JP6449116B2

JP6449116B2 - 重量選別機

Info

Publication number: JP6449116B2
Application number: JP2015160274A
Authority: JP
Inventors: 和明稲田
Original assignee: Yamato Scale Co Ltd
Current assignee: Yamato Scale Co Ltd
Priority date: 2015-08-17
Filing date: 2015-08-17
Publication date: 2019-01-09
Anticipated expiration: 2035-08-17
Also published as: JP2017040471A

Description

本発明は、選別対象品を搬送しながら計量して選別する重量選別機に関し、更に詳しくは、所定個数の物品が収納された包装袋や包装箱等の包装品を選別対象品として計量選別するのに好適な重量選別機に関する。

重量選別機は、選別対象品を計量コンベヤによって搬送しながら計量し、計量された選別対象品の重量が、所定重量範囲にあるか否かに応じて、計量コンベヤの下流側で選別対象品を振り分けて選別するものである。

前記所定重量範囲を規定するために、基準重量値、上限許容値及び下限許容値が設定され、重量選別機では、その設定値に基づいて、（基準重量値−下限許容値）〜（基準重量値＋上限許容値）の範囲を所定重量範囲とし、選別対象品の重量が所定重量範囲内であれば、良品と判定して次工程へ搬送し、所定重量範囲外であれば、不良品と判定して搬送ラインから排除する。

特許文献１には、所定重量範囲（適量重量範囲）を決定するために、静止計量で所定重量範囲にあると判断された複数のサンプル選別対象品（サンプル被検査物品）を、重量選別機で搬送しながら順次計量し、得られた計量データの最小値を、所定重量範囲の下限許容値とし、前記計量データの最大値を、所定重量範囲の上限許容値として設定する重量選別機が記載されている。

重量選別機では、前記選別対象品を、所定個数の物品が袋詰めされた包装袋や所定個数の物品が箱詰めされた包装箱等の包装品とし、この包装品に、所定個数に満たない物品が収納された欠品、あるいは、所定個数を上回る物品が収納された過量品が含まれていないかを検査する場合がある。

この場合、所定個数の物品が収納された良品の包装品と、所定個数より１個以上少ない物品が収納された不良品である欠品の包装品と、所定個数より１個以上多い物品が収納された不良品である過量品の包装品とを選別するために、所定重量範囲を決定しなければならず、そのためには、物品１個の重量値を考慮して、所定重量範囲を決定する必要がある
特許文献１では、上記のように、良品である複数のサンプル選別対象品を計量し、得られた計量データの最小値及び最大値を、所定重量範囲の下限許容値及び上限許容値とするものであって、物品１個の重量値を考慮することなく、所定重量範囲を決定しており、所定個数の物品が収納された包装品を選別対象品とするものではない。

特開２０１０−１２４１４号公報

従来では、包装品に、欠品や過量品が含まれていないかを検査する場合には、作業者が、上記の基準重量値、上限許容値及び下限許容値を設定している。

この設定においては、物品１個の重量値、良品である包装品の重量値のばらつきや重量選別機の計量のばらつき等を考慮する必要があり、また、包装品の重量値のばらつきは、収納される物品の個数が多くなる程、大きくなるので、包装品に収納される物品の個数も考慮する必要がある。

このため、基準重量値等の設定は容易でなく、作業者の経験等によって設定に差が生じ、適切な所定重量範囲が設定されない場合には、欠品等の包装品が、良品として選別されて出荷されてしまい、消費者に届けられてしまうことがある。

また、例えば、収納される物品の個数が多く、良品である包装品の重量値のばらつき等が大きくなると、正確な検査ができない場合があるが、従来の重量選別機では、正確な検査ができるか否かを判定する機能は備えられていない。このため、正確な検査ができないにも拘らず、検査が行われ、欠品等の包装品が、良品として選別されてしまう場合がある。

本発明は、上述のような点に鑑みて為されたものであって、包装品の欠品や過量品を検査するのに必要な所定重量範囲の設定を容易に行えるようにすることを主たる目的とし、更に、正確な検査が行えるか否かを判定できるようにすることを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明では、次のように構成している。

（１）本発明の重量選別機は、物品が収納された包装品を搬送しながら計量して、前記物品が所定個数収納されている包装品である良品と、前記物品が前記所定個数収納されていない包装品である不良品とを選別する重量選別機であって、
搬送しながら計量される前記包装品の重量値が、下限許容値と上限許容値とによって規定される所定重量範囲にあるときには、前記良品と判定し、前記所定重量範囲にないときには、前記不良品と判定する良否判定部と、前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め搬送しながら計量して前記サンプル包装品の平均重量値を算出する平均重量値算出部とを備え、前記良否判定部は、算出される前記平均重量値と前記物品の単体の重量値である単重値とに基づいて、前記下限許容値及び前記上限許容値を決定するものである。

良否判定部では、不良品については、前記物品が前記所定個数未満収納されている欠品であるか、あるいは、前記物品が前記所定個数を超えて収納されている過量品であるかを判定してもよい。

本発明の重量選別機によると、平均重量値算出部では、予め良品の包装品であるサンプル包装品の複数を、搬送しながら計量してその平均重量値を算出し、良否判定部では、算出された平均重量値と、物品の単重値とに基づいて、包装品の良否を判定するための所定重量範囲を規定する下限許容値及び上限許容値を決定するので、設定が容易でない下限許容値や上限許容値を作業者が設定しなくても、所定重量範囲が自動的に設定されることになる。

（２）本発明の重量選別機の好ましい実施態様では、前記物品の前記単重値が設定される単重値設定部を備え、前記良否判定部は、前記平均重量値を基準重量値とすると共に、該基準重量値から前記単重値の１／２の重量値を減算した重量値を前記下限許容値として決定し、前記基準重量値に前記単重値の１／２の重量値を加算した重量値を前記上限許容値として決定する。

この実施態様によると、良否判定部は、所定個数の物品が収納された包装品の平均重量値である基準重量値と、所定個数より１個少ない物品が収納された不良品（欠品）の平均重量値との中間の重量値、すなわち、基準重量値から単重値の１／２の重量値を減算した重量値を、下限許容値として決定する。また、所定個数の物品が収納された包装品の平均重量値である基準重量値と、所定個数より１個多い物品が収納された不良品（過量品）の平均重量値との中間の重量値、すなわち、基準重量値に単重値の１／２の重量値を加算した重量値を、上限許容値として決定する。

なお、本発明の他の実施態様として、基準重量値から単重値の１／２の重量値を減算した前記重量値より重い重量値を前記下限許容値として決定し、基準重量値に単重値の１／２の重量値を加算した前記重量値より軽い重量値を、前記上限許容値として決定してもよい。

（３）上記（２）の実施態様では、前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部とを備え、前記選別可否判定部は、前記サンプル包装品の重量値のばらつきと、前記単重値の１／２の重量値とに基づいて、選別の可否を判定してもよい。

この実施態様によると、選別可否判定部では、当該重量選別機によって計量したサンプル包装品の重量値のばらつきと、基準重量値に対して下限許容値及び上限許容値をそれぞれ規定する重量値幅である単重値の１／２の重量値とに基づいて、前記サンプル包装品の重量値のばらつきが、前記重量値幅内に収まるか否かを判定することによって、良品と不良品との選別が可能か否かを判定することができる。

（４）上記（２）の実施態様では、前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、前記物品の前記単重値のばらつきが設定される物品ばらつき設定部と、前記所定個数が設定される個数設定部と、前記物品を収納して前記包装品を構成する包装材の重量値のばらつきが設定される包装材ばらつき設定部とを備え、前記選別可否判定部は、前記物品の単重値のばらつき、前記所定個数、前記包装材の重量値のばらつき、及び、前記単重値の１／２の重量値に基づいて、選別の可否を判定してもよい。

この実施態様によると、選別可否判定部では、包装品の重量値のばらつきを、収納された所定個数の物品の単重値のばらつきと、包装材の重量値のばらつきとを含むばらつきとして算出し、良品と不良品との選別が可能か否かを判定することができる。

（５）また、本発明の重量選別機は、物品が収納された包装品を搬送しながら計量して、前記物品が所定個数収納されている包装品である良品と、前記物品が前記所定個数収納されていない包装品である不良品とを選別する重量選別機であって、
搬送しながら計量される前記包装品の重量値が、下限許容値と上限許容値とによって規定される所定重量範囲にあるときには、前記良品と判定し、前記所定重量範囲にないときには、前記不良品と判定する良否判定部と、良品である前記包装品の平均重量値が設定される平均重量値設定部とを備え、前記良否判定部は、設定される前記平均重量値と前記物品の単体の重量値である単重値とに基づいて、前記下限許容値及び前記上限許容値を決定するものである。

本発明の重量選別機によると、良品である包装品の平均重量値を設定すると、良否判定部では、設定された平均重量値と、物品の単重値とに基づいて、包装品の良否を判定するための所定重量範囲を規定する下限許容値及び上限許容値を決定するので、設定が容易でない下限許容値や上限許容値を作業者が設定しなくても、所定重量範囲が自動的に設定されることになる。

（６）本発明の重量選別機の好ましい実施態様では、前記平均重量値設定部には、前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め静止状態で計量して取得した前記サンプル包装品の平均重量値が設定される。

この実施態様によると、予め良品の包装品であるサンプル包装品の複数を静止状態で計量して平均重量値を取得し、この平均重量値を平均重量値設定部に設定すると、良否判定部では、設定された平均重量値と、物品の単重値とに基づいて、包装品の良否を判定するための所定重量範囲を規定する下限許容値及び上限許容値を決定するので、作業者が、下限許容値や上限許容値を設定する必要がない。

（７）本発明の重量選別機の他の実施態様では、前記物品の前記単重値が設定される単重値設定部を備え、前記良否判定部は、設定される前記平均重量値を基準重量値とすると共に、該基準重量値から前記単重値の１／２の重量値を減算した重量値を前記下限許容値として決定し、前記基準重量値に前記単重値の１／２の重量値を加算した重量値を前記上限許容値として決定する。

（８）上記（７）の実施態様では、前記平均重量値設定部は、前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め当該重量選別機とは別の計量器によって静止状態で計量して取得した前記サンプル包装品の平均重量値が設定されるものであり、前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、当該重量選別機の計量精度が設定される計量精度設定部と、前記サンプル包装品の重量値のばらつきが設定される包装品ばらつき設定部とを備え、前記選別可否判定部は、設定される前記サンプル包装品の重量値のばらつきと、設定される前記計量精度と、前記単重値の１／２の重量値とに基づいて、選別の可否を判定してもよい。

この実施態様によると、当該重量選別機とは別の計量器によって静的に計量したサンプル包装品の重量値のばらつきと、当該重量選別機の計量精度に対応する計量のばらつきと、基準重量値に対して下限許容値及び上限許容値をそれぞれ規定する重量値幅である単重値の１／２の重量値とに基づいて、サンプル包装品の重量値のばらつきと当該重量選別機の計量のばらつきとを含むばらつきが、前記重量値幅内に収まるか否かを判定することによって、良品と不良品との選別が可能か否かを判定することができる。

（９）上記（７）の実施態様では、前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、前記物品の前記単重値のばらつきが設定される物品ばらつき設定部と、前記所定個数が設定される個数設定部と、前記物品を収納して前記包装品を構成する包装材の重量値のばらつきが設定される包装材ばらつき設定部と、当該重量選別機の計量精度が設定される計量精度設定部とを備え、前記選別可否判定部は、前記物品の単重値のばらつき、前記所定個数、前記計量精度、前記包装材の重量値のばらつき、及び、前記単重値の１／２の重量値に基づいて、選別の可否を判定してもよい。

本発明によると、良品の包装品であるサンプル包装品の複数を、搬送しながら計量して算出した平均重量値、あるいは、設定された良品の包装品の平均重量値、及び、物品の単重値に基づいて、包装品の良否を判定するための所定重量範囲を規定する下限許容値及び上限許容値を決定するので、設定が容易でない下限許容値や上限許容値を作業者が設定する必要がなく、所定重量範囲が自動的に設定されることになる。

図１は本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成を示す図である。図２は基準重量値Ｗｂ、上限許容値Ｗｕ、下限許容値Ｗ_Lの決定を説明するための図である。図３は第１の設定モードであるサンプル運転モードにおける操作設定表示器１０の設定表示画面の一例を示す図である。図４は第２の設定モードにおける操作設定表示器１０の設定表示画面の一例を示す図である。図５は第２の設定モードにおける操作設定表示器１０の設定表示画面の他の例を示す図である。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る重量選別機の概略構成図である。

この実施形態の重量選別機１は、送込みコンベヤ２、計量コンベヤ３、計量コンベヤ３によって搬送される選別対象品としての包装品４の重量を検出するロードセル等の重量センサ５、制御装置６、及び、操作設定表示器１０を備える。

包装品４は、物品の所定個数が袋詰めされた包装袋や物品の所定個数が箱詰めされた包装箱などであり、物品は特に限定されない。

重量選別機１の包装品４の搬送方向（図の右方向）の下流側には、振分け装置７が配置されている。この振分け装置７は、振分けコンベヤ８と、振分けコンベヤ８上の包装品４を振分ける振分けアーム９とを備えている。

上記各コンベヤ２，３，８は、図示しない各駆動モータによって駆動される。

重量選別機１は、送込みコンベヤ２によって、包装品４を１個ずつ計量コンベヤ３へ送込み、計量コンベヤ３上の包装品４の重量を計測して包装品４が所定個数の物品が収納されている良品であるか否かを判定し、振分け装置７によって、判定結果に応じて包装品４の振分けを行う。

制御装置６は、重量センサ５からのアナログ荷重信号をデジタル荷重信号に変換するＡ／Ｄ変換部１１と、例えばマイクロコンピュータ等によって構成される制御部１２と、上記各コンベヤ２，３，８の各駆動モータを駆動するコンベヤ駆動回路部１３と、振分け装置７の振分けアーム９を駆動する振分けアーム駆動回路部１４とを備えている。制御部１２は、ＣＰＵ等からなる演算制御部１５と、ＲＡＭ及びＲＯＭ等のメモリを有する記憶部１６とを有している。

この制御装置６は、前記各コンベヤ２，３と共に、後述のようにサンプル包装品を搬送しながら計量してサンプル包装品の平均重量値を算出する平均重量値算出部としての機能を有する。

演算制御部１５には、計量コンベヤ３へ送込まれる直前の包装品４を検出する光電センサ等からなる物品検出センサ１７の検出出力が与えられる。記憶部１６は、制御プログラムを格納するプログラムメモリ、演算に必要なデータや操作設定表示器１０の操作により設定されたデータ等を格納するデータメモリ、その他のメモリ等で構成される。

操作設定表示器１０は、例えば、タッチパネル形式であって、表示画面上に表示される操作キー等を操作することにより、重量選別機１の運転の開始・停止、後述のサンプル運転モード等のモード、物品の単重値、包装品の平均重量値、当該重量選別機１の計量精度、単重値のばらつき、包装材のばらつき等の各種の設定を行う設定部としての機能を有すると共に、運転結果の表示や後述の正確な欠品等の検査が行えないときに、それを報知する報知部としての機能を有する。

演算制御部１５は、記憶部１６に格納された制御プログラムに従って重量選別機１における動作を制御する。演算制御部１５は、Ａ／Ｄ変換部１１からのデジタル荷重信号に基づいて、計量コンベヤ３の包装品４の重量値を演算し、その演算した重量値が、後述のようにして設定される所定重量範囲内であるか否か、すなわち、良品であるか否かを判定する良否判定部としての機能を有する。演算制御部１５は、計量コンベヤ３への包装品４の搬入を検出する物品検出センサ１７の検出出力を所定の基準時点とし、包装品４の重量値を取得して前記判定を行う。

判定の結果、良品でない、すなわち、振分け対象物品である不良品であるときには、不良品が振分けコンベヤ８の振分け位置に到達する時点で振分けることができるように、振分け指令を振分けアーム駆動回路部１４に出力する。これによって、振分け装置７は、不良品が振分けコンベヤ８上の振分け位置に到達すると、振分けアーム９によって搬送ライン外に排除して振分ける。また、良品であるときには、振分けの必要がないので、振分け指令を振分けアーム駆動回路部１４に出力せず、良品は、振分け装置７で振分けられることなく、下流へ搬送される。

演算制御部１５は、後述のように、欠品等を正確に選別して正確な検査ができるか否かを判定する選別可否判定部としての機能を有する。

この実施形態の重量選別機１では、所定個数の物品が収納された包装袋や包装箱等の包装品の欠品や過量品を検査するための所定重量範囲を決定するための基準重量値、上限許容値、下限許容値の設定を容易に行えるようにするために、次のようにしている。

すなわち、この実施形態では、操作設定表示器１０を操作して第１の設定モードとして、サンプル運転モードを設定すると共に、包装品４に収納された物品単体の重量である単重値、及び、サンプル運転モードにおけるサンプル数を設定する。その後、サンプル運転を実行することによって、基準重量値、上限許容値、下限許容値が、後述のように決定され、所定重量範囲が自動的に設定される。

包装袋に袋詰めされている物品や包装箱に箱詰めされている物品の単重値は、通常、予め分かっているので、その重量値を、操作設定表示器１０を操作して設定する。物品の単重値が不明な場合には、複数、例えば、十個以上、好ましくは、数十個以上の物品を準備し、重量選別機１よりも計量精度が高い台秤等の別の計量器を用いて静止状態で物品の静的重量値をそれぞれ測定し、その平均重量値を物品の単重値として設定すればよい。

サンプル運転モードにおいては、良品であることが既知であるサンプル包装品の複数、例えば十個以上、好ましくは数十個以上準備し、これらサンプル包装品を、通常の稼働運転時と同様に当該重量選別機１で搬送しながら順次計量する。重量選別機１では、サンプル運転モードで計量された複数のサンプル包装品の平均重量値を算出し、この平均重量値を基準重量値とし、この基準重量値から前記設定された単重値の１／２の重量値を減算した重量値（＝基準重量値−単重値／２）を下限許容値とし、基準重量値に単重値の１／２の重量値を加算した重量値（＝基準重量値＋単重値／２）を上限許容値とする。

包装品の重量値は、平均重量値を中心に正規分布していると考えられるので、この平均重量値を基準重量値として、下限許容値及び上限許容値を規定するものである。

図２は、基準重量値Ｗｂ、上限許容値Ｗｕ、下限許容値Ｗ_Lの決定を説明するための図であり、同図において、縦軸は、重量を示している。

所定個数であるＮ個の物品が収納された包装品（Ｎ個入）の平均重量値Ｗａに対して、所定個数Ｎ個より１個少ない（Ｎ−１）個の物品が収納された欠品である包装品（（Ｎ−１）個入）の平均重量値Ｗａｓは、収納される物品の１個分の重量、すなわち、単重値ｗだけ小さい（Ｗａｓ＝Ｗａ−ｗ）。また、所定個数Ｎ個より１個多い（Ｎ＋１）個の物品が収納された過量品である包装品（（Ｎ＋１）個入）の平均重量値Ｗａｏは、収納される物品の単重値ｗだけ大きい（Ｗａｏ＝Ｗａ＋ｗ）。

この実施形態では、上記のように所定個数Ｎの物品が収納された良品であるサンプル包装品を複数準備し、サンプル運転モードで前記サンプル包装品を搬送しながら順次計量し、得られたサンプル包装品の平均重量値Ｗａを、基準重量値Ｗｂとする。

下限許容値Ｗ_Lを、平均重量値Ｗａと欠品の包装品の平均重量値Ｗａｓとの中間の重量値、すなわち、前記平均重量値Ｗａから単重値ｗの１／２の重量値を減じた重量値（Ｗａ−ｗ／２）とする。また、上限許容値Ｗｕを、前記平均重量値Ｗａと過量品の包装品の平均重量値Ｗａｏとの中間の重量値、すなわち、前記平均重量値Ｗａに単重値ｗの１／２の重量値を加算した重量値（Ｗａ＋ｗ／２）とする。

この実施形態によれば、作業者は、第１の設定モードであるサンプル運転モードを設定すると共に、収納される物品の単体の重量値である単重値ｗ及びサンプル包装品のサンプル数を設定し、サンプル包装品をサンプル数だけ重量選別機１に流してサンプル運転モードを実行することによって、重量選別機１は、サンプル包装品を計量し、その計量結果から上記のように基準重量値Ｗｂ、上限許容値Ｗｕ、下限許容値Ｗ_Lを算出し、上限許容値Ｗｕ及び下限許容値Ｗ_Lで規定される所定重量範囲が、自動的に設定されることになる。

なお、サンプル運転モードによるサンプル包装品の計量結果に基づいて、後述のように、包装品の欠品や過量品の検査を正確に行えるか否かを判定する。

図３は、このサンプル運転モードにおける操作設定表示器１０の設定表示画面の一例を示すものである。タッチパネル形式の操作設定表示器１０に表示される操作キーを操作することによって第１の設定モードであるサンプル運転モードを設定することができる。この例の包装品は、物品を１００個収納したものである。

この図３では、収納された物品の単重値として５０．０ｇが設定され、単重値表示枠１８に表示され、サンプル包装品のサンプル数として、例えば、２０個が設定され、サンプル数表示枠１９に表示される。

サンプル運転開始キー２０を操作してサンプル運転モードを実行することによって、重量選別機１では、２０個の良品であるサンプル包装品を順次搬送しながら計量し、その計量結果を操作設定表示器１０に表示する。

この例では、２０個のサンプル包装品の最小重量値５３２７．３ｇが最小重量値表示部２４に表示され、最大重量値５３５９．３ｇが最大重量値表示部２５に表示され、平均重量値５３３２．５ｇが平均重量値表示部２６に表示され、２０個のサンプル包装品の重量値の標準偏差σ₁の、例えば、３倍（３σ₁）の値１５．０ｇが、サンプル包装品の重量値のばらつきとして、ばらつき表示部２７に表示される。

また、下限許容値（＝基準重量値−単重値／２）として、基準重量値である平均重量値５３３２．５ｇから単重値の１／２である２５ｇを減算した５３０７．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に下限許容値として表示される。

上限許容値（＝基準重量値＋単重値／２）として、基準重量値である平均重量値５３３２．５ｇに単重値の１／２である２５ｇを加算した５３５７．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に上限値として表示される。すなわち、５３０７．５ｇ〜５３５７．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に表示される。

なお、本発明の他の実施形態として、基準重量値から単重値の１／２の重量値を減算した重量値より重い重量値を下限許容値として決定し、基準重量値に単重値の１／２の重量値を加算した重量値より軽い重量値を、上限許容値として決定してもよい。

この実施形態では、サンプル運転モードの計量結果から、欠品や過量品の検査が正確に行えるか否かを次のように判定し、正確な検査が行えないと判定されたときには、その旨を操作設定表示器１０に表示して報知する。

重量選別機１で計量される良品である包装品の重量値は、包装品の重量値のばらつき、及び、重量選別機１の計量精度で表される計量のばらつきによってばらつく。

すなわち、重量選別機１で計量される良品である包装品の重量値は、上記図２に示される所定個数Ｎ個の物品が収納された包装品の平均重量値Ｗａに対して、包装品の重量値のばらつきＳ１、及び、重量選別機１の計量精度で表される計量のばらつきＳ２によってばらつく。

したがって、これらのばらつき（Ｓ１＋Ｓ２）によって、重量選別機１で計量される良品の包装品の重量値が、下限許容値Ｗ_L（＝Ｗａ−ｗ／２）を下回る、あるいは、上限許容値Ｗｕ（＝Ｗａ＋ｗ／２）を上回る場合には、所定個数Ｎが収納された包装品であるか否か、すなわち、良品であるか否かを正確に判定することはできない。

そこで、サンプル運転モードでは、良品の包装品の重量値のばらつきＳ１及び重量選別機１の計量精度で表される計量ばらつきＳ２が、基準重量値（平均重量値Ｗａ）に対して下限許容値Ｗ_L及び上限許容値Ｗｕをそれぞれ規定する重量値の幅である単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２未満であるか否かに基づいて、正確な検査が可能であるか否かを判定するようにしている。

サンプル運転モードでは、当該重量選別機１によって良品の包装品であるサンプル包装品を搬送しながら計量しているので、計量結果であるサンプル包装品の重量値の標準偏差σ₁には、良品の包装品の重量値のばらつきＳ１と共に、重量選別機１の計量精度で表される計量のばらつきＳ２も含まれている。

そこで、前記標準偏差σ₁の、例えば、３倍３σ₁を、重量選別機１で計量される良品の包装品の重量値の最大のばらつきとし、この３σ₁の値が、基準重量値（平均重量値Ｗａ）に対して下限許容値Ｗ_L及び上限許容値Ｗｕをそれぞれ規定する重量値の幅である重量値ｗ／２未満であるときには、正確な良否の判定が可能であると判定し、重量値ｗ／２以上であるときには、正確な良否の判定ができない判定するのである。

なお、最大のばらつきは、３σ₁に限らず、例えば、３．５σ₁や４σ₁とし、より正確な良否の判定を行うようにしてもよい。

この例では、図３に示されるように、ばらつき（３σ₁）の値は、１５．０ｇであり、単重値ｗの１／２である２５．０ｇ未満であるので、良否の判定を正確に行えると判定して、上記図３の表示を行う。

正確な良否の判定を行えないと判定したときには、図３の表示に代えて、あるいは、図３の表示と共に、計量不可といった表示を行って作業者に報知する。

従来では、正確に欠品や過量品の検査が行えるか否かを判定することができなかったので、正確な検査ができないにも拘らず、検査が行われ、欠品等の包装品が、良品として選別されて出荷されてしまう場合があったけれども、本実施形態によれば、正確な欠品等の検査が行えないときには、その旨が報知されるので、欠品等の包装品が出荷されてしまうのを防止することができる。

正確な検査が行えないと判定されて報知されたときには、例えば、袋詰めする物品の個数を減らして重量値のばらつきを小さくして、再度、サンプル運転モードを行ったり、あるいは、目視によって所定個数の物品が包装品に収納されているかのチェックを行うようにすればよい。

以上のようにして、サンプル運転モードで正確な検査か可能であると判定され、良品と判定するための所定重量範囲が自動的に設定された後は、通常の稼働運転に移行する。稼働運転では、検査対象である包装品を搬送しながら計量し、その重量値が、所定重量範囲の包装品は、良品であると判定し、所定重量範囲未満の包装品は欠品と判定し、所定重量範囲を超える包装品は過量品と判定する。

重量選別機１は、欠品及び過量品と判定した包装品については、不良品として振分け装置７の振分けアーム９を駆動して搬送ライン外へ排除する。

上記では、第１の設定モードとして、サンプル運転モードを設定し、サンプル運転モードを実行して、所定重量範囲を決定すると共に、正確な検査が可能か否かの判定を行ったけれども、操作設定表示器１０を操作して、第１の設定モードであるサンプル運転モードに代えて第２の設定モードを設定し、次のようにして所定重量範囲等を決定してもよい。

すなわち、作業者は、操作設定表示器１０を操作して第２の設定モードを設定し、更に、物品の単重値及び当該重量選別機１の計量精度を設定する。

物品の単重値の設定は、上記の第１の設定モードであるサンプル運転モードと同様である。

重量選別機１の計量精度は、正確な検査が行えるか否かを判定するために用いるものであって、重量選別機１の仕様書やカタログ等に記載の精度表の値を用いて設定することができる。通常、精度表には、計量する品物の長さ及び重量等に応じて、保証されるべき計量精度が記載されており、計量する包装品等に応じた計量精度を選択して設定すればよい。

精度表等を利用できないときには、予め良品である包装品の１個を、重量選別機１に繰り返し流して複数回、例えば、数十回以上搬送しながら計量し、包装品の重量の標準偏差σ₂を算出し、例えば、その３倍の値３σ₂を、重量選別機１の計量精度として設定すればよい。

この第２の設定モードでは、当該重量選別機１と同等以上の計量精度の別の計量器、好ましくは、重量選別機１より高精度の台秤等の別の計量器を用いて、複数、例えば十個以上、好ましくは、数十個以上の良品であるサンプル包装品を静止状態で計量し、その静的重量値の平均重量値を求めて重量選別機１の操作設定表示器１０を操作して設定する。

重量選別機１では、設定された平均重量値を基準重量値Ｗｂとし、この基準重量値Ｗｂから前記設定された単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２を減算した重量値（＝基準重量値−単重値／２）を下限許容値Ｗ_Lとし、基準重量値Ｗｂに単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２を加算した重量値（＝基準重量値＋単重値／２）を上限許容値Ｗｕとする。

すなわち、作業者は、予め精度の良い別の計量器によって、複数のサンプル包装品を、静止状態でそれぞれ計量し、サンプル包装品の静的重量値の平均重量値を取得する。取得した平均重量値及び物品の単重値を、操作設定表示器１０を操作して設定するだけで、重量選別機１では、基準重量値Ｗｂ、上限許容値Ｗｕ、下限許容値Ｗ_Lが自動的に決定されることになる。

図４は、この第２の設定モードにおける操作設定表示器１０の設定表示画面の一例を示すものである。

この図４では、物品の単重値として設定された５０．０ｇが、単重値表示枠１８に表示され、重量選別機１の計量精度（３σ₂）として設定された５．０ｇが、計量精度表示枠２１に表示される。

更に、別の計量器で静止計量されて取得され、サンプル包装品の平均重量値として設定された５３３８．５ｇが、平均重量値表示枠２２に表示される。また、正確な検査が可能か否かの判定に用いる、前記別の計量器で静止計量されて取得されたサンプル包装品の重量値の標準偏差σ₃の、例えば３倍の値３σ₃である１３．５ｇが、良品の包装品の重量値のばらつきとして、ばらつき表示枠２３に表示される。

これによって、重量選別機１では、設定された平均重量値と設定された単重値から下限許容値Ｗ_L及び上限許容値Ｗｕを算出して所定重量範囲を決定する。

すなわち、設定された平均重量値を基準重量値Ｗｂとし、下限許容値Ｗ_L（＝基準重量値−単重値／２）として、基準重量値５３３８．５ｇから単重値ｗの１／２である２５ｇを減算した５３１３．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に、下限許容値として表示される。

また、上限許容値Ｗｕ（＝基準重量値＋単重値／２）として、基準重量値５３３８．５ｇに単重値ｗの１／２である２５ｇを加算した５３６３．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に上限許容値として表示される。すなわち、５３１３．５ｇ〜５３６３．５ｇが、所定重量範囲表示部２８に表示される。

更に、この第２の設定モードでは、次のようにして、欠品や過量品の検査が正確に行えるか否かを判定する。

第１の設定モードであるサンプル運転モードで説明したように、良品の包装品の重量値のばらつきＳ１及び重量選別機１の計量のばらつきＳ２が、基準重量値に対して下限許容値及び上限許容値を規定する単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２未満であるか否かに基づいて、正確な検査が可能であるか否かを判定するものである。

良品の包装品の重量値のばらつきＳ１は、上記のようにサンプル包装品を別の計量器によって静止計量して得られる静的重量値の標準偏差σ₃を求め、例えば、その３倍の値３σ₃を、包装品の重量値のばらつきとして図４に示すように設定する。

重量選別機１の計量のばらつきＳ２は、計量精度３σ₂として設定される。

重量選別機１では、設定された良品の包装品の重量値のばらつき（３σ₃）と、設定された重量選別機１の計量精度３σ₂とに基づいて、良品の包装品の重量値のばらつきＳ１及び重量選別機１の計量ばらつきＳ２を含むばらつきＥ１を、次式で算出する。

Ｅ１＝[（３σ₃）²＋（３σ₂）²]^1/2
このＥ１の値が、単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２未満であるときには、欠品等の検査が正しく行えると判定し、Ｅ１の値が、単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２以上であるときには、欠品等の検査を正しく行えないと判定する。

この例では、図４に示されるように、包装品の重量値のばらつき（３σ₃）の値は、１３．５ｇであり、計量精度（３σ₂）の値は、５．０ｇであるので、上記Ｅ１の値は、Ｅ１＝[（１３．５）²＋（５．０）²]^1/2＝１４．５ｇであって、単重値ｗの１／２の重量値である２５．０ｇ未満であるので、欠品等の検査を正しく行えると判定して、図４の表示を行う。

欠品等の検査を正しく行えないと判定したときには、図４の表示に代えて、あるいは、図４の表示と共に、計量不可といった表示を行って作業者に報知する。

なお、本発明の他の実施形態として、サンプル包装品を、別の計量器で静的に計量するのではなく、重量選別機１の計量コンベヤ３を停止させた状態で、サンプル包装品を計量コンベヤ３上に載置して静的に計量してもよい。

上記第１，第２の設定モードでは、欠品等の検査を正しく行えるか否かの判定は、包装品の重量値のばらつきを用いて行ったけれども、例えば、物品の重量値のばらつき、及び、物品を収納する包装袋や包装箱といった包装材の重量値のばらつきが分かっているような場合には、包装品の重量値のばらつきに代えて、物品の重量値のばらつき及び包装材の重量値のばらつきを用いて、次のようにして正確な検査が行えるか否かを判定してもよい。

例えば、第２の設定モードにおいて、操作設定表示器１０を操作して、包装品の重量値のばらつきを設定する図４に代えて、図５に示される設定表示画面を選択する。なお、所定重量範囲を決定するまでの手順は、上記図４の第２の設定モードと同様である。

この図５において、包装品として収納される物品の重量値のばらつき（３σ₄）を設定すると共に、所定個数Ｎを設定し、更に、重量選別機１の計量精度３σ₂を、上記第２の設定モードと同様に設定し、包装品の包装材の重量値のばらつき（３σ₅）を設定する。

図５では、物品の所定個数Ｎとして、１００個が設定されて個数表示枠２９に表示され、単重値のばらつき（３σ₄）として、１．５ｇが設定されて単重ばらつき表示枠３０に表示され、包装材の重量値のばらつき（３σ₅）として、６．０ｇが設定されて包装材ばらつき表示枠３１に表示される。

重量選別機１では、上記Ｅ１式における良品の包装品の重量値のばらつき（３σ₃）に代えて、物品の重量値のばらつき（３σ₄）と、所定個数Ｎと、包装材の重量値のばらつき（３σ₅）とを用いて、重量選別機１で計量される良品である包装品の最大のばらつきＥ２を、次式で算出する。

Ｅ２＝[（３σ₄）²・Ｎ＋（３σ₂）²＋（３σ₅）²]^1/2
このＥ２の値が、単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２未満であるときには、欠品等の検査が正しく行えると判定し、Ｅ２の値が、単重値ｗの１／２の重量値ｗ／２以上であるときには、欠品等の検査を正しく行えないと判定する。

この例では、図５に示されるように、物品の重量値のばらつき（３σ₄）の値は、１．５ｇであり、計量精度（３σ₂）の値は、５．０ｇであり、包装材の重量値のばらつき（３σ₅）値は、６．０ｇであるので、上記Ｅ２の値は、Ｅ２＝[（１．５）²×１００＋（５．０）²＋（６．０）²]^1/2＝１６．９ｇであって、単重値ｗの１／２の重量値である２５．０ｇ未満であるので、欠品等の検査を正しく行えると判定して、図５の表示を行う。

欠品等の検査を正しく行えないと判定したときには、図５の表示に代えて、あるいは、図５の表示と共に、計量不可といった表示を行って作業者に報知する。

なお、物品の重量値のばらつき３σ₄や包装材のばらつき３σ₅が不明の場合は、次のようにして求めることができる。

すなわち、物品を複数、例えば、数十個準備し、台秤等の別の計量器で静的重量値を計量し、その静的重量値の標準偏差（σ₄）を求め、例えば、その３倍を物品の重量値のばらつき３σ₄とする。

同様に、包装材を複数、例えば、数十個準備し、台秤等の別の計量器で静的重量値を計量し、その静的重量値の標準偏差（σ₅）を求め、例えば、その３倍を包装材の重量値のばらつき３σ₅とする。

以上のように本実施形態によれば、良品であるサンプル包装品の平均重量値、及び、物品の単重値に基づいて、包装品の良否を判定するための所定重量範囲を規定する下限許容値及び上限許容値を自動的に決定するので、設定が容易でない下限許容値や上限許容値を作業者が設定する必要がなく、また、欠品等の選別が正確に行えないときには、それが報知されるので、欠品等の包装品が、良品として選別されて出荷されてしまい、消費者に届けられるといった事態を防止することができる。

１重量選別機
２送込みコンベヤ
３計量コンベヤ
４包装品
５重量センサ
６制御装置
７振分け装置
１０操作設定表示器
１２制御部

Claims

物品が収納された包装品を搬送しながら計量して、前記物品が所定個数収納されている包装品である良品と、前記物品が前記所定個数収納されていない包装品である不良品とを選別する重量選別機であって、
搬送しながら計量される前記包装品の重量値が、下限許容値と上限許容値とによって規定される所定重量範囲にあるときには、前記良品と判定し、前記所定重量範囲にないときには、前記不良品と判定する良否判定部と、
前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め搬送しながら計量して前記サンプル包装品の平均重量値を算出する平均重量値算出部とを備え、
前記良否判定部は、算出される前記平均重量値と前記物品の単体の重量値である単重値とに基づいて、前記下限許容値及び前記上限許容値を決定する、
ことを特徴とする重量選別機。
前記物品の前記単重値が設定される単重値設定部を備え、
前記良否判定部は、前記平均重量値を基準重量値とすると共に、該基準重量値から前記単重値の１／２の重量値を減算した重量値を前記下限許容値として決定し、前記基準重量値に前記単重値の１／２の重量値を加算した重量値を前記上限許容値として決定する、
請求項１に記載の重量選別機。
前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、
前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部とを備え、
前記選別可否判定部は、前記サンプル包装品の重量値のばらつきと、前記単重値の１／２の重量値とに基づいて、選別の可否を判定する、
請求項２に記載の重量選別機。
前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、
前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、
前記物品の前記単重値のばらつきが設定される物品ばらつき設定部と、
前記所定個数が設定される個数設定部と、
前記物品を収納して前記包装品を構成する包装材の重量値のばらつきが設定される包装材ばらつき設定部とを備え、
前記選別可否判定部は、前記物品の単重値のばらつき、前記所定個数、前記包装材の重量値のばらつき、及び、前記単重値の１／２の重量値に基づいて、選別の可否を判定する、
請求項２に記載の重量選別機。
物品が収納された包装品を搬送しながら計量して、前記物品が所定個数収納されている包装品である良品と、前記物品が前記所定個数収納されていない包装品である不良品とを選別する重量選別機であって、
搬送しながら計量される前記包装品の重量値が、下限許容値と上限許容値とによって規定される所定重量範囲にあるときには、前記良品と判定し、前記所定重量範囲にないときには、前記不良品と判定する良否判定部と、
良品である前記包装品の平均重量値が設定される平均重量値設定部とを備え、
前記良否判定部は、設定される前記平均重量値と前記物品の単体の重量値である単重値とに基づいて、前記下限許容値及び前記上限許容値を決定する、
ことを特徴とする重量選別機。
前記平均重量値設定部には、前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め静止状態で計量して取得した前記サンプル包装品の平均重量値が設定される、
請求項５に記載の重量選別機。
前記物品の前記単重値が設定される単重値設定部を備え、
前記良否判定部は、設定される前記平均重量値を基準重量値とすると共に、該基準重量値から前記単重値の１／２の重量値を減算した重量値を前記下限許容値として決定し、前記基準重量値に前記単重値の１／２の重量値を加算した重量値を前記上限許容値として決定する、
請求項５または６に記載の重量選別機。
前記平均重量値設定部は、前記良品であることが既知である複数のサンプル包装品を、予め当該重量選別機とは別の計量器によって静止状態で計量して取得した前記サンプル包装品の平均重量値が設定されるものであり、
前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、
前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、
当該重量選別機の計量精度が設定される計量精度設定部と、
前記サンプル包装品の重量値のばらつきが設定される包装品ばらつき設定部とを備え、
前記選別可否判定部は、設定される前記サンプル包装品の重量値のばらつきと、設定される前記計量精度と、前記単重値の１／２の重量値とに基づいて、選別の可否を判定する、
請求項７に記載の重量選別機。
前記良品と前記不良品との選別が可能か否かを判定する選別可否判定部と、
前記選別可否判定部で選別できないと判定されたときに、それを報知する報知部と、
前記物品の前記単重値のばらつきが設定される物品ばらつき設定部と、
前記所定個数が設定される個数設定部と、
前記物品を収納して前記包装品を構成する包装材の重量値のばらつきが設定される包装材ばらつき設定部と、
当該重量選別機の計量精度が設定される計量精度設定部とを備え、
前記選別可否判定部は、前記物品の単重値のばらつき、前記所定個数、前記計量精度、前記包装材の重量値のばらつき、及び、前記単重値の１／２の重量値に基づいて、選別の可否を判定する、
請求項７に記載の重量選別機。