JP5546421B2 - 計量包装検査システム - Google Patents

Description

本発明は、物品が包装された包装品に対して重量検査を行う重量選別機及び計量包装検査システムに関する。

菓子類等の製品は、例えば、組合せ秤で計量された物品が包装品へ排出され、包装機によって袋詰めされた後、重量選別機による検査が行われる。

このような従来の計量包装検査システムでは、例えば、組合せ秤の下方に包装機が設置されており、組合せ秤により計量された物品が順次排出され、包装機にて順次包装される。ここで、組合せ秤では、組合せに選択されたホッパの排出ゲートを開閉させることにより物品を包装機へ排出するが、ホッパからの物品の排出不良によって包装品に欠品及び過量品が生じる場合がある。ホッパからの物品の排出不良の原因には、物品がホッパの排出ゲートに噛み込む場合、物品がホッパに粘着して排出されない場合、あるいは、粘着等により物品がホッパから排出されるのが遅れる場合等がある。また、包装機において、横シール機３５（図２参照）によるシールのタイミング不良等によっても包装品に欠品及び過量品が生じる場合がある。

そこで、包装機の後段に重量選別機が設置され、包装品に対する欠品等の検査が重量選別機によって行われる。

ここで、重量選別機では、良品と判定する範囲（適量範囲）を決めるために、基準値と上限許容値と下限許容値とが設定されており、（基準値−下限許容値）〜（基準値＋上限許容値）の範囲を適量範囲とし、包装品の重量が適量範囲内であれば良品と判定し、適量範囲外であれば不良品と判定される。

特許文献１には、重量選別機において、適量範囲内にある重量の所定回数の平均重量に等しくなるように基準値を変化させることによって適量範囲を変更することにより、被計量物中に含まれる品物が吸湿、乾燥等によってその平均重量が変化する場合にも、被計量物中に含まれる品物の個数の過不足のチェックを行うことができるようにした構成が記載されている。

また、特許文献２には、重量選別機において、適量範囲内の被計量物の重量を示す計重信号と、その計重回数または計重時刻とを用いて、最小二乗法によって次回の基準値を推定することによって、基準値変更の時間遅れを無くするようにした構成が開示されている。

特公昭６１−１２５２５号公報 特許第３４２７９４５号公報

上記特許文献１，２に記載の技術は、時間の経過とともに重量が増加または減少するような物品に対して、被計量物（包装品）中の物品の個数に過不足が無いか否かの検査を行う場合には有効である。しかしながら、次のような場合には正確な検査を行うことができない。

例えば、所定個数（目標個数）の物品が包装された包装品を製造するときに、物品１個の重さのばらつきが大きいような場合には、検査することができない。より具体的には、例えば、１個の重量が３ｇ〜５ｇというようにばらつきの大きい物品（例えば、キャンディー）が１袋に１０個入った包装品を製造する場合には、適当な基準値と上限許容値と下限許容値とを設定することができず、その包装品に所定個数の物品が入っているか否かを検査することができない。

また、組合せ秤が、物品の個数を計数しないで、合計重量が所定重量範囲内となる物品を排出するように構成されている場合でも、例えば重量選別機における適量範囲が広いと正確な検査ができない。より正確な検査を行うことができる構成が望まれる。

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、包装品に収納物である物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる重量選別機及び計量包装検査システムを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の重量選別機は、物品が供給される複数のホッパを有する組合せ秤において求められた組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品が袋に収納された包装品を製造する包装機から搬送されてきた包装品の重量を計量する計量処理と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この取得した合計重量値に予め定められた袋の重量値を加算することにより、前記取得した合計重量値の物品が収納された包装品に対する良否判定処理を行うための基準値を算出する基準値算出処理と、前記計量した包装品の重量が前記算出した基準値に対する許容範囲内にあるか否かに基づいて、前記包装品は収納されている物品に過不足がない良品であるか否かを判定する前記良否判定処理とを行うように構成されている。

この構成によれば、組合せ秤のホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この合計重量値に袋の重量値を加算した値を基準値として良品と判定する許容範囲を定めるようにしている。そのため、許容範囲を狭く設定することができ、包装品に物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる。例えば、組合せ秤が、供給されている物品の合計個数が目標個数と一致するホッパの組合せを１つ求めて、その組合せに選択されているホッパから物品を排出するように構成されている場合に、物品１個の重さに大きなばらつきがある場合でも、許容範囲を狭く設定することができ、包装品に目標個数の物品が過不足なく入っているか否かの検査を正確に行うことができる。また、組合せ秤が、供給されている物品の合計重量が所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内となるホッパの組合せを１つ求めて、その組合せに選択されているホッパから物品を排出するように構成されている場合でも、許容範囲を狭く設定することができ、包装品に物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる。

また、本発明の計量包装検査システムは、物品が供給される複数のホッパを有し、前記ホッパに供給されている物品の重量値に基づいて前記ホッパに供給されている物品の個数を算出し、供給されている物品の合計個数が目標個数と一致する前記ホッパの組合せを１つ求め、前記組合せに選択されている前記ホッパから物品を排出することを繰り返し行う組合せ秤と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品が袋に収納された包装品を製造する包装機と、前記包装機から搬送されてきた包装品の重量を計量する計量処理と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この取得した合計重量値に予め定められた袋の重量値を加算することにより、前記取得した合計重量値の物品が収納された包装品に対する良否判定処理を行うための基準値を算出する基準値算出処理と、前記計量した包装品の重量が前記算出した基準値に対する許容範囲内にあるか否かに基づいて、前記包装品は収納されている物品の個数に過不足がない良品であるか否かを判定する前記良否判定処理とを行う重量選別機とを備えている。

この構成によれば、重量選別機は、組合せ秤のホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この合計重量値に袋の重量値を加算した値を基準値として良品と判定する許容範囲を定めることにより、物品１個の重さに大きなばらつきがある場合でも、許容範囲を狭く設定することができ、包装品に目標個数の物品が過不足なく入っているか否かの検査を正確に行うことができる。

また、前記包装機は、前記ホッパから排出される物品を収納した袋の上端とこの上端に続く次の袋の下端とを同時に封止し、この封止部分の央部を切断して２つの包装品に分離するように構成された縦ピロー型の包装機であり、前記封止部分に物品が噛み込んだことを検出する噛み込み検出手段と、前記噛み込み検出手段により物品が噛み込んだことを検出したときに袋の上端の封止が行われた包装品と袋の下端の封止が行われた包装品とを、前記包装機から前記重量選別機へ包装品を搬送するための搬送経路から取り除く振分手段とを有し、前記振分手段により前記搬送経路から取り除かれた包装品を示す包装品削除情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、前記組合せ秤は、前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成されていてもよい。

この構成によれば、包装機において、封止部分に物品の噛み込みが発生したときに、その封止部分を有する包装品は振分手段によって搬送経路から取り除かれるが、この取り除かれた包装品に収納されている物品の合計重量値は組合せ秤から重量選別機へは送信されない。

また、前記包装機は、前記包装機から前記重量選別機へ包装品を搬送するための搬送経路から取り除かれた包装品を示す包装品削除情報を入力する入力手段と、所定の異常が生じたときに包装機の運転を停止させる制御手段と、前記停止した後、運転を再開させる操作手段とを有し、前記入力手段によって前記包装品削除情報が入力された後、前記操作手段により運転が再開されたときに、前記包装品削除情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、前記組合せ秤は、前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成されていてもよい。

この構成によれば、包装機において、所定の異常が生じて自動停止したときに、作業者が包装品を取り除いて、その取り除いた包装品を示す包装品削除情報を入力した後、運転を再開させることにより、取り除かれた包装品に収納されている物品の合計重量値は組合せ秤から重量選別機へは送信されない。

また、前記組合せ秤から排出される物品が落下して前記包装機へ送られる通路に設けられ、この通路を通過する金属を検出する金属検出機をさらに備え、前記包装機は、前記金属検出機が金属を検出したときに前記ホッパから排出された物品と、その次に前記ホッパから排出される物品とを、金属を含まない包装品の袋より長さが長い１つの袋に収納した包装品を製造し、この袋の長さが長い包装品を製造したことを示す長袋品製造情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、前記組合せ秤は、前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品のうち、前記金属を含まない包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成され、前記重量選別機は、前記袋の長さが長い包装品については前記基準値算出処理及び前記良否判定処理を行うことなく、不良品として処理するように構成されていてもよい。

この構成によれば、重量選別機では、金属を含む包装品に対しては、基準値算出処理及び良否判定処理を行うことなく、不良品として処理する。

本発明は、以上に説明した構成を有し、包装品に収納物である物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる重量選別機及び計量包装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。

本発明の実施形態の計量包装検査システムの構成の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態の計量包装検査システムに用いられる包装機の構成の一例を示す概略図である。 本発明の実施形態の計量包装検査システム内における信号及び情報の授受を示すブロック図である。 （ａ）は、組合せ秤制御装置内のメモリに記憶される秤テーブルを示す図であり、（ｂ）は、包装機制御装置内のメモリに記憶される包装テーブルを示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、以下では全ての図面を通じて同一又は相当する要素には同一の参照符号を付して、その重複する説明を省略する。また、本発明は、以下の実施形態に限定されない。

（実施形態）
図１は、本発明の実施形態の計量包装検査システムの構成の一例を示す概略図である。図２は、本実施形態における包装機の構成の一例を示す概略図である。また、図３は、本実施形態の計量包装検査システム内における信号及び情報の授受を示すブロック図である。

本実施形態の計量包装検査システムは、組合せ秤１と金属検出機２と包装機３と重量選別機４とを備えている。

組合せ秤１は、その装置上部の中央に、外部の供給装置６，７から供給される物品を振動によって放射状に分散させる円錐形の分散フィーダ１１が設けられている。分散フィーダ１１の周囲には、分散フィーダ１１から送られてきた物品を振動によって各供給ホッパ１３に送りこむための複数のリニアフィーダ１２が設けられている。各リニアフィーダ１２の下方には供給ホッパ１３が設けられ、さらにその下方には供給ホッパ１３から排出された物品が供給される計量ホッパ１４が設けられている。これらの供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４はそれぞれセンター基体１０の周囲に円状に複数配置されている。分散フィーダ１１、リニアフィーダ１２、供給ホッパ１３及び計量ホッパ１４は、センター基体１０に取り付けられ、センター基体１０内にそれらの駆動ユニット等が収納されている。また、各計量ホッパ１４には、計量ホッパ１４内の物品の重量を計測するロードセル等の重量センサ１５が取り付けられ、重量センサ１５はセンター基体１０内に収納されている。各重量センサ１５による計測値は組合せ秤制御装置１Ａへ出力される。

円状に列設された計量ホッパ１４の下方には、上段集合シュート１６Ｒ，１６Ｌが配設され、さらにその下方に下段集合シュート１７が配設されている。計量ホッパ１４から排出される物品は上段集合シュート１６Ｒ，１６Ｌを滑り落ち、さらに下段集合シュート１７を滑り落ちて、さらに下段集合シュート１７の排出口の下部に設けられた筒部１８を通過して包装機３へ排出される。なお、上段集合シュート１６Ｒ，１６Ｌ及び下段集合シュート１７は１つの集合シュートで構成してもよい。

また、分散フィーダ１１上に仕切り板８が配設されて分散フィーダ１１上の領域が左側領域１１ａと右側領域１１ｂとに分割されている。そして、左側領域１１ａに第１の供給装置６から第１品種の物品が供給され、右側領域１１ｂに第２の供給装置７から第２品種の物品が供給されるように構成されている。したがって、円状に列設された計量ホッパ１４のうち左側半分のグループ（左側グループ）の計量ホッパ１４には第１品種の物品が供給され、右側半分のグループ（右側グループ）の計量ホッパ１４には第２品種の物品が供給される。

組合せ秤制御装置１Ａは、ＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ等を備えたマイクロコントローラ等からなり、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている動作プログラムを実行することにより、組合せ秤全体の動作の制御等を行う。すなわち、組合せ秤制御装置１Ａは、分散フィーダ１１及びリニアフィーダ１２の振動振幅およびその動作時間を制御する。また、供給ホッパ１３の排出ゲート（図示せず）および計量ホッパ１４の排出ゲート（図示せず）の開閉を制御する。

また、組合せ秤制御装置１Ａは、重量センサ１５から計量ホッパ１４内に保持されている物品の重量値を取得し、物品を排出させる計量ホッパ１４の組合せ（以下、「排出組合せ」という）を求める組合せ処理を行う。この組合せ処理の詳細については後述する。

そして組合せ秤制御装置１Ａは、上記排出組合せを求め、包装機制御装置３Ａから排出要求信号ａ（図３）が入力されると、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から物品を排出させ、物品を排出して空になった計量ホッパ１４へは、その上方の供給ホッパ１３から物品を供給させる。また、空になった供給ホッパ１３へは、その上方のリニアフィーダ１２から物品を供給させ、さらに分散フィーダ１１からリニアフィーダ１２へ物品を供給させる。また、組合せ秤制御装置１Ａは、計量ホッパ１４から物品を排出させたときに所定のタイミングで排出完了信号ｂ（図３）を包装機制御装置３Ａへ出力する。

組合せ秤操作表示器１Ｂは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を有し、組合せ秤１の運転の開始及び停止等の操作を行う操作手段と、その動作パラメータの設定等を行うための入力手段と、これら操作手段、入力手段及び集計データ等をディスプレイ画面に表示する表示手段とを備えている。また、組合せ秤制御装置１Ａは、操作表示器１Ｂからの信号を入力するとともに、操作表示器１Ｂへ表示するデータ等の信号を出力する。

金属検出機２は、集合シュート１７の下部の筒部１８に設けられており、この筒部１８に電磁石によって磁界を形成し、この磁界内を金属が通過したことにより発生する起電力を検出することにより、筒部１８を通過する物品に混入する金属を検出し、金属検出信号ｃ（図３）を組合せ秤制御装置１Ａへ出力する。

組合せ秤１から排出された物品は、金属検出機２を通過して包装機３の投入口３１ａに供給される。

この包装機３は、例えば、図２に示すように縦ピロー型の包装機であり、袋を製造しながら、この袋に充填される物品を包装する。物品が供給される投入口３１ａに続いてチューブ（フォーミングチューブ）３１が設けられている。この包装機３では、包材のロール（図示せず）から引き出されたシート状の包材３６が、フォーマ３２によってチューブ３１に巻かれて筒状に成形され、プルダウンベルト機３３により吸着されて下方に送られながら、縦シール機３４により筒状の包材３６の重ねられた縦の縁のシール（縦シール）が行われる。そして、チューブ３１の下方に配置される横シール機（一対のシールジョー）３５により先行する袋の上端と後続の袋の下端とにまたがって横方向のシール（横シール）が行われる。この横シールが行われることにより、先行する袋は、前回での横シールにより下端が封止されているので上下がシールされた完全な袋となる。この横シールが行われた後、横シール機３５に内蔵されているカッタ３７により横シール部分の中央が切断されて、先行する袋と後続の袋とが分離される。また、横シールが行われた後、組合せ秤１から排出された物品がチューブ３１を通って筒状の袋３６ａに充填される。以降、上記の動作が繰り返される。

また、包装機制御装置３Ａは、ＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ等を備えたマイクロコントローラ等からなり、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている動作プログラムを実行することにより、包装機全体の動作の制御等を行う。また、包装機制御装置３Ａは、組合せ秤に対し物品の排出を要求する排出要求信号ａ（図３）を組合せ秤制御装置１Ａへ出力する。

包装機操作表示器３Ｂは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を有し、包装機３の運転の開始及び停止等の操作を行う操作手段と、その動作パラメータの設定等を行うための入力手段と、これら操作手段、入力手段及び包装機の動作状況（例えば、動作速度等）等をディスプレイ画面に表示する表示手段とを備えている。また、包装機制御装置３Ａは、操作表示器３Ｂからの信号を入力するとともに、操作表示器３Ｂへ表示するデータ等の信号を出力する。

この包装機３よって組合せ秤１から排出される物品を包装するために行われる一連の動作は、プルダウンベルト機３３により包材３６を下方に送る袋送り動作と、縦シール機３４により縦シールを行う縦シール動作と、横シール機３５により横シールを行う横シール動作と、カッタ３７により先行する袋と後続の袋とに分離する袋切断動作とからなる。これらの一連の動作が正常に行われることにより、所定長の長さの袋に物品が収納された包装品が製造される。ここでは、前述のように、袋送り動作と縦シール動作とは同時に行われる。また、包装機制御装置３Ａは、組合せ秤制御装置１Ａから排出完了信号ｂ（図３）が入力されたことを確認してから、横シール動作を開始する。

また、この包装機３には、振分装置（振分手段）３８が設けられている。振分装置３８は、下端部の軸３８ｃを中心に回動自在に設けられたシュート板３８ａと、このシュート板３８ａにロッドが結合されたエアシリンダ３８ｂとを有している。シュート板３８ａは、通常は図２の実線で示すように包装品を搬出コンベア４０へ案内する位置に保持されている。搬出コンベア４０及びエアシリンダ３８ｂは、包装機制御装置３Ａによって制御される。包装機制御装置３Ａは、包装品を不良品収納容器３９に振り分けるときには、エアシリンダ３８ｂを駆動して、シュート板３８ａを鎖線で示す位置まで回動させ、包装品を不良品収納容器３９に振り分ける。

また、包装機３には、噛み込み検出手段（図示せず）が備えられている。この噛み込み検出手段は、例えば近接センサ等を用いて構成され、横シール機３５によりシールを行う時に、横シール機３５が袋を両側から挟むがこのときに挟んだ間隔が所定値より大きい場合に横シール部分での物品の噛み込みを検出する。なお、噛み込み検出手段としては公知のものを用いればよい。

包装機制御装置３Ａは、上記噛み込み検出手段によって噛み込みを検出したときに、上記振分装置３８を制御して包装品を不良品収納容器３９に振り分ける。なお、図２に示す振分装置３８に代えて、例えば包装品をエアーで吹き飛ばして搬出コンベア４０上から落とすようにした構成など、他の構成の振分装置を用いてもよい。

また、包装機３で搬出コンベア４０へ載せられた包装品は、重量選別機４へ搬送される。重量選別機４は、図１に示すように、送込みコンベア４１と、ロードセル等からなる重量センサ４３により支持された計量コンベア４２と、振分装置４５を備えた振分コンベア４４と、送込みコンベア４１側の計量コンベア４２の端部に設けられた光電センサ等からなる包装品検出センサ４６と、電装品収納ボックス４７と、電装品収納ボックス４７の上方に取り付けられた操作表示器４Ｂと、電装品収納ボックス４７の内部に収納された重量選別機制御装置４Ａとを備えている。包装品検出センサ４６の検出信号及び重量センサ４３の計量信号は重量選別機制御装置４Ａに入力される。また、重量選別機制御装置４Ａは、送込みコンベア４１、計量コンベア４２、振分コンベア４４及び振分装置４５を制御する。

送込みコンベア４１は、包装機３の搬出コンベア４０から順次搬送されてくる包装品を受け取り、計量コンベア４２へ移送する。計量コンベア４２は、送込みコンベア４１によって搬送されてくる包装品を受け取り、振分コンベア４４へ移送する。包装品検出センサ４６の検出信号に基づいて、包装品が計量コンベア４２上の所定位置に移送されてきたときに重量センサ４３によって包装品の重量が計量される。

重量選別機制御装置４Ａは、ＣＰＵと、このＣＰＵの動作プログラム及び動作パラメータ等が記憶されているＲＯＭ及びＲＡＭのメモリ等を備えたマイクロコントローラ等からなり、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されている動作プログラムを実行することにより、重量選別機全体の動作の制御等を行う。また、重量選別機制御装置４Ａは、包装品の良否判定処理を行う。この良否判定処理では、重量センサ４３によって計量される包装品の重量が、良品範囲内であると「良品」と判定し、良品範囲外であるときには「不良品」と判定する。なお、包装品の重量が良品範囲の上限値を超えると「過量品」と判定し、良品範囲の下限値より少ないと「欠品」と判定するようにしてもよい。

また、重量選別機制御装置４Ａは、例えば、後述の長袋品（長い袋の包装品）と、それ以外の包装品の中で不良品（過量品及び欠品）と判定した包装品とを振分コンベア４４上から排除するように、振分装置４５を制御する。したがって、振分装置４５によって排除されなかった包装品のみが、振分コンベア４４を通過して図示されない次段の装置（例えば箱詰め装置）へ搬送される。振分装置４５として、ここでは、排出すべき包装品を振分コンベア４４上から排除するために、水平に回動する振分アームを振分コンベア４４の側方に配設しているが、例えば振分コンベア４４上の包装品をエアーで吹き飛ばすようにした構成など、他の構成であってもよい。

重量選別機操作表示器４Ｂは、例えばタッチスクリーン式のディスプレイ画面を有し、重量選別機４の運転の開始及び停止等の操作を行う操作手段と、その動作パラメータの設定等を行うための入力手段と、これら操作手段、入力手段及び包装品の重量値、集計データ等をディスプレイ画面に表示する表示手段とを備えている。また、重量選別機制御装置４Ａは、操作表示器４Ｂからの信号を入力するとともに、操作表示器４Ｂへ表示するデータ等の信号を出力する。

また、組合せ秤制御装置１Ａと、包装機制御装置３Ａ及び重量選別機制御装置４Ａとは、例えばＬＡＮによって互いに通信可能に接続されて情報等の送受信が可能である。

なお、組合せ秤制御装置１Ａ、包装機制御装置３Ａ及び重量選別機制御装置４Ａは、各々、集中制御する単独の制御装置によって構成されていてもよいし、互いに協働して分散制御する複数の制御装置によって構成されていてもよい。

以上のように構成される本実施形態の計量包装検査システムについて、以下、その動作を、さらに図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、組合せ秤制御装置１Ａ内のメモリに記憶されるテーブル（秤テーブルＴ１）を示す図であり、図４（ｂ）は、包装機制御装置３Ａ内のメモリに記憶されるテーブル（包装テーブルＴ２）を示す図である。

まず、組合せ秤制御装置１Ａが行う組合せ処理について説明する。この組合せ処理では、第１品種の組合せと第２品種の組合せとを求め、それらを合わせて排出組合せとする。ここでは、運転開始前に、組合せ処理で用いられる、第１品種の物品の単重設定値（第１品種の物品１個の設定重量値）と、第１品種の目標個数及び目標重量と、第２品種の物品の単重設定値（第２品種の物品１個の設定重量値）と、第２品種の目標個数及び目標重量とが、組合せ秤操作表示器１Ｂを用いて入力され、組合せ秤制御装置１Ａ内のメモリに記憶されている。

例えば、第１品種の物品の単重設定値が３ｇ、第１品種の目標個数が５個、目標重量が１５ｇであり、第２品種の物品の単重設定値が４ｇ、第２品種の目標個数が５個、目標重量が２０ｇに設定されている。この場合において、第１品種の物品１個の重量が２〜４ｇの範囲でばらつき、第２品種の物品１個の重量が３〜５ｇの範囲でばらつくものとした場合、後述の組合せ重量（排出組合せに選択されている計量ホッパ１４に保持されている物品の合計重量）がとり得る範囲は、２５〜４５ｇとなる。

また、組合せ秤１には、例えば、計量ホッパ１４が全部で２０個配設されており、第１品種の物品が供給される左側グループの計量ホッパ１４の個数が１０個であり、第２品種の物品が供給される右側グループの計量ホッパ１４の個数が１０個である。そして、左側グループの各計量ホッパ１４には第１品種の物品が１個ずつ供給されるように、左側グループの各計量ホッパ１４に対応するリニアフィーダ１２等の動作が制御され、右側グループの各計量ホッパ１４には第２品種の物品が１個ずつ供給されるように、右側グループの各計量ホッパ１４に対応するリニアフィーダ１２等の動作が制御されている。なお、このように制御されていたとしても、各計量ホッパ１４に必ずしも１個の物品が供給されるとは限らず、２個以上の物品が供給される場合もあり得る。

組合せ秤制御装置１Ａは、組合せ処理において、第１品種の組合せを求める場合、第１品種の物品が供給される左側グループの各計量ホッパ１４に保持されている物品の重量と、第１品種の物品の単重設定値とに基づいて各計量ホッパ１４に保持されている物品の個数を算出し、保持されている物品の合計個数が目標個数と一致する計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて第１品種の組合せとする。保持されている物品の合計個数が第１品種の目標個数と一致する計量ホッパ１４の組合せが複数ある場合には、物品の合計重量と第１品種の目標重量との差の絶対値が最も小さい組合せを第１品種の組合せとする。なお、各計量ホッパ１４に保持されている物品の個数は、各計量ホッパ１４に保持されている物品の重量を第１品種の物品の単重設定値で除算し、小数点以下を四捨五入することにより算出する。

第２品種の組合せを求める場合も、第１品種の組合せを求める場合と同様であり、第２品種の物品が供給される右側グループの各計量ホッパ１４に保持されている物品の重量と、第２品種の物品の単重設定値とに基づいて各計量ホッパ１４に保持されている物品の個数を算出し、保持されている物品の合計個数が目標個数と一致する計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて第２品種の組合せとする。

そして、組合せ秤制御装置１Ａは、第１品種の組合せと第２品種の組合せとを合わせた組合せを排出組合せとし、この排出組合せに選択されている計量ホッパ１４に保持されている物品の合計重量を組合せ重量として求める。そして、排出組合せを求めるたびに、生産番号と組合せ重量とを秤テーブルＴ１に記憶する。

そして、組合せ秤制御装置１Ａは、前述の組合せ処理により排出組合せを求め、包装機３からの排出要求信号ａを入力すると、排出組合せに選択されている計量ホッパ１４から物品を排出させ、包装機３へ排出完了信号ｂを出力する。計量ホッパ１４から排出された物品は、上段集合シュート１６Ｒ，１６Ｌ及び下段集合シュート１７を滑り落ち、さらに筒部１８を通過（落下）して包装機３へ投入される。

物品が筒部１８を通過する際に、金属検出機２が金属を検出すると金属検出信号ｃを組合せ秤制御装置１Ａへ出力する。組合せ秤制御装置１Ａは、金属検出機２から金属検出信号ｃを入力すると、包装機制御装置３Ａへ長袋生成信号ｄを出力する。

包装機制御装置３Ａは、長袋生成信号ｄを入力すると、次の横シール動作及び袋切断動作を１回休むように制御する。これにより、金属が混入された物品と次に組合せ秤１から排出された物品とが１つの長い袋（ここでは、２袋分の長さの袋になる）に収納される。この２回分の物品が長い袋に収納された包装品(以下、「長袋品」という）は、所定長の長さの袋に物品が収納された正常な包装品（正常品）と同様、搬出コンベア４０に載せられて重量選別機４へ送られる。

また、包装機３において、その噛み込み検出手段（図示せず）が横シール部分での物品の噛み込みを検出したときには、包装機制御装置３Ａは、噛み込み検出時の横シールによって上端が封止される袋と、その袋に続く下端が封止される袋とを不良品収納容器３９へ排出させるように、振分装置３８を制御する。この不良品収納容器３９へ排出された袋が廃棄品である。

包装機制御装置３Ａは、組合せ秤１から物品が排出されるたびに、その物品の生産番号と包装処理結果とを包装テーブルＴ２に記憶するとともに、上記生産番号と包装処理結果とからなる包装処理情報Ｄ１を組合せ秤制御装置１Ａへ送信する。ここで、包装機制御装置３Ａは、横シール部分での物品の噛み込みを検出することなく、正常な横シール動作が行われたときには、包装処理結果を正常品（正常な包装処理が行われた包装品）とし、長袋生成信号ｄにより長袋品を生成したときには、包装処理結果を長袋品とし、横シール部分での物品の噛み込みを検出したときには、包装処理結果を廃棄品とする。

包装機制御装置３Ａは、横シール部分での噛み込みを検出することなく、正常な横シール動作が行われたときには、生産番号と正常品であることを示す情報とを包装処理情報Ｄ１として組合せ秤制御装置１Ａへ送信する。また、長袋生成信号ｄにより長袋品を生成したときには、その長袋品に入っている物品の生産番号と長袋品であることを示す情報とを包装処理情報Ｄ１として組合せ秤制御装置１Ａへ送信する。また、横シール部分での物品の噛み込みを検出したときには、不良品収納容器３９へ排出した物品の生産番号と、廃棄品であることを示す情報とを包装処理情報Ｄ１として組合せ秤制御装置１Ａへ送信する。

組合せ秤制御装置１Ａでは、組合せ処理を行ったときに、排出組合せを求めた順（すなわち排出順）に番号を付し、その番号を生産番号とし、生産番号と組合せ重量とを対応付けて秤テーブルＴ１に記憶している。

また、包装機制御装置３Ａでは、組合せ秤１から排出されて供給された物品にその供給された順に番号を付し、その番号を生産番号とし、生産番号と包装処理結果とを対応付けて包装テーブルＴ２に記憶している。したがって、包装機制御装置３Ａと組合せ秤制御装置１Ａとは同一の物品に対して同一の生産番号を付している。

包装機制御装置３Ａでは、例えば、排出完了信号ｂを入力するたびに生産番号を付し、次の排出要求信号ａを出力するまでに、包装処理結果を生産番号とともに包装テーブルＴ２に記憶するとともに、生産番号と包装処理結果とからなる包装処理情報Ｄ１を組合せ秤制御装置１Ａへ送信する。

組合せ秤制御装置１Ａでは、包装機制御装置３Ａから包装処理情報Ｄ１を受信すると、秤テーブルＴ１において包装処理情報Ｄ１の生産番号と同一の生産番号の包装処理結果の欄に包装処理結果を記憶し、包装処理結果に応じて次の処理を行う。まず、包装処理結果が正常品である場合には、その生産番号に対して搬送番号を決め、同生産番号の組合せ重量と搬送番号とからなる搬送情報Ｄ２を重量選別機制御装置４Ａへ送信する。また、包装処理結果が長袋品である場合には、その２つの生産番号に対して１つの搬送番号を決め、この搬送番号と長袋品であることを示す情報とからなる搬送情報Ｄ２を重量選別機制御装置４Ａへ送信する。また、包装処理結果が廃棄品である場合には、搬送番号を付さず、重量選別機制御装置４Ａへは何の情報も送信しない。すなわち、搬送番号は、包装品（正常品及び長袋品）が重量選別機４へ到達する順番に対応するように付され、秤テーブル１に記憶もされる。

例えば、図４（ａ）に示す秤テーブルＴ１の場合、生産番号１〜４の物品は包装処理結果が正常品であり、搬送番号も順に付されている。また、生産番号５と６の物品は包装処理結果が長袋品となっているため、２つ合わせて１つの搬送番号が付されている。また、生産番号９と１０の物品は包装処理結果が廃棄品となっているため、搬送番号は付されていない。

重量選別機制御装置４Ａでは、組合せ秤制御装置１Ａから送信されてきた搬送情報Ｄ２を内部のメモリに記憶する。そして、重量選別機制御装置４Ａは、コンベア４０，４１上を搬送されてきた包装品を包装品検出センサ４６で検出した検出信号に基づいて、包装品が計量コンベア４２上の所定位置に移送されてきたときに重量センサ４３によって計量される包装品の重量を取得する。また、包装品検出センサ４６によって検出した順番に検出番号を付し、記憶している搬送情報Ｄ２の中で検出番号と同一の搬送番号に対応して組合せ重量が記憶されている場合には、基準値算出処理及び良否判定処理を行う。なお、運転開始前に、良否判定処理における良品範囲の算出に用いる下限許容値（例えば１ｇ）と上限許容値（例えば１ｇ）とが、重量選別機操作表示器４Ｂを用いて予め入力され、重量選別機制御装置４Ａ内のメモリに記憶されている。

まず、基準値算出処理では、上記検出番号と同一の搬送番号に対応する組合せ重量に予め定められた１つの袋の重量（風袋重量）を加算した値を基準値として算出する。次に、良否判定処理では、予め設定されている下限許容値（例えば１ｇ）と上限許容値（例えば１ｇ）とを用いて、（基準値−下限許容値）以上で、（基準値＋上限許容値）以下の範囲を良品範囲とし、重量センサ４３から取得する包装品の重量が良品範囲内であるか否かを判定する。すなわち、包装品の重量が良品範囲内である場合には良品であると判定し、良品範囲外である場合には不良品と判定する。ここで、包装品の重量が（基準値−下限許容値）未満である場合には、物品の個数が全品種目標個数（第１品種の目標個数と第２品種の目標個数との合計）より少ない欠品と判定し、包装品の重量が（基準値＋上限許容値）を超える場合には、物品の個数が全品種目標個数より多い等による過量品であると判定するようにしてもよい。

また、記憶している搬送情報Ｄ２の中で検出番号と同一の搬送番号に対応して長袋品であることを示す情報が記憶されている場合には、上記基準値算出処理及び良否判定処理を行うことなく、長袋品を不良品とする。なお、重量選別機制御装置４Ａは、包装品検出センサ４６の検出信号の継続時間に基づいて正常品であるか長袋品であるかを判別し、搬送されてきた包装品が正常品であるか長袋品であるかの確認を行うようにしてもよい。

そして、重量選別機制御装置４Ａは、上記良否判定処理により不良品と判定された包装品及び長袋品を、振分装置４５によって振分コンベア４４上から排除する。

本実施形態では、重量選別機制御装置４Ａは、組合せ秤１から排出される物品の組合せ重量（物品の合計重量値）を取得し、この組合せ重量に袋の重量を加算した値を基準値として良品範囲（許容範囲）を定めることにより、物品１個の重さに大きなばらつきがある場合でも、良品範囲を狭く設定することができ、包装品に目標個数の物品が過不足なく入っているか否かの検査を正確に行うことができる。

なお、本実施形態において、組合せ秤１は３品種以上の物品の組合せを排出するように構成されていてもよいし、単一品種の物品の組合せを排出するように構成されていてもよい。単一品種の物品の組合せを排出するように構成された組合せ秤の場合には、例えば、図１に示す組合せ秤１において、全ての計量ホッパ１４に単一品種の物品が供給されるように、分散フィーダ１１上の仕切り板８を設けない構成とするとともに、分散フィーダ１１に１つの品種の物品のみが供給されるように構成し、予め、同物品の単重設定値と目標個数と目標重量とを設定しておく。そして、組合せ処理では、保持されている物品の合計個数が目標個数と一致する計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて排出組合せとする。この際、保持されている物品の合計個数が目標個数と一致する計量ホッパ１４の組合せが複数ある場合には、物品の合計重量と目標重量との差の絶対値が最も小さい組合せを排出組合せとする。

また、本実施形態では、組合せ秤１が所定個数の物品を排出するように構成したが、合計重量が所定重量範囲の物品を排出するように構成してもよい。この場合、組合せ秤１における組合せ処理では、例えば、保持されている物品の合計重量が所定重量範囲（目標重量に対する許容範囲）内となる計量ホッパ１４の組合せを１つ求めて排出組合せとする。この際、保持されている物品の合計重量が所定重量範囲内となる計量ホッパ１４の組合せが複数ある場合には、物品の合計重量と目標重量との差の絶対値が最も小さい組合せを排出組合せとする。このように構成した場合でも、重量選別機４において良否判定処理を行うための良品範囲を狭く設定することができ、包装品に物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる。

また、本実施形態では、包装機３に、横シール部分での物品の噛み込みが検出された包装品を不良品収納容器３９に振り分ける振分装置３８が設けられているが、振分装置３８を設けずに、横シール部分での物品の噛み込みが検出されたときには包装機３の運転を停止させるように構成されていてもよい。この場合、作業者は、横シール部分に噛み込みのある包装品を取り除き、その取り除いた包装品に関する包装処理結果のデータを廃棄品として包装機操作表示器３Ｂから入力し、その後、運転を再開させる。例えば、包装機操作表示器３Ｂのディスプレイ画面（以下、「画面」ともいう）に、包装機３内にあるべき包装品を模式的に表示するように構成し、作業者は、実際に取り除いた包装品に相当する画面上に表示された包装品を手でタッチして選択し、さらに画面上に表示された「削除」キーをタッチすることで、取り除いた包装品に関する包装処理結果が廃棄品として包装テーブルＴ２に記憶される。その後、画面上に表示された「運転」キーをタッチすることにより、包装機制御装置３Ａは、包装機３の運転を再開させるとともに、取り除いた包装品に関する包装処理結果（この場合、廃棄品）と、生産番号とからなる包装処理情報Ｄ１を組合せ秤制御装置１Ａへ送信するように構成される。

また、本実施形態においても、包装機３に横シール部分における物品の噛み込み以外の何らかの異常があり、その異常を検知して包装機３が運転を停止したときに、作業者がある包装品を生産ライン上から取り除いた場合には、前述と同様に構成して、取り除いた包装品に関する包装処理結果のデータを廃棄品として包装機操作表示器３Ｂから入力した後、運転を再開させるようにしてもよい。

なお、本実施形態では、金属検出機２からの金属検出信号ｃを組合せ秤制御装置１Ａへ入力し、組合せ秤制御装置１Ａから包装機制御装置３Ａへ長袋生成信号ｄを出力するように構成したが、この構成に代えて、金属検出機２からの金属検出信号ｃを包装機制御装置３Ａへ入力するようにし、包装機制御装置３Ａは金属検出信号ｃを入力すると、上記長袋生成信号ｄを入力した場合と同様の動作を行うように構成してもよい。

また、本実施形態の構成に限られず、包装機３から搬出された正常品に入っている物品の組合せ重量を、重量選別機制御装置４Ａが取得できるように構成してもよい。例えば、組合せ秤制御装置１Ａは、物品を排出するたびにその物品の組合せ重量（合計重量値）を包装機制御装置３Ａへ送信し、包装品制御装置３Ａは、包装機３から重量選別機４へ搬送される正常品についてその正常品に入っている物品の組合せ重量を重量選別機制御装置４Ａへ送信するようにしてもよい。

また、組合せ秤１と包装機３との間に金属検出機２が設けられていない構成であってもよい。その場合に、例えば、重量選別機４の後段に、金属検出機等の異物を検出する装置を設けてもよい。

本発明は、包装品に収納物である物品が過不足なく入っているか否かの検査をより正確に行うことができる重量選別機及び計量包装検査システム等として有用である。

１ 組合せ秤
２ 金属検出機
３ 包装機
４ 重量選別機
４Ａ 重量選別機制御装置
４Ｂ 重量選別機操作表示器
１４ 計量ホッパ
１８ 筒部
３８ 振分装置
４３ 重量センサ

Claims (3)

1. 物品が供給される複数のホッパを有し、前記ホッパに供給されている物品の重量値に基づいて前記ホッパに供給されている物品の個数を算出し、供給されている物品の合計個数が目標個数と一致する前記ホッパの組合せを１つ求め、前記組合せに選択されている前記ホッパから物品を排出することを繰り返し行う組合せ秤と、
   前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品が袋に収納された包装品を製造する包装機と、
   前記包装機から搬送されてきた包装品の重量を計量する計量処理と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この取得した合計重量値に予め定められた袋の重量値を加算することにより、前記取得した合計重量値の物品が収納された包装品に対する良否判定処理を行うための基準値を算出する基準値算出処理と、前記計量した包装品の重量が前記算出した基準値に対する許容範囲内にあるか否かに基づいて、前記包装品は収納されている物品の個数に過不足がない良品であるか否かを判定する前記良否判定処理とを行う重量選別機とを備えており、
   前記包装機は、
   前記ホッパから排出される物品を収納した袋の上端とこの上端に続く次の袋の下端とを同時に封止し、この封止部分の央部を切断して２つの包装品に分離するように構成された縦ピロー型の包装機であり、
   前記封止部分に物品が噛み込んだことを検出する噛み込み検出手段と、
   前記噛み込み検出手段により物品が噛み込んだことを検出したときに袋の上端の封止が行われた包装品と袋の下端の封止が行われた包装品とを、前記包装機から前記重量選別機へ包装品を搬送するための搬送経路から取り除く振分手段とを有し、
   前記振分手段により前記搬送経路から取り除かれた包装品を示す包装品削除情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、
   前記組合せ秤は、
   前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成された、
   計量包装検査システム。
2. 物品が供給される複数のホッパを有し、前記ホッパに供給されている物品の重量値に基づいて前記ホッパに供給されている物品の個数を算出し、供給されている物品の合計個数が目標個数と一致する前記ホッパの組合せを１つ求め、前記組合せに選択されている前記ホッパから物品を排出することを繰り返し行う組合せ秤と、
   前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品が袋に収納された包装品を製造する包装機と、
   前記包装機から搬送されてきた包装品の重量を計量する計量処理と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この取得した合計重量値に予め定められた袋の重量値を加算することにより、前記取得した合計重量値の物品が収納された包装品に対する良否判定処理を行うための基準値を算出する基準値算出処理と、前記計量した包装品の重量が前記算出した基準値に対する許容範囲内にあるか否かに基づいて、前記包装品は収納されている物品の個数に過不足がない良品であるか否かを判定する前記良否判定処理とを行う重量選別機とを備えており、
   前記包装機は、
   前記包装機から前記重量選別機へ包装品を搬送するための搬送経路から取り除かれた包装品を示す包装品削除情報を入力する入力手段と、
   所定の異常が生じたときに包装機の運転を停止させる制御手段と、
   前記停止した後、運転を再開させる操作手段とを有し、
   前記入力手段によって前記包装品削除情報が入力された後、前記操作手段により運転が再開されたときに、前記包装品削除情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、
   前記組合せ秤は、
   前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成された、
   計量包装検査システム。
3. 物品が供給される複数のホッパを有し、前記ホッパに供給されている物品の重量値に基づいて前記ホッパに供給されている物品の個数を算出し、供給されている物品の合計個数が目標個数と一致する前記ホッパの組合せを１つ求め、前記組合せに選択されている前記ホッパから物品を排出することを繰り返し行う組合せ秤と、
   前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品が袋に収納された包装品を製造する包装機と、
   前記包装機から搬送されてきた包装品の重量を計量する計量処理と、前記組合せに選択されている前記ホッパから排出される物品の合計重量値を取得し、この取得した合計重量値に予め定められた袋の重量値を加算することにより、前記取得した合計重量値の物品が収納された包装品に対する良否判定処理を行うための基準値を算出する基準値算出処理と、前記計量した包装品の重量が前記算出した基準値に対する許容範囲内にあるか否かに基づいて、前記包装品は収納されている物品の個数に過不足がない良品であるか否かを判定する前記良否判定処理とを行う重量選別機とを備えており、
   前記組合せ秤から排出される物品が落下して前記包装機へ送られる通路に設けられ、この通路を通過する金属を検出する金属検出機をさらに備え、
   前記包装機は、
   前記金属検出機が金属を検出したときに前記ホッパから排出された物品と、その次に前記ホッパから排出される物品とを、金属を含まない包装品の袋より長さが長い１つの袋に収納した包装品を製造し、この袋の長さが長い包装品を製造したことを示す長袋品製造情報を前記組合せ秤へ送信するように構成され、
   前記組合せ秤は、
   前記包装機から前記重量選別機へ搬送される包装品のうち、前記金属を含まない包装品に収納されている物品の合計重量値を前記重量選別機へ送信するように構成され、
   前記重量選別機は、
   前記袋の長さが長い包装品については前記基準値算出処理及び前記良否判定処理を行うことなく、不良品として処理するように構成された、
   計量包装検査システム。

Images