JP5036968B2

JP5036968B2 - 物品選別装置

Info

Publication number: JP5036968B2
Application number: JP2005022980A
Authority: JP
Inventors: 雅之日高
Original assignee: アンリツ産機システム株式会社
Priority date: 2005-01-31
Filing date: 2005-01-31
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2025-01-31
Also published as: JP2006205110A

Description

本発明は、物品選別装置に係り、特に、物品の物理量を測定する際の測定誤差を考慮して物品を選別することのできる物品選別装置に関する。

物品、例えば鮮魚を、その物理量、例えば重量に基づいて複数の範囲に選別する物品選別装置は、流通産業等で広く利用されている（例えば、特許文献１参照）。

上記提案に係る物品選別装置は、鮮魚を予め定められた閾値（例えば１３０ｇ）で選別している。即ち、１２５ｇの鮮魚は閾値未満の範囲に選別され、１３５ｇの鮮魚は閾値以上の範囲に選別される。
特公平２−１６９７８号公報（第３頁右欄２０〜２８行目）

しかしながら、従来の物品選別装置には、物理量を測定する測定装置が有する測定誤差に対する配慮がなされていないという課題があった。

例えば、上記提案に係る物品選別装置において鮮魚の重量を秤量する秤量機に±１０ｇの測定誤差があるとすると、１２５ｇの鮮魚が閾値以上のランクに選別され、１３５ｇの鮮魚が閾値以下の範囲に選別されるおそれがある。

１２５ｇの鮮魚が閾値以上の範囲に選別された場合は購入者が損失を蒙り、１３５ｇの鮮魚が閾値以下の範囲に選別された場合は販売者が損失を蒙ることとなる。

本発明は、従来の課題を解決するためになされたものであって、測定装置が有する測定誤差を考慮して物品を選別することのできる物品選別装置を提供することを目的とする。

本発明の物品選別装置は、物品を搬送するコンベアと、前記コンベアにより搬送されている前記物品の物理量を測定する測定手段と、前記物品を選別するための少なくとも１つの物理量範囲を規定する上方閾値および前記上方閾値より小さい下方閾値を設定する閾値設定手段と、前記測定手段の前記上方閾値を基準とする測定誤差範囲である上方測定誤差範囲および前記下方閾値を基準とする測定誤差範囲である下方測定誤差範囲を、前記コンベアの物品搬送速度に対応して設定する測定誤差範囲設定手段と、前記上方閾値と前記下方閾値により規定される物理量範囲を、前記上方閾値から前記上方測定誤差範囲を減算した上限値および前記下方閾値に前記下方測定誤差範囲を加算した下限値で規定される範囲に狭め、前記測定手段による前記物品の前記物理量が狭められた物理量範囲に属するかを判定する判定手段と、前記判定手段により前記物品の物理量が当該狭められた物理量範囲に属していると判定されたときは、前記物品を当該狭められた物理量範囲に属する物品として選別する物品選別手段とを含む構成を有している。

この構成により、測定手段の有する測定誤差範囲を考慮して物品を選別できることとなる。

本発明の物品選別装置は、前記物品選別手段が、前記判定手段により前記物品がいずれの物理量範囲にも属していないと判定されたときは、前記物品を物理量範囲外物品として選別する物理量範囲外物品選別手段を含む構成を有している。

この構成により、いずれの物理量範囲にも含まれない物品を物理量範囲外物品として選別できることとなる。

本発明の物品選別装置は、前記判定手段が、前記物品が複数の物理量範囲に属しているときは、前記複数の物理量範囲の中から１つの物理量範囲を予め定められた規則に従って選択する物理量範囲選択手段を含む構成を有している。

この構成により、複数の物理量範囲に属する物品を予め定められた規則によって１つの物理量範囲に属する物品として選別できることとなる。

本発明は、測定誤差を考慮して物品を選別できるという効果を有する物品選別装置を提供することができるものである。

以下、本発明の実施の形態の物品選別装置について、図面を用いて説明する。

即ち、本発明の実施の形態の物品選別装置１は、図１に示すように、物品の物理量を測定する測定手段１１と、物品を選別するための少なくとも１つの物理量範囲を規定する上方閾値および上方閾値より小さい下方閾値を設定する閾値設定手段１２と、測定手段１１の上方閾値を基準とする測定誤差範囲である上方測定誤差範囲および下方閾値を基準とする測定誤差範囲である下方測定誤差範囲を設定する測定誤差範囲設定手段１３と、測定手段１１による物品の物理量の測定値が上方閾値から上方測定誤差範囲を減算した上限値未満かつ下方閾値に下方測定誤差範囲を加算した下限値以上であるときに物理量範囲に属する物品であると判定する判定手段１４と、判定手段１４により物品が１つの物理量範囲に属していると判定されたときは物品を当該物理量範囲に属する物品として選別する物品選別手段１５とを含む。

図２は、物品、例えば鮮魚を、その物理量、例えば重量に応じて、予め定められた区分に選別する本発明の実施の形態の物品選別装置１のハードウエア構成を示すブロック図であって、鮮魚２０を取り込む取り込みコンベア２１と、鮮魚２０を搬送しつつ秤量する秤量コンベア２２と、鮮魚２０を選別する選別コンベア２３とを含む。

秤量コンベア２２には、例えばロードセルである秤量機２２１が設置されており、秤量コンベア２２上にある鮮魚２０の重量を秤量するように構成されている。なお、秤量機２２１は測定手段１１に相当する。

選別コンベア２３上には、予め定められた数（例えば５）のゲート２４１〜２４５が設置されているが、ゲート２４１〜２４５は、制御信号により選別コンベア２３の走行方向（矢印Ｘ）に向く閉位置と、選別コンベア２３の走行方向に対して所定角度（例えば６０度）を向く開位置とに制御される。ゲート２４１〜２４５の側方には、選別コンベア２３の走行方向と直角にシュータ２５１〜２５５が設置されている。

なお、ゲート２４１〜２４５およびシュータ２５１〜２５５は、物品選別手段１５に相当する。

この物品選別装置１を制御する制御部２６は、マイクロコンピュータシステムとして構成されるが、ＣＰＵ２６１と、メモリ２６２と、計測インターフェイス（Ｉ／Ｆ）２６３と、制御Ｉ／Ｆ２６４と、操作パネルＩ／Ｆ２６５とがバス２６６に接続された構成を有する。なお、制御部２６は、判定手段１４に相当する。

操作パネルＩ／Ｆ２６５に接続される操作パネル２７は、閾値等を設定する際に使用するもので、表示パネル２７１と、キーボード２７２と、カーソルを移動させるためのポインティングデバイス２７３とを含む。なお、操作パネル２７は、閾値設定手段１２および測定誤差範囲設定手段１３に相当する。

以下に、図２〜図５を参照して、本発明の実施の形態の物品選別装置の動作を説明するが、物品を４つの物理量範囲に選別する場合を想定する。

なお、４つの物理量範囲を規定する４つの上方閾値Ｗ_U（１）〜Ｗ_U（４）および４つの下方閾値Ｗ_L（１）〜Ｗ_L（４）、ならびに４つの上方測定誤差範囲ε_U（１）〜ε_U（４）および４つの下方測定誤差範囲ε_L（１）〜ε_L（４）は、操作パネル２７を介してユーザにより予め設定されるものとする。

鮮魚２０は、取り込みコンベア２１により所定間隔ごとに秤量コンベア２２に供給される。秤量コンベア２２上の鮮魚２０は、秤量機２２１により秤量され、秤量値ｗは制御部２６に伝送される。

図３は、制御部２６のＣＰＵ２６１で実行される物品選別ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２６１は、まず、鮮魚２０の秤量値ｗを読み込む（ステップＳ３１）。

次に、ＣＰＵ２６１は、鮮魚２０の重量が４つの物理量範囲のどれに属するかを判定するために判定ルーチンを実行する（ステップＳ３２）。

図４は、判定ルーチンのフローチャートであって、ＣＰＵ２６１は、まず、物理量範囲を識別するインデックスｉを１に設定する（ステップＳ４１）。

次に、ＣＰＵ２６１は、鮮魚２０の秤量値ｗが、物理量範囲１の上方閾値Ｗ_U（１）から上方測定誤差範囲ε_U（１）を減算した上限値ＵＬ（１）未満、かつ、物理量範囲１の下方閾値Ｗ_L（１）に下方測定誤差範囲ε_L（１）を加算した下限値ＬＬ（１）以上であるか否かを判定する（ステップＳ４２）。

ＣＰＵ２６１は、鮮魚２０の秤量値ｗが上限値ＵＬ（１）未満、かつ、下限値ＬＬ（１）以上であれば、物理量範囲１に属するか否かを示すフラグＺ（１）を１に設定する（ステップＳ４３）。

一方、ＣＰＵ２６１は、鮮魚２０の秤量値ｗが上限値ＵＬ（１）未満、かつ、下限値ＬＬ（１）以上でなければ、フラグＺ（１）を０に設定する（ステップＳ４４）。

ＣＰＵ２６１は、すべての物理量範囲について判定が終了したか否かを判定し（ステップＳ４５）、終了していないときはインデックスｉをインクリメントして（ステップＳ４６）、ステップＳ４２に戻る。

インデックスｉが２〜４であるときの動作は、インデックスｉが１であるときの動作と同じであるので、説明を省略する。

この実施の形態においては、４つの物理量範囲が設定されているので、インデックスｉが４であるときのステップＳ４２〜ステップＳ４４までの動作が完了すると、ステップＳ４５でインデックスｉは最大値Ｉ（＝４）に到達しているので、判定ルーチンを終了する。

ＣＰＵ２６１は、判定ルーチンを終了すると、図３の物品選別ルーチンに戻り、フラグＺ（ｉ）の合計値Ｊを算出する（ステップＳ３３）。

次に、ＣＰＵ２６１は、合計値Ｊの値を判定する（ステップＳ３４）。

ＣＰＵ２６１は、合計値Ｊが１であれば鮮魚２０の重量は、４つの物理量範囲の中の１つの物理量範囲に属するとして、当該物理量範囲に対応するゲートを開状態に制御する（ステップＳ３５）。

鮮魚２０の重量ｗが上方閾値Ｗ_U（ｉ）と下方閾値Ｗ_L（ｉ）で規定される第ｉの物理量範囲に属しているときには第ｉのゲート２４ｉを開状態に制御する。

例えば、今秤量した鮮魚２０の秤量値ｗが第２の物理量範囲に属していると判定されたとすると、第２のゲート２４２が開状態となり、鮮魚２０は第２のシュータ２５２に導かれる。

図５は、本発明の実施の形態の物品選別装置１による選別方法を説明するグラフであって、物品の物理量の測定値ｗが物理量範囲ｉの上限値ＵＬ（ｉ）未満、かつ、下限値ＬＬ（ｉ）以上であるときは、物品は物理量範囲ｉに属する物品としてフラグＺ（ｉ）は１に設定され、物品の物理量の測定値ｗが下限値ＬＬ（ｉ）未満、または、上限値ＵＬ（ｉ）以上であるときは、物理量範囲ｉに属さない物品としてフラグＺ（ｉ）は０に設定される。

ＣＰＵ２６１は、合計値Ｊが０であれば、鮮魚２０は４つの物理量範囲のいずれにも属さないものとして、第５のゲート２４５を開状態として、鮮魚２０を第５のシュータ２５５に導く（ステップＳ３６）。即ち、第５のゲート２４５および第５のシュータ２５５は、物理量範囲外物品選別手段を構成する。

なお、いずれの物理量範囲にも属さないと判定されたときは、物品選別装置の備えるすべてのゲート２４１〜２４５を閉状態とし、物品を選別コンベア２３の最下流まで導き、そこに物理量範囲外物品を集めるようにしてもよい。この場合は、物品を選別コンベア２３の最下流まで導くことが物理量範囲外物品選別手段となる。

ＣＰＵ２６１は、合計値Ｊが２以上であれば、鮮魚２０は４つの物理量範囲の２つ以上の物理量範囲に属するものとして、物品を複数の物理量範囲の中から予め定められた規則に従って１つの物理量範囲ｉを選択し（ステップＳ３７）、この判定結果に基づいて物理量範囲ｉに対応するゲートｉを開状態とする（ステップＳ３５）。

なお、規則はユーザによって任意に設定することが可能であるが、例えば、以下の規則を設定することができる。
１．複数の物理量範囲を順番に選択する。

例えば、物品が２つの物理量範囲に属すると判定されたときは、物品は一方の物理量範囲に属するとする判定と、他方の物理量範囲に属する判定とを交互に繰り返すようにする。
２．物理量範囲の幅に応じて選択する。

幅が狭い物理量範囲を優先的に選択するようにする。
３．予め設定された優先順位に従って選択する。

複数の物理量範囲に優先順位を設定しておき、優先順位の高い物理量範囲を優先的に選択するようにする。

なお、本発明の物品選別装置においては、物理量範囲の設定態様は特に限定されず、図６に示すような設定が可能である。ここで、測定下限とは測定装置で測定可能な下方限界を、測定上限とは測定装置で測定可能な上方限界を表す。例えば、１Ｋｇまで秤量可能な秤量機では測定下限は０Ｋｇであり、測定上限は１Ｋｇである。
ａ．最も一般的な物理量範囲の設定方法であり、測定下限と測定上限との間に、上方閾値Ｗ_U（１）と下方閾値Ｗ_L（１）とで規定される物理量範囲１が設定される。
ｂ．物理量範囲１と物理量範囲２を隣接して、即ち、物理量範囲１の下方閾値Ｗ_L（１）＝物理量範囲２の上方閾値Ｗ_U（２）に設定する。この場合、物理量範囲１の上方閾値Ｗ_U（１）を測定上限以上に設定し、物理量範囲２の下方閾値Ｗ_L（２）を測定下限に設定すれば、物品を物理量範囲１の下方閾値Ｗ_L（１）＝物理量範囲２の上方閾値Ｗ_U（２）を境に２つに区別することが可能となる。
ｃ．物理量範囲１と物理量範囲２をオーバラップするように、即ち、物理量範囲１の下方閾値Ｗ_L（１）＜物理量範囲２の上方閾値Ｗ_U（２）に設定する。
ｄ．物理量範囲１の内側に物理量範囲２が含まれるように、即ち、物理量範囲１の上方閾値Ｗ_U（１）＞物理量範囲２の上方閾値Ｗ_U（２）、かつ、物理量範囲１の下方閾値Ｗ_L（１）＜物理量範囲２の下方閾値Ｗ_L（２）に設定する。

上記の実施の形態においては、測定誤差範囲はユーザにより設定されるものとしたが、例えば秤量コンベアの物品搬送速度の関数として測定範囲誤差を設定にするようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係る物品選別装置によれば、測定手段が有する測定誤差を考慮して物品を選別することが可能となる。

なお、上記の実施の形態にあっては、物理量は重量であるとしているが、例えば、物品の寸法、形状等に基づいて物品を選別する選別装置にも本発明を適用できる。

例えば、測定手段として、物品を撮像する撮像装置と、撮像装置で撮影された画像を画像処理して物品の寸法（長さ、幅、高さ）を検出する画像処理装置とを使用し、寸法に基づいて物品を選別することも可能である。

また、物品の寸法が検出できれば、物品の表面積、あるいは、体積を算出することができるので、物品の表面積、あるいは、体積に基づいて物品を選別することも可能である。

撮像装置は、１台であってもよいが、複数台使用し、物品を様々な角度から撮影すれば、複数の寸法を同時に検出できるだけでなく、検出精度を向上させることも可能となる。

なお、撮像装置としては、可視像の撮像装置だけでなく、Ｘ線撮像装置のような透過画像の撮像装置を使用してもよい。

また、測定手段中の画像処理装置で物品の外形を検出し、外形に基づいて物品を選別する物品選別装置にも本発明を適用できる。例えば、物品の外形の真円度に応じて物品を選別することも可能となる。

さらに、測定手段中の画像処理装置で物品の色彩を検出し、色彩に基づいて物品を選別する物品選別装置にも本発明を適用してもよい。

以上のように、本発明に係る物品選別装置は、測定装置が有する測定誤差を考慮して物品を選別できるという効果を有し、物品の選別装置等として有効である。

本発明の実施の形態の物品選別装置のブロック図本発明の実施の形態の物品選別装置のハードウエア構成を示すブロック図本発明の実施の形態の物品選別装置が実行する物品選別ルーチンのフローチャート本発明の実施の形態の物品選別装置が実行する判別ルーチンのフローチャート本発明の実施の形態の物品選別装置による選別方法を説明するグラフ本発明の実施の形態の物品選別装置における物理量範囲の設定態様を示すグラフ

符号の説明

１物品選別装置
１１測定手段
１２閾値設定手段
１３測定誤差範囲設定手段
１４判定手段
１５物品選別手段

Claims

物品を搬送するコンベアと、
前記コンベアにより搬送されている前記物品の物理量を測定する測定手段と、
前記物品を選別するための少なくとも１つの物理量範囲を規定する上方閾値および前記上方閾値より小さい下方閾値を設定する閾値設定手段と、
前記測定手段の前記上方閾値を基準とする測定誤差範囲である上方測定誤差範囲および前記下方閾値を基準とする測定誤差範囲である下方測定誤差範囲を、前記コンベアの物品搬送速度に対応して設定する測定誤差範囲設定手段と、
前記上方閾値と前記下方閾値により規定される物理量範囲を、前記上方閾値から前記上方測定誤差範囲を減算した上限値および前記下方閾値に前記下方測定誤差範囲を加算した下限値で規定される範囲に狭め、前記測定手段による前記物品の前記物理量が狭められた物理量範囲に属するかを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記物品の物理量が当該狭められた物理量範囲に属していると判定されたときは、前記物品を当該狭められた物理量範囲に属する物品として選別する物品選別手段とを含む物品選別装置。
前記物品選別手段が、
前記判定手段により前記物品がいずれの物理量範囲にも属していないと判定されたときは、前記物品を物理量範囲外物品として選別する物理量範囲外物品選別手段を含む請求項１に記載の物品選別装置。
前記判定手段が、
前記物品が複数の物理量範囲に属しているときは、前記複数の物理量範囲の中から１つの物理量範囲を予め定められた規則に従って選択する物理量範囲選択手段を含む請求項１または請求項２に記載の物品選別装置。