JP4494371B2 - 収容品検査装置 - Google Patents

Description

本発明は、収容品検査装置に関し、例えば、物品に収容されている磁性体を含む収容品の有無を検査することにより、収容品の欠品または異物の有無を検査することができる収容品検査装置に関する。

一般に、効能書の添付が義務付けられている医薬品の製造ラインでは医薬品と効能書とを同一の箱に詰めて搬出しており、また、お菓子の製造ラインではお菓子とおまけとを同一の袋に詰めて搬出している。

その検査ラインでは、その物品内に医薬品と効能書またはお菓子とおまけが正しく収容されているか否かを検査する必要がある。また、洋服の検査ラインでは、洋服に針の異物が混入しているか否かを検査する必要がある。

ところで、医薬品やお菓子の有無は重量測定によって行うことができるが、効能書やおまけは、医薬品やお菓子に比べて格段に軽量な場合が多いため、重量測定でその有無を正しく検知することは困難である。

このような不具合を解消する方法として、磁気センサを備えた検査装置がある。従来のこの種の検査装置としては、例えば、箱や袋等の物品内の特定位置（上方位置等）に効能書やおまけ等の収容品を収容した後、磁界を与えて磁化しながら搬送し、搬送方向に対して対向する一対の磁気センサで収容品の磁気を検知し、次いで、磁気センサからの出力信号を予め設定された閾値と比較することにより、収容品の有無を検知するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−１５６４３７号公報

しかしながら、このような従来の検査装置にあっては、磁気センサからの出力信号を予め設定された閾値と比較するようにしていたため、物品内の特定位置に収容品が位置していない場合に物品の有無を正確に検知することが困難であった。

具体的には、搬送ラインに対して磁気センサを上下方向に配置し、収容品を物品の上方に収容したものを考えると、搬送ラインに搬送される物品に対して上方に位置する磁気センサの検知信号が下側の磁気センサの検知信号よりも大きいため、上方に位置する磁気センサの検知信号と閾値を比較した場合にこの検知信号が閾値よりも高くなることから"物品あり"と判断することができる。
また、収容品を物品の下方に収容したものを考えると、上述した場合と反対に下側の磁気センサの検知信号が閾値よりも高くなることから"物品あり"と判断することができる。

しかしながら、収容品の収容位置を間違えたり、物品が転がる等して収容品が物品の中央部等の特定位置と異なる位置に収容されてしまった場合には、収容品が磁気センサから離れてしまうため、磁気センサによって検知される磁気が小さくなる。このため、磁気センサの検知信号が予め設定された閾値よりも小さくなってしまい、収容品の有無を検知することができないことがある。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、物品に収容される収容品が特定位置にない場合でも、収容品の有無を確実に検知することができる高精度な収容品検査装置を提供することを目的とする。

本発明の収容品検査装置は、磁性体を含む収容品が収容されている物品を搬送する物品搬送手段と、前記物品の搬送路を含む位置に設けられ、前記物品内の前記磁性体を検知する複数の磁性体検知手段と、前記磁性体検知手段からそれぞれ出力される前記磁性体検知手段と同数の出力信号のレベルを記憶する信号記憶部と、予め設定された前記磁性体検知手段と同数の閾値のレベルを記憶する閾値記憶部と、前記同数の出力信号のレベルおよび前記同数の閾値のレベルにそれぞれレベルの順位を対応付け、各順位の前記閾値のレベルと該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルとに基づいてレベルを比較し、前記順位の何れにおいても前記閾値のレベルより該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルが小さいときに、前記収容品が無いものと判定する比較判定部とを備えたものから構成されている。

この構成により、磁性体検知手段からそれぞれ出力される磁性体検知手段と同数の出力信号のレベルおよび前記同数の閾値のレベルにそれぞれレベルの順位を対応付け、各順位の前記閾値のレベルと該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルとに基づいてレベルを比較し、前記順位の何れにおいても前記閾値のレベルより該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルが小さいときに、収容品が無いものと判定するので、物品に収容される収容品が特定位置にない場合でも、収容品の有無を確実に検知することができ、収容品の有無を高精度に検知することができる。

例えば、複数の磁気センサからの出力信号の中で最大レベルの第１の信号と最大の第１の閾値とを比較し、第１の信号が第１の閾値よりも大きい場合には、物品の端側に収容品があるものと判断する。

また、第１の信号が第１の閾値よりも小さい場合には、第１の信号および第１の信号の次に大きい第２の信号と第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、第１の信号および第２の信号が第２の閾値よりも大きい場合には、物品の片側から中央側にずれた位置に収容品があるものと判断する。

また、第１の信号および第２の信号が第２の閾値よりも小さい場合には、第１、第２の信号および第２の信号の次に大きい第３の信号と第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較して物品の有無を判断する。

この処理を、第１の信号から最小レベルの第ｎの信号と最小の第ｎの閾値とを比較するまで行うことにより、物品の中央部等に物品が収容されている場合でも物品の有無を検知することができ、物品内での収容品の位置を推定することができる。

このように収容品の有無を検知するための信号を多方向から得ることができるので、物品に収容される収容品が特定位置にない場合でも、収容品の有無を確実に検知することができ、収容品の有無を高精度に検知することができる。

また、本発明の収容品検査装置は、前記物品搬送手段によって搬送される物品に磁界を与えて前記物品内の磁性体を磁化する磁化手段を備え、前記磁性体検知手段を磁気センサから構成したものから構成されている。

この構成により、予め磁化されていない収容品、若しくは、着磁量が少ない収容品を検査前に磁化することができるので、着磁量を大きくすることができ、収容品に対する検査感度を上げることができる。

また、本発明の収容品検査装置は、前記閾値記憶部に記憶される前記同数の閾値を設定する閾値設定手段を備えたものから構成されている。
この構成により、操作パネル等により閾値記憶部に記憶される同数の閾値を設定することができるので、物品の形状や大きさ、あるいは検査ライン上で磁性体検知手段と物品との距離が異なる等の様々な状況に応じて最適な閾値を設定することができる。

本発明は、物品に収容される収容品が特定位置にない場合でも、収容品の有無を確実に検知することができる高精度な収容品検査装置を提供することができる。
さらに、本発明は、物品に収容する収容品の有無だけでなく、物品内での収容品の位置をも推定することができる。

また、本発明によれば、予め磁化されていない収容品、若しくは、着磁量が少ない収容品を検査前に磁化することができるので、着磁量を大きくすることができ、収容品に対する検査感度を上げることができる。

また、本発明によれば、操作パネル等により閾値記憶部に記憶される同数の閾値を設定することができるので、検査対象や検査ライン（磁性体検知手段と物品の距離が異なる等）に応じて最適な閾値を設定することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
図１〜図６は本発明に係る収容品検査装置の第１の実施の形態を示す図である。
まず、構成を説明する。図１において、検査対象の物品Ｗには磁性体を含んだ収容品Ｐが収容されており、この物品Ｗは物品搬送手段としてのコンベア１によってその一端側から他端側に向かって搬送される。

なお、本発明に適用される収容品Ｐとしては、お菓子や医薬品が箱詰めまたは袋詰めされた物品に収容された磁性インクが塗布された効能書やおまけ、あるいは洋服に混入された針等の異物等があり、磁性体を含んだ収容品が収容された物品Ｗであれば、どのような形態のものでも本発明の収容品検査装置による検査対象となる。

本実施の形態では、検査対象として、医薬品に収容され、磁性インクが印刷された効能書の欠品検査を行う検査対象を例にして説明する。

図１において、コンベア１の近傍には、永久磁石あるいは電磁石からなる磁化器（磁化手段）２が設けられており、この磁化器２には図示しない励磁電源から直流の励磁電流が供給される。

この磁化器２は物品Ｗの内部全体に直流磁界を印加するものであり、物品Ｗに磁性インクで印刷されている収容品Ｐが収容されていれば、その収容品Ｐが磁化される。なお、この磁化器２は、コンベア１の上下方向、また、両側において互いの磁界を相殺しない位置に一対配置されていても良く、一対ではなく１個だけ配置されていても良い。

また、コンベア１を挟む位置には収容品Ｐを検知する４個の磁気センサ（磁性体検知手段）３〜６が設けられており、この磁気センサ３〜６は物品Ｗの周囲を囲むようにして搬送空間を形成するようになっている。

この磁気センサ３〜６は検知コイルを備えており、磁化された収容品Ｐを収容する物品Ｗが磁気センサ３〜６の間を通過するときに、検知コイルに起電力による電流が流されることにより、この電流を各磁気センサ３〜６の起電力Ｖａ〜Ｖｄ（以下、信号Ｖａ〜Ｖｄともいう）として出力するようになっている。なお、磁気センサ３〜６は検知コイルの代わりにホール素子を設けても良い。

また、磁気センサ３〜６に対して物品Ｗの搬送方向上流側には、投・受光器等からなる物品センサ７が設けられており、この物品センサ７は物品Ｗが磁気センサ３〜６に進入するタイミングを検知するようになっている。

また、磁気センサ３〜６からの出力信号は図２に示す収容品判定手段１０に入力されるようになっており、この収容品判定手段１０は、入力部１１〜１４、信号記憶部１５、信号レベル判定部１６、比較判定部１７、閾値記憶部１８、表示制御部１９、表示部２０および操作パネル２１を備えている。

入力部１１〜１４は各磁気センサ３〜６から出力された信号Ｖａ〜Ｖｄが入力されるとともに、その信号Ｖａ〜Ｖｄを増幅した後、Ａ／Ｄ変換するようになっている。

信号記憶部１５は入力部１１〜１４によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換された信号Ｖａ〜Ｖｄを一時的に記憶するようになっており、ハードディスク等のように読み書き可能なメモリから構成されている。

信号レベル判定部１６は、ＣＰＵ等から構成されており、信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄのレベルを判定し、その信号Ｖａ〜Ｖｄの最大レベルから最小レベルの順に信号を取り出すようになっている。

また、信号レベル判定部１６には物品センサ７からの信号が入力されるようになっており、物品センサ７から信号が入力した後に、新たに物品センサ７からの信号が入力したときに、信号記憶部１５の信号Ｖａ〜Ｖｄをリセットするようになっている。

このように信号レベル判定部１６に物品センサ７からの信号が入力した後に、新たに物品センサ７からの信号が入力したときに、信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄをリセットすることにより、後続する物品Ｗの収容品Ｐが磁気センサ３〜６によって検知されたときに、後続する物品Ｗに対応する新たな信号Ｖａ〜Ｖｄを信号記憶部１５に記憶することができる。

また、信号レベル判定部１６は物品センサ７が物品Ｗを検知してから磁気センサ３〜６により収容品Ｐを検知するまでのタイミングに依存する一定時間後に、信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄを読み出すようになっている。このため、磁気センサ３〜６によって検知された信号Ｖａ〜Ｖｄのみを信号記憶部１５から取り出すことができ、収容品Ｐ以外の検知信号が読み出される等して収容品Ｐの誤検知が発生するのを防止することができる。

閾値記憶部１８は読み書き可能なメモリ（ＲＡＭ）から構成されており、最大から最小まで大きさの異なるｎ個の閾値が記憶されている。本実施の形態では、磁気センサ３〜６が４個であるので、閾値記憶部１８には４個の閾値が記憶されている。

比較判定部１７は、ＣＰＵ等から構成されており、複数の出力信号のレベルの順位を、複数の閾値のレベルの順位に対応付けて比較し、収容品Ｐの有無を判定するようになっている。

具体的には、比較判定部１７は、信号レベル判定部１６によって取り出された信号Ｖａ〜Ｖｄの中で最大レベルの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大レベルの第１の閾値とを比較した後、第１の信号および第１の信号の次に大きい第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、次いで、第１、第２の信号および第２の信号の次に大きい第３の信号と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較した後、第１〜第３の信号および第３の信号の次に大きい第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値の次に大きい第４の閾値とを比較する。

すなわち、比較判定部１７は最大レベルの第１の信号と最大の第１の閾値を比較した後に、この処理を第１の信号から最小レベルの第ｎの信号と閾値記憶部１８に記憶された最小の第ｎの閾値とを比較するまで行い、各レベルの信号と閾値とを比較したときに、あるレベルの信号がその比較対象となる閾値よりも大きい場合に、欠品がない（収容品Ｐあり）ものと判断して収容品検知信号を生成し、何れのレベルの信号がその比較対象となる閾値よりも小さい場合には、欠品がある（収容品Ｐなし）ものと判断して欠品検知信号を生成する。

なお、あるレベルの信号がその比較対象となる閾値よりも大きい場合には、次にレベルの小さい信号と次に大きい閾値とを比較せずに比較作業を終了しても良い。

また、比較判定部１７は、収容品検知信号および欠品検知信号を、コンベア１の下流側に設置された図示しない選別機に検知信号として出力する。

表示制御部１９は、ＣＰＵから構成されており、比較判定部１７からの判定結果に基づいて表示部２０を表示制御する。表示部２０は液晶表示パネルやランプから構成されており、表示制御部１９は、比較判定部１７が"欠品なし"と判断したときには、"正常"という表示や青ランプを点灯し、比較判定部１７が"欠品あり"と判断したときには、"欠品"という表示や赤ランプを点灯するように表示部２０を表示制御する。

また、物品Ｗは上述した選別機に搬送され、欠品がある物品Ｗは欠品検知信号により選別機により"欠品"として選別搬送され、収容品がある場合には、収容品検知信号により選別機で"正常"として選別搬送される。

操作パネル２１は、タッチパネルやキーボード等から構成されており、閾値記憶部１８に記憶される閾値を入力するものである。この閾値は、磁気センサ３〜６と物品Ｗとの距離や収容品Ｐの大きさによって適宜設定されるものである。

本実施の形態では、操作パネル２１が閾値設定手段を構成し、磁気センサ３〜６、物品センサ７、収容品判定手段１０、表示部２０および操作パネル２１が収容品検査装置３１を構成している。

次に、図３〜図６に基づいて欠品検知方法を説明する。

コンベア１によって搬送される物品Ｗは磁化器２を通過する際にその内部に直流磁界が印加され、物品Ｗ内に収容品Ｐが収容されていれば、この収容品Ｐが磁化され、磁化された収容品Ｐは、その周囲全体に磁気を発生する。

次いで、磁化器２を通過した物品Ｗが物品センサ７で検知されてから４個の電磁センサ３〜６に囲まれた空間に進入を開始すると、各磁気センサ３〜６に起電力Ｖａ〜Ｖｄが発生する。

各磁気センサ３〜６から出力された信号Ｖａ〜Ｖｄは入力部１１〜１４に出力される。入力部１１〜１４は各信号Ｖａ〜Ｖｄを増幅してＡ／Ｄ変換した後、信号記憶部１５に記憶する。

信号レベル判定部１６は物品センサ７が物品Ｗを検知してから磁気センサ３〜６に到達するタイミングで信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄを監視し、図３に示すように、この信号Ｖａ〜Ｖｄの中から最大レベルの第１の信号を読み出し、この第１の信号を比較判定部１７に出力する。

比較判定部１７はこの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較する。このとき、第１の信号が第１の閾値よりも大きい場合には、欠品なしと判断して収容品検知信号を生成して選別機に出力するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。

また、比較判定部１７は第１の信号が第１の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第１の信号および第１の信号の次に大きい第２の信号を読み出し、第１の信号および第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較する。

このとき、第１の信号および第２の信号の何れか１個以上が第２の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成して選別機に出力するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。

また、比較判定部１７は第１の信号および第２の信号が第２の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第２の信号の次に大きい第３の信号を読み出し、第１の信号〜第３の信号と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較する。

このとき、第１の信号〜第３の信号の何れか１個以上が第３の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成して選別機に出力するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。

また、比較判定部１７は第１の信号〜第３の信号が第３の閾値よりも小さい場合には、第３の信号の次に大きい第４の信号を読み出し、第１の信号〜第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値の次に大きい第４の閾値とを比較する。このとき、第１の信号〜第４の信号の何れか１個以上が第４の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成して選別機に出力するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。

また、比較判定部１７は第１の信号〜第４の信号が第４の閾値よりも小さいものと判断した場合には、欠品検知信号を生成して選別機に出力する。表示制御部１９は比較判定部１７からの制御信号に基づいて"欠品なし"の場合には、表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"正常"という表示を行ったり、あるいは、青ランプを点灯する。

また、表示制御部１９は比較判定部１７からの制御信号に基づいて、"欠品あり"の場合には、表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"欠品"という表示を行ったり、あるいは、赤ランプを点灯する。

また、物品センサ７が後続する物品Ｗを検知したときに、物品センサ７から信号レベル判定部１６に信号が入力したときに、信号レベル判定部１６は信号記憶部１５の信号Ｖａ〜Ｖｄをリセットする。

また、物品Ｗは上述した選別機に搬送され、欠品がある物品Ｗは欠品検知信号により選別機により"欠品"として選別搬送され、収容品がある場合には、収容品検知信号により選別機で"正常"として選別搬送される。

次に、図４〜図６に基づいて、閾値記憶部１８に記憶された閾値および磁気センサ３〜６が収容品Ｐを検知したときに、信号記憶部１５に記憶される磁気センサ３〜６の出力信号の具体的な数値を示し、収容品Ｐの欠品の判定する方法を説明する。

図４は物品Ｗ内の収容品Ｐの位置と磁気センサ３〜６からの出力信号とを示す図であり、磁気センサ３〜６からの出力信号と閾値とを表す数値は、本実施の形態の比較処理を分かり易くするために任意に設定したものである。また、図５は閾値と磁気センサ３〜６からの出力信号の関係を示す図である。

また、図６は物品Ｗ内の収容品Ｐの位置と磁気センサ３〜６の位置関係を示す図であり、磁気センサ３〜６と物品Ｗの外周面との距離は等しいものとする。また、説明を簡便に行うために第４の閾値と磁気センサ３〜６からの信号の比較を行わないものとする。

図４において、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ３の信号Ｖａが"５００"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ４の信号Ｖｂが"２４０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ５の信号Ｖｃが"０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ６の信号Ｖｄが"２６０"であった場合には、信号レベル判定部１６は、最大レベルの信号Ｖａ（"５００"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａと閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値Ｖｒ１（"４５０"）とを比較する（図５参照）。このとき、信号Ｖａが第１の閾値Ｖｒ１よりも大きいため、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１を生成する。なお、この場合の収容品検知信号Ｑは信号レベルに相当する信号である。

次いで、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａと信号Ｖｄ（"２６０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａ、Ｖｄと閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値Ｖｒ２（"３００"）とを比較する。
このとき、信号Ｖａが第２の閾値Ｖｒ２よりも小さく、信号Ｖｄが第２の閾値Ｖｒ２よりも小さいので比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ２を生成する。

次いで、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａ、Ｖｄと共に信号Ｖｂ（"２４０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｂと閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値Ｖｒ３（"２００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ、Ｖｄ、Ｖｂが第３の閾値Ｖｒ３よりも大きいので、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ３を生成する。

比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１〜Ｑ３に基づいて"欠品なし"と判断する。また、比較判定部１７が収容品検知信号Ｑ１〜Ｑ３を参照したときに、磁気センサ３から出力された信号Ｖａが最大の第１の閾値Ｖｒ１よりも大きいので、図６に示すように収容品Ｐが"Ａ"位置で示す物品Ｗの上方の中央部に位置しているものと推定する。

次に、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ３の信号Ｖａが"３６０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ４の信号Ｖｂが"３４０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ５の信号Ｖｃが"１６０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ６の信号Ｖｄが"１４０"であった場合には、信号レベル判定部１６は、最大レベルの信号Ｖａ（"３６０"）を読み出し、この信号Ｖａと閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値Ｖｒ１（"４５０"）とを比較する。

このとき、信号Ｖａが第１の閾値Ｖｒ１よりも小さいため、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａと信号Ｖｂ（"３４０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａ、Ｖｂと閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値Ｖｒ２（"３００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ、Ｖｂが第２の閾値Ｖｒ２よりも大きいため、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１を生成する。

次いで、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａ、Ｖｂと共に信号Ｖｃ（"１６０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値Ｖｒ３（"２００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ、Ｖｂが第３の閾値Ｖｒ３よりも大きく、信号Ｖｃが第３の閾値Ｖｒ３よりも小さいので、比較判定部１７が収容品検知信号Ｑ２を生成する。

比較判定部１７は生成した収容品検知信号Ｑ１、Ｑ２に基づいて"欠品なし"と判断する。また、比較判定部１７は生成した収容品検知信号Ｑ１、Ｑ２を参照したときに、磁気センサ３、４から出力された信号Ｖａ、Ｖｂが第２の閾値Ｖｒ２よりも大きいので、図６に示すように収容品Ｐが"Ｂ"位置で示す物品Ｗの右上方（磁気センサ３、４寄り）に位置しているものと推定する。

次いで、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ３の信号Ｖａが"２４０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ４の信号Ｖｂが"３００"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ５の信号Ｖｃが"２６０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ６の信号Ｖｄが"２００"であった場合には、信号レベル判定部１６は、最大レベルの信号Ｖｂ（"３００"）を読み出し、この信号Ｖｂと閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値Ｖｒ１（"４５０"）とを比較する。

このとき、信号Ｖｂが第１の閾値Ｖｒ１よりも小さいため、信号レベル判定部１６は、信号Ｖｂと信号Ｖｃ（"２６０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖｂ、Ｖｃと閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値Ｖｒ２（"３００"）とを比較する。

このとき、信号Ｖｂ、Ｖｃが第２の閾値Ｖｒ２よりも小さいため、信号レベル判定部１６は、信号Ｖｂ、Ｖｃ共に信号Ｖａ（"２４０"）を読み出し、比較判定部１７が信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃと閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値Ｖｒ３（"２００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ、Ｖｂ、Ｖｃが第３の閾値Ｖｒ３よりも大きいので、比較判定部１７が収容品検知信号Ｑ１を生成する。

比較判定部１７は生成した収容品検知信号Ｑ１に基づいて"欠品なし"と判断する。また、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１を参照したときに、磁気センサ３、４、５から出力された信号Ｖａが第３の閾値Ｖｒ３よりも大きいので、比較判定部１７は、図６に示すように収容品Ｐが"Ｃ"位置で示す物品Ｗの中央よりやや左方（やや磁気センサ４寄り）に位置しているものと推定する。

このように本実施の形態では、物品Ｗの搬送路を囲むように設けられた磁気センサ３〜６と、磁気センサ３〜６からの出力信号Ｖａ〜Ｖｄが記憶される信号記憶部１５と、異なる大きさに設定された４個の閾値を記憶する閾値記憶部１８と、信号記憶部１５に記憶された出力信号Ｖａ〜Ｖｄの中の最大レベルの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較した後、第１の信号および第１の信号の次に大きい第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、この処理を、第１の信号から最小レベルの第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された最小の第４の閾値とを比較するまで行うことにより、収容品Ｐの有無を判定する比較判定部１７とを設けたので、収容品Ｐの有無を検知するための信号を多方向から得ることができる。

このため、物品Ｗに収容する収容品Ｐの位置が特定位置にない場合でも、収容品Ｐの欠品を確実に検知することができ、収容品Ｐの欠品を高精度に検知することができる。
また、本実施の形態では、コンベア１によって搬送される物品Ｗに磁界を与えて物品内Ｗの収容品Ｐを磁化する磁化器２を設けたので、予め磁化されていない収容品Ｐ、若しくは、着磁量が少ない収容品Ｐを検査前に磁化することができるので、着磁量を大きくすることができ、収容品Ｐに対する検査感度を上げることができる。

また、本実施の形態では、閾値記憶部１８に記憶される複数の閾値を設定する操作パネル２１を設けたので、操作パネル２１により閾値記憶部１８に記憶される複数の閾値を設定することができる。このため、物品の形状や大きさ、あるいは検査ライン上で磁気センサ３〜６と物品Ｗとの距離が異なる等の様々な状況に応じて最適な閾値を設定することができる。

また、操作パネル２１によって閾値記憶部１８に記憶される複数の閾値を設定するのに代えて、検査前に収容品Ｐの収容位置、若しくは状態がそれぞれ異なる複数種類のサンプル品を磁気センサ３〜６の間を複数回通過させることにより、磁気センサ３〜６から得られた出力信号に基づいて各閾値を設定するようにしても良い。

なお、本実施の形態では、磁気センサ３〜６を４個設けているが、これに限らず、２個以上あれば良い。この場合、磁気センサの数に応じて閾値が増大することは言うまでもなく、閾値は磁気センサの数と同じ数だけ設定される。

すなわち、磁気センサおよび閾値はｎ個（ｎは２以上の自然数）あれば良く、磁気センサおよび閾値がｎ個ある場合には、比較判定部１７は磁気センサから出力される最大レベルの第１の信号から最小レベルの第ｎの信号と閾値記憶部１８に記憶された最小の第ｎの閾値とを比較するまで処理を行うことにより、収容品Ｐの有無を検知すれば良い。

また、磁気センサの数を増大させれば、物品Ｗの多方面から収容品をより細かく検知することができる。

図７は本発明に係る収容品検査装置の第２の実施の形態を示す図である。なお、本実施の形態では、比較判定部１７の処理が第１の実施の形態と異なるだけであるので、第１の実施の形態の図面を援用して説明する。

本実施の形態の比較判定部１７は、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ３〜６からの信号Ｖａ〜Ｖｄの中で最大レベルの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較した後、第１の信号と第１の信号の次にレベルが大きい第２の信号の平均値と、閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、この処理を、第１の信号から最小レベルの信号の平均値と第ｎの閾値とを比較するまで行うことにより、収容品Ｐの有無を検知するようにしている。

この点について図７に基づいて説明する。第１の実施の形態と同様に、信号レベル判定部１６は物品センサ７が物品Ｗを検知してから磁気センサ３〜６に到達するタイミングで信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄを監視し、図７に示すように、この信号Ｖａ〜Ｖｄの中から最大レベルの第１の信号を読み出して比較判定部１７に出力する。

比較判定部１７はこの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較し、第１の信号が第１の閾値よりも大きい場合には、欠品なしと判断して収容品検知信号を生成する。また、比較判定部１７は第１の信号が第１の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第１の信号および第１の信号の次に大きい第２の信号を読み出して第１の信号と第２の信号の平均値を算出する。

そして、比較判定部１７は第１の信号および第２の信号の平均値と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較する。このとき、第１の信号および第２の信号の平均値が第２の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第１の信号および第２の信号の平均値が第２の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第２の信号の次に大きい第３の信号を読み出し、第１の信号〜第３の信号の平均値を算出する。

そして、第１の信号〜第３の信号の平均値と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較する。このとき、第１の信号〜第３の信号の平均値が第３の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第１の信号〜第３の信号の平均値が第３の閾値よりも小さい場合には、第３の信号の次に大きい第４の信号を読み出し、第１の信号〜第４の信号の平均値を算出する。

そして、第１の信号〜第４の信号の平均値と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値の次に大きい第４の閾値とを比較する。このとき、第１の信号〜第４の信号の平均値が第４の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第１の信号〜第４の信号の平均値が第４の閾値よりも小さいものと判断した場合には、欠品検知信号を生成する。比較判定部１７は"欠品なし"の場合には、生成した収容品検知信号を選別機に送信するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。表示制御部１９は表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"正常"という表示を行ったり、あるいは、青ランプを点灯する。

また、比較判定部１７は"欠品あり"の場合には、生成した欠品検知信号を選別機に送信するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。表示制御部１９は表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"欠品"という表示を行ったり、あるいは、赤ランプを点灯する。

次に、図４で説明した数値を用いてより具体的に説明するが、本実施の形態では、物品Ｗ内の収容品Ｐの位置が"Ｂ"の位置にあるときの比較処理のみを説明する。

まず、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ３の信号Ｖａが"３６０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ４の信号Ｖｂが"３４０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ５の信号Ｖｃが"１６０"、信号記憶部１５に記憶された磁気センサ６の信号Ｖｄが"１４０"であった場合には、信号レベル判定部１６は、最大レベルの信号Ｖａ（"３６０"）を読み出し、この信号Ｖａと閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値Ｖｒ１（"４５０"）とを比較する。

このとき、信号Ｖａが第１の閾値Ｖｒ１よりも小さいため、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａと信号Ｖｂ（"３４０"）を読み出す。比較判定部１７は信号Ｖａと信号Ｖｂの信号の平均値（"３５０"）を算出し、この信号Ｖａと信号Ｖｂの平均値（"３５０"）と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値Ｖｒ２（"３００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ、Ｖｂの平均値（"３５０"）が第２の閾値Ｖｒ２よりも大きいため、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１を生成する。

次いで、信号レベル判定部１６は、信号Ｖａと信号Ｖｂと共に信号Ｖｃ（"１６０"）を読み出す。比較判定部１７は信号Ｖａ〜Ｖｃの信号の平均値（"２８６"）を算出し、この信号Ｖａ〜信号Ｖｃの平均値（"２８６"）と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値Ｖｒ３（"２００"）とを比較する。このとき、信号Ｖａ〜Ｖｃの平均値（"２８６"）が第３の閾値Ｖｒ３よりも大きいため、比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ２を生成する。

比較判定部１７は収容品検知信号Ｑ１、Ｑ２に基づいて"欠品なし"と判断する。また、比較判定部１７が収容品検知信号Ｑ１、Ｑ２を参照したときに、磁気センサ３、４から出力された信号Ｖａ、Ｖｂの平均値およびＶａ〜Ｖｃの平均値が第２の閾値Ｖｒ２よりも大きいので、比較判定部１７は、図６に示すように収容品Ｐが"Ｂ"位置で示す物品Ｗの右上方（磁気センサ３、４寄り）に位置しているものと推定する。

このように第１の信号から順次小さくなる信号の平均値と各大きさの閾値とを比較するようにしても第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。これに加えて、仮に１個の磁気センサ３〜６の出力信号が何らかの影響を受けて正常値よりも大きくなったり、小さくなったりした場合でも、第１の信号から順次小さくなる信号の平均値と各大きさの閾値とを比較するので、磁気センサ３〜６の出力信号の誤差の影響を少なくすることができる。

図８は本発明に係る収容品検査装置の第３の実施の形態を示す図である。なお、本実施の形態では、比較判定部１７の処理が第１の実施の形態と異なるだけであるので、第１の実施の形態の図面を援用して説明する。

本実施の形態の信号記憶部１５は入力部１１〜１４によって増幅された後、Ａ／Ｄ変換された信号Ｖａ〜Ｖｄをレベルの大きい順に並び替えて一時的に記憶するようになっている。

比較判定部１７は、信号レベル判定部１６によって取り出された信号Ｖａ〜Ｖｄの中で最大レベルの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較した後、第１の信号の次に大きい第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、次いで、第２の信号の次に大きい第３の信号と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較した後、第３の信号の次に大きい第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値の次に大きい第４の閾値とを比較する。

この点について図８に基づいて説明する。信号レベル判定部１６は物品センサ７が物品Ｗを検知してから磁気センサ３〜６に到達するタイミングで信号記憶部１５に記憶された信号Ｖａ〜Ｖｄを監視し、レベルの大きい順に並び替えられた信号Ｖａ〜Ｖｄの中から最大レベルの第１の信号を読み出して比較判定部１７に出力する。

比較判定部１７はこの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較し、第１の信号が第１の閾値よりも大きい場合には、欠品なしと判断して収容品検知信号を生成する。また、比較判定部１７は第１の信号が第１の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第１の信号の次に大きい第２の信号を読み出して、第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２閾値と比較する。
このとき、第２の信号が第２の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第２の信号が第２の閾値よりも小さいものと判断した場合には、第２の信号の次に大きい第３の信号を読み出し、第３の信号と閾値記憶部１８に記憶された第２の閾値の次に大きい第３の閾値とを比較する。このとき、第３の信号が第３の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第３の信号が第３の閾値よりも小さい場合には、第３の信号の次に大きい第４の信号を読み出し、第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された第３の閾値の次に大きい第４の閾値とを比較する。このとき、第４の信号が第４の閾値よりも大きいものと判断した場合には、収容品検知信号を生成する。

また、比較判定部１７は第１の信号〜第４の信号の何れもが第１の閾値〜第４の閾値よりも小さいものと判断した場合には、欠品検知信号を生成する。比較判定部１７は"欠品なし"の場合には、生成した収容品検知信号を選別機に送信するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。表示制御部１９は表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"正常"という表示を行ったり、あるいは、青ランプを点灯する。

また、比較判定部１７は"欠品あり"の場合には、生成した欠品検知信号を選別機に送信するとともに、表示制御部１９に制御信号を送信する。表示制御部１９は表示部２０を表示制御することにより、液晶表示パネルに"欠品"という表示を行ったり、あるいは、赤ランプを点灯する。

このように本実施の形態では、物品Ｗの搬送路を囲むように設けられた磁気センサ３〜６と、磁気センサ３〜６からの出力信号Ｖａ〜Ｖｄをレベルの大きい順に並べ替えて記憶する信号記憶部１５と、異なる大きさに設定された４個の閾値を記憶する閾値記憶部１８と、信号記憶部１５に記憶された出力信号Ｖａ〜Ｖｄの中の最大レベルの第１の信号と閾値記憶部１８に記憶された最大の第１の閾値とを比較した後、第１の信号の次に大きい第２の信号と閾値記憶部１８に記憶された第１の閾値の次に大きい第２の閾値とを比較し、この処理を、第１の信号から最小レベルの第４の信号と閾値記憶部１８に記憶された最小の第４の閾値とを比較するまで行うことにより、収容品Ｐの有無を判定する比較判定部１７および判定部１８とを設けたので、収容品Ｐの有無を検知するための信号を多方向から得ることができる。

このため、物品Ｗに収容する収容品Ｐの位置が特定位置にない場合でも、収容品Ｐの欠品を確実に検知することができ、収容品Ｐの欠品を高精度に検知することができる。
なお、上記各実施の形態では、磁化された磁性インクを磁気センサ３〜６によって検知しているが非磁性金属を検知する磁気センサを設けても良い。

この場合には、交番磁界を発生する送信コイルと、この送信コイルからの交番磁界を受けるように送信コイルの周囲に設けられ、差動接続された２個の受信コイルとを備えた磁気センサを用い、受信コイルによって交番磁界中を通過する物品Ｗおよび収容品Ｐによる磁界の変化に対応する信号を検知して出力信号Ｖａ〜Ｖｄを入力部１１〜１４に出力すれば良い。

このようにすれば、洋服に混入した針等の異物を容易に検知することができるとともに、効能書やおまけ等に磁性インクを塗布するのを不要にできる。
なお、磁性体検知手段は、磁界を検知するコイル等に限らず、金属を検知できるものであれば、如何なるものでも良い。

以上のように、本発明に係る収容品検査装置は、物品に収容される収容品が特定位置にない場合でも、収容品の有無を確実に検知することができるという効果を有し、物品に収容されている磁性体を含む収容品の有無を検査することにより、収容品の欠品または異物の有無を検査することができる収容品検査装置等として有用である。

（ａ）は本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置の概略構成図、（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ方向矢視断面図 本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置の収容品判定手段のブロック図 本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置による欠品の判定処理のシーケンス図 本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置の物品内の収容品の位置と磁気センサからの出力信号とを示す図 本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置の閾値と出力信号との関係を示す図 本発明の第１の実施の形態に係る収容品検知装置の物品内の収容品の位置と磁気センサとの位置関係を示す図 本発明の第２の実施の形態に係る収容品検知装置による欠品の判定処理のシーケンス図 本発明の第３の実施の形態に係る収容品検知装置による欠品の判定処理のシーケンス図

符号の説明

１ コンベア（物品搬送手段）
２ 磁化器（磁化手段）
３〜６ 磁気センサ（磁性体検知手段）
１０ 収容品判定手段
１５ 信号記憶部
１７ 比較判定部
１８ 閾値記憶部
１９ 表示制御部
２１ 操作パネル（閾値設定手段）

Claims (3)

1. 磁性体を含む収容品（Ｐ）が収容されている物品（Ｗ）を搬送する物品搬送手段（１）と、
   前記物品の搬送路を含む位置に設けられ、前記物品内の前記磁性体を検知する複数の磁性体検知手段（３〜６）と、
   前記磁性体検知手段からの出力信号に基づいて前記収容品の有無を判定する収容品判定手段（１０）とを備えた収容品検査装置において、
   前記収容品判定手段は、
   前記複数の磁性体検知手段（３〜６）からそれぞれ出力される前記磁性体検知手段（３〜６）と同数の出力信号のレベルを記憶する信号記憶部（１５）と、
   予め設定された前記磁性体検知手段（３〜６）と同数の閾値のレベルを記憶する閾値記憶部（１８）と、
   前記同数の出力信号のレベルおよび前記同数の閾値のレベルにそれぞれレベルの順位を対応付け、各順位の前記閾値のレベルと該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルとに基づいてレベルを比較し、前記順位の何れにおいても前記閾値のレベルより該順位に対応する順位の前記出力信号のレベルが小さいときに、前記収容品が無いものと判定する比較判定部（１７）とを備えたことを特徴とする収容品検査装置。
2. 前記物品搬送手段によって搬送される物品に磁界を与えて前記物品内の磁性体を磁化する磁化手段（２）を備え、前記磁性体検知手段を磁気センサから構成したことを特徴とする請求項１に記載の収容品検査装置。
3. 前記閾値記憶部に記憶される前記同数の閾値を設定する閾値設定手段（２１）を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の収容品検査装置。

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