上で検査対象となる物品５５が助走部５２に搬送されて来ると、更に物品５５を秤量部５３に受け渡すように搬送する。物品５５が秤量部５３に搬送されると、物品５５を搬送しながら重量測定が行われる。そして、重量測定された物品５５が選別部５４に受け渡すように搬送されると、秤量部５３で得られる重量測定値と基準重量値（予め物品５５毎に決められた良品と判断するための基準となる重量値）とを比較し、その比較結果に基づいて物品５５が良品と不良品（再検査を含む）とに選別される。
【０００９】
ところで、上述した重量選別機５１では、各部の搬送コンベア５６，６０，６１を駆動するモータ６２の速度を制御することにより搬送コンベア５６，６０，６１を所定速度で駆動している。
【００１０】
搬送コンベア５６，６０，６１を駆動するモータ６２の速度制御には、例えば図５に示すＦ／Ｖ(Freqency/Voltage)制御方式が採用される。このＦ／Ｖ制御方式は、モータ回転数に比例した電圧フィードバック信号と指令電圧を比較し速度制御を行う方式である。更に説明すると、速度指令（電圧）とモータ６２からの速度フィードバック（電圧：Ｈｓ）を比較器６３で比較し、その差電圧により電力増幅器６４の電圧を決める。すなわち、速度指令が速度フィードバックより高いときは電圧を上げ、速度指令が速度フィードバックより低いときは電圧を下げる。そして、このように電圧が決定された電力増幅器６４の出力によりモータ６２の回転を制御している。
【００１１】
ところで、この種の重量選別機５１では、各ロット毎に検査される物品５５も様々であり、その重量も異なる。このため、秤量部５３で物品５５の重量測定を行う際、物品５５が助走部５２から秤量部５３に受け渡されるときに物品５５の重量による負荷が搬送コンベア６０にかかり、その負荷量に応じて搬送コンベア６０に速度変動が生じる。
【００１２】
また、この種の重量選別機５１では、構成部品を極力少なくして装置の小型化やコスト低減を図るため、物品５５の有無を検出する物品検出器５７が助走部５２と秤量部５３との間に一つだけ配置された構成となっている。
【００１３】
したがって、助走部５２から搬送されて来る物品５５を物品検出器５７が検出したときの検出タイミングに基づいて秤量部５３における物品５５の重量測定と、選別部５４における物品５５の良品・不良品等の選別とを行っている。すなわち、物品検出器５７が物品５５を検出したタイミングから所定時間後に秤量部５３で物品５５の重量を測定し、さらに所定時間後に重量測定結果に基づいて物品５５を良品と不良品とに選別している。
【００１４】
このため、前述したように、物品５５の重量によって搬送コンベア６０に負荷がかかり、搬送コンベア６０に速度変動が生じると、重量測定を終えた物品５５を選別部５４で良品と不良品とに選別する際に、選別タイミングがずれて選別を誤るおそれがあり、安定した検査が行えない。
【００１５】
そこで、安定した物品５５の検査を行うべく、物品５５の重量に関わらずモータ６２の速度変動を無くし、搬送コンベア６０の搬送速度を一定に保つためには、モータ６２を必要最小限の速度で制御することが求められる。
【００１６】
ここで、物品５５による搬送コンベア６０の速度変動を無くすため、トルクの十分大きいモータを使用することが考えられる。しかしながら、この種の重量測定機５１に搭載されるモータ６２としては、装置全体の小型軽量化を図るため、例えばブラシレスＤＣモータ等のようなトルクの小さいモータの使用が望まれていた。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
従来、モータ６２として小形モータからなるブラシレスＤＣモータを使用し、このブラシレスＤＣモータを図５に示すＦ／Ｖ制御で速度制御して搬送コンベア６０を駆動する構成では、速度指令（電圧）に関係なく速度フィードバックゲインが一定であった。このため、図６（ｂ）に示すように、速度指令に対してフィードバックゲインが低い場合には、モータ速度が安定するまでに時間を要し、モータ速度が安定する前に物品５５の重量測定が行われるおそれがあり、正確な重量測定が行えない。
【００１８】
これに対し、図６（ｃ）に示すように、速度指令に対してフィードバックゲインが高い場合には、応答が早くモータ速度が安定するまでに時間がかからず、物品搬送時の速度変動が少ないので、物品５５を一定速度で搬送して正確な重量測定を行うことができる。
【００１９】
しかし、速度指令に対してフィードバックゲインが高すぎると、搬送コンベア６０にびびりが生じ、回転速度の波形が発振したような状態になり、モータ速度が安定せず、物品５５の重量を正確に測定することができない。そして、物品５５の重量が正確に測定できずに誤差を生じると、選別部５４で物品５５を正確に良品と不良品とに選別することができないという問題が生じる。
【００２０】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、物品による速度変動を無くして搬送速度を一定に保つことができ、正確な物品検査を行うことができる物品検査装置を提供することを目的としている。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の発明は、製造ラインを構成する搬送コンベア６０上を搬送される物品５５の重量を測定する秤量部５３を有し、該測定した重量測定値に基づいて該物品の良否を判定する重量検査手段と、前記搬送コンベアを駆動するモータの回転情報と予め設定された前記搬送コンベアの速度指令とを比較し、その比較結果に基づいて前記モータを駆動する電圧値を決定して前記モータの速度を制御するフィードバック回路３と、を有する物品検査装置において、
前記速度指令に応じて前記フィードバック回路のフィードバック特性としてフィードバックゲインを可変設定するフィードバック特性補正手段５を備え、
前記物品５５が搬送されていない状態で、前記モータ６２の回転数からある時間の速度の最大と最小を求め、その値と予め設定された規定値とを比較し、その比較結果に応じて前記フィードバック回路３のフィードバック特性としてフィードバックゲインを増減して自己補正することを特徴とする。
【００２２】
請求項２の発明は、製造ラインを構成する搬送コンベア６０上を搬送される物品５５の重量を測定する秤量部５３を含み、
該測定した重量測定値に基づいて該物品の良否を判定する重量検査手段と、前記搬送コンベアを駆動するモータの回転情報と予め設定された前記搬送コンベアの速度指令とを比較し、その比較結果に基づいて前記モータを駆動する電圧値を決定して前記モータの速度を制御するフィードバック回路３と、を有する物品検査装置において、
検査対象となる物品の重量を決定する搬送重量指令に応じて前記フィードバック回路のフィードバック特性としてフィードバックゲインを可変設定するフィードバック特性補正手段５を備え、
前記物品５５が搬送されていない状態で、前記モータ６２の回転数からある時間の速度の最大と最小を求め、その値と予め設定された規定値とを比較し、その比較結果に応じて前記フィードバック回路３のフィードバック特性としてフィードバックゲインを増減して自己補正することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明による物品検査装置の主要部分であるモータ制御回路のブロック構成図、図２及び図３は図１のモータ制御回路におけるフィードバック回路の構成例を示す図である。
【００２６】
本発明の物品検査装置は、例えば図４に示す重量選別機５１で構成され、各部の搬送コンベア５６．６０，６１を駆動するモータ６２の速度制御を行うモータ制御回路１を備えている。ここでは、秤量部５３の搬送コンベア６０を駆動するモータ６２の速度制御を行うモータ制御回路１の例として説明する。
【００２７】
モータ制御回路１は、比較器２、フィードバック回路３、駆動回路４、フィードバック特性補正手段５、自己補正モード切替手段６を備えて概略構成され、モータ６２の回転情報をフィードバックしてモータ６２の速度を制御しており、物品５５の重量に関わらず、モータ６２の回転速度を決める速度指令（回転数に比例した電圧）に応じてフィードバック回路３のゲインを可変制御している。
【００２８】
比較器２は、＋端子に速度指令（回転数に比例した電圧）が入力され、−端子にモータ６２からの速度フィードバック（モータ６２の回転数に比例した電圧）が入力される。この比較器２では、速度指令とモータ６２からの速度フィードバックとを比較し、その差信号（差電圧）をフィードバック回路３に出力している。
【００２９】
なお、速度指令は、モータ６２をどのくらいの速度（例えば１００〜２０００ｒｐｍ）で回転させるかを決めるものであり、例えば検査精度、製造ラインの処理能力などに応じてオペレータにより適宜設定されるものである。
【００３０】
フィードバック回路３は、比較器２から入力される差信号により駆動回路４を介してモータ６２を駆動するための電圧値を決定している。すなわち、速度指令が速度フィードバックより高いときは電圧を上げ、速度指令が速度フィードバックより低いときは電圧を下げる。そして、決定された電圧値を駆動回路４に出力している。また、フィードバック回路３は、後述するフィードバック特性補正手段５によりフィードバック特性（ゲイン）が可変制御される。
【００３１】
図２及び図３はフィードバック回路３の具体的回路構成の例を示している。図２に示すフィードバック回路３Ａ（３）は、Ｐ・Ｉ（比例・積分）制御に関する回路であり、オペアンプＯＰＡ１を有している。オペアンプＯＰＡ１は、反転端子（−）が入力抵抗Ｒ１を介して比較器２の出力に接続され、非反転端子（＋）が抵抗Ｒ２を介して接地されている。また、オペアンプＯＰＡ１の反転端子と出力との間には、帰還抵抗Ｒ３とコンデンサＣ１が並列接続されている。
【００３２】
このフィードバック回路３Ａは、後述するフィードバック特性補正手段５により入力抵抗Ｒ１の抵抗値が可変される。これにより、比例のゲインを可変制御することができる。
【００３３】
また、図３に示すフィードバック回路３Ｂ（３）は、Ｐ・Ｉ・Ｄ（比例・積分・微分）制御に関する回路であり、Ｐ（比例）制御に関する回路は、オペアンプＯＰＡ２の反転端子（−）が入力抵抗Ｒ４を介して比較器２の出力に接続され、非反転端子（＋）が抵抗Ｒ５を介して接地されている。また、オペアンプＯＰＡ２の反転端子と出力との間に帰還抵抗Ｒ６が接続されている。
【００３４】
このＰ制御に関する回路部分は、後述するフィードバック特性補正手段５により帰還抵抗Ｒ６の抵抗値が可変される。これにより、比例のゲインを可変制御することができる。
【００３５】
また、Ｉ（積分）制御に関する回路は、オペアンプＯＰＡ３の反転端子（−）が入力抵抗Ｒ７を介して比較器２の出力に接続され、非反転端子（＋）が抵抗Ｒ８を介して接地されている。また、オペアンプＯＰＡ３の反転端子と出力との間に帰還用のコンデンサＣ２が接続されている。
【００３６】
このＩ制御に関する回路部分は、後述するフィードバック特性補正手段５により入力抵抗Ｒ７の抵抗値が可変される。これにより、積分のゲインを可変制御することができる。
【００３７】
さらに、Ｄ（微分）制御に関する回路は、オペアンプＯＰＡ４の反転端子（−）が入力用のコンデンサＣ３を介して比較器２の出力に接続され、非反転端子（＋）が抵抗Ｒ９を介して接地されている。また、オペアンプＯＰＡ４の反転端子と出力との間に帰還抵抗Ｒ１０が接続されている。
【００３８】
このＤ制御に関する回路部分は、後述するフィードバック特性補正手段５により帰還抵抗Ｒ１０の抵抗値が可変される。これにより、微分のゲインを可変制御することができる。
【００３９】
駆動回路４は、フィードバック回路３から出力される電圧値によりモータ６２を所定の回転速度で駆動している。
【００４０】
モータ６２は、小形モータにより構成される。本例では、モータ６２として、例えば小形モータからなるＦ／Ｖ制御方式によるブラシレスＤＣモータが使用される。このモータ６２は、駆動回路４からの駆動電圧により所定の回転数で回転制御され、搬送コンベア６０を所定速度で駆動する。
【００４１】
フィードバック特性補正手段５は、装置の使用条件により前述したフィードバック回路３のフィードバック特性（ゲイン）を決定している。上記装置の使用条件とは、具体的に、モータ６２の回転数を決定する速度指令や検査対象となる物品５５の重量を決定する搬送重量指令である。
【００４２】
ここで、装置の使用条件を速度指令の回転数Ｎとした場合、フィードバック回路３のフィードバックゲインは、例えば以下に示す如く速度指令の回転数Ｎに応じて設定される。
【００４３】
一つの例は、下記のように速度指令の回転数Ｎに応じてフィードバックゲインを固定値として設定するものである。
（１）０＜Ｎ＜５００のとき、フィードバックゲインを１００に設定する。
（２）５００≦Ｎ＜１０００のとき、フィードバックゲインを２００に設定する。
（３）１０００≦Ｎのとき、フィードバックゲインを３００に設定する。
【００４４】
また、別の例としては、速度指令の回転数Ｎから計算式ｌｏｇＮより求めて設定するものである。
【００４５】
フィードバック特性補正手段５は、上記のようにフィードバックゲインが設定されると、例えばフィードバック回路３が図２に示す回路構成の場合、設定されたフィードバックゲインとなるように速度指令の回転数に応じて入力抵抗Ｒ１の抵抗値を可変制御している。また、フィードバック回路３が図３に示す回路構成の場合には、設定されたフィードバックゲインとなるように速度指令の回転数に応じてＰ制御に関する回路部分の帰還抵抗Ｒ１、Ｉ制御に関する回路部分の入力抵抗Ｒ、Ｄ制御に関する回路部分の帰還抵抗Ｒの抵抗値を可変制御している。
【００４６】
また、フィードバック特性補正手段５は、搬送コンベア６０上に物品５５が搬送されていない状態のときに、自己補正によりゲインを調整する機能を有している。さらに説明すると、フィードバック特性補正手段５は、後述する自己補正モード切替手段６から自己補正モードが選択された旨の切替信号が入力されると、モータ６２の回転数からある時間の速度の最大値と最小値を求め、その値と予め設定された規定値とを比較し、その比較結果に応じてフィードバック回路３のゲインを可変制御している。すなわち、求めた値が規定値以上のレベルと判断したときは、その値が規定値以下になるようにフィードバック回路３のゲインを減少する方向に可変制御する。これに対し、求めた値が規定値以下のレベルと判断したときは、その値が規定値以上となるようにフィードバック回路３のゲインを増加する方向に可変制御する。
【００４７】
具体的には、図２に示すフィードバック回路３Ａの入力抵抗Ｒ１や図３に示すフィードバック回路３Ｂの帰還抵抗Ｒ６，Ｒ１０、入力抵抗Ｒ７の抵抗値をモータ６２のある時間の最大値と最小値に応じて可変制御し、ゲインを増減調整することにより自己補正している。
【００４８】
自己補正モード切替手段６は、例えばオペレータが外部から操作できるようにスイッチ等で構成され、搬送コンベア６０上に物品５５が搬送されていないときにモータ６２が所定回転数で回転駆動するべくフィードバック回路３のゲインを可変制御する自己補正モードへの切り替えを行っている。この自己補正モードへの切り替えが行われたときは、自己補正モードが選択された旨の切替信号がフィードバック特性補正手段５に出力される。
【００４９】
このように、本例のモータ制御回路１を備えた物品検査装置では、装置の使用条件（速度指令）に応じてフィードバック特性（ゲイン）を変更するので、物品による搬送コンベアの速度変動を無くして搬送速度を一定に保つことができる。すなわち、本例では、速度指令が与えられると、この速度指令に応じてフィードバック回路３のゲインが最適な値に可変制御される。これにより、物品５５の重量に関わらず、モータ６２が一定速度で回転制御される。その結果、物品の重量に関わらず、搬送コンベアにより物品を安定して搬送することができ、物品の重量や選別を行う際のタイミングずれ等の影響がなく、安定した検査を行うことができる。
【００５０】
また、搬送コンベア６０上に物品５５が搬送されていない状態のときに自己補正モードに切り替えられると、そのときのモータ６２の回転数からある時間の速度の最大値と最小値を求め、その値を規定値のレベルと比較し、その比較結果に応じてフィードバック回路３のゲインが可変制御される。これにより、ゲインが高すぎた場合にはゲインを抑え、ゲインが低すぎる場合にはゲインを高めることができ、物品５５の検査を行う前にモータ６２の回転速度の安定化を図ることができる。
【００５１】
ところで、上述した実施の形態では、図４の重量選別機５１の秤量部５３における搬送コンベア６０を駆動するモータ６２の速度制御について説明したが、助走部５２の搬送コンベア５６や選別部５４の搬送コンベア６１を駆動するモータ６２の速度制御を行うこともできる。
【００５２】
また、本実施の形態では、モータ６２としてブラシレスＤＣモータをＦ／Ｖ制御方式により制御する場合を例にとって説明したが、モータとしてはブラシレスＤＣモータに限らずフィードバック系のＡＣやＤＣサーボモータを用いることができる。
【００５３】
また、本実施の形態では、回転指令に応じてフィードバック回路３のフィードバックゲインを設定しているが、モータ制御回路１を図４に示すような重量選別機５１に採用する場合には、検査対象となる物品５５の重量を決定する搬送重量指令に応じてフィードバックゲインを設定することも可能である。
【００５４】
さらに、モータ制御回路１が採用される物品検査装置は、図４に示すような秤量部５３を有する重量選別機５１の搬送コンベア６０のモータ６２の速度制御に限定されるものではなく、例えば電磁誘導等による金属検出機、固体撮像素子等の撮像手段を用いた画像認識による形状検査装置やＸ線異物検出装置等のように、物品による速度変動の影響を受ける搬送系のモータを利用した装置の搬送コンベアの速度制御に採用することができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明の物品検査装置によれば、装置の使用条件（モータの回転数を決める速度指令又は物品の重量を決める搬送重量指令）に応じてフィードバック特性（ゲイン）を変更し、物品による速度変動を無くして搬送速度を一定に保つことができる。
【００５６】
また、物品の重量に関わらず、物品を安定して搬送でき、物品の重量や選別を行う際のタイミングずれ等の影響がなく、安定した検査を行うことができる。
【００５７】
さらに、物品の検査を行う前に、モータのある時間の回転数の最大値と最小値に応じてフィードバック回路のフィードバック特性としてフィードバックゲインを増減調整でき、モータの回転速度の安定化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による物品検査装置のモータ制御回路のブロック構成図
【図２】図１におけるフィードバック回路の構成例を示す図
【図３】図１におけるフィードバック回路の他の構成例を示す図
【図４】物品検査装置としての重量選別機の概略構成を示す側面図
【図５】従来の物品検査装置の搬送系のモータの制御方式を示す図
【図６】（ａ）〜（ｃ）重量選別機による重量測定時のモータ速度とフィードバックゲインの関係を示す図
【符号の説明】
１…モータ制御回路、２…比較器、３…フィードバック回路、４…駆動回路、５…フィードバック特性補正手段、６…自己補正モード切替手段、５１…重量選別機（物品検査装置）、５２…助走部、５３…秤量部、５４…選別部、５５…物品、５６，６０，６１…搬送コンベア、６２…モータ。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an article inspection apparatus that inspects the weight, shape, presence / absence of foreign matter, etc. of articles conveyed on a conveyance conveyor of a production line, and automatically selects articles from non-defective products and defective products according to the inspection results. In particular, the present invention relates to an article inspection apparatus capable of performing an accurate article inspection while eliminating the speed fluctuation caused by the article and keeping the conveyance speed constant.
[0002]
[Prior art]
In an article production line, articles are sequentially conveyed at predetermined intervals, and the shape, weight, presence / absence of foreign matter, etc. of the article are measured while being conveyed. Based on the measurement results, whether the article is finally a good product is determined. A number of article inspection devices have been proposed for inspecting items.
[0003]
FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a weight sorter which is one of this kind of article inspection apparatus.
[0004]
The weight sorter 51 is provided in a part of the production line, and is schematically configured to include a run-up unit 52, a weighing unit 53, and a sorting unit 54 as shown in FIG.
[0005]
The run-up unit 52 includes a transport conveyor 56 that transports articles 55 that are sequentially transported at a predetermined interval to a weighing unit 53 at a subsequent stage at a predetermined speed. In addition, an article detector 57 that detects an article 55 conveyed from the running section 52 to the weighing section 53 is provided between the running section 52 and the weighing section 53. One article detector 57 may be provided on the entrance side of the running section 52.
[0006]
The weighing unit 53 includes a weighing table 58 and a weighing device 59. The weighing platform 58 has a transport conveyor 60 that transports the articles 55 transported from the running section 52 to the subsequent sorting section 54 at a predetermined speed. The weighing device 59 is disposed below the weighing table 58 and measures the weight of the article 55 while conveying the article 55 by the conveyance conveyor 60 of the weighing table 58.
[0007]
The sorting unit 54 includes a transport conveyor 61 that transports the articles 55 transported from the weighing unit 53 at a predetermined speed. The sorting unit 54 determines whether or not the article 55 is a non-defective product according to the weight measurement result of the article 55 weighed by the weighing unit 53, and the good product and the defective product (including re-inspection) while conveying the product 55. And sorting.
[0008]
In the weight sorter 51 having the above configuration, when the article 55 to be inspected on the production line is conveyed to the run-up section 52, the article 55 is further conveyed so as to be delivered to the weighing section 53. When the article 55 is conveyed to the weighing unit 53, weight measurement is performed while conveying the article 55. Then, when the weight-measured article 55 is conveyed so as to be delivered to the sorting section 54, the weight measurement value obtained by the weighing section 53 and the reference weight value (predetermined to be a non-defective product determined for each article 55) (Weight value used as a reference) is compared, and based on the comparison result, the article 55 is sorted into a non-defective product and a defective product (including re-inspection).
[0009]
In the weight sorter 51 described above, the conveyors 56, 60, 61 are driven at a predetermined speed by controlling the speed of the motor 62 that drives the conveyors 56, 60, 61 of each part.
[0010]
For example, an F / V (Freqency / Voltage) control method shown in FIG. 5 is adopted for speed control of the motor 62 that drives the conveyors 56, 60, and 61. This F / V control method is a method in which speed control is performed by comparing a voltage feedback signal proportional to the motor speed and a command voltage. More specifically, the speed command (voltage) and the speed feedback (voltage: Hs) from the motor 62 are compared by the comparator 63, and the voltage of the power amplifier 64 is determined by the difference voltage. That is, when the speed command is higher than the speed feedback, the voltage is increased, and when the speed command is lower than the speed feedback, the voltage is decreased. The rotation of the motor 62 is controlled by the output of the power amplifier 64 whose voltage has been determined in this way.
[0011]
By the way, in this kind of weight sorter 51, the articles 55 to be inspected for each lot are various, and their weights are also different. For this reason, when the weight of the article 55 is measured by the weighing unit 53, a load due to the weight of the article 55 is applied to the transport conveyor 60 when the article 55 is delivered from the run-up unit 52 to the weighing unit 53, and the load 55 depends on the load amount. As a result, speed fluctuation occurs in the conveyor 60.
[0012]
In this type of weight sorter 51, in order to reduce the size and cost of the apparatus by reducing the number of components as much as possible, the article detector 57 for detecting the presence or absence of the article 55 is provided with the run-up unit 52 and the weighing unit 53. Only one is arranged between them.
[0013]
Therefore, based on the detection timing when the article detector 57 detects the article 55 conveyed from the run-up section 52, the weighing of the article 55 in the weighing section 53, the non-defective / defective article of the article 55 in the sorting section 54, etc. Screening. That is, the weighing unit 53 measures the weight of the article 55 after a predetermined time from the timing when the article detector 57 detects the article 55, and further, after the predetermined time, the article 55 is sorted into a non-defective product and a defective product based on the weight measurement result. ing.
[0014]
For this reason, as described above, when the load is applied to the transport conveyor 60 due to the weight of the article 55 and the speed of the transport conveyor 60 changes, the article 55 that has been subjected to the weight measurement is sorted into a non-defective product and a defective product by the sorting unit 54. In doing so, there is a risk that the sorting timing will be shifted and the sorting will be wrong, and a stable inspection cannot be performed.
[0015]
Therefore, in order to stably inspect the article 55, the speed of the motor 62 is eliminated regardless of the weight of the article 55, and the motor 62 is operated at a necessary minimum speed in order to keep the conveyance speed of the conveyor 60 constant. Control is required.
[0016]
Here, in order to eliminate the speed fluctuation of the conveyor 55 due to the article 55, it is conceivable to use a motor having a sufficiently large torque. However, as the motor 62 mounted on this kind of weight measuring machine 51, in order to reduce the size and weight of the entire apparatus, it has been desired to use a motor with a small torque such as a brushless DC motor.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, a brushless DC motor composed of a small motor is used as the motor 62, and the speed of the brushless DC motor is controlled by the F / V control shown in FIG. The speed feedback gain was constant. For this reason, as shown in FIG. 6B, when the feedback gain is low with respect to the speed command, it takes time until the motor speed is stabilized, and the weight of the article 55 is measured before the motor speed is stabilized. May occur, and accurate weight measurement cannot be performed.
[0018]
On the other hand, as shown in FIG. 6 (c), when the feedback gain is high with respect to the speed command, it takes a short time for the motor speed to stabilize because the response is fast, and the speed fluctuation at the time of article conveyance does not occur. Therefore, the weight of the article 55 can be accurately measured by conveying the article 55 at a constant speed.
[0019]
However, if the feedback gain is too high with respect to the speed command, the conveyor 60 will chatter, the rotational speed waveform will oscillate, the motor speed will not stabilize, and the weight of the article 55 will be measured accurately. Can not do it. If the weight of the article 55 cannot be accurately measured and an error occurs, there arises a problem that the sorting section 54 cannot accurately sort the article 55 into a non-defective product and a defective product.
[0020]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and provides an article inspection apparatus that can maintain a constant conveyance speed by eliminating speed fluctuations due to articles and can perform an accurate article inspection. The purpose is that.
[0021]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 has a weighing unit 53 for measuring the weight of the article 55 conveyed on the conveyor 60 constituting the production line , and based on the measured weight measurement value. A voltage for driving the motor based on the comparison result between the weight inspection means for judging the quality of the article, rotation information of the motor for driving the conveyor, and a preset speed command for the conveyor. In an article inspection apparatus having a feedback circuit 3 for determining a value and controlling the speed of the motor,
A feedback characteristic correction means 5 that variably sets a feedback gain as a feedback characteristic of the feedback circuit according to the speed command ;
In a state where the article 55 is not conveyed, the maximum and minimum speeds of a certain time are obtained from the number of rotations of the motor 62, the value is compared with a preset specified value, and the value is compared according to the comparison result. As a feedback characteristic of the feedback circuit 3, the feedback gain is increased or decreased and self-correction is performed.
[0022]
The invention of claim 2 includes a weighing unit 53 for measuring the weight of the article 55 conveyed on the conveyor 60 constituting the production line,
The weight inspection means for judging the quality of the article based on the measured weight measurement value, rotation information of a motor for driving the conveyor, and a preset speed command for the conveyor are compared, and the comparison result In an article inspection apparatus having a feedback circuit 3 that determines a voltage value for driving the motor on the basis of the frequency and controls the speed of the motor,
A feedback characteristic correction means 5 that variably sets a feedback gain as a feedback characteristic of the feedback circuit in accordance with a conveyance weight command that determines the weight of an article to be inspected;
In a state where the article 55 is not conveyed, the maximum and minimum speeds of a certain time are obtained from the number of rotations of the motor 62, the value is compared with a preset specified value, and the value is compared according to the comparison result. As a feedback characteristic of the feedback circuit 3, the feedback gain is increased or decreased and self-correction is performed.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram of a motor control circuit which is a main part of the article inspection apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are diagrams showing a configuration example of a feedback circuit in the motor control circuit of FIG.
[0026]
The article inspection apparatus according to the present invention includes, for example, a weight sorter 51 shown in FIG. 4 and includes a motor control circuit 1 that controls the speed of a motor 62 that drives the conveyors 56.60, 61 of each part. Here, an example of the motor control circuit 1 that performs speed control of the motor 62 that drives the conveyor 60 of the weighing unit 53 will be described.
[0027]
The motor control circuit 1 includes a comparator 2, a feedback circuit 3, a drive circuit 4, a feedback characteristic correction unit 5, and a self-correction mode switching unit 6. The motor control circuit 1 feeds back rotation information of the motor 62 to speed the motor 62. Regardless of the weight of the article 55, the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled in accordance with a speed command (voltage proportional to the rotational speed) that determines the rotational speed of the motor 62.
[0028]
In the comparator 2, a speed command (voltage proportional to the rotational speed) is input to the + terminal, and a speed feedback from the motor 62 (voltage proportional to the rotational speed of the motor 62) is input to the-terminal. The comparator 2 compares the speed command with the speed feedback from the motor 62 and outputs a difference signal (difference voltage) to the feedback circuit 3.
[0029]
The speed command determines how fast the motor 62 is rotated (for example, 100 to 2000 rpm), and is appropriately set by the operator according to, for example, inspection accuracy, processing capacity of the production line, and the like. .
[0030]
The feedback circuit 3 determines a voltage value for driving the motor 62 via the drive circuit 4 based on the difference signal input from the comparator 2. That is, when the speed command is higher than the speed feedback, the voltage is increased, and when the speed command is lower than the speed feedback, the voltage is decreased. The determined voltage value is output to the drive circuit 4. In addition, the feedback characteristic (gain) of the feedback circuit 3 is variably controlled by a feedback characteristic correction unit 5 described later.
[0031]
2 and 3 show examples of specific circuit configurations of the feedback circuit 3. FIG. A feedback circuit 3A (3) shown in FIG. 2 is a circuit related to P · I (proportional / integral) control, and includes an operational amplifier OPA1. The operational amplifier OPA1 has an inverting terminal (−) connected to the output of the comparator 2 via the input resistor R1, and a non-inverting terminal (+) grounded via the resistor R2. A feedback resistor R3 and a capacitor C1 are connected in parallel between the inverting terminal of the operational amplifier OPA1 and the output.
[0032]
In the feedback circuit 3A, the resistance value of the input resistor R1 is varied by a feedback characteristic correcting unit 5 described later. Thereby, the proportional gain can be variably controlled.
[0033]
Also, the feedback circuit 3B (3) shown in FIG. 3 is a circuit related to P • I • D (proportional / integral / derivative) control, and the circuit related to P (proportional) control includes an inverting terminal (−) of the operational amplifier OPA2. It is connected to the output of the comparator 2 via the input resistor R4, and the non-inverting terminal (+) is grounded via the resistor R5. A feedback resistor R6 is connected between the inverting terminal of the operational amplifier OPA2 and the output.
[0034]
In the circuit portion relating to the P control, the resistance value of the feedback resistor R6 is varied by the feedback characteristic correcting means 5 described later. Thereby, the proportional gain can be variably controlled.
[0035]
In the circuit relating to I (integration) control, the inverting terminal (−) of the operational amplifier OPA3 is connected to the output of the comparator 2 via the input resistor R7, and the non-inverting terminal (+) is grounded via the resistor R8. Yes. A feedback capacitor C2 is connected between the inverting terminal of the operational amplifier OPA3 and the output.
[0036]
In the circuit portion related to this I control, the resistance value of the input resistor R7 is varied by the feedback characteristic correcting means 5 described later. Thus, the integral gain can be variably controlled.
[0037]
Further, in the circuit relating to D (differentiation) control, the inverting terminal (−) of the operational amplifier OPA4 is connected to the output of the comparator 2 via the input capacitor C3, and the non-inverting terminal (+) is grounded via the resistor R9. Has been. A feedback resistor R10 is connected between the inverting terminal of the operational amplifier OPA4 and the output.
[0038]
In the circuit portion related to the D control, the resistance value of the feedback resistor R10 is varied by the feedback characteristic correcting means 5 described later. As a result, the differential gain can be variably controlled.
[0039]
The drive circuit 4 drives the motor 62 at a predetermined rotational speed with the voltage value output from the feedback circuit 3.
[0040]
The motor 62 is a small motor. In this example, as the motor 62, for example, a brushless DC motor based on an F / V control method including a small motor is used. The motor 62 is rotationally controlled at a predetermined rotational speed by the drive voltage from the drive circuit 4 and drives the conveyor 60 at a predetermined speed.
[0041]
The feedback characteristic correction means 5 determines the feedback characteristic (gain) of the feedback circuit 3 described above according to the use conditions of the apparatus. Specifically, the use conditions of the apparatus are a speed command for determining the rotation speed of the motor 62 and a transport weight command for determining the weight of the article 55 to be inspected.
[0042]
Here, when the use condition of the apparatus is the speed command rotational speed N, the feedback gain of the feedback circuit 3 is set according to the speed command rotational speed N as shown below, for example.
[0043]
In one example, the feedback gain is set as a fixed value according to the rotational speed N of the speed command as described below.
(1) When 0 <N <500, the feedback gain is set to 100.
(2) When 500 ≦ N <1000, the feedback gain is set to 200.
(3) When 1000 ≦ N, the feedback gain is set to 300.
[0044]
As another example, the speed is calculated from the rotational speed N of the speed command by the calculation formula logN.
[0045]
When the feedback gain is set as described above, the feedback characteristic correction unit 5 responds to the rotational speed of the speed command so that the feedback gain is set when the feedback circuit 3 has the circuit configuration shown in FIG. The resistance value of the input resistor R1 is variably controlled. Further, when the feedback circuit 3 has the circuit configuration shown in FIG. 3, the feedback resistance R1 of the circuit portion related to P control and the circuit portion related to I control according to the rotational speed of the speed command so as to have a set feedback gain. The resistance value of the feedback resistor R in the circuit portion relating to the control of the input resistors R and D is variably controlled.
[0046]
Further, the feedback characteristic correction means 5 has a function of adjusting the gain by self-correction when the article 55 is not being conveyed on the conveyor 60. More specifically, when a switching signal indicating that the self-correction mode is selected is input from the self-correction mode switching means 6 described later, the feedback characteristic correcting means 5 is the maximum value of the speed of a certain time from the rotation speed of the motor 62. And the minimum value is obtained, and the value is compared with a preset specified value, and the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled according to the comparison result. That is, when it is determined that the obtained value is a level equal to or higher than the specified value, the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled so that the value becomes equal to or lower than the specified value. On the other hand, when it is determined that the obtained value is a level equal to or less than the specified value, the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled so that the value becomes equal to or higher than the specified value.
[0047]
Specifically, the resistance values of the input resistor R1 of the feedback circuit 3A shown in FIG. 2 and the feedback resistors R6 and R10 and the input resistor R7 of the feedback circuit 3B shown in FIG. Accordingly, it is variably controlled and self-corrected by adjusting the gain.
[0048]
The self-correction mode switching means 6 is constituted by a switch or the like so that an operator can operate from the outside, for example, and a feedback circuit so that the motor 62 is driven to rotate at a predetermined rotational speed when the article 55 is not conveyed on the conveyor 60. 3 is switched to the self-correction mode in which the gain of 3 is variably controlled. When switching to the self-correction mode is performed, a switching signal indicating that the self-correction mode has been selected is output to the feedback characteristic correction means 5.
[0049]
As described above, in the article inspection apparatus provided with the motor control circuit 1 of this example, the feedback characteristic (gain) is changed according to the use condition (speed command) of the apparatus, so that the speed fluctuation of the transport conveyor due to the article is eliminated. The conveyance speed can be kept constant. That is, in this example, when a speed command is given, the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled to an optimum value in accordance with the speed command. Thereby, the motor 62 is controlled to rotate at a constant speed regardless of the weight of the article 55. As a result, regardless of the weight of the article, the article can be stably conveyed by the conveyer, and there is no influence of the weight of the article or timing deviation at the time of sorting, and a stable inspection can be performed.
[0050]
Further, when the mode is switched to the self-correction mode when the article 55 is not conveyed on the conveyor 60, the maximum value and the minimum value of the speed at a certain time are obtained from the number of rotations of the motor 62 at that time. Is compared with the level of the specified value, and the gain of the feedback circuit 3 is variably controlled according to the comparison result. Thereby, when the gain is too high, the gain can be suppressed, and when the gain is too low, the gain can be increased, and the rotation speed of the motor 62 can be stabilized before the inspection of the article 55. .
[0051]
In the embodiment described above, the speed control of the motor 62 that drives the conveyor 60 in the weighing unit 53 of the weight sorter 51 in FIG. 4 has been described. However, the conveyance of the conveyor 56 and the sorting unit 54 of the run-up unit 52 is performed. The speed control of the motor 62 that drives the conveyor 61 can also be performed.
[0052]
In this embodiment, the brushless DC motor is controlled by the F / V control method as the motor 62. However, the motor is not limited to the brushless DC motor, and a feedback AC or DC servo motor is used. be able to.
[0053]
In the present embodiment, the feedback gain of the feedback circuit 3 is set according to the rotation command. However, when the motor control circuit 1 is employed in the weight sorter 51 as shown in FIG. It is also possible to set a feedback gain in accordance with a transport weight command that determines the weight of the article 55 to be.
[0054]
Further, the article inspection apparatus employing the motor control circuit 1 is not limited to the speed control of the motor 62 of the transport conveyor 60 of the weight sorter 51 having the weighing unit 53 as shown in FIG. Devices that use transport system motors that are affected by speed variations due to articles, such as metal detectors based on guidance, shape inspection devices based on image recognition using imaging means such as solid-state image sensors, and X-ray foreign matter detection devices It can be used for speed control of the conveyor.
[0055]
【The invention's effect】
As is apparent from the above description, according to the article inspection apparatus of the present invention, feedback characteristics (gain) according to the use conditions of the apparatus (speed command for determining the number of rotations of the motor or transport weight command for determining the weight of the article). , And the conveyance speed can be kept constant by eliminating the speed fluctuation caused by the article.
[0056]
Further, regardless of the weight of the object products, can carry an article stably, without influence of timing shift in performing the weight and sorting of the articles, it is possible to perform stable inspection.
[0057]
Moreover, before performing the inspection of the object products, in accordance with the maximum value and the minimum value of the rotational speed of the time with the motor to increase or decrease adjust the feedback gain as the feedback characteristic of the feedback circuit, it is possible to stabilize the rotational speed of the motor Can do.
[Brief description of the drawings]
1 is a block diagram of a motor control circuit of an article inspection apparatus according to the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a feedback circuit in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram showing another configuration example of a feedback circuit in FIG. FIG. 4 is a side view showing a schematic configuration of a weight sorter as an article inspection apparatus. FIG. 5 is a diagram showing a control system of a motor of a conveyance system of a conventional article inspection apparatus. Diagram showing the relationship between motor speed and feedback gain when weighing with a weight sorter [Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Motor control circuit, 2 ... Comparator, 3 ... Feedback circuit, 4 ... Drive circuit, 5 ... Feedback characteristic correction means, 6 ... Self-correction mode switching means, 51 ... Weight sorter (article inspection apparatus), 52 ... Run-up Reference numeral 53, a weighing unit, 54, a sorting unit, 55, an article, 56, 60, 61, a conveyor, 62, a motor.

Claims

A weight having a weighing unit (53) for measuring the weight of the article (55) conveyed on the conveyor (60) constituting the production line , and determining the quality of the article based on the measured weight value Comparing the rotation information of the motor that drives the inspection means and the motor that drives the conveyor, and a preset speed command of the conveyor, the voltage value for driving the motor is determined based on the comparison result, and the motor An article inspection apparatus having a feedback circuit (3) for controlling speed;
A feedback characteristic correcting means (5) for variably setting a feedback gain as a feedback characteristic of the feedback circuit according to the speed command ;
In a state where the article (55) is not conveyed, the maximum and minimum speeds of a certain time are obtained from the number of rotations of the motor (62), and the value is compared with a preset specified value. Accordingly , the article inspection apparatus performs self-correction by increasing or decreasing the feedback gain as the feedback characteristic of the feedback circuit (3) .

A weighing unit (53) for measuring the weight of an article (55) conveyed on the conveyor (60) constituting the production line;
The weight inspection means for judging the quality of the article based on the measured weight measurement value, rotation information of a motor for driving the conveyor, and a preset speed command for the conveyor are compared, and the comparison result In an article inspection apparatus having a feedback circuit (3) for determining a voltage value for driving the motor based on the control and controlling a speed of the motor,
A feedback characteristic correcting means (5) for variably setting a feedback gain as a feedback characteristic of the feedback circuit according to a conveyance weight command for determining the weight of an article to be inspected ;
In a state where the article (55) is not conveyed, the maximum and minimum speeds of a certain time are obtained from the number of rotations of the motor (62), and the value is compared with a preset specified value. Accordingly , the article inspection apparatus performs self-correction by increasing or decreasing the feedback gain as the feedback characteristic of the feedback circuit (3) .