JP5566012B2 - 重量選別機 - Google Patents

Description

本発明は、被検査物品を搬送するとともにその被検査物品の重量を計量して適量重量範囲にあるものとないものとに振り分ける重量選別機に関するものである。

従来、重量選別機として、被検査物品を搬送するとともにその被検査物品の重量を計量する計量ベルトコンベヤ等の計量手段を備え、この計量手段の計量結果に基づいて被検査物品が適量重量範囲にあるか否かを判別し、この判別結果に基づいて被検査物品を適量重量範囲にあるものと適量重量範囲にないものとに振り分けるようにしたものがある。被検査物品が適量重量範囲にあるか否かの判別を行うため、この種の重量選別機では、重量選別の基準となる基準値を設定し、この基準値に対する上限値（上限リミット値）および下限値（下限リミット値）をそれぞれ設定するようにしている。

重量選別の基準値の設定に関する先行技術として、例えば特許文献１〜３にて提案されているものがある。

特開平４−５４４１８号公報 特開平５−２９６８２１号公報 特開平１−１２４７１４号公報

特許文献１には、重量選別の境界値である境界重量値と計量値の標準偏差とから実際の選別の基準値である選別重量値を算出するようにした技術が開示されている。
特許文献２には、最初の被測定物の重量測定値を基準値として登録し、この基準値に基づいて２回目以降の検査を行うと共に複数回の測定後にはこれらの平均値を基準値としてデータ更新し、このデータ更新を繰り返しながら検査を行うようにした技術が開示されている。
特許文献３には、基準枚数のダイレクトメールカード等の入った封筒の重量を計測し、その計測結果に基づいて重量選別のための基準重量値を算出・設定するようにした技術が開示されている。
要するに、これら特許文献１〜３に係る技術は、計量ベルトコンベヤ等による動計量方式で得られた計量値を基にして重量選別の基準値等を設定するようにしている。

ところで、動計量方式は、被検査物品を静止状態で計量する静止計量方式よりも精度が劣る。動計量方式により得られた計量値に対して補正値を適切に設定することで精度の向上を図ることも考えられるが、かかる補正値を適切に設定するのは非常に困難である。
このため、従来の重量選別機では、被検査物品を高精度に重量選別することができないという問題点がある。なお、作業者が台秤等を用いて被検査物品を静止計量して計量検査を行えば高精度の重量選別が可能であるが、これでは作業効率が悪い。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、作業効率を損なうことなく、被検査物品を高精度に重量選別することができる重量選別機を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するために、本発明による重量選別機は、
被検査物品を搬送するとともにその被検査物品の重量を計量する計量手段と、この計量手段の計量結果に基づいて被検査物品が適量重量範囲にあるか否かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて被検査物品を適量重量範囲にあるものと適量重量範囲にないものとに振り分ける振分手段とを備える重量選別機において、
静止計量で適量重量範囲にあると判断された複数の被検査物品を前記計量手段で計量するサンプルテスト運転モードの複数回の実施により得られる複数の計量データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている複数の計量データのそれぞれの計量データから演算することによって得られる平均値、最大値、最小値および標準偏差の各データを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された各データに基づき、前記記憶手段に記憶されている複数の計量データの中から最適なサンプルテスト運転の計量データを選択するために操作される入力手段と、前記入力手段の操作によって選択された計量データの最小値を適量重量範囲の下限値として設定するとともに、その選択された計量データの最大値を適量重量範囲の上限値として設定する適量重量範囲設定手段を備えることを特徴とするものである。

本発明においては、静止計量で適量重量範囲にあると判断された複数の被検査物品を計量手段で計量するサンプルテスト運転モードが実施される。そして、適量重量範囲設定手段は、このサンプルテスト運転モードの実施により得られる計量データの最小値を適量重量範囲の下限値として設定するとともに、その計量データの最大値を適量重量範囲の上限値として設定する。
計量手段による被検査物品の通常の計量が行われる通常運転モードにおいて、被検査物品の計量値が、適量重量範囲設定手段で設定された適量重量範囲にあれば、その被検査物品は静止計量で適量重量範囲にあるのと同じことになり、被検査物品を高精度に重量選別することができる。
しかも、適量重量範囲設定手段によって適量重量範囲が一度設定されれば、被検査物品の種類等の変更がない限り、適量重量範囲の設定変更を特に行う必要がなく、仮に被検査物品の種類が変わったとしても、サンプルテスト運転モードを再度実施することにより、適量重量範囲の設定変更が容易かつ自動的に行われる。したがって、作業効率が損なわれるようなことはない。

また、本発明においては、記憶手段に記憶されている複数の計量データを表示手段に表示させ、どの計量データが最適かを吟味することができるので、最適な計量データを選択することができ、より的確に適量重量範囲を設定することができる。

次に、本発明による重量選別機の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１には、本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成を説明する模式図が示されている。

図１に示される重量選別機１は、生産ラインの一部として組み込まれており、生産ラインの上流側から下流側に向けて順に配される送込みベルトコンベヤ２、計量ベルトコンベヤ３（本発明の「計量手段」に相当する。）および送出しベルトコンベヤ４を備えている。この重量選別機１において、送込みベルトコンベヤ２から計量ベルトコンベヤ３へと送り込まれた被検査物品５は、計量ベルトコンベヤ３に載せられてから一定時間後に計量される。

計量ベルトコンベヤ３は、ベルトコンベヤ６と、このベルトコンベヤ６を支持するロードセル７とより構成されている。ロードセル７からのアナログ重量信号は、アンプ８で増幅された後にＡ／Ｄ変換器９によりデジタル数値化されて第１入出力回路１０を経由して中央処理装置１１（本発明の「判別手段」に相当する。）に送られる。中央処理装置（ＣＰＵ）１１は、メモリ１２（本発明の「記憶手段」に相当する。）に書かれているプログラムの内容に従って各種演算と制御を行う。
ここで、メモリ１２は、プログラム内容が書き込まれたＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、一時的にデータを記憶するＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、電源を切っても消えない不揮発性メモリで、運転パラメータや秤のスパン値等を記憶するＥＥＰＲＯＭ相当のメモリなどから構成されている。

送出しベルトコンベヤ４には、振分装置１３が付設されている。この振分装置１３は、被検査物品５を適量重量範囲にあるものと適量重量範囲にないものとに振り分ける振分手段として機能する。この振分装置１３は、送出しベルトコンベヤ４の一側部位置に格納される格納位置と送出しベルトコンベヤ４の搬送経路上に張り出される張出位置との間で回動自在に設けられる振分アーム１４と、ＣＰＵ１１から第２入出力回路１５を経由して送られる振分信号に応じて振分アーム１４を格納位置と張出位置との間で回動駆動する駆動モータ１６とを備えて構成されている。

この振分装置１３においては、振分アーム１４が格納位置に位置されている状態で振分信号として張出指令信号が駆動モータ１６に与えられたとき、振分アーム１４が図１において実線で示される格納位置から同図において二点鎖線で示される張出位置へと回動される。振分アーム１４が張出位置に位置されると、送出しベルトコンベヤ４によって搬送される被検査物品５は、送出しベルトコンベヤ４の一側方へと流れるように振分アーム１４によって案内され、送出しベルトコンベヤ４の一側部に付設の図示されない排出シュートを介して送出しベルトコンベヤ４の搬送経路上から排出される。
また、この振分装置１３においては、振分アーム１４が張出位置に位置されている状態で振分信号として格納指令信号が駆動モータ１６に与えられたとき、振分アーム１４が図１において二点鎖線で示される張出位置から同図において実線で示される格納位置へと回動される。振分アーム１４が格納位置に位置されると、送出しベルトコンベヤ４によって搬送される被検査物品５は、送出しベルトコンベヤ４から生産ラインの下流側へと送り出される。

第１入出力回路１０には、操作設定表示装置１７が接続されている。この操作設定表示装置１７は、液晶表示装置にタッチスクリーンを貼り付けてなるタッチパネル形式の操作設定表示装置であって、図２（ａ）（ｂ）および図３に示される表示画面上の表示ボタン等を押すことにより、運転の開始・停止や、運転パラメータの設定、運転結果の表示などの各種操作を行うことができるように構成されている。なお、この操作設定表示装置１７が、本発明の「適量重量範囲設定手段」、「表示手段」および「計量データ選択手段」に相当する。

図２には、操作設定表示装置１７に表示される画面の説明図で、通常運転モード時の基本画面の説明図（ａ）およびサンプルテスト運転モード時の初期画面の説明図（ｂ）がそれぞれ示されている。
図３には、操作設定表示装置１７に表示される画面の説明図で、サンプルテスト運転モード時のヒストグラム画面の説明図が示されている。

図２（ａ）において、品種番号等表示エリア２１には、被検査物品５の品種番号や品種名、処理速度、計量値等が表示される。
図２（ａ）において、適量重量範囲表示エリア２２には、台秤等を用いた静止計量で適量重量範囲にあると判断された被検査物品５（以下、「サンプル被検査物品５´」という。）を複数個計量することで得られる計量データに基づいて設定される適量重量範囲の値が表示される。
図２（ａ）中の運転／停止ボタン２３のタッチ操作により、計量ベルトコンベヤ３にて被検査物品５の通常の計量を行う通常運転の運転開始／運転停止を操作することができる。
図２（ａ）中のサンプルテスト運転モードボタン２４にタッチすると、図２（ｂ）に示されるようなサンプルテスト運転モード初期画面に切り換えることができる。

図２（ｂ）において、品種番号等表示エリア２５には、品種番号や品種名、処理速度、計量値等が表示される。
図２（ｂ）中の運転／停止ボタン２６のタッチ操作により、計量ベルトコンベヤ３にてサンプル被検査物品５´の計量を行うサンプルテスト運転の運転開始／運転停止を操作することができる。
図２（ｂ）において、サンプルテスト運転データ表示エリア２７には、サンプルテスト運転に関する運転データが表示され、本例では５通りの運転データを表示することができる。
図２（ｂ）において、サンプルテスト運転データ表示エリア２７におけるサンプル運転番号［１］の運転データが反転表示されているのは、サンプルテスト運転番号［１］の運転データが選択されていることを示している。
ここで、サンプルテスト運転データ表示エリア２７に表示される運転データとしては、サンプルテスト運転の際に実施したサンプル被検査物品５´の計量の回数や、得られた計量データの平均値、最大値、最小値、標準偏差値などが挙げられる。
図２（ｂ）中の決定ボタン２８にタッチすると、サンプルテスト運転データ表示エリア２７で選択されているサンプルテスト運転番号の計量データの最大値を適量重量範囲の上限値に設定するとともに、同計量データの最小値を適量重量範囲の下限値として設定することができる。
図２（ｂ）中のクリアボタン２９にタッチすると、サンプルテスト運転データ表示エリア２７で選択されているサンプルテスト運転番号の運転データを消去することができる。
図２（ｂ）中の復帰ボタン３０にタッチすると、図２（ａ）に示される通常運転モード基本画面に切り換えることができる。
図２（ｂ）において、日付等表示エリア３１には、日付と時刻が表示される。
図２（ｂ）中のヒストグラムボタン３２にタッチすると、図３に示されるようなヒストグラム画面を呼び出すことができる。

図３において、品種番号等表示エリア３３には、品種番号や品種名、処理速度、計量値等が表示される。
図３において、サンプルテスト運転データ表示エリア３４には、サンプルテスト運転に関する運転データが表示される。
図３において、ヒストグラム表示エリア３５には、計量データの分布状況を視覚的に認識するためのヒストグラムが表示される。
図３中の運転／停止ボタン３６のタッチ操作により、サンプルテスト運転の運転開始／運転停止を操作することができる。
図３中の復帰ボタン３７にタッチすると、図２（ｂ）に示されるサンプルテスト運転モード初期画面に切り換えることができる。
ヒストグラム表示エリア３５に表示されるヒストグラムは、計量データの傾向を吟味するのに利用される。
なお、通常、計量データは、ヒストグラム表示エリア３５に例示的に表示されているような正規分布となる。

次に、被検査物品の適量重量範囲の設定動作について図１および図２を参照しつつ説明する。

複数個（例えば２０個）のサンプル被検査物品５´を準備し、これらサンプル被検査物品５´を送込みベルトコンベヤ２を介して計量ベルトコンベヤ３へと順次に送り込めるようセッティングする。
図２（ａ）に示される通常運転モード基本画面において、サンプルテスト運転モードボタン２４にタッチする。
すると、図２（ｂ）に示されるようなサンプルテスト運転モード初期画面に切り換えられる。
このサンプルテスト運転モード初期画面において、運転／停止ボタン２６にタッチしてサンプルテスト運転モードを実施する。
すると、計量ベルトコンベヤ３は、サンプル被検査物品５´を搬送するとともにそのサンプル被検査物品５´の重量を計量する計量動作を本例の場合は２０回行う。
ＣＰＵ１１は、このサンプルテスト運転モードの実施により得られる計量データの平均値、最大値、最小値および標準偏差を演算し、その演算結果をメモリ１２に記憶させるとともに、その演算結果をサンプルテスト運転モード初期画面のサンプルテスト運転データ表示エリア２７に表示させる。
本例の場合は、サンプルテスト運転が５回実施され、５通りのサンプルテスト運転結果がメモリ１２に記憶され、メモリ１２に記憶された５通りのサンプルテスト運転結果に運転実施順に昇順で番号が付されて、図２（ｂ）に示されるように、サンプルテスト運転番号［１］〜［５］のサンプルテスト運転結果がサンプルテスト運転データ表示エリア２７に表示される。
サンプルテスト運転データ表示エリア２７に表示されているサンプルテスト運転番号［１］〜［５］のサンプルテスト運転結果のうちで最適と思われるサンプルテスト運転番号の運転データが表示されている部分にタッチする。
今、例えば、サンプルテスト運転番号［１］のサンプルテスト運転結果が最適と判断してサンプルテスト運転番号［１］の運転データが表示されている部分にタッチしたとすると、図２（ｂ）に示されるように、サンプル運転番号［１］の運転データが反転表示される。
そして、決定ボタン２８にタッチすると、反転表示されているサンプル運転番号［１］の計量データの最大値（１０３．８ｇ）が適量重量範囲の上限値に設定されるとともに、同計量データの最小値（９７．５ｇ）が適量重量範囲の下限値として設定される。

次に、重量選別機１の選別動作について図１および図２を参照しつつ説明する。

図２（ａ）に示される通常運転モード基本画面における運転／停止ボタン２３のタッチ操作にて計量ベルトコンベヤ３による被検査物品５の通常の計量が行われる通常運転が開始されると、ＣＰＵ１１は、操作設定表示装置１７で設定された適量重量範囲（本例では９７．５〜１０３．８ｇ：図２（ａ）参照）の数値データを第１入出力回路１０を介して読み込むとともに、Ａ／Ｄ変換器９にてデジタル数値化されたロードセル７からの重量信号を第１入出力回路１０を介して取り込む。
ＣＰＵ１１は、取り込んだ重量信号に基づいて演算処理を実行し、その演算結果と読み込んだ適量重量範囲とから被検査物品５が適量重量範囲にあるか否かを判別する。
ＣＰＵ１１は、被検査物品５が適量重量範囲にあると判断したとき、格納指令信号を第２入出力回路１５を介して駆動モータ１６に送信する。これにより、振分アーム１４は図１において実線で示される格納位置に位置され、被検査物品５は送出しベルトコンベヤ４から生産ラインの下流側へと送り出される。
ＣＰＵ１１は、被検査物品５が適量重量範囲にないと判断したとき、張出指令信号を第２入出力回路１５を介して駆動モータ１６に出力する。これにより、振分アーム１４は図１において二点鎖線で示される張出位置に位置され、被検査物品５は送出しベルトコンベヤ４の一側方へと流れるように振分アーム１４によって案内されて送出しベルトコンベヤ４の搬送経路上から排出される。

本実施形態の重量選別機１によれば、通常運転モードにおいて被検査物品５の計量値が操作設定表示装置１７で設定された適量重量範囲にあれば、その被検査物品５は静止計量で適量重量範囲にあるのと同じことになり、被検査物品５を高精度に重量選別することができる。しかも、操作設定表示装置１７によって適量重量範囲が一度設定されれば、被検査物品５の種類等の変更がない限り、適量重量範囲の設定変更を特に行う必要がなく、仮に被検査物品５の種類が変わったとしても、サンプルテスト運転モードを再度実施することにより、適量重量範囲の設定変更を容易かつ自動的に行うことができる。したがって、作業効率が損なわれるようなことはない。
また、操作設定表示装置１７にて適量重量範囲を設定するにあたり、サンプルテスト運転データ表示エリア２７には５通りの計量データが表示され、どの計量データが最適かを吟味することができるので、最適な計量データを選択することができ、より的確に適量重量範囲を設定することができる。

以上、本発明の重量選別機について、一実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に記載した構成に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の重量選別機は、適量重量範囲を容易かつ的確に設定することができるという特性を有していることから、多品種の生産物品が搬送される生産ラインの重量選別の用途に好適に用いることができる。

本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成を説明する模式図 操作設定表示装置に表示される画面の説明図で、通常運転モード時の基本画面の説明図（ａ）およびサンプルテスト運転モード時の初期画面の説明図（ｂ） 操作設定表示装置に表示される画面の説明図で、サンプルテスト運転モード時のヒストグラム画面の説明図

符号の説明

１ 重量選別機
２ 送込みベルトコンベヤ
３ 計量ベルトコンベヤ
４ 送出しベルトコンベヤ
５ 被検査物品
５´ サンプル被検査物品
７ ロードセル
８ アンプ
９ Ａ／Ｄ変換器
１０ 第１入出力回路
１１ 中央処理装置
１２ メモリ
１３ 振分装置
１５ 第２入出力回路
１７ 操作設定表示装置
２１，２５，３３ 品種番号等表示エリア
２２ 適量重量範囲表示エリア
２３，２６，３６ 運転／停止ボタン
２４ サンプルテスト運転モードボタン
２７，３４ サンプルテスト運転データ表示エリア
２８ 決定ボタン
２９ クリアボタン
３０，３７ 復帰ボタン
３１ 日付等表示エリア
３２ ヒストグラムボタン
３５ ヒストグラム表示エリア

Claims (1)

1. 被検査物品を搬送するとともにその被検査物品の重量を計量する計量手段と、この計量手段の計量結果に基づいて被検査物品が適量重量範囲にあるか否かを判別する判別手段と、この判別手段の判別結果に基づいて被検査物品を適量重量範囲にあるものと適量重量範囲にないものとに振り分ける振分手段とを備える重量選別機において、
   静止計量で適量重量範囲にあると判断された複数の被検査物品を前記計量手段で計量するサンプルテスト運転モードの複数回の実施により得られる複数の計量データを記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶されている複数の計量データのそれぞれの計量データから演算することによって得られる平均値、最大値、最小値および標準偏差の各データを表示する表示手段と、前記表示手段に表示された各データに基づき、前記記憶手段に記憶されている複数の計量データの中から最適なサンプルテスト運転の計量データを選択するために操作される入力手段と、前記入力手段の操作によって選択された計量データの最小値を適量重量範囲の下限値として設定するとともに、その選択された計量データの最大値を適量重量範囲の上限値として設定する適量重量範囲設定手段を備えることを特徴とする重量選別機。

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