JP5926618B2 - 組合せ計量装置 - Google Patents

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Description

本発明は、組合せ計量装置に関する。
従来、物品を多数の計量ホッパで計量して所定重量となる物品の組合せを選択する組合せ計量装置が知られている。組合せ計量装置は、例えば、特許文献1(特開2010−96590号公報)に示すように、複数の計量ホッパと、複数の計量ホッパに物品を搬送する物品搬送部と、を備える。組合せ計量装置は、複数の計量ホッパのそれぞれによって計量された各物品から、所定重量となる物品を選択し、当該物品を保持する計量ホッパから物品を排出することによって、所定重量の物品を得る。
ところで、組合せ計量装置の生産能力および計量精度を保つために、計量ホッパには一定量の物品が安定して搬送される必要がある。上記特許文献1では、物品搬送部から計量ホッパに安定して物品を搬送するため、各計量ホッパによって計量される物品の計量値と、物品搬送部によって搬送される物品の重量値とに基づいて物品搬送部における物品の滞留の有無を判定する技術が提案されている。しかし、特許文献1に開示された技術では、物品搬送部における物品の滞留を精度よく判定することが困難である。
そこで、本発明の課題は、物品搬送部における物品の滞留を精度よく判定することが可能な組合せ計量装置を提供することにある。
本発明に係る組合せ計量装置は、物品搬送部と、カメラと、制御部と、を備える。物品搬送部は、多数の物品を載せる載置部から計量ホッパに前記多数の物品を搬送する。カメラは、多数の物品を搬送する物品搬送部の画像である搬送部画像を撮像する。制御部は、撮像時刻の異なる二つの搬送部画像の差分を取得し、差分に基づいて物品搬送部における多数の物品の滞留領域を判定する。制御部は、搬送部画像の差分に基づき、物品搬送部の領域のうち領域多数の物品が動いていない不動領域を検出する。制御部は、物品搬送部が動作状態である場合、検出した不動領域を滞留領域と判定する。
本発明の他の観点に係る組合せ計量装置は、物品搬送部と、カメラと、制御部とを備える。物品搬送部は、多数の物品を載せる載置部を有し、載置部を振動させて計量ホッパに多数の物品を搬送する。カメラは、搬送部画像を撮像する。搬送部画像は、多数の物品を搬送する物品搬送部の画像である。制御部は、撮像時刻の異なる二つの搬送部画像の差分を取得し、差分に基づいて物品搬送部における多数の物品の滞留領域を判定する。これにより、物品搬送部における物品の滞留を精度よく判定することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、搬送部画像データ記憶領域を備えることが好ましい。搬送部画像データ記憶領域は、カメラによって撮像された複数の搬送部画像に関するデータを記憶する。また、制御部は、不動領域特定部と、判定部とを有することが好ましい。不動領域特定部は、搬送部画像データ記憶領域に記憶された搬送部画像のうち、撮像時刻の異なる二つの搬送部画像の差分に基づき、不動領域を特定する。不動領域とは、物品搬送部において多数の物品が動いていない領域である。判定部は、不動領域に基づいて多数の物品の滞留領域を判定する。これにより、物品搬送部における物品の滞留領域をより確実に判定することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、駆動データ記憶領域を備えることが好ましい。駆動データ記憶領域は、駆動信号に関するデータを記憶する。駆動信号とは、物品搬送部の駆動信号であって、動作状態を示す第1信号と停止状態を示す第2信号とを含む。また、判定部は、駆動データ記憶領域に記憶された駆動信号の種類と、不動領域特定部によって特定された不動領域とに基づいて、物品搬送部における物品の滞留領域を判定することが好ましい。これにより、滞留状態に問題がある領域を特定することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、搬送領域データ記憶領域をさらに備えることが好ましい。搬送領域データ記憶領域は、搬送部画像における前記物品搬送部の搬送領域に関するデータを記憶する。また、判定部は、第1判定処理と、第2判定処理とを実行することが好ましい。第1判定処理は、物品搬送部の駆動信号の種類と、搬送領域に関するデータとに基づいて、動作状態にある物品搬送部の搬送領域を判定する。また、第2判定処理は、物品の不動領域が、第1判定処理によって判定した動作状態にある物品搬送部の搬送領域と一致する場合に、物品の不動領域を物品の滞留領域であると判定する。
これにより、フィーダが駆動せず物品が滞留している領域と、フィーダが駆動している状態で物品が滞留している領域とを区別することができる。
また、判定部がさらに第3判定処理を実行することが好ましい。第3判定処理は、載置部の所定領域の面積と、載置部の所定領域における物品の滞留領域の面積とを比較し、載置部の所定領域の面積に占める物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常を判定する。これにより、滞留の解消を適宜実行することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、表示部を備えることが好ましい。表示部は、判定部による判定結果を表示する。また、表示部は、判定部によって搬送異常が判定されると、搬送異常を示す警告をさらに表示する。これにより、ユーザに対し滞留領域による搬送異常の発生を容易に把握させることができる。
また、物品搬送部は、分散ユニットと、複数のフィーダとを含むことが好ましい。分散ユニットは、多数の物品を載せる載置部としてのテーブルを振動させて多数の物品をテーブルの外縁方向に分散させる。複数のフィーダは、分散ユニットの外縁側に配置される。また、複数のフィーダは、分散ユニットから落下した多数の物品を受ける載置部としてのトラフを振動させて物品を分散ユニットから遠ざかる方向に搬送する。これにより、分散ユニットおよび複数フィーダのいずれの位置に滞留領域があるかを判定することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、供給ユニットを備えることが好ましい。供給ユニットは、分散ユニットに対して物品を供給する。さらに、制御部は、制御指令生成部を有することが好ましい。制御指令生成部は、判定部によって搬送異常が判定されると、搬送異常を解消するために、分散ユニット、フィーダ、および供給ユニットのうち、少なくともいずれか一つの駆動内容を変更するための制御指令を生成する。これにより、物品搬送部において搬送異常が発生した場合であっても、搬送異常を解消するための制御を自動的に実行することができる。
さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、受付部を備えることが好ましい。ここで、受付部は、搬送部画像における物品搬送部の搬送領域の設定の入力を受け付ける。表示部は、搬送部画像をさらに表示する。また、受付部は、表示部に表示された搬送部画像上で指定された、物品搬送部の搬送領域に関する情報を受け付け、搬送領域データ記憶領域は、受付部によって受け付けられた物品搬送部の搬送領域に関するデータを記憶する。これにより、ユーザが所望する設定を行うことができる。
また、分散ユニットの斜め上方には、複数のカメラが配置されることが好ましい。複数のカメラは、同じタイミングで物品の搬送部画像を撮像する。さらに、本発明に係る組合せ計量装置は、合成画像生成部を備えることが好ましい。合成画像生成部は、複数のカメラで同じタイミングで撮像された複数の搬送部画像を合成して物品搬送部の平面視画像を生成する。これにより、物品の滞留領域を、より精確に把握することができる。
本発明に係る組合せ計量装置は、物品搬送部における物品の滞留を精度よく判定することができる。
本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置の縦断面概略図である。 組合せ計量装置の概略平面図である。 組合せ計量装置の制御ブロック図である。 制御装置のブロック図である。 カメラにより撮影される搬送部画像の一例を示す概要図である。 タッチパネルに表示される設定用画像の例を示す図である。 対応付けデータ記憶領域に記憶される対応付けデータの例を示す図である。 駆動データ記憶領域に記憶される駆動データの例を示す図である。 処理の流れを示すフローである。 合成画像の例を示す図である。 抽出画像の例を示す図である。 処理画像の例を示す図である。 第1判定処理によって得られる判定結果の例を示す図である。 第2判定処理によって得られる判定結果の例を示す図である。 第3判定処理によって得られる判定結果の例を示す図である。 変形例Bに係る設定用画像の例を示す図である。 変形例Cに係るテンプレートの例を示す図である。 変形例Dに係る第3判定処理の例を示す図である。 変形例Dに係る第3判定処理の例を示す図である。
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置100について説明する。
(1)全体構成
まず、図1に、本発明の一実施形態に係る組合せ計量装置100の概略図を示す。組合せ計量装置100は、複数の計量ホッパ40にそれぞれ貯留された物品の重量を計量し、それらの計量値に基づいて組合せ演算を行う装置である。組合せ計量装置100は、組合せ演算の結果が所定の許容範囲内の値となる物品の組合せを選択し、組合せに係る計量ホッパ40から物品を排出する。
組合せ計量装置100は、図示しない包装装置等の上方に配置される。具体的に、組合せ計量装置100は、図1に示すように、包装装置の近傍に設けられた架台91の上方に設置される。組合せ計量装置100の四方には、作業員が異常時やメンテナンス時に組合せ計量装置100にアクセスできるよう作業通路92が設けられる。
組合せ計量装置100は、図1および図3のいずれかに示すように、主として、物品供給ユニット90と、分散ユニット10と、複数のフィーダ20(20a〜20n)、複数のプールホッパ30(30a〜30n)、および複数の計量ホッパ40(40a〜40n)と、一つの集合排出シュート110と、カメラ60と、タッチパネル70と、制御装置80と、を有する。
本実施形態において、フィーダ20、プールホッパ30、および計量ホッパ40は、それぞれ14個あるものとする。複数のフィーダ20(20a〜20n)、複数のプールホッパ30(30a〜30n)、および複数の計量ホッパ40(40a〜40n)は、それぞれヘッドHD(HDa〜HDn)を構成する。各ヘッドHDa〜HDnは、図2に示すように、平面視において、分散ユニット10を中心として、環状に配置されている。各ヘッドHDa〜HDnには、1〜14の識別番号が付されている。図2では、識別番号1〜14が付されたヘッドHDを、それぞれ、ヘッドHDa〜HDnとして示す。各ヘッドHDa〜HDnは、時計回りに識別番号の大きいヘッドHDa〜HDnがくるように配置されている。また、各ヘッドHDa〜HDnを構成する、複数のフィーダ20(20a〜20n)、複数のプールホッパ30(30a〜30n)、および複数の計量ホッパ40(40a〜40n)にも、各ヘッドHDa〜HDnと同じ識別番号(1〜14)が付されている。同一のヘッドHDa〜HDnに属するフィーダ20a〜20n、プールホッパ30a〜30n、および計量ホッパ40a〜40nは、それぞれ対応付けられている。
組合せ計量装置100では、物品供給ユニット90から分散ユニット10に物品が供給され、その後、分散ユニット10からフィーダ20a〜20nへ物品が搬送される。さらに、フィーダ20a〜20nから、各フィーダ20a〜20nに対応付けられたプールホッパ30a〜30nへ物品が搬送される。プールホッパ30a〜30nに搬送された物品は、その後、プールホッパ30a〜30nに対応付けられた計量ホッパ40a〜40nへ搬送される。物品は、その後、計量ホッパ40a〜40nから集合排出シュート110へと搬送される。集合排出シュート110に搬送された物品は、その後、包装装置に搬送される。なお、本実施形態では、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nを物品搬送部として説明する。
(2)詳細構成
(2−1)物品供給ユニット
物品供給ユニット90は、分散ユニット10に物品を供給するユニットである。物品供給ユニット90は、図1に示すように、分散ユニット10の上方に配置されている。物品供給ユニット90は、物品供給ユニット駆動部90aによって駆動される(図3参照)。物品供給ユニット90は、後述する制御装置80から送られる制御指令に基づいて、運転/停止の状態および供給する物品の量(供給量)を変化させる。
(2−2)分散ユニット
分散ユニット10は、上述した物品供給ユニット90から供給された物品を受けて、当該物品をフィーダ20へ搬送するユニットである。具体的に、分散ユニット10は、物品供給ユニット90から供給された物品を振動により分散させて各フィーダ20a〜20nに送る。
分散ユニット10は、主として、分散テーブル(載置部)11を有する。分散テーブル11は、物品供給ユニット90から供給された物品を受ける。すなわち、分散テーブル11には、多数の物品が載置されている。分散テーブル11は、扁平な円錐テーブル状の部材である。分散テーブル11は、分散テーブル駆動電磁石12によって駆動される(図3参照)。具体的に、分散テーブル11は、分散テーブル駆動電磁石12の駆動により振動する。分散ユニット10は、分散テーブル11を振動させることにより、分散テーブル11に載置された物品を周方向に分散させながら半径方向に搬送する。言い換えると、分散ユニット10は、分散テーブル11を振動させることにより、分散テーブル11に載置された物品を、外縁方向に分散させながら搬送する。
分散ユニット10は、後述する制御装置80から送られる制御指令に基づいて制御される。具体的には、分散テーブル駆動電磁石12は、制御指令に基づいて駆動する。また、分散ユニット10からフィーダ20に搬送される物品の量も、制御装置80から送られる制御指令に基づいて制御される。具体的に、分散テーブル駆動電磁石12は、制御指令に基づいて分散テーブル11を振動させる強度(振動強度)を変化させる。分散テーブル11の振動強度の初期設定値は、後述する制御装置80の記憶部81に記憶されている。振動強度は、後述するタッチパネル70を用いて変更可能である。
(2−3)フィーダ
フィーダ20は、分散ユニット10から物品を受け取り、当該物品をプールホッパ30に送る。言い換えると、フィーダ20は、分散ユニット10によって搬送された物品を受け取り、さらに下流に配置されたプールホッパ30へ物品を搬送する。
各フィーダ20a〜20nは、分散ユニット10によって搬送された物品を受け取るトラフ(載置部)21a〜21nをそれぞれ有する。トラフ21a〜21nには、多数の物品が載置されている。トラフ21a〜21nは、図2に示すように、分散ユニット10の周囲に放射状に延びるように配置される。言い換えると、フィーダ20a〜20nは、分散ユニット10の外縁側で、分散ユニット10を取り囲むように配置されている。各トラフ21a〜21nは、トラフ駆動電磁石22によって駆動されて振動する(図3参照)。フィーダ20は、トラフ21a〜21nを振動させることにより、トラフ21a〜21nにそれぞれ載置された物品を外縁に向かって搬送する。すなわち、各フィーダ20a〜20nは、分散ユニット10から遠ざかる方向に物品を搬送する。各フィーダ20a〜20nにより搬送された物品は、各フィーダ20a〜20nの外縁側下方に配置されたプールホッパ30a〜30nに供給される。
各フィーダ20a〜20nは、後述する制御装置80から送られる制御指令に基づいてそれぞれ制御される。具体的には、トラフ駆動電磁石22は、制御指令に基づいて駆動する。トラフ駆動電磁石22は、各フィーダ20a〜20nを、それぞれ独立して制御する。また、各フィーダ20a〜20nからプールホッパ30に搬送される物品の量も、制御装置80から送られる制御指令に基づいてそれぞれ制御される。具体的に、トラフ駆動電磁石22は、制御指令に基づいて、トラフ21a〜21nを振動させる強度(振動強度)および振動時間を変化させる。ここで、21a〜21nの振動時間とは、後述するトラフ駆動電磁石22が、トラフ21a〜21nの振動を開始させてから振動を停止させるまでの1サイクルの時間である。トラフ21a〜21nの振動強度および振動時間の初期設定値は、後述する制御装置80の記憶部81に記憶されている。この振動強度および振動時間もまた、後述するタッチパネル70を用いて変更可能である。
(2−4)プールホッパ
プールホッパ30は、フィーダ20から供給される物品を一時的に貯留し、その後、貯留した物品を後述する計量ホッパ40に送る。プールホッパ30は、フィーダ20の外縁側に配置される。また、プールホッパ30は、フィーダ20から落下する物品を受けるように、フィーダ20の下方に配置される。具体的に、各ヘッドHDa〜HDnに属するプールホッパ30a〜30nは、同一ヘッドHDa〜HDnに属するフィーダ20a〜20nの外縁側下方に配置される。
プールホッパ30は、上下端に開口を有する。上端側の開口は、フィーダ20から落下する物品を受け入れるための開口である。下端側の開口は、プールホッパ30内の物品を計量ホッパ40に送るための開口である。下端側の開口には、ゲート31が取り付けられている。すなわち、ゲート31は、プールホッパ30の底を構成する。ゲート31は、開閉可能な構成になっている。ゲート31は、プールホッパ駆動モータ32(図3参照)によって駆動される。プールホッパ駆動モータ32は、例えば、ステッピングモータである。プールホッパ駆動モータ32は、制御装置80によって駆動される。なお、制御装置80は、各プールホッパ30a〜30nに取り付けられたゲート31を個別に制御する。すなわち、各ゲート31は、独立して開閉動作を行う。ゲート31が開くと、プールホッパ30に貯留されていた物品が計量ホッパ40に落下する。
(2−5)計量ホッパ
計量ホッパ40は、プールホッパ30によって供給される物品を計量し、その後、計量した物品を集合排出シュート110に排出する。計量ホッパ40は、プールホッパ30から落下した物品を受けるように、プールホッパ30の直下に配置される。具体的に、各ヘッドHDa〜HDnに属する計量ホッパ40a〜40nは、同一ヘッドHDa〜HDnに属するプールホッパ30a〜30nの直下に配置される。
計量ホッパ40もまた、上下端に開口を有する。上端側の開口は、プールホッパ30から落下する物品を受け入れるための開口である。下端側の開口は、計量ホッパ40内の物品を集合排出シュート110に送るための開口である。下端側の開口には、ゲート41が取り付けられている。すなわち、ゲート41は、計量ホッパ40の底を構成する。ゲート41は、開閉可能な構成になっている。ゲート41は、計量ホッパ駆動モータ43(図3参照)によって駆動される。計量ホッパ駆動モータ43は、例えば、ステッピングモータである。計量ホッパ駆動モータ43は、制御装置80によって駆動される。なお、制御装置80は、各計量ホッパ40a〜40nに取り付けられたゲート41を個別に制御する。すなわち、各ゲート41は、独立して開閉動作を行う。ゲート41が開くと、計量ホッパ40に貯留されていた物品が集合排出シュート110に落下する。
各計量ホッパ40a〜40nは、それぞれロードセル42を有する。計量ホッパ40a〜40nによって保持される物品は、ロードセル42によって計量される。ロードセル42による物品の計量結果は、計量信号として出力される。計量信号は、図示しない増幅器を介して後述する制御装置80に随時送られる。
(2−6)集合排出シュート
集合排出シュート110は、計量ホッパ40から供給される物品を集合させて組合せ計量装置100の外に排出する。排出された物品は、集合排出シュート110の下方に配置される図示しない包装機等に供給される。
(2−7)カメラ
カメラ60は、物品搬送部の画像(搬送部画像)を連続的に撮像する。具体的に、カメラ60は、物品搬送部の載置部と、載置部上の物品とを連続的に撮像する。載置部とは、上記したように、分散ユニット10の分散テーブル11と、フィーダ20のトラフ21とを意味する。したがって、搬送部画像には、分散テーブル11およびトラフ21の他、分散テーブル11およびトラフ21の上の物品が含まれる。
カメラ60は、物品搬送部の側方空間に配置されている。カメラ60は、例えば、図1に示すように、支持部7から上方に延びる支柱7aによって支持される。すなわち、カメラ60は、物品搬送部の斜め上方から物品搬送部を撮像する。言い換えると、搬送部画像は、物品搬送部を斜め上方から撮像した画像である(図5参照)。
カメラ60は、図2に示すように、平面視において、分散ユニット10の中心を基準に、点対称に配置される。すなわち、本実施形態に係る組合せ計量装置100には、2台のカメラ60が設けられている。カメラ60のレンズは、分散ユニット10の中心方向を向いている。カメラ60のレンズは、水平画角が90°以上の広画角レンズである。
カメラ60のフレームレートは、それぞれ15フレーム/秒である。また、2台のカメラ60は、ほぼ同じタイミングで撮像を行う。2台のカメラ60によってそれぞれ得られた画像(搬送部画像)は、後述の制御装置80によって合成される(図10参照)。
(2−8)タッチパネル
タッチパネル70は、液晶ディスプレイ(LCD)である。タッチパネル70は、入力部および表示部として機能する。タッチパネル70は、組合せ計量に関する各種設定を受け付ける。また、タッチパネル70は、組合せ計量装置100の運転状況や設定情報を表示する。運転状況には、組合せ計量装置100の運転/停止の状況、物品供給ユニット90から供給されている物品の総量、各計量ホッパ40a〜40nによって計量される物品の重量値、組合せ計量結果等が含まれる。組合せ計量装置100の運転状況は、ほぼリアルタイムで変化する。また、運転状況には、搬送異常を示す警告が含まれる。警告は、後述する制御装置80によって物品搬送部における物品の搬送異常が判定された場合に、タッチパネル70に表示される。設定情報は、初期設定およびタッチパネル70で受け付けられた設定に関する情報である。
タッチパネル70で受け付けられる設定には、上述した、分散テーブル11の振動強度と、各トラフ21a〜21nの振動強度および振動時間とが含まれる。さらに、タッチパネル70で受け付けられる設定には、組合せ計量装置100の動作速度設定、撮像画像に関する設定、フィーダ20による物品の搬送領域の設定、タイミング調整等が含まれる。ここで、組合せ計量装置100の動作速度設定とは、単位時間あたりに実行される組合せ計量の回数である。本実施形態では、例えば1sec毎に組合せ計量が行われる。撮像画像に関する設定とは、上述のカメラ60によって撮像された画像を合成する際に用いる設定および合成画像の生成タイミングである。具体的に、画像を合成する際に用いる設定とは、各カメラ60の撮像基準である。2つのカメラ60によって同じタイミングで撮像された二つの画像は、後述する制御装置80の合成画像生成部82aによって、各カメラ60の撮像基準に基づいて合成され、一の画像(合成画像)となる。
また、フィーダ20による物品の搬送領域の設定とは、合成画像に含まれる複数領域のうち各フィーダ20a〜20nによって物品が搬送される領域と、フィーダ20a〜20nの識別番号との対応付けに関する設定である。言い換えると、合成画像のどの部分が物品搬送部のどの部分(分散テーブル11およびトラフ21a〜21nのいずれの部分)に対応する部分かを対応付けるための設定である。対応付けは、タッチパネル70に表示された分散テーブル11およびトラフ21a〜21nの画像を用いて行われる。対応付けの設定に用いられる画像(設定用画像)は、合成画像に基づいて生成される。具体的に、設定用画像は、合成画像中の特定の領域がタッチパネル70上で指定可能に表示される。より具体的に、設定用画像は、複数の領域によって構成されており、複数の領域に含まれる特定の領域が指定可能に表示されている。例えば、図6に示されるように、設定用画像に含まれる各点(図6の4点の黒い丸点を参照)を指定することにより、点によって囲まれる領域を、特定のフィーダによって物品が搬送される領域(搬送領域)と設定する。これにより、分散テーブル11および各フィーダ20a〜20nと、設定用画像の搬送領域との対応付け情報が生成される(図7参照)。
タイミング調整とは、プールホッパ30のゲート31および計量ホッパ40のゲート41を開閉駆動させるタイミング等に関するタイミングの調整である。
なお、タッチパネル70で受け付けられた設定は、後述する制御装置80の記憶部81に記憶される。
(2−9)制御装置
制御装置80は、組合せ計量装置100を制御するための装置である。制御装置80は、物品供給ユニット駆動部90a、分散テーブル駆動電磁石12、トラフ駆動電磁石22、プールホッパ駆動モータ32、計量ホッパ駆動モータ43、ロードセル42、カメラ60、およびタッチパネル70等に接続されている。
制御装置80は、CPU80a、ROM80b、RAM80cおよびHDD80dを有する。また、制御装置80は、記憶部81および制御部82として機能する。以下、図4を用いて、記憶部81および制御部82について説明する。
(2−9−1)記憶部
記憶部81は、ROM80b、RAM80cおよびHDD80dによって構成されている。記憶部81は、CPUが読み出して実行するためのプログラムや、タッチパネル70で受け付けた各種設定、演算処理のために必要な各種データ、運転データ等が記憶されている。また、記憶部81には、演算処理によって得られた結果が記憶されている。記憶部81は、主として、搬送部画像データ記憶領域81aと、合成画像データ記憶領域81bと、差分データ記憶領域81cと、二値化データ記憶領域81dと、不動領域データ記憶領域81eと、駆動データ記憶領域(第1情報記憶領域)81fと、対応付けデータ記憶領域(第2情報記憶領域)81gとを有する。
(a)搬送部画像データ記憶領域
搬送部画像データ記憶領域81aには、カメラ60によって撮像された物品搬送部の画像(搬送部画像)に関するデータが記憶されている。搬送部画像とは、上述したように、図5に示すような、物品搬送部を斜め上から撮った画像である。具体的には、上述したように、搬送部画像には、分散テーブル11およびトラフ21の他、分散テーブル11およびトラフ21に載置された物品が含まれる。搬送部画像データ記憶領域81aには、カメラ60によって搬送部画像が撮像される度に、当該搬送部画像と搬送部画像が撮像された時刻とが関連付けて記憶される。また、一のカメラ60によって撮像された搬送部画像は、他のカメラ60によって同じタイミングで取得された搬送部画像と関連付けて記憶される。
(b)合成画像データ記憶領域
合成画像データ記憶領域81bには、後述する合成画像生成部82aによって生成された合成画像に関するデータが記憶される。具体的に、合成画像は、二つのカメラ60によって撮像された搬送部画像に基づいて生成された画像であって、分散テーブル11およびトラフ21を真上から見た平面視画像に相当する画像である。合成画像データは、合成画像を生成する際に用いられた二つの元画像(搬送部画像)と関連付けて記憶される。
(c)差分データ記憶領域
差分データ記憶領域81cには、後述する差分データ取得部82cによって得られた差分データが記憶されている。差分データは、差分を抽出する際に用いた二つの合成画像にそれぞれ関連付けて記憶される。
(d)二値化データ記憶領域
二値化データ記憶領域81dには、後述する二値化データ生成部82dによって生成された二値化データが記憶される。二値化データは、二値化データを生成する際に用いられた合成画像と関連付けて記憶される。
(e)不動領域データ記憶領域
不動領域データ記憶領域81eには、後述する不動領域特定部82eによって特定された物品搬送部における不動領域に関するデータ(不動領域データ)が記憶される。不動領域データは、物品搬送部における不動領域の有無および不動領域の発生場所を示すデータである。不動領域データは、不動領域を特定する際に用いた二値化データと関連付けて記憶される。
(f)駆動データ記憶領域
駆動データ記憶領域81fには、組合せ計量装置100に含まれる各構成の駆動データが記憶されている。例えば、駆動データには、物品供給ユニット90の駆動状態(物品を供給しているか否か)、プールホッパ30のゲート31および計量ホッパ40のゲート41の開閉状態(ON/OFF)等が含まれる。
さらに、駆動データには、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの駆動データが含まれる。分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの駆動データとは、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの動作状態を示す信号(第1信号)または停止状態を示す信号(第2信号)に関するデータである。言い換えると、駆動データ記憶領域81fには、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nがそれぞれ動作中か否か(ONまたはOFF)を示す情報が記憶されている(図8参照)。ここで、分散ユニット10が動作状態にある場合とは、分散テーブル11が振動されている状態をいう。また、フィーダ20a〜20nが動作状態にある場合とは、トラフ21が振動されている状態をいう。駆動データ記憶領域81fに記憶される情報は、駆動データが得られた時刻と関連付けて記憶されている。
(g)対応付けデータ記憶領域
対応付けデータ記憶領域81gには、合成画像のどの部分が、物品搬送部のどの部分に対応するかを示すデータが記憶されている。言い換えると、合成画像に含まれる複数の領域のうち分散ユニットおよび各フィーダ20a〜20nによって物品が搬送される領域と、分散ユニット10および各フィーダ20a〜20nとの対応付けに関するデータ(対応付けデータ)が記憶されている。
具体的に、対応付けデータ記憶領域81gには、図6に示す設定用画像で指定された各搬送領域(搬送領域0,搬送領域1,搬送領域2,・・・)と、分散テーブル11および各トラフ21a〜21nとの対応付けデータが記憶されている(図7参照)。対応付けデータによって、合成画像の任意の箇所(分散テーブル11およびトラフ21a〜21nのいずれかに対応する箇所)における物品の移動状態を、対応付けされた分散テーブル11またはいずれかのトラフ21a〜21nにおける物品の移動状態であるものとして判定することが可能になる。すなわち、対応付けデータによって、合成画像から、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nによる物品の搬送状態を判定することができる。本実施形態では、図2で示す内容にしたがって、分散テーブル11および各トラフ21a〜21nと搬送領域との対応付けがされているものとする。すなわち、図2の左上のカメラ60の近傍に1番目のトラフ21aが配置され、時計回りに、2番目のトラフ21b、3番目のトラフ21c,・・・と、識別番号の大きなトラフ21d〜21nが位置するものとして、搬送領域との対応付けが設定される。対応付けデータ記憶領域81gに記憶されたデータは、上述のタッチパネル70によって新たに設定されたとき、当該新たな設定によって上書きされる。
(2−9−2)制御部
制御部82は、主として、CPU80aから構成されている。CPU80aは、RAM80cと協働しつつ、ROM80bおよびHDD80dに記憶されている制御プログラムを読み出して実行することにより、組合せ計量装置100の動作を制御する。制御部82は、合成画像生成部82aと、データ受付部82bと、差分データ取得部82cと、二値化データ生成部82dと、不動領域特定部82eと、判定部82fと、制御指令生成部82gとして機能する。
(a)合成画像生成部
合成画像生成部82aは、搬送部画像データ記憶領域81aに記憶されている搬送部画像データ(図5参照)に基づき、合成画像を生成する。具体的に、合成画像生成部82aは、二つのカメラ60によって同じタイミングで撮像された画像(二つの搬送部画像)を合成することにより合成画像を生成する。このとき、合成画像生成部82aは、各カメラ60に対して設定された撮像基準に基づいて搬送部画像の合成画像を生成する。これにより、合成画像生成部82aは、分散ユニット10およびフィーダ20を真上から見た平面視画像に相当する画像(平面視画像)を生成する。平面視画像を生成する具体的な方法は、例えば、特開2003−256874号公報に記載されるような方法であってもよい。また、他の方法が採用されてもよい。合成画像生成部82aによって生成された合成画像に関するデータは、合成画像データ記憶領域81bに記憶される。
(b)データ受付部
データ受付部82bは、ユーザがタッチパネル70に入力した各種設定を受け付け、上記記憶部に記憶する。データ受付部82bが受け付ける各種設定には、タッチパネル70に表示された設定用画像でユーザによって指定された搬送領域や、搬送領域に対応付けられた分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nに関する情報等が含まれる。
(c)差分データ取得部
差分データ取得部82cは、複数の合成画像に基づいて、物品搬送部において物品が動いていない領域を特定するためのデータを取得する。より具体的に、差分データ取得部82cは、合成画像データ記憶領域81bに記憶された複数の合成画像のうち連続する(異なる)時刻に撮像された二つの合成画像の差分を抽出して、差分データを取得する。差分データにより、二つの合成画像のうち違いがある部分と、違いがない部分とが判定可能になる。言い換えると、差分データにより、分散テーブル11およびトラフ21上で動きに変化のある部分と変化のない部分とを判定可能となる。ここで、変化がある部分が、物品搬送部において物品が動いている領域(動領域)である。一方、変化がない部分が、物品搬送部において物品が動いていない領域(不動領域)である。図11は、差分データに基づいて生成される画像(抽出画像)の例を示す。差分データ取得部82cによって得られた差分データは、差分データ記憶領域81cに記憶される。
(d)二値化データ生成部
二値化データ生成部82dは、差分データ記憶領域81cに記憶された差分データの二値化処理を行う。差分データ(抽出画像)に対して二値化処理を行うことにより、二値化データが得られる。二値化データによって、図12に示すような二値化画像が得られる。
具体的に、二値化データ生成部82dは、物品の不動領域と、それ以外の領域(物品の動領域)とに基づいて抽出データを二値化処理し、二値化データを生成する。より具体的に、二値化データ生成部82dは、抽出データのうち、不動領域に相当する部分のデータを、「1」、それ以外「0」とする処理を行う。二値化画像では、抽出画像のうち不動領域が黒色、それ以外(すなわち、動領域)が白色として現れている。二値化データ生成部82dによって生成された二値化データは、上述の二値化データ記憶領域81dに記憶される。
(e)不動領域特定部
不動領域特定部82eは、物品搬送部における物品の不動領域の有無および不動領域の生じている場所を判定する。
具体的に、不動領域特定部82eは、二値化データ記憶領域81dに記憶されている二値化データと、対応付けデータ記憶領域81gに記憶されている対応付けデータとに基づき、物品搬送部における不動領域の有無および不動領域の発生場所を特定する。より具体的に、図12を用いて説明する。なお、ここでは、白色部分が密集している部分は、動領域であり、白色部分がわずかしかない部分または黒色部分は、不動領域とする。対応付けデータを参照すると、図12中の番号で示すように、3番目のトラフ21c、6番目のトラフ21f、9番目のトラフ21i、11番目のトラフ21k、および14番目のトラフ21nは、動領域となる。また、その他のトラフ(具体的には、1番目のトラフ21a、2番目のトラフ21b、4番目のトラフ21d、5番目のトラフ21e、7番目のトラフ21g、8番目のトラフ21h、10番目のトラフ21j、12番目のトラフ21l、および13番目のトラフ21m)は不動領域となる。不動領域特定部82eは、得られた結果を記憶部81に記憶する。
(f)判定部
判定部82fは、不動領域データ記憶領域81eに記憶されている不動領域データと、駆動データ記憶領域81fに記憶されているデータとに基づいて、物品搬送部における物品の搬送異常を判定する。ここで、搬送異常とは、物品搬送部に生じた物品の滞留領域によって搬送に不具合の生じる可能性がある状態をいう。また、滞留領域とは、物品搬送部が動作しているにもかかわらず物品に動きがない領域である。具体的に、判定部82fは、第1判定処理、第2判定処理、および第3判定処理を実行することにより、物品搬送部における物品の搬送異常を判定する。
第1判定処理は、合成画像において、動作状態にある物品搬送部の搬送領域を判定する処理である。具体的に、第1判定処理では、駆動データ記憶領域81fに記憶されている分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの駆動信号の種類と、対応付けデータ記憶領域81gに記憶されている搬送領域データとに基づいて、動作状態にある分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの搬送領域を判定する。より具体的に、判定部82fは、分散ユニット10および各フィーダ20a〜20nの駆動データ(図8参照)と、対応付けデータ(図7参照)とを参照して、合成画像に示される分散ユニット10および全フィーダ20a〜20nのうち、動作中であるものを判定する。図13に、第1判定処理によって得られる判定結果の例を示す。図13では、動作中の領域を黒色で示す。したがって、図13では、分散ユニット10と、3番目のフィーダ20c、6番目のフィーダ20f、9〜11番目のフィーダ20i〜20k、および14番目のフィーダ20nが動作中であることを示す。すなわち、図13の黒色部分が、動作状態にある物品搬送部の領域を示す。
第2判定処理は、物品の滞留領域を判定する処理である。具体的に、第2判定処理では、物品の不動領域と、第1判定処理によって得られた判定結果とに基づき、物品の滞留領域を判定する。より具体的に、第2判定処理において、判定部82fは、不動領域データ記憶領域81eに記憶された不動領域データと、動作状態にある物品搬送部の搬送領域に関するデータとを参照し、物品の不動領域と、動作状態にある物品搬送部の領域との重なる部分を、滞留領域であると判定する(図14参照)。すなわち、第2判定処理は、動作中の物品搬送部の領域と、物品の不動領域とが一致する場合に、当該不動領域を滞留領域であると判定する。図14に、第2判定処理によって得られる判定結果を示す。図14では、第1判定処理によって得られた結果(動作状態にある物品搬送部)に基づいて、対応する載置部(分散テーブル11および1〜14の識別番号が付されたトラフ21a〜21n)に対して、駆動信号の種類が関連付けられている。さらに、分散テーブル11およびトラフ21a〜21nには、物品搬送部における不動領域の有無も関連付けられている。図14において、動作中の物品搬送部の領域と、物品の不動領域とが一致するのは、10番目のトラフ21jであることがわかる。
第3判定処理は、物品の搬送異常を判定する処理である。具体的に、第3判定処理は、第2判定処理によって判定された滞留領域によって搬送に不具合の生じる可能性があるか否かを判定する。より具体的に、第3判定処理において、判定部82fは、物品搬送部の所定領域の面積と、物品搬送部の所定領域における物品の滞留領域の面積とを比較する。さらに、判定部82fは、物品搬送部の所定領域の面積に占める物品の滞留領域の面積の割合が所定の閾値を上回る場合に、搬送異常を判定する。ここで、所定領域とは、分散テーブル11の全領域または各トラフ21a〜21nの全領域である。すなわち、判定部82fは、分散テーブル11の全面積と、分散テーブル11における物品の滞留領域の面積とを比較し、分散テーブル11の全面積に占める物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に分散テーブル11で搬送異常が生じているものと判定する。また、判定部82fは、各トラフ21a〜21nの全面積と、各トラフ21a〜21nにおける物品の滞留領域の面積とを比較し、各トラフ21a〜21nの全面積に占める、物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常であるものと判定する。本実施形態では、例えば、図15に示す領域PPに搬送異常が発生しているものと判定される。
(g)制御指令生成部
制御指令生成部82gは、制御装置80に接続された各部を制御するための制御指令を生成する。制御指令は、図示しない通信部を介して各部に送られて実行される。
また、制御指令生成部82gは、判定部82fによって物品搬送部における搬送異常が判定された場合に、搬送異常の発生している部分がわかるように目印をつけた合成画像をタッチパネル70に表示させる制御指令を生成する(図15参照)。
さらに、制御指令生成部82gは、搬送異常が判定された場合に、搬送異常が発生している場所および搬送異常の程度に応じて、分散ユニット10、フィーダ20a〜20n、および物品供給ユニット90のうち少なくともいずれかを制御するための制御指令を生成する。例えば、フィーダ20a〜20nのいずれかにおいて搬送異常が発生している場合には、搬送異常が発生しているフィーダ20a〜20nに対してトラフ21の振動強度および振動時間を変更させる制御指令を送る。また、例えば、フィーダ20a〜20nと分散ユニット10との境界付近で物品の動きが滞っている場合には、該当するフィーダ20a〜20nに対してトラフ21a〜21nの振動強度および/または振動時間を変更する制御指令を送ると共に、分散ユニット10に対して分散テーブル11の振動強度を変更させる制御指令を送る。さらに、分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nの制御によっても搬送異常が解消しないような重度の搬送異常の場合には、例えば、物品供給ユニット90から供給される物品の量を一時的に多くさせる制御指令を生成して、物品供給ユニット90に送る。
また、制御指令生成部82gは、判定部82fによって搬送異常が判定された場合に、搬送異常を示す警告をタッチパネルに表示させるための制御指令を生成する。
(3)処理の流れ
次に、図9を参照して、組合せ計量装置100において搬送異常に対する処理の流れを説明する。なお、本実施形態に係る組合せ計量装置100では、1回の組合せ計量で複数回搬送異常を判定するものとする。
まず、ステップS11で、合成画像生成部82aによって搬送部画像データ記憶領域81aに記憶されている搬送部画像データが取得される(図5参照)。このとき、取得される搬送部画像データは、二つのカメラ60によって同じタイミングで取得された搬送部画像のデータである。その後、ステップS12に進む。
ステップS12では、合成画像生成部82aによって、二つのカメラ60によって取得された搬送部画像データに基づいて一つの合成画像が生成される。合成画像は、物品搬送部を直上からみた平面画像に相当する(図10参照)。合成画像データは、合成画像データ記憶領域81bに記憶される。その後、ステップS13に進む。
ステップS13では、異なるタイミングで撮像された元画像に基づく2つの合成画像のデータを用いて、差分が抽出され、抽出画像データが生成される(図11参照)。具体的には、合成画像データ記憶領域81bに記憶されている合成画像データのうち、元画像(搬送部画像)の撮像時刻が連続する2つの合成画像データを用いて、2つの合成画像の差分が抽出される。差分データは差分データ記憶領域81cに記憶される。その後、ステップS14に進む。
ステップS14では、二値化データ生成部82dによって、差分データが二値化処理され、二値化データが生成される。具体的に、二値化データ生成部82dは、物品の不動領域と、物品の動領域とに基づいて抽出データを二値化処理し、二値化データを生成する。例えば、二値化処理によって、抽出データのうち不動領域に対応するデータを「1」、それ以外の領域(動領域)に対応するデータを「0」とする。抽出画像では、全領域のうち不動領域を黒色、それ以外の領域(動領域)を白色とする。二値化データ生成部82dによって生成された二値化データは、上述の二値化データ記憶領域81dに記憶される。その後、ステップS15に進む。
ステップS15では、二値化データと対応付けデータとに基づいて、合成画像における不動領域の有無が判定される。具体的に、不動領域特定部82eは、二値化データ記憶領域81dに記憶されている二値化データと、対応付けデータ記憶領域81gに記憶されている対応付けデータとに基づいて、合成画像における不動領域を判定する(図12参照)。具体的には、合成画像における不動領域の有無と、合成画像において不動領域発生している場所とを判定する。すなわち、不動領域特定部82eは、合成画像から分散テーブル11およびトラフ21a〜21nのいずれの部分が不動領域であるかを具体的に特定する。図12では、白色部分が密集している部分は、動領域であり、白色部分がわずかしかない部分または黒色部分は、不動領域である。具体的には、3番目のトラフ21c、6番目のトラフ21f、9番目のトラフ21i、11番目のトラフ21k、および14番目のトラフ21nは、動領域となる。また、その他のトラフ(具体的には、1番目のトラフ21a、2番目のトラフ21b、4番目のトラフ21d、5番目のトラフ21e、7番目のトラフ21g、8番目のトラフ21h、10番目のトラフ21j、12番目のトラフ21l、および13番目のトラフ21m)は不動領域となる。不動領域特定部82eにより得られた結果は、不動領域データ記憶領域81eに記憶される。ステップS15において、不動領域がない場合には、ステップS11に戻り、不動領域がある場合には、ステップS16に進む。
ステップS16では、判定部82fによって、処理画像において動作状態にあるフィーダの搬送領域が判定される(第1判定処理)。具体的に、判定部82fは、駆動データ記憶領域81fに記憶されている各フィーダ20a〜20nのフィーダ駆動データ(図8)と、対応付けデータ記憶領域81gに記憶されている対応付けデータ(図7)とを参照して、処理画像における動作中の領域(分散ユニット10およびフィーダ20a〜20nのいずれかの部分)を判定する(図13参照)。ステップS16において、動作中領域がない場合には、ステップS11に戻り、ステップS16において、動作中領域がある場合には、ステップS17に進む。
ステップS17では、判定部82fによって、物品の滞留領域が判定される(第2判定処理)。滞留領域は、上述したように、分散ユニット10およびフィーダ20が駆動しているにもかかわらず、物品が移動しない領域である。具体的に、判定部82fは、不動領域データ記憶領域81eに記憶された不動領域に関するデータ(図12参照)と、第1判定処理によって得られた判定結果(動作状態にある物品搬送部の搬送領域)(図13参照)とを参照し、物品の不動領域と動作中の領域とが重なる部分を、滞留領域であると判定する(図14参照)。具体的に、動作状態にある物品搬送部の搬送領域は、図8に示すように、分散ユニット10、3番目のフィーダ20c、6番目のフィーダ20f、9〜11番目のフィーダ20i〜20k、および14番目のフィーダ20nであることがわかる。一方、不動領域データは、図12に示すように、1番目のトラフ21a、2番目のトラフ21b、4番目のトラフ21d、5番目のトラフ21e、7番目のトラフ21g、8番目のトラフ21h、10番目のトラフ21j、12番目のトラフ21l、および13番目のトラフ21mが不動領域であることを示す。すなわち、図14に示すように、駆動しているにもかかわらず、物品の移動は殆どない、10番目のフィーダ20jに滞留領域があることがわかる。ステップS17において、滞留領域がないと判定された場合には、ステップS11に戻り、滞留領域がある場合には、ステップS18に進む。
ステップS18では、判定部82fによって搬送異常の有無が判定される(第3判定処理)。具体的に、第2判定処理によって判定された滞留領域によって搬送に不具合の生じる可能性があるか否かを判定する。判定部82fは、分散テーブル11の全面積と、分散テーブル11における物品の滞留領域の面積とを比較し、分散テーブル11の全面積に占める、物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常であるものと判定する。また、判定部82fは、各トラフ21a〜21nの全面積と、各トラフ21a〜21nにおける物品の滞留領域の面積とを比較し、各トラフ21a〜21nの全面積に占める、物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常であるものと判定する。図12および図13に示す例では、図15の符号PPで示す領域が、搬送異常が発生している領域であると判定された。ステップS18において、搬送異常がない場合には、ステップS11に戻り、搬送異常がある場合には、ステップS19に進む。
ステップS19では、搬送異常が発生している場所および程度に基づき、制御指令生成部82gが、分散ユニット、フィーダ20a〜20n、物品供給ユニット90に対して制御指令を生成する。図12および図13に示す例では、10番目のフィーダ20jに搬送異常が発生しているため、制御指令生成部82gは、トラフ21jの振動強度および/または振動時間の増加を実行させる制御指令を生成する。その後、ステップS11に戻る。
(4)組合せ計量装置の特徴
(4−1)
本実施形態に係る組合せ計量装置100は、カメラ60によって分散ユニット10およびフィーダ20の画像(搬送部画像)を撮像する。また、撮像時刻の異なる二つの搬送部画像について差分データを取得することにより、物品搬送部における物品の滞留領域を判定する。
組合せ計量装置は、複数の計量ホッパにそれぞれ貯留された物品の重量を計量し、それらの計量値に基づいて組合せ演算を行う。したがって、組合せ計量装置の生産能力および計量精度を保つためには、計量ホッパに対して一定量の物品が安定して搬送される必要がある。上記実施形態に係る組合せ計量装置のように、物品が分散ユニットおよびフィーダを経由して計量ホッパに送られる場合、分散ユニットから計量ホッパに送られる途中で物品の詰まりや引っ掛かりが発生する場合がある。特に、分散テーブルとトラフとの境目では、物品の詰まりや引っ掛かりが発生しやすい。物品搬送部において物品の滞留が発生すると、計量ホッパに対して一定量の物品を供給できなくなり、結果として計量ホッパで計量される物品の重量に影響が出る。したがって、物品搬送部に発生する物品の滞留が精度よく早期に発見されることが好ましい。
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、カメラ60によって搬送部画像を撮像し、搬送部画像に基づいて滞留領域を判定する。したがって、物品の滞留領域について精度のよい判定を早期に行うことができる。
(4−2)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、撮像時刻の異なる二つの搬送部画像の差分を用いて、物品搬送部における不動領域を特定し、不動領域に基づいて滞留領域を判定する。すなわち、二つの搬送部画像を比較して変化のない部分(不動領域)を特定することができるため、物品搬送部における物品の滞留領域を具体的に特定することができる。
(4−3)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、物品搬送部の駆動信号に関するデータを記憶する駆動データ記憶領域81fを備える。組合せ計量装置100は、滞留領域の判定時に、不動領域と共に、駆動データ記憶領域81fに記憶されているデータを参照する。これにより、物品搬送部が動作状態であるにもかかわらず、物品搬送部に不動領域が発生しているのか、物品搬送部が停止状態であることに起因して不動領域が発生しているのか、を区別することができる。
(4−4)
また、上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、搬送部画像における物品搬送部の搬送領域に関するデータと、物品搬送部の駆動信号の種類とに基づいて、搬送部画像から、動作状態にある物品搬送部の搬送領域を判定し、さらに、不動領域と、動作状態にある物品搬送部の搬送領域とが一致する場合に、物品の不動領域を、物品の滞留領域であると判定する。これにより、物品搬送部が動作状態にあるにもかかわらず不動領域が発生した場合に、早期に滞留領域の解消のための対応を取ることができる。
(4−5)
さらに、上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、物品搬送部において物品の滞留領域が判定された場合であって、所定の条件に一致する場合に、物品の搬送異常が発生しているものと判定する。具体的に、分散テーブル11において滞留領域が発生している場合であって、分散テーブル11の全面積に占める物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常であるものと判定される。また、各トラフ21において滞留領域が発生している場合であって、各トラフ21の全面積に占める、物品の滞留領域の面積の割合が、所定の閾値を上回る場合に、搬送異常であるものと判定される。これにより、重要度が高い滞留(搬送異常)についてのみ対応することができる。その結果、組合せ計量装置100の制御の変更を最低限に抑えることができる。
(4−6)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、搬送異常が判定されると表示部に警告が表示される。これにより、ユーザに対して早期に注意喚起を行うことができる。
(4−7)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100は、搬送異常が判定されると、分散ユニット、フィーダ、および供給ユニットの駆動内容を変更するための制御指令が生成される。すなわち、搬送異常を解消するための制御が自動的に行われる。これにより、搬送異常を早期に解決することができる。
(4−8)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、タッチパネル70に表示された設定用画像(設定用の合成画像)を用いて、物品搬送部の搬送領域に関する情報を指定し、物品搬送部との対応付けを設定することができる。これにより、ユーザが利用する組合せ計量装置に応じた設定をユーザの好みに応じて設定することができる。
(4−9)
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、二台のカメラ60を用いて搬送部画像を生成する。二台のカメラ60によって同じタイミングで撮像された搬送部画像が合成されることにより、物品搬送部の平面視画像に相当する画像に基づき、物品の滞留領域および搬送異常を判定することができる。その結果、より精確な判定結果を得ることができる。
(5)変形例
(5−1)変形例A
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、二台のカメラ60を用いて、分散テーブル11およびトラフ21と、これらにより搬送される物品とを撮像したが、カメラ60の数はこれに限られるものではない。例えば、一台のカメラ60によって撮像された搬送部画像に基づいて物品の搬送異常が判定されてもよい。また、三台以上のカメラ60が用いられ、三台以上のカメラ60によって撮像された搬送部画像を合成して、合成画像に基づいて物品の搬送異常が判定されてもよい。
また、カメラ60の向きやカメラ60の設置場所についても、上記実施形態に記載の内容に限られるものではない。すなわち、物品搬送部の載置部に載置された物品が撮像可能であれば、如何なる構成であってもよい。
(5−2)変形例B
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、図6に示すように、タッチパネル70に表示される設定用画像で各点を指定することにより、点によって囲まれる領域を、分散テーブル11および各トラフ21a〜21nのいずれかによって物品が搬送される領域(搬送領域)として設定した。ここで、設定用画像で各点を指定する代わりに、図16に示すように、設定用画像中の分散テーブルまたは各トラフに対応する線または領域を選択することにより、搬送領域を設定できるようにしてもよい。
(5−3)変形例C
また、上記実施形態では、分散テーブル11および各トラフ21a〜21nのそれぞれについて、設定用画像をもちいて、搬送領域を指定することにより、物品搬送部と、各物品搬送部による搬送領域との対応付けを行った。ここで、図17に示すようなテンプレートを用いて、搬送領域と物品搬送部との対応付けを行ってもよい。テンプレートを用いた場合、設定用画像において分散テーブル11および各トラフ21a〜21nを個別に指定することなく、搬送領域と物品搬送部との対応付けを行うことができる。
(5−4)変形例D
上記実施形態に係る組合せ計量装置100では、第3判定処理を行う際、判定部82fが、物品搬送部の所定領域の面積と、物品搬送部の所定領域における物品の滞留領域の面積とを比較し、物品搬送部の所定領域の面積に占める物品の滞留領域の面積の割合が所定の閾値を上回る場合に、搬送異常を判定した。また、所定領域として、分散テーブル11の全領域または各トラフ21a〜21nの全領域を対象とした。
ここで、所定領域とは、分散テーブル11の全領域または各トラフ21a〜21nの全領域に限られるものではない。例えば、図18に示すように、分散テーブル11を複数の領域R1〜R14に分割して、各領域R1〜R14の面積と、各領域R1〜R14における滞留領域の面積とを比較してもよい。また、トラフ21についても、たとえば、図19に示すように、一つのトラフ21を複数の領域R21〜R23に分割して、各領域R21〜R23の面積と、各領域R21〜R23における滞留領域の面積とを比較してもよい。また、このとき、各領域R1〜R14,R21〜23に対して異なる閾値を設定し、各領域R1〜R14,R21〜23に占める滞留領域の割合を、それぞれの閾値に基づいて判定してもよい。これにより、物品搬送部における物品の滞留領域についてより細かな判定ができる。
さらに、分散テーブル11または各トラフ21の全面積と、分散テーブル11または各トラフ21における滞留領域の面積とを比較する代わりに、分散テーブル11または各トラフ21の特定の領域の面積と、当該特定の領域における滞留領域の面積とを比較してもよい。これにより、例えば、分散テーブルと各トラフ21との境目等、より滞留が起こりやすい部分に対して判定を行うことが可能になる。
(5―5)変形例E
本実施形態に係る組合せ計量装置は、フィーダ20は、分散ユニットの回りを囲むように配置され、計量ホッパ40はフィーダ20の下方にそれぞれ配置されていた(図1および図2参照)。ここで、上記実施形態に係る搬送異常の判定は、他の構成を有する組合せ計量装置にも適用できる。例えば、計量ホッパが直線状に配置されるような組合せ計量装置に適用してもよい。
10 分散ユニット(物品搬送部)
11 分散テーブル(載置部)
20(20a〜20n) フィーダ(物品搬送部)
21(21a〜21n) トラフ(載置部)
30(30a〜30n) プールホッパ
31 ゲート
32 プールホッパ駆動モータ
40(40a〜40n) 計量ホッパ
41 ゲート
42 ロードセル
43 計量ホッパ駆動モータ
60 カメラ
70 タッチパネル(表示部)
80 制御装置
81 記憶部
81a 搬送部画像データ記憶領域
81b 合成画像データ記憶領域
81c 差分データ記憶領域
81d 二値化データ記憶領域
81e 不動領域データ記憶領域
81f 駆動データ記憶領域
81g 対応付けデータ記憶領域(搬送領域データ記憶領域)
82 制御部
82a 合成画像生成部
82b データ受付部(受付部)
82c 差分データ取得部
82d 二値化データ生成部
82e 不動領域特定部
82f 判定部
82g 制御指令生成部
90 物品供給ユニット(供給ユニット)
100 組合せ計量装置
特開2010−96590号公報

Claims (8)

  1. 多数の物品を載せる載置部から計量ホッパに前記多数の物品を搬送する物品搬送部と、
    前記多数の物品を搬送する前記物品搬送部の画像である搬送部画像を撮像するカメラと、
    撮像時刻の異なる二つの前記搬送部画像の差分を取得し、前記差分に基づいて前記物品搬送部における前記多数の物品の滞留領域を判定する制御部と、
    を備え
    前記制御部は、
    前記搬送部画像の差分に基づき、前記物品搬送部の領域のうち前記多数の物品が動いていない不動領域を検出し、
    前記物品搬送部が動作状態である場合、前記検出した不動領域を滞留領域と判定する、
    組合せ計量装置。
  2. 多数の物品を載せる載置部を有し、前記載置部を振動させて計量ホッパに前記多数の物品を搬送する物品搬送部と、
    前記多数の物品を搬送する前記物品搬送部の画像である搬送部画像を撮像するカメラと、
    像時刻の異なる二つの前記搬送部画像の差分を取得し、前記差分に基づいて前記物品搬送部における前記多数の物品の滞留領域を判定する制御部と、
    前記カメラによって撮像された複数の前記搬送部画像に関するデータを記憶する搬送部画像データ記憶領域と、
    前記物品搬送部の駆動信号であって、動作状態を示す第1信号と停止状態を示す第2信号とを含む前記駆動信号に関するデータを記憶する駆動データ記憶領域と、
    前記搬送部画像における前記物品搬送部の搬送領域に関するデータを記憶する搬送領域データ記憶領域と、
    備え
    前記制御部は、
    前記搬送部画像データ記憶領域に記憶された前記搬送部画像のうち、撮像時刻の異なる二つの前記搬送部画像の差分に基づき、前記物品搬送部において前記多数の物品が動いていない不動領域を特定させる不動領域特定部と、
    前記不動領域に基づいて前記多数の物品の前記滞留領域を判定する判定部と、
    を有し、
    前記判定部は、
    前記駆動データ記憶領域に記憶された前記駆動信号の種類と、前記不動領域特定部によって特定された前記不動領域とに基づいて、前記物品搬送部における前記物品の滞留領域を判定し、
    前記物品搬送部の前記駆動信号の種類と、前記搬送領域に関するデータとに基づいて、動作状態にある前記物品搬送部の前記搬送領域を判定する第1判定処理と、前記物品の不動領域が、前記第1判定処理によって判定した動作状態にある前記物品搬送部の前記搬送領域と一致する場合に、前記物品の不動領域を前記物品の滞留領域であると判定する第2判定処理と、を実行する、
    組合せ計量装置。
  3. 前記判定部は、前記載置部の所定領域の面積と、前記載置部の所定領域における前記物品の滞留領域の面積とを比較し、前記載置部の所定領域の面積に占める前記物品の滞留領域の面積の割合が所定の閾値を上回る場合に、搬送異常を判定する第3判定処理をさらに実行する、
    請求項2に記載の組合せ計量装置。
  4. 前記判定部による判定結果を表示する表示部をさらに備え、
    前記表示部は、前記判定部によって前記搬送異常が判定されると、前記搬送異常を示す警告をさらに表示する、
    請求項3に記載の組合せ計量装置。
  5. 前記物品搬送部は、
    前記多数の物品を載せる前記載置部としてのテーブルであって、前記テーブルを振動させて前記多数の物品を前記テーブルの外縁方向に分散させる分散ユニットと、
    前記分散ユニットの外縁側に配置され、前記分散ユニットから落下した前記多数の物品を受ける前記載置部としてのトラフを有し、前記トラフを振動させて前記物品を前記分散ユニットから遠ざかる方向に搬送する、複数のフィーダと、
    を含む、
    請求項3又は4に記載の組合せ計量装置。
  6. 前記分散ユニットに対して前記物品を供給する供給ユニットをさらに備え、
    前記制御部は、前記判定部によって前記搬送異常が判定されると、前記搬送異常を解消するために、前記分散ユニット、前記フィーダ、および前記供給ユニットのうち、少なくともいずれか一つの駆動内容を変更するための制御指令を生成する制御指令生成部をさらに有する、
    請求項5に記載の組合せ計量装置。
  7. 前記搬送部画像における前記物品搬送部の搬送領域の設定の入力を受け付ける受付部をさらに備え、
    前記表示部は、前記搬送部画像をさらに表示し、
    前記受付部は、前記表示部に表示された前記搬送部画像上で指定された、前記物品搬送部の搬送領域に関する情報を受け付け、
    前記搬送領域データ記憶領域は、前記受付部によって受け付けられた前記物品搬送部の搬送領域に関するデータを記憶する、
    請求項に記載の組合せ計量装置。
  8. 前記分散ユニットの斜め上方には、複数の前記カメラが配置され、
    前記複数のカメラは、同じタイミングで前記物品の前記搬送部画像を撮像し、
    前記複数のカメラで同じタイミングで撮像された複数の前記搬送部画像を合成して前記物品搬送部の平面視画像を生成する合成画像生成部をさらに備える、
    請求項5又は6に記載の組合せ計量装置。
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